ES2434469T3 - Dispersiones de pigmento que contienen dispersantes poliméricos que comprenden grupos cromóforos pendientes. - Google Patents

Abstract

Dispersión de pigmento que comprende un pigmento de color y un dispersante polimérico que comprende más de un grupo cromóforo pendiente enlazado de manera covalente, a través de un grupo de enlace, a la cadena principal polimérica del dispersante polimérico, en la que dicho al menos un grupo cromóforo pendiente es un derivado de un pigmento de color que se selecciona del grupo que consta de pigmentos monoazoicos, pigmentos disazoicos, pigmentos de β-naftol, pigmentos de naftol AS, lacas de pigmento azoicas, pigmentos de benzimidazolona, pigmentos de condensación disazoicos, pigmentos de complejo metálico, pigmentos de isoindolinona, pigmentos de isoindolinina, pigmentos de ftalocianina, pigmentos de quinacridona, pigmentos de dicetopirrolo-pirrol, pigmentos tioindigo, pigmentos de antraquinona, pigmentos de antrapirimidina, pigmentos de indantrona, pigmentos de flavantrona, pigmentos de pirantrona, pigmentos de antantrona, pigmentos de isoviolantrona, lacas de pigmento de aluminio, pigmentos de dioxazina, pigmentos de triarilcarbonio y pigmentos de quinoftalona, dichos grupos cromóforos pendientes son grupos cromóforos que aparecen como un grupo lateral en la cadena principal polimérica y no como un grupo en la propia cadena principal polimérica o aparecen únicamente como un grupo terminal de la cadena principal polimérica, dicho grupo de enlace se compone de todos los átomos entre la cadena principal polimérica y el primer átomo del grupo aromático a través del cual el grupo cromóforo pendiente se enlaza a la cadena principal polimérica, y dicho dispersante polimérico comprende una cadena principal polimérica que tiene un grado de polimerización de entre 5 y 1.000, y un máximo de 30% de las unidades monoméricas de la cadena principal polimérica tiene un grupo cromóforo pendiente.

Description

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

Campo de la invención

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

Antecedentes de la invención

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

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

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

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

Los dispersantes basados en copolímeros de injerto contienen una cadena principal polimérica con cadenas laterales unidas a la cadena principal. En el documento CA 2157361 (DU PONT) se divulgan dispersiones de pigmento obtenidas a partir del uso de un dispersante basado en un copolímero de injerto con una cadena principal polimérica hidrofóba y cadenas laterales hidrofílas.

Los dispersantes basados en copolímeros de bloque que contienen bloques hidrófobos e hidrófilos se han descrito en numerosas patentes de tintas de inyección. En el documento US 5859113 (DU PONT) se divulga un dispersante copolimérico de bloque AB con un segmento A polimérico de monómeros de (met)acrilato de glicidilo polimerizado reaccionados con un ácido aromático o alifático carboxílico y un segmento B polimérico de monómeros de met(acrilato) de alquilo polimerizados con 1-12 átomos de carbono en el grupo alquilo, monómeros de met(acrilato) de hidroxi alquilo.

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

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

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

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

La práctica actual es incorporar la estructura química exacta o casi exacta del pigmento de color como grupo de anclaje en el agente de dispersión polimérico para asegurar la máxima afinidad con el pigmento de color. En consecuencia, cada pigmento tiene su propio dispersante polimérico a medida. En la práctica, esto requiere mantener un inventario de diferentes dispersantes poliméricos para producir una gama completa de conjuntos de tintas de inyección de color. La tinta cian con ftalocianina de cobre como pigmento es una rara excepción, en el sentido de que todas las propiedades deseadas se combinan en el mismo pigmento. Sin embargo, los pigmentos amarillos deben seleccionarse a partir de las propiedades más importantes en su aplicación de tinta de inyección. Por ejemplo, algunos pigmentos amarillos se seleccionan por su estabilidad frente a la luz, mientras que otros se seleccionan para obtener imágenes que tienen una elevada resistencia del color. Mantener tal inventario de diferentes tipos de dispersantes poliméricos conlleva cargas económicas asociadas con los requisitos adicionales de almacenamiento y logística, al mismo tiempo que aumenta la posibilidad de utilizar el dispersante polimérico “equivocado” para la producción de una tinta de inyección en concreto. Otro problema es que la baja solubilidad del pigmento suele complicar la síntesis de dichos dispersantes poliméricos.

En el documento US 2004194665 (BASF) se divulgan dispersiones de pigmento que contienen, como dispersante polimérico, un derivado de perileno sustituido en el que el sustituyente tiene un efecto de estabilización estérica y/o estabilización electrostática. Los derivados de perileno se utilizan para dispersar pigmentos que tienen una estructura química muy diferente tales como pigmentos de quinacridona. No se divulgan otros derivados de pigmento.

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

En el documento US 4664709 (HOECHST) se divulgan composiciones de pigmento que comprenden agentes de dispersión de azoacilacetamida para los pigmentos azoicos que presentan una cierta similitud con el grupo cromóforo del agente de dispersión. El grupo cromóforo está presente en el dispersante polimérico como grupo temrinal.

En el documento GB 1343606 (ICI) se divulgan dispersiones de pigmento que contienen un colorante según la fórmula D-(Z-O.OCR)n en la que D representa el radical de un colorante que es enlazado a Z a travès de un átomo de carbono de un anillo aromático que está presente en D, Z representa un grupo de enlace divalente, n representa un número entero de 1 a 8 y R representa el resto de un poliéster RCOOH con un grupo carboxi terminal derivado de un ácido hidroxicarboxílico según la fórmula HO-X-COOH en la que X representa un radical alifático divalente opcionalmente saturado que contiene al menos 8 átomos de carbono y en la que se encuentran al menos 4 átomos de carbono entre los grupos hidroxi y ácido carboxílico, o derivado de una mezcla de dicho ácido hidroxicarboxílico y de un ácido carboxílico sin grupos hidroxi. En los ejemplos, los pigmentos se dispersan mediante colorantes que tienen un radical D cuyo peso molecular es igual o superior a lo del pigmento. El radical de un colorante D está presente en el dispersante polimérico o como grupo terminal o en la cadena principal polimérica.

En el documento GB 1424517 (ICI) se divulgan dispersiones de un pigmento orgánico en un medio de disolvente que contiene un agente dispersante según la fórmula D-(Z-R)n en la que D representa el radical de un colorante que es enlazado a Z a travès de un átomo de carbono de un anillo aromático que está presente en D, Z representa un grupo de enlace divalente, n representa un número entero positivo de 1 a 8 y R representa el resto de una cadena de polímero de adición opcionalmente sustituida. En los ejemplos, el pigmento de ftalocianina de cobre de forma β se dispersa mediante agentes de dispersión que tienen un radical D cuyo peso molecular es superior a lo del pigmento. El radical de un colorante D está presente en el dispersante polimérico o como grupo terminal o en la cadena principal polimérica.

En el documento EP 1245644 A (ROHM & HAAS) las nanopartículas poliméricas que tienen al menos un grupo cromóforo se divulgan como colorantes nuevos, pero no se describen como dispersantes poliméricos para pigmentos de color.

En el documento JP 2003-096191 A (RICOH) se divulgan derivados de quinacridona, derivados de índigo, derivados de dicetopirrolo-pirrol y derivados de isoindolinona como colorante en pantallas de imagen electroforéticas. No se divulga si estos derivados de tinte pueden usarse como dispersante polimérico para un pigmento de color.

En el documento JP 2004-002529 A (KONICA MINOLTA) se divulgan dispersiones acuosas de micropartículas que se preparan polimerizando monómeros que tienen un grupo cromóforo. No se describe la aptitud de estas micropartículas como dispersantes poliméricos.

Para una calidad de imagen consistente, la tinta de inyección requiere una estabilidad de dispersión que permita soportar altas temperaturas (por encima de 60 ºC) durante el transporte de la tinta hasta los usuarios y tolerar cambios en el medio de dispersión de la tinta de inyección durante su utilización, como por ejemplo la evaporación del disolvente y el aumento de concentraciones de humectantes, penetrantes y otros aditivos.

Por lo tanto, es altamente deseable poder fabricar una gama de tintas pigmentadas estables para inyección de tinta usando un solo dispersante polimérico obtenido mediante síntesis simple.

Objetos de la presente invención

Un objeto de la presente invención es proporcionar tintas de inyección usando un dispersante polimérico obtenido mediante síntesis sencilla y adecuado para distintos pigmentos de color.

Un objeto adicional de la presente invención es proporcionar tintas de inyección que presenten una alta estabilidad de dispersión.

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

La siguiente descripción revelará otros objetos adicionales de la invención.

Resumen de la presente invención

Sorprendentemente se ha descubierto que las tintas de inyección con una densidad óptica elevada y una alta estabilidad se obtuvieron usando un dispersante polimérico de color que contiene un cierto número de grupos cromóforos pendientes que presentan una similitud estructural con el pigmento de color.

Los objetos de la presente invención se han realizado utilizando una dispersión de pigmento que comprende un pigmento de color y un dispersante polimérico que comprende más de un grupo cromóforo pendiente enlazado de manera covalente, a través de un grupo de enlace, a la cadena principal polimérica del dispersante polimérico, en la que dicho más de un grupo cromóforo pendiente es un derivado de un pigmento de color que se selecciona del grupo que consta de pigmentos monoazoicos, pigmentos disazoicos, pigmentos de β-naftol, pigmentos de naftol AS, lacas de pigmento azoicas, pigmentos de benzimidazolona, pigmentos de condensación disazoicos, pigmentos de complejo metálico, pigmentos de isoindolinona, pigmentos de isoindolinina, pigmentos de ftalocianina, pigmentos de quinacridona, pigmentos de dicetopirrolo-pirrol, pigmentos tioindigo, pigmentos de antraquinona, pigmentos de antrapirimidina, pigmentos de indantrona, pigmentos de flavantrona, pigmentos de pirantrona, pigmentos de antantrona, pigmentos de isoviolantrona, lacas de pigmento de aluminio, pigmentos de dioxazina, pigmentos de triarilcarbonio y pigmentos de quinoftalona, dicho más de un grupo cromóforo es un grupo cromóforo que aparece como un grupo lateral en la cadena principal polimérica y no como un grupo en la propia cadena principal polimérica o aparece únicamente como un grupo terminal de la cadena principal polimérica, dicho grupo de enlace se compone de todos los átomos entre la cadena principal polimérica y el primer átomo del grupo aromático a través del cual el grupo cromóforo pendiente se enlaza a la cadena principal polimérica, y dicho dispersante polimérico comprende una cadena principal polimérica que tiene un grado de polimerización de entre 5 y 1.000, y un máximo de 30% de las unidades monoméricas de la cadena principal polimérica tienen un grupo cromóforo pendiente.

Divulgación de la presente invención

Definiciones

El término “colorante”, tal y como se utiliza en la descripción de la presente invención, hace referencia a tintes y pigmentos.

El término “tinte”, tal y como se utiliza en la descripción de la presente invención, hace referencia a un colorante que

tiene una solubilidad de 10 mg/l o superior en el medio en el que se aplica y en las condiciones ambientales correspondientes.

El término “pigmento” se define en DIN 55943, incorporado al presente documento como referencia, como un agente

colorante que es prácticamente insoluble en el medio de aplicación en las condiciones ambientales correspondientes, teniendo por lo tanto una solubilidad inferior a 10 mg/l en este medio.

El término “grupo cromóforo”, tal y como se utiliza en la descripción de la presente invención, hace referencia a un

grupo con una absorbilidad máxima de entre 300 nm y 2000 nm.

El término “grupo cromóforo pendiente”, tal y como se utiliza en la descripción de la presente invención, hace

referencia a un grupo cromóforo que aparece como un grupo lateral con respecto a la cadena principal polimérica y no como un grupo en la propia cadena principal polimérica o que aparece únicamente como un grupo final de la cadena principal polimérica.

El término “C.I.” se utiliza en la presente solicitud como una abreviatura de Colour Index (Índice de Color).

El término “radiación actínica”, tal y como se utiliza en la descripción de la presente invención, hace referencia a la

radiación electromagnética capaz de iniciar reacciones fotoquímicas.

El término "GP" se utiliza en la descripción de la presente solicitud como abreviatura de grado de polimerización, es decir, el número de unidades estructurales (monómeros) en la molécula polimérica media.

El término “PD” se utiliza en la presente solicitud como una abreviatura de polidispersidad de un polímero.

El término "dispersión", tal y como se utiliza en la descripción de la presente invención, hace referencia a una mezcla íntima de al menos dos substancias, una de las cuales - denominada etapa dispersa o coloide - se encuentra distribuida uniformemente en un estado muy finamente dividido a través de la segunda sustancia, llamada medio de dispersión.

El término "dispersante polimérico", tal y como se utiliza en la descripción de la presente invención, hace referencia a una sustancia que fomenta la formación y estabilización de la dispersión de una sustancia en el medio de dispersión.

El término "copolímero", tal y como se utiliza en la descripción de la presente invención, hace referencia a una macromolécula en la que dos o más especies distintas de monómeros se incorporan a una cadena de polímeros.

El término "copolímero de bloque", tal y como se utiliza en la descripción de la presente invención, hace referencia a un copolímero en el que los monómeros aparecen en secuencias alternas relativamente largas en una cadena.

