ES2353937T3

ES2353937T3 - Preparados de pigmentos a base de agua.

Info

Publication number: ES2353937T3
Application number: ES08749215T
Authority: ES
Inventors: Björn FECHNER; Carsten Schaefer; Alexander WÖRNDLE
Original assignee: Clariant Finance BVI Ltd
Current assignee: Clariant Finance BVI Ltd
Priority date: 2007-05-10
Filing date: 2008-04-29
Publication date: 2011-03-08
Anticipated expiration: 2028-04-29
Also published as: JP5525439B2; US20110244385A1; CN101674878A; EP2146797A1; EP2146797B1; WO2008138484A1; DE102007021867A1; CN101674878B; US8221537B2; JP2010528120A; DE502008001998D1

Abstract

Preparado acuoso de pigmentos, que contiene (A) al menos un pigmento orgánico y/o inorgánico, (B) un agente dispersante de la fórmula (I) o (II) o mezclas de los agentes dispersantes de las fórmulas (I) y (II), **Fórmula** en donde los índices a, b y c indican la relación molar del monómero respectivo a = 0,01-0,8 b = 0,001-0,8 c = 0,001-0,8 en donde la suma de a + b + c es igual a 1, y A representa alquileno C2-C4 y B representa un alquileno C2-C4 diferente de A, y en donde las unidades de óxido de alquileno (A-O)m y (B-O)n están dispuestas a modo de bloque, y en donde en el componente (B), (A-O)m representa unidades de óxido de propileno y (B-O)n representa unidades de óxido de etileno, o (A-O)m representa unidades de óxido de etileno y (B-O)n representa unidades de óxido de propileno, R representa hidrógeno o metilo, m es un número de 1 a 500; n es un número de 1 a 500; en donde la suma de m + n es igual a 2 hasta 1000; Xa representa un radical aromático o aralifático con 3 a 30 átomos de C que eventualmente contiene uno o varios de los heteroátomos N, O y S, Za representa H o alquilo (C1-C4), Zb representa H o alquilo (C1-C4), Zc representa H o alquilo (C1-C4); R1 representa hidrógeno o metilo, Xb representa un radical aromático o aralifático con 3 a 30 átomos de C, que eventualmente contiene uno o varios de los heteroátomos N, O y S, Wa representa oxígeno o el grupo NH, R2 representa hidrógeno o metilo, Y representa un radical hidrocarbonado alifático con 1 a 30 átomos de C, que es lineal o ramificado, o que también puede ser cíclico, y también puede estar insaturado, Wb representa oxígeno o el grupo NH; Q representa SO3, CH2COO; o QM significa: **Fórmula** en donde M representa H, un catión de metal monovalente, un catión de metal divalente, NH4 +, un ion amonio secundario, terciario o cuaternario, o una combinación de los mismos, o representa equivalentes de iones de metales divalentes, trivalentes o polivalentes; (C) eventualmente humectantes, (D) eventualmente otros tensioactivos y/o agentes dispersantes, (E) eventualmente uno o varios disolventes orgánicos y/o una o varias sustancias hidrótropas; (F) eventualmente otros aditivos habituales para la preparación de dispersiones acuosas de pigmentos, y (G) agua.

Description

Preparados de pigmentos a base de agua.

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Objeto de la presente invención son preparados acuosos de pigmentos que contienen nuevos polímeros aniónicos en calidad de agentes dispersantes, así como su uso para teñir materiales naturales y sintéticos.

Para la dispersión de pigmentos en medio líquido son habitualmente necesarios agentes dispersantes. Los agentes dispersantes pueden ser de una estructura aniónica, catiónica, anfótera o neutra. Pueden ser de naturaleza de bajo peso molecular o pueden representar polímeros de elevado peso molecular que configuran una arquitectura de los monómeros polimerizados estadística, alternante, a modo de bloques, a modo de peine o en forma de estrella.

De importancia comercial particular son agentes dispersantes, por ejemplo para la dispersión de pigmentos en la preparación de concentrados de pigmentos, que se utilizan para la tinción de pinturas de dispersión y barnices, pinturas, materiales de revestimiento y tintas de imprenta, así como para la coloración de papel y pasta de papel, cartonajes, materiales textiles y sus superficies.

En el estado conocido de la técnica se describen también preparados de pigmentos que contienen estructuras polímeras ordenadas. Ejemplos de ellos son los documentos EP 1 293 523, WO 02051948, DE 10 2005 012 315 y EP 1 721 941.

Hasta ahora no se ha conseguido reemplazar en su comportamiento a los agentes dispersantes de novolaca aniónicos utilizados en el pasado, sin tener que asumir desventajas. Los agentes dispersantes de novolaca, antes usuales, contienen, como consecuencia de su preparación, restos de alquilfenoles, a menudo nonilfenol, y sus etoxilatos. Dado que los etoxilatos de alquilfenol o bien sus productos de degradación apenas pueden ser degradados en el medio ambiente, éstos se acumulan. Esto es problemático, ya que en organismos acuáticos muestran un efecto hormonal. Por lo tanto, en muchos países se dictaron prescripciones legales (p. ej. 2003/53/EC) que limitan o prohíben el empleo de sustancias que contengan alquilfenoles o bien sus etoxilatos en circuitos abiertos de materiales.

Investigaciones llevadas a cabo hasta la fecha han demostrado que sigue siendo extraordinariamente difícil sintetizar agentes dispersantes que sean equivalentes en su comportamiento a sistemas de novolaca aniónicos. Por consiguiente, se requieren nuevos agentes dispersantes que puedan dispersar con una baja viscosidad a pigmentos orgánicos con una elevada concentración superior a 40%. Las dispersiones se deben poder preparar fácilmente, es decir, los pigmentos deben poder humectarse fácilmente e incorporarse fácilmente en el medio acuoso. La dispersión debe presentar una intensidad de color elevada y reproducible y debe conservar a ésta de forma estable a lo largo de un espacio de tiempo de varios años. Asimismo, todos los demás parámetros colorísticos tales como, p. ej., el ángulo de la tonalidad y la pureza deben ser reproducibles y estables. La dispersión no debería formar espuma ni provocar o acelerar la formación de espuma en el medio de aplicación. Además, los agentes dispersantes deben contribuir con una amplia compatibilidad de las dispersiones en distintos medios de aplicación. Adicionalmente, la dispersión debe ser estable frente a la cizalla, es decir no debe cambiar de forma significativa la intensidad de color o colorística bajo cizalla.

Sorprendentemente, se ha encontrado que copolímeros aniónicos especiales que se preparan con ayuda de macromonómeros a base de polietilen/- polipropilenglicol-ésteres de ácido mono(met)acrílico cumplen el cometido establecido y pueden reemplazar en su comportamiento como agentes dispersantes a los sistemas de novolaca no iónicos.

Objeto de la presente invención son preparados acuosos de pigmentos, que contienen

(A) al menos un pigmento orgánico y/o inorgánico,

(B) un agente dispersante de la fórmula (I) o (II) o mezclas de los agentes dispersantes de las fórmulas (I) y (II),

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en donde los índices a, b y c indican la relación molar del monómero respectivo

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: a = 0,01-0,8

: b = 0,001-0,8

: c = 0,001-0,8

en donde la suma de a + b + c es igual a 1,

de manera particularmente preferida,

: a = 0,1-0,7

: b = 0,1-0,6

: c = 0,1-0,6,

en donde la suma de a + b + c es igual a 1,

A: representa alquileno C_{2}-C_{4} y

B: representa un alquileno C_{2}-C_{4} diferente de A,

y en donde las unidades de óxido de alquileno (A-O)_{m} y (B-O)_{n} están dispuestas a modo de bloque,

en donde en el componente (B), (A-O)_{m} representa unidades de óxido de propileno y (B-O)_{n} representa unidades de óxido de etileno, o (A-O)_{m} representa unidades de óxido de etileno y (B-O)_{n} representa unidades de óxido de propileno,

R: representa hidrógeno o metilo,

m: es un número de 1 a 500, preferiblemente de 1 a 50;

n: es un número de 1 a 500, preferiblemente de 1 a 50;

en donde la suma de m + n es igual a 2 hasta 1000;

