ES2970985T3 - Composición de dispersión, dispersión y composición de tinta, y método para producir las mismas - Google Patents

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Abstract

Se proporciona una composición de dispersión que contiene: (A) de 85 a 99,89 % en peso de un dispersante (excepto los siguientes (B) y (C)); (B) de 0,01 a 5% en peso de un acetilenglicol y/o un etoxilato de acetilenglicol; y (C) de 0,1 a 10% en peso de uno o dos o más tipos seleccionados de polímeros en bloque de polioxi (etileno-propileno) que tienen un peso molecular promedio en peso de 1.500 a 20.000, un contenido de óxido de etileno de 20 a 90. % en peso, y un contenido de óxido de propileno de 10 a 80 % en peso: una dispersión y una composición de tinta que usa el mismo, y un método para producirlo. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Composición de dispersión, dispersión y composición de tinta, y método para producir las mismas
Campo técnico
La presente invención se refiere a una composición de dispersión y, más particularmente, a una composición útil para dispersar un colorante disperso o pigmento, a una dispersión y una composición de tinta, y a un método para producir y usar las mismas.
Antecedentes
Hasta ahora se han usado colorantes dispersos y pigmentos como colorantes para tintas. Cuando se usa un colorante disperso o pigmento en tinta, es necesario dispersar el colorante disperso o pigmento micronizado en agua. Sin embargo, el colorante disperso o pigmento es insoluble en agua, por lo que es importante un dispersante para convertir el colorante disperso o pigmento en un estado disperso y mantener de manera estable ese estado disperso durante un período de tiempo prolongado. Mientras tanto, en los últimos años, se ha deseado reducir el tamaño de partícula del colorante disperso o pigmento para mejorar la finura de las imágenes, y se han propuesto diversos métodos de dispersión y condiciones de proceso de dispersión para reducir el tamaño de partícula. Sin embargo, si el colorante disperso o pigmento no está dispersado de manera fina y estable en un medio, entonces no se obtienen una transparencia, finura y capacidad de desarrollo del color excelentes, y en tintas para su uso en chorro de tinta, se produce la obstrucción de las boquillas. Sin embargo, en general, existe un límite práctico para el grado de micronización que se puede lograr mediante la pulverización y dispersión mecánica del colorante disperso o pigmento.
Hasta el momento, se han usado diversos compuestos como dispersantes. Por ejemplo, en el Documento de patente 1, se usan sulfonatos aromáticos y sulfonatos de lignina como dispersantes para un colorante disperso. Además, en el Documento de patente 2, un copolímero de estireno-ácido acrílico, un copolímero de estireno-ácido metacrílico, un copolímero de estireno-ácido maleico, un condensado de naftalenosulfonato de sodio y formalina, o similares, se usan como dispersante de alto peso molecular.
Sin embargo, en las tintas que contienen el colorante disperso o dispersión de pigmentos obtenida usando tales dispersantes, el dispersante es una resina o tensioactivo de alto peso molecular y, por lo tanto, el tamaño de partícula promedio del colorante disperso o pigmento es grande, de modo que la estabilidad de la eyección y la estabilidad del líquido tienden a ser deficiente.
También se ha intentado un método para usar una pluralidad de dispersantes. Por ejemplo, el Documento de patente 3 describe, como dispersante, el uso combinado de polioxietileno-p-naftil éter, que es un tensioactivo no iónico, y un condensado de naftalenosulfonato de sodio y formalina que es un tensioactivo aniónico. Además, el Documento de patente 4 describe una dispersión de pigmentos que contiene dos o más seleccionados de un condensado de naftalenosulfonato de sodio y formalina, un polímero de injerto de ácido policarboxílico y polioxietilén estirilfenil éter.
Además, también se ha intentado un método para usar un dispersante y un tensioactivo en combinación. Por ejemplo, el Documento de patente 5 divulga que se usan en combinación un dispersante y dos o más tensioactivos. El Documento de patente 6 divulga una composición que contiene un dispersante, un tensioactivo a base de éster de sulfato y un tensioactivo a base de acetilenglicol que tiene un valor HLB de 6,0 o menos. Sin embargo, en cada caso, la capacidad de micronizar el colorante disperso o pigmento es deficiente, y el rendimiento de la dispersión tiene margen de mejora. El Documento de patente 7 divulga una tinta de ejemplo que comprende un compuesto de cloruro de polivinilo, una composición de tensioactivo que comprende un compuesto de acetilenodiol y un polímero de bloque de polioxi(etileno-propileno), un pigmento orgánico y un disolvente acuoso.
Lista de citas
Documento de patente 1: JP-A 2000-239980
Documento de patente 2: JP-A 2007-224210
Documento de patente 3: JP-A 2008-038075
Documento de patente 4: JP-A 2010-111826
Documento de patente 5: JP-A 2016-060772
Documento de patente 6: JP-A 2018-053035 Documento de patente 7: US2003/0078307
LA INVENCIÓN
La presente invención se ha realizado en vista de las circunstancias anteriores, y es un objeto de la presente invención proporcionar composiciones de dispersión (dispersantes), dispersiones y composiciones de tinta nuevas y útiles que usan las mismas, que son capaces de atomizar colorantes dispersos o pigmento y que tienen además una excelente humectabilidad y estabilidad de dispersión, y métodos para producir y usar las mismas.
Como resultado de estudios exhaustivos para lograr el objeto anterior, los inventores hicieron el descubrimiento de que cuando se usa una composición de dispersión (dispersante) en la que se mezclan un dispersante específico, un tensioactivo a base de acetilenglicol representado por la siguiente fórmula (1) y/o la siguiente fórmula (2), y polímeros de bloque de polioxi(etileno-propileno) que tienen un número específico de moles añadidos de óxido de etileno y un intervalo de peso molecular, el colorante disperso o pigmento puede micronizarse y además puede obtenerse una excelente humectabilidad y estabilidad de la dispersión, y así se ha completado la presente invención.
Por lo tanto, la presente invención proporciona una dispersión para una composición de tinta, una composición de tinta y métodos para producir y usar las mismas, como se define en las reivindicaciones adjuntas.