El término “factor de separación espectral”, tal y como se utiliza en la descripción de la presente invención, hace referencia al valor obtenido calculando la proporción de la absorbancia máxima Amax (medida en una longitud de onda λmax) sobre la absorbancia de referencia Aref (determinada en una longitud de onda superior λref ).

La abreviatura “SSF” (siglas en inglés), tal y como se utiliza en la descripción de la presente invención, hace

referencia al factor de separación espectral.

El término “alquilo” hace referencia a todas las variantes posibles de cada número de átomos de carbono en el grupo alquilo, es decir, de tres átomos de carbono: n-propilo e isopropilo; de cuatro átomos de carbono: n-butilo, isobutilo y tercbutilo; de cinco átomos de carbono: n-pentilo, 1,1-dimetil-propilo, 2,2-dimetilpropilo y 2-metil-butilo, etc.

El término "grupo acilo" hace referencia a los grupos -(C=O)-arilo y -(C=O)-alquilo.

El término "grupo alifático" hace referencia a los grupos hidrocarburo de cadena lineal, de cadena ramificada y alicíclicos saturados.

El término "grupo alifático insaturado" hace referencia a los grupos hidrocarburo de cadena lineal, de cadena ramificada y alicíclicos que contienen al menos un doble o triple enlace.

El término "grupo aromático", tal y como se utiliza en la descripción de la presente invención, hace referencia a un ensamblaje de átomos de carbono conjugados cíclicos que se caracterizan por presentar grandes energías de resonancia, por ejemplo de benceno, naftaleno y antraceno.

El término "grupo hidrocarburo alicíclico" hace referencia a un ensamblaje de átomos de carbono cíclicos que no forman un grupo aromático, por ejemplo ciclohexano.

El término "grupo heteroaromático" hace referencia a un grupo aromático en el que al menos uno de los átomos de carbono conjugados cíclicos se sustituye por un átomo distinto del carbono, como por ejemplo un átomo de nitrógeno, un átomo de azufre, un átomo de fósforo, un átomo de selenio o un átomo de teluro.

El término "grupo heterocíclico" hace referencia a un grupo hidrocarburo alicíclico en el que al menos uno de los átomos de carbono cíclicos se sustituye por un átomo de oxígeno, un átomo de nitrógeno, un átomo de fósforo, un átomo de silicio, un átomo de azufre, un átomo de selenio o un átomo de teluro.

Tinta de inyección pigmentada

La tinta de inyección pigmentada de la presente invención contiene al menos tres componentes: (i) un pigmento de color, (ii) un dispersante polimérico y (iii) un medio de dispersión.

La tinta de inyección pigmentada de la presente invención puede contener adicionalmente al menos un tensioactivo.

La tinta de inyección pigmentada de la presente invención puede contener adicionalmente al menos un biocida.

La tinta de inyección pigmentada de la presente invención puede contener adicionalmente al menos un humectante y/o un penetrante.

La tinta de inyección pigmentada de la presente invención puede contener adicionalmente al menos un regulador de pH.

La tinta de inyección pigmentada de la presente invención puede contener al menos un humectante para prevenir la obstrucción de la boquilla gracias a su capacidad para disminuir la velocidad de evaporación de la tinta.

La viscosidad de la tinta de inyección pigmentada de la presente invención es preferiblemente inferior a 100 mPa.s, más preferiblemente inferior a 30 mPa.s y lo más preferiblemente inferior a 15 mPa.s a una velocidad de cizallamiento de 100 s-1 y a una temperatura de entre 20 y 110 ºC.

La tinta de inyección pigmentada de la presente invención es preferiblemente una tinta de inyección pigmentada acuosa, una tinta de inyección pigmentada basada en un disolvente o una tinta de inyección pigmentada basada en un aceite.

La tinta de inyección pigmentada de la presente invención puede ser curable y puede contener monómeros, oligómeros y/o prepolímeros que posean diferentes grados de funcionalidad. Puede utilizarse una mezcla que incluya combinaciones de monómeros, oligómeros o prepolímeros monofuncionales, difuncionales, trifuncionales y/o de funcionalidades más elevadas. El iniciador típicamente inicia la reacción de polimerización. La tinta de inyección pigmentada curable puede incluir un catalizador denominado iniciador utilizado para iniciar la reacción de polimerización. El iniciador puede ser un iniciador térmico, pero es preferiblemente un fotoiniciador. El fotoiniciador requiere menos energía para activar que los monómeros, oligómeros y/o prepolímeros para formar el polímero. El fotoiniciador adecuado para su uso en el líquido curable puede ser un iniciador Norrish tipo I, un iniciador Norrish tipo II o un generador de fotoácido.

Dispersantes poliméricos

El dispersante polimérico utilizado en la tinta de inyección pigmentada de la presente invención contiene más de un grupo cromóforo pendiente unido mediante un grupo de enlace a la cadena principal polimérica.

El dispersante polimérico usado en la tinta de inyección pigmentada de la presente invención tiene preferiblemente una cadena principal de polimerización con un grado de polimerización GP de entre 5 y 1000, más preferiblemente de entre 10 y 500 y lo más preferiblemente de entre 10 y 100.

El dispersante polimérico usado en la tinta de inyección pigmentada de la presente invención tiene preferiblemente un peso molecular promedio en número Mn de entre 500 y 30000, más preferiblemente de entre 1500 y 10000.

El dispersante polimérico tiene preferiblemente una dispersidad polimérica DP inferior a 2, más preferiblemente inferior a 1,75 y lo más preferiblemente inferior a 1,5.

La cantidad de dispersante polimérico en la tinta de inyección pigmentada debe ser preferiblemente de entre el 5 y el 600% en peso, más preferiblemente de entre el 10 y el 100% en peso con respecto al peso total del pigmento.

Cadenas principales poliméricas

La cadena principal polimérica del dispersante polimérico empleada en la tinta de inyección pigmentada de la presente invención es necesaria para la compatibilidad entre el dispersante polimérico y el medio de dispersión.

No es necesario que la cadena principal polimérica tenga afinidad con el pigmento. Por ejemplo, la cadena principal polimérica de un dispersante para tintas de inyección acuosas puede ser un homopolímero de monómeros de ácido acrílico. Un homopolímero generalmente no es capaz de dispersar pigmentos, pero la presencia de un grupo cromóforo pendiente que presente una similitud con el pigmento garantiza una afinidad adecuada entre el dispersante polimérico y la superficie del pigmento.

La cadena principal polimérica puede ser también un copolímero estadístico, un copolímero de bloque, un copolímero de injerto, un copolímero de peine o un copolímero alternante. También es adecuado como cadena principal polimérica un copolímero en gradiente, como describen MATYJASZEWSKI, K. et al. Átom Transfer Radical Polymerization Chem. Reviews 2001, vol. 101, pág. 2921-2990. A veces, puede resultar útil incluir una serie de monómeros con alta afinidad con la superficie del pigmento para mejorar determinadas propiedades de las tintas, por ejemplo, la estabilidad de la dispersión. Por ejemplo, la cadena principal polimérica de un dispersante para tintas de inyección acuosas puede contener monómeros hidrófobos para aumentar la afinidad del dispersante polimérico con la superficie del pigmento. Sin embargo, al aumentar esta afinidad con la superficie del pigmento, hay que tener procurar que sobresalga una cantidad suficiente de cadena principal polimérica para que las partículas de pigmento resulten compatibles con el medio de dispersión.

En copolímeros de injerto, el uso de cadenas injertadas de metoxipolietilenglicol (MPEG) ha resultado muy ventajoso en tintas de inyección acuosas. Con respecto a las tintas de inyección basadas en disolventes, el uso de cadenas injertadas de poliéster resultó muy ventajoso. Un macromonómero MPEG preferido es BISOMER™ MPEG 350MA (metacrilato de metoxipolietilenglicol) de LAPORTE INDUSTRIES LTD.

Para tintas curables por radiación cuyo medio de dispersión contiene, o consiste en, monómeros y/u oligómeros, son adecuados muchos (co)polímeros con una buena solubilidad en el medio de dispersión para la cadena principal polimérica del dispersante polimérico.

La cadena polimérica consiste preferiblemente en no más de 2 o 3 especies monoméricas.

Los monómeros y/o oligómeros utilizados para preparar el dispersante polimérico empleado en la tinta de inyección pigmentada de la presente invención pueden ser cualquier monómero y/u oligómero de los que se encuentran en el Polymer Handbook, Vol. 1 + 2, 4ª edición, editado por J. BRANDRUP et al. Wiley-Interscience, 1999.

Algunos ejemplos adecuados de monómeros son ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido maleico, ácido acriloiloxibenzoico y ácido metacriloiloxibenzoico (o sus sales); anhídrido maleico, alquil(met)acrilatos (lineales, ramificados y cicloalquílicos) tales como metil(met)acrilato, n-butil(met)acrilato, terc-butil(met)acrilato, ciclohexil(met)acrilato y 2-etilhexil(met)acrilato; aril(met)acrilatos tales como bencil(met)acrilato y fenil(met)acrilato; hidroxialquil(met)acrilatos tales como hidroxietil(met)acrilato e hidroxipropil(met)acrilato; (met)acrilatos con otros tipos de funcionalidades (por ejemplo, oxirano, amino, fluoro, óxido de polietileno, sustituidos con fosfato) tales como (met)acrilato de glicidilo, (met)acrilato de dimetilaminoetilo, acrilato de trifluoroetilo, (met)acrilato de metoxipolietilenglicol y fosfato de (met)acrilato de tripropilenglicol; derivados alílicos tales como alil glicidil éter; estirénicos tales como estireno, 4-metilestireno, 4-hidroxiestireno y 4-acetoxiestireno; (met)acrilonitrilo; (met)acrilamidas (incluidas N-mono- y N,N-disustituidas) tales como N-bencil(met)acrilamida; maleimidas tales como N-fenilmaleimida, N-bencilmaleimida y N-etilmaleimida; derivados vinílicos tales como vinilcaprolactama, vinilpirrolidona, vinilimidazol, vinilnaftaleno y haluros de vinilo; éteres vinílicos tales como vinil metil éter; y ésteres vinílicos de ácidos carboxílicos tales como acetato de vinilo y butirato de vinilo.

Grupos de enlace

El grupo cromóforo pendiente se une mediante un grupo de enlace a la cadena principal polimérica. El grupo de enlace contiene al menos un átomo de carbono, un átomo de nitrógeno, un átomo de oxígeno, un átomo de fósforo, un átomo de silicona, un átomo de azufre, un átomo de selenio o un átomo de teluro.

El grupo de enlace consiste en todos los átomos entre la cadena principal polimérica y el primer átomo del grupo aromático a través del cual el grupo cromóforo pendiente se enlaza a la cadena principal polimérica.

En una realización, el grupo lateral es el resultado de la modificación de un copolímero con un cromóforo que tiene un grupo reactivo. Los grupos reactivos adecuados sobre el cromóforo incluyen grupos tiol, grupos amino primarios o secundarios, grupos ácido carboxílico o sus sales, grupos hidróxilo, grupos isocianato y grupos epoxi. Los enlaces covalentes típicos formados por la reacción del cromóforo con la cadena principal polimérica incluyen una amida, un éster, un uretano, un éter y un tioéter.

En otra realización, el dispersante polimérico se prepara mediante la copolimerización de monómeros de la cadena principal polimérica y monómeros que contienen un grupo cromóforo. En este caso, el grupo de enlace ya está presente en el monómero. Este método de polimerización ofrece la ventaja de un diseño bien controlado de dispersantes poliméricos para una amplia variedad de medios de dispersión. Debido a su baja solubilidad, un monómero que contiene el pigmento de color completo como grupo cromóforo plantea problemas tanto en la síntesis de los dispersantes poliméricos como en la idoneidad del dispersante polimérico para una amplia variedad de medios de medios de dispersión y pigmentos.

El grupo de enlace tiene preferiblemente un peso molecular inferior al peso molecular del grupo cromóforo pendiente, más preferiblemente inferior al 80% del peso molecular del grupo cromóforo pendiente y lo más preferiblemente inferior al 50% del peso molecular del grupo cromóforo pendiente.

Grupos cromóforos pendientes

El grupo cromóforo pendiente del dispersante polimérico utilizado en la tinta de inyección pigmentada de la invención presenta una gran similitud con el pigmento de color de la tinta de inyección pigmentada y tiene un peso molecular que es inferior al 93%, preferiblemente inferior al 85%, más preferiblemente inferior al 75% y lo más preferiblemente inferior al 65% del peso molecular del pigmento de color.

El grupo cromóforo pendiente es un derivado de un pigmento de color que se selecciona del grupo que consta de pigmentos monoazoicos, pigmentos disazoicos, pigmentos de β-naftol, pigmentos de naftol AS, lacas de pigmento azoicas, pigmentos de benzimidazolona, pigmentos de condensación disazoicos, pigmentos de complejo metálico, pigmentos de isoindolinona, pigmentos de isoindolinina, pigmentos de ftalocianina, pigmentos de quinacridona, pigmentos de dicetopirrolo-pirrol, pigmentos tioindigo, pigmentos de antraquinona, pigmentos de antrapirimidina, pigmentos de indantrona, pigmentos de flavantrona, pigmentos de pirantrona, pigmentos de antantrona, pigmentos de isoviolantrona, lacas de pigmento de aluminio, pigmentos de dioxazina, pigmentos de triarilcarbonio y pigmentos de quinoftalona.

