MX2014013051A - Pigmento organico de fusion super baja con imidas cristalinas. - Google Patents

Abstract

Se proporciona un pigmento orgánico que incluye una resina polimérica, opcionalmente un colorante y una imida cristalina de molécula pequeña que tiene un peso molecular menor de 1,000 g/mol. La resina polimérica puede ser una resina amorfa y una mezcla de la resina amorfa y la imida cristalina se puede caracterizar por una reducción en la temperatura de transición vítrea con respecto a la de la resina y por la carencia de un punto de fusión para la imida cristalina según se determina por calorimetría de exploración diferencial, la entalpía de fusión para la imida cristalina en la mezcla se mide para que sea menor de 10% de la entalpía de fusión de la imida cristalina en forma pura. Además, el pigmento orgánico se puede configurar para tener una temperatura de fusión mínima (MFT, por sus siglas en inglés) de fijación de corrugado menor que o igual a la MFT de fijación de corrugado de un pigmento orgánico de agregación por emulsión de fusión ultra baja distintivo. Las imidas cristalinas adecuadas pueden incluir N-alquil y N-aril imidas, tales como N-bencilftalimida.

Description

PIGMENTO ORGANICO DE FUSION SUPER BAJA CON IMIDAS CRISTALINAS Campo de la Invención Las modalidades descritas actualmente están dirigidas de modo general a composiciones de pigmento orgánico que incluyen imidas cristalinas. De manera más específica, las modalidades descritas actualmente se relacionan con composiciones de pigmento orgánico que incluyen imidas cristalinas de molécula pequeña las cuales son compatibles con resinas aglutinantes de pigmento orgánico para proporcionar temperatura de fusión mínima de fijación de corrugado bajo.

Antecedentes de la Invención La electrofotografía, la cual es un método para visualizar información de imagen al formar una imagen latente electrostática actualmente se utiliza en diversos campos. El término "electrostatográfico" se utiliza de manera general intercambiablemente con el término "electrofotográfico". En general, la electrofotografía comprende la formación de una imagen latente electrostática sobre un fotorreceptor, seguido por el revelado de la imagen con un revelador que contiene un pigmento orgánico y transferencia subsecuente de la imagen sobre un material de transferencia tal como papel o una lámina, y fijación de la imagen sobre el material de transferencia utilizando calor, un disolvente, presión y/o Ref. 251462 similar para obtener una imagen permanente.

La temperatura de fusión mínima (MFT, por sus siglas en inglés) de fijación de corrugado es una medición utilizada para determinar el desempeño y eficiencia de energía de un pigmento orgánico particular en combinación con un tipo de papel específico y un fusor específico (el cual fija el pigmento orgánico sobre el papel). La MFT de fijación de corrugado se mide al plegar el papel a través de un área de llenado sólida de una imagen y después enrollar una masa definida a través de un área plegada. El papel también se puede plegar utilizando una plegadora disponible comercialmente tal como la plegadora de papel duplo D-590. Se prepara una pluralidad de láminas de papel con imágenes que han sido fusionadas sobre un intervalo amplio de temperaturas de fusión. Las láminas de papel después se despliegan y el pigmento orgánico que se ha perdido de la lámina de papel es barrido de la superficie. La comparación óptica del área de corrugado después se realiza con un diagrama de referencia el cual proporciona una definición de un nivel aceptable de adhesión de pigmento orgánico; de modo alternativo, el área de corrugado se puede cuantificar por análisis de imagen por computadora. Cuanto más pequeña es el área que ha perdido pigmento orgánico, mejor es la adhesión del pigmento orgánico y la temperatura requerida para obtener un nivel aceptable de adhesión se define como la MFT de fijación de corrugado.

Actualmente, los pigmentos orgánicos de agregación en emulsión (EA, por sus siglas en inglés) de fundido ultra bajo (ULM, por sus siglas en inglés), tales como los descritos en las patentes U.S. No. 7,547,499, por ejemplo, tienen una MFT de fijación de corrugado de marca distintiva de aproximadamente -20°C en relación a pigmentos orgánicos de EA de estireno/acrilato. Este desempeño de MFT de fijación de corrugado mejorado permite una reducción en la energía del fusor y una vida de fusor aumentada cuando se compara con pigmentos orgánicos de EA. Existe un deseo por reducir la MFT aún más, en 10°C a 20°C adicionales, por ejemplo.

Breve Descripción de la Invención En modalidades, se proporciona un pigmento orgánico que comprende: una resina polimérica; opcionalmente un colorante; y una imida cristalina de molécula pequeña que tiene un peso molecular menor de 1,000 g/mol.

Otra modalidad proporciona un pigmento orgánico de agregación por emulsión que comprende: una resina polimérica amorfa; opcionalmente un colorante; y una imida cristalina de molécula pequeña que tiene un peso molecular menor de 500 g/mol y un punto de fusión menor de aproximadamente 120°C, en donde una mezcla de la resina polimérica amorfa y la imida cristalina de molécula pequeña se caracteriza por una reducción en la temperatura de transición vitrea con respecto a la de la resina polimérica amorfa y por la carencia de un pico de transición de fase sólida a líquida significativo para la imida cristalina de molécula pequeña, determinada por calorimetría de exploración diferencial, la entalpia de fusión para la imida cristalina de molécula pequeña en la mezcla se mide para que sea menor de 10% de la entalpia de fusión de la imida cristalina de molécula pequeña en forma pura.

En otra modalidad adicional, se proporciona un método de elaboración de partículas de pigmento orgánico que comprende: mezclar una emulsión de resina amorfa polimérica, opcionalmente por lo menos una emulsión colorante, una emulsión de cera opcional y una emulsión de imida cristalina de molécula pequeña, la imida cristalina de molécula pequeña tiene un peso molecular menor de 1,000 g/mol, para formar una emulsión compuesta; y agregar un agente de agregación a la emulsión compuesta para formar partículas de pigmento orgánico agregadas en emulsión.

Breve Descripción de las Figuras La figura 1 es una gráfica de brillo como una función de la temperatura del rodillo de fusor para un pigmento orgánico que comprende N-bencilftalimida; y la figura 2 es una gráfica del área de corrugado como una función de la temperatura del rodillo fusor para determinar la MFT de fijación de corrugado de un pigmento orgánico que comprende N-bencilftalimida.

Descripción Detallada de la Invención De acuerdo con la presente descripción se proporcionan pigmentos orgánicos los cuales incluyen imidas cristalinas de molécula pequeña. En modalidades, el pigmento orgánico puede comprender imidas cristalinas de molécula pequeña y una resina polimérica amorfa, en donde una mezcla de la resina polimérica amorfa y las imidas cristalinas de molécula pequeña se caracterizan por una reducción en la temperatura de transición vitrea con respecto a la de la resina polimérica amorfa y por la carencia de un pico de transición de fase sólida a líquida significativo para la imida cristalina de molécula pequeña, determinada por calorimetría de exploración diferencial. Por ejemplo, la carencia de un pico de transición de fase sólida a líquida significativo se puede demostrar por la entalpia de fusión para las imidas cristalinas de molécula pequeña en la mezcla que se mide para que sea menor de 20% de su valor original, en modalidades, menor de 10% de su valor original y en algunas modalidades menor de 5% de su valor original, el valor original representa la entalpia de fusión para la molécula pequeña cuando se mide independientemente; esto caracteriza compatibilidad de las imidas cristalinas de molécula pequeña con la resina polimérica amorfa. Además, en algunas modalidades, las imidas cristalinas de molécula pequeña pueden tener un punto de fusión de menos de 120°C. De acuerdo con algunas modalidades, los pigmentos orgánicos de agregación en emulsión (EA, por sus siglas en inglés) que comprenden imidas cristalinas de molécula pequeña pueden obtener una MFT de fijación de corrugado comparable por lo menos con los pigmentos orgánicos de EA de ULM nominales tales como el pigmento orgánico XeroxMR 700 Digital Color Press (DCP) disponible de Xerox Corp., por ejemplo, sino menor, en por lo menos 5°C o en 10°C a 20°C, por ejemplo.

RESINAS Cualquier resina de pigmento orgánico se puede utilizar en los procesos de la presente descripción. A su vez, estas resinas pueden elaborarse de cualquier monómero o monómeros adecuados por medio de cualquier método de polimerización adecuado. En modalidades, la resina se puede preparar por un método diferente a la polimerización en emulsión. En modalidades, adicionales, la resina se puede preparar por polimerización en condensación.

