MX2014013052A - Pigmento organico de fusion super baja con plastificantes de moleculas pequeñas. - Google Patents

Pigmento organico de fusion super baja con plastificantes de moleculas pequeñas.

Info

Publication number
MX2014013052A
MX2014013052A MX2014013052A MX2014013052A MX2014013052A MX 2014013052 A MX2014013052 A MX 2014013052A MX 2014013052 A MX2014013052 A MX 2014013052A MX 2014013052 A MX2014013052 A MX 2014013052A MX 2014013052 A MX2014013052 A MX 2014013052A
Authority
MX
Mexico
Prior art keywords
small molecule
organic
organic pigment
resin
crystalline
Prior art date
Application number
MX2014013052A
Other languages
English (en)
Inventor
Ke Zhou
Jordan H Wosnick
Edward G Zwartz
Kentaro Morimitsu
Valerie M Farrugia
Original Assignee
Xerox Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xerox Corp filed Critical Xerox Corp
Publication of MX2014013052A publication Critical patent/MX2014013052A/es

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/0802Preparation methods
    • G03G9/0804Preparation methods whereby the components are brought together in a liquid dispersing medium
    • G03G9/0806Preparation methods whereby the components are brought together in a liquid dispersing medium whereby chemical synthesis of at least one of the toner components takes place
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/0821Developers with toner particles characterised by physical parameters
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/087Binders for toner particles
    • G03G9/08742Binders for toner particles comprising macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • G03G9/08755Polyesters
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/087Binders for toner particles
    • G03G9/08742Binders for toner particles comprising macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • G03G9/08759Polyethers
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/087Binders for toner particles
    • G03G9/08775Natural macromolecular compounds or derivatives thereof
    • G03G9/08782Waxes
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/087Binders for toner particles
    • G03G9/08784Macromolecular material not specially provided for in a single one of groups G03G9/08702 - G03G9/08775
    • G03G9/08797Macromolecular material not specially provided for in a single one of groups G03G9/08702 - G03G9/08775 characterised by their physical properties, e.g. viscosity, solubility, melting temperature, softening temperature, glass transition temperature
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/097Plasticisers; Charge controlling agents
    • G03G9/09733Organic compounds

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)

Abstract

Se describe un pigmento orgánico de agregación por emulsión (EA, por sus siglas en inglés) que incluye una resina polimérica amorfa, opcionalmente un colorante y un compuesto orgánico cristalino de molécula pequeña que tiene un peso molecular menor de 1,000 g/mol y un punto de fusión menor que la temperatura de fusión del pigmento orgánico de EA, en donde una mezcla de la resina y el compuesto de molécula pequeña se caracteriza por una reducción en la temperatura de transición vítrea con respecto a la de la resina y por una carencia de un pico de transición de fase sólida a líquida significativo para el compuesto de molécula pequeña según se determina por calorimetría de exploración diferencial, la entalpía de fusión para el compuesto de molécula pequeña en la mezcla se mide para que sea menor de 10% de la entalpía de fusión del compuesto en forma pura. Además, el pigmento orgánico de EA 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 de emulsión de fundido ultrabajo de marca.

Description

PIGMENTO ORGANICO DE FUSION SUPER BAJA CON PLASTIFICANTES DE MOLECULAS PEQUEÑAS Campo de la Invención Las modalidades descritas actualmente se dirigen de manera general a composiciones de pigmento orgánico que incluyen plastificantes de molécula pequeña. De manera más específica las modalidades descritas actualmente se relacionan con composiciones de pigmento orgánico que incluyen compuestos orgánicos cristalinos de molécula pequeña los cuales son compatibles con resinas aglutinantes de pigmento orgánico para proporcionar temperatura de fusión mínima de fijación con corrugado bajo.
Antecedentes de la Invención La electrofotografía, la cual es un método para visualizar información de imagen al formar una imagen latente electrostática, se utiliza actualmente en diversos campos. El término "electroestatográfico" 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 imagen con un revelador que contiene un pigmento orgánico y transferencia subsecuente de una imagen sobre un material de transferencia tal como papel o una lámina, y fijación de la Ref . 251460 imagen sobre el material de transferencia al utilizar calor, un disolvente, presión y/o 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 en la 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 doblar el papel a través de un área de llenado sólida de una imagen y después enrollar una masa definida a través del área doblada. El papel también se puede doblar utilizando un plegador disponible comercialmente tal como un plegador de papel Duplo D-590. Se prepara una pluralidad de láminas de papel con imágenes que han sido fusionadas sobre una amplia gama de temperaturas de fusión. Las láminas de papel después se desdoblan y el pigmento orgánico que se ha soltado de la lámina de papel se barre de la superficie. La comparación óptica del área de corrugado después se realiza con referencia a un diagrama de referencia el cual proporciona una definición de un nivel aceptable de adhesión de pigmento orgánico; de manera alternativa, el área de corrugado se puede cuantificar por análisis de imagen en computadora. Cuanto más pequeña sea el área la cual ha perdido pigmento orgánico, mejor será la adhesión de 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 ultrabajo (ULM, por sus siglas en inglés), tales como el descrito en la patente 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 de agregación en emulsión (EA) que comprende: una resina polimérica amorfa; opcionalmente un colorante; y un compuesto orgánico cristalino de molécula pequeña que tiene un peso molecular de menos de 1,000 g/mol y un punto de fusión que es menor que la temperatura de fusión del pigmento orgánico de agregación de emulsión; en donde una mezcla de la resina polimérica amorfa y un compuesto orgánico cristalino de molécula pequeña se caracterizan por una reducción en la temperatura de transición vitrea de aquella de la resina amorfa y por la carencia de un pico de transición de fase sólido a líquido significativo para el compuesto orgánico cristalino de molécula pequeña, determinado por calorimetría de exploración diferencial, la entalpia de fusión para el compuesto orgánico cristalino de molécula pequeña en la mezcla se mide para que sea menor de 10% de la entalpia de la fusión del compuesto orgánico cristalino de molécula pequeña en forma pura.
Otra modalidad proporciona un método para producir partículas de pigmento orgánico de agregación en emulsión 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 compuesto orgánico cristalino de molécula pequeña, el compuesto orgánico cristalino de molécula pequeña tiene un peso molecular de menos de 1,000 g/mol y un punto de fusión que es menor que la temperatura de fusión de las partículas de pigmento orgánico de agregación en emulsión, para formar una emulsión compuesta; y agregar un agente de agregación a la emulsión compuesta para formar partículas de pigmento orgánico de agregación de emulsión; en donde una mezcla de la resina amorfa y el compuesto orgánico cristalino de molécula pequeña se caracteriza por una reducción en la temperatura de transición vitrea de aquella de la resina amorfa polimérica y por la carencia de un pico de transición de fase sólido a líquido significativo para el compuesto orgánico cristalino de molécula pequeña, determinado por calorimetría de exploración diferencial, la entalpia de fusión para el compuesto orgánico cristalino de molécula pequeña en la mezcla se mide para que sea menor de 10% de la entalpia de fusión del compuesto orgánico cristalino de molécula pequeña en forma pura.