Efectos ventajosos
Se descubrió que usando composiciones de dispersante como las propuestas en el presente documento, se pueden micronizar colorantes dispersos y pigmentos. Además, se ha encontrado que las composiciones de dispersión, y las composiciones de tinta correspondientes presentan una excelente humectabilidad y pueden presentar una estabilidad de dispersión sin cambios en el tiempo.
EXPLICACIONES ADICIONALES; OPCIONES Y PREFERENCIAS
Una composición de dispersante de la presente invención contiene:
(A) del 85 al 99,89 % en peso de un dispersante (distinto del (B) y (C) siguientes) como se define en la reivindicación 1 adjunta;
(B) del 0,01 al 5% en peso de un acetilenglicol representado por la siguiente fórmula (1) y/o un etoxilato de acetilenglicol representado por la siguiente fórmula (2); y
en donde R1 y R2 representan cada uno un grupo alquilo que tiene de 1 a 5 átomos de carbono.
en donde R3 y R4 representan cada uno un grupo alquilo que tiene de 1 a 5 átomos de carbono, m y n son cada uno un número positivo de 0,5 a 25, y m n es de 1 a 40;
(C) del 0,1 al 10 % en peso de uno o dos o más seleccionados de polímeros de bloque de polioxi (etileno-propileno) representados por la siguiente fórmula (3) y que tienen un peso molecular promedio en peso de 1.500 a 20.000, un contenido de óxido de etileno del 20 al 90 % en peso, y un contenido de óxido de propileno del 10 al 80 % en peso:
HO(C2H4O)w(C3H6O)x(C2H4O)yH (3)
en donde w, x e y son números positivos. (A)+(B)+(C) = 100 % en peso de la composición de dispersante.
Los ejemplos del componente (A) pueden incluir un dispersante de alto peso molecular, un tensioactivo de bajo peso molecular, como se define en la reivindicación 1. Sin embargo, es preferible usar el compuesto que tiene un peso molecular (peso molecular promedio en peso) de 100 o más y es preferible usar un dispersante de alto peso molecular en vista de la estabilidad de almacenamiento de la tinta. La expresión "molécula baja" se refiere a una molécula (peso molecular promedio en peso) que tiene un peso molecular de 1.000 o menos, y preferentemente 100 o más. La expresión "molécula alta" se refiere a una molécula que tiene un peso molecular (peso molecular promedio en peso) superior a 1.000, y preferentemente un dispersante de alto peso molecular que tiene un peso molecular de 3.000 a 20.000. El peso molecular anterior (peso molecular promedio en peso) se mide de conformidad con la norma JIS K 7252. En la presente invención, puede usarse el dispersante que tenga preferentemente un peso molecular promedio en peso del intervalo numérico anterior.
Los ejemplos del dispersante de alto peso molecular pueden incluir gomas naturales tales como goma arábiga y goma de tragacanto, glucósidos tales como saponina, derivados de celulosa tales como metilcelulosa, carboxicelulosa e hidroximetilcelulosa, sulfonato de lignina (Na, K, Ca, Mg) o un condensado de formalina del mismo, polímeros naturales tales como goma laca, polímeros aniónicos tales como poliacrilatos, copolímero de estireno-anhídrido maleico, copolímero de olefina-anhídrido maleico, sulfonato de poliestireno (Na, K), copolímero de acrilamida-ácido acrílico, alginato de sodio, sales de copolímero de estireno-ácido acrílico, sales de copolímero de vinilnaftaleno-ácido maleico, sales de condensados de formalina de ácido naftalenosulfónico, o polímeros no iónicos seleccionados de alcohol polivinílico, polialquilenpoliaminas, poliacrilamida, polivinilpirrolidona y polietilenglicol.
Más preferentemente, esto puede incluir derivados de celulosa tales como metilcelulosa, carboxicelulosa e hidroximetilcelulosa, sulfonato de lignina (Na, K) o condensados de formalina, polímeros naturales tales como goma laca, poliacrilato (Na, K), copolímero de estireno-anhídrido de ácido maleico, copolímero de olefina-anhídrido maleico, sulfonato de poliestireno (Na, K), copolímero de acrilamida-ácido acrílico, alginato de sodio, sales de copolímero de estireno-ácido acrílico (Na, K), sales de copolímero de vinilnaftaleno-ácido maleico (Na, K), sales de condensado de formalina del ácido naftalenosulfónico (Na, K), alcohol polivinílico, polialquilenpoliaminas, poliacrilamida, polivinilpirrolidona o polietilenglicol.
Además, los ejemplos del tensioactivo de bajo peso molecular pueden incluir tensioactivos aniónicos tales como tipos de carboxilato tales como carboxilato, carboxilato de éter, sal de acilaminoácido, etc., tipos de éster de sulfato tales como sal de éster de sulfato, sal de éster de sulfato de éter, sal de éster de sulfato de éter de amida, etc., tipos de sulfonato tales como sulfonato, sulfosuccinato, taurato de acilo, isetionato, etc.,
tipos de sales de éster de fosfato tales como sal de Na de monofosfato de alquilo, sal de Na de trifosfato de alquilo, sal de éster de fosfato de polioxietilén alquil éter, sal de Na de éster de fosfato de di(tri)polioxietilén alquil éter, fosfato de tripolioxietilén alquil éter, etc.,
o tensioactivos no iónicos tales como
tipos de cadena de oxietileno tales como tipo éter, tipo éster de éter, tipo de adición de cadena de oxietileno-cadena de oxipropileno, tipo de adición de cadena de etilendiamina-oxipropileno-cadena de oxietileno,
tipos que contienen grupos hidroxilo tales como éster de sorbitán, glicérido, (mono, poli)éster de ácido graso alquílico de poliglicerina, éster de ricinoleato condensado de poliglicerina, monoglicérido de ácido orgánico, éster de ácido graso de propilenglicol, ésteres de ácido graso de sacarosa, éteres de alquilglicerilo, alquilpoliglucósidos, lecitina.
Cada uno de estos compuestos también puede seleccionarse apropiadamente y pueden usarse uno o dos o más de los mismos.
Como se ha mencionado, el dispersante (A) presente es distinto de (B) y (C) como se definen y, por lo tanto, puede ser distinto del compuesto de acetilenglicol y distinto del polímero de bloque de poli(etilenoxi-propilenoxi).