En modalidades, la resina puede ser un poliéster, poliimida, poliolefina, poliamida, policarbonato, resina epóxica y/o copolímeros de la misma. En modalidades, la resina puede ser una resina amorfa, una resina cristalina y/o una mezcla de resinas cristalina y amorfa. La resina cristalina puede estar presente en la mezcla de resinas cristalina y amorfa, por ejemplo en una cantidad de 0 a aproximadamente 50 por ciento en peso de la resina de pigmento orgánico total, en modalidades de 5 a aproximadamente 35 por ciento en peso de la resina de pigmento orgánico. La resina amorfa puede estar presente en la mezcla, por ejemplo, en una cantidad de aproximadamente 50 a aproximadamente 100 por ciento en peso de la resina de pigmento orgánico total, en modalidades, de 95 a aproximadamente 65 por ciento en peso de la resina de pigmento orgánico.

En modalidades, la resina amorfa se puede seleccionar el grupo que consiste de poliéster, una poliamida, una poliimida, un poliestireno-acrilato, un poliestireno-metacrilato, un poliestireno-butadieno o un poliéster-imida y mezclas de los mismos. En modalidades, la resina cristalina se puede seleccionar del grupo que consiste de poliéster, una poliamida, una poliimida, un polietileno, un polipropileno, un polibutileno, un poliisobutirato, un copolímero de etileno-propileno o un copolímero de etileno-acetato de vinilo y mezclas de los mismos. En modalidades adicionales, la resina puede ser una resina cristalina de poliéster y/o amorfa de poliéster. En modalidades, el polímero utilizado para formar la resina puede ser una resina de poliéster que incluye las resinas descritas en las patentes U.S. Nos.6,593,049 y 6,756,176. Las resinas adecuadas también incluyen una mezcla de una resina de poliéster amorfa y una resina de poliéster cristalina como se describe en la patente U.S. No.6,830,860.

En modalidades, la resina puede ser una resina de poliéster formada al hacer reaccionar un diol con un diácido en presencia de un catalizador opcional. Al formar un poliéster cristalino, los dioles orgánicos adecuados incluyen dioles alifáticos con aproximadamente 2 a aproximadamente 36 átomos de carbono tales como 1,2-etanodiol, 1,3-propanodiol, 1,4-butanodiol, 1,5-pentanodiol, 1,6-hexanodiol, 1,7-heptanodiol, 1,8-octanodiol, 1,9-nonanodiol, 1,10-decanodiol, 1,12-dodecanodiol, combinaciones de los mismos y similares. El diol alifático puede seleccionarse, por ejemplo, en una cantidad de aproximadamente 40 a aproximadamente 60 por ciento en mol, en modalidades de aproximadamente 42 a aproximadamente 55 por ciento en mol, en modalidades, de aproximadamente 45 a aproximadamente 53 por ciento en mol de la resina.

Los ejemplos de diácidos orgánicos o diésteres seleccionados para la preparación de las resinas cristalinas incluyen ácido oxálico, ácido succínico, ácido glutárico, ácido adípico, ácido subérico, ácido azelaico, ácido fumárico, ácido maleico, ácido dodecanodioico, ácido sebácico, ácido itálico, ácido isoftálico, ácido tereftálico, ácido naftalen-2,6-dicarboxílico, ácido naftalen-2,7-dicarboxílico, ácido ciclohexano dicarboxílico, ácido malónico y ácido mesacónico, un diéster o anhídrido del mismo y combinaciones de los mismos. El diácido orgánico se puede seleccionar en una cantidad, por ejemplo, en modalidades de aproximadamente 40 a aproximadamente 60 por ciento en mol, en modalidades, de aproximadamente 42 a aproximadamente 55 por ciento en mol, en modalidades, de aproximadamente 45 a aproximadamente 53 por ciento en mol.

Los ejemplos de resinas cristalinas incluyen poliésteres, poliamidas, poliimidas, poliolefinas, polietileno, polibutileno, poliisobutirato, copolímeros de etileno-propileno, copolímeros de etileno-acetato de vinilo, polipropileno, mezclas de los mismos y similares. Las resinas cristalinas específicas pueden estar basadas en poliéster tal como poli(etileno-adipato), poli (propileno-adipato), poli (butileno-adipato), poli (pentileno-adipato), poli (hexileno-adipato), poli(octileno-adipato), poli(etileno-succinato), poli(propileno-succinato), poli(butileno-succinato), poli(pentileno-succinato), poli(hexileno-succinato), poli(octileno-succinato), poli(etileno-sebacato), poli (propileno-sebacato), poli (butileno-sebacato), poli(pentileno-sebacato), poli (hexileno-sebacato), poli(octileno-sebacato), alcalino copoli(5-sulfoisoftaloil)-copoli(etileno-adipato), poli(decileno-sebacato), poli(decileno-decanodioato), poli- (etileno-decanodioato), poli-(etileno-dodecanodioato), poli(nonileno-sebacato), poli (nonileno-decanodioato), poli (nonileno-dodecanodioato), poli (decileno-dodecanodioato), copoli (etileno-fumarato)-copoli (etileno-sebacato), copoli (etileno-fumarato)-copoli (etileno-decanodioato) y copoli (etileno-fumarato)-copoli (etileno-dodecanodioato). La resina cristalina, cuando se utiliza, puede estar presente, por ejemplo, en una cantidad de aproximadamente 5 a aproximadamente 50 por ciento en peso de los componentes de pigmento orgánico. En modalidades, de aproximadamente 10 a aproximadamente 35 por ciento en peso de los componentes de pigmento orgánico.

La resina cristalina puede poseer diversos puntos de fusión de, por ejemplo, aproximadamente 30°C a aproximadamente 120°C, en modalidades, de aproximadamente 50°C a aproximadamente 90°C. La resina cristalina puede tener un promedio en número de peso molecular (Mn), medido por cromatografía de permeación en gel (GPC) de, por ejemplo, aproximadamente 1,000 a aproximadamente 50,000, en modalidades, de aproximadamente 2,000 a aproximadamente 25,000 y un promedio en peso de peso molecular (Mw) de, por ejemplo, desde aproximadamente 2,000 a aproximadamente 100,000, en modalidades de aproximadamente 3,000 a aproximadamente 80,000 determinado por cromatografía de permeación en gel utilizando estándares de poliestireno. La distribución de peso molecular (Mw/Mn) de la resina cristalina puede ser, por ejemplo, de aproximadamente 2 a aproximadamente 6, en modalidades de aproximadamente 2 a aproximadamente 4.

Los ejemplos de diácido o diésteres seleccionados para la preparación de poliésteres amorfos incluyen ácidos dicarboxílicos o diésteres tales como ácido tereftálico, ácido itálico, ácido isoftálico, ácido fumárico, ácido maleico, ácido succínico, ácido itacónico, ácido succínico, anhídrido succínico, ácido dodecenilsuccínico, anhídrido dodecenilsuccínico, ácido glutárico, anhídrido glutárico, ácido adípico, ácido pimélico, ácido subérico, ácido azelaico, ácido dodecanodioico, tereftalato de dimetilo, tereftalato de dietilo, isoftalato de dimetilo, isoftalato de dietilo, ftalato de dimetilo, anhídrido itálico, ftalato de dietilo, succinato de dimetilo, fumarato de dimetilo, maleato de dimetilo, glutarato de dimetilo, adipato de dimetilo, dodecenilsuccinato de dimetilo y combinaciones de los mismos. Los diácidos o diésteres orgánicos pueden estar presentes, por ejemplo, en una cantidad de aproximadamente 40 a aproximadamente 60 por ciento en mol de la resina, en modalidades de aproximadamente 42 a aproximadamente 52 por ciento en mol de la resina, en modalidades, de aproximadamente 45 a aproximadamente 53 por ciento en mol de la resina.

Los ejemplos de dioles utilizados en la generación de poliéster amorfo incluyen 1 ,2-propanodiol, 1.3-propanodiol, 1,2-butanodiol, 1 ,3-butanodiol, 1.4-butanodiol, pentanodiol, hexanodiol, 2,2-dimetilpropanodiol, 2,2,3-trimetilhexanodiol, heptanodiol, dodecanodiol, bis (hidroxietil)-bisfenol A, bis(2-hidroxipropil)-bisfenol A, 1.4-ciclohexanodimetanol, 1 ,3-ciclohexanodimetanol, xilenodimetanol, ciclohexanodiol, dietilenglicol , bis (2-hidroxietil)óxido, dipropilenglicol, dibutileno glicol y combinaciones de los mismos. La cantidad de diol orgánico seleccionado puede variar y puede estar presente, por ejemplo, en una cantidad desde aproximadamente 40 a aproximadamente 60 por ciento en mol de la resina, en modalidades de aproximadamente 42 a aproximadamente 55 por ciento en mol de la resina, en modalidades, de aproximadamente 45 a aproximadamente 53 por ciento en mol de la resina.