Breve Descripción de las Figuras La figura 1 es una curva de calorimetría de exploración diferencial (DSC, por sus siglas en inglés) de un isoftalato de diterbutilo mixto y una resina de poliéster amorfa; la figura 2 es una curva de DSC de un éster difenílico de ácido isoftálico mixto y una resina de poliéster amorfa; la figura 3 es una curva de DSC de un éster diestearílico de ácido tereftálicp mixto y una resina de poliéster amorfa; la figura 4 es una curva de calorimetría de exploración diferencial (DSC) de 2-naftiléter de bencilo; la figura 5 es una curva DSC de 2-naftiléter de bencilo mixto fundido y una resina de poliéster amorfa; la figura 6 y la figura 7 son curvas de calorimetría de exploración diferencial (DSC) de benzoato de 2-naftilo, después de primer calentamiento y enfriamiento y después del segundo calentamiento, respectivamente; la figura 8 es una curva de DSC de benzoato de 2-naftilo mixto fundido y una resina de poliéster amorfa la figura 9 es una gráfica del brillo como una función de la temperatura de rodillo de fusor para un pigmento orgánico que comprende N-bencilftalimida; la figura 10 es una gráfica de un área de corrugado como una función de la temperatura de rodillo de fusor para determinar la MFT de fijación de corrugado de un pigmento orgánico que comprende N-bencilftalimida; la figura 11 es una gráfica de brillo como una función de temperatura de rodillo de fusor para un pigmento orgánico que comprende bencil-2-naftiléter; la figura 12 es una gráfica de área de corrugado como una función de temperatura de rodillo de fusor para determinar la MFT de fijación de corrugado de un pigmento orgánico que comprende bencil-2-naftiléter; la figura 13 es una gráfica de área de corrugado como una función de temperatura de rollo de fusor para determinar la MFT de fijación de corrugado de un pigmento orgánico que comprende benzoato de 2-naftilo; y la figura 14 es una gráfica de brillo como una función de temperatura de rodillo de fusor para un pigmento orgánico que comprende benzoato de 2-naf tilo .
Descripción Detallada de la Invención De acuerdo con la presente descripción, se proporcionan pigmentos orgánicos de agregación en emulsión (EA) los cuales incluyen compuestos orgánicos cristalinos de molécula pequeña. En modalidades, el pigmento orgánico puede comprender compuestos orgánicos cristalinos de molécula pequeña y una resina polimérica amorfa, en donde una mezcla de la resina polimérica amorfa y el compuesto orgánico cristalino 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 liquida significativo para el compuesto orgánico cristalino de molécula pequeña, determinado por calorimetría de exploración diferencial. Por ejemplo, la carencia de un pico de transición de fase sólido a líquido significativo se puede demostrar por la entalpia de fusión para el compuesto orgánico cristalino de molécula pequeña en la mezcla que se mide que es 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 la compatibilidad de los compuestos orgánicos cristalinos de molécula pequeña con la resina polimérica amorfa. Además, en algunas modalidades, los compuestos orgánicos cristalinos de molécula pequeña pueden tener 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 comprenden compuestos orgánicos cristalinos de molécula pequeña pueden alcanzar una MFT de fijación de corrugado por lo menos comparable con pigmentos orgánicos EA de ULM nominal tal como el pigmento orgánico Xerox1® 700 digital Color Press (DCP) de Xerox Corp., por ejemplo, si no menor, en por lo menos 5°C o en 10°C a 20°C, por ejemplo.
RESINAS Se puede utilizar cualquier resina de pigmento orgánico en el proceso de la presente descripción. A su vez, estas resinas se pueden elaborar 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 de 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 del 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 6,756,156. Las resinas adecuadas también pueden incluir 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. Para formar un poliéster cristalino, los dioles orgánicos adecuados incluyen dioles alifáticos con aproximadamente 2 a aproximadamente 36 átomos de carbono, tal 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 se puede seleccionar, 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 o diésteres orgánicos 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 sebásico, 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 las 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, polisibutirato, 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-), 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-dodecanodiato). La resina cristalina, cuando se utiliza, puede estar presente, por ejemplo, en una cantidad desde aproximadamente 5 hasta 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 presentar diversos puntos de fusión, por ejemplo, de 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, por sus siglas en inglés), por ejemplo de 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, 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 o diésteres dicarboxílicos tales como ácido tereftálico, ácido ftálico, ácido isoftálico, ácido fumárico, ácido maleico, ácido succínico, ácido itacónico, ácido succínico, anhídrido succínico, ácido dodecenilsuccínico, anhídrido dodecenilsuccínico, ácido glutárico, anhídrico 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 ftálico, 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 moles por ciento 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.
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, xilendimetanol, ciclohexanodiol , dietilenglicol, bis(2-hidroxietil)óxido, dipropilenglicol , dibutilenglicol y combinaciones de los mismos. La cantidad del diol orgánico seleccionado puede variar y puede estar presente, por ejemplo, en una cantidad de aproximadamente 40 a aproximadamente 60 por ciento en moles de la resina, en modalidades, de aproximadamente 42 a aproximadamente 55 por ciento en moles de la resina, en modalidades de aproximadamente 45 a aproximadamente 53% en moles de la resina.
En modalidades, los catalizadores de policondensación se pueden utilizar en la formación de los poliésteres. Los catalizadores de policondensación los cuales se pueden utilizar para poliésteres cristalinos o amorfos incluyen titanatos de tetraalquilo, óxido de dialquilestaño, tales como óxido de dibutilestaño, tetraalquilestaños tales como dilaurato de dibutilestaño e hidróxido de óxido de dialquilestaño tales como hidróxido de óxido de butilestaño, octoato de estaño, alcóxidos de aluminio, alquilzinc, dialquilzinc, óxido de zinc, óxido estanoso o combinaciones de los mismos. Los 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 alcalinas, resinas de poliéster sulfonadas alcalinas ramificadas, resinas de poliimida sulfonadas alcalinas y resinas de poliimidas sulfonadas alcalinas ramificadas. Las resinas de poliéster sulfonadas alcalinas pueden ser útiles en modalidades tales como el metal o sales alcalinas de copoli(etileno-tereftalato)-copoli(etileno-5-sulfoisoftalato), copoli (propileno-tereftalato)-copoli(propileno-5-sulfoisoftalato), copoli (dietileno-tereftalato)-copoli(dietileno-5-sulfoisoftalato), copoli(propileno-dietileno-tereftalato), copoli (propileno-dietileno-5-sulfo-isoftalato), 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, una resina de poliéster amorfa insaturada puede ser utilizada como una resina látex. Los ejemplos de estas resinas incluyen aquellos descritos 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 (bisfenol co-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 presentar varias 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 algunas 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 elaboración 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 propoxiladas que se pueden utilizar y que están disponibles comercialmente incluyen GTUF y FPESL-2 de Kao Corporation, Japón y EM181635 de Reichhold, 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 trielítico.
