BRPI0411516B1 - Polímero de enxerto e composição de tinta aquosa para impressoras a jato de tinta - Google Patents

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Paul Sacoto
Jing X Sun
Naiyu Sun
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Funai Electric Co
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Description

Relatório Descritivo da Palenle de Invenção para "POLÍMERO DE ENXERTO E COMPOSIÇÃO DE TINTA AQUOSA PARA IMPRESSO- RAS A JATO DE TINTA".
Campo da Invenção Esta invenção refere-se a dispersantes poliméricos úteis em composições de tinta para jato de tinta.
Antecedentes da Invenção A impressão por jato de tinta é um método de impressão sem impacto que envolve ejetar tinta de um bico em um papel ou outro meio de impressão. O método de ejeção de tinta atual pode ocorrer via diversos pro- cessos que incluem bicos pressurizados, campos eletrostâticos, elementos piezoelétricos com um bico de tinta, e aquecedores para formação de bolhas na fase de vapor. A composição da tinta é tradicional mente constituída de água desionizada, um solvente orgânico solúvel em água, e um colorante. O colo- ra nte pode ser um corante solúvel ou um pigmento insolúvel. No entanto, vários problemas estão associados com corantes solúveis que não podem ser aplicados a pigmentos insolúveis. Estes problemas incluem pouca firme- za em água, pouca firmeza à luz, baixa estabilidade térmica, oxidação fácil, cristalização de corante, e gotejamento e emplumação ("feathering") de tinta no meio de impressão. Para superar estes problemas é preferível usar um pigmento como colorante. Pigmentos geralmente têm propriedades melhores de firmeza â luz e de firmeza em água, e são mais resistentes à oxidação, e têm maior estabilidade térmica, O uso de um pigmento no lugar de um corante aquoso apresen- ta problemas de solubilidade uma vez que os pigmentos são insolúveis em meio aquoso. Como resultado, o pigmento insolúvel geral me nte é estabiliza- do em uma dispersão por um dispersante polimérico, Geralmente, a maioria das tintas pigmentadas estabilizadas por polímeros em meios aquosos ba- seiam-se em um mecanismo de estabilização eletrostéríca no qual um grupo hidrófobo no dispersante age como uma âncora adsorvida na superfície da partícula de pigmento através de uma relação ácido-base, uma relação doa- dor / aceptor de elétrons, forças de Van der Waals ou absorção física. O grupo hidrofílico é diluído no meio aquoso para manter o dispersante solú- vel. Isto resulta em uma competição no processo de dispersão entre a partí- cula de pigmento e o polímero, entre o polímero e o solvente, e entre a par- tícula de pigmento e o solvente.
Para formar uma dispersão polimérica estável, vários fatores são levados em consideração. Primeiro, o polímero deve ser firmemente adsor- vido à superfície do pigmento para resistir à força de cisalhamento e à com- petição de outras espécies químicas. Isto requer um ajuste cuidadoso da polaridade da superfície do pigmento ao grupo hidrófobo no dispersante. Em segundo lugar, as dimensões físicas do grupo hidrófobo no dispersante de- vem ser adequadas para cobrir totalmente a superfície do pigmento, do con- trário, o polímero adsorvido vai agir como floculante. Em terceiro lugar, é necessária uma camada eletrostática de uma espessura indispensável para repelir a agregação de partículas no meio aquoso.
Além disso, muitas dispersões poliméricas não têm uma capaci- dade de resistência a manchas aceitável para algumas aplicações específi- cas tal como em papel para fotografia ou em papel gelatina. A resistência a manchas de uma tinta compreendendo uma dispersão de pigmento pode ser melhorada de várias maneiras, tal como pela adição de um aglutinante de látex ou mais penetrante à formulação de tinta. Porém, na prática, os pe- netrantes reduzem a densidade ótica e croma, e os aglutinantes podem não funcionar em revestimento de papel para fotografia. Portanto, ao invés de tentar aumentar a resistência a manchas de tintas pigmentadas através do uso de aditivos, os polímeros da presente invenção proporcionam um dis- persante que aumenta a resistência a manchas de tintas pigmentadas, es- pecialmente quando usadas em papel para fotografia ou gelatina. Os polí- meros da presente invenção também proporcionam, excelente croma para papel de impressão ou de fotografia.
Sumário da Invenção A presente invenção refere-se a copolímeros de enxerto, úteis como dispersantes em composições de tinta em jato de tinta, tendo um peso molecular ponderai médio de 3.000 a 13.000. Os copolímeros de enxerto compreendem monômeros tendo grupos funcionais ricos em elétron, que apresentam interações favoráveis com a superfície das partículas de pig- mento dessa forma estabilizando melhor a dispersão de pigmento na com- posição de tinta aquosa. Os copolímeros de enxerto também compreendem monômeros hidrófobos com capacidade de formar ligação de hidrogênio.
Em um aspecto, os polímeros de enxerto da presente invenção compreendem: um segmento polimérico hidrofílico; um segmento polimérico hidrófobo compreendendo um hidroxialquil metacrilato ou um hidroxialquil acrilato; e um segmento estabílizante polimérico. O segmento estabilizante compreende um grupo funcional aromático rico em elétron, que apresenta interações favoráveis com os grupos funcionais na superfície das partículas de pigmento. A presente invenção também refere-se a composições de tinta aquosa que incluem esses dispersantes poliméricos. Especificamente, as composições de dispersante da presente invenção para uso em impressoras a jato de tinta compreendem cerca de 0,1% a cerca de 10% de um pigmento insolúvel, de cerca de 0,1% a cerca de 10% do dispersante polimérico des- crito acima, e um veículo aquoso.
Todas as percentagens e proporções, usadas neste relatório, estão "em peso" a menos que de outra forma especificado. Todos os pesos moleculares, usados neste relatório, são pesos moleculares médios ponde- rais a menos que de outra forma especificado. Conforme aqui usado, "pig- mento" refere-se a um colorante insolúvel (incluindo pigmentos orgânicos e inorgânicos).
Outros detalhes e vantagens da presente invenção estão apre- sentados abaixo na descrição mais detalhada que se segue.
Descrição Detalhada da Invenção A presente invenção refere-se a dispersantes poliméricos de enxerto usados para estabilizar composições de tinta aquosa pigmentada, bem como a composições de tinta pigmentada contendo esses dispersan- tes. Os polímeros de enxerto da presente invenção têm um peso molecular ponderai médio de cerca de 3.000 a cerca de 13.000, de preferência de cer- ca de 5.000 a cerca de 9.000. Os polímeros de enxerto apresentam intera- ções favoráveis com partículas de pigmento e com revestimentos de gelati- na. Essas interações favoráveis servem para aumentar a resistência a man- chas da dispersão em relação às dispersões de pigmento convencionais.