La cantidad mezclada del componente (A) es del 85 al 99,89 % en peso, y preferentemente del 90 al 99,8 % en peso, por el total de la composición de dispersante como principio activo. Si la cantidad mezclada del componente (A) es inferior al 85 % en peso, se produce un fallo de dispersión del colorante disperso, y si la cantidad mezclada del componente (A) excede el 99,89 % en peso, aumenta la generación de burbujas.
El componente (B) de la composición de dispersante de la presente invención es uno o dos o más de acetilenglicoles seleccionados de un acetilenglicol representado por la siguiente fórmula (1) y/o un etoxilato de acetilenglicol representado por la siguiente fórmula (2):
en donde R1 y R2 representan cada uno un grupo alquilo que tiene de 1 a 5 átomos de carbono.
en donde R3 y R4 representan cada uno un grupo alquilo que tiene de 1 a 5 átomos de carbono, m y n son cada uno un número positivo de 0,5 a 25, y m n es de 1 a 40.
Aquí, el número total de moles añadidos de óxido de etileno en el etoxilato representado por la fórmula (2) es de 1 a 40 moles, y preferentemente de 2 a 12 moles. Si el número total de moles añadidos de óxido de etileno excede de 40 moles, aumenta la tensión superficial estática y dinámica de la composición de tinta.
Estos acetilenglicoles que son el componente (B) se pueden usar solos o en combinación de dos o más, y la cantidad usada para producir la composición de dispersión de la presente invención es del 0,01 al 5 % en peso, y preferentemente del 0,1 al 1 % en peso. Si la cantidad de acetilenglicoles es inferior al 0,01 % en peso, la tensión superficial dinámica aumenta, lo que provoca cisuras en el momento de la impresión a alta velocidad. Si la cantidad de acetilenglicoles excede el 5 % en peso, la solubilidad en agua se deteriora, de modo que se generan agregados en el momento de la mezcla, y no se puede obtener el efecto de reducir la tensión superficial, lo que da como resultado cisuras o estabilidad notablemente deterioradas a una temperatura baja, lo que dificulta la mezcla.
Los polímeros de bloque de polioxi(etileno-propileno) del componente (C) se representan por la siguiente fórmula (3):
HO(C2H4O)w(CaHaO)x(C2H4O)yH (3),
en donde w, x, y son números positivos. w y es preferentemente de 10 a 200, y x es preferentemente de 10 a 50. Específicamente, por ejemplo, se pueden incluir los siguientes compuestos, y estos pueden usarse solos o en combinación de dos o más:
HO(C<2>H<4>O)w(CaH<6>O)<20>(C<2>H<4>O)yH (donde w y = 27),
HO(C<2>H<4>O)w(CaH<6>O)<30>(C<2>H<4>O)yH (donde w y = 160),
HO(C<2>H<4>O)w(CaH<6>O)<35>(C<2>H<4>O)yH (donde w y = 30),
HO(C<2>H<4>O)w(C<3>HaO)<35>(C<2>H<4>O)yH (donde w y = 48),
HO(C<2>H<4>O)w(C<3>HaO)<20>(C<2>H<4>O)yH (donde w y = 155).
Además, el peso molecular promedio en peso del componente (C) es de 1.500 a 20.000, y de manera particularmente preferida de 5.000 a 20.000. Si el peso molecular promedio en peso del componente (C) es inferior a 1.500, dado que se reduce la capacidad de solubilización y se reduce la solubilidad en agua, se generan materiales insolubles tras la mezcla con tinta. Si el peso molecular promedio en peso del componente (C) excede de 20.000, la tensión superficial dinámica es grande, lo que provoca sangrado en el momento de la impresión. Además, el peso molecular promedio en peso es un valor medido mediante cromatografía de permeación en gel (GPC).
Además, el contenido de óxido de etileno es del 20 al 90 % en peso, y de manera particularmente preferida del 35 al 90 % en peso. Si el contenido de óxido de etileno es inferior al 20 % en peso, la capacidad de solubilización se reduce y se generan agregados. Si el contenido de óxido de etileno excede el 90 % en peso, aumenta la capacidad de solubilización, pero aumenta la tensión superficial dinámica, lo que produce cisuras en el momento del revestimiento a alta velocidad.
El contenido de óxido de propileno es también del 10 al 80 % en peso, y más preferentemente del 10 al 65 % en peso. Es más preferible que el contenido de óxido de etileno sea mayor que el de óxido de propileno.
La cantidad del componente (C) usada en la producción de la composición de dispersión de la presente invención es del 0,1 al 10 % en peso, y preferentemente del 0,5 al 5 % en peso. Si la cantidad del componente (C) es inferior al 0,1 % en peso, no se consigue una solubilización suficiente del componente (B) y la solubilidad en agua disminuye, lo que da como resultado agregados tras la mezcla. Si la cantidad del componente (C) excede el 10 % en peso, tras la mezcla, se generan muchas burbujas o aumenta la tensión superficial dinámica, lo que da como resultado irregularidades en el recubrimiento o cisura.
La composición de dispersante de la presente invención contiene los componentes (A), (B) y (C) y tiene una composición de (A) (B) (C) = 100 % en peso.
La dispersión de la presente invención contiene la composición de dispersante como se ha descrito anteriormente, un colorante disperso y/o pigmento y un disolvente acuoso, y se usa de forma particularmente preferida como una composición de tinta.
Los ingredientes constituyentes de la dispersión se describen a continuación.
En la dispersión de la presente invención, la cantidad mezclada de la composición de dispersión es preferentemente de 1 a 100 partes en peso, más preferentemente de 10 a 90 partes en peso y preferentemente además de 30 a 80 partes en peso, por 100 partes en peso del colorante disperso y pigmento como principio activo. Si la cantidad mezclada de la composición de dispersante es demasiado pequeña, el colorante disperso o pigmento no se puede dispersar suficientemente. Además, si la cantidad mezclada de la composición de dispersión es demasiado grande, una gran cantidad del dispersante no adsorbido en el colorante disperso o pigmento está presente en la dispersión, lo que no es preferible.