X_{a}: representa un radical aromático o aralifático con 3 a 30 átomos de C que eventualmente contiene uno o varios de los heteroátomos N, O y S,

Z_{a}: representa H o alquilo (C_{1}-C_{4}),

Z_{b}: representa H o alquilo (C_{1}-C_{4}),

Z_{c}: representa H o alquilo (C_{1}-C_{4});

R^{1}: representa hidrógeno o metilo,

X_{b}: representa un radical aromático o aralifático con 3 a 30 átomos de C, que eventualmente contiene uno o varios de los heteroátomos N, O y S,

W_{a}: representa oxígeno o el grupo NH,

R^{2}: representa hidrógeno o metilo,

Y: representa un radical hidrocarbonado alifático con 1 a 30 ätomos de C, preferiblemente 6 a 30, en particular 9 a 20 átomos de C, que es lineal o ramificado, o que también puede ser cíclico, y también puede estar insaturado,

W_{b}: representa oxígeno o el grupo NH;

Q: representa SO_{3}, CH_{2}COO;

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o QM significa:

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en donde

M: representa H, un catión de metal monovalente, un catión de metal divalente, NH_{4}^{+}, un ion amonio secundario, terciario o cuaternario, o una combinación de los mismos, o representa equivalentes de iones de metales divalentes, trivalentes o polivalentes tales como, por ejemplo, Ca^{2+} o Al^{3+} (el asterisco * en la fórmula de Markush indica que en este punto existe un enlace al polímero);

(C) eventualmente humectantes,

(D) eventualmente otros tensioactivos y/o agentes dispersantes,

(E) eventualmente uno o varios disolventes orgánicos y/o una o varias sustancias hidrótropas;

(F) eventualmente otros aditivos habituales para la preparación de dispersiones acuosas de pigmentos, y

(G) agua.

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Preparados de pigmentos preferidos contienen 5 a 80% en peso, por ejemplo 10 a 70% en peso de componente (A).

Preparados de pigmentos preferidos contienen 0,1 a 30% en peso, por ejemplo 2 a 15% en peso de componente (B).

Preparados de pigmentos particularmente preferidos contienen de componente

(A) 5 a 80% en peso, por ejemplo 10 a 70% en peso,

(B) 0,1 a 30% en peso, por ejemplo 2 a 15% en peso,

(C) 0 a 10% en peso, por ejemplo 0,1 a 5% en peso,

(D) 0 a 20% en peso, por ejemplo 1 a 10% en peso,

(E) 0 a 30% en peso, por ejemplo 5 a 20% en peso,

(F) 0 a 20% en peso, por ejemplo 0,1 a 5% en peso,

(G) resto agua,

en cada caso referidos al peso total (100% en peso) del preparado de pigmentos.

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En el caso de que estén presentes uno o varios de los componentes (C), (D), (E) y (F), su concentración mínima asciende, independientemente uno de otro, convenientemente a al menos 0,01% en peso, de preferencia a al menos 0,1% en peso, referido al peso total del preparado de pigmentos.

El componente (A) del preparado de pigmentos de acuerdo con la invención es un pigmento orgánico o inorgánico finamente dividido o una mezcla de diferentes pigmentos orgánicos y/o inorgánicos. El componente (A) puede también ser un colorante que es soluble en determinados disolventes y que tiene un carácter de pigmento en otros disolventes. Los pigmentos pueden emplearse tanto en forma de un polvo seco como también en forma de una torta de prensado húmeda.

En calidad de pigmentos orgánicos entran en consideración pigmentos de complejos de metales monoazo, disazo, azo con barnices, \beta-naftol, naftol AS, bencimidazolona, de condensación disazo, azo y complejos de metales y pigmentos policíclicos tales como, p. ej., pigmentos de ftalocianina, quinacridona, perileno, perinona, tioindigo, antantrona, antraquinona, flavantrona, indantrona, isoviolantrona, pirantrona, dioxazina, quinoftalona, isoindolinona, isoindolina y dicetopirrolopirrol, o negros de carbono.

De los pigmentos orgánicos mencionados son particularmente adecuados aquellos que estén lo más finamente divididos posible para la producción de preparados, en donde preferiblemente el 95% y, de manera particularmente preferida, el 99% de las partículas de pigmento poseen un tamaño de partículas \leq 500 nm.

Como elección a modo de ejemplo de pigmentos orgánicos particularmente preferidos se han de mencionar en este caso pigmentos de negro de carbono tales como, por ejemplo, negros de humo de gas o negros de carbono de horno; pigmentos monoazo y disazo, en particular los pigmentos del Índice de Color Pigmento Amarillo 1, Pigmento Amarillo 3, Pigmento Amarillo 12, Pigmento Amarillo 13, Pigmento Amarillo 14, Pigmento Amarillo 16, Pigmento Amarillo 17, Pigmento Amarillo 73, Pigmento Amarillo 74, Pigmento Amarillo 81, Pigmento Amarillo 83, Pigmento Amarillo 87, Pigmento Amarillo 97, Pigmento Amarillo 111, Pigmento Amarillo 126, Pigmento Amarillo 127, Pigmento Amarillo 128, Pigmento Amarillo 155, Pigmento Amarillo 174, Pigmento Amarillo 176, Pigmento Amarillo 191, Pigmento Amarillo 213, Pigmento Amarillo 214, Pigmento Amarillo 219, Pigmento Rojo 38, Pigmento Rojo 144, Pigmento Rojo 214, Pigmento Rojo 242, Pigmento Rojo 262, Pigmento Rojo 266, Pigmento Rojo 269, Pigmento Rojo 274, Pigmento Naranja 13, Pigmento Naranja 34 o Pigmento Marrón 41; pigmentos del \beta-naftol y del naftol AS, en particular los pigmentos del Índice de Color Pigmento Rojo 2, Pigmento Rojo 3, Pigmento Rojo 4, Pigmento Rojo 5, Pigmento Rojo 9, Pigmento Rojo 12, Pigmento Rojo 14, Pigmento Rojo 53:1, Pigmento Rojo 112, Pigmento Rojo 146, Pigmento Rojo 147, Pigmento Rojo 170, Pigmento Rojo 184, Pigmento Rojo 187, Pigmento Rojo 188, Pigmento Rojo 210, Pigmento Rojo 247, Pigmento Rojo 253, Pigmento Rojo 256, Pigmento Naranja 5, Pigmento Naranja 38 o Pigmento Marrón 1; pigmentos azo y de complejos de metales con barnices, en particular los pigmentos del Índice de Color Pigmento Rojo 48:2, Pigmento Rojo 48:3, Pigmento Rojo 48:4, Pigmento Rojo 57:1, Pigmento Rojo 257, Pigmento Naranja 68 o Pigmento Naranja 70; pigmentos de bencimidazolina, en particular los pigmentos del Índice de Color Pigmento Amarillo 120, Pigmento Amarillo 151, Pigmento Amarillo 154, Pigmento Amarillo 175, Pigmento Amarillo 180, Pigmento Amarillo 181, Pigmento Amarillo 194, Pigmento Rojo 175, Pigmento Rojo 176, Pigmento Rojo 185, Pigmento Rojo 208, Pigmento Violeta 32, Pigmento Naranja 36, Pigmento Naranja 62, Pigmento Naranja 72 o Pigmento Marrón 25; pigmentos de isoindolinona e isoindolina, en particular los pigmentos del Índice de Color Pigmento Amarillo 139 o Pigmento Amarillo 173; pigmentos de ftalocianina, en particular los pigmentos del Índice de Color Pigmento Azul 15, Pigmento Azul 15:1, Pigmento Azul 15:2, Pigmento Azul 15:3, Pigmento Azul 15:4, Pigmento Azul 15:6, Pigmento Azul 16, Pigmento Verde 7 o Pigmento Verde 36; pigmentos de antantrona, antraquinona, quinacridona, dioxazina, indantrona, perileno, perinona y tioindigo, en particular los pigmentos del Índice de Color Pigmento Amarillo 196, Pigmento Rojo 122, Pigmento Rojo 149, Pigmento Rojo 168, Pigmento Rojo 177, Pigmento Rojo 179, Pigmento Rojo 181, Pigmento Rojo 207, Pigmento Rojo 209, Pigmento Rojo 263, Pigmento Azul 60, Pigmento Violeta 19, Pigmento Violeta 23 o Pigmento Naranja 43; pigmentos de triarilcarbonio, en particular los pigmentos del Índice de Color Pigmento Rojo 169, Pigmento Azul 56 o Pigmento Azul 61; pigmentos de dicetopirrolopirrol, en particular los pigmentos del Índice de Color Pigmento Rojo 254, Pigmento Rojo 255, Pigmento Rojo 264, Pigmento Rojo 270, Pigmento Rojo 272, Pigmento Naranja 71, Pigmento Naranja 73, Pigmento Naranja 81.