Também o croma e a firmeza em água das dispersões são melhorados. Por fim, os polímeros de enxerto possibilitam a produção de tintas pigmentadas tendo maior estabilidade, flexibilidade para formação de tinta, e excelente qualidade de impressão em comparação com as tintas convencionais com dispersões de pigmento convencionais. A resistência a manchas em papel para fotografia, espectalmen- te em papel gelatina, é um problema significativo para tintas pigmentadas compreendendo uma dispersão de pigmento. A maioria dos tipos de papel gelatina é indicada para uso com tintas à base de corante. Quando tintas pigmentadas convencionais são impressas em papel à base de gelatina, a dispersão pigmentada fica na superfície do revestimento de gelatina e fica suscetível a manchas ou nódoas. O aumento da quantidade da porção hi- drofílica, tal como ácido metacrílico, do dispersante polimérico mostrou re- duzir as características de mancha de tintas pigmentadas em papel gelatina.
Mas, aumentar a quantidade da porção hidrofílica pode reduzir a firmeza em água das tintas pigmentadas e pode reduzir o brilho do papel gelatina. Co- mo resultando, era necessário um polímero compreendendo unidades mo- noméricas hidrofóbicas com uma capacidade de formar ligação hidrogênio similar àquela das unidades monoméricas hidrofílicas típicas. Retendo a ca- pacidade de formar ligação hidrogênio, as unidades monoméricas hidrofóbi- cas da presente invenção aumentam a interação global do polímero com revestimentos de gelatina. Ao mesmo tempo, a firmeza em água das tintas pigmentadas não é necessariamente sacrificada. Além disso, a capacidade de formar ligação hidrogênio das unidades monoméricas hidrofóbicas pode aumentar a interação global do polímero com pigmentos.
Os polímeros da presente invenção são copolímeros de enxerto compreendendo monômeros tendo grupos funcionais aromáticos ricos em elétron, que apresentam interações favoráveis com os grupos funcionais na superfície das partículas de pigmento. Os polímeros de enxerto da presente invenção compreendem pelo menos três segmentos distintos: um segmento polimérico hidrofílico; um segmento polimérico hidrófobo compreendendo um hidroxialquil metacrilato ou um hidroxialquil acrilato; e um segmento po- limérico estabilizante compreendendo um grupo aromático. Cada um desses segmentos está descrito abaixo em detalhes. O segmento polimérico hidrofílico do polímero de enxerto com- preende uma unidade monomérica hidrofílica e é responsável pelo controle da solubilidade do polímero na composição de tinta. Portanto, é preferível um monômero contendo grupos funcionais hidrofílicos para assegurar solu- bilidade adequada. Grupos funcionais hidrofílicos adequados ser conhecidos pelos versados na técnica. Grupos funcionais hidrofílicos que podem asse- gurar solubilidade adequada incluem grupos ácido carboxílico, grupos ácido sulfônico, grupos fosfato e grupos amina. O segmento polimérico hidrofílico pode compreender ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido acrilamidoalquil- sulfônico, ácido estireno sulfônico ou outros monômeros contendo ácido, amida ou amina (amina quaternária). Em uma modalidade, o segmento po- limérico hidrofílico compreende um polímero de ácido metacrílico (MM), ou um copolímero do mesmo. Em outras modalidades, o segmento hidrofílico pode compreender um copolímero de ácido metacrílico com um outro mo- nômero, ta! como ácido estireno sulfônico. Outros monômeros poliméricos adequados ser conhecidos pelos versados na técnica. Monômeros adequa- dos são de preferência aqueles que não interferem no caráter hidrofílico do segmento. Grupos ácido ou amina diferentes podem ser usados juntos.
Segmentos hidrofílicos mais compridos ajudam a assegurar que o segmento polimérico hidrofílico estabilize o dispersante. O segmento polimérico hidrofí- lico deve estar presente em uma % em mol suficientemente alta para que possa proporcionar uma função estabilizante ao dispersante de polímero de enxerto em uma formulação de tinta aquosa. O segmento polimérico hidrofí- lico também deve manter o brilho quando imprimindo em papel para fotogra- fia.
Nas modalidades, o número de unidades monoméricas hidrofíli- cos varia de 4 a 40 unidades. Nas modalidades preferidas, a % em mol de unidades monoméricas hidrofílicas varia de cerca de 18 a 84%. Em outras modalidades preferidas, a % em mol de unidades monoméricas hidrofílicas é de cerca de 50%. Em uma modalidade preferida, o polímero de enxerto da presente invenção compreende um segmento hidrofílico compreendendo uma unidade monomérica hidrofílica compreendendo ácido metacrílico. O segmento polimérico hidrófobo compreende uma unidade monomérica hidrofóbica compreendendo um hidroxialquii metacrilato ou um hidroxialquil acrilato. Verificou-se a partir da presente invenção que tendo-se um segmento polimérico hidrófobo que possui a capacidade para formar ligação hidrogênio aumenta-se a interação global do polímero com revesti- mentos de gelatina e aumenta-se a resistência a manchas. Ao mesmo tem- po, a firmeza em água das tintas pigmentadas não é necessariamente sacri- ficada. Além disso, a capacidade de formar ligação hidrogênio do segmento polimérico hidrófobo pode aumentar a interação global do polímero de en- xerto com pigmentos. Hidroxialquil metacrilatos adequados incluem 2- hidroxietil metacrilato, 3-hidroxipropil metacrilato, 4-hidroxibutil metacrilato, 2-hidroxipropil metacrilato, 2-hidroxibutil metacrilato e 3-hidroxibutil metacri- lato. Hidroxialquil acrilatos adequados incluem 2-hidroxietil acrilato, 3-hi- droxipropil acrilato, 4-hidroxibutil acrilato, 2-hidroxipropil acrilato, 2-hidroxi- butil acrilato e 3-hidroxibutil acrilato. Em uma modalidade, o segmento hidró- fobo compreende 2-hidroxietil metacrilato. Em modalidades preferidas, a % em mol de hidroxialquil metacrilato ou hidroxialquil acrilato varia de cerca de 13 a 50%. Em outras modalidades preferidas, a % em mol de hidroxialquil metacrilato ou hidroxialquil acrilato é de cerca de 30%. O segmento polimérico estabilizante é responsável por ancorar o dispersante polimérico de enxerto a uma partícula de pigmento. O seg- mento polimérico estabilizante compreende uma unidade monomérica esta- bilizante compreendendo um grupo funcional rico em elétron. As unidades monoméricas estabilizantes têm um peso molecular de cerca de 100 a cerca de 2000, de preferência de cerca de 400 a cerca de 1600. As unidades mo- noméricas estabilizantes inctuem uma porção que permite sua polimerização no resto do polímero de enxerto. Isto pode ser feito através de um grupo éster vinílico tal como um grupo acrilato, metacrilato ou crotonato. Segmen- tos estabilizantes preferidos são polimerízados no resto do polímero de en- xerto através da inclusão de um grupo acrilato ou de um grupo metacrilato.
Nas modalidades dos polímeros de enxerto, a % em mol de qualquer unida- de monomérica estabilizante particular varia de cerca de 1,5 a 50%. Em mo- dalidades preferidas, a % em mol de qualquer unidade monomérica estabili- zante particular é de cerca de 20%.