Se pueden usar colorantes dispersos conocidos sin limitación particular como colorante disperso. Los colorantes dispersos son compuestos que se clasifican por estructuras químicas, tales como estructuras azo de benceno (monoazo, disazo), estructuras azo heterocíclicas (tiazol azo, benzotiazol azo, piridona azo, pirazolona azo, tiofeno azo, etc.), estructuras de antraquinona y estructuras condensadas (quinoftalona, estirilo, cumarina, etc.), y que tienen características tales como una mala solubilidad en agua porque carecen de grupos hidrosolubles y tienen un peso molecular de 2.000 o menos, lo que es pequeño en comparación con otros colorantes.
Los ejemplos de colorantes dispersos que se pueden usar preferentemente en la presente invención incluyen los siguientes:
colorantes de color amarillo tales como I.C. Amarillo Disperso 3, 4, 5, 7, 9, 13, 24, 30, 33, 34, 42, 44, 49, 50, 51,
54, 56, 58, 60, 63, 64, 66, 68, 71, 74, 76, 79, 82, 83, 85, 86, 88, 90, 91, 93, 98, 99, 100, 104, 114, 116, 118, 119,
122, 124, 126, 135, 140, 141, 149, 160, 162, 163, 164, 165, 179, 180, 182, 183, 186, 192, 198, 199, 202, 204, 210, 211,215, 216, 218 y 224;
colorantes de color naranja tales como I.C. Naranja Disperso 1, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 20, 21, 25, 29, 30, 31, 32, 33,
37, 38, 42, 43, 44, 45, 47, 48, 49, 50, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 61, 66, 71, 73, 76, 78, 80, 89, 90, 91, 93, 96, 97,
119, 127, 130, 139 y 142;
colorantes de color rojo tales como I.C. Rojo Disperso 1, 4, 5, 7, 11, 12, 13, 15, 17, 27, 43, 44, 50, 52, 53, 54, 55,
56, 58, 59, 60, 65, 72, 73, 74, 75, 76, 78, 81, 82, 86, 88, 90, 91, 92, 93, 96, 103, 105, 106, 107, 108, 110, 111, 113,
117, 118, 121, 122, 126, 127, 128, 131, 132, 134, 135, 137, 143, 145, 146, 151, 152, 153, 154, 157, 159, 164, 167, 169, 177, 179, 181, 183, 184, 185, 188, 189, 190, 191, 192, 200, 201,202, 203, 205, 206, 207, 210, 221,224, 225, 227, 229, 239, 240, 257, 258, 277, 278, 279, 281,288, 289, 298, 302, 303, 310, 311, 312, 320, 324 y 328;
colorantes de color violeta tales como I.C. Violeta Disperso 1, 4, 8, 23, 26, 27, 28, 31, 33, 35, 36, 38, 40, 43, 46,
48, 50, 51, 52, 56, 57, 59, 61,63, 69 y 77;
colorantes de color verde tales como I.C. Verde Disperso 6:1 y 9;
colorantes de color marrón tales como I.C. Marrón Disperso 1, 2, 4, 9, 13, 19 y 27;
colorantes de color azul tales como I.C. Azul Disperso 3, 7, 9, 14, 16, 19, 20, 26, 27, 35, 43, 44, 54, 55, 56, 58, 60,
62, 64, 71, 72, 73, 75, 79, 81, 82, 83, 87, 91, 93, 94, 95, 96, 102, 106, 108, 112, 113, 115, 118, 120, 122, 125, 128,
130, 139, 141, 142, 143, 146, 148, 149, 153, 154, 158, 165, 167, 171, 173, 174, 176, 181, 183, 185, 186, 187, 189, 197, 198, 200, 201,205, 207, 211,214, 224, 225, 257, 259, 267, 268, 270, 284, 285, 287, 288, 2 301, 315, 330, 333, 359 y 360; y
colorantes de color negro tales como I.C. Negro Disperso 1, 3, 10 y 24.
Los colorantes disponibles en Nippon Kayaku Co., Ltd. que se pueden usar preferentemente incluyen Kayaset Negro
K-R, A-N, Kayalon Poliéster Negro S-200, EX-SF 300, G-SF, BR-SF, 2B-SF 200, TA-SF 200, AUL-S, Kayaset Amarillo
K-CL, Kayalon Poliéster Amarillo 4G-E, Kayalon Poliéster Amarillo Claro 5G-S, Kayaset Rojo K-BL, Kayacelon Rojo
E-BF, SMS-5, SMS-12, Kayalon Poliéster Rojo TL-SF, BR-S, BL-E, HL-SF, 3BL-S200, AUL-S, Kayalon Poliéster Rojo
Claro B-S200, Kayalon Poliéster Rubí BL-S200, Kayaset Azul N, K-FL, MSB-13, Kayalon Poliéster Azul BR-SF, T-S, Kayalon Poliéster Azul Claro BGL-S200, Kayalon Poliéster Azul Turquesa GL-S200, Kayalon Poliéster Azul Verde
FCT-S, o similares.
Los colorantes disponibles en Orient Chemical Industries Co., Ltd. que se pueden usar preferentemente incluyen Valifast Negro 3806, 3810, 3820, Negro Oleoso BS, BY, B-85, 860, Amarillo Acuoso 6C, Valifast Amarillo 1101, 1105,
3110, 3120, 4120, 4126, Oplas Amarillo 130, 140, Amarillo Oleoso GG-S, 105, 107, 129, 818, Rojo Acuoso 27, Valifast
Rojo 1306, 1355, 2303, 3311, 3320, Valifast Naranja 3210, Valifast Marrón 2402, Rojo Oleoso 5B, Rosa Oleoso 312, Marrón Oleoso BB, Valifast Azul 1601, 1603, 1605, 2606, 3806, 3820, Azul Oleoso n.° 15, n.°613, 613, N14, BOS o similares.
Los colorantes disponibles en Sumitomo Chemical Co., Ltd. que se pueden usar preferentemente incluyen Sumikaron
Negro S-BL,S-bFextra conc., S-RPD, S-XE 300 %, Sumikaron Amarillo SE-4G, SE-5G, SE-3GL conc., SE-RPD, Sumikaron Flavina Brillante S-10G, Sumikaron Rojo E-FBL, E-RPD(E), S-RPD(S), Sumikaron Rojo Brillante S-BF, S-BLF, SE-BL, SE-BGL, SE-2BF, SE-3BL(N), Sumikaron Rojo E-FBL, E-RPD(E), S-RPD(S), Sumikaron Rojo Brillante
S-BF, S-BLF, SE-BL, SE-BGL, SE-2BF,sE-3BL(N),Sumikaron Azul Brillante S-BL, Sumikaron Azul Turquesa S-GL,
S-GLFgrain, o similares.