Además, se adecuan colorantes con barnices tales como barnices de Ca, Mg, Al de colorantes con contenido en grupos ácido sulfónico y/o ácido carboxílico.

Pigmentos inorgánicos adecuados son, por ejemplo, dióxidos de titanio, sulfuros de zinc, óxidos de zinc, óxidos de hierro, magnetita, óxidos de manganeso y hierro, óxidos de cromo, ultramarino, óxidos de níquel- o cromo-antimonio-titanio, o rutilos de manganeso y titanio, óxidos de cobalto, óxidos mixtos del cobalto y aluminio, pigmentos en fase mixta de rutilo, sulfuros de las tierras raras, espinelas del cobalto con níquel y zinc, espinelas que se basan en hierro y cromo con cobre, zinc, así como manganeso, vanadatos de bismuto, así como pigmentos extendidos. En particular, se utilizan los pigmentos del Índice de Color Pigmento Amarillo 184, Pigmento Amarillo 53, Pigmento Amarillo 42, Pigmento Amarillo Marrón 24, Pigmento Rojo 101, Pigmento Azul 28, Pigmento Azul 36, Pigmento Verde 50, Pigmento Verde 17, Pigmento Negro 11, Pigmento Negro 33 así como Pigmento Blanco 6. De preferencia, también se utilizan a menudo mezclas de pigmentos inorgánicos. Asimismo, se utilizan a menudo mezclas de pigmentos orgánicos con pigmentos inorgánicos.

En lugar de dispersiones de pigmentos, también se pueden preparar dispersiones que en calidad de sólidos contengan, por ejemplo, arcillas naturales finamente divididas, minerales, sales difícilmente solubles o insolubles, partículas de cera o de materiales sintéticos, colorantes, agentes fitoprotectores y plaguicidas, absorbedores de UV, abrillantadores ópticos y estabilizadores de la polimerización.

En calidad de componente B se emplean como agentes dispersantes nuevos copolímeros aniónicos especiales. Los copolímeros poseen un peso molecular de 10^{3} g/mol a 10^{9} g/mol, de manera particularmente preferida de 10^{3} a 10^{7} g/mol, de manera especialmente preferida de 10^{3} a 10^{5}g/mol.

Estos polímeros pueden prepararse por polimerización en los radicales de monómeros, correspondiente a los restos descritos entre corchetes [ ]_{c} y [ ]_{b} y [ ]_{a} en la fórmula (I) o (II). A continuación de la polimerización, el polímero no iónico, así obtenido, se hace reaccionar para formar funcionalidades aniónicas.

Funcionalidades aniónicas son, por ejemplo, SO_{3}M, CH_{2}COOM, PO_{3}M_{2} o sulfosuccinato.

El procedimiento de preparación está descrito en la solicitud de patente alemana DE 10 2007 021 869.

En el componente (B), (A-O)_{m} representa unidades de óxido de propileno y (B-O)_{n} representa unidades de óxido de etileno, o (A-O)_{m} representa unidades de óxido de etileno y (B-O)_{n} representa unidades de óxido de propileno, ascendiendo la proporción molar de las unidades de óxido de etileno preferiblemente a 50 hasta 98%, en particular de 60 a 95%, de manera particularmente preferida a 70 hasta 95%, referida a la suma de las unidades de óxido de etileno y de óxido de propileno.

La suma de las unidades de óxido de alquileno puede ser, en principio, n + m = 2 a 1.000, preferiblemente es 2 a 500, en particular 2 a 100, de manera particularmente preferida 5 a 100. Una propiedad esencial que distingue a los polímeros de acuerdo con la invención es que en el caso de las cadenas laterales de polialquilenglicol no se trata de polietilenglicoles o polipropilenglicoles puros. En su lugar, los polialquilenglicoles son polialquilenglicoles a modo de bloque a base de unidades de óxido de propileno y óxido de etileno. Sólo la sintonización precisa de esta proporción de OE/OP hace posibles agentes dispersantes polímeros que son adecuados para la preparación de dispersiones de pigmentos altamente concentradas con una baja viscosidad. Mediante las relaciones optimizadas de la proporción de OE/OP en el monómero [ ]_{a}, en combinación con los monómeros aromáticos y alifáticos [ ]_{b} y [ ]_{c} se consigue imitar las pro-
piedades de agentes dispersantes a modo de novolaca de manera que se obtenga un perfil de propiedades muy similar.

A los monómeros de grupo [ ]_{b} del componente (B) pertenecen, por ejemplo, los siguientes ésteres y amidas del ácido acrílico y del ácido metacrílico: fenilo, bencilo, tolilo, 2-fenoxietilo, fenetilo. Otros monómeros pueden ser monómeros vinil-aromáticos tales como estireno y sus derivados tales como, por ejemplo, viniltolueno, \alpha-metilestireno. En el caso de la unidad aromática puede tratarse también de compuestos heteroaromáticos tales como, p. ej., en 1-vinilimidazol.

Monómeros particularmente preferidos del grupo [ ]_{b} pueden ser: estireno, 1-vinilimidazol, metacrilato de bencilo, metacrilato de 2-fenoxietilo y metacrilato de fenetilo.

A los monómeros del grupo [ ]_{c} del componente (B) pertenecen, por ejemplo, los siguientes ésteres y amidas del ácido acrílico y del ácido metacrílico: metilo, etilo, propilo, isopropilo, n-butilo, isobutilo, t-butilo, pentilo, hexilo, 2-etilhexilo, 3,3-dimetilbutilo, heptilo, octilo, iso-octilo, nonilo, laurilo, cetilo, estearilo, behenilo, ciclohexilo, trimetilciclohexilo, t-butilciclohexilo, bornilo, isobornilo, adamantilo, (2,2-dimetil-1-metil)propilo, ciclopentilo, 4-etil-ciclohexilo, 2-etoxietilo, tetrahidrofurfurilo y tetrahidropiranilo.

Monómeros preferidos del grupo [ ]_{c} del componente (B) son los siguientes ésteres alquílicos o alquil-amidas del ácido acrílico y del ácido metacrílico: metilo, etilo, propilo, butilo, isobutilo, 2-etoxietilo, miristilo, octadecilo, de manera particularmente preferida 2-etilhexilo y laurilo.

En el caso de los sulfosuccinatos del componente (B) se esterifican los copolímeros no iónicos, por ejemplo primeramente con anhídrido de ácido maleico. A continuación, el monoéster de ácido maleico obtenido se sulfona. Para ello, éste se hace reaccionar, por ejemplo, con una disolución acuosa con sulfito de sodio o pirosulfito de sodio.

Los ésteres sulfato del componente (B) se preparan, por ejemplo, por reacción de los copolímeros no iónicos con ácido amidosulfónico.

Mediante carboximetilación, por ejemplo con cloroacetato de sodio, las funcioneshidroxi terminales pueden transformarse en los correspondientes poliéter-carboxilatos, componente (B).

En calidad de componente (C) se utilizan, por ejemplo, compuestos catiónicos, aniónicos, anfóteros o no ionógenos, que fomentan la humectación del pigmento (agentes humectantes, humectantes).