Além de uma porção que permite sua polimerização no resto do polímero de enxerto, uma unidade monomérica estabilizante compreende uma cabeça hidrofóbica e uma cauda hidrofílica. A cabeça hidrofóbica com- preende um grupo funcional aromático rico em elétron capaz de estabilizar a dispersão de pigmento. Em uma modalidade do segmento estabilizante, a cabeça hidrofóbica de uma unidade monomérica estabilizante compreende a fórmula: em que m é um número inteiro de 1 a 3, X compreende um grupo ligante, de preferência-O-, -NH- ou -S-, e cada R1 independentemente compreende um grupo hidróxi, -C, - C9 alquila, -C- C9 alquileno-arila ou heteroarila. Exem- plos de grupos -C, - Cg alquila incluem, porém sem limitação, metila, n-butila, t-butila, n-pentila, isobutila, isopropila, n-pentila, hexila, octila, isooctila, noni- la e semelhantes. Exemplos de grupos -C, - C9 alquileno-arila incluem, po- rém sem limitação, 1-feniletileno. Exemplos de grupos heteroarila incluem, porém sem limitação, furano, tiofeno, pirrol, imidazol, pirazol, triazol, tetrazol, tiazol, oxazol, isoxazoi, oxadiazol, tiadiazol, ísotiazol, piridina, piridazina, pi- razina, pirimidina, quinolina isoquinolina, quinazolina, benzofurano, 1,2,3- benzotriazol, indol e indazol, e semelhantes. A cauda hidrofílica compreende um grupo -(OCH2CH2)n- ou -[OCH(CH3)CH2]n-, onde n varia de 0 a 50. Uma extremidade da cauda hidrofíiica está ligada à cabeça hidrofóbica através do grupo ligante X e a outra extremidade da cauda hidrofíiica está ligada a uma porção que permite a polimerização da unidade monomérica estabilizante com o resto do polímero de enxerto.
Exemplos de unidades monoméricas estabilizantes incluem, po- rém não estão limitados a, nonilfenóxi poli(propilenoóxi)-acrilato (contendo de 1 a cerca de 40 moles de óxido de propileno), nonilfenóxi poli(pro- pilenoóxí)-metacrilato (contendo de 1 a cerca de 40 moles de óxido de propi- leno), nonilfenóxi poli(propilenoóxi)-crotonato (contendo de cerca de 5 a cer- ca de 40 moles de óxido de propileno), bis-[nonilfenóxí poli(propilenoóxi)]- fumarato (contendo de cerca de 5 a cerca de 40 moles de óxido de propile- no), fenóxi poli(propitenoóxi) acrilato (contendo de cerca de 5 a cerca de 40 moles de óxido de propileno), 2,4,6-tris-( 1 -feniIetiI)fenóxi poli(etilenoóxi) me- tacrilato e seus di- e mono- derivados (contendo de cerca de 1 a cerca de 40 moles de óxido de etileno). Podem-se usar misturas desses materiais.
Segmentos estabilizantes preferidos que podem ser usados nos polímeros de enxerto da presente invenção incluem nonilfenol acrilato, nonil- fenol metacrilato, nonilfenóxi po!i(propilenoóxi)n metacrilato, em que n varia de 1 a cerca de 40, de preferência de 2 a cerca de 15; nonilfenóxi po- li(propilenoóxi)n acrilato, onde n varia de 1 a cerca de 40, de preferência de cerca de 2 a cerca de 15; 2,4,6-tris-(1-feniletil)fenóxi poli(etilenoóxi)n metacri- lato e seus di- e mono- derivados, em que n varia de 1 a cerca de 40, de preferência de cerca de 2 a 25.
Em modalidades particularmente preferidas, R1 compreende um grupo nonila ou um grupo 1-feniletileno, X compreende -O-, e n varia de 2 a 25. Nas modalidades em que R1 compreende um grupo nonila, a cauda hi- drofílica de preferência compreende um grupo -[OCH(CH3)CH2]n-, m é 1, e n varia de 2 a 5. Nas modalidades em que R1 compreende um grupo estireno (isto é, feniletileno), a cauda hidrofíiica de preferência compreende um grupo -(OCH2CH2)n-, m é 3, e n é 25. Exemplos de unidades monoméricas estabili- zantes preferidas incluem, mas não estão limitados a SIPOMER/SEM 25e (triestirilfenol polietilenoóxi metacrilato), adquirido na Rhodia Inc.; 2,4,6-tris- (l-feniletil)fenóxi poli(etilenoóxi) metacrilato e seus dl· e mono- derivados; e nonilfenóxi poli(propilenoóxi) acrilatos, que podem ser adquiridos na Toago- sei Company pelo nome M-117.
Observa-se aqui que os grupos terminais nos dispersantes des- ta invenção não são limitados. Para fins ilustrativos, eles podem incluir hi- drocarbonetos tiossubstituidos, bem como hidrogênio. Além disso, também se observa, no entanto, que está dentro do escopo desta invenção que to- das unidades monoméricas estruturais aqui representadas estão aleatoria- mente distribuídas em todo a cadeia principal do polímero.
Em uma outra modalidade da presente invenção, o polímero de enxerto compreende unidades monoméricas aleatoriamente distribuídas, onde o segmento poliméríco hidrofílico compreende unidades monoméricas da fórmula: em que o monômero está presente em 18 a 84% em mol, de preferência 50% em mol; em que o segmento poliméríco hidrófobo compreende unidades monoméri- cas da fórmula: em que a é um número inteiro de 1 a 9, de preferência 2, e o monômero es- tá presente em 13 a 50% em mol, de preferência 30% em mol; em que o segmento polimérico estabilizante compreende unidades mono- méricas de fórmulas: em que n é um número inteiro de 1 a 25, de preferência 25; m é um número inteiro de 1 a 3, de preferência 3; e cada R2 independentemente compreen- de um grupo C, - C9 alquila ou -C., - C9 alquileno-arila, contanto que pelo menos um dos referidos R2 compreenda um grupo -C, - C9 alquileno-arila, R2 de preferência compreende 1 -feniletila; e o monômero está presente em 1,5 a 50% em mol, de preferência 20% em mol; e em que q é um número inteiro de 2 a 15, de preferência 2 a 5; p é um núme- ro inteiro de 1 a 3, de preferência 1; e cada R1 independentemente compre- ende um grupo C1 - C9 alquila ou -C, - C9 alquileno-arila, contanto que pelo menos um dos referidos R1 compreenda um grupo -C., - C9 alquila, R1 de pre- ferência compreende nonila; e o monômero está presente em 1,5 a 50% em mol, de preferência 20% em mol.