Los colorantes disponibles en BASF que se pueden usar preferentemente incluyen Basacryl Negro X-BGW, Naozapon
Negro X-51, X-55, Neozapon Amarillo 081, Lurafix Amarillo 138, o similares, Zapon Azul 807, Neozapon Azul 807,
Lurafix Azul 590, 660, Orasol Negro RLI, RL, CN, Oracet Amarillo 8GF, GHS, Orasol Rojo G, Oracet Rosa RP, Orasol
Azul GL, GN, 2R o similares.
Los colorantes disponibles en Taoka Chemical Company, Limited que se pueden usar preferentemente incluyen Oleosol Fast Negro AR, RL, Oleosol Fast Rosa FB, Rodamina A, B, B gran., Oleosol Fast Amarillo 2G, Oleosol Fast
Azul ELN, o similares.
Los colorantes disponibles en Hodogaya Chemical Co., Ltd. que se pueden usar preferentemente incluyen Spilon
Negro BNH, MH special, o similares.
Los colorantes disponibles en Mitsui Chemicals, Incorporated que se pueden usar preferentemente incluyen PS Amarillo GG, MS Amarillo HD-180, PS Rojo G, MS Magenta VP, o similares.
Los colorantes disponibles en Bayer AG que se pueden usar preferentemente incluyen Ceres Azul GN 01, o similares.
Los colorantes disponibles en Sumika Color Co., Ltd. que se pueden usar preferentemente incluyen TS Amarillo 118 cake, ESC Amarillo 155, Sumiplast Amarillo HLR, GC, T<s>Azul Turquesa 618, 606, ESC Azul 655, 660, Sumiplast Azul S, OA o similares.
Como pigmento se pueden usar pigmentos conocidos sin limitación particular. Los ejemplos de pigmentos orgánicos pueden incluir pigmentos azo tales como pigmentos azo solubles, pigmentos azo insolubles y pigmentos azo condensados; pigmentos policíclicos tales como pigmentos de quinacridona, pigmentos de perileno, pigmentos de perinona, pigmentos de isoindolinona, pigmentos de isoindolina, pigmentos de dioxazina, pigmentos de tioíndigo, pigmentos de antraquinona, pigmentos de quinoftalona, pigmentos de complejos metálicos y pigmentos de dicetopirrolo-pirrol; y pigmentos de ftalocianina. Además, los ejemplos de pigmentos inorgánicos pueden incluir negro de carbono, óxidos metálicos, hidróxidos metálicos, sulfuros metálicos, ferrocianuros metálicos, cloruros metálicos o similares. Además, los ejemplos de negros de carbono pueden incluir negro de horno, negro de lámpara, negro de acetileno, negro de canal o similares.
Los ejemplos específicos de pigmentos pueden incluir pigmentos de color rojo tales como I.C. Pigmento Rojo 7, 9, 14, 41,48:1,48:2, 48:3, 48:4, 81:1, 81:2, 81:3, 122, 123, 146, 149, 168, 177, 178, 179, 187, 200, 202, 208, 210, 215, 224, 254, 255 y 264;
pigmentos de color amarillo tales como I.C. Pigmento Amarillo 1, 3, 5, 6, 14, 55, 60, 61, 62, 63, 65, 73, 74, 77, 81, 93, 97, 98, 104, 108, 110, 128, 138, 139, 147, 150, 151, 154, 155, 166, 167, 168, 170, 180, 188, 193, 194 y 213; pigmentos de color naranja tales como I.C. Pigmento Naranja 36, 38 y 43;
pigmentos de color azul tales como I.C. Pigmento Azul 15, 15:2, 15:3, 15:4, 15:6, 16, 22 y 60;
pigmentos de color verde tales como I.C. Pigmento Verde 7, 36 y 58;
pigmentos de color violeta tales como I.C. Pigmento Violeta 19, 23, 32 y 50; y
pigmentos de color negro tales como I.C. Pigmento Negro 7.
De estos, se puede hacer uso preferido de, por ejemplo, I.C. Pigmento Rojo 122, I.C. Pigmento Amarillo 74, 128 y 155, I.C. Pigmento Azul 15:3, 15:4 y 15:6, I.C. Pigmento Verde 7 y 36, I.C. Pigmento Violeta 19, e I.C. Pigmento Negro 7.
Con respecto al colorante disperso y/o pigmento incluido en la dispersión, el tipo, tamaño de partícula, método de tratamiento y similares pueden seleccionarse adecuadamente de acuerdo con el propósito previsto del mismo. Además, el colorante disperso y el pigmento incluidos en la dispersión pueden usarse solos o en combinación de dos o más.
La concentración del colorante disperso y del pigmento en la dispersión es preferentemente del 1 al 50 % en peso, y más preferentemente del 5 al 40 % en peso, por el 100 % en peso de la dispersión. Si la concentración del colorante disperso y el pigmento excede el 50 % en peso, la densidad del colorante disperso y el pigmento en la dispersión aumenta, de modo que se altera el libre movimiento. Por lo tanto, existe la posibilidad de que se produzca agregación.
Puede usarse agua y/o un disolvente orgánico soluble en agua como disolvente acuoso, y se pueden usar dos o más de dichos disolventes en mezcla. El agua es preferentemente agua pura o agua de intercambio iónico (agua desionizada). Además, los ejemplos de disolventes orgánicos solubles en agua que pueden usarse incluyen alcoholes tales como alcohol metílico, alcohol etílico, alcohol n-propílico, alcohol isopropílico, alcohol n-butílico, alcohol secbutílico y ferc-butílico; glicoles tales como etilenglicol, propilenglicol, dipropilenglicol, butilenglicol, trietilenglicol, 1,2,6-hexanotriol, tiodiglicol, hexilenglicol y dietilenglicol; glicol éteres tales como etilenglicol monometil éter, etilenglicol monoetil éter, dietilenglicol metil éter, dietilenglicol etil éter, trietilenglicol monometil éter, trietilenglicol monoetil éter y trietilenglicol monobutil éter; alcoholes polihídricos, tales como glicerol; y compuestos que contienen nitrógeno tales como N-metil-2-pirrolidona, 2-pirrolidona y 1,3-dimetil-2-imidazolidinona. Además, en el caso en el que se usa una solución mixta de agua y un disolvente orgánico soluble en agua, la relación de los disolventes orgánicos solubles en agua es del 10 % en peso o menos, preferentemente del 0,01 al 5 % en peso, por el 100 % en peso de la dispersión.