Un máximo de 30% de las unidades monoméricas de la cadena principal polimérica del dispersante polimérico usado en la tinta de inyección pigmentada según la presente invención tienen un grupo cromóforo pendiente.

Al menos 2% de las unidades monoméricas de la cadena principal polimérica del dispersante polimérico usado en la tinta de inyección pigmentada según la presente invención tienen un grupo cromóforo pendiente.

Preferiblemente, una cantidad de entre 5 y 30% de las unidades monoméricas de la cadena principal polimérica del dispersante polimérico usado en la tinta de inyección pigmentada según la presente invención tienen un grupo cromóforo pendiente.

Más preferiblemente, una cantidad de entre 10 y 30% de las unidades monoméricas de la cadena principal polimérica del dispersante polimérico usado en la tinta de inyección pigmentada según la presente invención tienen un grupo cromóforo pendiente.

Los dispersantes poliméricos que tienen un homopolímero o un copolímero estadístico como cadena principal polimérica en la que más de 45% de las unidades monoméricas de la cadena polimérica principal contienen grupos cromóforos pendientes, presentan problemas de solubilidad del dispersante polimérico en el medio de dispersión y un deterioro de las propiedades dispersantes por el hecho de que el dispersante quedaría plano en la superficie del pigmento. Sin embargo, en el caso de contar con un copolímero de bloque bien definido, puede obtenerse una buena dispersión en la que 50% de las unidades monoméricas de la cadena principal polimérica tienen grupos cromóforos pendientes. Este copolímero de bloque bien definido tiene preferiblemente al menos un bloque que no contiene grupos cromóforos pendientes.

En algunos casos, la estabilidad de dispersión del pigmento de la presente invención puede mejorarse aún más al aumentar el número de grupos cromóforos pendientes en el dispersante polimérico. Dos, tres o más grupos cromóforos pendientes se ubican muy cerca los unos de los otros en la cadena principal polimérica. Por "muy cerca" se entiende preferiblemente menos de 50 unidades monoméricas, más preferiblemente menos de 20 unidades monoméricas y lo más preferiblemente menos de 10 unidades monoméricas entre dos grupos cromóforos pendientes. Se cree que la mejora en la estabilidad de dispersión obtenida al añadir más grupos cromóforos pendientes se debe al carácter dinámico de la unión y desunión del grupo cromóforo pendiente a/de la superficie del pigmento. Al aumentar el número de grupos cromóforos pendientes, se espera que la probabilidad de que todos los grupos cromóforos pendientes estén "desunidos" a la vez disminuya.

En una realización, el grupo cromóforo pendiente del dispersante polimérico usado en la tinta de inyección pigmentada según la presente invención se representa por la Fórmula (I) :

en la que

5 L es un grupo de enlace formando un enlace covalente con la cadena principal polymérica, y R1 a R8 se seleccionan independientemente del grupo que consta de un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo y un átomo de halógeno. Preferiblemente, el grupo de enlace contiene al menos un átomo de seleccionado del grupo que consta de un átomo de oxígeno, un átomo de nitrógeno y un átomo de azufre.

10 En otra realización, el grupo cromóforo pendiente del dispersante polimérico usado en la tinta de inyección pigmentada según la presente invención se representa por la Fórmula (II):

15 Fórmula (II)

en la que uno de L1, L2 o L3 es dicho grupo de enlace y se selecciona del grupo que consta de un grupo alifático, un grupo alifático sustituido, un grupo alifático insaturado y un grupo alifático insaturado sustituido;

20 L1, L2 y/o L3, en caso de no representar dicho grupo de enlace, se seleccionan independientemente del grupo que consta de un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo, un grupo alquenilo, un grupo alcoxi, un grupo ácido carboxílico, un grupo éster, un grupo acilo, un grupo nitro y un átomo de halógeno; AR1 y AR2 representan un grupo aromático; y n representa el número entero 0 ó 1.

25 En una realización preferida, el grupo cromóforo pendiente del dispersante polimérico puede representarse por la Fórmula (III): Fórmula (III)

en la que uno de R1 a R11 es dicho grupo de enlace que forma un enlace covalente con la cadena principal polimérica; R1 a R11, en caso de no representar dicho grupo de enlace, se seleccionan independientemente del grupo que consta de un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo, un grupo alquenilo, un grupo alcoxi, un grupo alcohol, un grupo ácido carboxílico, un grupo éster, un grupo acilo, un grupo nitro y un átomo de halógeno;

o R7 y R8 pueden formar conjuntamente un anillo heterocíclico. Preferiblemente, el anillo heterocíclico formado por R7 y R8 es imidazolona o 2,3-dihidroxipirazina, de manera que en la Fórmula (III) se forman un anillo benzimidazolona y un anillo 2,3-dihidroxiquinoxalina.

Síntesis

El proceso de polimerización puede ser una polimerización por condensación, en la cual el crecimiento de la cadena viene acompañado de la eliminación de pequeñas moléculas como agua o metanol, o una polimerización por adición, en la cual el polímero se forma sin pérdida de otros materiales. Se puede llevar a cabo la polimerización de los monómeros según cualquier método convencional, como la polimerización en masa y la polimerización semicontinua.

La síntesis se realiza preferiblemente mediante una técnica de polimerización por radicales controlada (PRC). Las técnicas de polimerización adecuadas incluyen la PRTA (polimerización por radicales por transferencia atómica), la TAFR (polimerización de transferencia de cadena por adición-fragmentación reversible), el MADIX (procedimiento de transferencia de cadena por adición-fragmentación reversible, usando un xantato activo en transferencia), la transferencia de cadena catalítica (por ejemplo, usando complejos de cobalto), la PTG (polimerización por transferencia de grupos) o las polimerizaciones mediadas por nitróxido (por ejemplo, TEMPO).

En una realización, el dispersante polimérico empleado en la tinta de inyección pigmentada de la presente invención se prepara mediante una modificación posterior a la polimerización con un cromóforo. El cromóforo se enlaza de manera covalente a la cadena principal polimérica del dispersante polimérico. La modificación posterior a la polimerización puede ser cualquier reacción adecuada, por ejemplo, una reacción de esterificación.

Una reacción de esterificación adecuada para la modificación posterior a la polimerización puede obtenerse usando N,N'-carbonildiimidazol (CDI). En una primera etapa, las fracciones carboxílicas del polímero se activan con CDI para formar un imidazol intermedio, que se esterifica a continuación con el cromóforo que tiene un grupo hidróxilo reactivo. La finalización de esta primera etapa se observa cuando cesa la desgasificación de CO2. Esquema de síntesis en el que R representa el grupo cromóforo: Los productos secundarios de la reacción pueden eliminarse acidificando el medio acuoso empleado para la precipitación del polímero (hidrólisis de los ésteres activados restantes y protonación del imidazol que permanece en agua, logrando así la separación del polímero). Si el polímero modificado final es soluble en agua (por ejemplo,

5 homopolímero modificado de ácido acrílico), puede realizarse una diálisis para purificar el polímero.

En otra realización, el dispersante polimérico empleado en la tinta de inyección pigmentada de la presente invención se prepara mediante la copolimerización con un monómero que comprende un grupo cromóforo. Se observó que los monómeros basados en pigmento que contienen un grupo cromóforo fueron estables en presencia de radicales. Las

10 técnicas clásicas de polimerización por radicales libres (FRP) para la preparación de copolímeros estadísticos en una polimerización con un solo reactor y ATRP para la preparación de copolímeros de bloque permitieron preparar el dispersante polimérico utilizado en la presente invención.

Monómeros con un grupo cromóforo

15 Un monómero con un grupo cromóforo para la preparación del dispersante polimérico utilizado en la tinta de inyección pigmentada de la presente invención puede representarse mediante la fórmula general:

A-L-B

20 en la que A representa un grupo funcional polimerizable, preferiblemente un grupo funcional polimerizable etilénicamente insaturado, L representa un grupo de enlace divalente, y

25 B representa un grupo cromóforo.

En una realización preferida, el grupo polimerizable etilénicamente insaturado se selecciona del grupo consistente en un estireno, un acrilato, un metacrilato, una acrilamida, una metacrilamida, una maleimida, un éster vinílico y un éter vinílico.

30 El monómero con un grupo cromóforo puede representarse mediante la Fórmula (GEN-I):

35 Fórmula (GEN-I)

en la que AR1 y AR2 representan un grupo aromático opcionalmente sustituido y R representa un grupo alifático opcionalmente sustituido, con la condición de que uno de entre R, AR1 y AR2 comprende un sustituyente con un grupo funcional

40 polimerizable, preferiblemente un grupo funcional polimerizable etilénicamente insaturado.

En una realización, AR2 de la Fórmula (GEN-I) se sustituye por un grupo alquilo, preferiblemente por metilo o etilo.

En otra realización, AR2 de la Fórmula (GEN-I) se sustituye por un sustituyente alifático con un grupo funcional

45 polimerizable, preferiblemente un grupo funcional polimerizable etilénicamente insaturado. Preferiblemente, este grupo funcional polimerizable etilénicamente insaturado corresponde a

50 Entre los monómeros adecuados según la Fórmula (GEN-I) se incluyen los monómeros mencionados en la Tabla 1 : derivados de estireno, en la Tabla 2 : derivados de (met)acrilato y de (met)acrilamida, y en la Tabla 3 : otros derivados polimerizables.

Tabla 1 Tabla 2 Tabla 3

En otra realización, el monómero con un grupo cromóforo para la preparación del dispersante polimérico utilizado en la tinta de inyección pigmentada de la presente invención puede representarse mediante la fórmula general :

5 A-L-B

en la que A representa un grupo funcional polimerizable etilénicamente insaturado, L representa un grupo de enlace divalente, y

10 B representa un grupo funcional quinacridona sustituido o no sustituido.

Un monómero adecuado con un grupo funcional quinacridona sustituido o no sustituido puede representarse mediante la Fórmula (GEN-II) :

Fórmula (GEN-II)

en la que

20 L representa un grupo de enlace divalente, A representa un grupo funcional polimerizable etilénicamente insaturado, y R1 a R10 se seleccionan independientemente del grupo consistente en un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo y un átomo de halógeno.

25 Entre los monómeros adecuados según la Fórmula (GEN-II) se incluyen los monómeros enumerados en la Tabla 4.

Tabla 4

Pigmentos de color

Los pigmentos utilizados en la tinta de inyección pigmentada de la presente invención pueden ser de color negro, cian, magenta, amarillo, rojo, naranja, violeta, azul, verde, marrón, mezclas de los mismos y similares. Este pigmento de color puede elegirse de entre los descritos por HERBST, Willy, et al. Industrial Organic Pigments,

Production, Properties, Applications. 3ª edición. Wiley - VCH, 2004. ISBN 3527305769.

Entre los pigmentos adecuados se incluyen C.I. Pigment Yellow 1, 3, 10, 12, 13, 14, 17, 55, 65, 73, 74, 75, 83, 93, 97, 109, 111, 120, 128, 138, 139, 150, 151, 154, 155, 180, 185 y 213. Son pigmentos particulares preferidos C.I. Pigment Yellow 12, 13, 14, 17, 55, 63, 81, 83, 87, 113, 121, 124, 152, 170,

171, 172, 174 y 188. Son pigmentos particulares preferidos C.I. Pigment Yellow 1, 2, 3, 5, 6, 49, 65, 73, 74, 75, 97, 98, 111, 116 y 130. Son pigmentos particulares preferidos C.I. Pigment Yellow 120, 151, 154, 175, 180, 181 y 194 Entre los pigmentos adecuados se incluyen C.I. Pigment Red 17, 22, 23, 41, 48:1, 48:2, 49:1, 49:2, 52:1, 57:1, 81:1,

81:3, 88, 112, 122, 144, 146, 149, 169, 170, 175, 176, 184, 185, 188, 202, 206, 207, 210, 216, 221, 248, 251 y 264. Son pigmentos particulares preferidos C.I. Pigment Violet 1, 2, 19, 23, 32, 37 y 39. Son pigmentos particulares preferidos C.I. Pigment Blue 15:1, 15:2, 15:3, 15:4, 16, 56, 61 y los pigmentos de

ftalocianina de aluminio (puenteado). Entre los pigmentos adecuados se incluyen C.I. Pigment Orange 5, 13, 16, 34, 40, 43, 59, 66, 67, 69, 71 y 73. Son pigmentos particulares preferidos C.I. Pigment Orange 1, 36, 60, 62 y 72.

Son pigmentos particulares preferidos C.I. Pigment Green 7 y 36.

Son pigmentos particulares preferidos C.I. Pigment Brown 6 y 7.

Las partículas de pigmento en la tinta de inyección pigmentada deben ser lo suficientemente pequeñas como para permitir que la tinta fluya libremente a través del dispositivo de impresión por inyección de tinta, especialmente a través de las boquillas de eyección. También es recomendable utilizar partículas pequeñas para maximizar la fuerza de color y ralentizar la sedimentación.