Os copolímeros de enxerto da presente invenção podem ser feitos por técnicas de síntese tradicionais tais como aquelas descritas em Odian's Principles of Polymerization. 3rd Edition, John Wiley and Sons, Inc. (1991), cujo relatório está aqui incorporado a título de referência. Polimeri- zação por radicais livres é o método de síntese preferido. O monômero es- pecífico poii(etileno glicol) 2,4,6-tris(1-feníletil)fenil éter metacrilato e seus di- e mono- derivados também podem ser adquiridos na Rhodia Inc. como Sl- POMER/SEM 25®, ou sintetizados de SynFac® (Milliken Inc.) ou SOPRO- PHOR® (Rhodia Inc.) por métodos de síntese convencionais. Também, os nonilfenóxi poli(propilenoóxi) acrilatos são adquiridos na Toagosei Company. A reação de polimerização por radicais livres utiliza iniciadores e agentes de transferência de cadeia para controlar o peso molecular do polí- mero e terminar a reação. Qualquer material convencional do tipo iniciador de radicais livres e agente de transferência de cadeia conhecido na técnica pode ser usado na presente invenção desde que seja compatível com os reagentes sendo utilizados. Iniciadores de radicais livres adequados incluem iniciadores do tipo azo e do tipo peróxido. Iniciadores do tipo azo preferidos incluem dimetil 2,2'-azobisisobutirato e AIBN® (Dupont). Agentes de transfe- rência de cadeia adequados incluem grupos C., - C20 alquiltio, de preferência grupos C8 - C12 alquiltiol. Particularmente preferido é o n-C12 tiol. Outros a- gentes de transferência de cadeia adequados incluem fenilalquil mercapta- nas, ou 3-mercapto-1,2-propanodiol.
As composições de tinta da presente invenção compreendem as composições de dispersante de polímero de enxerto da presente invenção, um pigmento insolúvel e um veículo aquoso. Uma ampla variedade de pig- mentos orgânicos e inorgânicos, isolados ou em combinação, pode ser sele- cionada para uso nas tintas aquosas da presente invenção. O principal crité- rio para escolha de um pigmento é que ele deve ser dispersível no meio a- quoso com a ajuda do polímero de enxerto da presente invenção. O termo "pigmento", conforme aqui usado, significa um colorante insolúvel. O pig- mento escolhido pode ser usado na forma seca ou molhada.
As composições de tinta aquosa da presente invenção compre- endem de cerca de 0,1% a cerca de 10% de um pigmento insolúvel, de cer- ca de 0,1% a cerca de 10%, de preferência de cerca de 0,5% a cerca de 5%, do dispersante de polímero de enxerto descrito acima, e um veículo a- quoso.
Portanto, as composições de tinta aquosa da presente invenção compreendem as composições de dispersante de polímero de enxerto da presente invenção, um pigmento insolúvel e um veículo aquoso, onde o dis- persante de polímero de enxerto compreende um segmento poíimérico hi- drofílico; um segmento poíimérico hidrófobo compreendendo um hidroxialquil metacrilato ou um hidroxialquil acrilato; e um segmento estabilizante com- preendendo um grupo aromático. O segmento poíimérico hidrofílico do dispersante poíimérico de enxerto usado nas composições de tinta aquosa da presente invenção po- dem compreender ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido acrilamidoalquilsul- fônico, ácido estireno sulfônico, ou outros monômeros contendo ácido, ami- da ou amina (amina quaternária). Em uma modalidade, o segmento polimé- rico hidrofílico compreende um polímero de ácido metacrílico (MAA), ou um copolímero do mesmo. Em outras modalidades, o segmento poíimérico hi- drofílico pode compreender um copolímero de ácido metacrílico com um ou- tro monômero, tal como ácido estireno sulfônico. Outros monômeros ade- quados são conhecidos pelos versados na técnica. Monômeros hidrofílicos adequados são de preferência aqueles que não interferem no caráter hidro- fílico do segmento. Grupos ácido ou amina diferentes podem ser usados juntos. Segmentos hidrofílicos mais compridos ajudam a assegurar que o segmento poíimérico hidrofílico estabiliza o dispersante. O segmento polimé- rico hidrofílico deve estar presente em uma % em mol suficientemente alta para que possa proporcionar uma função estabilizante ao dispersante de polímero de enxerto em uma formulação de tinta aquosa. O segmento poli- mérico hidrofílico também deve manter o brilho quando imprimindo em papel para fotografia.
Nas modalidades, o número de unidades monoméricas hidrofíli- cos varia de 4 a 40 unidades. Nas modalidades preferidas, a % em mol de unidades monoméricas hidrofílicas varia de cerca de 18 a 84%. Em outras modalidades preferidas, a % em mol de unidades monoméricas hidrofílicas é de cerca de 50%. Em uma modalidade preferida, as composições de tinta aquosa compreendem um dispersante de polímero de enxerto compreen- dendo um segmento polimérico hidrofílico compreendendo uma unidade monomérica hidrofílica compreendendo ácido metacrílico. O segmento polimérico hidrófobo do dispersante polimérico de enxerto usado nas composições de tinta aquosa da presente invenção com- preende uma unidade monomérica hidrofóbica compreendendo um hidroxi- alquil metacrilato. Hidroxialquil metacrilatos adequados incluem 2-hidroxietil metacrilato, 3-hidroxipropil metacrilato, 4-hidroxibutil metacrilato, 2-hidroxi- propil metacrilato, 2-hidroxibutil metacrilato e 3-hidroxibutil metacrilato. Hi- droxialquil acrilatos adequados incluem 2-hidroxietil acrilato, 3-hidroxipropil acrilato, 4-hidroxibutil acrilato, 2-hidroxipropil acrilato, 2-hidroxibutil acrilato e 3-hidroxibutil acrilato. Em uma modalidade, o segmento hidrófobo compre- ende 2-hidroxietil metacrilato. Em modalidades preferidas, a % em mol de hidroxialquil metacrilato ou hidroxialquil acrilato varia de cerca de 13 a 50%.
Em outras modalidades preferidas, a % em mol de hidroxialquil metacrilato ou hidroxialquil acrilato é de cerca de 30%. O segmento polimérico estabilizante do dispersante polimérico de enxerto usados nas composições de tinta aquosa da presente invenção compreende uma unidade monomérica estabilizante compreendendo um grupo funcional rico em elétron. As unidades monoméricas estabilizantes têm um peso molecular de cerca de 100 a cerca de 2000, de preferência de cerca de 400 a cerca de 1600. As unidades monoméricas estabilizantes in- cluem uma porção que permite sua polimerização no resto do polímero de enxerto. Isto pode ser feito através de um grupo éster vinílico tal como um grupo acrilato, metacrilato ou crotonato. Segmentos estabilizantes preferidos são polimerizados no resto do polímero de enxerto através da inclusão de um grupo acrilato ou de um grupo metacrilato. Nas modalidades dos políme- ros de enxerto, a % em mol de qualquer unidade monomérica estabilizante particular varia de cerca de 1,5 a 50%. Em modalidades preferidas, a % em mol de qualquer unidade monomérica estabilizante particular é de cerca de 20%.
