ES2229993T3 - Utilizacion de pigmentos cian mejorados en toneres y reveladores electrofotograficos, barnices en polvo y tintas para impresoras por chorros de tinta. - Google Patents
Utilizacion de pigmentos cian mejorados en toneres y reveladores electrofotograficos, barnices en polvo y tintas para impresoras por chorros de tinta.Info
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Abstract
Utilización de una composición de cobre- ftalocianina, que consta en lo esencial de un compuesto de la **fórmula**, como agente colorante en tóneres y reveladores electrofoto gráficos, polvos y barnices en polvo, materiales para electretos, tintas para la impresión por chorros de tinta, así como en filtros cromáticos, caracterizada porque los compuestos de las Fórmulas (I) y (II) tienen una forma de partículas con una relación media de longitud a anchura mayor que 2, 5:1.
Description
Utilización de pigmentos cian mejorados en
tóneres y reveladores electrofotográficos, barnices en polvo y
tintas para impresoras por chorros de tinta.
El presente invento concierne al empleo de una
determinada composición de cobre-ftalocianina en
tóneres y reveladores electrofotográficos, barnices en polvo y
tintas para la impresión por chorros de tinta.
En el caso de procedimientos de registro
electrofotográficos se genera sobre un fotoconductor una "imagen
latente de cargas". Esta "imagen latente de cargas" es
revelada por aplicación de un tóner cargado electrostáticamente, que
luego es transferido por ejemplo a un papel, géneros textiles,
láminas o un material sintético, y es fijado por ejemplo mediante
presión, radiación, calor o la acción de disolventes. Tóneres
típicos son tóneres en polvo de un componente o de dos componentes
(también denominados reveladores de uno o dos componentes), además
de ello se están empleando también tóneres especiales, tales como
p.ej. tóneres magnéticos o líquidos, tóneres en forma de látex,
tóneres producidos por polimerización y tóneres microencapsulados,
p.ej. a base de una cera.
Una medida para la calidad de un tóner es su
carga específica q/m (carga por unidad de masa). Junto con el signo
y la magnitud de la carga electrostática, constituye un decisivo
criterio de calidad, sobre todo, la rápida consecución de la deseada
magnitud de la carga y la constancia de esta carga durante un
prolongado período de tiempo de activación. Además de ello,
constituye otro importante criterio de idoneidad la insensibilidad
del tóner frente a influencias climáticas, tales como la temperatura
y la humedad del aire.
Los tóneres cargables tanto positiva como también
negativamente encuentran utilización en fotocopiadoras, impresoras
por láser, impresoras por LED (de Light Emitting Diodes = diodos
emisores de luz), LCS (de Liquid Crystal Shutter = obturador de
cristal líquido) u otras impresoras digitales sobre una base
electrofotográfica, dependiendo del tipo del procedimiento y del
aparato.
Con el fin de obtener tóneres o reveladores
electrofotográficos con una formación de carga o bien positiva o
negativa, se añaden con frecuencia agentes para el control de las
cargas. Como componente de coloración se emplean en los tóneres
multicolores típicamente pigmentos coloreados orgánicos. Los
pigmentos coloreados tienen en contraposición a los colorantes, a
causa de su insolubilidad en el medio de aplicación, considerables
ventajas, tales como p.ej. mejores características de
termoestabilidad y solidez frente a la luz.
Basándose en el principio de la "mezcla
substractiva de colores", con ayuda de los tres colores
primarios, amarillo, cian y magenta, se puede reproducir todo el
espectro de colores que son visibles para el ojo humano. Solamente
cuando el respectivo color primario cumple los requisitos relativos
al color, definidos con exactitud, es posible una reproducción
exacta del color. En caso contrario, algunos tonos de color no se
pueden reproducir y el contraste de color no es suficiente.
En el caso de tóneres de pleno color, los tres
tóneres de amarillo, cian y magenta deben estar adaptados
exactamente unos a otros en lo que respecta a sus propiedades
triboeléctricas además de a los requisitos relativos al color,
definidos con exactitud, puesto que son transferidos
consecutivamente en el mismo aparato.
Se conocen también sistemas de 6 ó 7 colores. Los
colores de base son rojo, verde, azul, cian, magenta, amarillo y
negro. Además, se pueden elaborar impresiones a pleno color de
acuerdo con el sistema Pantone Hexachrome® con los colores cian,
magenta, amarillo, negro, anaranjado y verde.
De los agentes colorantes es sabido que pueden
influir persistentemente sobre la carga triboeléctrica de los
tóneres. Por lo tanto, normalmente no es posible añadir simplemente
el agente colorante a una receta de base para tóner, una vez que
ésta ha sido elaborada. Antes bien, puede ser necesario, elaborar
para cada agente colorante una propia receta, para la que se ajustan
especialmente a la medida de los deseos la cantidad y el tipo del
agente para el control de las cargas, que se necesitan. Este modo de
proceder es correspondientemente costoso, y entonces en el caso de
tóneres coloreados para una tinta de proceso, se suma adicionalmente
a las dificultades que ya se han descrito con anterioridad.
Por añadidura, es importante para la práctica que
los agentes colorantes posean una alta termoestabilidad y una buena
dispersabilidad. Temperaturas típicas de incorporación para agentes
colorantes en las resinas para tóneres se encuentran entre 100ºC y
200ºC en el caso de utilizarse amasadoras o extrusoras.
Correspondientemente, constituye una gran ventaja una
termoestabilidad de 200ºC, mejor de 250ºC. Es importante también que
la termoestabilidad esté garantizada durante un prolongado período
de tiempo (aproximadamente durante 30 minutos) y en diferentes
sistemas de agentes aglutinantes. Típicos agentes aglutinantes para
tóneres son resinas producidas por polimerización, poliadición y
policondensación, tales como las resinas de estireno, de estireno y
acrilato, de estireno y butadieno, de acrilato, de poliéster, y de
fenol y epóxido, polisulfonas, poliuretanos, individualmente o en
combinación.
Fundamentalmente, existe necesidad de pigmentos
multicolores, que posean una transparencia lo más alta que sea
posible, una buena dispersabilidad y un pequeño efecto propio
electrostático, cuando sea posible triboeléctrico neutro. Se
entiende por un efecto propio triboeléctrico neutro el hecho de que
el pigmento no manifieste en lo posible ninguna repercusión sobre la
carga electrostática propia y siga con facilidad a un ajuste
definido de la carga, p.ej. mediante agentes para el control de las
cargas.
La transparencia es de gran importancia, puesto
que al copiar o imprimir a pleno color se copian o imprimen unos
sobre otros por ejemplo los colores amarillo, cian y magenta, siendo
dependiente del aparato el orden de sucesión de los colores. Si,
entonces, un color situado encima no es suficientemente
transparente, el situado debajo no se puede transparentar
suficientemente y la reproducción del color está deformada. Al
copiar o imprimir sobre láminas para proyección superior (overhead),
la transparencia es todavía más importante, puesto que en este caso
la transparencia que aquí falte, incluso sólo de un color, hace
aparecer de gris toda la proyección de imagen.
Además, al tono de color cian le corresponde una
alta importancia, puesto que se aplica tanto en la impresión a
cuatro colores como también en la impresión a 6 ó 7 colores.
El presente invento se basó en la misión de poner
a disposición un pigmento cian mejorado para el empleo en tóneres y
reveladores electrofotográficos, barnices en polvo, tintas para
impresoras por chorros de tinta, filtros cromáticos y fibras de
electretos, que cumplan los requisitos antes señalados.
La misión se resolvió sorprendentemente mediante
la utilización de una composición seguidamente definida de
cobre-ftalocianina.
Es objeto del presente invento la utilización de
una composición de cobre-ftalocianina, que consta en
lo esencial de un compuesto de la Fórmula (I)
y de un compuesto de la Fórmula
(II)
como agente colorante en tóneres y
reveladores electrofotográficos, polvos y barnices en polvo,
materiales de electretos, tintas para impresoras de chorros de tinta
así como en filtros cromáticos, caracterizado porque los compuestos
de las Fórmulas (I) y (II) tienen una forma de partículas con una
relación media de longitud a anchura mayor que 2,5:1,
preferiblemente de 3:1 a
6:1.