El tamaño medio de partícula del pigmento en la tinta de inyección pigmentada debe ser de entre 0,005 y 15 μm. El tamaño medio de partícula de pigmento debe ser preferiblemente de entre 0,005 y 5 μm, más preferiblemente de entre 0,005 y 1 μm, particularmente preferiblemente de entre 0,005 y 0,3 μm y lo más preferiblemente de entre 0,040 y 0,150 μm. Pueden utilizarse tamaños mayores de partícula de pigmento siempre y cuando alcancen los objetivos de la presente invención.

La cantidad de pigmento usada en la tinta de inyección pigmentada debe ser de entre el 0,1 y el 20% en peso, preferiblemente de entre el 1 y el 10% en peso con respecto al peso total de la tinta de inyección pigmentada.

Medios de dispersión

El medio de dispersión usado en la tinta de inyección pigmentada de la presente invención es un líquido. El medio de dispersión puede contener agua y/o uno o más disolventes orgánicos.

Si la tinta de inyección pigmentada es una tinta de inyección pigmentada curable, el agua y/o el/los disolvente(s) orgánico(s) se sustituyen por uno o más monómeros y/u oligómeros para obtener un medio de dispersión líquido. Algunas veces, puede ser ventajoso añadir una pequeña cantidad de un disolvente orgánico para mejorar la disolución del dispersante. El contenido del disolvente orgánico debe ser inferior al 20% en peso con respecto al peso total de la tinta de inyección pigmentada.

Entre los disolventes orgánicos adecuados se incluyen alcoholes, hidrocarburos aromáticos, cetonas, ésteres, hidrocarburos alifáticos, ácidos grasos superiores, carbitoles, cellosolves o ésteres de ácidos grasos superiores. Los alcoholes adecuados incluyen metanol, etanol, propanol y 1-butanol, 1-pentanol, 2-butanol y t-butanol. Los hidrocarburos aromáticos adecuados incluyen tolueno y xileno. Las cetonas adecuadas incluyen metil etil cetona, metil isobutil cetona, 2,4-pentanodiona y hexafluoroacetona. También pueden utilizarse glicoles, glicoléteres, Nmetilpirrolidona, N,N-dimetilacetamida y N,N-dimetilformamida.

Los monómeros y oligómeros adecuados pueden encontrarse en Polymer Handbook, Vol. 1 + 2. 4ª edición, editado por J. BRANDRUP et al. Wiley-Interscience, 1999.

Los ejemplos adecuados de monómeros para tintas de inyección pigmentadas curables incluyen: ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido maleico (o sus sales), anhídrido maleico; alquil(met)acrilatos (lineales, ramificados y cicloalquílicos) tales como metil(met)acrilato, n-butil(met)acrilato, terc-butil(met)acrilato, ciclohexil(met)acrilato y 2etilhexil(met)acrilato; aril(met)acrilatos tales como bencil(met)acrilato y fenil(met)acrilato; hidroxialquil(met)acrilatos tales como hidroxietil(met)acrilato e hidroxipropil(met)acrilato; (met)acrilatos con otros tipos de funcionalidades (por ejemplo, oxirano, amino, fluoro, óxido de polietileno, sustituidos con fosfato) tales como (met)acrilato de glicidilo, (met)acrilato de dimetilaminoetilo, acrilato de trifluoroetilo, (met)acrilato de metoxipolietilenglicol y fosfato de (met)acrilato de tripropilenglicol; derivados alílicos tales como alil glicidil éter; estirénicos tales como estireno, 4metilestireno, 4-hidroxiestireno y 4-acetoxiestireno; (met)acrilonitrilo; (met)acrilamidas (incluidas N-mono- y N,Ndisustituidas) tales como N-bencil(met)acrilamida; maleimidas tales como N-fenilmaleimida, N-bencilmaleimida y Netilmaleimida; derivados vinílicos tales como vinilcaprolactama, vinilpirrolidona, vinilimidazol, vinilnaftaleno y haluros de vinilo; éteres vinílicos tales como vinil metil éter; y ésteres vinílicos de ácidos carboxílicos tales como acetato de vinilo y butirato de vinilo.

También puede emplearse una combinación de monómeros, oligómeros y/o prepolímeros. Los monómeros, oligómeros y/o prepolímeros pueden poseer diferentes grados de funcionalidad, y puede utilizarse una mezcla que incluya combinaciones de monómeros, oligómeros y/o prepolímeros mono-, di-, o trifuncionales y de una funcionalidad superior.

Tensioactivos

La tinta de inyección pigmentada de la presente invención puede contener al menos un tensioactivo. El/los tensioactivo(s) puede(n) ser aniónico(s), catiónico(s), no iónico(s) o zwitteriónico(s) y suele(n) añadirse en una cantidad total inferior al 20% en peso con respecto al peso total de la tinta de inyección pigmentada y, particularmente, en una cantidad total inferior al 10% en peso con respecto al peso total de la tinta de inyección pigmentada.

Los tensioactivos adecuados para la tinta de inyección pigmentada de la presente invención incluyen sales de ácidos grasos, ésteres de sales de un alcohol superior, sales de sulfonato de alquilbenceno, sales de ésteres de sulfosuccinato y sales de ésteres de fosfato de un alcohol superior (por ejemplo, dodecilbenceno sulfonato sódico y dioctilsulfosuccinato sódico), aductos de óxido de etileno de un alcohol superior, aductos de óxido de etileno de un alquilfenol, aductos de óxido de etileno de un éster de ácido graso de alcohol polihídrico, aductos de acetilenglicol y de óxido de etileno de los mismos (por ejemplo, nonifenil éter de polioxietileno y SURFYNOLTM 104, 104H, 440, 465 y TG disponible a través de AIR PRODUCTS & CHEMICALS INC.).

Biocidas

Los biocidas adecuados para la tinta de inyección pigmentada de la presente invención incluyen deshidroacetato de sodio, 2-fenoxietanol, benzoato de sodio, piridinotion-1-óxido de sodio, p-hidroxibenzoato de etilo y 1,2benzisotiazolin-3-ona y sales de los mismos.

Los biocidas preferidos son Bronidox™, de HENKEL, y Proxel™ GXL, de AVECIA.

Se añade, preferiblemente, una cantidad de biocida de entre el 0,001 y el 3% en peso, más preferiblemente de entre el 0,01 y el 1,00% en peso con respecto, en ambos casos, al peso total de la tinta de inyección pigmentada.

Reguladores de pH

La tinta de inyección pigmentada de la presente invención puede contener al menos un regulador de pH. Los reguladores de pH adecuados incluyen NaOH, KOH, NEt3, NH3, HCl, HNO3, H2SO4 y (poli)alcanolaminas tales como trietanolamina y 2-amino-2-metil-1-propanol. Los reguladores de pH preferidos son NaOH y H2SO4.

Humectantes/Penetrantes

Los humectantes adecuados incluyen triacetina, N-metil-2-pirrolidona, glicerol, urea, tiourea, etilen urea, alquil urea, alquil tiourea, dialquil urea y dialquil tiourea; dioles, incluidos etanodioles, propanodioles, propanotrioles, butanodioles, pentanodioles, y hexanodioles; glicoles, incluidos propilenglicol, polipropilenglicol, etilenglicol, polietilenglicol, dietilenglicol, tetraetilenglicol y mezclas y derivados de los mismos. Los humectantes preferidos son mono butiléter de trietilenglicol, glicerol y 1,2-hexanodiol. El humectante se añade a la composición de la tinta de inyección en una cantidad preferida de entre el 0,1 y el 40% en peso con respecto a la composición, más preferiblemente de entre el 0,1 y el 10% en peso con respecto a la composición y lo más preferiblemente de entre aproximadamente el 4,0 y el 6,0% en peso con respecto a la composición.

Preparación de una tinta de inyección pigmentada

La tinta de inyección pigmentada de la presente invención puede prepararse precipitando o moliendo el pigmento en el medio de dispersión en presencia del dispersante polimérico.

Los aparatos de mezcla pueden incluir un amasador de presión, un amasador abierto, una mezcladora planetaria, un dissolver (aparato de dispersión a alta velocidad) y una mezcladora Dalton Universal. Son aparatos de molienda y dispersión adecuados un molino de bolas, un molino de perlas, un molino coloidal, un dispersador de alta velocidad, dobles rodillos, un molino de bolas pequeñas, un acondicionador de pintura y rodillos triples. Las dispersiones también pueden prepararse utilizando energía ultrasónica.

Pueden emplearse muchos tipos de materiales diferentes como medio de molienda, como por ejemplo vidrios, cerámicas, metales y plásticos. En una realización preferida, el medio de molienda puede contener partículas, preferiblemente con forma sustancialmente esférica, como por ejemplo bolas pequeñas consistentes esencialmente en una resina polimérica o perlas de zirconio estabilizado con itrio.

En el proceso de mezcla, molienda y dispersión, cada proceso se realiza preferiblemente con refrigeración para evitar la acumulación de calor.

En el proceso de mezcla, molienda y dispersión, cada proceso se realiza con refrigeración para evitar la acumulación de calor, y, en caso de tintas de inyección curables por radiación, en la medida de lo posible bajo condiciones de iluminación en las que la radiación actínica quede sustancialmente excluida.

La tinta de inyección de la presente invención puede contener más de un pigmento y la tinta de inyección puede prepararse utilizando dispersiones diferentes para cada pigmento o, como alternativa, pueden mezclarse y comolerse diversos pigmentos al preparar la dispersión.

El proceso de dispersión puede realizarse en un modo discontinuo, continuo o semicontinuo.

Las cantidades y proporciones preferidas de los ingredientes de la molienda del molino variarán en gran medida en

función de los materiales específicos y las aplicaciones que pretendan utilizarse. Los contenidos de la mezcla de molienda comprenden la molienda de molino y los medios de molienda. La molienda de molino comprende el pigmento, el dispersante polimérico y un vehículo líquido. Para tintas de inyección, el pigmento suele estar presente en la molienda de molino en una proporción de entre el 1 y el 50% en peso, sin computar los medios de molienda. La proporción en peso de los pigmentos con respecto al dispersante polimérico es de entre 20:1 y 1:2.

El tiempo de molienda puede variar en gran medida y depende del pigmento, los medios mecánicos y las condiciones de residencia seleccionadas, el tamaño de partícula inicial y final deseado, etc. En la presente invención, pueden prepararse dispersiones de pigmento con un tamaño de partícula medio inferior a 100 nm.

Una vez finalizada la molienda, los medios de molienda se separan del producto particulado molido (en forma seca o de dispersión líquida) empleando técnicas de separación convencionales tales como la filtración o el tamizado a través de un tamiz de malla o similar. A menudo, el tamiz se sitúa dentro del molino, como por ejemplo en el caso de los molinos de bolas pequeñas. El concentrado de pigmento molido se separa de los medios de molienda preferiblemente por filtración.

En general, es deseable preparar las tintas de inyección en forma de una molienda de molino concentrada, la cual debe diluirse posteriormente en la concentración apropiada para su utilización en el sistema de impresión por inyección de tinta. Esta técnica permite preparar una mayor cantidad de tinta pigmentada utilizando el equipo. Mediante la dilución, la tinta de inyección se ajusta a la viscosidad, la tensión superficial, el color, el matiz, la densidad de saturación y la cobertura del área impresa deseados de la aplicación particular.

Factor de separación espectral

Se ha descubierto que el factor de separación espectral (SSF) constituye una excelente medición para caracterizar una tinta de inyección pigmentada, ya que tiene en cuenta tanto las propiedades relacionadas con la absorción de luz (por ejemplo, la longitud de onda de absorbancia máxima Amax, la forma del espectro de absorción y el valor de absorbancia a Amax) como las propiedades relacionadas con la calidad y la estabilidad de dispersión.

La medición de la absorbancia a una longitud de onda mayor proporciona una indicación de la forma del espectro de absorción. La calidad de dispersión puede evaluarse a partir del fenómeno de la dispersión de luz inducido por las partículas sólidas de las soluciones. Al medirla en transmisión, la dispersión de luz en tintas pigmentadas puede detectarse como una absorbancia aumentada a longitudes de onda superiores a las del pico de absorbancia del propio pigmento. La estabilidad de la dispersión puede evaluarse comparando el SSF antes y después de un tratamiento térmico de, por ejemplo, una semana a 80 ºC.

El factor de separación espectral (SSF) de la tinta se calcula usando los datos del espectro registrado de una solución de tinta o de una imagen aplicada por chorro sobre un sustrato y comparando la absorbancia máxima con la absorbancia a una longitud de onda mayor de referencia Aref. El factor de separación espectral se calcula como la proporción de la absorbancia máxima Amax sobre la absorbancia Aref a una longitud de onda de referencia.

El SSF es una excelente herramienta para diseñar conjuntos de tinta de inyección con una gama de color amplia. Con frecuencia en la actualidad se comercializan conjuntos de tinta de inyección en los que las diferentes tintas no son complementarios lo suficientemente entre sí. Por ejemplo, la absorción combinada de todas las tintas no proporciona una absorción completa sobre todo el espectro visible y, por ejemplo, existen “huecos” entre el espectro de absorción de los colorantes. Otro problema es que una tinta podría absorberse en el intervalo de otra tinta. En consecuencia, la gama de color resultante de estos conjuntos de tinta de inyección es baja o mediocre.