En calidad de componente (D) de los preparados de pigmentos de acuerdo con la invención sirven agentes dispersantes habituales, adecuados para la preparación de dispersiones acuosas de pigmentos, y tensioactivos o mezclas de este tipo de sustancias. Habitualmente, para ello se utilizan compuestos tensioactivos aniónicos, catiónico, anfóteros o no iónicos. Entre ellos, se han acreditado particularmente agentes dispersantes que poseen una o varias cadenas de hidrocarburos de longitud media o larga, en parte también aquellos que disponen de grupos del anillo aromáticos. De la pluralidad de los compuestos se debe indicar en este punto únicamente una selección, sin limitar sin embargo la aplicabilidad de los compuestos de acuerdo con la invención a estos ejemplos. Ejemplos son alquilsulfatos tales como, p. ej., sulfato de laurilo, sulfato de estearilo o sulfato de octadecilo, alquilsulfonatos primarios tales como, p. ej., dodecilsulfonato, y alquilsulfonatos secundarios, en particular la sal sódica del alcano C_{13}-C_{17}-sulfonato, alquilfosftos, alquilbencenosulfonatos tales como, por ejemplo, el ácido dodecilbencenosulfónico, igualmente todas las sales de estos compuestos. Además, se adecua lecitina de soja o se utilizan productos de condensación a base de ácido graso y taurina o ácido hidroxietanosulfónico, al igual que productos de alcoxilación de alquilfenoles, ésteres de colofonio del aceite de ricino, alcoholes grasos, aminas grasas, ácidos grasos y amidas de ácidos grasos, estos productos de alcoxilación pueden estar equipados igualmente con grupos extremos iónicos, por ejemplo en forma de semiésteres del ácido sulfosuccínico o también en forma de ésteres del ácido sulfónico, ácido sulfúrico y ácido fosfórico, así como sus sales, los sulfonatos, sulfatos o fosfatos. También son adecuados compuestos de adición oxalquilados, los cuales se obtienen por reacción de poliepóxidos con aminas o bisfenol-A o derivados de bisfenol-A con aminas, de manera similar también derivados de urea.

Igualmente, se adecuan condensados de estireno-fenol alcoxilados no iónicos que se obtienen por reacción de transposición de estirenos eventualmente sustituidos en fenoles eventualmente sustituidos, y reacción con óxido de etileno y/u óxido de propileno, al igual que sus derivados iónicamente modificados, por ejemplo en forma de éster del ácido sulfónico, del ácido sulfúrico y del ácido fosfórico, así como sus sales, los sulfonatos, sulfatos o fosfatos. Además, en calidad de compuestos tensioactivos se adecuan también ligninsulfonatos y policondensados a base de ácido naftalinsulfónico y formaldehído y también a base de ácidos alquilarilsulfónicos, ácido halogenoarilsulfónico, fenoles sulfonados o naftoles sulfonados con formaldehído.

Al componente (E) le corresponden disolventes orgánicos o sustancias hidrótropas solubles en agua. Compuestos hidrótropos, que eventualmente también sirven como disolventes, o que son de naturaleza oligómera o polímera son, por ejemplo, formamida, urea, tetrametilurea, \varepsilon-caprolactama, etilenglicol, propilenglicol, dietilenglicol, trietilenglicol, polietilenglicol, \alpha-metil-\omega-hidroxi-polietilenglicoléter, dimetilpolietilenglicoléter, dipropilenglicol, polipropilenglicol, dimetilpolipropilenglicoléter, copolímeros a base de etilenglicol y propilenglicol, butilglicol, metilcelulosa, glicerol, diglicerol, poliglicerol, N-metilpirrolidona, 1,3-dietil-2-imidazolidinona, tiodiglicol, bencenosulfonato sódico, xilenosulfonato sódico, toluenosulfonato sódico, cumolsulfonato sódico, dodecilsulfonato sódico, benzoato sódico, salicilato sódico, butilmonoglicolsulfonato sódico, derivados de celulosa, derivados de gelatina, polivinilpirrolidona, poli(alcohol vinílico), polivinilimidazol y copolímeros y terpolímeros a base de vinilpirrolidona, acetato de vinilo y vinilimidazol, en donde, a continuación, los polímeros con componentes de acetato de vinilo se pueden someter a una saponificación para formar el alcohol vinílico.

En calidad de componente (F) se emplean, por ejemplo, espesantes, agentes conservantes, estabilizadores de la viscosidad, coadyuvantes de molienda y materiales de carga. Otras sustancias aditivas habituales pueden ser agentes antideposición, agentes fotoprotectores, antioxidantes, desgasificadores/desespumantes, agentes reductores de la espuma, agentes antiapelmazantes, así como aditivos que influyen favorablemente sobre la viscosidad y reología. En calidad de agentes para la regulación de la viscosidad entran en consideración, p. ej. poli(alcohol vinílico) y derivados de celulosa. Asimismo, entran en consideración resinas naturales o sintéticas solubles en agua, así como polímeros en calidad de formadores de película o de aglutinantes para aumentar la resistencia a la adherencia y a la abrasión. En calidad de reguladores del pH pasan a emplearse bases y ácidos orgánicos o inorgánicos. Bases orgánicas preferidas son aminas tales como, p. ej., etanolamina, dietanolamina, trietanolamina, N,N-dimetiletanolamina, diisopropilamina, aminometilpropanol o dimetilaminometilpropanol. Bases inorgánicas preferidas son hidróxido de sodio, potasio, litio o amoniaco. Al componente (F) pueden corresponder también grasas y aceites de origen vegetal y animal, por ejemplo sebo de vacuno, aceite del coco de palma, aceite de coco, aceite de colza, aceite de girasol, aceite de linaza, aceite de palma, aceite de soja, aceite de cacahuete y aceite de ballena, aceite de semilla de algodón, aceite de maíz, aceite de adormidera, aceite de oliva, aceite de ricino, aceite de colza, aceite de cártamo, aceite de habas de soja, aceite de cardo, aceite de girasol, aceite de arenque, aceite de sardinas. También los ácidos grasos superiores saturados e insaturados son aditivos habituales, p. ej. ácido palmítico, ácido ciprílico, ácido caprínico, ácido mirístico, ácido láurico, ácido esteárico, ácido oleico, ácido linoleico, ácido linolénico, ácido cáprico, ácido caprílico, ácido araquínico, ácido behénico, ácido palmitoleico, ácido gadoleico, ácido erúcico y ácido ricinoleico, así como sus sales.

El agua utilizada para la producción de los preparados de pigmentos, componente (G), se emplea preferiblemente en forma de agua desalada o destilada. También puede utilizarse agua potable (agua del grifo) y/o agua de origen natural.

Objeto de la presente invención es también un procedimiento para la producción de los preparados de pigmentos de acuerdo con la invención, caracterizado porque el componente (A) se dispersa en forma de polvo, granulado o torta de prensado acuosa, en presencia de agua (G) así como de los componentes (B) y, eventualmente, (C) y (D), a continuación se aporta por mezcladura eventualmente agua (G) así como, eventualmente, uno o varios de los componentes (E) y (F) y, eventualmente, la dispersión de pigmentos acuosa obtenida se diluye con agua (G). De preferencia, primeramente se mezclan los componentes (B) y, eventualmente, uno o varios de los componentes (C), (D), (E) y (F) y se homogeneízan, después se incorporan mediante agitación en la mezcla preparada el componente (A), amasándose y predispersándose el componente (A). En función de la dureza del grano, el componente (A) se dispersa finamente o se reparte finamente a continuación, eventualmente bajo enfriamiento con ayuda de un grupo de molienda o dispersión. Para ello, se pueden utilizar mecanismos agitadores, disolvedores (agitadores de diente de sierra), molinos de rotor-estator, molinos de bolas, molinos de bolas con mecanismo agitador, tales como molinos de arena y de perlas, mezcladores rápidos, equipos de amasado, molinos de cilindros o molinos de perlas de alto rendimiento. La dispersión fina o la molienda del componente (A) tiene lugar hasta alcanzar la granulometría deseada de las partículas y puede tener lugar a temperaturas en el intervalo de 0 a 100ºC, convenientemente a una temperatura entre 10 y 70ºC, de preferencia a 20 hasta 60ºC. A continuación de la dispersión fina, el preparado de pigmentos puede diluirse adicionalmente con agua (G), preferiblemente agua desionizada o destilada.