Las relaciones cuantitativas entre el compuesto
de la Fórmula (I) y el compuesto de la Fórmula (II) pueden fluctuar
dentro de amplios límites, p.ej. desde 0,1 a 99,9% en peso hasta
99,9 a 0,1% en peso. Se prefieren unas composiciones de 80 a 99,5%
en peso del compuesto de la Fórmula (I) y de 0,5 a 20% en peso del
compuesto de la Fórmula (II). Son especialmente preferidas las
composiciones de 90 a 99% en peso del compuesto de la Fórmula (I) y
de 1 a 10% en peso del compuesto de la Fórmula (II).
El compuesto de la Fórmula (I) es en sí conocido
(por el documento de solicitud de patente alemana
DE-A-2.432.564) y se encuentra en el
comercio bajo la denominación C.I. Pigment Blue 15. Es preferida la
modificación \beta, que es conocida por los nombres C.I. Pigment
Blue 15:3 y 15:4. Sin embargo, en principio son apropiadas también
la modificación-\alpha (C.I. Pigment Blue 15:1 y
15:2, de 0,5 a 1 Cl) y la modificación-\varepsilon
(C.I. Pigment Blue
15:6).
15:6).
El compuesto de la Fórmula (II) es en sí conocido
y se puede preparar de manera análoga al documento
EP-A-0.508.704 por reacción de la
N-metilol-ftalimida con una
ftalocianina.
El C.I. Pigment Blue 15, en particular 15:3,
posee un efecto propio triboeléctrico muy pronunciado (p.ej. U.
Schlösser y colaboradores, Society of Imaging Science and Technology
[Sociedad de Ciencia y Tecnología de Generación de Imágenes],
11^{th} Congress on Advances in Non-Impact
Printing Technology [11º Congreso sobre Avances en la >Tecnología
de Impresión sin Impacto], Hilton Head, SC, del 29 de octubre al 11
de noviembre de 1995, Proceedings [Actas] páginas
110-112) que se puede solventar solamente con gran
esfuerzo y elevado gasto y frecuentemente sólo de modo parcial,
p.ej. por adición de agentes para el control de las cargas, lo cual
es muy costoso.
Es nuevo y sorprendente el hecho de que la
composición de ftalocianina, empleada conforme al invento, con la
señalada forma de partículas posee un efecto propio triboeléctrico
muy estable y neutro, así como presenta un mejoramiento
significativo en lo referente a las características de transparencia
y dispersabilidad. Como efecto propio triboeléctrico hay que
entender la influencia del agente colorante sobre la carga
electrostática del agente aglutinante. Normalmente, se pretende que
el agente colorante no modifique el comportamiento de formación de
carga del agente aglutinante. En el caso ideal, el agente
aglutinante, independientemente de la adición de un agente
colorante, después del mismo período de tiempo de activación,
presenta la misma carga por unidad de masa. El hecho de que una
morfología acicular de partículas en la composición de
cobre-ftalocianina conforme al invento conduce a un
efecto propio triboeléctrico estable y neutro, resultó muy
sorprendente, puesto que por el documento de solicitud de patente
europea EP-A-0.813.117 es conocido
que el agente colorante allí utilizado tiene un efecto propio
triboeléctrico tanto más estable y neutro cuanto menos forma
acicular tiene, es decir, cuanto más forma cúbica tienen las
partículas de pigmento, es decir exactamente de modo inverso a como
en el presente caso.
Además, era sorprendente el hecho de que la
composición de cobre-ftalocianina conforme al
invento, a pesar de su forma acicular de partículas presenta una
alta estabilidad frente a la floculación, una fácil dispersabilidad
en medios acuosos y no acuosos, una elevada fuerza colorante
(intensidad de color) y un alto brillo. Una fácil dispersabilidad es
importante, además de para tóneres, barnices en polvo y materiales
de electretos, en particular para tintas para la impresión por
chorros de tinta, puesto que en este caso la dispersión de pigmentos
debe ser de partículas extremadamente finas, a fin de no obstruir
las boquillas muy finas de las impresoras.
Por lo demás, la composición de
cobre-ftalocianina así preparada presenta una
elevada carga negativa en la superficie de las partículas, por
ejemplo en el intervalo de -60 a -300 mV/mg, en particular de -60 a
-120 mV/mg.
La composición de ftalocianina conforme al
invento se puede preparar dividiendo finamente la
cobre-ftalocianina bruta con un apropiado
dispositivo de molienda, p.ej. en un molino de bolas con mecanismo
agitador o en un molino de perlas, sometiendo la
cobre-ftalocianina finamente dividida a un acabado
con disolventes en un medio orgánico o
acuoso-orgánico a una temperatura de 20 a 200ºC
durante un período de tiempo que hace posible el crecimiento de los
cristales, p.ej. por lo menos durante 1/2 hora, preferiblemente de 2
a 10 horas, y luego añadiendo ftalimidometilen-CuPc.
Como medio orgánico entran en consideración por ejemplo alcoholes,
tales como n- o i-butanol, cetonas, tales como
metil-etil-cetona,
metil-isobutil-cetona o
dietil-cetona y amidas de ácidos carboxílicos, tales
como DMF o dimetil-acetamida.
Aparte de en tóneres y reveladores
electrofotográficos, la composición de
cobre-ftalocianina se puede emplear como agente
colorante en polvos y barnices, en particular en barnices en polvo
proyectados triboeléctrica o electrocinéticamente, tal como pasan a
aplicarse para el revestimiento superficial de objetos hechos por
ejemplo de metal, madera, material textil, papel o caucho. El barniz
en polvo o el polvo adquiere su carga electrostática por lo general
según uno de los dos siguientes procedimientos:
- a)
- En el procedimiento por efecto corona, el barniz en polvo o el polvo se hace pasar frente a un dispositivo de efecto corona cargado y con ello se forma carga,
- b)
- en el procedimiento triboeléctrico o electrocinético se hace uso del principio de la electricidad por frotamiento.
Como resinas para barnices en polvo se emplean
típicamente resinas epoxídicas, resinas de poliésteres que contienen
grupos carboxilo e hidroxilo, resinas de poliuretanos y resinas
acrílicas juntamente con los agentes endurecedores usuales. También
encuentran utilización combinaciones de resinas. Así, por ejemplo,
las resinas epoxídicas se emplean frecuentemente en combinación con
resinas de poliésteres que contienen grupos carboxilo e
hidroxilo.
Además de ello, el comportamiento triboeléctrico
mejorado del agente colorante puede conducir al mejoramiento de las
propiedades como electretos en el caso de materiales de electretos
teñidos (pigmentados), basándose los típicos materiales para
electretos en poliolefinas, poliolefinas halogenadas, poliacrilatos,
poliacrilonitrilos, poliestirenos o polímeros fluorados, tales como
por ejemplo polietileno, polipropileno,
poli(tetrafluoroetileno) así como etileno y propileno
perfluorados, o en poliésteres, policarbonatos, poliamidas,
poliimidas, poli(éter-cetonas), en
poli(sulfuros de arileno), en particular poli(sulfuros
de fenileno), en poliacetales, ésteres de celulosa,
poli(tereftalatos de alquileno), así como mezclas de ellos.
Los materiales para electretos tienen numerosos sectores de empleo y
pueden adquirir su carga mediante formación de carga por efecto
corona o por efecto triboeléctrico (bibliografía: G.M. Sessler,
"Electrets" [Electretos], Topics in Applied Physics, volumen
33, editorial Springer, Nueva York, Heidelberg, 2ª edición,
1987).
Por lo demás, el comportamiento triboeléctrico
mejorado del agente colorante puede conducir a un mejorado efecto de
separación de polímeros teñidos (pigmentados), que son separados de
acuerdo con procedimientos electrostáticos de separación (Y.
Higashiyau, J. of Electrostatics, 30, páginas
203-212, 1993). Correspondientemente, el efecto
propio triboeléctrico de los pigmentos es también importante para la
tinción en masa de materiales sintéticos. Asimismo, tiene
importancia el efecto propio triboeléctrico en el caso de etapas de
procedimiento y elaboración, en las que se llega a un intenso
contacto de frotamiento, tal como p.ej. procesos de hilatura,
procesos de estiramiento de láminas u otros procedimientos de
conformación.