En modalidades, los catalizadores de policondensación se pueden utilizar en formación poliésteres. Los catalizadores de policondensación los cuales se pueden utilizar para ya sea los poliésteres cristalinos o amorfos incluyen titanatos de tetraalquilo, óxido de dialquilestaño tales como óxido de dibutilestaño, tetraalquilestaños tales como dilaurato de dibutilestaño e hidróxidos de óxido de dialquilestaño tales como hidróxido de óxido de butilestaño, octoato de estaño, alcóxidos de aluminio, alquil zinc, dialquil zinc, óxido de zinc, óxido estanoso, o combinaciones de los mismos. Estos catalizadores se pueden utilizar en cantidades, por ejemplo, de aproximadamente 0.01 por ciento en mol a aproximadamente 5 por ciento en mol en base en el diácido o diéster inicial utilizado para generar la resina de poliéster.

En modalidades, las resinas amorfas adecuadas incluyen poliésteres, poliamidas, poliimidas, poliolefinas, polietileno, polibutileno, poliisobutirato, copolímeros de etileno-propileno, copolímeros de etileno-acetato de vinilo, polipropileno, combinaciones de los mismos y similares. Los ejemplos de resinas amorfas las cuales pueden ser utilizadas incluyen resinas de poliéster sulfonadas con alcali, resinas de poliéster sulfonadas con alcali ramificadas, resinas de poliéster sulfonadas con alcali, y resinas poliimida sulfonadas alcali. Las resinas de poliéster sulfonadas con alcali pueden ser útiles en modalidades tal como sales de metal o alcalinas de copoli (etileno-tereftalato)-copoli(etileno-5-sulfo-isoftalato), copoli (propileno-tereftalato)-copoli(propileno-5-sulfo-isoftalato), copoli(dietileno-tereftalato)-copoli(dietileno-5-sulfoisoftalato), copoli- (propileno-dietileno-tereftalato)-copoli(propileno-dietileno-5-sulfoisoftalato), copoli(propileno-butileno-tereftalato)-copoli(propileno— butileno-5-sulfo-isoftalato), y copoli (bisfenol-A- propoxilado-fumarato)-copoli(bisfenol-A-propoxilado-5-sulfo-isoftalato).

En modalidades, se puede utilizar una resina de poliéster amorfa insaturada como una resina de látex. Los ejemplos de estas resinas incluyen aquellas descritas en la patente U.S. No. 6,063,827. Las resinas de poliéster amorfas insaturadas ejemplares incluyen, pero no se limitan a poli (bisfenol propoxilado-co-fumarato), poli (bisfenol etoxilado-co-fumarato), poli(bisfenol butiloxilado co-fumarato), poli (bisfenol co-propoxilado co-bisfenol etoxilado co-fumarato), poli(fumarato de 1 ,2-propileno), poli (bisfenol propoxilado co-maleato), poli (bisfenol etoxilado co-maleato), poli (bisfenol butiloxilado co-maleato), poli(co-bisfenol propoxilado co-bisfenol etoxilado co-maleato), poli(maleato de 1 ,2-propileno), poli(bisfenol propoxilado co-itaconato), poli (bisfenol etoxilado co-itaconato), poli(bisfenol butiloxilado co-itaconato), poli(co-bisfenol propoxilado) co-bisfenol etoxilado co-itaconato), poli(itaconato de 1,2-propileno) y combinaciones de los mismos.

La resina amorfa puede poseer diversas temperaturas de transición vitrea (Tg) de, por ejemplo, aproximadamente 40°C a aproximadamente 100°C, en modalidades, de aproximadamente 45°C a aproximadamente 70°C, en algunas modalidades de 50°C a aproximadamente 65°C. La resina cristalina puede tener un promedio en número de peso molecular (Mn), por ejemplo de aproximadamente 1,000 a aproximadamente 50,000, en modalidades de aproximadamente 2,000 a aproximadamente 25,000, en modalidades de aproximadamente 2,000 a aproximadamente 10,000 y un promedio en peso de peso molecular (Mw) de, por ejemplo, aproximadamente 2,000 a aproximadamente 100,000, en modalidades de aproximadamente 3,000 a aproximadamente 80,000, en algunas modalidades de aproximadamente 4,000 a aproximadamente 20,000, determinado por cromatografía de permeación en gel (GPC, por sus siglas en inglés) utilizando estándares de poliestireno. La distribución de peso molecular (Mw/Mn) de la resina cristalina puede ser, por ejemplo, de aproximadamente 2 a aproximadamente 6, en modalidades de aproximadamente 2 a aproximadamente 5 y en algunas modalidades de aproximadamente 2 a aproximadamente 4.

Por ejemplo, en modalidades, una resina de poliéster amorfa puede ser una resina de poli(bisfenol A propoxilado co-fumarato) que tiene la siguiente fórmula (1): (I) en donde m puede ser de aproximadamente 5 a aproximadamente 1000, en modalidades de aproximadamente 10 a aproximadamente 500, en otras modalidades de aproximadamente 15 a aproximadamente 200. Los ejemplos de estas resinas y procesos para su producción incluyen los descritos en la patente U.S. No, 6,063,827.

Un ejemplo de una resina de fumarato de bisfenol A propoxilada lineal la cual se puede utilizar como una resina de pigmento orgánico está disponible bajo el nombre comercial SPARII de Resana S/A Industrias Químicas, Sao Paulo Brasil. Otras resinas de fumarato de bisfenol A propoxilado que se pueden utilizar y que están disponibles comercialmente incluyen GTUF y FPESL-2 de Kao Corporation, Japón y EM181635 de Reíchhold, Research Triangle Park, Carolina del Norte y similares.

En modalidades, la resina de poliéster amorfa puede ser un co-polímero de bisfenol A alcoxilado con por lo menos un diácido. El bisfenol A alcoxilado puede incluir bisfenol A etoxilado, bisfenol A propoxilado y/o bisfenol A etoxilado-propoxilado. Los diácidos adecuados incluyen ácido fumárico, ácido tereftálico, ácido dodecenilsuccínico y/o ácido trimelítico.

En modalidades, una combinación de resinas amorfas con Mw bajo y Mw alto se pueden utilizar para formar un pigmento orgánico. Las resinas con Mw bajo pueden tener un promedio en peso de peso molecular de aproximadamente 10 kg/mol a aproximadamente 20 kg/mol y un promedio en número de peso molecular de aproximadamente 2 kg/mol a aproximadamente 5 kg/mol. Las resinas con Mw alto pueden tener un promedio en peso de peso molecular de aproximadamente 90 kg/mol a aproximadamente 160 kg/mol y un promedio en número de peso molecular de aproximadamente 4 kg/mol a aproximadamente 8 kg/mol. La relación, en peso de resinas amorfas con Mw bajo respecto a Mw alto puede ser de aproximadamente 0:100 a aproximadamente 100:0, en modalidades, de aproximadamente 70:30 a aproximadamente 30:70 y en algunas modalidades de aproximadamente 60:40 a aproximadamente 40:60.

Los ejemplos adicionales de resinas cristalinas las cuales se pueden utilizar, opcionalmente en combinación con una resina amorfa como se describe en lo anterior incluyen las descritas en la publicación de solicitud de patente U.S. No. 2006/0222991. En modalidades, una resina cristalina adecuada puede incluir una resina formada de etilenglicol y una mezcla de comonómeros de ácido dodecanodioico y ácido fumárico con la siguiente fórmula (2): (II) en donde b es de aproximadamente 5 a aproximadamente 2000 y d es de aproximadamente 5 a aproximadamente 2000.

Por ejemplo, en modalidades, una resina de poli (bisfenol A propoxilado co-fumarato) de fórmula I como se describe en lo anterior se puede combinar con una resina cristalina de fórmula II para formar una resina adecuada para formar un pigmento orgánico.

Los ejemplos de otras resinas o polímeros de pigmento orgánico las cuales se pueden utilizar incluyen aquellas basadas en estírenos, acrilatos, metacrilatos, butadienos, isoprenos, ácidos acrílicos, ácidos metacrílicos, acrilonitrilos y combinaciones de los mismos. Las resinas o polímeros adicionales ejemplares incluyen pero no se limitan a poli(estireno-butadieno), poli (metilestireno-butadieno), poli(metacrilato de metilo-butadieno), poli(metacrilato de etilo-butadieno), poli (metacrilato de propilo-butadieno), poli(metacrilato de butilo-butadieno), poli(acrilato de metilo-butadieno), poli(acrilato de etilo-butadieno), poli(acrilato de propilo-butadieno), poli(acrilato de butilo-butadieno), poli(estireno-isopreno), poli (metilestireno-isopreno), poli (metacrilato de metilo-isopreno), poli(metacrilato de etilo-isopreno), poli(metacrilato de propilo-isopreno), poli(metacrilato de butilo-isopreno), poli(acrilato de metilo-isopreno), poli(acrilato de etilo- isopreno), poli(acrilato de propilo-isopreno), poli(acrilato de butilo- isopreno); poli(estireno-acrilato de propilo), poli (estireno-acrilato de butilo), poli(estireno-butadieno-ácido acrílico), poli(estireno-butadieno-ácido metacrílico), poli (estireno-butadieno-acrilonitrilo-ácido acrílico), poli(estireno-acrilato de butilo-ácido acrílico), poli (estireno-acrilato de butilo-ácido metacrílico), poli(estireno-acrilato de butilo-acrilonitrilo) y poli(estireno-acrilato de butilo-acrilonitrilo-ácido acrílico) y combinaciones de los mismos. El polímero puede ser copolímeros de bloque, aleatorio o alternante.