Além de uma porção que permite sua polimerização no resto do polímero de enxerto, uma unidade monomérica estabilizante do dispersante polimérico de enxerto usado nas composições de tinta aquosa da presente invenção compreende uma cabeça hidrofóbica e uma cauda hidrofílica. A cabeça hidrofóbica compreende um grupo funcional aromático rico em elé- tron capaz de estabilizar a dispersão de pigmento. Em uma modalidade do segmento estabilizante, a cabeça hidrofóbica de uma unidade monomérica estabilizante compreende a fórmula: onde m é um número inteiro de 1 a 3, X compreende um grupo ligador, de preferência-O-, -NH- ou -S-, e cada R1 independentemente compreende um grupo hidróxi, -C, - C9 alquila, -C^ - C9 alquileno-arila ou heteroarila. Exem- plos de grupos -C., - C9 alquila incluem, porém sem limitação, metila, n-butila, t-butila, n-pentila, isobutila, isopropila, n-pentila, hexila, octila, isooctila, noni- la e outros. Exemplos de grupos -C1 - C9 alquileno-arila incluem, porém sem limitação, 1-feniletileno. Exemplos de grupos heteroarila incluem, porém sem limitação, furano, tiofeno, pirrol, imidazol, pirazol, triazol, tetrazot, tiazol, oxa- zol, isoxazol, oxadiazol, tiadiazol, isotiazol, piridina, piridazina, pirazina, piri- midina, quinolina isoquinolina, quinazolina, benzofurano, 1,2,3-benzotriazol, indol e indazol, e outros. A cauda hidrofílica compreende um grupo - (OCH2CH2)n- ou -[OCH(CH3)CH2]n-, onde n varia de 0 a 50. Uma extremida- de da cauda hidrofílica está ligada à cabeça hidrofóbica através do grupo ligador X e a outra extremidade da cauda hidrofílica está ligada a uma por- ção quer permite a polimerização da unidade monomérica estabilizante com o resto do polímero de enxerto.
Exemplos de unidades monoméricas estabilizantes do disper- sante polimérico de enxerto usado nas composições de tinta aquosa da pre- sente invenção incluem, porém sem limitação, nonilfenóxi poli(propilenoóxi)- acrilato (contendo de 1 a cerca de 40 moles de oxido de propileno), nonilfe- nóxi poli(propilenoóxi)-metacrilato (contendo de 1 a cerca de 40 moles de oxido de propileno), nonilfenóxi poli(propilenoóxi)-crotonato (contendo de cerca de 5 a cerca de 40 moles de óxido de propileno), bis-[nonilfenóxi po- li(propilenoóxi)]-fumarato (contendo de cerca de 5 a cerca de 40 moles de óxido de propileno), fenóxi poíi(propilenoóxi) acrilato (contendo de cerca de 5 a cerca de 40 moles de óxido de propileno), 2,4,6-tris-(1-feniletil)fenóxi poli(etilenoóxí) metacrilato e seus di- e mono- derivados (contendo de cerca de 1 a cerca de 40 moles de óxido de etileno). Podem-se usar misturas des- ses materiais.
Segmentos estabilizantes preferidos do dispersante polimérico de enxerto usado nas composições de tinta aquosa podem compreender nonilfenol acrilato, nonilfenol metacrilato, nonilfenóxi poli(propilenoóxi)n me- tacrilato, onde n varia de 1 a cerca de 40, de preferência de 2 a cerca de 15; nonilfenóxi poli(propilenoóxi)n acrilato, onde n varia de 1 a cerca de 40, de preferência de cerca de 2 a cerca de 15; 2,4,6-tris-(1-feniletil)fenóxi po- li(etilenoóxi)n metacrilato e seus di- e mono- derivados, onde n varia de 1 a cerca de 40, de preferência de cerca de 2 a 25.
Em modalidades particularmente preferidas, R1 compreende um grupo nonila ou um grupo 1-feniletileno, X compreende -O-, e n varia de 2 a 25. Nas modalidades em que R1 compreende um grupo nonila, a cauda hi- drofílica de preferência compreende um grupo -[OCH(CH3)CH2]n-, m é 1, e n varia de 2 a 5. Nas modalidades em que R1 compreende um grupo estireno (isto é, feniletileno), a cauda hidrofílica de preferência compreende um grupo -(OCH2CH2)n-, m é 3, e n é 25. Exemplos de unidades monoméricas estabili- zantes preferidas incluem, porém sem limitação SIPOMER/SEM 25® (triesti- rilfenol polietilenoóxi metacrilato), adquirido na Rhodia Inc.; 2,4,6-tris- (1 -feniletil)fenóxi poli(etilenoóxi) metacrilato e seus di- e mono- derivados; e nonilfenóxi poli(propilenoóxi) acrilatos, que podem ser adquiridos na Toago- sei Company pelo nome M-117.
Observa-se aqui que os grupos terminais nos dispersantes des- ta invenção não são limitados. Para fins ilustrativos, eles podem incluir hi- drocarbonetos tio-substituídos, bem como hidrogênio. Além disso, também se observa, no entanto, que está dentro do escopo desta invenção que to- das unidades monoméricas estruturais aqui representadas estão aleatoria- mente distribuídas em todo a cadeia principal do polímero.
Em uma outra modalidade da presente invenção, o polímero de enxerto usado nas composições de tinta aquosa da presente invenção com- preende unidades monoméricas aleatoriamente distribuídas, onde o seg- mento polimérico hidrofílico compreende unidades monoméricas da fórmula: onde o monômero está presente em 18 a 84% em mol, de preferência 50% em mol; onde o segmento polimérico hidrófobo compreende unidades monoméricas da fórmula: onde a é um número inteiro de 1 a 9, de preferência 2, e o monômero está presente em 13 a 50% em mol, de preferência 30% em mol; onde o segmento polimérico estabilizante compreende unidades monoméri- cas de fórmulas: onde m é um número inteiro de 1 a 25, de preferência 25; m é um número inteiro de 1 a 3, de preferência 3; e cada R2 independentemente compreen- de um grupo C, - C9 alquila ou -C, - C9 alquileno-arila, contanto que peio menos um dos referidos R2 compreende um grupo -C., - C9 alquileno-arila, R2 de preferência compreende 1-feníletila; e o monômero está presente em 1,5 a 50% em mol, de preferência 20% em mol; e onde q é um número inteiro de 2 a 15, de preferência 2 a 5; p é um número inteiro de 1 a 3, de preferência 1; e cada R1 independentemente compreen- de um grupo C., - C9 alquila ou -C, - C9 alquileno-arila, contanto que pelo menos um dos referidos R1 compreenda um grupo -C., - Cg alquila, R1 de pre- ferência compreende nonila; e o monômero está presente em 1,5 a 50% em mol, de preferência 20% em mol. A quantidade de pigmento usada nas tintas aquosas pode variar dependendo de sua estrutura, mas geralmente os pigmentos são usados em uma faixa de 0,1% a cerca de 10%, de preferência de cerca de 2 a cerca de 6%, em peso da composição de tinta. A proporção de pigmento para disper- sante (em peso) é de preferência de cerca de 1:1, mas pode variar de cerca de 1:1 acerca de9:1.