En modalidades, una combinación de resinas amorfas de Mw bajo y Mw alto se pueden utilizar para formar un pigmento orgánico. Las resinas de 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 de 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 de Mw bajo respecto a Mw alto pueden ser de aproximadamente 0:100 a aproximadamente 100:0, en modalidades de aproximadamente 70:30 a aproximadamente 30:70 y en algunas modalidades 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 aquellas 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 moda1idades, 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 de pigmento orgánico o polímeros los cuales se pueden utilizar incluyen aquellos basados en estírenos, acrilatos, metacrilatos, butadienos, isoprenos, ácidos acrílicos, ácidos metacrí licos, acrilonitrilos y combinaciones de los mismos. Las resinas adicionales ejemplares o polímeros 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 pueden ser polímeros de bloque, aleatorios o alternantes.
En modalidades adicoinales, 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.
Una, dos o más resinas de pigmento orgánico se pueden utilizar. En modalidades en donde dos o más resinas de pigmento orgánico se utilizan, 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 formar 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 en una o más resinas amorfas, la relación de la resina cristalina respecto a una o varias de las resinas amorfas en modalidades puede ser 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 formar por métodos de agregación en emulsión en donde la resina y otros componentes de pigmento orgánico se colocan en uno o más tensioactivos, se forma una emulsión, se agregan las partículas de pigmento orgánico, 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 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, polioxietilen cetiléter, polioxietilen lauriléter, polioxietilen octiléter, polioxietilen octilfeniléter, polioxietilen oleiléter, monolaurato de polioxietilen sorbitán, polioxietilen estearil éter, polioxietilen nonilfeniléter , dialquilfenoxipoli(etilenoxi)-etanol (disponible de Rhone Poulenc como IGEPAL CA 210MR, IGEPAL CA 520MR, 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, por sus siglas en inglés), dodecilbencensulfonato de sodio, dodecilnaftalensulfato de sodio, sulfatos y sulfonatos de dialquilbencenoalquilo, ácidos tales como ácido abítico disponible de Aldrich, NEOGEN RMR, NEOGEN SCMR, obtenidos de Daiichi Kogyo Seiyaku, combinaciones de los mismos y similares. Otros tensioactivos aniónicos adecuados incluyen, en modalidades, D0WFAXMR 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 están cargados positivamente a menudo, incluyen, por ejemplo, cloruro de alquilbencildimetilamonio, cloruro dialquilbencenalquilamonio, cloruro de lauriltrimetilamonio, cloruro de alquilbencilmetilamonio, bromuro de alquilbencildimetilamonio, cloruro de benzalconio, bromuro de cetilpiridinio, bromuros de trimetilamonio de 12, 15 ó 17 átomos de carbono, sales de haluro de polioxietilalquilaminas cuaternizadas, cloruro de dodecilbenciltrietilamonio, MIRAP0LMR y ALKAQUATMR (disponible de Alkaril Chemical Company), SANIZ0LMR (cloruro de benzalconio), disponible de Kao Chemicals y similares, y mezclas de los mismos.
COLORANTES Como el colorante opcional a ser agregado diversos colorantes adecuados conocidos tales como tintes, pigmentos, mezclas de tintes, mezclas de pigmentos, mezclas de tintes y pigmentos y similares se pueden incluir en el pigmento orgánico. 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 orgánico.
Como ejemplos de colorantes adecuados, se puede hacer mención de negro de carbón tal como REGAL 330MR; magnetitas tales como magnetitas Mobay MO8029MR y M08060MR; magnetitas Columbran; MAPICO BLACKSMR y magnetitas tratadas en superficie; magnetitas Pfizer, CB4799MR, CB5300MR, CB5600MR, y MCX6369MR; magnetitas Bayer, BAYFERROX 8600MR, 8610MR; magnetitas de pigmentos Northern, NP604MR, NP-608MR; magnetitas Magnox TMB-100MR o TMB104MR; y similares. Como pigmentos coloreados se pueden seleccionar cían, magenta, amarillo, rojo, verde, café, azul o mezclas de los mismos. Generalmente se utilizan pigmentos o tintes cían, magenta o amarillo o mezclas de los mismos. El pigmento o los 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, D6840MR, D7080MR, D7020MR, PYLAM OIL BLUEMR, PYLAM OIL YELLOWMR, PIGMENT BLUE 1MR, disponibles de Paul Uhlich & Company, Inc.; PIGMENT VIOLET 1MR, PIGMENT RED 48MR, LEMON CHROME YELLOW DCC 1026MR, E. D. TOLUIDINE REDMR y BON RED CMR disponibles de Dominion Color Corporation, Ltd., Toronto, Ontario; NOVAPERM YELLOW FGLMR, HOSTAPERM PINK EMR de Hoechst y CINQUASIA MAGENTAMR, disponible de E. I. DuPont de Nemours & Co., y similares. Generalmente, los colorantes que se pueden seleccionar son negro, cían, magenta o amarillo y mezclas de los mismos. Los ejemplos de magentas son el tinte quinacridona sustituida con 2,9-dimetilo y antraquinona identificado en el color Index como CI60710, CI Dispersed Red 15, tinte diazo identificado en el Color Index como CI26050, CI Solvent Red 19 y similares. Los ejemplos ilustrativos de cían incluyen tetra(octadecilsulfonamido)ftalocianina de cobre, pigmento de ftalocianina x-cobre enumerado 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 amarillo de diarilida 3,3-diclorobencideno acetoacetanilidas, un pigmento monoazo identificado en el Color Index como CI12700, CI Solvent Yellow 16, una nitrofenilamina sulfonamida 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. Las magnetitas coloreadas tales como mezclas de MAPICO BLACKMR y componentes cían también se pueden seleccionar como colorantes. Otros colorantes conocidos que se pueden seleccionar tales como Levanyl Black-ASF (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 FG1 (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 Cañada), 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 el colorante opcional en la conformación 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 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 hasta aproximadamente 20,000, en modalidades, desde aproximadamente 1,000 hasta aproximadamente 10,000. Las ceras que se pueden utilizar incluyen, por ejemplo, poliolefinas tales como, polietileno, polipropileno y ceras de polibuteno tales como, las que están disponibles comercialmente de Allied Chemical and Petrolite Corporation, por ejemplo, ceras de polietileno POLYWAXMR de Baker Petrolite, emulsiones de cera disponible de ichaelman, Inc., y los productos de Daniels Products Co., EPOLENE N-15MR, disponible comercialmente de Eastman Chemical Products, Inc., y VISCOL 550-PMR, un polipropileno de 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 de candelilla, cera sumac y aceite de jojoba; ceras basadas en animales tales como cera de abejas; ceras basadas en minerales y ceras basadas en petróleo tales como cera de montana, ozokerita, cera de ceresina, cera de parafina; cera microcristalina y ceras de Fischer-Tropsch; ceras de éster obtenidas de ácidos graso superior y alcohol superior, tal como estearato de estearilo y behenato de behenilo; ceras de éster obtenidas de ácido graso superior y alcohol inferior monovalente o multivalente, tal como estereato de butilo, oleato de propilo, monoestereato de glicérido; diestereato 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 triglicerilo; ceras de éster de ácido graso superior de sorbitan tales como monoestearato de sorbitan y ceras de éster de ácido graso superior de colesterol tales como estearato de colesterilo. Los ejemplos de ceras funcionalizadas que pueden ser utilizadas 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 19MR y POLYSILK 14MR disponibles de Micro Powder Inc.; ceras de amida fluoradas mixtas, por ejemplo MICROSPERSION 19® también disponible de Micro Powder Inc.; imidas, ásteres, aminas cuaternarias, ácidos carboxílicos o emulsión de polímero acrílico, por ejemplo JONCRYL 74MR, 89MR, 130MR, 537® y 538MR, todos 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, por ejemplo, como agentes de liberación de rodillo de fusor.