En modalidades adicionales, las resinas utilizadas en el pigmento orgánico pueden tener una viscosidad fundida de aproximadamente 10 a aproximadamente 1,000,000 de Pascal-segundos (Pa*s) a aproximadamente 130°C, en modalidades de aproximadamente 20 a aproximadamente 100,000 Pa*s.

Se pueden utilizar uno, dos o más resinas de pigmento orgánico. En modalidades en donde se utilizan dos o más resinas de pigmento orgánico, las resinas de pigmento orgánico pueden estar en cualquier relación adecuada (por ejemplo, relación en peso) tal como, por ejemplo, aproximadamente 10% (primera resina)/90% (segunda resina) a aproximadamente 90% (primera resina)/10% (segunda resina).

En modalidades, el látex de polímero se puede conformar por métodos de emulsificación. Utilizando estos métodos, la resina puede estar presente en una emulsión de resina la cual después se puede combinar con otros componentes y aditivos para formar un pigmento orgánico de la presente descripción.

La resina de polímero puede estar presente en una cantidad de aproximadamente 65 a aproximadamente 95 por ciento en peso, en modalidades de aproximadamente 70 a aproximadamente 90 por ciento en peso y en algunas modalidades de aproximadamente 75 a aproximadamente 85 por ciento en peso de las partículas de pigmento orgánico (esto es, las partículas de pigmento orgánico excluyendo los aditivos externos) en una base sólida. En donde la resina es una combinación de una resina cristalina y una o más resinas amorfas, la relación de la resina cristalina respecto a una o varias de las resinas amorfas puede estar en modalidades de aproximadamente 1:99 a aproximadamente 30:70, en modalidades de aproximadamente 5:95 a aproximadamente 25:75, en algunas modalidades de aproximadamente 5:95 a aproximadamente 15:85.

TENSIOACTIVOS En modalidades, las resinas, colorantes, ceras y otros aditivos utilizados para formar las composiciones de pigmento orgánico pueden estar en dispersiones que incluyen tensioactivos. Además, las partículas de pigmento orgánico se pueden conformar por métodos de agregación por emulsión en donde la resina y otros componentes del pigmento orgánico se colocan en uno o más tensioactivos, se forma una emulsión, las partículas de pigmento orgánico se agregan, se hacen coalescer, opcionalmente se lavan y se secan y se recuperan.

Se pueden utilizar uno, dos o más tensioactivos. Los tensioactivos se pueden seleccionar de tensioactivos iónicos y tensioactivos no iónicos. Los tensioactivos aniónicos y los tensioactivos catiónicos están abarcados por el término "tensioactivos iónicos". En modalidades, el tensioactivo se puede utilizar de manera que esté presente en una cantidad de aproximadamente 0.01% a aproximadamente 5% en peso de la composición de pigmento orgánico, por ejemplo, de aproximadamente 0.75% a aproximadamente 4% en peso de la composición de pigmento orgánico, en modalidades de aproximadamente 1% a aproximadamente 3% en peso de la composición de pigmento orgánico.

Los ejemplos de tensioactivos no iónicos que se pueden utilizar incluyen, por ejemplo, ácido poliacrílico, metalosa, metilcelulosa, etilcelulosa, propilcelulosa, hidroxietilcelulosa, carboximetilcelulosa, polioxietileno cetiléter, polioxietileno lauriléter, polioxietileno octiléter, polioxietileno octilfeniléter , polioxietileno oleiléter, monolaurato de polioxietilensorbitán, polioxietilen esteariléter , polioxietilen nonilfeniléter, dialquilfenoxipoli(etilenoxi)etanol disponible de Rhone-Poulenc como IGEPAL CA 210MR, IGEPAL CA 520*®, IGEPAL CA 720MR, IGEPAL CO 890MR, IGEPAL CO-720MR, IGEPAL CO-290MR, IGEPAL CA-210MR, ANTAROX 890MR y ANTAROX 897MR. Otros ejemplos de tensioactivos no iónicos adecuados incluyen un copolímero de bloque de óxido de polietileno y óxido de polipropileno que incluyen aquellos disponibles comercialmente como SYNPERONIC PE/F, en modalidades, SYNPERONIC PE/F 108.

Los tensioactivos aniónicos los cuales se pueden utilizar incluyen sulfatos y sulfonatos, dodecilsulfato de sodio (SDS), dodecilbencensulfonato de sodio, dodecilnaftalensulfato de sodio, sulfatos y sulfonatos de dialquilbencenalquilo, ácidos tales como ácido abítico disponible de Aldrich, NEOGEN RMR, NEOGEN SCMR, obtenido de Daiichi Kogyo Seiyaku, combinaciones de los mismos y similares. Otros tensioactivos aniónicos adecuados incluyen, en modalidades, DOWFAXMR 2A1, un disulfonato de óxido de alquildifenilo de Dow Chemical Company y/o TAYCA POWER BN2060 de Tayca Corporation (Japón), los cuales son dodecilbencensulfonatos de sodio ramificados. Las combinaciones de estos tensioactivos y cualquiera de los tensioactivos aniónicos precedentes se pueden utilizar en modalidades.

Los ejemplos de tensioactivos catiónicos los cuales habitualmente están cargados positivamente incluyen, por ejemplo, cloruro de alquilbencildimetilamonio, cloruro de dialquilbencenalquilamonio, cloruro de lauriltrimetilamonio, cloruro de alquilbencilmetilamonio, bromuro de alquilbencildimetilamonio, cloruro de benzalconio, bromuro de cetilpiridinio, bromuros de trimetilamonio de 12, 15 y 17 átomos de carbono, sales de haluro de polioxietilalquilaminas cuaternizadas, cloruro de dodecilbenciltrietilamonio, MIRAP0LMR y ALKAQUATMR disponibles de Alkaril Chemical Company, SANIZ0LMR (cloruro de benzalconio) disponible de Kao Chemicals y similares, y mezclas de los mismos.

COLORANTES Como el colorante opcional que se va a agregar, se pueden incluir en el pigmento orgánico diversos colorantes adecuados conocidos tales como tintes, pigmentos, mezclas de tintes, mezclas de pigmentos, mezclas de tintes y pigmentos y similares. El colorante se puede incluir en el pigmento orgánico en una cantidad, por ejemplo, de aproximadamente 0.1 a aproximadamente 35% en peso del pigmento orgánico o de aproximadamente 1 a aproximadamente 15% en peso del pigmento orgánico, o de aproximadamente 3 a aproximadamente 10% en peso del pigmento.

Como ejemplos de colorantes adecuados, se puede hacer mención de negro de carbón como REGAL 330MR; magnetitas tales como magnetitas Mobay MO8029MR, M08060MR; magnetitas Columbian; MAPICO BLACKSMR y magnetitas tratadas en la superficie; magnetitas Pfizer, CB4799MR, CB5300MR, CB5600MR, MCX6369MR; magnetitas Bayer, BAYFERROX 8600MR, 8610MR ; magnetitas Northern Pigments, NP604M, NP-608MR; magnetitas Magnox TMB-100”11 o TMB104MR; y similares. Como pigmentos coloreados se pueden seleccionar cían, magenta, amarillo, rojo, verde, café, azul o mezclas de los mismos. Generalmente, los pigmentos o tintes cían, magenta o amarillo o mezclas de los mismos son los que se utilizan. El pigmento o pigmentos generalmente se utilizan como dispersiones de pigmento basadas en agua.