Los preparados de pigmentos de acuerdo con la invención se adecuan para la pigmentación y tinción de materiales naturales y sintéticos de todo tipo, en particular de pinturas acuosas, pinturas de dispersión y barnices, barnices diluibles en agua, pinturas para papeles de pared y tintas de imprenta, para la coloración de papel y pasta de papel, para la coloración en masa de papel, para la coloración de superficies de papel y de pinturas para estucos, para la producción de papel y para la coloración de cartonajes y materiales textiles.

Además, los preparados de pigmentos de acuerdo con la invención se adecuan para la tinción de materiales macromoleculares de todo tipo, p. ej. de materiales fibrosos naturales y sintéticos y, preferiblemente, fibras de celulosa. Otras aplicaciones son la producción de tintas de imprenta, en este caso, por ejemplo, tintas de impresión textil, tintas para flexografía, tintas para decoración o tintas para huecograbado, pinturas para papeles de pared, barnices diluibles en agua, sistemas para la protección de la madera, tinciones para hilados de viscosa, barnices, también barnices en polvo, tripas para embutidos, semillas, abonos, vidrio, en particular botellas de vidrio, así como para la coloración en masa de tejas, para la coloración de enlucidos, hormigón, nogalinas, minas para lápices de colores, rotuladores, ceras, parafinas, tinta china, pastas para bolígrafos, tizas, detergentes y agentes de limpieza, agentes para el cuidado del calzado, productos de látex, agentes abrasivos, así como para la tinción de materiales sintéticos o materiales de elevado peso molecular de todo tipo. Materiales orgánicos de elevado peso molecular son, por ejemplo, éteres y ésteres de celulosa tales como etilcelulosa, nitrocelulosa, acetato de celulosa o butirato de celulosa, resinas naturales o resinas sintéticas tales como resinas de polimerización o resinas de condensación, p. ej. aminoplastos, en particular resinas de urea y de melamina-formaldehído, resinas alquídicas, resinas acrílicas, fenoplastos, policarbonatos, poliolefinas tales como poliestireno, poli(cloruro de vinilo), polietileno, polipropileno, poliacrilonitrilo, ésteres del ácido poliacrílico, poliamidas,
poliuretanos o poliésteres, caucho, caseína, látices, silicona, resinas de silicona, individualmente o en mezcla.

Además, los preparados de pigmentos de acuerdo con la invención se adecuan para la producción de tintas de imprenta para su empleo en todas las impresoras de chorro de tinta convencionales, en particular de aquellas que se basan en un procedimiento de chorro de burbujas o piezo. Con estas tintas de imprenta puede imprimirse papel, así como materiales fibrosos naturales o sintéticos, láminas y materiales sintéticos. Además, los preparados de pigmentos de acuerdo con la invención pueden utilizarse para imprimir los más diversos tipos de materiales de sustrato revestidos o no revestidos, así p. ej., para imprimir cartón ondulado, cartón, madera y materiales de madera, materiales metálicos, materiales semiconductores, materiales cerámicos, vidrios, fibras de vidrio y cerámicas, materiales inorgánicos, hormigón, cuero, alimentos, cosméticos, piel y cabellos. En este caso, el material del sustrato puede estar configurado bidimensionalmente en un plano o extendido en el espacio, es decir configurado tridimensionalmente y puede estar impreso o revestido tanto por completo o solamente en parte.

Los preparados de pigmentos de acuerdo con la invención son adecuados, además, como colorantes en toners y agentes de revelado electrofotográficos tales como, p. ej., toners en polvo de uno o de dos componentes (también denominados agentes de revelado de uno o dos componentes), toners magnéticos, toners líquidos, toners de látex, toners de polimerización, así como toners especiales. Agentes aglutinantes típicos de toners son en este caso resinas epoxídicas de polimerización, poliadición y policondensación tales como resinas de estireno, acrilato de estireno, estireno-butadieno, acrilato, poliéster, fenol, polisulfonas, poliuretanos, individualmente o en combinación, así como polietileno y polipropileno, que pueden contener todavía otras sustancias constitutivas tales como agentes para el control de la carga, ceras o coadyuvantes del flujo o que pueden modificarse posteriormente con estos aditivos.

Además, los preparados de pigmentos de acuerdo con la invención son adecuados como colorantes en tintas, preferiblemente tintas de chorro tales como, p. ej., sobre una base acuosa o no acuosa ("basada en disolvente"), tintas de microemulsión, tintas endurecibles por UV, así como en aquellas tintas que funcionan según el procedimiento de fusión en caliente.

Además, los preparados de pigmentos de acuerdo con la invención pueden emplearse también como colorantes para filtros de color ("Color Filter"), para pantallas de panel plano ("Flat Panel Displays") así como para los aditivos tales como la creación sustractiva de color, además para materiales fotosensibles ("Photo-Resists"), así como en calidad de colorantes para tintas electrónicas ("Electronic inks" o "e-inks") o papel electrónico ("Electronic Paper" o "e-paper").

Ejemplos Preparación de los agentes dispersantes (B)

Ejemplo de Síntesis 1

En un matraz con agitador, refrigerador de reflujo, termómetro interno e introducción de nitrógeno se dispusieron 258 g de monometacrilato de polialquilenglicol (masa molar 750, relación molar OE/OP 6:3), 136,4 g de metacrilato de 2-etilhexilo, 71,6 g de estireno y 16,5 g de 1-dodecanotiol en 660 ml de terc.-butanol bajo la entrada de nitrógeno. Después, se calentó hasta una temperatura de 80ºC, con agitación. Después de alcanzar la temperatura de reacción, se aportaron dosificadamente 6,5 g del iniciador AMBN, disueltos en 130 ml de isobutanol, en el espacio de 1 hora. A continuación, se agitó todavía durante otras 5 horas a esta temperatura. Después de enfriar hasta la temperatura ambiente, el disolvente se separó en vacío. El polímero, así obtenido, se dispuso bajo nitrógeno en un matraz con 32,7 g de ácido amidosulfónico y 1,0 g de urea. Luego se calentó, con agitación, durante 4 horas hasta 100ºC. A continuación, el valor del pH se ajustó hasta 6,5-7,5 con lejía de sosa al 50%. A través de espectroscopía de RMN pudo deter-
minarse un grado de reacción de > 95% para dar la correspondiente sal de amonio del éster del ácido sulfónico.

Los siguientes Ejemplos de Síntesis 2 a 4 se llevan a cabo análogamente al Ejemplo de Síntesis 1, con el empleo de las siguientes sustancias de partida:

Ejemplo de Síntesis 2

210 g de monometacrilato de polialquilenglicol (masa molar 350, relación molar de OE/OP 1,7), 79,2 g de metacrilato de 2-etilhexilo, 41,6 g de estireno, 57,1 g de ácido amidosulfónico, 1,8 g de urea.

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Ejemplo de Síntesis 3

258 g de monometracrilato de polialquilenglicol (masa molar 750, relación molar de OE/OP 6,3), 87,5 g de metacrilato de laurilo, 35,8 g de estireno, 32,7 g de ácido amidosulfónico, 1,0 g de urea.

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Ejemplo de Síntesis 4

210 g de monometacrilato de polialquilenglicol (masa molar 350, relación molar de OE/OP 1,7), 101,6 g de metacrilato de laurilo, 41,6 g de estireno, 57,1 g de ácido amidosulfónico, 1,0 g de urea.