RESINAS DE CUBIERTA En modalidades, una cubierta se puede aplicar 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 amorfa se puede utilizar para conformar una cubierta sobre los agregados para formar 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 formar 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, se puede ajustar el pH de la mezcla 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 hidróxido 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 de 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 la cubierta. En modalidades, una combinación de solución de EDTA y una solución de base se puede utilizar para detener el crecimiento de la partícula de pigmento orgánico.
COMPUESTOS ORGÁNICOS CRISTALINOS DE MOLÉCULA PEQUEÑA En modalidades, los compuestos orgánicos 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 orgánicos cristalinos de molécula pequeña se agregan a los pigmentos orgánicos de agregación por emulsión (EA) sustituyendo completa o parcialmente un componente de polímero cristalino, si se incluye, 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 al caracterizar una mezcla de fundido de la resina amorfa y uno o varios compuestos orgánicos cristalinos de molécula pequeña - la resina amorfa y uno o varios de los compuestos orgánicos cristalinos de molécula pequeña se considera que son compatibles cuando la mezcla fundida se caracteriza por una reducción en la temperatura de transición vitrea de aquella de la resina amorfa y por la carencia de un pico de transición de fase sólida a líquida significativo para uunnoo oo varios de los compuestos orgánicos cristalinos de molécula pequeña determinado por calorimetría de exploración diferencial, la entalpia de fusión para el compuesto orgánico cristalino de molécula pequeña en la mezcla se mide que es menor de 20% de su valor original, en modalidades menor de 10% de su valor original y en algunas modalidades menores 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 orgánicos 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 por emulsión que comprenden compuestos orgánicos cristalinos de molécula pequeña pueden alcanzar una MFT de fijación de corrugado por lo menos comparable con los pigmentos orgánicos de ULM nominales tal como el pigmento orgánico Xerox™ 700 DCP disponible de Xerox Corp, por ejemplo, si no menor, en por lo menos 5°C o 10°C a 20°C, por ejemplo.
En algunas modalidades, los compuestos orgánicos cristalinos de molécula pequeña tienen un peso molecular de menos de 1,000 g/mol; en modalidades adicionales, los compuestos orgánicos cristalinos de molécula pequeña tienen un peso molecular de menos 750 g/mol; y en modalidades adicionales los compuestos orgánicos cristalinos de molécula pequeña tienen un peso molecular de menos de 500 g/mol.
Y en breve, la prueba de compatibilidad para la resina amorfa y los compuestos cristalinos de molecula pequeña se lleva a cabo como sigue. Un compuesto 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 completar la fusión con mezclado y después se enfría hasta la 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 inferior). Cuando se incorpora en un pigmento orgánico de EA, las moléculas pequeñas con esta característica generalmente no proporcionan propiedades de pigmento orgánico de poca fusión. En contraste, moléculas pequeñas que son compatibles con la resina generalmente no recristalizan 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 incorporan en el pigmento orgánico de CA, las 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 el pigmento orgánico XeroxMR 700 DCP, por ejemplo). Además, para medir la extensión de compatibilidad, la entalpia de cristalización se puede medir - para compatibilidad completa un valor de menos de 5% del valor original se obtiene 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.
En la presente se proporcionan algunos ejemplos de grupos de compuestos orgánicos cristalinos de molécula pequeña los cuales pueden ser adecuados para agregarlos al pigmento orgánico para reducción en la temperatura de fusión mínima (MFT, por sus siglas en inglés) del pigmento orgánico. Estos ejemplos no se pretende que sean limitantes - otros grupos de compuestos orgánicos también pueden ser adecuados para agregar el pigmento orgánico para reducción en la temperatura de fusión mínima (MFT) del pigmento orgánico tales como ásteres y diésteres alifáticos, éteres alifáticos amidas, cetonas, aldehidos y similares.
COMPUESTOS DE DIESTER AROMATICOS CRISTALINOS DE MOLECULA PEQUEÑA En las modalidades, los compuestos del diéster aromáticos cristalinos de molécula pequeña se agregan al pigmento orgánico para reducción en la temperatura de fusión mínima (MFT, por sus siglas en inglés) del pigmento orgánico. Los ejemplos de diésteres aromáticos adecuados incluyen aquellos de las fórmulas (3, 4, 5) en donde Ri y R2 pueden ser iguales o diferentes. En modalidades, Ri y R2 se pueden seleccionar del grupo que consisten de grupos arilo, alquilo, arilalquilo y alquilarilo. En modalidades particulares, el diéster aromático tiene una relación carbono a oxígeno entre 3.5 y 6, similar en intervalo a la relación carbono a oxígeno de las resinas utilizadas en el pigmento orgánico. Las propiedades térmicas de estos diésteres aromáticos para ejemplos específicos de Ri y R2 se proporcionan en la Tabla TABLA 1. PROPIEDADES TERMICAS DE DIESTERES AROMATICOS - - *Tfusión= temperatura de fusión y TCristaiización = temperatura de cristalización, determinado por DSC a una velocidad de 10°C/min.