Los ejemplos específicos de pigmentos incluyen SUNSPERSE 6000, FLEXIVERSE y AQUATONE como dispersiones de pigmentos basadas en agua de SUN Chemicals, HELIOGEN BLUE L6900MR, D6840*®, D7080MR, D7020MR, PYLAM OIL BLUEMR, PYLAM OIL YELL0WMR, PIGMENT BLUE 1MR, disponible de Paul Uhlich & Company, Inc., PIGMENT VIOLET 1MR, PIGMENT RED 48MR, LEMON CHROME YELLOW DCC 1026MR, E. D. TOLUIDINE REDMR y BON RED CMR disponible de Dominion Color Corporation, Ltd., Toronto, Ontario, NOVAPERM YELLOW FGL*®, HOSTAPERM PINK EMR de Hoechst y CINQUASIA MAGENTAMR disponible de E. I. DuPont de Nemours & Company, y similares. De modo general, los colorantes que se pueden seleccionar son negro, cían, magenta o amarillo y mezclas de los mismos. Los ejemplos de magentas son tinte de quinacridona y antraquinona 2,9-dimetilo sustituidos identificados en el color Index como CI60710, CI Dispersed Red 15, colorante diazo identificado en el Color Index como CI26050, CI Solvent Red 19 y similares. Los ejemplos ilustrativos de pigmentos cían incluyen ftalocianina de tetra (octadecilsulfonamido) de cobre, pigmento de ftalocianina de X-cobre enumerada en el Color Index como CI74160, CI Pigment Blue, Pigment Blue 15:3 y Anthrathrene Blue, identificado en el Color Index como CI 69810, Special Blue X 2137 y similares. Los ejemplos ilustrativos de amarillos son 3,3-diclorobencideno acetoacetanilidas de amarillo de diarilida, un pigmento monoazo identificado en el Color Index como CI12700, CI Solvent Yellow 16, una sulfonamida de nitrofenilamina identificada en el Color Index como Foron Yellow SE/GLN, CI Dispersed Yellow 33, 2,5-dimetoxi-4-sulfonanilida fenilazo-4 '-cloro-2,5-dimetoxi acetoacetanilida y Permanent Yellow FGL. Magnetitas coloridas tales como mezclas de MAPICO BLACKMR y componentes cian también se pueden seleccionar como colorantes. Otros colorantes conocidos se pueden seleccionar tales como Levanyl Black A-SF (Miles, Bayer) y Sunsperse Carbón Black LHD 9303 (Sun Chemicals), y tintes coloreados tales como Neopen Blue (BASF), Sudan Blue OS (BASF), PV Fast Blue B2G01 (American Hoechst), Sunsperse Blue BHD 6000 (Sun Chemicals), Irgalite Blue BCA (CibaGeigy), Paliogen Blue 6470 (BASF), Sudan III (Matheson, Coleman, Bell), Sudan II (Matheson, Coleman, Bell), Sudan IV (Matheson, Coleman, Bell), Sudan Orange G (Aldrich), Sudan Orange 220 (BASF), Paliogen Orange 3040 (BASF), Ortho Orange OR 2673 (Paul Uhlich), Paliogen Yellow 152, 1560 (BASF), Lithol Fast Yellow 0991K (BASF), Paliotol Yellow 1840 (BASF), Neopen Yellow (BASF), Novoperm Yellow FG 1 (Hoechst), Permanent Yellow YE 0305 (Paul Uhlich), Lumogen Yellow D0790 (BASF), Sunsperse Yellow YHD 6001 (Sun Chemicals), Suco Gelb L1250 (BASF), Suco Yellow D1355 (BASF), Hostaperm Pink E (American Hoechst), Fanal Pink D4830 (BASF), Cinquasia Magenta (DuPont), Lithol Scarlet D3700 (BASF), Toluidine Red (Aldrich), Scarlet for Thermoplast NSD PS PA (Ugine Kuhlmann of Canadá), E. D. Toluidine Red (Aldrich), Lithol Rubine Toner (Paul Uhlich), Lithol Scarlet 4440 (BASF), Bon Red C (Dominion Color Company), Royal Brilliant Red RD 8192 (Paul Uhlich), Oracet Pink RF (Ciba-Geigy), Paliogen Red 3871K (BASF), Paliogen Red 3340 (BASF), Lithol Fast Scarlet L4300 (BASF), combinaciones de los anteriores y similares.

CERA Opcionalmente una cera también se puede combinar con la resina y colorante opcional en la formación de partículas de pigmento orgánico. Cuando se incluye, la cera puede estar presente en una cantidad, por ejemplo, de aproximadamente 1 por ciento en peso a aproximadamente 25 por ciento en peso de las partículas de pigmento orgánico, en modalidades, de aproximadamente 5 por ciento en peso a aproximadamente 20 por ciento en peso de las partículas de pigmento orgánico.

Las ceras que se pueden seleccionar incluyen ceras que tienen, por ejemplo, un promedio en peso de peso molecular (Mw) desde aproximadamente 500 a aproximadamente 20,000, en modalidades de aproximadamente 1,000 a aproximadamente 10,000. Las ceras que se pueden utilizar incluyen, por ejemplo, poliolefinas tales como ceras de polietileno, de polipropileno y de polibuteno tales como las disponibles comercialmente de Allied Chemical and Petrolite Corporation, por ejemplo, ceras de polietileno P0LYWAXMR de Baker Petrolite, emulsiones de cera disponible de Michaelman, Inc., y de Daniels Products Company, EPOLENE N-15MR disponible comercialmente de Eastman Chemical Products, Inc., y VISCOL 550-pMR, un polipropileno con promedio en peso de peso molecular bajo disponible de Sanyo Kasei K. K.; ceras basadas en plantas tales como cera de carnauba, cera de arroz, cera candelilla, cera sumac y aceite de jojoba; ceras basadas en animales tales como cera de abeja; ceras basadas en minerales y ceras basadas en petróleo tal como cera de montana, ozokerita, ceresina, cera de parafina, cera microcristalina y cera de Fischer-Tropsch; ceras de áster obtenidas de ácidos graso superior y alcohol superior, tal como estearato de estearilo y behenato de behenilo; ceras de áster obtenidas de ácido graso superior y alcohol inferior monovalente o multivalente, tal como estearato de butilo, oleato de propilo, monoestearato de glicérido, diestearato de glicérido y tetrabehenato de pentaeritritol; ceras de éster obtenidas de ácido graso superior y multímeros de alcohol multivalentes, tales como monoestearato de dietilenglicol, diestearato de dipropilenglicol, diestearato de diglicerilo y tetraestearato de tríglicerilo; ceras de éster de ácido graso superior de sorbitan tal como monoestearato de sorbitan y ceras de éster de ácido graso superior de colesterol tal como estearato de colesterilo. Los ejemplos de ceras funcionalizadas que se pueden utilizar incluyen, por ejemplo, aminas, amidas, por ejemplo AQUA SUPERSLIP 6550MR, SUPERSLIP 6530MR disponible de Micro Powder Inc., ceras fluoradas, por ejemplo, POLYFLUO 190MR, POLYFLUO 200MR, POLYSILK 19M, POLYSILK 14MR, disponible de Micro Powder Inc., ceras de amida fluorada mixta, por ejemplo MICROSPERSION 19MR también disponible de Micro Powder Inc., imidas, ésteres, aminas cuaternarias, ácidos carboxílíeos o emulsión de polímero acrílico, por ejemplo JONCRYL 74MR, 89MR, 130MR, 537MR y 538MR, todas disponibles de SC Johnson Wax, y polipropilenos y polietilenos clorados disponibles de Allied Chemical and Petrolite Corporation y SC Johnson wax. Las mezclas y combinaciones de las ceras anteriores también se pueden utilizar en modalidades. Las ceras se pueden incluir como, por ejemplo, agentes de liberación de rodillo fusor.

RESINAS DE CUBIERTA En modalidades se puede aplicar una cubierta a las partículas de pigmento orgánico agregadas conformadas. Cualquier resina descrita en lo anterior como adecuada para la resina de núcleo se puede utilizar como la resina de cubierta. La resina de cubierta se puede aplicar a las partículas agregadas por cualquier método dentro del ámbito de aquellos expertos en el tema. En modalidades, la resina de cubierta puede estar en una emulsión que incluye cualquier tensioactivo descrito en lo anterior. Las partículas agregadas descritas en lo anterior se pueden combinar con la emulsión de manera que la resina forma una cubierta sobre los agregados conformados. En modalidades, por lo menos una resina de poliéster amorfo se puede utilizar para formar una cubierta sobre los agregados para conformar partículas de pigmento orgánico que tengan una configuración de núcleo-cubierta. En modalidades, una resina de poliéster amorfa y una resina cristalina se pueden utilizar para conformar una cubierta sobre los agregados para formar partículas de pigmento orgánico que tienen una configuración de núcleo-cubierta. En modalidades, una cubierta adecuada puede incluir por lo menos una resina de poliéster amorfa presente en una cantidad de aproximadamente 10 por ciento a aproximadamente 90 por ciento en peso de la cubierta, en modalidades, de aproximadamente 20 por ciento a aproximadamente 80 por ciento en peso de la cubierta, en modalidades de aproximadamente 30 por ciento a aproximadamente 70 por ciento en peso de la cubierta.

La resina de cubierta puede estar presente en una cantidad de aproximadamente 5 por ciento a aproximadamente 40 por ciento en peso de las partículas de pigmento orgánico, en modalidades, de aproximadamente 24 por ciento a aproximadamente 30 por ciento en peso de las partículas de pigmento orgánico.