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Ejemplo de Síntesis 5

En un matraz con agitador, refrigerador de reflujo, termómetro interno e introducción de nitrógeno se dispusieron 363 g de monometacrilato de polialquilenglicol (masa molar 1100, relación molar de OE/OP 10,2, al 70% en t-butanol), 117,3 g de metacrilato de laurilo, 48,0 g de estireno y 11,1 g de 1-dodecanotiol y 730 ml de terc.-butanol bajo la introducción de nitrógeno. Después se calentó hasta una temperatura de 80ºC con agitación. Después de alcanzar la temperatura de reacción, se aportaron dosificadamente 11,1 g del iniciador AMBN, disueltos en 150 ml de isobutanol, en el espacio de 1 hora. A continuación, se agitó todavía durante otras 5 horas a esta temperatura. Después de enfriar hasta la temperatura ambiente, el disolvente se separó en vacío. El copolímero, así obtenido, se dispuso bajo nitrógeno en un matraz. Después, se añadieron 22,7 g de anhídrido de ácido maleico y 0,7 g de hidróxido de sodio y, bajo agitación, se calentó hasta una temperatura de 75 a 85ºC. A esta temperatura se agitó durante tres horas y, a continuación, se aportaron dosificadamente 292 g de disolución acuosa de sulfito de sodio (al 10%). A 60 hasta 70ºC se agitó hasta completarse la reacción y, finalmente, el valor del pH se ajustó a pH 7 con lejía de sosa al 50%.

Los siguientes Ejemplos de Síntesis 6 a 23 se llevan a cabo análogamente al Ejemplo de Síntesis 5 bajo el empleo de las siguientes sustancias de partida:

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Ejemplo de Síntesis 6

452 g de monometacrilato de polialquilenglicol (masa molar 2.000, relación molar de OE/OP 20,5, al 70% en t-butanol), 80,4 g de metacrilato de laurilo, 32,9 g de estireno, 15,5 g de anhídrido de ácido maleico, 0,5 g de hidróxido de sodio, 199 g de disolución acuosa de sulfito de sodio (al 10%).

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Ejemplo de Síntesis 7

210 g de monometacrilato de polialquilenglicol (masa molar 350, relación molar de OE/OP 1,7), 202,8 g de metacrilato de estearilo, 62,4 g de estireno, 58,8 g de anhídrido de ácido maleico, 1,9 g de hidróxido de sodio, 756 g de disolución acuosa de sulfito de sodio (al 10%).

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Ejemplo de Síntesis 8

258 g de monometacrilato de polialquilenglicol (masa molar 750, relación molar de OE/OP 6,3), 38,2 g de metacrilato de isobornilo, 30,3 g de metacrilato de bencilo, 33,7 g de anhídrido de ácido maleico, 1,1 g de hidróxido de sodio, 433 g de disolución acuosa de sulfito de sodio (al 10%).

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Ejemplo de Síntesis 9

363 g de monometacrilato de polialquilenglicol (masa molar 1.100, relación molar de OE/OP 10,2, al 70% en t-butanol), 39,3 g de metacrilato de tetrahidrofurfurilo, 87,8 g de metacrilato de fenetilo, 22,7 g de anhídrido de ácido maleico, 0,7 g de hidróxido de sodio, 292 g de disolución acuosa de sulfito de sodio (al 10%).

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Ejemplo de Síntesis 10

452 g de monometacrilato de polialquilenglicol (masa molar 2.000, relación molar de OE/OP 20,5, al 70% en t-butanol), 25,0 g de metacrilato de 2-etoxietilo, 29,7 g de 1-vinilimidazol, 15,5 g de anhídrido de ácido maleico, 0,5 g de hidróxido de sodio, 199 g de disolución acuosa de sulfito de sodio (al 10%).

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Ejemplo de Síntesis 11

210 g de monometacrilato de polialquilenglicol (masa molar 350, relación molar de OE/OP 1,7), 69,0 g de acrilato de laurilo, 52,8 g de metacrilato de bencilo, 58,8 g de anhídrido de ácido maleico, 1,9 g de hidróxido de sodio, 755 g de disolución acuosa de sulfito de sodio (al 10%).

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Ejemplo de Síntesis 12

258 g de monometacrilato de polialquilenglicol (masa molar 750, relación molar de OE/OP 6,3), 38,2 g de 1-vinil-2-pirrolidona, 107,3 g de estireno, 33,7 g de anhídrido de ácido maleico, 1,1 g de hidróxido de sodio, 433 g de disolución acuosa de sulfito de sodio (al 10%).

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Ejemplo de Síntesis 13

452 g de monometacrilato de polialquilenglicol (masa molar 2.000, relación molar de OE/OP 20,5, al 70% en t-butanol), 31,3 g de metacrilato de 2-etoxietilo, 27,8 g de metacrilato de bencilo, 15,5 g de anhídrido de ácido maleico, 0,5 g de hidróxido de sodio, 199 g de disolución acuosa de sulfito de sodio (al 10%).

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Ejemplo de Síntesis 14

363 g de monometacrilato de polialquilenglicol (masa molar 1.100, relación molar de OE/OP 10,2, al 70% en t-butanol), 58,7 g de metacrilato de laurilo, 43,9 g de metacrilato de fenetilo, 22,7 g de anhídrido de ácido maleico, 0,7 g de hidróxido de sodio, 292 g de disolución acuosa de sulfito de sodio (al 10%).

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Ejemplo de Síntesis 15

258 g de monometacrilato de polialquilenglicol (masa molar 750, relación molar de OE/OP 6,3), 116,3 g de metacrilato de estearilo, 70,9 g de metacrilato de 2-fenoxietilo, 33,7 g de anhídrido de ácido maleico, 1,1 g de hidróxido de sodio, 433 g de disolución acuosa de sulfito de sodio (al 10%).

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Ejemplo de Síntesis 16

210 g de monometacrilato de polialquilenglicol (masa molar 350, relación molar de OE/OP 0,43), 72,0 g de acrilato de laurilo, 52,8 g de metacrilato de bencilo, 58,8 g de anhídrido de ácido maleico, 1,9 g de hidróxido de sodio, 755 g de disolución acuosa de sulfito de sodio (al 10%).

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Ejemplo de Síntesis 17

258 g de monometacrilato de polialquilenglicol (masa molar 750, relación molar de OE/OP 0,22), 87,5 g de metacrilato de laurilo, 35,8 g de estireno, 33,7 g de anhídrido de ácido maleico, 1,1 g de hidróxido de sodio, 433 g de disolución acuosa de sulfito de sodio (al 10%).

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Ejemplo de Síntesis 18

363 g de monometacrilato de polialquilenglicol (masa molar 1.100, relación molar de OE/OP 0,30, al 70% en t-butanol), 58,7 g de metacrilato de laurilo, 43,9 g de metacrilato de fenetilo, 22,7 g de anhídrido de ácido maleico, 0,7 g de hidróxido de sodio, 292 g de disolución acuosa de sulfito de sodio (al 10%).

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Ejemplo de Síntesis 19

388 g de monometacrilato de polialquilenglicol (masa molar 750, relación molar de OE/OP 6,3), 68,2 g de metacrilato de 2-etilhexilo, 35,8 g de estireno, 50,7 g de anhídrido de ácido maleico, 1,7 g de hidróxido de sodio, 652 g de disolución acuosa de sulfito de sodio (al 10%).

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Ejemplo de Síntesis 20

517 g de monometacrilato de polialquilenglicol (masa molar 750, relación molar de OE/OP 6,3), 68,2 g de metacrilato de 2-etilhexilo, 35,8 g de estireno, 67,6 g de anhídrido de ácido maleico, 2,2 g de hidróxido de sodio, 869 g de disolución acuosa de sulfito de sodio (al 10%).

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Ejemplo de Síntesis 21

280 g de monometacrilato de polialquilenglicol (masa molar 350, relación molar de OE/OP 1,7), 79,2 g de metacrilato de 2-etilhexilo, 41,6 g de estireno, 78,5 g de anhídrido de ácido maleico, 2,6 g de hidróxido de sodio, 1.099 g de disolución acuosa de sulfito de sodio (al 10%).

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Ejemplo de Síntesis 22

387 g de monometacrilato de polialquilenglicol (masa molar 750, relación molar de OE/OP 6,3), 87,5 g de metacrilato de laurilo, 35,8 g de estireno, 50,6 g de anhídrido de ácido maleico, 1,7 g de hidróxido de sodio, 650 g de disolución acuosa de sulfito de sodio (al 10%).