**Datos no disponibles o no medidos.
En una modalidad particular, el diéster aromático es isoftalato de diterbutilo (relación carbono a oxígeno de 4, punto de fusión, 83°C), con la fórmula (6): (VI) IMIDAS CRISTALINAS DE MOLÉCULA PEQUEÑA En modalidades, las imidas cristalinas de molécula pequeña se agregan al pigmento orgánico para reducción en una temperatura de fusión mínima (MFT) del pigmento orgánico. Los ejemplos de imidas adecuadas incluyen aquellas de la estructura general — (VII) en donde R1 es una conexión opcional (ya sea una conexión directa como en el caso de succinimidas, una unidad metileno en el caso de glutarimidas, una unidad 1,2-fenileno 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 imidas alifáticas cíclicas (por ejemplo, succinimidas) e 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-bencilftali ida (p.f. 119°C) con la fórmula (8): I (VIII) COMPUESTOS DE ETER AROMATICO CRISTALINO DE MOLECULA PEQUEÑA En modalidades, los compuestos de éter aromáticos cristalinos de molécula pequeña se agregan al pigmento orgánico para reducción en temperatura de fusión mínima (MFT) del pigmento orgánico. Los ejemplos de éteres aromáticos adecuados incluyen aquellos de la fórmula (9): Ri—O— [(CH2)20]P—R2 (IX) en donde Ri y R2 se seleccionan independientemente del grupo que consiste de (i) un grupo alquilo; (ii) un grupo arilalquilo; (iii) un grupo alquilarilo y (iv) un grupo aromático; y mezclas de los mismos, con la condición de que por lo menos uno de Ri y R2 sea un grupo aromático y p es 0 ó 1. Las propiedades térmicas de estos éteres aromáticos para ejemplos específicos de Ri y R2 se proporcionan en la Tabla 2.
TABLA 2. PROPIEDADES TÉRMICAS DE ÉTERES AROMÁTICOS - Determinado por DSC a una velocidad de 10°C/min o datos de punto de fusión a partir de una fuente comercial.
**Datos no disponibles o no medidos ***Segundo calentamiento En una modalidad particular, el éter aromático es bencil 2-naftiléter (punto de fusión, 102°C) de la fórmula (10) (X)· COMPUESTOS MONOÉSTER AROMÁTICO CRISTALINO DE MOLÉCULA PEQUEÑA En modalidades, se agregan compuestos de monoéster aromáticos cristalino de molécula pequeña al pigmento orgánico para reducción en la temperatura de fusión mínima (MFT, por sus siglas en inglés) del pigmento orgánico. Los ejemplos de monoésteres aromáticos adecuados incluyen aquellos de la fórmula (11): en donde R1 y R2 pueden ser iguales o diferentes y por lo menos uno de R1 y R2 es un grupo aromático. En modalidades, R1 y R2 se pueden seleccionar del grupo que consiste de grupos arilo, alquilo, arilalquilo y alquilarilo. En modalidades particulares, el monoéster aromático tiene una relación carbono a oxígeno entre 3.5 y 6, en un intervalo similar a la relación carbono respecto a oxígeno de las resinas utilizadas en el pigmento orgánico.
En una modalidad particular, el monoéster aromático es benzoato de 2-naftilo (punto de fusión 107°C), de la fórmula (12): (XII)- Otros monoésteres aromáticos adecuados pueden incluir, por ejemplo, fenil-1-hidroxi-2-naftoato (punto de fusión, 95°C), de la fórmula (13): (XIII); y éster 3-hidroxifenílico del ácido benzoico (punto de fusión, 136°C), de la fórmula (14): (XIV) 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 de preparación de partículas de pigmento orgánico que incluyen procesos químicos tales como procesos de suspensión y encapsulación descritos en la patente U.S. Nos.5,290,654 y 5,302,486, por ejemplo. En modalidades, las composiciones de pigmento orgánico y partículas de pigmento orgánico se pueden preparar por agregación y procesos de coalescencia en los cuales las partículas de resina de tamaño pequeña se agregan al tamaño de partícula de pigmento orgánico apropiado y después se hacen coalescer para obtener la forma y morfología final de la partícula de pigmento orgánico.
En modalidades, las composiciones de pigmento orgánico se pueden preparar por procesos de emulsión y agregación, tales como un proceso que incluye agregar una mezcla de un colorante opcional, una cera opcional y cualquier otro aditivo deseado o retenido y emulsiones que incluyen las resinas y por lo menos uno de compuestos orgánicos cristalinos de molécula pequeña descritos en lo anterior, opcionalmente en tensioactivos como se describe en lo anterior y después hacer coalescer la mezcla agregada. Los ejemplos de colorantes potencialmente adecuados, ceras y/u otros aditivos se describen en lo anterior. En algunas modalidades, uno o varios de los compuestos orgánicos cristalinos de molécula pequeña son de aproximadamente 5% a aproximadamente 25% en peso seco del pigmento orgánico, que no incluyen aditivo externo alguno, en modalidades, de aproximadamente 10% a aproximadamente 20% y en algunas modalidades uno o varios de los compuestos orgánicos 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 unen combinándose. Además,en algunas modalidades el pigmento orgánico comprende tanto un compuesto orgánico cristalino de molécula pequeña así como una resina cristalina. Por ejemplo, la resina cristalina puede ser la 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 aditivos externos, en modalidades, de aproximadamente 5% a aproximadamente 15% y en algunas modalidades uno o varios de los compuestos orgánicos cristalinos de molécula pequeña es de 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 estar opcionalmente en una o varias dispersiones que incluyen un tensioactivo, para la emulsión, la 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 requiera.
Después de la preparación de la mezcla anterior se puede agregar a la mezcla un agente agregante o floculante. Se puede utilizar cualquier agente agregante adecuado para formar un pigmento orgánico. Los agentes agregados 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) o el bromuro, fluoruro o yoduro correspondiente, silicatos de polialuminio tales como sulfosilicato de polialuminio (PASS) y sales de metales hidrosolubles que incluyen cloruro de aluminio, nitrito de aluminio, sulfato de aluminio, sulfato de aluminio y potasio, 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 agreguen hasta que se obtiene 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 alcance el tamaño de partícula. Se pueden tomar muestras durante el proceso de crecimiento y se pueden analizar, 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 requiera y al mantener la mezcla a esta temperatura durante el tiempo necesario para formar el tamaño de partícula deseado y al mismo tiempo se mantiene la agitación para proporcionar las partículas agregadas. Una vez que se alcance el tamaño de partícula deseado predeterminado, las emulsiones de resina se agregan para hacer crecer una cubierta, proporcionar partículas estructuradas de núcleo-cubierta. La cubierta se hace crecer hasta que se alcanza el tamaño de partícula deseado de pigmento orgánico de núcleo-cubierta, y después el proceso de crecimiento se detiene al incrementar el pH de la suspensión de reacción por 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, por ejemplo a 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 congelado.