Una vez que se alcanza el tamaño final deseado de las partículas de pigmento orgánico, el pH de la mezcla se puede ajustar con una base a un valor de aproximadamente 5 a aproximadamente 10, y en modalidades de aproximadamente 6 a aproximadamente 8. El ajuste del pH se puede utilizar para detener, es decir, para frenar, el crecimiento de pigmento orgánico. La base utilizada para detener el crecimiento de pigmento orgánico puede incluir cualquier base adecuada tal como, por ejemplo, hidróxidos de metal alcalino tales como, por ejemplo, hidróxido de sodio, hidróxido de potasio, hidróxido de amonio, combinaciones de los mismos y similares. La base se puede agregar en cantidades desde aproximadamente 2 a aproximadamente 25 por ciento en peso de la mezcla, en modalidades de aproximadamente 4 a aproximadamente 10 por ciento en peso de la mezcla. Además, la adición de una solución de EDTA se puede utilizar para detener el crecimiento de cubiertas. En modalidades, una combinación de solución de EDTA y una solución de base se pueden utilizar para detener el crecimiento de partículas de pigmento orgánico.

IMIDAS CRISTALINAS DE MOLÉCULA PEQUEÑA En modalidades, los compuestos de imida cristalinos de molécula pequeña, los cuales son sólidos cristalinos a temperatura ambiente se agregan al pigmento orgánico para reducción en temperatura de fusión mínima (MFT, por sus siglas en inglés) del pigmento orgánico. En modalidades particulares, los compuestos de imida cristalinos de molécula pequeña se agregan a los pigmentos orgánicos de agregación por emulsión (EA, por siglas en inglés), sustituyendo completa o parcialmente un componente de polímero cristalino, si se incluyen,- en donde los compuestos orgánicos cristalinos de molécula pequeña son compatibles con una o varias de las resinas aglutinantes amorfas de pigmento orgánico. La compatibilidad se puede demostrar por caracterización de la mezcla de fundido de la resina amorfa y uno o varios de los compuestos de imida cristalinos de molécula pequeña - la resina amorfa y uno o varios de los compuestos de imida cristalinos de molécula pequeña se considera que son compatibles cuando la mezcla de fundido se caracteriza por una reducción en la temperatura de transición vitrea con respecto a la de la resina amorfa y por la carencia de un pico significativo de transición de fase sólida a líquida para uno o varios de los compuestos de imida cristalinos de molécula pequeña, determinado por calorimetría de exploración diferencial, la entalpia de fusión para el compuesto de imida cristalino de molécula pequeña en la mezcla se mide para que sea menor de 20% de su valor original, en modalidades menos de 10% de su valor original y en algunas modalidades menos de 5% de su valor original, el valor original representa la entalpia de fusión para la molécula pequeña cuando se mide independientemente. Además, en modalidades, los compuestos de imida cristalinos de molécula pequeña tienen un punto de fusión que es menor que la temperatura de fusión del pigmento orgánico de EA. De acuerdo con algunas modalidades, los pigmentos orgánicos de agregación de emulsión que comprenden compuestos de imida cristalinos de molécula pequeña pueden alcanzar una MFT de fijación de corrugado por lo menos comparable con los pigmentos orgánicos de ULM nominales tales como el pigmento orgánico Xerox® 700 DCP disponible de Xerox Corp, por ejemplo, si no menores, en por lo menos 5°C o 10°C a 20°C, por ejemplo.

En algunas modalidades, los compuestos de imida cristalinos de molécula pequeña tienen un peso molecular de menos de 1,000 g/mol ; en modalidades adicionales, los compuestos de imida cristalinos de molécula pequeña tienen un peso molecular de menos 750 g/mol; y en modalidades adicionales los compuestos de imida cristalinos de molécula pequeña tienen un peso molecular de menos de 500 g/mol.

Brevemente, la prueba de compatibilidad para la resina amorfa y los compuestos de imida cristalinos de molécula pequeña se lleva a cabo como sigue. Un compuesto de imida cristalino de molécula pequeña se mezcla con una resina amorfa en una relación similar a la que se encuentra en el pigmento orgánico mismo. La mezcla se calienta a por lo menos por encima del punto de fusión del componente cristalino durante un tiempo suficiente para fusión completa con mezclado, y después enfriamiento a temperatura ambiente. El material resultante se analiza por DSC. En esta prueba, las moléculas pequeñas que no son compatibles con la resina se considera que recristalizan a partir de la mezcla fundida conforme se enfría y el trazo de DSC resultante muestra ambos: (1) un pico de fusión claro que corresponde a la molécula pequeña, y (2) la transición vitrea original de la resina amorfa (la cual puede o no estar desplazada a una temperatura ligeramente menor). Cuando se incorpora en un pigmento orgánico de EA, las moléculas pequeñas con esta característica generalmente no proporcionan propiedades de pigmento orgánico de fusión baja. En contraste, las moléculas pequeñas que son compatibles con la resina generalmente no recristalizan a partir de la mezcla fundida. En estos casos, los trazos de DSC resultantes muestran ambos: (1) una transición de fusión débil o completamente ausente, y (2) una transición vitrea debilitada y/o desplazada, indicando plastificación de la resina amorfa por la molécula pequeña. Cuando se comparan en el pigmento orgánico de EA, estas moléculas pequeñas generalmente proporcionan propiedades de fusión baja, cuando el punto de fusión de las moléculas pequeñas está por debajo de la temperatura de fusión típica del pigmento orgánico (entre aproximadamente 110°C y 120°C para un pigmento orgánico EA de ULM típico tal como, por ejemplo, el pigmento orgánico Xerox1* 700 DCP). Además, para medir la extensión de compatibilidad, la entalpia de cristalización se puede medir - para compatibilidad completa se obtiene un valor de menos de 5% del valor original mientras que para incompatibilidad completa se obtiene un valor de más de 20% del valor original, el valor original representa la entalpia de fusión para la molécula pequeña cuando se mide independientemente.

Los ejemplos de imidas adecuados incluyen aquellos de la estructura general (3): (III) en donde R1 es una conexión opcional (ya sea una conexión directa como en el caso de succinimidas, una unidad metileno como en el caso de glutarimidas, una unidad 1,2-fenileno como en el caso de ftalimidas o una unidad conectora relacionada) y R2 es una unidad alquilo o arilo tal como bencilo, fenilo, metilo, etilo o una estructura relacionada. Las imidas especificadas en la presente incluyen tanto imidas alifáticas cíclicas (por ejemplo, succinimidas) así como imidas aromáticas (por ejemplo, ftalimidas) así como imidas acíclicas, con o sin sustituyentes alquilo o arilo en el átomo de nitrógeno central.

En una modalidad particular, la imida cristalina de molécula pequeña es N-bencilftalimida (p.f. 119°C) con la fórmula (4): PREPARACIÓN DEL PIGMENTO ORGÁNICO Las partículas de pigmento orgánico se pueden preparar por cualquier método dentro del ámbito de aquellos expertos en el tema. Aunque las modalidades en relación a la producción de partículas de pigmento orgánico se describen en lo siguiente con respecto a procesos de agregación y emulsión, se puede utilizar cualquier método adecuado para preparar partículas de pigmento orgánico, que incluyen procesos químicos tales como procesos de suspensión y encapsulación descritos en las patentes U.S.

Nos. 5,290,654 y 5,302,486, por ejemplo. En modalidades, las composiciones de pigmento orgánico y las partículas de pigmento orgánico se pueden preparar por procesos de agregación y coalescencia en los cuales las partículas de resina de tamaño pequeño se agregan al tamaño de partícula de pigmento orgánico apropiado y después se realiza coalescencia para obtener la forma y morfología de la partícula de pigmento orgánico final.

En modalidades, las composiciones de pigmento orgánico se pueden preparar por procesos de agregación por emulsión, tales como un proceso que incluye generar una mezcla de un colorante opcional, una cera opcional y cualquier otro aditivo deseado o requerido, y emulsiones que incluyen las resinas y por lo menos uno o más de los compuestos de imida cristalinos de molécula pequeña descritos en lo anterior, opcionalmente en tensioactivos como se describe en lo anterior y después someter a coalescencia la mezcla agregada. Los ejemplos de colorantes, ceras y/u otros aditivos potencialmente adecuados se describen en lo anterior. En algunas modalidades, uno o varios compuestos de imida cristalina de molécula pequeña son aproximadamente 5% a aproximadamente 25% en peso seco del pigmento orgánico, que no incluye aditivo externo alguno, en modalidades, de aproximadamente 10% a aproximadamente 20% y en algunas modalidades uno o varios de los compuestos de imida cristalinos de molécula pequeña son aproximadamente 15% en peso seco del pigmento orgánico. En modalidades, las emulsiones de cada uno de los componentes se preparan y después se combinan juntos. Además, en algunas modalidades, el pigmento orgánico comprende tanto un compuesto imida cristalino de molécula pequeña como una resina cristalina. Por ejemplo, la resina cristalina puede ser una resina de poliéster cristalina descrita en lo anterior y/o cualquiera de las otras resinas cristalinas descritas en la presente. En algunas modalidades, la resina cristalina es aproximadamente 3% a aproximadamente 20% en peso seco del pigmento orgánico, que no incluye aditivo externo alguno, en modalidades, de aproximadamente 5% a aproximadamente 15% y en algunas modalidades uno o varios de los compuestos orgánicos cristalinos de molécula pequeña es aproximadamente 5% a aproximadamente 10% en peso seco del pigmento orgánico.

