Una dispersión de pigmento que contiene un pigmento de color que corresponde a la Fórmula (I)

Fórmula (I)

en la que

R1 a R8 se seleccionan independientemente del grupo consistente en un átomo de hidrógeno,

un grupo alquiloy un átomo de halógeno, y

un dispersante polimérico que contiene al menos un grupo cromóforo pendiente que, a través de un grupo deenlace, se une de manera covalente a la cadena principal polimérica del dispersante polimérico, donde dicho almenos un grupo cromóforo pendiente es un grupo cromóforo que aparece como un grupo lateral con respectoa la cadena principal polimérica y no como un grupo en la propia cadena principal polimérica o que apareceúnicamente como un grupo final de la cadena principal polimérica,

y dicho al menos un grupo cromóforo pendiente corresponde a la Fórmula (II)

Fórmula (II)

en la que

L representa un grupo de enlace formando un enlace covalente con la cadena principal polimérica, yR1 a R8 se seleccionan independientemente del grupo consistente en un átomo de hidrógeno, un grupo alquiloy un átomo de halógeno.

Dispersiones de pigmento que contienen dispersantes poliméricos que comprenden grupos cromóforos pendientes.

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención hace referencia a dispersiones de pigmento estables y tintas de inyección pigmentadas que contienen pigmentos de color estabilizados mediante dispersantes poliméricos que comprenden grupos cromóforos pendientes que presentan una similitud estructural con el pigmento de color.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Las dispersiones de pigmento se preparan usando un dispersante. Un dispersante es una sustancia que fomenta la formación y estabilización de una dispersión de partículas de pigmentos en un medio de dispersión. Los dispersantes son generalmente materiales tensioactivos que presentan una estructura aniónica, catiónica o no iónica. La presencia de un dispersante reduce sustancialmente la energía de dispersión necesaria. Las partículas de pigmentos dispersas pueden tender a reaglomerarse tras la dispersión como consecuencia de las fuerzas de atracción mutua. Además, la utilización de dispersantes contrarresta esta tendencia a la reaglomeración de las partículas de pigmentos.

El dispersante debe cumplir requisitos particularmente exigentes cuando se utiliza para tintas de inyección. Una dispersión inadecuada se manifiesta en forma de aumentos de viscosidad en sistemas líquidos, pérdidas de brillo y/o cambios de matiz. Además, es necesaria una dispersión particularmente buena de las partículas de pigmentos para garantizar un paso fluido de las partículas de pigmentos a través de las boquillas del cabezal de impresión, que apenas suelen tener unos cuantos micrómetros de diámetro. Además, en los períodos de espera de la impresora debe evitarse la aglomeración de las partículas de pigmentos y la obstrucción de las boquillas de la impresora asociada con ella.

Los dispersantes poliméricos contienen en una parte de la molécula grupos denominados de anclaje que se adsorben a los pigmentos que van a dispersarse. En una parte espacialmente separada de la molécula, los dispersantes poliméricos tienen cadenas poliméricas sobresalientes mediante las cuales las partículas de pigmentos se vuelven compatibles con el medio de dispersión y, al hacerlo, estabilizan las partículas de pigmentos en el medio de dispersión.

Las propiedades de los dispersantes poliméricos dependen tanto de la naturaleza de los monómeros como de su distribución en el polímero. Los dispersantes poliméricos obtenidos a partir de monómeros polimerizados aleatoriamente (por ejemplo, monómeros A y B polimerizados en ABBAABAB) o de monómeros polimerizados alternativamente (por ejemplo, monómeros A y B polimerizados en ABABABAB) suelen dar lugar a una estabilidad de dispersión deficiente. Al utilizar dispersantes basados en copolímeros de injerto y copolímeros de bloque se logró mejorar la estabilidad de dispersión.

Los dispersantes basados en copolímeros de injerto contienen una cadena principal polimérica con cadenas laterales unidas a la cadena principal.

El documento CA 2157361 (DU PONT) describe dispersiones de pigmento obtenidas a partir del uso de un dispersante basado en un copolímero de injerto con una cadena principal polimérica hidrofóbica y cadenas laterales hidrofílicas.

Los dispersantes copoliméricos de bloque que contienen bloques hidrófobos e hidrófilos se han descrito en numerosas patentes de tintas de inyección.

El documento US 5859113 (DU PONT) describe un dispersante copolimérico de bloque AB con un segmento A polimérico de monómeros de (met) acrilato de glicidilo polimerizado reaccionados con un ácido aromático o alifático carboxílico y un segmento B polimérico de monómeros de met (acrilato) de alquilo polimerizados con 1-12 átomos de carbono en el grupo alquilo, monómeros de met (acrilato) de hidroxi alquilo.