Además de ello, la composición de ftalocianina es
apropiada también como agente colorante para filtros cromáticos,
para la generación tanto substractiva como aditiva del color (P.
Gregory "Topics in Applied Chemistry: High Technology Application
of Organic Colorants" [Temas en Química Aplicada: Aplicación por
Alta Tecnología de Colorantes Orgánicos], Plenum Press, Nueva York
1991, páginas 15-25).
Con frecuencia, se plantea la misión de matizar
el tono de color en tóneres multicolores electrofotográficos,
barnices en polvo o en tintas para la impresión por chorros de
tinta, y adaptarlo a los requisitos específicos para la aplicación.
Para ello, se recomiendan en particular otros pigmentos multicolores
orgánicos, pigmentos inorgánicos así como colorantes. Otros
pigmentos multicolores orgánicos se pueden emplear en mezclas con la
composición de cobre-ftalocianina en unas
concentraciones comprendidas entre 0,01 y 50% en peso, de modo
preferido entre 0,1 y 25% en peso y de modo especialmente preferido
entre 0,1 y 15% en peso, referidas a la composición de
cobre-ftalocianina. Los demás pigmentos multicolores
orgánicos pueden tomarse entre el grupo de los pigmentos azoicos o
de los pigmentos policíclicos.
Preferidos pigmentos azules y/o verdes para la
matización son las cobre-ftalocianinas
respectivamente distintas, tales como C.I. Pigment Blue 15, 15:1,
15:2, 15:3, 15:4, 15:6, P. Blue 16 (ftalocianina sin metal), o
ftalocianinas con aluminio, níquel, hierro o vanadio como átomo
central, además pigmentos de triaril-carbonio, tales
como Pigment Blue 1, 2, 9, 10, 14, 62, Pigment Green 1, 4, 45.
Son también apropiadas ciertas mezclas de varios
componentes. Son posibles mayores escalones de tonos de color por
ejemplo en el caso de la utilización de pigmentos anaranjados tales
como P.O. 5, 62, 36, 34, 13, 43, 71; de pigmentos amarillos tales
como P.Y. 12, 13, 17, 83, 93, 122, 155, 180, 174, 185, 97; de
pigmentos rojos tales como P.R. 48, 57, 122, 146, 184, 186, 202,
207, 209, 254, 255, 270, 272 o de pigmentos violetas tales como P.V.
1, 19. Las mezclas se pueden preparar en forma de los polvos, por
mezcladura de tortas de prensa, tortas de prensa secadas por
atomización, tandas madres así como por dispersamiento (extrusión,
amasadura, procesos con molinos de rodillos, molinos de perlas y en
Ultraturrax) en presencia de un material de soporte en una forma
sólida o líquida (tintas sobre base acuosa y no acuosa) así como por
anegamiento (por el procedimiento denominado "flushing") en
presencia de un material de soporte. Si se emplea el agente
colorante con altas proporciones de agua o disolvente (> 5%), la
mezcladura puede transcurrir también en presencia de temperaturas
elevadas y apoyada por vacío.
Especialmente para aumentar el brillo, pero
también para el matizamiento del tono de color, se recomiendan
mezclas con colorantes orgánicos. Como tales hay que mencionar
preferentemente:
colorantes solubles en agua, tales
como los tintes directos, reactivos y ácidos (Direct, Reactive and
Acid Dyes), así como colorantes solubles en disolventes, tales como
p.ej. Solvent Dyes (tintes en disolventes), Disperse Dyes (tintes
dispersos) y Vat Dyes (tintes de tina). Como ejemplos se
mencionarán: C.I. Reactive Yellow 37, Acid Yellow 23, Reactive Red
23, 180, Acid Red 52, Reactive Blue 19, 21, Acid Blue 9, Direct Blue
199, Solvent Yellow 14, 16, 25, 56, 62, 64, 79, 81, 82, 83, 83:1,
93, 98, 133, 162, 174, Solvent Red 8, 19, 24, 49, 89, 90, 91, 92,
109, 118, 119, 122, 124, 127, 135, 160, 195, 212, 215, Solvent Blue
44, 45, Solvent Orange 41, 60, 63, Disperse Yellow 64, Vat Red 41,
Solvent Black 45,
27.
También se pueden emplear colorantes y pigmentos
con propiedades fluorescentes, tales como los ®Luminoles
(Riedel-de Haen), en una concentraciones de 0,0001 a
10% en peso, preferiblemente de 0,001 a 5% en peso, de modo muy
especialmente preferido comprendidas entre 0,01 y 1%, referidas a la
composición de ftalocianina, por ejemplo para producir tóneres a
prueba de falsificaciones.
Los pigmentos inorgánicos, tales como por ejemplo
TiO_{2} ó BaSO_{4}, sirven para el aclaramiento óptico en
mezclas. Además, se adecuan mezclas con pigmentos de efecto o
fantasía, tales como por ejemplo pigmentos con brillo nacarado,
pigmentos de Fe_{2}O_{3} (®Paliochrome) así como pigmentos a
base de pigmentos colestéricos, que proporcionan sensaciones
diversas de color en dependencia del ángulo de observación.
La composición de
cobre-ftalocianina, empleada conforme al invento,
puede ser combinada con agentes para el control de las cargas, que
controlan de modo positivo o negativo, para conseguir un determinado
comportamiento de formación de carga. También es posible un empleo
simultáneo de agentes para el control positivo y negativo de las
cargas.
Como agentes para el control de las cargas entran
en consideración, por ejemplo:
trifenilmetanos; compuestos de
amonio e imonio; compuestos de iminio; compuestos de amonio
fluorados y de imonio fluorados; amidas de ácidos biscatiónicas;
compuestos de amonio polímeros; compuestos de
dialil-amonio; derivados de sulfuros de arilo;
derivados de fenoles; compuestos de fosfonio y compuestos de
fosfonio fluorados; cáliz(n)arenos; oligosacáridos
enlazados en forma anular (ciclodextrinas) y sus derivados, en
particular derivados de ésteres de boro; complejos entre
polielectrólitos (IPEC's); sales de poliésteres; compuestos
complejos con metales (elementos metálicos), en particular complejos
de carboxilatos y metales, de salicilatos y metales, de salicilatos
y elementos no metálicos, complejos azoicos de aluminio, complejos
de ácidos
\alpha-hidroxi-carboxílicos y
elementos metálicos y no metálicos, complejos con boro de compuestos
1,2-dihidroxi-aromáticos,
1,2-dihidroxi-alifáticos o
2-hidroxi-1-carboxi-aromáticos;
bencimidazolonas; azinas, tiazinas u oxazinas, que se señalan en el
Colour Index (C.I.) como Pigments (pigmentos), Solvent Dyes (tintes
en disolventes), Basic Dyes (tintes básicos) o Acid Dyes) tintes
ácidos.
Ejemplos de agentes para el control de las
cargas, que se pueden combinar individualmente o en combinación
entre ellos con la composición de ftalocianina conforme al invento,
son: derivados de triaril-metanos tales como por
ejemplo:
los Colour Index Pigment Blue 1,
1:2, 2, 3, 8, 9, 9:1, 10, 10:1, 11, 12, 14, 18, 19, 24, 53, 56, 57,
58, 59, 61, 62, 67 o por ejemplo los Colour Index Solvent Blue 2, 3,
4, 5, 6, 23, 43, 54, 66, 71, 72, 81, 124, 125, así como los
compuestos de triarilmetano designados en el Colour Index como Acid
Blue y Basic Dye, siempre que sean apropiados en lo referente a su
estabilidad térmica y elaborabilidad, tales como por ejemplo los
Colour Index Basic Blue 1, 2, 5, 7, 8, 11, 15, 18, 20, 23, 26, 36,
55, 56, 77, 81, 83, 88, 89, los Colour Index Basic Green 1, 3, 4, 9,
10, siendo muy especialmente idóneos a su vez los Colour Index
Solvent Blue 125, 66 y
124.
Es especialmente bien apropiado el Colour Index
Solvent Blue 124 en forma de su sulfato cristalino en alto grado o
del tetracloro-aluminato de
tricloro-trifenilmetilo. Complejos de metales que
tienen los números CAS 84179-66-8
(complejo azoico de cromo),
115706-73-5 (complejo azoico de
hierro), 31714-55-3 (complejo azoico
de cromo), 84030-55-7 (complejo de
cromo y salicilato), 42405-40-3
(complejo de cromo y salicilato) así como el compuesto de amonio
cuaternario CAS Nº 116810-46-9, al
igual que colorantes complejos azoicos de aluminio, carboxilatos y
sulfonatos de metales.