Se puede preparar una mezcla al agregar uno o varios colorantes opcionales, una o varias ceras y/u otros materiales los cuales también pueden ser opcionalmente en una o varias dispersiones que incluyen un tensioactivo, a la emulsión, lo cual puede ser una mezcla de dos o más emulsiones que contengan la resina. El pH de la mezcla resultante se puede ajustar según se necesite.

Después de la preparación de la mezcla anterior, se puede agregar a la mezcla un agente de agregación o floculante. Cualquier agente agregante adecuado se puede utilizar para formar un pigmento orgánico. Los agentes de agregación adecuados incluyen, por ejemplo, soluciones acuosas de un catión divalente o un material de catión multivalente . El agente de agregación puede ser, por ejemplo, haluros de polialuminio tales como cloruro de polialuminio (PAC, por sus siglas en inglés) o el bromuro, fluoruro o yoduro correspondiente, silicatos de polialuminio tales como sulfosilicato de polialuminio (PASS, por sus siglas en inglés) y sales de metales hidrosolubles que incluyen cloruro de aluminio, nitrito de aluminio, sulfato de aluminio, sulfato de potasio y aluminio, acetato de calcio, cloruro de calcio, nitrito de calcio, oxilato de calcio, sulfato de calcio, acetato de magnesio, nitrato de magnesio, sulfato de magnesio, acetato de zinc, nitrato de zinc, sulfato de zinc, cloruro de zinc, bromuro de zinc, bromuro de magnesio, cloruro de cobre, sulfato de cobre y combinaciones de los mismos. En modalidades, el agente de agregación se puede agregar a la mezcla a una temperatura que está por debajo de la temperatura de transición vitrea (Tg) de la resina.

Se puede permitir que las partículas se agregan hasta que se obtenga un tamaño de partícula deseado predeterminado. Un tamaño deseado predeterminado se refiere al tamaño de partícula deseado que se obtiene según se determina antes de la formación y el tamaño de partícula es monitoreado durante el proceso de crecimiento hasta que se alcanza dicho tamaño de partícula. Se pueden tomar muestras durante el proceso de crecimiento y se analizan, por ejemplo, con un equipo Coulter Counter, para promedio de tamaño de partícula. La agregación de esta manera se puede llevar a cabo al mantener la temperatura elevada o al incrementar lentamente la temperatura según se necesite y al mantener la mezcla a esta temperatura durante el tiempo requerido para formar el tamaño de partícula deseado mientras se mantiene la agitación, para proporcionar las partículas agregadas. Una vez que se alcanza el tamaño de partícula deseado predeterminado, se agregan las emulsiones de resinas para hacer crecer una cubierta, lo que proporciona partículas estructuradas como núcleo-cubierta. La cubierta se hace crecer hasta que se alcanza el tamaño de partícula de pigmento orgánico de núcleo-cubierta deseado, después el proceso de crecimiento se detiene al incrementar el pH de la suspensión de reacción mediante la adición de una base, tal como NaOH, seguido por la adición de una solución de EDTA.

Después de detener el crecimiento de partícula, la mezcla de reacción se calienta, a, por ejemplo, 85°C para hacer coalescer las partículas. La suspensión de pigmento orgánico después se enfría hasta la temperatura ambiente y las partículas de pigmento orgánico se separan por tamizado y filtración, seguido por lavado y liofilizado .

Las características de las partículas de pigmento orgánico se pueden determinar por cualquier téenica y aparato adecuado, como se describe con mayor detalle en lo siguiente .

EJEMPLOS Los ejemplos que se establecen en lo siguiente son ilustrativos de diferentes composiciones y condiciones que se pueden utilizar en la práctica de las presentes modalidades. Todas las proporciones son en peso a menos que se indique en otro sentido. No obstante, será evidente que las presentes modalidades se pueden llevar a la práctica con muchos tipos de composiciones y pueden tener muchos usos diferentes de acuerdo con la descripción anterior y como se resalta en lo siguiente.

Los estudios de compatibilidad de ejemplos de compuestos de imida cristalina de molécula pequeña mencionados antes y una resina de unión de pigmento orgánico de poliéster amorfo se investigaron al mezclar en fundido por separado los compuestos orgánicos cristalinos de molécula pequeña con una resina A amorfa lineal de Mw bajo (un bisfenol A alcoxilado co-poliéster con ácidos fumárico, tereftálico y dodecenilsuccínico). La mezcla de fundido se lleva a cabo en una placa caliente a 150°C, durante un período de 20 min, seguido por enfriamiento y caracterización por DSC.

La imida cristalina de molécula pequeña utilizada en el ejemplo en la presente es N-bencilftalimida de la fórmula (4). Los estudios de compatibilidad de esta imida y una resina A de unión de pigmento orgánico de poliéster amorfo se investigaron por DSC.

La imida cristalina de molécula pequeña muestra una transición de fusión súbita a 119°C y recristalización a 72°C; la resina A amorfa lineal muestra una temperatura de transición vitrea, Tg, a aproximadamente 60°C. Para la mezcla de una imida cristalina de molécula pequeña, N-bencilftalimida y una resina A de poliéster amorfa lineal, se observa una transición vitrea en aproximadamente 29°C sin transición de fusión, por DSC, lo que indica compatibilidad completa.

EJEMPLO 1 Preparación de dispersión de N-bencilftalimida En una botella de plástico de 250 mi equipada con aproximadamente 700 g de esferas de acero inoxidable se agregan 10.33 gramos de N-bencilftalimida obtenida de TCI America, 1.98 g del tensioactivo no iónico DOWFAX disponible de The Dow Chemical Co. (47% en peso) y 70 g de agua desionizada (DIW). Después la botella se somete a mezclado durante 7 días. Se obtiene una dispersión de tamaños de partícula con un promedio de diámetro de partícula de 414 nm.

EJEMPLO 2 Preparación de pigmento orgánico constituido de N- bencilftalimida 15% En un reactor de vidrio de 2 litros equipado con un mezclador superior se agregan 493.32 g de dispersión de N-bencilftalimida del ejemplo 1 (2.32% en peso), 43.08 g de resina B amorfa lineal de Mw alto en una emulsión (35.22% en peso), 43.63 g de resina A amorfa lineal de Mw bajo en una emulsión (34.84% en peso), 21.39 g de dispersión de cera (cera disponible de International Group Inc., 30.19% en peso) y 24.38 g de pigmento cían PB15:3 (17.21% en peso). La resina B amorfa lineal es un copoliéster de bisfenol A alcoxilado con ácidos tereftálico y dodecenilsuccínico. Por separado, se agregan 2.51 g de Al2(SC>4)3 (27.85% en peso) como un floculante bajo homogeneización a 3500 rpm. La mezcla se calienta a 43°C para agregar las partículas mientras se agitan a 200 rpm. El tamaño de partícula se monitorea con un equipo Coulter Counter hasta que las partículas de núcleo alcanzan un promedio en volumen de tamaño de partícula de 4.05 micrómetros con un volumen de GSD de 1.30 y después una mezcla de 28.38 g y 28.75 g, respectivamente, de las emulsiones de resina A y B mencionadas en lo anterior se agregan como material de cubierta, lo que resulta en partículas estructuradas de núcleo-cubierta con un promedio de tamaño de partícula de 6.21 micrómetros, volumen de GSD 1.25. Posteriormente, el pH de la suspensión de reacción se incrementa a 8 mediante la utilización de una solución de NaOH 4% en peso, seguido por 5.39 g de EDTA (39% en peso) para detener el crecimiento de pigmento orgánico. Después de la detención, la mezcla de reacción se calienta a 85°C y las partículas de pigmento orgánico se hacen coalescer a 85°C, pH 7.7. El pigmento orgánico se suspende después de coalescencia, lo que resulta en un tamaño de partícula final de 8.15 micrómetros, un volumen de GSD de 1.36, un número de GSD de 1.35. La suspensión de pigmento orgánico después se enfría a temperatura ambiente, se separa por tamizado (25 pm), se filtra y después se lava y se liofiliza.