La relación de agua y un disolvente orgánico soluble en agua en la dispersión es preferentemente del 5 al 95 % en peso, y más preferentemente del 30 al 90 % en peso, por el 100 % en peso de la dispersión.
El método para producir la dispersión de la presente invención incluye preferentemente en particular mezclar y dispersar la composición de dispersión, el colorante y/o pigmento disperso y el disolvente acuoso descritos anteriormente. Por ejemplo, la dispersión se puede obtener mezclando el dispersante con el colorante disperso y/o pigmento, y el disolvente acuoso usando un aparato de mezcla y dispersión tal como un agitador de pintura, molino de perlas, molino de bolas, máquina de disolución y amasadora. Además, en caso de que se usen ingredientes que sean sólidos a temperatura ambiente, se podrán calentar y mezclar si es necesario.
La dispersión tiene una viscosidad de preferentemente 10,0 mPas o menos, y más preferentemente 5,0 mPas o menos. Además, es deseable que el límite inferior de la viscosidad de la dispersión sea de al menos 1,0 mPa s. Aquí, la viscosidad se mide a 25 °C.
El tamaño de partícula promedio del colorante disperso y/o pigmento en la dispersión tiene, por ejemplo, 330 nm o menos, y preferentemente de 100 a 300 nm, como tamaño de partícula después de 5 horas de dispersión en la dispersión. "Tamaño de partícula promedio" se refiere aquí al diámetro medio (D50).
La tensión superficial estática de la dispersión es preferentemente 50 mN/m o menos, y más preferentemente 45 mN/m o menos, y el límite inferior es más preferentemente 20 mN/m o más.
Además, la composición de tinta de la presente invención contiene preferentemente (i) a (iii) a continuación:
(i) la composición de dispersión,
(ii) un colorante disperso y/o pigmento, y
(iii) un agua y/o un disolvente orgánico soluble en agua.
Además, es preferible añadir opcionalmente aditivos tales como resinas, absorbentes de ultravioleta, antioxidantes, ajustadores del pH, conservantes y modificadores de la viscosidad.
La concentración del colorante disperso y/o del pigmento en la composición de tinta es preferentemente del 0,1 al 20 % en peso, y más preferentemente del 0,1 al 10 % en peso, por el 100 % en peso de la composición de tinta.
La relación de agua y/o el disolvente orgánico soluble en agua en la composición de tinta es preferentemente del 50 al 99 % en peso, y más preferentemente del 60 al 95 % en peso, por el 100 % en peso de la composición de tinta.
La resina contenida en la composición de tinta es preferentemente un polímero que tiene grupos hidrófobos y grupos hidrófilos. Un polímero de este tipo tiene preferentemente al menos un grupo funcional seleccionado de grupos alquilo, grupos cicloalquilo y grupos arilo, como grupos hidrófobos. Además, un polímero de este tipo presenta preferentemente al menos un grupo funcional seleccionado de grupos carboxilo, grupos sulfo, grupos hidroxilo, grupos amino, grupos amida y grupos funcionales de los mismos, como grupos hidrófilos. Un polímero de este tipo se puede obtener polimerizando monómeros u oligómeros que tienen grupos funcionales tales como grupos acriloílo, metacriloílo, vinilo y alilo. Específicamente, los ejemplos de dichos monómeros y oligómeros que pueden usarse incluyen estireno, acrilato de tetrahidrofurfurilo, metacrilato de butilo, (a, 2, 3 o 4)-alquilestireno, (a, 2, 3 o 4)-alcoxiestireno, 3,4-dimetilestireno, a-fenilestireno, divinilbenceno, vinilnaftaleno, (met)acrilato de dimetilamino, (met)acrilato de dimetilaminoetilo, dimetilaminopropilacrilamida, acrilato de N,N-dimetilaminoetilo, acriloilmorfolina, N,N-dimetil acrilamida, N-isopropil acrilamida, N,N-dietil acrilamida, (met)acrilato de metilo, (met)acrilato de etilo, (met)acrilato de propilo, (met)acrilato de etilhexilo y otros (met)acrilatos de alquilo, (met)acrilato de metoxidietilenglicol, (met)acrilatos de dietilenglicol o polietilenglicol con etoxi, grupos propoxi o butoxi, (met)acrilato de ciclohexilo, (met)acrilato de bencilo, (met)acrilato de fenoxietilo, (met)acrilato de isobornilo y (met)acrilatos de hidroxialquilo; y otros di(met)acrilatos de (mono, di, tri, tetra o poli)etilenglicol en los casos donde se deba introducir una estructura reticulada además de la función individual, tal como flúor, (met)acrilatos que contienen cloro o silicio, (met)acrilamida, amida de ácido maleico, (met)acrilato; (met)acrilato tal como 1,4-butanodiol, 1,5-pentanodiol, 1,6-hexanodiol, 1,8-octanodiol y 1,10-decanodiol, tri(met)acrilato de trimetilolpropano, (di o tri) (met)acrilato de glicerol, di(met)acrilatos de óxido de etileno, aductos de bisfenol A o F; y compuestos que contienen un grupo acrílico o metacrílico tales como di(met)acrilato de neopentilglicol, tetra(met)acrilato de pentaeritritol y hexa(met)acrilato de dipentaeritritol.
La relación de la resina en la composición de tinta no está particularmente limitada, pero preferentemente del 0 al 30 % en peso, y más preferentemente del 0 al 20 % en peso, por el 100 % en peso de la composición de tinta. Además, en el caso en el que se mezcle una resina en la composición de tinta, la cantidad de la misma se fija preferentemente en al menos el 1 % en peso.