Ejemplos de agentes para el control de las cargas
bien apropiados para la fabricación de fibras de electretos, de la
serie de los trifenilmetanos, son los compuestos que se describen en
los documentos DE-A-1.919.724 y
DE-A-1.644.619.
Tienen interés especial trifenilmetanos tal como
los que se describen en el documento
US-A-5.051.585, en particular los de
la Fórmula (2)
siendo R^{1} y R^{3} grupos
fenilamino, R^{2} un grupo
m-metil-fenil-amino
y siendo hidrógeno todos los radicales R^{4} hasta
R^{10}.
Son además apropiados ciertos compuestos de
amonio e imonio, tal como se describen en el documento de patente de
los Estados Unidos de América
US-A-5.015.676, así como compuestos
de amonio e imonio fluorados, tal como los que se describen en el
documento US-A-5.069.994, en
particular los de la Fórmula (3)
en la
que
R^{13} significa alquilo perfluorado con 5 a 11
átomos de C,
R^{23}, R^{33} y R^{43} son iguales o
diferentes y significan alquilo con 1 a 5, preferiblemente 1 a 2
átomos de C e
Y^{-} es un equivalente estequiométrico de un
anión, preferiblemente de un anión de
tetrafluoro-borato o
tetrafenil-borato.
Son apropiadas además ciertas amidas de ácidos
biscatiónicas, tal como se describen en el documento WO 91/
10172.
10172.
Son apropiados además ciertos compuestos de
dialil-amonio, tal como los que se describen en el
documento DE-A-4.142.541, así como
los compuestos de amonio polímeros obtenibles a partir de éstos, que
tienen la Fórmula (6), tal como los que se describen en los
documentos DE-A-4.029.652 ó
DE-A-4.103.610
en la que n tiene un valor que
corresponde a los pesos moleculares de 5.000 a 500.000 g/mol,
preferiblemente a los pesos moleculares de 40.000 a 400.000
g/mol.
Son apropiados además ciertos derivados de
sulfuros de arilo, tal como los que se describen en el documento
DE-A-4.031.705, en particular los de
la Fórmula (7)
en la
que
R^{17}, R^{27}, R^{37} y R^{47}
significan grupos alquilo iguales o diferentes con 1 a 5,
preferiblemente 2 ó 3 átomos de C, y
R^{57} es uno de los radicales bivalentes -S-,
-S-S-, -SO- ó -SO_{2}-.
Por ejemplo R^{17} hasta R^{47} son grupos
propilo y R^{57} es el grupo -S-S-.
Son apropiados además ciertos derivados de
fenoles, tal como los que se describen en el documento
EP-A-0.258.651, en particular los de
la Fórmula (8)
en la
que
R^{18} y R^{38} significan grupos alquilo o
alquenilo con 1 a 5, preferiblemente 1 a 3, átomos de C, y R^{28}
y R^{48} significan hidrógeno o alquilo con 1 a 3 átomos de C,
preferiblemente metilo.
Son apropiados además ciertos compuestos de
fosfonio y compuestos de fosfonio fluorados, tal como los que se
describen en los documentos
US-A-5.021.473 y
US-A-5.147.748.
Son apropiados además ciertos
cáliz(n)arenos, tales como los que se describen en los
documentos EP-A-0.385.580,
EP-A-0.516.434 y en Angew. Chemie
(1993), 195, 1.258.
Son además apropiados ciertos compuestos
complejos de metales, tales como los complejos azoicos con cromo,
cobalto, hierro, zinc o aluminio, o los complejos de ácido
salicílico o ácido bórico con cromo, cobalto, hierro, zinc o
aluminio de la Fórmula (14)
en la
que
M^{\text{*}} significa un átomo central de
metal bivalente, preferiblemente un átomo de cromo, aluminio,
hierro, boro o zinc,
R^{114} y R^{214} significan grupos alquilo
lineales o ramificados, iguales o diferentes, con 1 a 8,
preferiblemente 3 a 6 átomos de C, por ejemplo terc.-butilo.
Son adecuadas además ciertas bencimidazolonas,
tal como las que se describen en el documento
EP-A-0.347.695.
Son apropiados además ciertos oligosacáridos
enlazados en forma anular, tal como los que se describen en el
documento DE-A-4.418.842.
Son apropiadas además ciertas sales polímeras,
tal como las que se describen en el documento
DE-A-4.332.170, en particular el
producto descrito allí en el Ejemplo 1.
Son apropiados además ciertos compuestos de
ciclo-oligosacáridos, tales como los que se
describen por ejemplo en el documento
DE-A-1.971.1260, que son obtenibles
por reacción de una ciclodextrina o de un derivado de ciclodextrina
con un compuesto de la fórmula
en la que R^{1} y R^{2}
significan alquilo, preferiblemente alquilo
C_{1}-C_{4}.
Son apropiados además ciertos complejos entre
polielectrólitos, tal como los que se describen por ejemplo en el
documento DE-A-197.32.995. Son
especialmente apropiados en este caso los compuestos, que tienen una
relación molar de grupos catiónicos polímeros a grupos aniónicos
polímeros de 0,9:1,1 a 1,1:0,9.
Son además apropiados, en particular en la
aplicación a tóneres líquidos (Handbook of Imaging Materials, 1991,
Marcel Dekker, Inc., Capítulo 6 Liquid Toner Technology [Tecnología
de los tóneres líquidos]), compuestos iónicos tensioactivos y los
denominados jabones metálicos. Son especialmente apropiados ciertos
aril-sulfonatos alquilados, tales como petronatos de
bario, petronatos de calcio,
dinonil-naftaleno-sulfonatos de
bario (de carácter básico y neutro),
dinonil-sulfonato de calcio o la sal de sodio de
ácido dodecil-benceno-sulfónico y
las poliisobutilen-succinimidas (Chevrons ®Oloa
1200).
Se adecuan además lecitina de soja y polímeros de
N-vinil-pirrolidona.
Se adecuan además sales de sodio de mono- y
di-glicéridos fosfatados con sustituyentes saturados
e insaturados, copolímeros de dibloques AB a base de A: polímeros de
2-(N;N)-di-(metacrilato de metilaminoetilo)
cuaternizado con p-tolueno-sulfonato
de metilo y B: poli(metacrilato de
2-etil-hexilo).
Son apropiados además, en particular en tóneres
líquidos, ciertos carboxilatos di- y tri-valentes,
en particular triestearato de aluminio, estearato de bario,
estearato de cromo, octoato de magnesio, estearato de calcio,
naftalito de hierro y naftalito de zinc.
Son apropiados además ciertos agentes quelantes
para el control de las cargas, tal como los que se describen en el
documento EP 0.636.945 A1, ciertos compuestos (iónicos) metálicos,
tal como los que se describen en el documento EP 0.778.501 A1, sales
de fosfatos y metales, tal como se describen en el documento de
patente japonesa JA 9 (1997)-106107, azinas con los
siguientes números del Colour Index: C.I. Solvent Black 5, 5:1, 5:2,
7, 31 y 50; C.I. Pigment Black 1, C.I. Basic Red 2 y C.I. Basic
Black 1 y 2.
La combinación de una composición de ftalocianina
de acuerdo con el invento y de los agentes para el control de las
cargas se puede efectuar por mezclamiento físico de los (las)
respectivos(as) polvos, tortas de prensa o tandas madres, o
por correspondiente extensión sobre la superficie de pigmentos
(revestimiento de pigmentos = pigment-coating).
Ambos componentes pueden ser añadidos también ventajosamente en el
caso de tóneres producidos por polimerización, en los cuales el
agente aglutinante se polimeriza en presencia de la composición de
cobre-ftalocianina conforme al invento y
eventualmente del agente para el control de las cargas, o pueden
emplearse para la preparación de tóneres líquidos en el seno de
disolventes inertes con altos puntos de ebullición, tales como
hidrocarburos.
También es apropiada la composición de
cobre-ftalocianina conforme al invento para tóneres
producidos por electrocoagulación sobre una base acuosa.