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 pueden ser utilizadas 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.
La compatibilidad de estudios de los ejemplos de los grupos mencionados antes de compuestos orgánicos cristalinos de molécula pequeña y una resina de unión de pigmento orgánico de poliéster amorfo se investigaron al mezclar por fusión por separado los compuestos orgánicos cristalinos de molécula pequeña con una resina amorfa lineal de Mw bajo A (un bisfenol A alcoxilado co-poliéster con ácidos fumárico, tereftálico y dodecenilsuccínico) . El mezclado fundido se llevó a cabo en una placa caliente a 150°C, durante un período de 20 min seguido por enfriamiento y caracterización por DSC. La Tabla 3 resume los datos experimentales obtenidos. Además, los pigmentos orgánicos preparados con estos compuestos orgánicos cristalinos de molécula pequeña (las moléculas pequeñas son de aproximadamente 15 por ciento en peso seco de las partículas de pigmento orgánico, excluyendo los aditivos externos), como se describe en la presente y se probaron para determinar sus propiedades de fusión baja.
TABLA 3: Descripción de propiedades de fusión de moléculas pequeña, compatibilidad con resina de poliéster amorfa y propiedades de fusión baja del pigmento orgánico resultante aPunto de fusión de la molécula pequeña en su estado puro.
¦Observación de la transición de fusión de la molécula pequeña después de calentamiento y mezclado fundido con resina A amorfa lineal de Mw bajo. desplazamiento en la transición vitrea de la resina A amorfa lineal de Mw bajo después de calentamiento y mezclado por fusión. dEl pigmento orgánico tiene una MFT igual o menor que MFT del pigmento orgánico Xerox1® 700 DCP cuando se mide en un aparato de fusión XeroxMR 700 DCP.
Algunos ejemplos específicos de gráficas de DSC se proporcionan en las figuras 1 a 7. Estas gráficas se describen con mayor detalle en lo siguiente.
El diéster aromático utilizado en el ejemplo en la presente es isoftalato de diterbutilo (relación carbono a oxígeno de 4, punto de fusión, 83°C), de la fórmula (6). Se utilizan otros dos diésteres aromáticos en los ejemplos comparativos: ácido isoftálico, difeniléster (relación carbono a oxígeno de 5, punto de fusión de 138°C), de la fórmula (15): (XV); y áster diestearílico de ácido tereftálicoo (relación carbono a oxígeno de 11, punto de fusión, 89°C), de la fórmula (16): — — (XVI).
La compatibilidad de estos diésteres aromáticos con la resina A de poliéster amorfa lineal se investigó utilizando DSC. Los compuestos de diéster aromáticos cristalinos de molécula pequeña presentan picos de fusión a aproximadamente 83°C, 138°C y 89°C, respectivamente; la resina A amorfa lineal muestra una temperatura de transición vitrea, Tg, en aproximadamente 60°C. La figura 1 es una curva de DSC del isoftalato de diterbutilo mixto fundido y la resina A de poliéster amorfo lineal. La Tg de la resina A disminuye de aproximadamente 60°C a aproximadamente 48.9°C y no se observa pico de transición en fase sólido a líquido para el compuesto cristalino, lo cual indica que el isoftalato de diterbutilo es completamente compatible con la resina A de poliéster amorfo lineal. La figura 2 es una curva DSC del éster difenílico de ácido isoftálico mixto fundido y la resina a A de poliéster amorfo lineal. La Tg de la resina A disminuye de aproximadamente 60°C a aproximadamente 46.4°C y no se observa pico de transición de fase sólido a líquido para el compuesto cristalino, lo cual indica que el éster difenílico del ácido isoftálico es completamente compatible con la resina A de poliéster amorfo lineal. La figura 3 es una curva DSC del éster de diestearilo de ácido tereftálico mixto fundido y la resina A de poliéster amorfo lineal. La entalpia de cristalización es mayor de 20°C del grado original para el éster diestearílico de ácido tereftálico, lo que indica incompatibilidad completa.
La imida cristalina de molécula pequeña utilizada en el ejemplo de la presente es N-bencilftalimida de la fórmula (8). Los estudios de compatibilidad de esta imida y un pigmento orgánico de poliéster amorfo que une resina A 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 en aproximadamente 60°C. Para la mezcla de la imida cristalina de molécula pequeña N-bencilftalimida y una resina A de poliéster amorfo lineal, una transición vitrea en aproximadamente 29°C y sin transición de fusión se observa por DSC, lo que indica compatibilidad completa.
El éter aromático utilizado en un ejemplo en la presente es bencil-2-naftiléter (punto de fusión, 102°C) de la fórmula (10). Se utiliza calorimetría de exploración diferencial (DSC) para medir las propiedades térmicas del bencil-2-naftiléter-Figura 4 muestra una fusión muy pronunciada y picos de recristalización en aproximadamente 102°C y 63°C, respectivamente. La figura 5 es una curva DSC del bencil-2-naftiléter mixto fundido y la resina A de poliéster amorfo lineal. La Tg de la resina A disminuye de aproximadamente 60°C a aproximadamente 37.1°C y no se observa pico de transición de fase líquida para el compuesto cristalino, lo cual indica que el bencil-2-naftiléter es completamente compatible con la resina A de poliéster amorfo lineal.
Una gráfica de DSC para el monoéster aromático de benzoato de 2-naftilo (punto de fusión, 107°C) de la fórmula (12) se muestra en la figura 6 y en la figura 7. Se utiliza calorimetría de exploración diferencial (DSC) para medir las propiedades térmicas del benzoato de 2-naftilo - la figura 6 muestra una fusión muy pronunciada y picos de recristalización a aproximadamente 107°C y 63 °C, respectivamente, para calentamiento primero y enfriamiento; la figura 7 muestra un pico de fusión súbito en aproximadamente 107°C para el segundo calentamiento. Nótese que el segundo calentamiento se utiliza para materiales complicados, en donde en la primera exploración borra los antecedentes térmicos y la segunda exploración es mejor para comparaciones.
Como se muestra en la figura 6 y en la figura 7, el compuesto de monoéster aromático cristalino de molécula pequeña benzoato de 2-naftilo muestra un pico de fusión en aproximadamente 107°C; la resina A amorfa lineal presenta una temperatura de transición vitrea, Tg, en aproximadamente 60°C. La figura 8 es una curva DSC de benzoato de 2-naftilo mixto fundido y la resina A de poliéster amorfo lineal. La Tg de la resina A disminuye de aproximadamente 60°C a aproximadamente 42°C y no se observa pico de transición de fase sólido a líquido para el compuesto cristalino, lo cual indica que el benzoato de 2-naftilo es completamente compatible con la resina A de poliéster amorfo lineal.