EJEMPLOS

Materiales

Salvo que se especifique lo contrario, todos los materiales utilizados en los siguientes ejemplos pueden obtenerse fácilmente a través de fuentes convencionales tales como Aldrich Chemical Co. (Bélgica) y Acros (Bélgica). El agua utilizada en los ejemplos fue agua desmineralizada.

SMA 1000P es un copolímero alternante de anhídrido maleico y estireno disponible a través de ATOFINA. Se obtuvo VERSICOL E5 de ALLIED COLLOIDS MANUFACTURING CO LTD como una solución acuosa al 25% en peso de pAA. Se liofilizó esta solución para obtener el polvo seco de ácido poliacrílico, que fue usado a continuación

para las reacciones de modificación. Raney Nickel™ es un catalizador de DEGUSSA. WAKO™ V-601 es 2,2'-azobisisobutirato de dimetilo de Wako Pure Chemical Industries, Ltd. MSTY o dímero de alfa-metilestireno es 2,4-difenil-4-metil-1-penteno de Goi Chemical Co., Ltd.

5 AA es ácido acrílico de ACROS. MAA es ácido metacrílico de ACROS. BA es acrilato de butilo de ACROS. EHA es acrilato de 2-etilhexilo de ACROS. STY es estireno de ACROS.

10 Proxel™ Ultra 5 de AVECIA. Glycerol de ACROS. 1,2-propanodiol de CALDIC CHEMIE NV. Surfynol™ 104H de AIR PRODUCTS & CHEMICALS INC. PY12 es la abreviatura de C.I. Pigment Yellow 12 para el cual se usó Permanent™ Yellow DHG de CLARIANT.

15 PY13 es la abreviatura de C.I. Pigment Yellow 13 para el cual se usó Irgalite™ Yellow BAW de CIBA. PY14 es la abreviatura de C.I. Pigment Yellow 14 para el cual se usó Sunbrite Yellow 14/274-2168 de SUN CHEMICAL. PY17 es la abreviatura de C.I. Pigment Yellow 17 para el cual se usó Graphtol™ Yellow GG de CLARIANT. PY74 es la abreviatura de C.I. Pigment Yellow 74 para el cual se usó Hansa™ Brilliant Yellow 5GX03 de CLARIANT.

20 PR122 es la abreviatura para C.I. Pigment Red 122, para el cual se usó Ink jet magenta E02VP2621 de CLARIANT. PV19 es la abreviatura para C.I. Pigment Violet 19, para el cual se usó HostapermTM Red E5B02 de CLARIANT.

La estructura química de los pigmentos de color se lista en la Tabla 5.

25 Tabla 5

PY12

PY13

PY14

PY17

PY74

PR122

Métodos de medición

1. Medición del SSF

5 El factor de separación espectral (SSF) de la tinta se calculó usando los datos del espectro registrado de una solución de tinta y comparando la absorbancia máxima con la absorbancia a una longitud de onda de referencia. La longitud de onda de referencia depende del/de los pigmento(s) utilizado(s):

10 • si la tinta de color tiene una absorbancia máxima Amax de entre 400 y 500 nm, la absorbancia Aref debe determinarse a una longitud de onda de referencia de 600 nm;

• si la tinta de color tiene una absorbancia máxima Amax de entre 500 y 600 nm, la absorbancia Aref debe determinarse a una longitud de onda de referencia de 650 nm;

• si la tinta de color tiene una absorbancia máxima Amax de entre 600 y 700 nm, la absorbancia Aref debe 15 determinarse a una longitud de onda de referencia de 830 nm.

La absorbancia se determinó en transmisión utilizando un espectrofotómetro de doble haz Shimadzu UV-2101 PC. La tinta se diluyó para obtener una concentración de pigmento del 0,002%. En caso de una tinta magenta, la tinta se diluyó para obtener una concentración de pigmento del 0,005%. Se realizó una medición espectrofotométrica del

20 espectro de absorción UV-VIS-NIR de la tinta diluida en modo transmisión con un espectrofotómetro de doble haz usando los ajustes de la Tabla 6. Se emplearon células de cuarzo con una longitud de trayectoria de 10 mm y se seleccionó agua como blanco.

Tabla 6

Modo

Absorbancia

Intervalo de longitud de onda

240-900 nm

Anchura de la abertura

2,0 nm

Intervalo de barrido

1,0 nm

Velocidad de barrido

rápida (1.165 nm/min)

Detector

foto-multiplicador (UV-VIS)

Las tintas de inyección pigmentadas eficaces que presentan un espectro de absorción estrecho y una absorbancia máxima elevada tienen un valor de SSF de al menos 30.

30 2. Estabilidad de la dispersión

La estabilidad de la dispersión se evaluó comparando el SSF antes y tras un tratamiento térmico de una semana a 80ºC. Las tintas de inyección pigmentadas que presentan una buena estabilidad de dispersión tienen, tras el tratamiento térmico, un SSF aún superior a 30.

3. Análisis de polímero

A menos que se indique lo contrario, todos los polímeros fueron caracterizados con cromatografía de permeación en gel (GPC) y espectroscopia de resonancia magnética nuclear (RMN) usando los siguientes métodos. Se analizaron 40 copolímeros aleatorios o de bloque con RMN disolviéndolos en un disolvente deuterizado. Para la 1H-RMN, se disolvieron ± 20 mg de polímero en 0,8 ml de CDCl3 o DMSO-d6 o acetonitrilo-d3 o D2O (con o sin adición de NaOD). Se registraron los espectros en un instrumento Varian Inova de 400 MHz equipado con una sonda ID. Para

la 13C-RMN, se disolvieron ± 200 mg de polímero en 0,8 ml de CDCl3 o DMSO-d6 o acetonitrilo-d3 o D2O (con o sin adición de NaOD). Se registraron los espectros en un Varian Gemini2000 de 300 MHz equipado con una sonda SW.

Se determinaron los valores de Mn, Mw y polidispersidad (PD) usando cromatografía de permeación en gel. Para polímeros solubles en disolventes orgánicos, se usaron columnas del tipo “B PL-mixed” (Polymer Laboratories Ltd.) con THF+ácido acético al 5% como fase móvil usando poliestireno con pesos moleculares conocidos como patrones de calibración. Se disolvieron estos polímeros en la fase móvil a una concentración de 1 mg/ml. Para polímeros solubles en agua, se usaron combinaciones de columnas PL Aquagel OH-60, OH-50, OH-40 y/o OH-30 (Polymer Laboratories Ltd.) dependiendo de la región de peso molecular de los polímeros investigados. Como fase móvil, se emplearon mezclas de agua/metanol ajustadas a un pH de 9,2 con, por ejemplo, hidrógeno fosfato disódico, con o sin adición de sales neutras, por ejemplo, nitrato de sodio. Como patrones de calibración, se utilizaron ácidos poliacrílicos con pesos moleculares conocidos. Se disolvieron los polímeros en agua o en agua alcalinizada con hidróxido de amonio a una concentración de 1 mg/ml. Se usó la detección del índice de refracción.

A continuación se ofrece un ejemplo para ilustrar el cálculo de la composición media de un copolímero aleatorio (= estadístico) P(MAA-c-EHA). El Mn del copolímero fue determinado con GPC como de 5.000. El porcentaje molar de cada tipo de monómero por RMN fue determinado como de: un 45% molar de MAA y un 55% molar de EHA.

Cálculo:

(0,45 x MMAA) + (0,55 x MEHA) = 140,09

5000 /140,09 = número total de unidades monoméricas de la cadena polimérica media = 36

Número medio de unidades de MAA = 0,45 x (5000/140,09) = 16 unidades

Número medio de unidades de EHA = 0,55 x (5000/140,09) = 20 unidades

Por lo tanto, la composición media es P(MAA16-c-EHA20).

4. Tamaño de partícula

El tamaño de partícula de las partículas de pigmento en tinta de inyección pigmentada se determinó mediante espectroscopia de correlación de fotones a una longitud de onda de 633 nm con un láser 4 mW HeNe sobre una muestra diluida de la tinta de inyección pigmentada. El analizador del tamaño de partícula usado fue un Malvern™ nano-S disponible a través de Goffin-Meyvis.

La muestra se preparó por adición de una gota de tinta a una cubeta que contenía 1,5 ml de agua y se mezcló hasta que se obtuvo una muestra homogénea. El tamaño de partícula medido es el valor medio de tres mediciones consecutivas, consistentes en 6 ensayos de 20 segundos. Para obtener buenas características de inyección de tinta (características de eyección y calidad de impresión) el tamaño de partícula medio de las partículas dispersadas debería ser preferiblemente inferior a 150 nm.

5. Cálculo del porcentaje de MW

El porcentaje de MW se calcula como la relación del peso molecular del grupo cromóforo pendiente con respecto al peso molecular del pigmento de color multiplicado por 100.

EJEMPLO 1

Este ejemplo ilustra que pueden prepararse tintas de inyección estables de diferentes pigmentos usando el mismo dispersante polimérico que comprende un máximo de 30% de las unidades monoméricas de la cadena principal polimérica que tiene un grupo cromóforo pendiente. La cadena principal polimérica del dispersante es un homopolímero que es conocido por tener una pobra capacidad de dispersión. Dispersantes poliméricos DISP-1 a DISP-4

Se prepararon los dispersantes poliméricos DISP-1 a DISP-4 copolimerizando un monómero MONC que ya contiene un grupo cromóforo.

Cromofóro MC-2

Se realizó la formación del cromofóro MC-2 por diazoticación del compuesto MC-1D y copulación posterior en el compuesto MC-2B.

Preparación del compuesto MC-1C

El recipiente usado para realizar esta reacción era un matraz de 3 bocas equipado con un agitador, un refrigerador y un embudo de goteo. A una solución de 13,9 g (0,1 mol) de 2-nitrofenol (compuesto MC-1A) en 100 ml de 5 dimetilformamida se añadieron 31,8 g (0,3 mol) de carbonato de sodio. Se calentó la mezcla a una temperatura de aproximadamente 150-160ºC y se añadieron gota a gota 16,1 g (0,2 mol) de 2-cloroetanol (compuesto MC-1B). Tras la adición del 2-cloroetanol, se mantuvo la temperatura a una temperatura de entre 150 y 160ºC durante aproximadamente 7 horas. Se enfrió la carga mientras se agitaba y se filtraron las sales inorgánicas formadas. Se concentró el filtrado por evaporación a una temperatura de 40ºC hasta formarse una mezcla de color rojo de aceite y

10 sólido. Se disolvió entonces el aceite en cloruro de metileno y se filtraron las sales inorgánicas. Se evaporó el filtrado por segunda vez y se purificó el aceite amarillo formado por cromatografía preparativa en columna. El rendimiento del compuesto MC-1C fue del 79%.

Esquema de síntesis del compuesto MC-1C : 15

Preparación del compuesto MC-1D

20 Se preparó el compuesto MC-1D por reducción catalítica del compuesto MC-1C con hidrógeno.

Se llenó un reactor con 18,3 g (0,1 mol) del compuesto MC-1C en 100 ml de etanol y se añadió 1 ml de suspensión

de Raney Nickel™. Se ajustó el volumen de la mezcla a 150 ml con etanol y se llevó a cabo la reducción a una

temperatura inicial de 35ºC bajo una presión inicial de H2 de 60 bares. Agitando el reactor, se inició la reacción 25 exotérmica y la temperatura aumentó a aproximadamente 60ºC. Tras la reducción, se mezcló la carga durante 1

hora y se eliminó el Raney Nickel™ por filtración. Se evaporó el filtrado a una temperatura de 50ºC hasta que

apareció el producto cristalino blanco deseado MC-1D. El rendimiento del compuesto MC-1D fue del 95%.

Esquema de síntesis del compuesto MC-1D : 30

Preparación del cromóforo MC-2

35 Se añadieron 29,98 ml (0,36 mol) de ácido clorhídrico concentrado a una suspensión de 15,3 g (0,1 mol) del compuesto MC-1D en 300 ml de agua. Se enfrió esta mezcla a una temperatura de aproximadamente 0-5ºC y se añadieron 8,97 g (0,13 mol) de nitrito de sodio. Se mantuvo la sal de diazonio a una temperatura de entre 0 y 5ºC. Después de 15 minutos, se neutralizó el exceso de nitrito añadiendo 3,0 g (0,03 mol) de ácido sulfámico y se obtuvo un pH de 7 añadiendo 25,2 g (0,3 mol) de carbonato de sodio. Mientras se preparaba la sal de diazonio, se

40 disolvieron 20,7 g (0,1 mol) de MC-2B de ACROS en una mezcla de 500 ml de metanol y 10,0 ml (0,1 mol) de una solución al 29% de hidróxido de sodio. Se añadió esta solución gota a gota a la solución de sal de diazonio y se formó inmediatamente una suspensión amarilla. Se mantuvo la temperatura a entre 0 y 5ºC durante aproximadamente 3 horas y se filtró el producto amarillo MC-2 y se lavó con metanol. El rendimiento del cromóforo MC-2 fue del 92%.