Pigmentos adequados incluem pigmentos orgânicos e inorgâni- cos de um tamanho de partícula suficiente para permitir o escoamento livre da tinta pelo dispositivo de impressão a jato de tinta, especialmente nos bi- cos ejetores que normalmente têm um diâmetro variando de cerca de 10 microns a 50 microns. Assim, um tamanho de partícula de pigmento ade- quado varia de cerca de 0,05 a cerca de 15, de preferência de cerca de 0,05 a cerca de 5, e mais preferivelmente de cerca de 0,05 a cerca de 0,5 mi- cron. Pigmentos adequados para uso na presente invenção incluem azo pigmentos, tais como azo lacas, azo pigmentos insolúveis, azo pigmentos condensados e azo pigmentos quelados, pigmentos policíclicos, pigmentos de perilene, pigmentos de antraquinona, pigmentos de quinacridona, pig- mentos de dioxazina, pigmentos de tioíndigo, pigmentos de isoindolinona, pigmentos de quinoftalona e lacas secas. Pigmentos orgânicos adequados incluem nitro pigmentos, pigmentos nitrosos, preto de anilina e pigmentos fluorescentes à luz do dia. Pigmentos preferidos incluem negro-de-fumo, Pigmento Vermelho 122, Pigmento Vermelho 202, Pigmento Amarelo 74, Pigmento Amarelo 128, Pigmento Amarelo 138, Pigmento Amarelo 155, Pigmento Azul 15:3 e Pigmento Azul 15:4. O terceiro componente da composição de tinta aquosa da pre- sente invenção é o meio veículo aquoso que geralmente está presente em uma quantidade de cerca de 70% a cerca de 99% da composição. O meio veículo aquoso compreende água (de preferência água desionizada) e, de preferência, pelo menos um solvente orgânico solúvel em água. A escolha de uma mistura de veículo adequada depende das exigências da aplicação específica envolvida, tal como tensão superficial e viscosidade, o pigmento escolhido, o tempo de secagem desejado da tinta, e o tipo de qual no qual a tinta será impressa. Exemplos representativos de solventes orgânicos solú- veis em água que podem ser escolhidos incluem (1) álcoois, tal como álcool metílico, álcool etílico, álcool n-propílico, álcool isopropílico, álcool n-butílico, álcool sec-butílico, álcool t-butílico, álcool iso-butílico, álcool furfurílico e ál- cool tetrahidrofurfurílico; (2) cetonas ou cetoálcoois, tais como acetona, metil etil cetona e diacetona álcool; (3) éteres, tais como tetrahidrofurano e díoxa- no; (4) ésteres, tais como etil acetato, etil lactato, carbonato de etileno e carbonato de propileno; (5) álcoois polihídricos, tais como etileno glicol, dieti- leno glicol, trietileno glicol, propileno glicol, tetraetileno glicol, polietileno gli- col, glicerol, 2-metil-2,4-pentanodiol, 1,2,6-hexanotriol e tiodiglicol; (6) mono- éteres ou diéteres de alquila inferior derivados de alquileno glicóis, tais como éter monometílico (ou monoetílico) de etileno glicol, éter monometílico (ou monoetílico) de dietileno glicol, éter monometílico (ou monoetílico) de propi- leno glicol, éter monometílico (ou monoetílico) de trietileno glicol e éter dime- tílico (ou dietílico) de dietileno glicol; (7) compostos cíclicos contendo nitro- gênio, tais como pirrolidona, N-metil-2-pirrolidona e 1,3-dimetil-2-imidazoli- dinona; e (8) compostos contendo enxofre, tais como dimetil sulfóxido e te- trametileno sulfona. Outros solventes orgânicos úteis incluem lactonas e lac- tamas. Misturas desses solventes podem ser usadas na presente invenção.
As composições de tinta aquosa da presente invenção podem compreender ainda uma mistura de umectantes. Umectantes preferidos in- cluem, porém sem limitação, tioéteres terminados em bis-hidróxi, lactamas e polialquileno glicóis. A quantidade de umectante em uma formulação de tinta pode variar de 0 a 40 por cento em peso, de preferência de 15 a 25 por cen- to em peso.
As composições de tinta podem compreender ainda tensoativos para modificar a tensão superficial da tinta e controlar a penetração da tinta no papel. Esses tensoativos são incluídos nas composições de tinta, e não são um componente do dispersante. Tensoativos adequados incluem, po- rém sem limitação, tensoativos não-iônicos, anfóteros e iônicos. Tensoativos preferidos incluem, porém sem limitação, alquil sulfato, nonil fenil polietileno glicol, SILWET ® (OSI Sealants, Inc.), TERGITOL® (Union Carbide) e SURFYNOL® (Air Products and Chemicals, Inc.).
Outros aditivos, tais como biocidas, modificadores da viscosida- de, penetrantes, agentes anti-"kogation", agentes anti-encrespamento, a- gentes quelantes, agentes anti-gotejamento, aglutinantes e tampões podem ser adicionados à composição de tinta nos níveis estabelecidos na literatura.
Um biocida preferido inclui, porém sem limitação, Proxel® GXL (Zeneca). O processo para preparar tintas pigmentadas para jato de tinta requer que as tintas tenham o tamanho de suas partículas reduzindo em um moinho. O tamanho de partícula de pigmento de volume médio normalmente é menor que cerca de 200 nm, de preferência menor que cerca de 140 nm.
Esta exigência de tamanho de partícula é obtida por corte extensivos das partículas de pigmento usando meios de trituração pequenos. Meios de tritu- ração úteis incluem partículas de cerâmica esféricas tendo uma superfície externa bastante lisa e uniforme, uma densidade alta e dureza elevada. Um meio de trituração preferido para uso na preparação das tintas da presente invenção encontra-se comerciaimente disponível pelo nome YTZ Ceramic Beads, comercialmente disponível na S. E. Firestone Associates, Philadel- phia, Pa. e produzido por Nippon Kagaku Togyo.
Em um outro aspecto, a presente invenção fornece uma compo- sição compreendendo um pigmento e um polímero de enxerto como descrito acima. Por conseguinte, a presente invenção fornece uma composição compreendendo um pigmento e um polímero de enxerto compreendendo um segmento polimérico hidrofílico; um segmento polimérico hidrófobo com- preendendo uma unidade monomérica hidrofóbica compreendendo um éster de hidroxialquil metacrilato; e um segmento estabilizante compreendendo um grupo funcional aromático.
Em um outro aspecto, a presente invenção fornece um jogo de tinta compreendendo pelo menos uma composição de tinta aquosa compre- endendo um pigmento e um polímero de enxerto como descrito acima. Por conseguinte, a presente invenção fornece um jogo de tinta compreendendo pelo menos uma composição de tinta aquosa compreendendo de cerca de 0,1% a cerca de 10% de um pigmento, e de cerca de 0,1% a cerca de 10% de um polímero de enxerto compreendendo: um segmento polimérico hidro- fílico; um segmento polimérico hidrófobo compreendendo uma unidade mo- nomérica hidrofóbica compreendendo um éster de hidroxialquil metacrilato; e um segmento estabilizante compreendendo um grupo funcional aromático.