Es objeto del invento por lo tanto también un
tóner o revelador electrofotográfico que contiene un agente
aglutinante para tóner, de 0,1 a 60% en peso, preferiblemente de 0,5
a 20% en peso, de una composición de ftalocianina eventualmente
matizada, y de 0 a 20% en peso, preferiblemente de 0,1 a 5% en peso,
en cada caso referido al peso total del tóner o revelador, de un
agente para el control de las cargas, tomado entre la clase de los
trifenilmetanos, compuestos de amonio e imonio; compuestos de amonio
e imonio fluorados; amidas de ácidos biscatiónicas; compuestos de
amonio polímeros; compuestos de dialil-amonio;
derivados de sulfuros de arilo; derivados de fenoles; compuestos de
fosfonio y compuestos de fosfonio fluorados;
cáliz(n)arenos; ciclodextrinas; sales de poliésteres;
compuestos complejos de metales; complejos de boro y
ciclo-oligosacáridos, complejos entre
polielectrólitos; bencimidazolonas; azinas, tiazinas u oxazinas.
Se pueden añadir al tóner también otros
componentes, tales como ceras, que pueden ser origen animal, vegetal
o mineral, ceras artificiales o sus mezclas. Como ceras se entienden
sustancias que son amasables a 20ºC, desde sólidas hasta duras y
quebradizas; cristalinas desde gruesas hasta finas, desde
transparentes hasta opacas pero no son de tipo vítreo. Además, se
puede añadir al tóner un agente protector frente a la luz
(foto-protector). Posteriormente, se pueden añadir
al tóner también agentes de libre fluidez (Free-Flow
Agents), tales como TiO_{2} o ácido silícico muy
disperso.
disperso.
Es objeto del invento además un polvo o barniz en
polvo, que contiene una resina de poliéster o acrílica con un
contenido de grupos epóxido, carboxilo o hidroxilo, o una de sus
combinaciones, de 0,1 a 60% en peso, preferiblemente de 0,5 a 20% en
peso, de una composición de ftalocianina eventualmente matizada, y
de 0 a 20% en peso, preferiblemente de 0,1 a 5% en peso, en cada
caso referido al peso total del polvo o del barniz en polvo, de un
agente para el control de las cargas, entre las clases y los
compuestos preferidos, que se mencionan precedentemente para tóneres
electrofotográficos.
La composición de ftalocianina, utilizada
conforme al invento, se incorpora convenientemente en una
concentración de 0,1 a 60% en peso, preferiblemente de 0,5 a 20% en
peso, de modo especialmente preferido de 0,1 a 5,0% en peso,
referido a la mezcla total, en el agente aglutinante del respectivo
tóner (líquido o seco), revelador, barniz en polvo, material para
electretos, o del polímero que se ha de separar electrostáticamente,
de un modo homogéneo, por ejemplo por extrusión o amasadura, o se
añade al proceso de polimerización del agente aglutinante. En tal
caso, la composición de cobre-ftalocianina y
eventualmente los agentes para el control de las cargas,
precedentemente mencionados, se emplean en forma de polvos secos y
molidos, dispersiones o suspensiones, p.ej. en disolventes orgánicos
y/o inorgánicos, de una torta de prensa (que se puede emplear p.ej.
para el denominado procedimiento de "flushing"), tortas de
prensa secadas por atomización, de una tanda madre, preparación
(formulación), pasta amasada, como un compuesto extendido sobre
soportes apropiados, tales como p.ej. tierra de infusorios
(Kieselgur), TiO_{2}, Al_{2}O_{3}, como un compuesto extendido
a partir de una solución acuosa o no acuosa o en otra forma
distinta. El contenido de ftalocianina en la torta de prensa y en la
tanda madre está usualmente entre 5 y 70% en peso, preferiblemente
entre 20 y 50% en peso. Además de ello, la composición de
ftalocianina se puede emplear también como torta de prensa muy
concentrada, en particular secada por atomización, estando situado
en este caso el contenido de ftalocianina entre 25 y 95% en peso,
preferiblemente entre 50 y 90% en peso.
La magnitud de la formación de carga
electrostática de los tóneres electrofotográficos o de los barnices
en polvo, en los que se incorpora de manera homogénea el pigmento
conforme al invento, no puede ser predicha y se mide en sistemas de
ensayo normalizados en iguales condiciones (con los mismos tiempos
de dispersión, con igual distribución de tamaños de partículas y con
igual forma de partículas) a aproximadamente 20ºC y con una humedad
relativa del aire de 50%. La formación de carga electrostática del
tóner se efectúa por arremolinamiento con un soporte, es decir un
partícipe normalizado en el frotamiento (3 partes en peso de tóner
por 97 partes en peso de soporte), en un tren de rodadura (a 150
revoluciones por minuto). A continuación se mide la carga
electrostática en un usual puesto de medición de q/m.
La triboproyección de los polvos (o barnices en
polvo) se lleva a cabo con un aparato de proyección con un tubo
proyector normalizado y una barra interna en estrella, en un caudal
máximo de polvo con una presión de proyección de 3 bares. El objeto
que se ha de someter a proyección es colgado para ello en una cabina
de proyección y proyectado desde una distancia de aproximadamente 20
cm directamente desde delante sin movimiento adicional del aparato
de proyección. La respectiva formación de carga del polvo proyectado
se mide a continuación con un "aparato medidor" con el fin de
medir la carga triboeléctrica de polvos'' de la entidad Intec
(Dortmund). Para la medición, la antena medidora del aparato de
medición se mantiene directamente dentro de la nube de polvo que
sale del aparato de proyección. La intensidad de corriente eléctrica
que se establece a partir de la carga electrostática del polvo o
barniz en polvo se indica en \muA
(micro-amperios). La tasa de deposición se determina
a continuación en % mediante una pesada diferencial del barniz en
polvo proyectado y del depositado.
La transparencia y la intensidad de color en
sistemas de agentes aglutinantes para tóneres se investigan de la
siguiente manera: En 70 partes en peso de un aglomerante en bruto
(que consta de 15 partes en peso de la respectiva resina para tóner
y 85 partes en peso de acetato de etilo) se incorporan por agitación
con un aparato disolvedor 30 partes en peso del tóner de ensayo
pigmentado (durante 5 min a 5.000 rpm). El aglomerante para tóner de
ensayo así producido se extiende con rasqueta, en comparación con un
agente aglomerante de pigmento patrón producido de igual manera, con
un revestidor manual sobre un papel apropiado (p.ej. papel para
tipografía). Una magnitud apropiada de la rasqueta es p.ej. la K bar
N 3 (= 24 \mum de espesor de capa aplicada con rasqueta). El papel
tiene impresa una barra negra para la mejor determinación de la
transparencia, las diferencias entre las características de
transparencia e intensidad de color se determinan en valores de dL
de acuerdo con la normal DIN 55.988. o se valoran de acuerdo con la
norma de ensayo Marketing Pigmente, Clariant GmbH "Visuelle und
Farbmetrische Bewertung von Pigmenten" (Valoración visual y
colorimétrica de pigmentos) 3ª edición, 1996 (Nº 1/1).
Además, se encontró que la composición de
cobre-ftalocianina es apropiada como agente
colorante en tintas para la impresión por chorros de tinta,
constituidas sobre una base acuosa (inclusive tintas en
microemulsión) y no acuosa (basadas en disolventes), así como en las
tintas que trabajan según el procedimiento de fusión en caliente
(Hot-melt).
Las tintas en microemulsión se basan en
disolventes orgánicos, agua y eventualmente una sustancia hidrótropa
adicional (mediador interfacial). Las tintas sobre una base no
acuosa contienen en lo esencial disolventes orgánicos y
eventualmente una sustancia hidrótropa.
Son objeto del presente invento líquidos de
registro por chorros de tinta, que contienen la composición de
ftalocianina.
Los líquidos de registro acabados contienen por
lo general de 0,5 a 15% en peso, preferiblemente de 1,5 a 8% en
peso, de la composición de cobre-ftalocianina,
referido al peso total del líquido de registro.
Las tintas en microemulsión constan en lo
esencial de 0,5 a 15% en peso, preferiblemente de 1,5 a 8% en peso,
de la composición de ftalocianina, de 5 a 99% en peso de agua y de
0,5 a 94,5% en peso de un disolvente orgánico y/o un compuesto
hidrótropo.