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Ejemplo de Síntesis 23

267 g de monometacrilato de polialquilenglicol (masa molar 350, relación molar de OE/OP 1,7), 101,6 g de metacrilato de laurilo, 41,6 g de estireno, 74,8 g de anhídrido de ácido maleico, 2,4 g de hidróxido de sodio, 961 g de disolución acuosa de sulfito de sodio (al 10%).

Producción de un preparado de pigmentos

El pigmento se amasó en agua desionizada, en forma de polvo, granulado o como torta de prensado, junto con los agentes dispersantes y los otros aditivos, y luego se homogeneizó y predispersó con un disolvedor (p. ej. de la razón social VMA-Getzmann GmbH, Tipo AE3-M1) u otro equipo adecuado. La subsiguiente dispersión fina tuvo lugar con ayuda de un molino de perlas (p. ej. con AE3-M1 de VMA Getzmann) u otro grupo de dispersión adecuado, teniendo lugar la molienda con perlas de silicuarcita o perlas de óxido mixto de zirconio del tamaño d = 1 mm bajo enfriamiento hasta la intensidad de color y colorística deseadas. A continuación, la dispersión se ajustó con agua desionizada a la concentración final de pigmentos deseada, los cuerpos de molienda se retiraron y se aisló el preparado de
pigmentos.

Los preparados de pigmentos descritos en los ejemplos que siguen se produjeron según el procedimiento precedentemente descrito, utilizándose los componentes en las cantidades indicadas de modo que resultaran 100 partes del preparado de pigmento respectivo. En los siguientes ejemplos, partes significan partes en peso.

Valoración de un preparado de pigmentos

La determinación de la intensidad de color y de la tonalidad tuvo lugar según la norma DIN 55986. Para el "ensayo de eliminación por frotamiento", la pintura de dispersión se aplicó sobre una tarjeta barniz después de mezclarla con la dispersión de pigmentos. A continuación, se continuó frotando con el dedo sobre la parte inferior de la tarjeta barniz. Existía una incompatibilidad si la superficie frotada posteriormente tenía una coloración más intensa que la superficie limítrofe, no tratada posteriormente (el "ensayo de eliminación por frotamiento" se describe en el documento DE 2 638 946). La intensidad de color y las compatibilidades con el medio a colorear se determinaron con una pintura de dispersión para pinturas de exteriores (base de agua, 20% de TiO_{2}).

Además, se valoró la colorística de una coloración en masa de papel. Para ello, una suspensión de celulosa al 10% se tiñó con el preparado de pigmentos, a partir de ello se produjo un papel sólido mediante secado y prensado y seguidamente se determinaron la intensidad de color y la tonalidad.

Para la determinación de la capacidad de formación de espuma, las dispersiones diluidas con agua hasta 2% se inyectaron mediante una bomba de manguera con una elevada velocidad de flujo de forma continua en un cilindro de vidrio y se valoró la altura de la espuma resultante.

La estabilidad a la cizalla de los preparados de pigmentos se determinó floculando con ayuda de resinas de epiclorhidrina catiónicas las partículas de pigmento de la dispersión en una suspensión de celulosa. La cizalla se llevó a cabo con ayuda de un mezclador de cocina usual en el comercio (en este caso Braun MX 32) bajo el ajuste de una velocidad de rotación elevada. Seguidamente, se produjo papel a partir de la pasta y se comparó la intensidad de color de una dispersión sometida a cizalla con la de una dispersión no sometida a cizalla. La viscosidad se determinó con un viscosímetro de cono-placa (Roto Visco 1) de la razón social Haake a 20ºC (cono de titanio: \diameter 60 mm, 1º), investigándose la dependencia de la viscosidad de la caída de cizalla en un intervalo entre 0 y 200 s^{-1}. Las viscosidades se midieron a una caída de cizalla de 60 s^{-1}.

Para una valoración de la estabilidad al almacenamiento de las dispersiones, se midió la viscosidad directamente después de la producción del preparado, así como después de almacenamiento durante cuatro semanas a 50ºC.

Los preparados de pigmentos descritos en los ejemplos que siguen se produjeron según el procedimiento precedentemente descrito, utilizándose los siguientes componentes en las cantidades indicadas de modo que resultaran 100 partes del preparado de pigmento respectivo. En los siguientes ejemplos, partes significan partes en peso.

Ejemplo 1

50 partes: de componente (A), C.I. Pigmento Azul 15

6 partes: de componente (B), agente dispersante correspondiente al Ejemplo de Síntesis 21

2 partes: de componente (C), humectante

10 partes: de componente (E), etilenglicol

0,2 partes: de componente (F), agente conservante

Resto: de componente (G), agua

El preparado de pigmentos tiene en las dispersiones blancas una elevada intensidad de color y es estable. El ensayo de eliminación por frotamiento no muestra diferencias de intensidad de color en comparación con la superficie frotada posteriormente. En el caso de la coloración de papel, el preparado proporciona una elevada intensidad de color con una tonalidad pura. La pérdida de intensidad de color en el ensayo de cizalla asciende al 4%. En el ensayo de formación de espuma, el preparado no muestra tendencia alguna a la formación de espuma. El preparado se manifiesta bien fluyente y es estable al almacenamiento, ya que sigue siendo bien fluyente al cabo de 28 días de almacenamiento a 50ºC. La viscosidad después de la preparación asciende a 488 mPa.s.

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Ejemplo 2

45 partes: de componente (A), C.I. Pigmento Rojo 112

8 partes: de componente (B), agente dispersante correspondiente al Ejemplo de Síntesis 23

1 partes: de componente (C), humectante

10 partes: de componente (E), glicerol

0,2 partes: de componente (F), agente conservante

Resto: de componente (G), agua

El preparado de pigmentos tiene en las dispersiones blancas una elevada intensidad de color y es estable. El ensayo de eliminación por frotamiento no muestra diferencias de intensidad de color en comparación con la superficie frotada posteriormente. En el caso de la coloración de papel, el preparado proporciona una elevada intensidad de color con una tonalidad pura. La pérdida de intensidad de color en el ensayo de cizalla asciende al 2%. En el ensayo de formación de espuma, el preparado muestra sólo una muy escasa tendencia a la formación de espuma, desapareciendo rápidamente de nuevo las burbujas de espuma. El preparado se manifiesta bien fluyente y es estable al almacenamiento, ya que sigue siendo bien fluyente al cabo de 28 días de almacenamiento a 50ºC. La viscosidad después de la preparación asciende a 604 mPa.s.

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Ejemplo 3

40 partes: de componente (A), C.I. Pigmento Violeta 23

12 partes: de componente (B), agente dispersante correspondiente al Ejemplo de Síntesis 17

3 partes: de componente (C), humectante

10 partes: de componente (E), etilenglicol

0,2 partes: de componente (F), agente conservante

Resto: de componente (G), agua

El preparado de pigmentos tiene en las dispersiones blancas una elevada intensidad de color y es estable. El ensayo de eliminación por frotamiento muestra sólo ligeras diferencias en la intensidad de color en comparación con la superficie frotada posteriormente. En el caso de la coloración de papel, el preparado proporciona una elevada intensidad de color con una tonalidad pura. La pérdida de intensidad de color en el ensayo de cizalla asciende al 5%. En el ensayo de formación de espuma, el preparado no muestra tendencia alguna a la formación de espuma. El preparado se mani-
fiesta bien fluyente y es estable al almacenamiento. La viscosidad después de la preparación asciende a 196 mPa.s.

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Ejemplo 4

44 partes: de componente (A), C.I. Pigmento Rojo 170

8 partes: de componente (B), agente dispersante correspondiente al Ejemplo de Síntesis 1

1 parte: de componente (C), humectante

5 partes: de componente (E), propilenglicol

0,2 partes: de componente (F), agente conservante

Resto: de componente (G), agua

El preparado de pigmentos tiene en las dispersiones blancas una elevada intensidad de color y es estable. El ensayo de eliminación por frotamiento no muestra diferencias de intensidad de color en comparación con la superficie frotada posteriormente. En el caso de la coloración de papel, el preparado proporciona una elevada intensidad de color con una tonalidad pura. No existe pérdida de intensidad de color en el ensayo de cizalla. En el ensayo de formación de espuma, el preparado no muestra tendencia alguna a la formación de espuma. El preparado se manifiesta bien fluyente y es estable al almacenamiento. La viscosidad después de la preparación asciende a 383 mPa.s.