Además, la composición de tinta puede contener diversos aditivos. Los ejemplos de aditivos pueden incluir absorbentes de ultravioleta, antioxidantes, ajustadores del pH, conservantes, modificadores de la viscosidad o similares. Estos pueden seleccionarse y mezclarse adecuadamente en la composición de tinta. Estos aditivos se pueden mezclar dentro del equilibrio del 100 % en peso de la composición de dispersión y tinta, además del colorante disperso y/o pigmento, el agua y/o disolvente orgánico soluble en agua, y la resina, y específicamente en una relación del 0 al 10 % en peso por el 100 % en peso de la composición de tinta.
Además, el método para producir la composición de tinta no está particularmente limitado, pero es preferible adoptar un método que incluya la obtención de una dispersión mezclando y dispersando el dispersante, el colorante disperso y/o pigmento y el disolvente acuoso descritos anteriormente; y mezclar la dispersión con al menos una sustancia seleccionada del grupo que consiste en agua, disolventes orgánicos hidrosolubles, resinas, absorbentes de ultravioleta, antioxidantes, ajustadores del pH, conservantes y modificadores de la viscosidad.
La composición de tinta se aplica sobre un medio de registro mediante un método de registro por inyección de tinta, un método de registro que implica el uso de un instrumento de escritura tal como un bolígrafo y algún otro método de impresión. Es especialmente preferible usar la composición de tinta de la presente invención en un método de registro por inyección de tinta.
Ejemplos
La presente invención se describirá en detalle en lo sucesivo en el presente documento con referencia a los Ejemplos y Ejemplos Comparativos, pero la presente invención no se limita a los mismos. Además, en los siguientes ejemplos, "partes" y "%" indican "partes en peso" y "% en peso", respectivamente.
Ejemplo 1
Se cargó un recipiente de plástico (hecho de polipropileno y con una capacidad de 0,5 l) con 15 partes del colorante rojo disperso DR-60 (I.C. Rojo Disperso 60), 74,7 partes de agua con intercambio iónico como disolvente acuoso, y 0,1 partes de propilenglicol, 10,0 partes del compuesto (A-1) como componente (A), 0,05 partes del compuesto (B-1) como componente (B), 0,15 partes del compuesto (C-1) como componente (C), y 300 partes de perlas de circonio (diámetro de 0,3 mm), y se dispersaron durante 1 hora, 3 horas y 5 horas usando un agitador de pintura (fabricado por Asada Iron Works, Co. Ltd.). Después de la dispersión, las perlas de circonio se eliminaron por filtración para obtener una dispersión.
Ejemplos 2 a 18 y Ejemplos comparativos 1 a 11
Se prepararon dispersiones que tenían las composiciones mostradas en las Tablas 1,2 y 3 mediante el mismo método que en el Ejemplo 1.
La viscosidad, el tamaño de partícula promedio y la tensión superficial de cada dispersión se midieron mediante los siguientes métodos. Los resultados se muestran en las Tablas 1, 2 y 3 a continuación. Además, en cada tabla, los paréntesis indican la cantidad de principio activo. El principio activo de cada componente que no se describe entre paréntesis es del 100 %, y cada parte en peso muestra la cantidad del principio activo.
Viscosidad
La viscosidad (a 25 °C) de la dispersión después de 1 hora, 3 horas y 5 horas de dispersión se midió usando un viscosímetro de tipo TVE-20 E (fabricado por Toki Sangyo Co., Ltd.). Es deseable que la viscosidad sea constante incluso si el tiempo de dispersión es largo.
Tamaño de partícula promedio
Se midió el tamaño de partícula promedio (D50) del colorante disperso en cada tiempo de dispersión como en la viscosidad usando un analizador del tamaño de partícula concentrado FPAR-1000 (fabricado por Otsuka Electronics Co., Ltd.).
Tensión superficial
La tensión superficial estática de la dispersión en cada tiempo de dispersión se midió como en la viscosidad usando un tensiómetro superficial de alto rendimiento DY-500 (fabricado por Kyowa Interface Science, Inc.). Es deseable que la tensión superficial estática pueda mantenerse incluso si el tiempo de dispersión es largo.
T l 1
continuación
En las Tablas 1 a 3, los detalles de los componentes (A), (B) y (C) en cada tabla son los siguientes:
(A-1): Sulfonato de lignina de sodio
(fabricado por West Virginia Pulp & Paper Company, peso molecular promedio en peso: 8.400)
(A-2): Sulfonato de lignina de sodio
(PEARLLEX NP fabricado por Nippon Paper Industries Co., Ltd., peso molecular promedio en peso: 12.000) (A-3): sulfonato de sodio y lignina modificado
(PEARLLEX DP fabricado por Nippon Paper Industries Co., Ltd., peso molecular promedio en peso: 12.000) (A-4): SMA-1440
(fabricado por KAWAHARA PETROCHEMICAL CO., LTD., principio activo: 20 %, copolímero de estireno-anhídrido maleico, peso molecular promedio en peso: 7.000)
(A-5): SHALLOLAN-103P
(fabricado por DKS Co. Ltd., principio activo: 40 %, poliacrilato de sodio, peso molecular promedio en peso: 10.000) (A-6): LAVELIN FD-40
(fabricado por DKS Co. Ltd., principio activo: 40%, un condensado de naftalenosulfonato de sodio y formalina, peso molecular promedio en peso: 4.000)
(A-7): Noigen EA-137
(fabricado por DKS Co. Ltd., principio activo: 100 %, peso molecular promedio en peso del polioxietilén estiril fenil éter: de 850 a 950)
(B-1): Etoxilato de 2,5,8,11-tetrametil-6-dodecina-5,8-diol (En la fórmula (2), el valora promedio de m n = 4). (B-2): Etoxilato de 2,4,7,9-tetrametil-5-decina-4,7-diol (En la fórmula (2), el valora promedio de m n = 4).