EXEMPLOS
Os exemplos a seguir são descrições detalhadas de métodos de pre- paração e uso dos dispersantes poliméricos e das composições de tinta da presente invenção. As descrições detalhadas estão dentro do escopo da descrição mais genérica dada acima, e servem para exemplificá-la. Os e- xemplos são apresentados com fins ilustrativos apenas, e não se destinam a limitar o escopo da invenção. EXEMPLO 1 Um dispersante de polímero de enxerto da presente invenção é feito da seguinte maneira. Uma solução de ácido metacrílico 24,0 g (0,28 mol), 2-hidroxietil metacrilato 20,0 g (0,153 mol)- 4-nonilfenol po- li(propilenoóxi) acrilato 45,0 g (0,11 mol), e dodecanotiol 4,0 g (0,02 mol), dimetil 2,2'-azobisisobutirato (V-601®) da Waco Chemical & Supply Co. 0,3 g são misturados em 75 ml de isopropanol em um balão de fundo redondo e três gargalos que é equipado com um agitador mecânico, um condensador e um termômetro. Os químicos são misturados e desgaseíficados com nitro- gênio por evacuação parcial repetidas vezes seguida de reenchimento com nitrogênio usando uma válvula Firestone. O balão é reenchido com nitrogê- nio, em seguida mergulhado em um banho de óleo e aquecido até cerca de 75°C por cerca de 18 horas. Forma-se uma solução viscosa. A solução é secada em um fomo à prova de explosão e o peso molecular é determinado por cromatografia por permeação em gel. O Mw da solução seca resultante é de cerca de 8211 e o Mn é de cerca de 4523. A solução concentrada de dispersante de polímero é preparada da seguinte maneira. O pó seco do dispersante é dissolvido em água desio- nizada com aquecimento. A temperatura é controlada abaixo de 50°C, e o pH é ajustado em 7,5 pela adição em gotas de KOH a 20%. EXEMPLOS 2 - 20 Os polímeros dos exemplos 2- 20 (vide tabela 1) foram prepara- dos usando-se o procedimento descrito no exemplo 1, com a diferença de que foram usadas as quantidades de monômeros listadas na tabela 1. Na tabela 1, MAA representa monômero de ácido metacrílico, HEMA representa monômero de ácido 2-hidroxietil acrílico, Nonil-ppg representa 4-nonilfenol poli(propilenoóxi), acrilato (N = 2 - 5), Triestireno-peg representa poli(etÍleno glicol), 2,4,6-tris(1-feniletil)fenil éter metacrilato (N = 25), Norbloc representa 2(2'-hidróxi-5'metacriloxietilfenÍI)-2H-benzotriazol, e o reagente de transfe- rência de cadeia é dodecanotiol.
Tabela 1 Cada dispersante descrito nos exemplos 1 - 20 passou por um teste de estabilidade em forno conduzido a 60°C por 90 dias. EXEMPLO 21 Uma composição de tinta foi preparada usando-se o dispersante de polímero de enxerto descrito no exemplo 1.
Usando-se a solução de dispersante preparada de acordo com o procedimento do exemplo 1, preparou-se um dispersante misturando-se a solução de dispersante com um pigmentado a uma proporção de pigmento para dispersante de 1:1. O pigmento e a solução de dispersante foram mis- turados em um agitador mecânico até que não houvesse mais caroços visí- veis. A percentagem total em sólidos da solução de dispersante foi controla- da em 20%. A mistura foi então dispersada por um processo de atrito usan- do um aparelho de atrito Svegvari modelo 01 padrão com contas de cerâmi- ca YTZ. O processo de atrito foi tipicamente realizado por um mínimo de cinco horas. No entanto, também se pode usar tempos mais longos a tem- peraturas controladas. O pH foi ajustado com uma solução de KOH a 20% para manter o pH em 7,5. O tamanho de partícula da dispersão era < 150 nm, determinado pela medição de Leeds and Northrop Microtrac UPA150. A solução foi então diluída até uma pré-mistura final de 12 -15% de sólidos. A tinta foi preparada misturando-se 3% em peso de pigmento da pré-mistura final com 5% em peso de 2-pirrolidona, 5% em peso de polietile- no glicol {Mw 1000), 5% em peso de tioldietanol, 1% em peso de 1,2- hexanodiol, o equilíbrio sendo água desionizada. EXEMPLO 22 Uma composição de tinta foi preparada usando-se o mesmo procedimento usado para a tinta do exemplo 21, com a diferença de que como dispersante usou-se o polímero de enxerto do exemplo 2. EXEMPLO 23 Uma composição de tinta foi preparada usando-se o mesmo procedimento usado para a tinta do exemplo 21, com a diferença de que como dispersante usou-se o polímero de enxerto do exemplo 3. EXEMPLO 24 Uma composição de tinta foi preparada usando-se o mesmo procedimento usado para a tinta do exemplo 21, com a diferença de que como dispersante usou-se o polímero de enxerto do exemplo 4. EXEMPLO 25 Uma composição de tinta foi preparada usando-se o mesmo procedimento usado para a tinta do exemplo 21, com a diferença de que como dispersante usou-se o polímero de enxerto do exemplo 8. EXEMPLO 26 As tintas dos exemplos 21 - 25 foram impressas e testadas em vários meios. Os resultados estão resumidos na tabela 2.
Tabela 2 Na tabela 2, L e C representam medidas de cor e foram medidas usando-se um espectrômetro Minolta, fonte D65, 10 graus de abertura. A mancha foi classificada qualitativamente em uma escala de 0 a 5, com 0 representando resistência a manchas excepcional e 5 representando resis- tência a manchas fraca. A firmeza em água foi classificada qualitativamente depois que imagens impressas foram deixadas secar por 5 minutos e em seguida mergulhadas em água por 1 hora, A firmeza em água foi classifica- da em uma escala de A a E, com A representando firmeza em água excep- cional e E representando firmeza em água fraca.
Os valores de 100% e 200% na tabela 2 representam cobertura, com 100% representando 600 dpi e 200% representando 1200 dpi.
Meio com brilho refere-se a papel com brilho Kodak premium.
Meio liso 1 refere-se a papel laser Hammermill. Meio liso 2 refere-se a papel liso Cascade X-9000. A tinta com pigmento comparativo foi formulada usando-se a mes- ma receita que aquela listada no exemplo 21 acima, com a diferença de que o dispersante usado é o dispersante descrito na Patente ÜS N° 6.225.370. A tinta com corante comparativo foi formulada usando-se uma formulação de tinta pa- drão com corante magenta descrita na Patente US N° 5.254.160.
Embora várias modalidades preferidas e exemplos da invenção tenham sido descritos detalhadamente e a título ilustrativo, ficará entendido que várias modificações e substituições podem ser feitas nas modalidades descritas sem se afastar do espírito e escopo da invenção definida pelas reivindicações anexas.