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Ejemplo 5

45 partes: de componente (A), C.I. Pigmento Naranja 13

9 partes: de componente (B), agente dispersante correspondiente al Ejemplo de Síntesis 9

1,5 partes: de componente (C), humectante

10 partes: de componente (E), etilenglicol

0,2 partes: de componente (F), agente conservante

Resto: de componente (G), agua

El preparado de pigmentos tiene en las dispersiones blancas una elevada intensidad de color y es estable. El ensayo de eliminación por frotamiento no muestra diferencias de intensidad de color en comparación con la superficie frotada posteriormente. En el caso de la coloración de papel, el preparado proporciona una elevada intensidad de color con una tonalidad pura. La pérdida de intensidad de color en el ensayo de cizalla asciende al 5%. En el ensayo de formación de espuma, el preparado no muestra tendencia alguna a la formación de espuma. El preparado se manifiesta bien fluyente y es estable al almacenamiento. La viscosidad después de la preparación asciende a 754 mPa.s.

Otros ejemplos de preparados de pigmentos están contenidos en la siguiente tabla. En cada caso se prepara un preparado de pigmentos al 40% a base de Pigmento Amarillo 83 según la siguiente receta:

40,0 partes: de componente (A), C.I. Pigmento Amarillo 83

10,0 partes: de componente (B), agente dispersante correspondiente a la fórmula (I) o (II) del Ejemplo de Síntesis como se indica en la Tabla

2,0 partes: de componente (C), humectante

10,0 partes: de componente (E), propilenglicol

0,2 partes: de componente (F), agente conservante

Resto: de componente (G), agua.

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\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
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13

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Claims

1. Preparado acuoso de pigmentos, que contiene

(A) al menos un pigmento orgánico y/o inorgánico,

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: a = 0,01-0,8

: b = 0,001-0,8

: c = 0,001-0,8

en donde la suma de a + b + c es igual a 1, y

A: representa alquileno C_{2}-C_{4} y

B: representa un alquileno C_{2}-C_{4} diferente de A, y en donde las unidades de óxido de alquileno (A-O)_{m} y (B-O)_{n} están dispuestas a modo de bloque,

y en donde en el componente (B), (A-O)_{m} representa unidades de óxido de propileno y (B-O)_{n} representa unidades de óxido de etileno, o (A-O)_{m} representa unidades de óxido de etileno y (B-O)_{n} representa unidades de óxido de propileno,

: R representa hidrógeno o metilo,

: m es un número de 1 a 500;

: n es un número de 1 a 500;

en donde la suma de m + n es igual a 2 hasta 1000;

Z_{a}: representa H o alquilo (C_{1}-C_{4}),

Z_{b}: representa H o alquilo (C_{1}-C_{4}),

Z_{c}: representa H o alquilo (C_{1}-C_{4});

R^{1}: representa hidrógeno o metilo,

W_{a}: representa oxígeno o el grupo NH,

R^{2}: representa hidrógeno o metilo,

Y: representa un radical hidrocarbonado alifático con 1 a 30 átomos de C, que es lineal o ramificado, o que también puede ser cíclico, y también puede estar insaturado,

W_{b}: representa oxígeno o el grupo NH;

Q: representa SO_{3}, CH_{2}COO;

o QM significa:

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en donde

M: representa H, un catión de metal monovalente, un catión de metal divalente, NH_{4}^{+}, un ion amonio secundario, terciario o cuaternario, o una combinación de los mismos, o representa equivalentes de iones de metales divalentes, trivalentes o polivalentes;

(C) eventualmente humectantes,

(D) eventualmente otros tensioactivos y/o agentes dispersantes,

(G) agua.

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2. Preparado de pigmentos según la reivindicación 1, que contiene 5 a 80% en peso, del componente (A).

3. Preparado de pigmentos según la reivindicación 1 ó 2, que contiene 0,1 a 30% en peso del componente (B).

4. Preparado de pigmentos según al menos una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por la siguiente composición de los componentes (A) a (G):

(A): 5 a 80% en peso,

(B): 0,1 a 30% en peso,

(C): 0 a 10% en peso,

(D): 0 a 20% en peso,

(E): 0 a 30% en peso,

(F): 0 a 20% en peso,

(G): resto, agua,

en cada caso referidos al peso total del preparado de pigmentos.

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5. Preparado de pigmentos según al menos una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por la siguiente composición de los componentes (A) a (G):

(A): 10 a 70% en peso,

(B): 2 a 15% en peso,

(C): 0,1 a 5% en peso,

(D): 1 a 10% en peso,

(E): 5 a 20% en peso,

(F): 0,1 a 5% en peso,

(G): resto, agua,

en cada caso referidos al peso total de preparado de pigmentos.

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6. Preparado de pigmentos según al menos una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el pigmento orgánico del componente (A) es un pigmento monoazo, disazo, azo con barnices, del \beta-naftol, del naftol AS, de bencimidazolona, de condensación disazo, azo y complejos de metales o un pigmento policíclico del grupo de ftalocianina, quinacridona, perileno, perinona, tioindigo, antantrona, antraquinona, flavantrona, indantrona, isoviolantrona, pirantrona, dioxazina, quinoftalona, isoindolinona, isoindolina y dicetopirrolopirrol, o negros de carbono.

7. Preparado de pigmentos según al menos una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque en el componente (B), (A-O)_{m} representa unidades de óxido de propileno y (B-O)_{n} representa unidades de óxido de etileno, o (A-O)_{m} representa unidades de óxido de etileno y (B-O)_{n} representa unidades de óxido de propileno, ascendiendo la proporción molar de las unidades de óxido de etileno preferiblemente a 50 hasta 98%, referida a la suma de las unidades de óxido de etileno y de óxido de propileno.

8. Preparado de pigmentos según al menos una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque en el componente (B) los grupos extremos iónicos QM conformes a la fórmula (I) o (II) son sulfosuccinatos.

9. Procedimiento para la producción de un preparado de pigmentos según al menos una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el componente (A) se dispersa en forma de polvo, granulado o torta de prensado acuosa, en presencia de agua (G) así como de los componentes (B) y, eventualmente, (C) y (D), a continuación se aporta por mezcladura eventualmente agua (G), así como, eventualmente, uno o varios de los componentes (E) y (F) y, eventualmente, la dispersión de pigmentos acuosa obtenida se diluye con agua (G);

o se fijan los componentes (B) y, eventualmente, uno o varios de los componentes (C), (D), (E) y (F) se mezclan primero y se homogeneízan, después se incorpora mediante agitación en la mezcla preparada el componente (A), amasándose y predispersándose el componente (A).

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10. Uso de un preparado de pigmentos según una o varias de las reivindicaciones 1 a 8, para la pigmentación de materiales naturales o sintéticos.

11. Uso según la reivindicación 10, para la pigmentación de pinturas acuosas, pinturas de dispersión y barnices, barnices diluibles en agua, pinturas para papeles de pared y tintas de imprenta, para la coloración de papel y pasta de papel, para la coloración en masa de papel, para la coloración de superficies de papel y de pinturas para estucos, para la producción de papel y para la coloración de cartonajes y materiales textiles.

12. Uso según la reivindicación 10, para la pigmentación de materiales fibrosos naturales y sintéticos, fibras de celulosa, coloración de estratificados, así como para la producción de tintas de imprenta, tintas de chorro, toners electrofotográficos, barnices en polvo, filtros de color, tintas electrónicas y "papel electrónico", filtro de color, sistemas para la protección de la madera, tinción para hilados de viscosa, tripas para embutidos, semillas, abonos, botellas de vidrio, así como para la coloración en masa de tejas, para la coloración de enlucidos, hormigón, nogalinas, minas para lápices de colores, rotuladores, ceras, parafinas, tinta china, pastas para bolígrafos, tizas, detergentes y agentes de limpieza, agentes para el cuidado del calzado, productos de látex, agentes abrasivos, así como para la tinción de materiales sintéticos.