(b -3): 2,4,7,9-tetrametil-5-decina-4,7-diol
(C-1): En la fórmula (3), w y = 48, peso molecular promedio en peso: 5.250, contenido de óxido de etileno: 40 %, contenido de óxido de propileno: 60 %
(C-2): En la fórmula (3), w y = 12, peso molecular promedio en peso: 1.800, contenido de óxido de etileno: 30 %, contenido de óxido de propileno: 70 %
(C-3): En la fórmula (3), w y = 26, peso molecular promedio en peso: 2.900, contenido de óxido de etileno: 40 %, contenido de óxido de propileno: 60 %
(C-4): En la fórmula (3), w y = 145, peso molecular promedio en peso: 8.000, contenido de óxido de etileno: 80 %, contenido de óxido de propileno: 20 %
(C-5): En la fórmula (3), w y = 205, peso molecular promedio en peso: 11.250, contenido de óxido de etileno: 80 %, contenido de óxido de propileno: 20 %
(DR-60): I.C. Rojo Disperso 60
(DY-54): I.C. Amarillo Disperso 54
(DB-359): I.C. Azul Disperso 359
(DB-360): I.C. Azul Disperso 360
(DBr-27): I.C. Marrón Disperso 27
Notas
Con respecto a los intervalos numéricos que se divulgan en la presente divulgación se entenderá, por supuesto, que de manera normal el criterio técnico para el límite superior es diferente del criterio técnico para el límite inferior, es decir, los límites superior e inferior son propuestas intrínsecamente distintas.
Para evitar dudas, se confirma que en la descripción general anterior, de la manera habitual, la propuesta de preferencias y opciones generales con respecto a diferentes características de la composición y los métodos constituye la propuesta de combinaciones generales de esas preferencias y opciones generales para las diferentes características, en la medida en que sean combinables y compatibles y se planteen en el mismo contexto.

Claims (10)

  1. REIVINDICACIONES 1. Una dispersión para una composición de tinta, que comprende un colorante disperso y/o pigmento, un disolvente acuoso y una composición de dispersante, comprendiendo la composición de dispersante: (A) del 85 al 99,89 % en peso de un dispersante, distinto del (B) y (C) definidos a continuación, en donde el dispersante (A) es uno o dos o más seleccionados de: gomas naturales tales como goma arábiga y goma de tragacanto, glucósidos tales como saponina, derivados de celulosa tales como metilcelulosa, carboxicelulosa e hidroximetilcelulosa, sulfonato de lignina (Na, K, Ca, Mg) o un condensado de formalina del mismo, polímeros naturales tales como goma laca, polímeros aniónicos tales como poliacrilatos, copolímeros de estireno-anhídrido maleico, copolímeros de olefina-anhídrido maleico, sulfonatos de poliestireno (Na, K), copolímeros de acrilamida-ácido acrílico, alginato de sodio, sales de copolímeros de estireno-ácido acrílico, sales de copolímeros de vinilnaftaleno-ácido maleico, sales de condensados de formalina del ácido naftalenosulfónico, polímeros no iónicos seleccionados de alcoholes polivinílicos, polialquilenpoliaminas, poli-acrilamidas, polivinilpirrolidonas y polietilenglicoles, tensioactivos aniónicos tales como tensioactivos aniónicos de tipo carboxilato, tensioactivos aniónicos de tipo éster de sulfato, tensioactivos aniónicos de tipo sulfonato, tensioactivos aniónicos de tipo sal de éster de fosfato; y tensioactivos no iónicos tales como tensioactivos no iónicos de tipo cadena de oxietileno y tensioactivos no iónicos del tipo que contienen grupos hidroxilo: ésteres de sorbitán, glicéridos, (mono, poli)ésteres de ácido graso alquílico de poliglicerina, ésteres de ricinoleato condensado de poliglicerina, monoglicéridos de ácido orgánico, ésteres de ácido graso de propilenglicol, ésteres de ácido graso de sacarosa, éteres de alquilglicerilo, alquilpoliglucósidos, lecitina; (B) del 0,01 al 5 % en peso de acetilenglicol representado por la siguiente fórmula (1) y/o etoxilato de acetilenglicol representado por la siguiente fórmula (2);
    en donde R1 y R2 representan cada uno un grupo alquilo que tiene de 1 a 5 átomos de carbono;
    en donde R3 y R4 representan cada uno un grupo alquilo que tiene de 1 a 5 átomos de carbono, m y n son cada uno un número positivo de 0,5 a 25, y m n es de 1 a 40, y (C) del 0,1 al 10 % en peso de uno o dos o más tipos seleccionados de polímeros de bloque de polioxi (etilenopropileno) representados por la siguiente fórmula (3) y que tienen un peso molecular promedio en peso de 1.500 a 20.000, un contenido de óxido de etileno del 20 al 90 % en peso, y un contenido de óxido de propileno del 10 al 80 % en peso: HO(C2H4O)w(C3H6O)x(C2H4O)yH (3) en donde w, x e y son números positivos, en donde (A) (B) (C) = 100 % en peso de la composición de dispersante.
  2. 2. Una dispersión de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el peso molecular promedio en peso del dispersante (A) es 100 o más.
  3. 3. Una dispersión de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en donde, en el polímero de bloque de polioxi(etilenopropileno) (C), el contenido de óxido de etileno es del 35 al 90 % en peso y el contenido de óxido de propileno es del 10 al 65 % en peso.
  4. 4. Una dispersión de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 o 3, en donde el polímero de bloque de polioxi(etileno-propileno) (C) tiene un peso molecular promedio en peso de 5.000 a 20.000.
  5. 5. Una dispersión de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la cantidad del componente (B) es del 0,1 al 1 % en peso de la composición.
  6. 6. Una dispersión de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la cantidad del componente (C) es del 0,5 al 5 % en peso de la composición.
  7. 7. Una composición de tinta que comprende una dispersión de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6.
  8. 8. Uso, como composición de tinta, de una dispersión de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6.
  9. 9. Un método para producir una dispersión de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, que comprende mezclar y dispersar los componentes (A), (B) y (C) de dicha composición de dispersante, un colorante disperso y/o pigmento, y un disolvente acuoso.
  10. 10. Un método para producir una composición de tinta, comprendiendo el método: obtener una dispersión de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 mezclando y dispersando los componentes (A), (B) y (C) de dicha composición de dispersante, un colorante disperso y/o pigmento, y un disolvente acuoso; y mezclar la dispersión con al menos una sustancia seleccionada de agua, disolventes orgánicos hidrosolubles, resinas, absorbentes de ultravioleta, antioxidantes, ajustadores del pH, conservantes y modificadores de la viscosidad.
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