EJEMPLO COMPARATIVO 1 Preparación del pigmento orgánico comprendido de éster difenílico de ácido isoftálico 15% En un reactor de vidrio de 2 litros equipado con un mezclador superior se agregan 227.72 g de dispersión de éster difenílico de ácido isoftálico (7.18% en peso, elaborado por éster difenílico de ácido isoftálico molido en bola, obtenido de Sigma-Aldrich Chemical Company aniónico 9%), 61.54 g de resina B de poliéster amorfa lineal de Mw alto en una emulsión (35.22% en peso), 62.34 g de resina A de poliéster amorfo lineal de Mw bajo en una emulsión (34.84% en peso), 30.56 g de dispersión de cera (cera disponible de International Group Inc., 30.19% en peso) y 34.83 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 3.58 g de Al2(S04>3 (27.85% en peso) como un floculante bajo homogeneización a 3500 rpm. La mezcla se calienta a 40°C para agregar las partículas mientras se agita a 200 rpm. El tamaño de partícula se monitores con un equipo Coulter Counter hasta que las partículas de núcleo alcanzan un promedio en volumen de tamaño de partícula de 4.35 micrómetros con un volumen GSD de 1.36 y después una mezcla de 40.55 g y 41.07 g, respectivamente, de las emulsiones de las resinas A y B mencionadas antes se agrega como el material de cubierta, lo que resulta en partículas estructuradas de núcleo-cubierta con un promedio de tamaño de partícula de 6.21 micrómetros, un volumen GSD de 1.27. Posteriormente, el pH de la suspensión de reacción se incrementa a 8.5 utilizando una solución de NaOH 4% en peso seguido por 7.69 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 someten a coalescencia a 85°C, pH 8.4. El pigmento orgánico se suspende después de coalescencia, lo que resulta en un tamaño de partícula final de 7.66 micrómetros, un volumen GSD de 1.37, un número de GSD de 1.35 y una circularidad de 0.967. La suspensión de pigmento orgánico después se enfría a temperatura ambiente, se separa por tamizado (25 mm) se filtra y después se lava y liofiliza.
EJEMPLO COMPARATIVO 2 Preparación de pigmento orgánico constituido de éster diestearílico de ácido tereftálico 15% En un reactor de vidrio de 2 litros equipado con un mezclador superior se agregan 488.12 g de emulsión que contiene éster diestearílico de ácido tereftálico con una resina A amorfa lineal de Mw alto, y una resina B amorfa lineal de Mw bajo en la relación de 15:2.3:21.3 (12% en peso, elaborada por co-emulsificación), 30.15 g de dispersión de cera (cera disponible de International Group Inc., 30.19% en peso) y 34.39 g de pigmento cian PB15:3 (17.21% en peso). Por separado, se agregan 1.18 g de Al2(S04>3 (27.85% en peso) como un floculante bajo homogeneización a 3500 rpm. La mezcla se calienta a 38.2°C para agregar las partículas mientras se agita a 300 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 5.25 micrómetros con un volumen GSD de 1.38 y después una mezcla de 40.55 g y 40.03 g, respectivamente, de las emulsiones de resina A y B mencionadas antes se agregan como material de cubierta, lo que resulta en partículas estructuradas de núcleo-cubierta con un tamaño de partícula promedio de 5.83 micrómetros, un volumen GSD de 1.23. Posteriormente, el pH de la suspensión de reacción se incrementa a 8 utilizando una solución de NaOH 4% en peso seguido por 7.6 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. El pigmento orgánico se suspende después de coalescencia, lo que resulta en un tamaño de partícula final de 6.41 micrómetros, un volumen GSD de 1.25, un número de GSD de 1.31 y una circularidad de 0.958. La suspensión de pigmento orgánico después se enfría a temperatura ambiente, se separa por tamizado (25 mm), se filtra y después se lava y liofiliza.
EJEMPLO COMPARATIVO 3 Preparación del diacetato de bisfenol A hidrogenado Una cantidad de 60 g de 4,4'-isopropildenodiciclohexanol (también conocido como bisfenol A hidrogenado), obtenido de Sigma-Aldrich se combina con 63.7 g de anhídrido acético en un matraz de 1 1, con agitación. Después se agregan ocho gotas de ácido sulfúrico concentrado, después de lo cual se observa que se genera calor y la mezcla de reacción sólida se vuelve homogénea.
La mezcla se agita durante 2.5 horas, después se vierte sobre aproximadamente 500 g de hielo triturado. Después de agitar durante la noche la mezcla se filtra y se seca al aire. El sólido resultante se recristaliza dos veces a partir de metanol en ebullición, se filtra y se seca bajo vacío a 60°C, lo que proporciona 25.3 g de diacetato de bisfenol A hidrogenado. La estructura se confirma por espectroscopia de RMN (siglas en inglés para resonancia magnética nuclear) de ¾ y 13C.
EJEMPLO COMPARATIVO 4 Preparación de pigmento orgánico constituido de diacetato de bisfenol A hidrogenado 15% En un reactor de vidrio de 2 litros equipado con un mezclador superior se agregan 310.8 g de dispersión de diacetato de bisfenol A hidrogenado (5.3% en peso, elaborado mediante molido en bolas de material del Ejemplo comparativo 3 con tensioactivo aniónico 9%), 61.54 g de resina B de poliéster amorfo lineal de Mw alto en una emulsión (35.22% en peso), 62.34 g de resina A de poliéster amorfo lineal de Mw bajo en una emulsión (34.84% en peso), 30.56 g de dispersión de cera (cera disponible de International Group Inc., 30.19% en peso) y 34.83 g de pigmento cían PB15:3 (17.21% en peso).
Por separado, se agregan 3.58 g de Al2(SO4)3 (27.85% en peso) como un floculante bajo homogeneización a 3500 rpm. La mezcla se calienta a 40°C para agregar las partículas mientras se agita a 200 rpm. El tamaño de partícula se monitorea con un equipo Coulter Counter hasta que el núcleo de las partículas alcanza un promedio en volumen de tamaño de partícula de 4.2 micrómetros con un volumen GSD de 1.26 y después una mezcla de 40.55 g y 41.07 g, respectivamente, de las emulsiones de resina A y B mencionadas antes se agregan como material de cubierta, lo que resulta en partículas estructuradas de núcleo-cubierta con un tamaño de partícula promedio de 5.90 micrómetros, volumen GSD de 1.26.
Posteriormente, el pH de la suspensión de reacción se incrementa a 8.0 utilizando una solución de NaOH 4% seguido por 7.69 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 7.8. El pigmento orgánico se suspende después de coalescencia, lo que resulta en un tamaño de partícula final de 7.34 micrómetros, un volumen de GSD de 1.30, un número de GSD de 1.33 y una circularidad de 0.948. La suspensión de pigmento orgánico después se enfría a temperatura ambiente, se separa por tamizado (25 pm), se filtra y después se lava y liofiliza.