En el diseño de los dispersantes poliméricos para tintas de inyección acuosas, los grupos de anclaje mencionados anteriormente, que se adsorben sobre los pigmentos que se van a dispersar, son generalmente grupos hidrofóbicos que presentan una afinidad con la superficie del pigmento.

El documento EP 0763580 A (TOYO INK) describe un agente de dispersión de pigmento de tipo acuoso que tiene una parte con una alta afinidad con un pigmento y que tiene al menos un tipo seleccionado del grupo consistente en un colorante orgánico, antraquinona y acridona solamente en un extremo terminal o en ambos extremos terminales de al menos un polímero acuoso seleccionado del grupo que contiene un polímero de uretano lineal acuoso y un polímero acrílico lineal acuoso. El documento EP 0763378 A (TOYO INK) describe agentes de dispersión de pigmento similares para dispersiones de pigmento no acuosas.

El documento US 5420187 (TOYO INK) describe un agente de dispersión de pigmento obtenido por polimerización de un monómero polimerizable por adición que tiene un grupo funcional ácido y otro monómero polimerizable por adición en presencia de un iniciador de polimerización, siendo el iniciador de polimerización un producto de diazotización preparado por diazotización de al menos un compuesto seleccionado de entre el grupo consistente en un derivado de antraquinona que tiene un grupo amino aromático, un derivado de acridona que tiene un grupo amino aromático y un tinte orgánico que tiene un grupo amino aromático. En este agente de dispersión de pigmento, el colorante se localiza en la propia cadena principal polimérica.

El documento US 2003044707 (TOYO INK) describe un agente de dispersión para un pigmento que comprende un compuesto específico que tiene una estructura en la que un esqueleto molecular de tipo ftalocianina que es adsorbible sobre el pigmento y una unidad oligomérica o unidad polimérica que evita la reaglomeración del pigmento para producir el efecto de dispersión se unen covalentemente, y que tiene una afinidad con un medio o un disolvente.

El documento US 2004194665 (BASF) describe dispersiones de pigmento que contienen, como dispersante polimérico, un derivado de perileno sustituido en el que el sustituyente tiene un efecto de estabilización estérica y/o estabilización electrostática. Los derivados de perileno se utilizan para dispersar pigmentos que tienen una estructura química muy diferente tales como pigmentos de quinacridona.

El documento WO 2005056692 (SUN CHEMICAL) describe dispersiones de colorante muy concentradas que contienen : (a) al menos aproximadamente 45% en peso de un pigmento y (b) un dispersante de color polimérico que tiene la estructura A- (B-X) n, en la que A es un cromóforo orgánico, B es un grupo funcional unido de manera covalente, X es un hidrocarbono polimérico C50-C200 lineal o ramificado y unido de manera covalente y n es un número entero del 1 al 4. El grupo cromóforo A es presente en el dispersante polimérico o como grupo terminal o en la cadena principal del polímero. Los dispersantes poliméricos se utilizan para dispersar pigmentos que tienen una estructura química que es muy diferente de la del grupo cromóforo A.

Para una calidad de imagen consistente, la tinta de inyección requiere una estabilidad de dispersión compatible con altas temperaturas (por encima de los 60°C) durante el transporte de la tinta al cliente y con cambios en el medio de dispersión de la tinta de inyección durante su uso, por ejemplo, evaporación del disolvente y concentraciones en aumento de humectantes, penetrantes y otros aditivos. Los pigmentos de quinacridona son muy adecuados para fabricar tintas de inyección magenta, aunque la estabilidad sigue siendo problemática.

Por lo tanto, es altamente deseable poder fabricar tintas de inyección magenta pigmentadas estables basadas en pigmentos de quinacridona usando un dispersante polimérico obtenido mediante síntesis simple.

OBJETOS DE LA INVENCIÓN

Un objeto de la presente invención es proporcionar tintas de impresión por inyección magenta usando un dispersante polimérico que puede obtenerse mediante síntesis sencilla.

Un objeto adicional de la presente invención es proporcionar tintas de impresión por inyección magenta basadas en pigmentos de quinacridona que presentan una estabilidad de dispersión elevada.

Un objeto adicional de la presente invención es proporcionar tintas de impresión por inyección que generen imágenes de gran calidad y con una densidad óptica elevada.

Otros objetos adicionales de... [Seguir leyendo]

1. Una dispersión de pigmento que contiene un pigmento de color que corresponde a la Fórmula (I)

Fórmula (I)

en la que R1 a R8 se seleccionan independientemente del grupo consistente en un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo y un átomo de halógeno, y un dispersante polimérico que contiene al menos un grupo cromóforo pendiente que, a través de un grupo de enlace, se une de manera covalente a la cadena principal polimérica del dispersante polimérico, donde dicho al menos un grupo cromóforo pendiente es un grupo cromóforo que aparece como un grupo lateral con respecto a la cadena principal polimérica y no como un grupo en la propia cadena principal polimérica o que aparece únicamente como un grupo final de la cadena principal polimérica, y dicho al menos un grupo cromóforo pendiente corresponde a la Fórmula (II)

Fórmula (II)

en la que L representa un grupo de enlace formando un enlace covalente con la cadena principal polimérica, y R1 a R8 se seleccionan independientemente del grupo consistente en un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo y un átomo de halógeno.