Las tintas "basadas en disolventes" para la
impresión por chorros de tinta, constan en lo esencial de 0,5 a 15%
en peso de la composición de ftalocianina, de 85 a 94,5% en peso de
un disolvente orgánico y/o de un compuesto hidrótropo. Los
materiales de soporte para las tintas "basadas en disolventes"
para la impresión por chorros de tinta, pueden ser poliolefinas,
cauchos naturales y sintéticos, poli(cloruro de vinilo),
copolímeros de cloruro de vinilo y acetato de vinilo,
poli(butiratos de vinilo), sistemas de cera y látex, o sus
combinaciones, que son solubles en el "disolvente".
Las tintas de fusión en caliente se basan
predominantemente en compuestos orgánicos, tales como ceras, ácidos
grasos, alcoholes grasos o sulfonamidas, que son sólidos a la
temperatura ambiente y que se vuelven líquidos al calentarse,
estando situado el margen preferido de fusión entre aproximadamente
60ºC y aproximadamente 140ºC.
Es objeto del invento también una tinta de fusión
en caliente para la impresión por chorros de tinta, que consta de
modo esencial de 20 a 90% en peso de una cera, de 1 a 10% en peso de
la composición de ftalocianina eventualmente matizada mediante otros
agentes colorantes, de 0 a 20% en peso de un polímero adicional
(como "agente disolvente de los colorantes"), de 0 a 5% en peso
de agentes coadyuvantes para dispersión, de 0 a 20% en peso de
agentes modificadores de la viscosidad, de 0 a 20% en peso de
plastificantes, de 0 a 10% en peso de un aditivo para conferir
pegajosidad, de 0 a 10% en peso de un estabilizador de la
transparencia (que evita p.ej. la cristalización de las ceras) así
como de 0 a 2% en peso de un antioxidante.
En el caso de los disolventes contenidos en los
líquidos de registro precedentemente descritos, se puede tratar de
un disolvente orgánico o de una mezcla de disolventes de este tipo.
Disolventes apropiados son, por ejemplo, alcoholes uni- o
pluri-valentes, sus éteres y ésteres, p.ej.
alcanoles, en particular con 1 a 4 átomos de C, tales como p.ej.
metanol, etanol, propanol, isopropanol, butanol, isobutanol;
alcoholes bi- o ter-valentes, en particular con 2 a
5 átomos de C, p.ej. etilenglicol, propilenglicol,
1,3-propanodiol, 1,4-butanodiol,
1,5-pentanodiol, 1,6-hexanodiol,
1,2,6-hexanotriol, glicerol, dietilenglicol,
dipropilenglicol, trietilenglicol, polietilenglicol,
tripropilenglicol, polipropilenglicol; alquil-éteres inferiores de
alcoholes plurivalentes, tales como p.ej. mono-éteres de metilo,
etilo o butilo de etilenglicol, los mono-éteres de metilo o etilo de
trietilenglicol; cetonas y cetonas-alcoholes tales
como p.ej. acetona,
metil-etil-cetona,
dietil-cetona,
metil-isobutil-cetona,
metil-pentil-cetona, ciclopentanona,
ciclohexanona y diacetona-alcohol; amidas tales como
p.ej. dimetil-formamida,
dimetil-acetamida,
N-metil-pirrolidona, tolueno y
n-hexano.
El agua utilizada para la preparación de los
líquidos de registro se emplea preferiblemente en forma de agua
destilada o desalinizada.
Como compuestos hidrótropos, que sirven
eventualmente también como disolventes, se pueden emplear por
ejemplo formamida, urea, tetrametil-urea,
\varepsilon-caprolactama, etilenglicol,
dietilenglicol, trietilenglicol, polietilenglicol, butilglicol,
metil-cellosolve, glicerol,
N-metil-pirrolidona,
1,3-dietil-2-imidazolidinona,
tiodiglicol, benceno-sulfonato de sodio,
xileno-sulfonato de sodio,
tolueno-sulfonato de sodio,
cumeno-sulfonato de sodio,
dodecil-sulfonato de sodio, benzoato de sodio,
salicilato de sodio o
butil-monoglicol-sulfato de
sodio.
Además, los líquidos de registro conformes al
invento pueden contener todavía usuales materiales aditivos, por
ejemplo agentes conservantes, sustancias tensioactivas catiónicas,
aniónicas o no ionógenas (agentes tensioactivos y humectantes), así
como agentes para la regulación de la viscosidad, p.ej. un
poli(alcohol vinílico), derivados de celulosa, o resinas
naturales o artificiales solubles en agua como agentes formadores de
color o agentes aglutinantes con el fin de aumentar la resistencia a
la adherencia y a la abrasión.
Ciertas aminas, como p.ej. etanolamina,
dietanolamina, trietanolamina,
N,N-dimetil-etanolamina o
diisopropilamina, sirven principalmente para aumentar el valor del
pH del líquido de registro. Estas están presentes normalmente en
unas proporciones de 0 a 10% en peso, preferiblemente de 0,5 a 5%
en peso, en el líquido de registro.
Las tintas conformes al invento para la impresión
por chorros de tinta, se pueden preparar incorporando en la
dispersión la composición de cobre-ftalocianina en
forma de un polvo, como una preparación acuosa o no acuosa, como una
suspensión o como una torta de prensa, en el medio para
microemulsión o en el medio acuoso o no acuoso, o en la cera para la
producción de una tinta de fusión en caliente para la impresión por
chorros de tinta. La torta de prensa puede ser también una torta de
prensa muy concentrada, en particular secada por atomización.
Aparte de para imprimir papel, materiales
fibrosos naturales y sintéticos, láminas o materiales sintéticos,
las tintas para la impresión por chorros de tinta se pueden emplear
también sobre vidrio, cerámica, hormigón, etc.
En los siguientes Ejemplos, las partes significan
partes en peso y los porcentajes significan tantos por ciento en
peso. CuPc significa cobre-ftalocianina.
Ejemplo de síntesis
1
- La síntesis de C.I. Pigment Blue 15:3 (cobre-ftalocianina, en la modificación \beta) se efectúa por ejemplo tal como se describe en el documento DE-A-24.32.564, Ejemplo 1. La cobre-ftalocianina bruta así producida se suspende a continuación en agua y se muele durante 24 horas en un molino de bolas de laboratorio.
- En un recipiente de reacción de 1 litro de capacidad se reúnen mediando agitación a la temperatura ambiente 216 ml de agua, 90 g de formalina (al 35%) y 120 g de ftalimida y a continuación se calientan a 100ºC. Se forma una solución transparente, que es enfriada. El producto de reacción que precipita es separado por filtración, lavado y secado.
- Rendimiento (en seco): 136 g de hidroximetil-ftalimida.
- En un recipiente de reacción de 1 litro de capacidad se añaden a 240 ml de ácido sulfúrico al 98%, mediando agitación a 35ºC y con lentitud, 32 g de la cobre-ftalocianina bruta del Ejemplo de síntesis 1.1.
- A continuación se añaden lentamente 40 g de la hidroximetil-ftalimida. La mezcla de reacción se calienta a 80ºC, a continuación se enfría a la temperatura ambiente y luego se vierte sobre una mezcla de hielo y agua. El precipitado se filtra y se lava.
- Rendimiento: 260 g de una torta de prensa (contenido de material sólido 20%) de ftalimidometil-CuPc.
- En un recipiente de reacción de 500 ml de capacidad se incorporan con agitación a la temperatura ambiente 50 g de la CuPc bruta descrita en el apartado 1.1, en 100 ml de agua. A continuación, se añaden 100 ml de metil-etil-cetona y se hierven a reflujo (74ºC) durante 2 horas mediando agitación. El disolvente se separa por destilación (a aproximadamente 80ºC) bajo la presión normal, con simultánea adición lenta de 100 ml de H_{2}O. A continuación se añaden a aproximadamente 80ºC 6,25 g de la torta de prensa de ftalimidometil-CuPc descrita en el apartado 1.2. La mezcla de reacción así obtenida se agita durante varias horas a 60 - 80ºC. El producto final se separa por filtración, se lava, se filtra con succión y a continuación se seca y se muele.