45 Esquema de síntesis del cromóforo MC-2 :

Síntesis del monómero MONC

MONC

10 Se enfrió acetato de etilo (480 ml) hasta 0ºC. Se añadieron ácido acrílico (19,0 g, 0,264 mol) y 2,6-di-terc-butil-4metilfenol (0,2 g, 0,00088 mol). Se añadió trietilamina (26,7 g, 0,264 mol) gota a gota mientras se mantenía la temperatura a entre -5ºC y 0ºC. Finalmente, se añadió cloruro de bencenosulfonilo (22,3 g, 0,126 mol) gota a gota. Se precipitó clorhidrato de trietilamina. Se dejó agitar a la mezcla de reacción durante 1 hora a 0ºC, lo que dio lugar a la formación del anhídrido simétrico. Se añadieron a esta mezcla N-hidroxisuccinimida (0,7 g, 0,006 mol) y MC-2

15 (22,3 g, 0,06 mol) a 5ºC. Se sometió la mezcla de reacción a reflujo (78ºC) durante aproximadamente 17 horas. Se diluyó la mezcla de reacción con EtOAc (100 ml) y se extrajo con agua destilada (400 ml). Se separó la capa orgánica y se extrajo de nuevo con una mezcla de una solución acuosa de ácido clorhídrico y agua destilada (1/5). Finalmente, se lavó la capa orgánica con agua y se secó sobre MgSO4. Tras la evaporación del solvente, se suspendió el residuo en agua destilada y se agitó durante 45 minutos. La filtración dio un sólido amarillo.

20 Esquema de síntesis de MONC :

25 Síntesis del dispersante polimérico DISP-1

Se preparó el dispersante polimérico DISP-1 copolimerizando el monómero MONC con monómeros AA en una proporción molar de 90/10 de AA/MONC.

La síntesis se llevó a cabo en un matraz de 250 ml de fondo redondo y de tres bocas equipado con una unidad de refrigeración, un contador de burbujas en la parte superior y una barra agitadora. Se introdujeron 6,04 g del monómero AA, 3,96 g del monómero MONC, 0,43 g del iniciador WAKO™ V601 y 0,44 g del agente de transferencia MSTY en 89,13 g de dioxano. La concentración total en % en peso de los monómeros fue de 10. Se desgasificó la mezcla de reacción por burbujeo de nitrógeno en la solución durante aproximadamente 30 minutos. El matraz se sumergió en un baño de aceite y se calentó hasta alcanzar una temperatura de 80ºC y la mezcla siguió reaccionando durante 20 horas. Tras la polimerización, se dejó enfriar la mezcla de reacción a temperatura ambiente. El polímero se precipitó en 1.000 ml de agua (acidificada con HCl) y se aisló por filtración. A continuacion se secó a vacío a 40ºC durante 24 horas para obtener 8,4 g de polvo amarillo de DISP-1 (Rendimiento : 77,2%).

Resultados analíticos de DISP-1 : GPC : Mn = 2.745, Mw = 5.478, PD = 2,00 (GPC en THF+5% ácido acético, calibrada frente a patrones de PS). RMN : la proporción molar de AA/MONC fue de 90/10. Como media DISP-1 contenía 23,01 unidades monoméricas AA y 2,55 unidades monoméricas MONC. Síntesis del dispersante polimérico DISP-2

Se preparó el dispersante polimérico DISP-2 copolimerizando el monómero MONC con monómeros AA en una proporción molar de 81/19 de AA/MONC.

La síntesis se llevó a cabo en un matraz de 250 ml de fondo redondo y de tres bocas equipado con una unidad de refrigeración, un contador de burbujas en la parte superior y una barra agitadora. Se introdujeron 4,04 g del monómero AA, 5,96 g del monómero MONC, 0,32 g del iniciador WAKO™ V601 y 0,33 g del agente de transferencia MSTY en 89,35 g de dioxano. La concentración total en % en peso de los monómeros fue de 10. Se desgasificó la mezcla de reacción por burbujeo de nitrógeno en la solución durante aproximadamente 30 minutos. El matraz se sumergió en un baño de aceite y se calentó hasta alcanzar una temperatura de 80ºC y la mezcla siguió reaccionando durante 20 horas. Tras la polimerización, se dejó enfriar la mezcla de reacción a temperatura ambiente. El polímero se precipitó en 1.000 ml de agua (acidificada con HCl) y se aisló por filtración. A continuacion se secó a vacío a 40ºC durante 24 horas para obtener 7,5 g de polvo amarillo de DISP-2 (Rendimiento : 70,4%).

Resultados analíticos de DISP-2 : GPC : Mn = 1.845, Mw = 3.187, PD = 1,73 (GPC en THF+5% ácido acético, calibrada frente a patrones de PS). RMN : la proporción molar de AA/MONC fue de 81/19. Como media DISP-2 contenía 10,73 unidades monoméricas AA y 2,51 unidades monoméricas MONC.

Síntesis del dispersante polimérico DISP-3

Se preparó el dispersante polimérico DISP-3 copolimerizando el monómero MONC con monómeros AA en una proporción molar de 71/29 de AA/MONC.

La síntesis se llevó a cabo en un matraz de 100 ml de fondo redondo y de tres bocas equipado con una unidad de refrigeración, un contador de burbujas en la parte superior y una barra agitadora. Se introdujeron 1,42 g del monómero AA, 3,58 g del monómero MONC, 0,21 g del iniciador WAKO™ V601 y 0,22 g del agente de transferencia MSTY en 44,57 g de dioxano. La concentración total en % en peso de los monómeros fue de 10. Se desgasificó la mezcla de reacción por burbujeo de nitrógeno en la solución durante aproximadamente 30 minutos. El matraz se sumergió en un baño de aceite y se calentó hasta alcanzar una temperatura de 80ºC y la mezcla siguió reaccionando durante 20 horas. Tras la polimerización, se dejó enfriar la mezcla de reacción a temperatura ambiente. El polímero se precipitó en 500 ml de agua (acidificada con HCl) y se aisló por filtración. A continuacion se secó a vacío a 40ºC durante 24 horas para obtener 4,6 g de polvo amarillo de DISP-3 (Rendimiento : 84,7%).

Resultados analíticos de DISP-3 : GPC : Mn = 2.633, Mw = 3.982, PD = 1,51 (GPC en THF+5% ácido acético, calibrada frente a patrones de PS). RMN : la proporción molar de AA/MONC fue de 71/29. Como media DISP-3 contenía 10,71 unidades monoméricas AA y 4,37 unidades monoméricas MONC.

Síntesis del dispersante polimérico DISP-4

Se preparó el dispersante polimérico DISP-4 copolimerizando el monómero MONC con monómeros AA en una proporción molar de 55/45 de AA/MONC.

La síntesis se llevó a cabo en un matraz de 100 ml de fondo redondo y de tres bocas equipado con una unidad de refrigeración, un contador de burbujas en la parte superior y una barra agitadora. Se introdujeron 0,72 g del monómero AA, 4,28 g del monómero MONC, 0,21 g del iniciador WAKO™ V601 y 0,22 g del agente de transferencia MSTY en 44,57 g de dioxano. La concentración total en % en peso de los monómeros fue de 10. Se desgasificó la mezcla de reacción por burbujeo de nitrógeno en la solución durante aproximadamente 30 minutos. El matraz se sumergió en un baño de aceite y se calentó hasta alcanzar una temperatura de 80ºC y la mezcla siguió

reaccionando durante 20 horas. Tras la polimerización, se dejó enfriar la mezcla de reacción a temperatura ambiente. El polímero se precipitó en 500 ml de agua (acidificada con HCl) y se aisló por filtración. A continuacion se secó a vacío a 40ºC durante 24 horas para obtener 5 g de polvo amarillo de DISP-4 (Rendimiento : 92%).

5 Resultados analíticos de DISP-4 : GPC : Mn = 2.441, Mw = 3.458, PD = 1,42 (GPC en THF+5% ácido acético, calibrada frente a patrones de PS). RMN : la proporción molar de AA/MONC fue de 55/45. Como media DISP-4 contenía 5,81 unidades monoméricas AA y 4,75 unidades monoméricas MONC.

10 Dispersantes poliméricos DISP-5 y DISP-6

Se utilizó VERSICOL E5, un homopolímero de ácido acrílico, como dispersante polimérico DISP-5. Se preparó el dispersante polimérico DISP-6 modificando VERSICOL E5 por esterificación con el cromofóro MC-2. Se unió el grupo cromóforo pendiente PC-2 resultante por C* a la cadena principal polimérica a través de un grupo de enlace L

15 que contenía un enlace éster.

PC-2

20 Síntesis del dispersante polimérico DISP-6

La reacción se llevó a cabo en un matraz de fondo redondo y de tres bocas equipado con un agitador, un refrigerador y un contador de burbujas en la parte superior. Se introdujeron 4 g del homopolímero de ácido poliacrílico (VERSICOL E5 en forma de polvo) en el matraz y se disolvieron en 40 ml de dimetilacetamida (DMA)

25 anhidra. Se hizo circular un ligero flujo de nitrógeno a través del matraz. Después de disolverse el VERSICOL E5, se añadieron 4,48 g de 1,1’-carbonildiimidazol (CDI) y se observó el desprendimiento de CO2. Se volvió a agitar la reacción a temperatura ambiente durante 1 hora, después de lo cual se añadieron 4,10 g del cromóforo MC-2 en combinación con 169 mg del catalizador dimetilaminopiridina (DMAP). Se agitó la mezcla heterogénea y se calentó a 80ºC durante 20 horas. Se enfrió la mezcla de reacción hasta la temperatura ambiente y se trató por adición lenta de

30 10 ml de una solución al 2% v/v de ácido acético/agua.

Se alcalinizó la mezcla heterogénea obtenida a pH 10 con NaOH y se filtró para eliminar el resto de precipitados. Se dializó la solución en agua (Membrana de Diálisis de Celulosa Regenerada con un corte de PM de 1.000 Dalton -SPECTRA/POR™ 6) durante dos días y se filtraron de nuevo los precipitados que aparecieron. Se liofilizó la solución

35 obtenida para obtener un polvo amarillo esponjoso. El rendimiento de DISP-6 fue de 4,8 g. Resultados analíticos de DISP-6 : GPC : Mn = 1.208, Mw = 4.960, PD = 4,11 (GPC acuosa, calibrada frente a patrones de PAA). El grado de substitución fue determinado por espectroscopia de 1H-RMN y se expresó como el porcentaje de unidades monoméricas de AA. El grado de substitución de DISP-6 con el cromóforo MC-2 fue del 13% en moles.

40 Preparación de la tinta de inyección

Todas las tintas de inyección se prepararon del mismo modo para obtener una composición como se describe en la Tabla 7, excepto por la utilización de diferentes pigmentos y dispersantes

Tabla 7

Componente

% en peso

Pigmento

4,00

Dispersante

2,40

1,2-propanodiol

21,00

Glicerol

7,00

ProxelTM Ultra 5

0,80

SurfynolTM 104H

0,09

Agua

64,71

Se preparó una composición de tinta mezclando el pigmento, el dispersante y aproximadamente la mitad del agua 5 con un dissolver (aparato de dispersión a alta velocidad) y, posteriormente, tratando esta mezcla mediante un procedimiento de molino de rodillo cargado con perlas de óxido de zirconio estabilizado con itrio de 0,4 mm de

diámetro (“medio de triturado de zirconia con alta resistencia al desgaste” de TOSOH Co.). Se llenó un matraz de

polietileno de 60 ml hasta la mitad de su volumen con perlas de trituración y 20 g de la mezcla. Se cerró el matraz con una tapa y se colocó en el molino de rodillo durante tres días. La velocidad se ajustó a 150 rpm. Tras la 10 molienda, se separó la dispersión de las perlas utilizando una tela de filtro. Bajo agitación, se añadieron el tensioactivo Surfynol™ 104H y el biocida Proxel™ Ultra 5, el glicerol, el 1,2-propanodiol y el resto de la cantidad de agua. Se agitó la mezcla durante 10 minutos y se filtró. La filtración se realizó en dos etapas. Primero, se filtra la mezcla de tinta usando una jeringa (de Plastipak) con una cápsula de filtro desechable de microfibra con un diámetro de poro de 1 μm (microfibra GF/B de Whatman Inc.). A continuación, se repite el mismo procedimiento sobre el

15 filtrado. Tras la segunda filtración, la tinta está lista para su evaluación.

Utilizando el método anterior, se prepararon las tintas de inyección comparativas COMP-1 a COMP-3 y las tintas de inyección de la presente invención INV-1 a INV-5 según la Tabla 8.

20 Tabla 8

Tinta de inyección

Dispersante polimérico % de monómeros que tienen un grupo cromóforo Pigmento de color

INV-1

DISP-1 10 PY74

INV-2

DISP-2 19 PY74

INV-3

DISP-3 29 PY74

COMP-1

DISP-4 45 PY74

COMP-2

DISP-5 0 PY74

COMP-3

DISP-5 0 PY17

INV-4

DISP-6 13 PY17

INV-5

DISP-6 13 PY74

Resultados y evaluación

25 Se determinó el factor de separación espectral (SSF) para cada muestra directamente tras su preparación. En la Tabla 9 se recogen los resultados, junto con los valores calculados para el % Mw.