2. La dispersión de pigmento de la reivindicación 1, en la que la cadena principal polimérica es un homopolímero que comprende monómeros seleccionados de entre el grupo que consiste en ácido (met) acrílico, (met) acrilato de MPEG, metacrilato de alquilo, metacrilato de alquilo sustituido y metacrilato de poliéster.

3. La dispersión de pigmento de la reivindicación 1 o 2, en la que el grupo cromóforo tiene un peso molecular inferior al 93% del peso molecular del pigmento de color.

4. La dispersión de pigmento de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en la que el grupo de enlace L contiene al menos un átomo seleccionado de entre el grupo que consiste en un átomo de oxígeno, un átomo de 35 nitrógeno y un átomo de azufre.

5. La dispersión de pigmento de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en la que el pigmento de color se selecciona de entre el grupo que consiste en C.I. Pigment Red 122, C.I. Pigment Red 192, C.I. Pigment Red 202, C.I. Pigment Red 207 y C.I. Pigment Red 209, C.I. Pigment Violet 19 y cristales mixtos de los mismos.

6. La dispersión de pigmento de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en la que el dispersante polimérico tiene un peso molecular promedio en número Mn de entre 500 y 30.000.

7. La dispersión de pigmento de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en la que la dispersión de pigmento es una tinta de impresión por inyección.

8. La dispersión de pigmento de la reivindicación 7, en la que la tinta de inyección es una tinta de impresión por 5 inyección curable.

9. La dispersión de pigmento de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en la que el dispersante polimérico contiene al menos dos grupos cromóforos que se ubican muy cerca los unos de los otros sobre la cadena principal polimérica dentro de menos de 50 unidades monoméricas.

10. La dispersión de pigmento de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en la que el dispersante polimérico contiene al menos tres grupos cromóforos que se ubican muy cerca los unos de los otros sobre la cadena principal polimérica dentro de menos de 50 unidades monoméricas.

11. El método para preparar una dispersión de pigmento que contiene un pigmento de color que corresponde a la Fórmula (I)

Fórmula (I)

en la que R1 a R8 se seleccionan independientemente del grupo consistente en un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo y un átomo de halógeno, y un dispersante polimérico que contiene al menos un grupo cromóforo pendiente que, a través de un grupo de enlace, se une de manera covalente a la cadena principal polimérica del dispersante polimérico, donde dicho al menos un grupo cromóforo pendiente es un grupo cromóforo que aparece como un grupo lateral con respecto a la cadena principal polimérica y no como un grupo en la propia cadena principal polimérica o que aparece únicamente como un grupo final de la cadena principal polimérica, y dicho al menos un grupo cromóforo pendiente corresponde a la Fórmula (II)

en la que A representa un grupo funcional polimerizable etilénicamente insaturado, L representa un grupo de enlace divalente, y B representa un grupo funcional quinacridona sustituido o no sustituido.

13. El método para preparar la dispersión de pigmento de la reivindicación 12, el el que el grupo polimerizable etilénicamente insaturado se selecciona de entre el grupo que consiste en un estireno, un acrilato, un metacrilato, una acrilamida, una metacrilamida, una maleimida, un éster vinílico y un éter vinílico.

14. El método para preparar una dispersión de pigmento que comprende un pigmento de color que corresponde a la Fórmula (I)

Fórmula (I)

en la que R1 a R8 se seleccionan independientemente del grupo consistente en un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo y un átomo de halógeno, y un dispersante polimérico que contiene al menos un grupo cromóforo pendiente que, a través de un grupo de enlace, se une de manera covalente a la cadena principal polimérica del dispersante polimérico, donde dicho al menos un grupo cromóforo pendiente es un grupo cromóforo que aparece como un grupo lateral con respecto a la cadena principal polimérica y no como un grupo en la propia cadena principal polimérica o que aparece únicamente como un grupo final de la cadena principal polimérica, y dicho al menos un grupo cromóforo pendiente corresponde a la Fórmula (II)

Fórmula (II)

en la que L representa un grupo de enlace formando un enlace covalente con la cadena principal polimérica, y R1 a R8 se seleccionan independientemente del grupo consistente en un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo y un átomo de halógeno, caracterizado por el hecho de que el método comprende la etapa que consiste en preparar el dispersante polimérico mediante una modificación posterior a la polimerización con un cromóforo.

15. El método para preparar la dispersión de pigmento de la reivindicación 14, el el que la modificación posterior a la polimerización es una reacción de esterificación.