- Rendimiento: 50 g de una composición de cobre-ftalocianina en forma de polvo de color azul.
| Caracterización del producto: | ||
| pH | 6,5 | |
| Humedad remanente (ampolla de calentamiento) | 0,3% | |
| Contenido remanente de sal: | 70 \muS/cm | |
| Superficie según BET: | 61,3 m^{2}/g | |
| Tamaño de partículas: | ||
| d_{25}: 0,08 \mum | d_{50}: 0,1 \mum | d_{75}: 0,13 \mum |
| Forma de las partículas (relación de longitud a anchura) | ||
| Muestra total: | 3,06:1 | |
| Porción fina 2,87:1 | Porción intermedia 3,19:1 | Porción gruesa 3,13:1 |
El tamaño y la forma de las partículas se
determinan mediante tomas fotográficas en microscopio electrónico
del polvo de pigmento. Para ello el pigmento se dispersa durante 15
min en agua y a continuación se aplica por proyección. Las tomas
fotográficas se efectúan con aumentos de 13.000 y 29.000 veces.
Termoestabilidad: Un régimen de calentamiento de
3ºC/min en DTA (termoanálisis diferencial), en una ampolla cerrada
de vidrio, muestra una termoestabilidad manifiestamente mayor que
200ºC.
Diagrama de difracción por rayos X (radiación de
CuK_{\alpha}):
2 Theta (s = fuerte, m = intermedio, w =
débil)
| 2 Theta | Intensidad | Anchura de valor mitad |
| (intensidad relativa) | (2 Theta) | |
| \hskip0,1cm 7,0 | \hskip-0,2cm 100% | 0,28 |
| \hskip0,1cm 9,2 | 76% | 0,28 |
| 10,5 | 14% | 0,28 |
| 12,5 | 13% | 0,26 |
| 18,2 | 17% | 0,20 |
| 18,5 | 17% | 0,20 |
(Continuación)
| 2 Theta | Intensidad | Anchura de valor mitad |
| (intensidad relativa) | (2 Theta) | |
| 21,4 | 12% | 0,20 |
| 23,0 | 11% | 0,22 |
| 23,8 | 40% | 0,24 |
| 26,2 | 28% | 0,26 |
| 28,0 | 15% | 0,24 |
| 30,4 | 16% | 0,25 |
En una resina para tóner (poliéster a base de
bisfenol-A) se mide una transparencia mejorada
(espesor de capa 24 \mum), habiendo sido preparado el tóner de
ensayo pigmentado como en el Ejemplo de aplicación 2.
Comparando con el patrón indicado en el Ejemplo
de síntesis 2 (de comparación) se encuentra con una intensidad de
color uniformizada una transparencia aumentada en 4 - 5 unidades de
valoración.
Valoración de las diferencias de transparencia de
acuerdo con la norma de ensayo
1/1: 1 \cong en indicio 2 \cong algo; 3
\cong apreciablemente; 4 \cong manifiestamente; 5 \cong
esencialmente; 6 \cong significativamente más transparente.
Intensidad de color: En comparación con el patrón
indicado en el Ejemplo de síntesis 2, el pigmento del Ejemplo de
síntesis 1 es de color más intenso en un 10%.
La carga superficial electrocinética de las
partículas se determina como se describe en "Chimia" 48 (1994),
páginas 516-517 y en la bibliografía señalada allí.
Con un volumen medido de muestra de 2 ml y una concentración de
pigmento de 5 g/l, se obtiene la correspondiente carga superficial
de las partículas de pigmento en mV/mg, siendo medidos los valores
respectivamente a unos valores ácido, alcalino y propio del pH de la
muestra de sustancia:
| pH | mV/mg |
| ácido (4,1) | -60 |
| pH propio (6,5) | -71 |
| alcalino (10,0) | -93 |
Ejemplo de síntesis
2
(Ejemplo de
comparación)
En el caso del pigmento empleado se trata del
®Hostaperm Blau B2G (C.I. Pigment Blue 15:3,
cobre-ftalocianina sin sustituir), que se emplea de
modo usual en numerosos tóneres y que se había preparado por ejemplo
según el documento DE-A-3.023.722.
No se añadió el aditivo CuPc.
| Caracterización del pigmento | ||
| pH | 6,4 | |
| Humedad remanente (ampolla de calentamiento) | 0,2% | |
| Contenido remanente de sal: | 50 \muS/cm | |
| Superficie según BET: | 50,2 m^{2}/g | |
| Tamaño de partículas: | ||
| d_{25}: 0,07 \mum | d_{50}: 0,09 \mum | d_{75}: 0,11 \mum |
| Forma de las partículas (relación de longitud a anchura) | ||
| Muestra total: | 2,67:1 | |
| Porción fina 2,33:1 | Porción intermedia 2,62:1 | Porción gruesa 2,96:1 |
\newpage
Ejemplo de síntesis
3
(Ejemplo
comparativo)
20 g de la CuPc bruta descrita en el Ejemplo de
síntesis 1.1 se incorporan a 35ºC en 300 ml de un ácido sulfúrico al
66,5%. La suspensión se agita a 35ºC durante 2,5 horas y a
continuación se vierte sobre 320 ml de agua. Se calienta a 80ºC y se
agita durante 1 hora a 80ºC. Luego se filtra y se lava con agua con
el fin de extraer el ácido sulfúri-
co.
co.
La torta de prensa se agita con agua para dar una
suspensión fácilmente agitable y se añaden a la temperatura ambiente
10,7 kg de una torta de prensa de
ftalimidometil-CuPc al 20%. Luego se calienta a
135ºC bajo presión y se agita a 135ºC durante 7 horas. El producto
se filtra a 60ºC, se lava, se seca a 80ºC y se pulveriza:
| pH | 6,5 | |
| Humedad remanente (ampolla de calentamiento) | 0,3% | |
| Contenido remanente de sal: | 70 \muS/cm | |
| Superficie según BET: | 49 m^{2}/g | |
| Tamaño de partículas: | ||
| d_{25}: 0,08 \mum | d_{50}: 0,1 \mum | d_{75}: 0,17 \mum |
| Forma de las partículas (relación de longitud a anchura) | ||
| Muestra total: | 1,62:1 | |
| Porción fina 2,07:1 | Porción intermedia 1,92:1 | Porción gruesa 1,38:1 |
5 Partes del respectivo agente colorante se
incorporan homogéneamente mediante un amasador en el transcurso de
30 minutos en 95 partes de un agente aglutinante para tóneres
(resina de poliéster a base de bisfenol-A, ®Almacryl
T500). A continuación, se muele en un molino universal de
laboratorio y seguidamente se clasifica en un clasificador
centrífugo. La deseada fracción de partículas (de 4 a 25 \mum) se
activa con un soporte, que consta de partículas de ferrita
revestidas con silicona con un tamaño de 50 a 200 \mum (densidad
aparente 2,75 g/cm^{3}) (FBM 96 - 100; entidad Powder Techn.).
La medición se efectúa en un usual puesto de
medición de q/m. Mediante utilización de un tamiz con una anchura de
mallas de 25 \mum se asegura que en las salpicaduras o sopladuras
de tóneres no se arrastre nada del soporte. Las mediciones se
efectúan aproximadamente a una humedad relativa del aire de 50%.
Dependiendo de la duración de la activación se miden los siguientes
valores de q/m [\muC/g]:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
(Tabla pasa a página
siguiente)
Se puso de manifiesto que el tóner con el agente
colorante conforme al invento (Ejemplo de aplicación 2) sigue del
mejor de los modos el comportamiento de carga de la línea de resina
(Ejemplo de aplicación 1).
Ejemplo de aplicación
5
5 Partes del agente colorante del Ejemplo de
síntesis 1 y 1 parte del agente para el control de las cargas de la
fórmula:
se incorporan en un agente
aglutinante para tóneres a base de poliéster, y se
mide.
Dependiendo de la duración de la activación, se
miden los siguientes valores de q/m:
| Duración de la activación | q/m [\muC/g] |
| 5 min | -13 |
| 10 min | -11 |
| 30 min | -10 |
| 2 h | -9 |
| 23 h | -9 |
Se manifiesta una muy buena constancia de la
magnitud de carga durante todo el período de tiempo de
activación.