Claims (19)

1, Polímero de enxerto, caracterizado pelo fato de que compre- ende: (a) um segmento polimérico hidrofílico; (b) um segmento polimérico hidrófobo compreendendo uma uni- dade monomérica hidrofóbica compreendendo um hidroxialquil meta cri lato ou um hidroxialquil a cri lato; e (c) um segmento polimérico estabilizante compreendendo um grupo funcional aromático, em que o segmento polimérico estabilizante compreende uma unidade monomérica estabilizante compreendendo nonil- fenol acrilato; nonilfenol metacrilato; nonilfenóxi poli{propileroóxi)n metacrila- to, onde n varia de 1 a 40; nonilfenóxi poli(propilenoóxi)n acrilato, onde n va- ria de 1 a 40; ou 2,4,6-tris-( 1 -feniletil )fenóxi poli<etilenoóxi)ri metacrilato, onde n varia de 1 a 40, ou em que o segmento polimérico estabilizante compreen- de uma unidade monomérica estabilizante compreendendo: (a) uma cabeça hidrofóbica da fórmula: onde m é um número inteiro de 1 a 3, X compreende um grupo lígador compreendendo -O-, -NH- ou -S-, e cada R1 independentemente compreen- de um grupo hidróxi, -Cf - C9 alquila, -Ci - C9 alquileno-arila ou heteroarila; e (b) uma cauda hidrofílica compreendendo um grupo - (OCH2CH2)nr ou -[OCH(CH3)CH2]n-, onde n varia de 0 a 50, onde a cauda hidrofílica está ligada à cabeça hidrofóbica através do grupo ligador X e a outra extremidade da cauda hidrofílica está ligada a uma porção do grupo éster vinílico,
2, Polímero de enxerto de acordo com a reivindicação 1, carac- terizado pelo fato de que o segmento polimérico hidrofílico compreende ácí- do metacrílico ou ácido acrílico.
3. Polímero de enxerto de acordo com a reivindicação 1, carac- terizado pelo fato de que o segmento polimérico hidrofílico compreende de 18 a 84% em mol do polímero de enxerto.
4. Polímero de enxerto de acordo com a reivindicação 3, carac- terizado pelo fato de que o segmento polimérico hidrofílico compreende 50% em mol do polímero de enxerto.
5. Polímero de enxerto de acordo com a reivindicação 1, carac- terizado pelo fato de que o segmento polimérico hidrófobo compreende 2- hidroxietil metacrilato.
6. Polímero de enxerto de acordo com a reivindicação 1, carac- terizado pelo fato de que o segmento polimérico hidrófobo compreende de 13 a 50% em mol do polímero de enxerto.
7. Polímero de enxerto de acordo com a reivindicação 1, carac- terizado pelo fato de que o segmento polimérico hidrófobo compreende 30% em mol do polímero de enxerto.
8. Polímero de enxerto de acordo com a reivindicação 1, carac- terizado pelo fato de que o segmento polimérico estabilizante compreende nonilfenóxi poli(propilenoóxi)n acrilato, onde n varia de 2 a 15.
9. Polímero de enxerto de acordo com a reivindicação 1, carac- terizado pelo fato de que o segmento polimérico estabilizante compreende 2,4,6-tris-(1-feniletil) fenóxi poli(etilenoóxi)n metacrilato, onde n varia de 2 a 25.
10. Polímero de enxerto de acordo com a reivindicação 1, carac- terizado pelo fato de que o segmento polimérico estabilizante compreende de 1,5 a 60% em mol do polímero de enxerto.
11. Polímero de enxerto de acordo com a reivindicação 1, carac- terizado pelo fato de que o segmento polimérico estabilizante compreende 20% do polímero de enxerto.
12. Polímero de enxerto de acordo com a reivindicação 1, carac- terizado pelo fato de que m varia de 1 a 3, R1 compreende um grupo nonila ou um grupo 1 -feniletileno, X compreende -O-, e n varia de 2 a 25.
13, Polímero de enxerto de acordo com a reivindicação 12, ca- racterizado pelo fato de que mé 1, R1 compreende um grupo nonila, a cauda hidrofílica compreende um grupo -[OCH{CH3)CH2]n-, © n varia de 2 a 5.
14, Polímero de enxerto de acordo com a reivindicação 12, ca- racterizado pelo fato de que m é 3, IR1 compreende um grupo 1-feniletileno, a cauda hidrofílica compreende um grupo -(OCH2CH2)rt-, e n é 25.
15, Polímero de enxerto de acordo com a reivindicação 1, carac- terizado pelo fato de que compreende unidades aleatoriamente distribuídas onde o segmento polimérico hídrofílico compreende unidades mono- méricas da fórmula: onde o monômero está presente em 18 a 84% em mol; onde o segmento polimérico hidrófobo compreende unidades mono- méricas da fórmula: onde a é um número inteiro de 1 a 9, e o monômero está presente em 13 a 50% em mol: onde o segmento polimérico estabilizante compreende unidades mo- noméricas das fórmulas: onde n é um número inteiro de 1 a 25; m é um número inteiro de 1 a 3; e cada R2 independentemente compreende um grupo C^ - C$ alquila ou -Ci - C9 alquileno-arila, contanto que pelo menos um dos referidos R2 compreen- da um grupo -Ci - C9 alquileno-arila; e o monômero está presente em 1,5 a 50% em mol; e onde q é um número inteiro de 2 a 5; p é um número inteiro de 1 a 3; e cada R1 i nde pen dente mente compreende um grupo Gi - C9 alquila ou -Ci - C9 al- quileno-arila, contanto que pelo menos um dos referidos R1 compreenda um grupo -Ci - Cg alquila; e o monômero está presente em 1,5 a 50% em mol.
16. Polímero de enxerto de acordo com a reivindicação 15, ca- racterizado pelo fato de que a é 2, n é 25, m é 3, q varia de 2 a 5, p é 1, R1 compreende nonila, e R2 compreende 1-feniletila.
17. Polímero de enxerto de acordo com a reivindicação 1, carac- terizado pelo fato de que o polímero de enxerto tem um peso molecular pon- derai médio de 3.000 a 13.000.
18. Polímero de enxerto de acordo com a reivindicação 17, ca- racterizado pelo fato de que o polímero de enxerto tem um peso molecular ponderai médio de 5.000 a 9.000.
19. Composição de tinta aquosa para impressoras a jato de tinta, caracterizada pelo fato de que compreende de 0,1% a 10% de um pigmento, e de 0,1% a 10% de um polímero de enxerto como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 18.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2666804B1 (fr) * 1990-09-14 1993-05-28 Saint Gobain Vitrage Int Vitrage electrochrome.
US5231131A (en) * 1991-12-24 1993-07-27 E. I. Du Pont De Nemours And Company Aqueous graft copolymer pigment dispersants
US5254160A (en) 1992-12-14 1993-10-19 Lexmark International, Inc. Magenta dye, jet ink, and color set
US5708095A (en) * 1996-08-30 1998-01-13 E. I. Du Pont De Nemours And Company Graft copolymers containing sulfonate and phosphonate groups having particular utility as pigmented ink dispersants
US6225370B1 (en) 1999-07-26 2001-05-01 Lexmark International, Inc. Ink compositions
EP1113051B1 (en) 1999-12-28 2009-11-18 Kao Corporation Water-based ink
EP1114851A1 (en) * 2000-01-06 2001-07-11 Seiko Epson Corporation Ink composition capable of realizing images possessing excellent color development and fixation
DE60201050T2 (de) 2001-06-12 2005-09-08 Kao Corp. Tinte auf Wasserbasis
US6652634B1 (en) * 2001-08-03 2003-11-25 Lexmark International, Inc. Polymeric dispersants used for aqueous pigmented inks for ink-jet printing

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