RESULTADOS DE FUSIÓN El pigmento orgánico del ejemplo 2 se evaluó utilizando el aparato de fusión de una impresora XeroxMR 700 Digital Color Press. El pigmento orgánico se funde a 220 mm/s en un papel Xerox® Color XpressionsMR (90 gsm) con una masa de pigmento orgánico por unidad de área (TMA, por sus siglas en inglés) de 1.00 mg/cm2 para brillo, MFT, desempeño de desplazamiento en frío y desempeño de desplazamiento en caliente. Los pigmentos orgánicos de control son un pigmento orgánico Xerox® 700 DCP, que incluye una resina cristalina con una temperatura de fusión entre 65°C y 85°C y un pigmento orgánico XeroxMR EA high-gloss (HG), como se utiliza en una impresora Xerox1* DC250. La temperatura del rodillo fusor se hace variar a partir del desplazamiento en frío al desplazamiento en caliente (hasta 210°C) para mediciones de brillo y corrugado. El desempeño de fusión de los pigmentos orgánicos se muestran en la figura 1 y en la figura 2.

La figura 1 y la figura 2 muestran gráficas de brillo de impresión y área de corrugado de impresión, respectivamente, contra temperatura de fusión para el pigmento orgánico del ejemplo 2 que contiene N-bencilftalimida 15% y pigmento orgánico XeroxMR high-gloss y el pigmento orgánico XeroxMR 700 DCP EA de ULM. En relación a los controles, el pigmento orgánico que contiene N-bencilftalamida muestra un brillo un poco menor una MFT de fijación de corrugado menor. De manera notable, el pigmento orgánico experimental muestra una temperatura de desplazamiento en frío muy baja y una temperatura de desplazamiento en caliente alta, lo que proporciona una latitud de fusión inesperadamente amplia.

RESULTADOS DE CARGADO DE REVELADOR Las muestras de pigmento orgánico como se describe en lo anterior se combinaron con aditivos XeroxMR 700 DCP y portador para proporcionar muestras de revelador. Las muestras de revelador se acondicionaron durante la noche en las zonas A y J y después se cargaron utilizando un mezclador Turbula durante aproximadamente 60 minutos. La zona A es una zona de alta humedad en aproximadamente 28°C y 85% de humedad relativa (RH) y la zona J es una zona de bajo humedad de aproximadamente 21°C y 10% de RH. La carga de pigmento orgánico (Q/d) se mide utilizando un espectrógrafo de carga con un campo de 100 V/cm y se mide visualmente como el punto medio de la distribución de carga de pigmento orgánico. La relación de carga de pigmento orgánico por masa (Q/ ) se determina por el método de carga de soplado total, midiendo la carga en una jaula faraday que contiene el revelador después de retirar el pigmento orgánico por soplado en una corriente de aire. La carga total recolectada en la jaula se divide entre la masa de pigmento orgánico separado por el soplado, por pesado de la jaula antes y después del soplado para proporcionar la relación Q/m.

El pigmento orgánico del ejemplo 2 se prueba y los resultados de cargado se encuentra que son aceptables-similares a los resultados para un pigmento orgánico ULM nominal utilizado como un control. Además, las propiedades de cargado de pigmento orgánico se pueden optimizar, lo que mejora tanto Q/m como Q/d, por ejemplo mediante: ajuste del espesor de cubierta de pigmento orgánico; variación del porcentaje en peso del material cristalino; incorporación tanto de imidas cristalinas de molécula pequeña como un polímero cristalino y optimización de la relación; ajuste del proceso de aglomeración/coalescencia de pigmento orgánico, por ejemplo al ajustar la temperatura de coalescencia.

Se apreciará que las variantes de los rasgos y funciones de lo descrito en lo anterior y otros, o alternativos de los mismos, se pueden combinar en muchos otros sistemas o aplicaciones diferentes. Varias alternativas, modificaciones, variaciones o mejoras en la presente, actualmente no previstas o no anticipadas pueden realizarse subsecuentemente por aquellos expertos en el ámbito, y los cuales también se pretende que estén abarcados por las siguientes reivindicaciones.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (20)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones:

1. Un pigmento orgánico, caracterizado porque comprende: una resina polimérica; opcionalmente un colorante; y una imida cristalina de molécula pequeña que tiene un peso molecular menor de 1,000 g/mol.

2. El pigmento orgánico de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la imida cristalina de molécula pequeña tiene un punto de fusión menor de aproximadamente 120°C.

3. El pigmento orgánico de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la imida cristalina de molécula pequeña se selecciona del grupo que consiste de imidas cristalinas de molécula pequeña que tienen la estructura general: en donde R1 es una conexión opcional y R2 se selecciona del grupo que consiste de unidades alquilo y arilo.

. El pigmento orgánico de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque R1 es una unidad de conexión aromática.

5. El pigmento orgánico de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque R1 es una unidad de conexión de metíleño.

6. El pigmento orgánico de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque la imida es una imida alifática cíclica.

7. El pigmento orgánico de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la imida cristalina de molécula pequeña es N-bencilftalimida que tiene la fórmula: I

8. El pigmento orgánico de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la resina polimérica es una resina amorfa.

9. El pigmento orgánico de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque comprende además una resina polimérica cristalina.

10. El pigmento orgánico de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque la resina polimérica cristalina es una resina polimérica cristalina.

11. El pigmento orgánico de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el pigmento orgánico es un pigmento orgánico de agregación por emulsión.

12. El pigmento orgánico de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque una mezcla de la resina polimérica amorfa y la imida cristalina de molécula pequeña está definida por una reducción en la temperatura de transición vitrea con respecto a la de la resina polimérica amorfa y por la carencia de un pico de transición de fase sólida a líquida significativo para la imida cristalina de molécula pequeña, determinado por calorimetría de exploración diferencial, la entalpia de fusión de la imida cristalina de molécula pequeña en la mezcla se mide para que sea menor de 10% de la entalpia de fusión de la imida cristalina de molécula pequeña en forma pura.

13. El pigmento orgánico de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la resina polimérica es un resina de poliéster.

14. El pigmento orgánico de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el pigmento orgánico está configurado para tener una temperatura de fusión mínima de fijación de corrugado menor que o igual a la temperatura de fusión mínima de fijación de corrugado de un pigmento orgánico de agregación por emulsión de fundido ultra bajo, en donde las mediciones de temperatura de fusión mínima de fijación de corrugado se llevan a cabo utilizando el mismo fusor bajo condiciones nominalmente idénticas.

15. El pigmento orgánico de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque la temperatura de fusión mínima de fijación de corrugado del pigmento orgánico es por lo menos 5°C menor que la temperatura de fusión mínima de fijación de corrugado del pigmento orgánico de agregación por emulsión de fundido ultra bajo.

16. Un pigmento orgánico de agregación por emulsión, caracterizado porque comprende: una resina polimérica amorfa; opcionalmente un colorante; y una imida cristalina de molécula pequeña que tiene un peso molecular menor de 500 g/mol y un punto de fusión menor de aproximadamente 120°C; en donde una mezcla de la resina polimérica amorfa y la imida cristalina de molécula pequeña se caracteriza por una reducción en la temperatura de transición vitrea con respecto a la de la resina amorfa y por la carencia de una temperatura de transición de fase sólida a líquida significativa con respecto a la de la resina polimérica amorfa y por la carencia de un pico de transición de fase sólida a líquida para la imida cristalina de molécula pequeña determinado por calorimetría de exploración diferencial, la entalpia de fusión para la imida cristalina de molécula pequeña en la mezcla se mide para que sea menos de 10% de la entalpia de fusión de la imida cristalina de molécula pequeña en forma pura.

17. El pigmento orgánico de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque la imida cristalina de molécula pequeña se selecciona del grupo que consiste de imidas cristalinas de molécula pequeña que tiene la estructura general: — en donde R1 es una conexión opcional y R2 se selecciona del grupo que consiste de unidades alquilo y arilo.

18. El pigmento orgánico de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el pigmento orgánico está configurado para tener una temperatura de fusión mínima de fijación de corrugado menor que o igual a la temperatura de fusión mínima de fijación de corrugado de un pigmento orgánico de agregación por emulsión de fusión ultra baja, en donde las mediciones de temperatura de fusión mínima de fijación de corrugado se llevan a cabo utilizando el mismo fusor bajo condiciones nominalmente idénticas.

19. Un método para producir partículas de pigmento orgánico, caracterizado porque comprende: mezclar emulsión de resina amorfa polimérica, opcionalmente por lo menos una emulsión colorante, una emulsión de cera opcional y una emulsión de imida cristalina de molécula pequeña, la imida cristalina de molécula pequeña tiene un peso molecular menor de 1,000 g/mol, para formar una emulsión compuesta; y adicionar un agente de agregación a la emulsión compuesta para formar partículas de pigmento orgánico agregadas por emulsión.

20. El método de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque la imida cristalina de molécula pequeña es aproximadamente 5% a aproximadamente 25% por peso seco de las partículas de pigmento orgánico.