Ejemplo de aplicación
6
5 Partes del agente colorante del Ejemplo de
síntesis 1 y 1 parte del agente para el control de las cargas de la
fórmula
se incorporan en un sistema
aglutinante para tóneres a base de estireno y acrilato, y se
mide.
Dependiendo de la duración de la activación se
miden los siguientes valores de q/m.
| Duración de la activación | q/m [\muC/g] |
| 5 min | +2 |
| 10 min | +3 |
| 30 min | +4 |
| 2 h | +3 |
| 23 h | +2 |
Se manifiesta una muy buena constancia de la
magnitud de carga durante todo el período de tiempo de la
activación.
Ejemplo de aplicación
7
10 Partes de una preparación finamente molida de
pigmento al 50% con el agente colorante del Ejemplo de síntesis 1 (5
partes) en un copolímero de poli(cloruro de vinilo) y
poli(acetato de vinilo) (5 partes), alcanzándose la
dispersión homogénea del agente colorante por intensa incorporación
por amasadura en el copolímero, se incorporan con agitación en una
mezcla de 80 partes de
metil-isobutil-cetona y 10 partes de
1,2-propilenglicol mediante un aparato disolvedor.
Se obtiene una tinta para la impresión por chorros de tinta, que
tiene alta transparencia, elevada solidez frente a la luz y buena
capacidad de paso por las boquillas.
Ejemplo de aplicación
8
A 5 partes de un agente colorante del Ejemplo de
síntesis 1, que se presenta en forma de una preparación acuosa
ultrafina de agente colorante al 40%, se añaden con agitación (en un
agitador de paletas o disolvedor) primeramente 75 partes de agua
desionizada y a continuación 6 partes de ®Mowilith DM 760
(dispersión de acrilato), 2 partes de etanol, 5 partes de
1,2-propilenglicol y 0,2 partes de ®Mergal K7. Se
obtiene una tinta para la impresión por chorros de tinta con alta
transparencia, elevada solidez frente a la luz y buena capacidad de
paso por las boquillas.
\newpage
Ejemplo de aplicación
9
A 5 partes de un agente colorante del Ejemplo de
síntesis 1, que se presenta en forma de una preparación acuosa
ultrafina de agente colorante al 40%, se añaden con agitación en
primer lugar 80 partes de agua desionizada y a continuación 4 partes
de ®Luviskol K 30 (poli(vinil-pirrolidona),
BASF), 5 partes de 1,2-propilenglicol y 0,2 partes
de ®Mergal K7. Se obtiene una tinta para la impresión por chorros de
tinta que tiene alta transparencia, elevada solidez frente a la luz
y buena capacidad de paso por las boquillas.
Ejemplo de aplicación
10
5 Partes del agente colorante del Ejemplo de
síntesis 1 se incorporan homogéneamente en 95 partes de un agente
aglutinante para barnices en polvo a base de un poliéster TGIC,
p.ej. ®Uralac P 5010 (DSM, Holanda). Para la determinación de la
tasa de deposición se proyectan 30 g del barniz en polvo de ensayo
con una presión definida mediante una pistola triboeléctrica.
| Presión [bares] | Corriente [\muA] | Tasa de deposición [%] |
| 3 | 1,8 | 78 |
Claims (11)
1. Utilización de una composición de
cobre-ftalocianina, que consta en lo esencial de un
compuesto de la Fórmula (I)
y de un compuesto de la Fórmula
(II)
como agente colorante en tóneres y
reveladores electrofotográficos, polvos y barnices en polvo,
materiales para electretos, tintas para la impresión por chorros de
tinta, así como en filtros cromáticos, caracterizada porque
los compuestos de las Fórmulas (I) y (II) tienen una forma de
partículas con una relación media de longitud a anchura mayor que
2,5:1.
2. Utilización según la reivindicación 1,
caracterizada porque la relación media de longitud a anchura
es de 3:1 a 6:1.
3. Utilización según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizada porque la relación cuantitativa del compuesto
de la Fórmula (I) al compuesto de la Fórmula (II) es de desde 90 a
10 hasta 99 a 1% en peso.
4. Utilización según una o varias de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el compuesto de
la Fórmula (I) es C.I. Pigment Blue 15:3.
5. Utilización según una o varias de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque la composición
de ftalocianina está matizada con otro pigmento multicolor orgánico,
un pigmento inorgánico o un colorante.
6. Utilización según una o varias de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque la composición
de ftalocianina se emplea en combinación con un agente para el
control de las cargas tomado entre el grupo formado por los
trifenilmetanos; compuestos de amonio e imonio; compuestos de
iminio; compuestos de amonio fluorados y de imonio fluorados; amidas
de ácidos biscatiónicas; compuestos de amonio polímeros; compuestos
de dialil-amonio; derivados de sulfuros de arilo;
derivados de fenoles; compuestos de fosfonio y compuestos de
fosfonio fluorados; cáliz(n)arenos; oligosacáridos
enlazados en forma anular y sus derivados, en particular derivados
de ésteres de boro; compuestos entre polielectrólitos; sales de
poliésteres; compuestos complejos de metales (elementos metálicos),
en particular complejos de carboxilatos y metales, de salicilatos y
metales, de salicilatos y elementos no metálicos, complejos azoicos
de aluminio, complejos de ácidos
á-hidroxi-carboxílicos y elementos metálicos y no
metálicos, complejos con boro de compuestos
1,2-dihidroxi-aromáticos,
1,2-dihidroxi-alifáticos o
2-hidroxi-1-carboxi-aromáticos;
bencimidazolonas; azinas, tiazinas u oxazinas.
7. Utilización según una o varias de las
reivindicaciones 1 a 6, en tóneres líquidos o tóneres en polvo.
8. Tóneres o reveladores electrofotográficos,
que contienen un agente aglutinante para tóneres, de 0,1 a 60% en
peso, preferiblemente de 0,5 a 20% en peso, de una composición de
ftalocianina definida en las reivindicaciones 1-6 y
de 0 a 20% en peso, preferiblemente de 0,1 a 5% en peso, en cada
caso referido al peso total del tóner o revelador, de un agente para
el control de las cargas tomado entre la clase de los
trifenilmetanos, compuestos de amonio e imonio; compuestos de amonio
fluorados y de imonio fluorados; amidas de ácidos biscatiónicas;
compuestos de amonio polímeros; compuestos de
dialil-amonio; derivados de sulfuros de arilo;
derivados de fenoles; compuestos de fosfonio y compuestos de
fosfonio fluorados; cáliz(n)arenos; ciclodextrinas;
sales de poliésteres; compuestos complejos de metales; complejos con
boro de ciclo-oligosacáridos, complejos entre
polielectrólitos; azinas, tiazinas u oxazinas.
9. Polvo o barniz en polvo, que contiene una
resina de poliéster o acrílica que contiene grupos epóxido,
carboxilo o hidroxilo, o una de sus combinaciones, de 0,1 a 60% en
peso, preferiblemente de 0,5 a 20% en peso de una composición de
ftalocianina definida en las reivindicaciones 1-6 y
de 0 a 20% en peso, preferiblemente de 0,1 a 5% en peso, en cada
caso referido al peso total del polvo o barniz en polvo, de un
agente para el control de las cargas tomado entre la clase de los
trifenilmetanos, compuestos de amonio e imonio; compuestos de amonio
e imonio fluorados; amidas de ácidos biscatiónicas; compuestos de
amonio polímeros; compuestos de dialil-amonio;
derivados de sulfuros de arilo; derivados de fenoles; compuestos de
fosfonio y compuestos de fosfonio fluorados;
cáliz(n)arenos; ciclodextrinas; sales de poliésteres;
compuestos complejos de metales; complejos con boro de
ciclo-oligosacáridos, complejos entre
polielectrólitos; bencimidazolonas; azinas, tiazinas u oxazinas.
10. Tinta para la impresión por chorros de
tinta, que contiene de 0,5 a 15% en peso de la composición de
cobre-ftalocianina definida en las reivindicaciones
1 a 7.
11. Tinta para la impresión por chorros de tinta
según la reivindicación 10, caracterizada porque es una tinta
en microemulsión, una tinta basada en disolventes para la impresión
por chorros de tinta o una tinta de fusión en caliente para la
impresión por chorros de tinta.
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