Tabla 9

Tinta de inyección

% de monómeros que tienen un grupo cromóforo %MW SSF SSF 1 semana 80rC

INV-1

10 81 292 114

INV-2

19 81 310 258

INV-3

29 81 234 244

COMP-1

45 81 27 27

COMP-2

0 0 2 2

COMP-3

0 0 0 0

INV-4

13 45 196 76

INV-5

13 81 79 53

De la Tabla 9 se desprende claramente que, aunque se utilizó un homopolímero como la cadena principal polimérica para el dispersante, los pigmentos PY17 y PY74 se dispersaron con una alta calidad y estabilidad de dispersión en las tintas de inyección pigmentadas de la presente invención INV-1 a INV-5. Todos los valores SSF de las tintas de

5 inyección amarillas de la presente invención INV-1 a INV-5 fueron superiores a 30 y, por lo tanto, dichas tintas pueden utilizarse para componer conjuntos de tintas de inyeccion que ofrecen una amplia gama de colores. EJEMPLO 2

Este ejemplo ilustra que pueden prepararse tintas de inyección de diferentes pigmentos con alta calidad de

10 dispersión usando el mismo dispersante polimérico que tiene al menos 2% de las unidades monoméricas de la cadena principal polimérica que tienen un grupo cromóforo pendiente. La cadena principal polimérica del dispersante es un polímero alternante que es conocido por tener una pobra capacidad de dispersión. Dispersantes poliméricos DISP-7 a DISP-10

15 Se utilizó el polímero alternante SMA 1000P como dispersante polimérico DISP-7 para preparar una tinta de inyección comparativa. Luego se utilizó DISP-7 para preparar copolímeros de estireno-ácido maleico modificados por los cromóforos MC-7 y MC-12.

Cromóforo MC-7

20 A continuación se describe la síntesis del cromóforo MC-7.

25 MC-7

Preparación del cromóforo MC-7

Se mezclaron 6,9 g (45,2 mmol) del compuesto MC-1D con 40 ml de H2O y 10 ml de metanol. Se añadieron 30 entonces 4,5 g (54 mmol) del compuesto MC-1F y se agitó la mezcla durante 30 minutos. Esta es la mezcla A-MC-7.

Se mezclaron 5,8 g (45,2 mmol) del compuesto MC-7A en 150 ml de H2O. Se añadieron 16,2 g (162 mmol) de HCl concentrado. A continuación se enfrió la mezcla hasta una temperatura de aproximadamente 0 a 5°C. Se añadieron 4,05 g (58,8 mmol) de nitrito de sodio y se mantuvo la mezcla a una temperatura de entre 0 y 5°C. Después de 15

35 minutos, se neutralizó el exceso de nitrito añadiendo 1,36 g (13,6 mmol) de ácido sulfámico y se obtuvo un pH de 7 añadiendo 11,4 g (136 mmol) de carbonato de sodio. Se añadió la mezcla A-MC-7 y se agitó la mezcla durante 1 hora a una temperatura de entre 0 y 5°C. Se filtró el producto amarillo y se lavó con metanol. El rendimiento del cromóforo MC-7 fue del 80%.

40 Esquema de síntesis del cromóforo MC-7 :

Cromóforo MC-12 A continuación se describe la síntesis del cromóforo MC-12.

MC-12 10 Preparación del compuesto MC-8B

El recipiente usado para llevar a cabo esta reacción era un matraz de 3 bocas equipado con un agitador, un refrigerador y un embudo de goteo. Se añadieron a una solución de 140 g (1 mol) de 3-nitrofenol (compuesto MC

15 8A) y 1,4 l de N-metilpirrolidona 190 ml de metilato de sodio al 30% (1,025 mol). Se destiló la mezcla a una temperatura de 100ºC y 80 mbares de presión. Tras la destilación, se añadieron 87 ml (1,3 mol) de 2-cloroetanol (compuesto MC-1B) gota a gota. Después de la adición del 2-cloroetanol, se calentó la mezcla hasta una temperatura de aproximadamente 120ºC durante 3 horas. Se vertió la mezcla de reacción en 6 l de agua con 85 mL de HCl conc. Se filtró el producto. El rendimiento del compuesto MC-8B fue del 27%.

20 Esquema de síntesis del compuesto MC-8B :

5 Preparación del compuesto MC-8C

Se preparó el compuesto MC-8C por reducción catalítica del compuesto MC-8B con hidrógeno.

Se llenó un reactor con 101 g (0,55 mol) del compuesto MC-8B en 700 ml de etanol y se añadieron 11 ml de

10 suspensión de Raney Nickel™. Se llevó a cabo la reducción a una temperatura inicial de 75ºC bajo una presión inicial de H2 de 46 bares. Tras la reducción, se mezcló la carga durante 1 hora y se eliminó el Raney Nickel™ por filtración. Se evaporó el filtrado a una temperatura de 50ºC hasta que apareció el producto cristalino blanco deseado MC-8C. El rendimiento del compuesto MC-8C fue del 95%.

15 Esquema de síntesis del compuesto MC-8C :

Preparación del cromóforo MC-12

20 Se mezclaron 6,9 g (45,2 mmol) del compuesto MC-8C con 40 ml de H2O y 10 ml de metanol. A continuación, se añadieron 4,5 g (54 mmol) del compuesto MC-1F y se agitó la mezcla durante 30 minutos. Esta es la mezcla A-MC

12.

25 Se añadieron 5,8 g (45,2 mmol) del compuesto MC-7A a una mezcla de 15 ml de H20 y 50 ml de metanol. Se añadieron 16,2 g (162 mmol) de HCl concentrado. A continuación se enfrió la solución hasta una temperatura de aproximadamente 0 a 5°C. Se añadieron 4,05 g (58,8 mmol) de nitrito de sodio y se mantuvo la mezcla a una temperatura de entre 0 y 5°C. Después de 15 minutos, se neutralizó el exceso de nitrito añadiendo 1,36 g (13,6 mmol) de ácido sulfámico y se obtuvo un pH de 7 añadiendo 11,4 g (136 mmol) de carbonato de sodio. Se añadió la

30 mezcla A-MC-12 y se agitó la mezcla durante 1 hora a una temperatura de entre 0 y 5°C. Se volvió a agitar la reacción durante 1 hora a una temperatura de 20°C. Se filtró el producto amarillo y se lavó con metanol. El rendimiento del cromóforo MC-12 fue del 91% Esquema de síntesis del cromóforo MC-12 :

5 Síntesis de los dispersantes poliméricos DISP-7 y DISP-8

El copolímero alternante SMA 1000P (también usado, en lo sucesivo, como el dispersante DISP-7 para preparar las tintas de inyección comparativas) se utilizó para preparar los copolímeros de estireno/ácido maleico modificados por el cromóforo MC-7. El grupo cromóforo pendiente PC-7 resultante que se compone de 35 átomos se enlazó por C* a

10 la cadena principal polimérica a travès de un grupo de enlace L que contiene un enlace éster :

PC-7

15 La síntesis se basa en un estudio cinético de la monoesterificación de copolímeros de anhídrido maleico-estireno, presentado por HU, et al. en “Monoesterification of styrene–maleic anhydride copolymers with alcohols in ethylbenzene : catalysis and kinetics”, J. Polym. Sci., A, Polym. Chem. 1993, vol. 31, pág. 691-670. 1993, vol. 31, pág. 691-700.

20 El copolímero de anhídrido maleico-estireno SMA 1000P se disolvió en una mezcla de disolventes (1/1) de DMA (dimetilacetamida) y MEK. Luego se añadieron 5% en moles de MC-7, basado en las unidades de anhídrido en el polímero, y se dejó continuar la reacción durante 24 horas a temperatura ambiente. Después de 24 horas, se precipitó el polímero con metil t-butil éter, se aisló por filtración y se lavó varias veces con metil t-butil éter. El polímero aislado se suspendió en agua y el pH se ajustó a 10 usando 5N NaOH. La mezcla se removió hasta

25 disolver el polímero. Una vez completamente disuelto, el pH se ajustó a 2 usando 6N HCI. El dispersante polimérico se precipitó del medio, se aisló por filtración y se secó. Se determinó el grado de sustitución mediante espectroscopia 1H-RMN y se expresó como porcentaje de unidades de ácido maleico esterificado. El grado de sustitución de DISP-8 con el cromóforo MC-7 fue del 2%.

30 Esquema de síntesis :

5 Síntesis del dispersante polimérico DISP-9

El dispersante polimérico DISP-9 se preparó de la misma manera que DISP-8, excepto que se usaron 20% en moles de MC-7 en lugar de 5% en moles de MC-7, con respecto a las unidades de anhídrido en el polímero. El grado de sustitución de DISP-9 con el cromóforo MC-7 fue del 7%.

10 Síntesis del dispersante polimérico DISP-10

Se preparó el dispersante polimérico DISP-10 modificando el copolímero alternante SMA 1000P (DISP-7) por esterificación con el cromóforo MC-12.

15 El grupo cromóforo pendiente PC-12 de DISP-10 tiene la misma estructura que el grupo cromóforo pendiente PC-7 del dispersante polimérico DISP-8, excepto que es enlazado, a travès del mismo grupo de enlace L, por un C* diferente a la cadena principal polimérica de DISP-10, es decir es enlazado en posición en lugar de en posición orto.

PC-12

El dispersante polimérico DISP-10 se preparó de la misma manera que DISP-8, excepto que el cromóforo MC-7 fue sustituido por MC-12. El grado de sustitución de DISP-10 con el cromóforo MC-12 fue del 2%. 5 Preparación de la tinta de inyección

Todas las tintas de inyección se prepararon del mismo modo para obtener una composición como se describe en la Tabla 10, excepto por la utilización de diferentes pigmentos y dispersantes

10 Tabla 10

Componente

% en peso

Pigmento

4,00

Dispersante

2,40

1,2-propanodiol

21,00

Glicerol

7,00

ProxelTM Ultra 5

0,80

SurfynolTM 104H

0,09

Agua

64,71

Se preparó una composición de tinta mezclando el pigmento, el dispersante y aproximadamente la mitad del agua con un dissolver (aparato de dispersión a alta velocidad) y, posteriormente, tratando esta mezcla mediante un 15 procedimiento de molino de rodillo cargado con perlas de óxido de zirconio estabilizado con itrio de 0,4 mm de diámetro (“medio de triturado de zirconia con alta resistencia al desgaste” de TOSOH Co.). Se llenó un matraz de polietileno de 60 ml hasta la mitad de su volumen con perlas de trituración y 20 g de la mezcla. Se cerró el matraz con una tapa y se colocó en el molino de rodillo durante tres días. La velocidad se ajustó a 150 rpm. Tras la molienda, se separó la dispersión de las perlas utilizando una tela de filtro. Bajo agitación, se añadieron el

20 tensioactivo Surfynol™ 104H y el biocida Proxel™ Ultra 5, el glicerol, el 1,2-propanodiol y el resto de la cantidad de agua. Se agitó la mezcla durante 10 minutos y se filtró. La filtración se realizó en dos etapas. Primero, se filtra la mezcla de tinta usando una jeringa (de Plastipak) con una cápsula de filtro desechable de microfibra con un diámetro de poro de 1 μm (microfibra GF/B de Whatman Inc.). A continuación, se repite el mismo procedimiento sobre el filtrado. Tras la segunda filtración, la tinta está lista para su evaluación.

25 Utilizando el método anterior, se prepararon la tinta de inyección comparativa COMP-5 y las tintas de inyección de la presente invención INV-6 a INV-11 según la Tabla 11.

Tabla 11

Tinta de inyección

Dispersante polimérico Cadena principal polimérica Grupo cromóforo Pigmento de color

COMP-5

DISP-7 Copolímero alternante ninguno PY17

INV-6

DISP-8 Copolímero alternante PC-7 PY17

INV-7

DISP-9 Copolímero alternante PC-7 PY17

INV-8

DISP-10 Copolímero alternante PC-12 PY17

INV-9

DISP-10 Copolímero alternante PC-12 PY12

INV-10

DISP-10 Copolímero alternante PC-12 PY13

INV-11

DISP-10 Copolímero alternante PC-12 PY14

Resultados y evaluación Se determinó el factor de separación espectral (SSF) para cada muestra directamente tras su preparación. En la Tabla 12 se recogen los resultados, junto con los valores calculados para el % Mw.

Tabla 12

Tinta de inyección

% de monómeros que tienen un grupo cromóforo Pigmento de color % MW SSF

COMP-5

0 PY17 0 10

INV-6

2 PY17 46 107

INV-7

7 PY17 46 65

INV-8

2 PY17 46 38

INV-9

2 PY12 50 48

INV-10

2 PY13 46 49

INV-11

2 PY14 48 49

De la Tabla 12 se desprende claramente que, aunque se utilizó un copolímero alternante como la cadena principal polimérica para el dispersante, los pigmentos se dispersaron con una alta calidad de dispersión en las tintas de

10 inyección pigmentadas de la presente invención INV-6 a INV-11. Todos los valores SSF de las tintas de inyección amarillas de la presente invención INV-6 a INV-11 fueron superiores a 30 y, por lo tanto, dichas tintas pueden utilizarse para componer conjuntos de tintas de inyeccion que ofrecen una amplia gama de colores. Además, se desprende que puede utilizarse el mismo dispersante polimérico con un grupo cromóforo pendiente para diferentes pigmentos.

15 EJEMPLO 3

Este ejemplo ilustra que puede prepararse una tinta de inyección magenta estable del pigmento PR122 usando un dispersante polimérico que tiene menos de 30% de las unidades monoméricas de la cadena principal polimérica que

20 tienen un grupo cromóforo pendiente. La cadena principal polimérica del dispersante es un homopolímero que es conocido por tener una pobra capacidad de dispersión.

Dispersante polimérico DISP-11

25 Se preparó el dispersante polimérico DISP-11 modificando VERSICOL E5 (DISP-5) por esterificación con el cromóforo MAG-1.

MAG-1

El grupo cromóforo pendiente resultante PM-1 se unió mediante N* a la cadena principal polimérica a través de un grupo de enlace L que contenía un enlace de éster.

PM-1 5 Cromóforo MAG-1

Se suspendieron 25 g (80 mmol) de PV19 en 200 ml de DMSO. Se añadieron 17,9 g (160 mmol) de KOtBu y la

suspensión se calentó a una temperatura de 70˚C. Se añadieron 21,64 g (104 mmol) de 2-(2-bromoetoxi)-tetrahidro10 2H-pirano y se dejó reaccionar durante 3 horas a 70˚C. Se enfrió la mezcla hasta la temperatura ambiente y luego se

añadieron 300 ml de agua. Se aisló el producto intermedio crudo por filtración, se lavó con agua y se secó. Se

suspendió el producto intermedio crudo en 500 ml de acetona. Se añadieron 8,0 ml de HCl (conc.) y se dejó

reaccionar durante 1 hora a temperatura ambiente. Se aisló N-hidroxietil-quinacridona por filtración, se lavó con

acetona, se resuspendió en acetona, se aisló de nuevo por filtración y se secó. El producto crudo se utilizó para 15 modificar el polímero sin más purificación. Rendimiento : 92 %.

Esquema de síntesis de MAG-1:

20 Síntesis del dispersante polimérico DISP-11

La reacción se llevó a cabo en un matraz de fondo redondo y de tres bocas equipado con un agitador, un refrigerador y un contador de burbujas en la parte superior. Se introdujeron 2 g del homopolímero de ácido 25 poliacrílico (VERSICOL E5 en forma de polvo) en el matraz y se disolvieron en 40 ml de dimetilacetamida (DMA) anhidra. Se hizo circular un ligero flujo de nitrógeno a través del matraz. Después de disolverse el VERSICOL E5, se añadieron 2,24 g de 1,1’-carbonildiimidazol (CDI) y se observó el desprendimiento de CO2. Se volvió a agitar la reacción a temperatura ambiente durante 1 hora, después de lo cual se añadieron 1,97 g del cromóforo MAG-1 en combinación con 84,5 mg del catalizador dimetilaminopiridina (DMAP). Se agitó la mezcla heterogénea y se calentó

30 a 80ºC durante 20 horas. Se enfrió la mezcla de reacción hasta la temperatura ambiente y se trató por adición lenta de 10 ml de una solución al 2% v/v de ácido acético/agua.

Se alcalinizó la mezcla heterogénea obtenida a pH 10 con NaOH y se filtró para eliminar el resto de precipitados. Se dializó la solución en agua (Membrana de Diálisis de Celulosa Regenerada con un corte de PM de 1.000 Dalton -35 SPECTRA/POR™ 6) durante dos días y se filtraron de nuevo los precipitados que aparecieron. Se liofilizó la solución obtenida para obtener un polvo amarillo esponjoso. El rendimiento de DISP-11 fue de 4,8 g.

Resultados analíticos de DISP-11 : GPC : Mn = 3.213, Mw = 16.601, PD = 5,17 (GPC acuosa, calibrada frente a patrones de PAA).

40 Aunque la modificación deseada ha tenido lugar efectivamente, el grado de substitución de DISP-11 con el cromóforo MAG-1 no pudo determinarse mediante RMN.

Preparación de la tinta de inyección

Las tintas de inyección magenta se prepararon del mismo modo para obtener una composición como se describe en la Tabla 13, excepto por la utilización de diferentes dispersantes

Tabla 13

Componente

% en peso

Pigmento

4,00

Dispersante

2,40

1,2-propanodiol

21,00

Glicerol

7,00

ProxelTM Ultra 5

0,80

SurfynolTM 104H

0,09

Agua

64,71

10 Se preparó una composición de tinta mezclando el pigmento, el dispersante y aproximadamente la mitad del agua con un dissolver (aparato de dispersión a alta velocidad) y, posteriormente, tratando esta mezcla mediante un procedimiento de molino de rodillo cargado con perlas de óxido de zirconio estabilizado con itrio de 0,4 mm de diámetro (“medio de triturado de zirconia con alta resistencia al desgaste” de TOSOH Co.). Se llenó un matraz de polietileno de 60 ml hasta la mitad de su volumen con perlas de trituración y 20 g de la mezcla. Se cerró el matraz

15 con una tapa y se colocó en el molino de rodillo durante tres días. La velocidad se ajustó a 150 rpm. Tras la molienda, se separó la dispersión de las perlas utilizando una tela de filtro. Bajo agitación, se añadieron el tensioactivo Surfynol™ 104H y el biocida Proxel™ Ultra 5, el glicerol, el 1,2-propanodiol y el resto de la cantidad de agua. Se agitó la mezcla durante 10 minutos y se filtró. La filtración se realizó en dos etapas. Primero, se filtra la mezcla de tinta usando una jeringa (de Plastipak) con una cápsula de filtro desechable de microfibra con un diámetro

20 de poro de 1 μm (microfibra GF/B de Whatman Inc.). A continuación, se repite el mismo procedimiento sobre el filtrado. Tras la segunda filtración, la tinta está lista para su evaluación.

Utilizando el método anterior, se prepararon la tinta de inyección comparativa COMP-6 y la tinta de inyección de la presente invención INV-12 según la Tabla 14.

25 Tabla 14

Tinta de inyección

Dispersante polimérico Grupo cromóforo Pigmento de color

COMP-6

DISP-5 ninguno PR122

INV-12

DISP-11 PM-1 PR122

Resultados y evaluación

30 Se determinó el factor de separación espectral (SSF) para cada muestra directamente tras su preparación. No pudo determinarse el grado de substitución con el cromóforo MAG-1 a causa de la solubilidad deficiente. En la Tabla 15 se incluyen los resultados, junto con los valores calculados de Mw en %.

35 Tabla 15

Tinta de inyección

% de monómeros con grupo cromóforo % Mw SSF

COMP-6

0 2 1

INV-12

20 (teóricamente) 53 45

De la Tabla 15 se desprende claramente que, aunque se utilizó un homopolímero como la cadena principal polimérica para el dispersante, el pigmento PR122 se dispersó mostrando una calidad de dispersión alta y una alta

40 estabilidad de dispersión en la tinta de inyección pigmentada de la presente invención INV-12. El valor SSF de la tinta de inyección magenta de la presente invención INV-12 fue superior a 30 y, por lo tanto, dicha tinta puede utilizarse para componer conjuntos de tintas de inyeccion que ofrecen una amplia gama de colores.

Claims (14)

1. REIVINDICACIONES

   1. Dispersión de pigmento que comprende un pigmento de color y un dispersante polimérico que comprende más de un grupo cromóforo pendiente enlazado de manera covalente, a través de un grupo de enlace, a la cadena

   5 principal polimérica del dispersante polimérico, en la que dicho al menos un grupo cromóforo pendiente es un derivado de un pigmento de color que se selecciona del grupo que consta de pigmentos monoazoicos, pigmentos disazoicos, pigmentos de β-naftol, pigmentos de naftol AS, lacas de pigmento azoicas, pigmentos de benzimidazolona, pigmentos de condensación disazoicos, pigmentos de complejo metálico, pigmentos de isoindolinona, pigmentos de

   10 isoindolinina, pigmentos de ftalocianina, pigmentos de quinacridona, pigmentos de dicetopirrolo-pirrol, pigmentos tioindigo, pigmentos de antraquinona, pigmentos de antrapirimidina, pigmentos de indantrona, pigmentos de flavantrona, pigmentos de pirantrona, pigmentos de antantrona, pigmentos de isoviolantrona, lacas de pigmento de aluminio, pigmentos de dioxazina, pigmentos de triarilcarbonio y pigmentos de quinoftalona,

   15 dichos grupos cromóforos pendientes son grupos cromóforos que aparecen como un grupo lateral en la cadena principal polimérica y no como un grupo en la propia cadena principal polimérica o aparecen únicamente como un grupo terminal de la cadena principal polimérica, dicho grupo de enlace se compone de todos los átomos entre la cadena principal polimérica y el primer átomo del grupo aromático a través del cual el grupo cromóforo pendiente se enlaza a la cadena principal polimérica,

   20 y dicho dispersante polimérico comprende una cadena principal polimérica que tiene un grado de polimerización de entre 5 y 1.000, y un máximo de 30% de las unidades monoméricas de la cadena principal polimérica tiene un grupo cromóforo pendiente.
2. 2. Dispersión de pigmento según la reivindicación 1, en la que dos, tres o más grupos cromóforos pendientes se ubican muy cerca los unos de los otros en la cadena principal polimérica, entendiendo por muy cerca menos de 50 unidades monoméricas entre dos grupos cromóforos pendientes.

   30 3. Dispersión de pigmento según la reivindicación 1 ó 2, en la que el grupo de enlace tiene un peso molecular que es inferior al peso molecular del grupo cromóforo pendiente.
3. 4. Dispersión de pigmento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que al menos 2% de las unidades

   monoméricas de la cadena principal polimérica tienen un grupo cromóforo pendiente. 35
4. 5. Dispersión de pigmento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en la que dicho al menos un grupo cromóforo pendiente tiene un peso molecular que es inferior a 93% del peso molecular del pigmento de color.
5. 6. Dispersión de pigmento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en la que dicho grupo cromóforo 40

   Fórmula (I)

   en la que

   45 L es un grupo de enlace que forma un enlace covalente con la cadena principal polymérica, y R1 a R8 se seleccionan independientemente del grupo que consta de un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo y un átomo de halógeno.
6. 7. Dispersión de pigmento según la reivindicación 6, en la que dicho pigmento de color se selecciona del grupo

   50 que consta de C.I. Pigment Red 122, C.I. Pigment Red 192, C.I. Pigment Red 202, C.I. Pigment Red 207, C.I. Pigment Red 29 y C.I. Pigment Violet 19.
7. 8. Dispersión de pigmento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en la que dicho grupo cromóforo pendiente se representa por la Fórmula (II):

   5 en la que uno de L1, L2 o L3 es dicho grupo de enlace y se selecciona del grupo que consta de un grupo alifático, un grupo alifático sustituido, un grupo alifático insaturado y un grupo alifático insaturado sustituido, L1, L2 y/o L3, en caso de no representar dicho grupo de enlace, se seleccionan independientemente del grupo que consta de un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo, un grupo alquenilo, un grupo alcoxi, un grupo ácido

   10 carboxílico, un grupo éster, un grupo acilo, un grupo nitro y un átomo de halógeno, y AR1 y AR2 representan un grupo aromático.
8. 9. Dispersión de pigmento según la reivindicación 8, en la que dicho grupo cromóforo pendiente se representa por

   la Fórmula (III): 15

   Fórmula (III)

   en la que uno de R1 a R11 es dicho grupo de enlace que forma un enlace covalente con la cadena principal polimérica, R1 a R11, en caso de no representar dicho grupo de enlace, se seleccionan independientemente del grupo que consta de un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo, un grupo alquenilo, un grupo alcoxi, un grupo alcohol, un grupo ácido carboxílico, un grupo éster, un grupo acilo, un grupo nitro y un átomo de halógeno, o R7 y R8 pueden formar conjuntamente un anillo heterocíclico.

9. 10.

   Dispersión de pigmento según la reivindicación 9, en la que dicho anillo heterocíclico formado por R7 y R8 es imidazolona o 2,3-dihidroxipirazina.

10. 11.

    Dispersión de pigmento según la reivindicación 9, en la que dicho grupo cromóforo pendiente representado por la Fórmula (III) que tiene un grupo de enlace sin reaccionar se selecciona del grupo que consta de :

    ,

    ,

    ,

    ,

    ,

    ,

    , ,

    , ,

    y

    .
11. 12. Dispersión de pigmento según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, en la que dicho pigmento de color se selecciona del grupo que consta de C.I. Pigment Yellow 1, 2, 3, 5, 6, 12, 13, 14, 17, 49, 55, 63, 65, 73, 74, 75, 81, 83, 87, 97, 98, 111, 113, 116, 120, 121, 124, 130, 151, 152, 154, 170, 171, 172, 174, 175, 180, 181, 188 y

    C.I. Pigment Orange 1, 36, 60, 62 y 72.

12. 13.

    Dispersión de pigmento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en la que la cadena principal polimérica del dispersante polimérico es un homopolímero.

13. 14.

    Dispersión de pigmento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, en la que dicha dispersión de pigmento es una tinta de inyección.

14. 15.

    Método para preparar la dispersión de pigmento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14 que comprende el paso de preparar dicho dispersante polimérico copolimerizando un monómero que ya contiene dicho grupo cromóforo pendiente.