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 inoxidables se agregan 10.33 gramos de N-bencilftalimida obtenida de TCI America, 1.98 g de tensioactivo no iónico DOWFAX disponible de The Dow Chemical Co. (47% en peso) y 70 g de agua desionizada (DIW). La botella después se somete a molido durante 7 días. Una dispersión de tamaños de partícula con un promedio de diámetro de partícula de 414 nm se obtiene.
EJEMPLO 2 Preparación de dispersión de bencil 2-naftiléter En una botella de plástico de 250 mi equipada con aproximadamente 700 g de esferas de acero inoxidable se agregan 20 gramos de bencil 2-naftiléter obtenido de TCI America, 3.34 g del tensioactivo no iónico DOWFAX disponible de the Dow Chemical Co. (47% en peso), y 70 g de agua desionizada (DIW). La botella después se somete a molido durante 7 días. Se obtiene una dispersión de tamaños de partícula con un promedio de partícula de 367 nm.
EJEMPLO 3 Preparación de dispersión de benzoato de 2-naftilo En una botella de plástico de 250 mi equipada con aproximadamente 700 g de esferas de acero inoxidable se agregan 17.45 gramos de benzoato de 2-naftilo obtenido de TCI America, 3.34 g del tensioactivo no iónico DOWFAX disponible de the Dow Chemical Co. (47% en peso) y 70 g de agua desionizada (DIW). La botella después se somete a molido durante 7 días. Se obtiene una dispersión de tamaños de partícula con un promedio de diámetro de partícula de 484 nm.
EJEMPLO 4 Preparación de pigmento orgánico comprendido de isoftalato de diterbutilo 15% En un reactor de vidrio de 2 litros equipado con un mezclador superior se agregan 417.33 g de dispersión de isoftalato de diterbutilo (2.86% en peso, elaborado por molido en bolas con tensioactivo aniónico 9%), 44.93 g de resina B amorfa de Mw alto en una emulsión (35.22% en peso), 45.51 g de resina A amorfa lineal de Mw bajo en una emulsión (A, 34.84% en peso), 22.31 g de dispersión de cera (cera disponible de International Group Inc., 30.19% en peso) y 25.43 g de pigmento cían PB15:3 (17.21% en peso).
Por separado se agregan 2.62 g de Al2(SC>4)3, (27.85% en peso) como un floculante bajo homogeneización a 3,500 rpm. La mezcla se calienta a 41.1°C para agregar las partículas mientras se agitan a 200 rpm. El tamaño de partícula se monitores con un equipo Coulter Counter hasta que las partículas de núcleo alcanzan un promedio en volumen de tamaño de partícula de 3.96 micrómetros con un volumen GSD de 1.26 y después una mezcla de 29.60 g y 29.98 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 tamaño de partícula promedio de 6.48 micrómetros, un volumen de GSD de 1.27. Posteriormente, el pH de la suspensión de reacción se incrementa a 7.8 utilizando una solución de NaOH 4% en peso seguida por 5.62 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 8.4. El pigmento orgánico se suspende después de coalescencia, lo que resulta en un tamaño de partícula final de 7.50 micrómetros, un volumen de GSD de 1.31, un número de GSD de 1.33 y una circularidad de 0.960. La suspensión de pigmento orgánico después se enfría a temperatura ambiente, se separa por tamizado (25 mm), se filtra y después se lava y liofiliza.
EJEMPLO 5 Preparación de pigmento orgánico comprendida 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 linal 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). De manera separada, 2.51 g de Al2(SO4)3 (27.85% en peso) se agrega como un floculante bajo homogeneización a 3500 rpm. La mezcla se calienta a 43°C para agregar las partículas mientras se agita 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 antes se agregan como material de cubierta, lo que resulta en partículas estructuradas en núcleo- cubierta con un tamaño de partícula promedio de 6.21 micrómetros, un volumen de GSD de 1.25. Posteriormente, el pH de la suspensión de reacción se incrementa a 8 utilizando 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, número de GSD de 1.35. La suspensión de pigmento orgánico después se enfría a temperatura ambiente, se separa por tamizado (25 mm) , se filtra y después se lava y liofiliza .
EJEMPLO 6 Preparación de pigmento orgánico constituido de bencil 2- naftileter 15% En un reactor de vidrio de 2 litros equipado con un mezclador superior se agregan 165.99 g de la dispersión de bencil 2-naftiléter del Ejemplo 2 (9.85% en peso), 61.54 g de la resina B amorfa lineal de Mw alto en una emulsión (35.22% en peso), 62.34 g de la resina A amorfa lineal de Mw bajo en una emulsión (34.84% en peso), 30.56 g de dispersión de cera (cera disponible de International Group Inc., 30.19% en peso) en 34.83 g de pigmento cían PB15:3 (17.21% en peso).
Por separado, se agregan 3.58 g de Al2(SO4)3, (27.85% en peso) se agregan como un floculante bajo homogeneización a 3500 rpm. La mezcla se calienta a 39.4°C para agregar las partículas mientras se agita 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 4.40 micrómetros con un volumen de GSD de 1.26 y después una mezcla de 40.55 g y 41.07 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 como núcleo-cubierta con un tamaño de partícula promedio de 5.96 micrómetros, un volumen de GSD de 1.33. Posteriormente, el pH de la suspensión de reacción se incrementa a 8 utilizando una solución de NaOH 4% en peso seguido por 7.69 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 8. El pigmento orgánico se suspende después de coalescencia, lo que resulta en un tamaño de partícula final de 6.34 micrómetros, un volumen de GSD de 1.32, un número de GSD de 1.30. La suspensión de pigmento orgánico después se enfría hasta la temperatura ambiente, se separa por tamizado (25 pm), se filtra y después se lava y liofiliza.
EJEMPLO 7 Preparación de pigmento orgánico constituido de benzoato de 2-naftilo 15% En un reactor de vidrio de 2 litros equipado con un mezclador superior se agregan 225.21 g de la dispersión de benzoato de 2-naftilo del Ejemplo 3 (7.26% en peso), 61.54 g de resina B amorfa lineal de Mw alto en una emulsión (35.22% en peso), 62.34 g de resina A amorfa lineal de Mw bajo en una emulsión (34.84% en peso), 30.56 g de dispersión de cera (cera disponible de International Group Inc., 30.19% en peso) y 34.83 g de pigmento cían PB15:3 (17.21% en peso). Por separado, se agregan 3.58 g de Al2(SO4)3, (27.85% en peso) se agrega como floculante bajo homogeneización a 3500 rpm. La mezcla se calienta a 45.3°C para agregar las partículas mientras se agita a 200 rpm, el tamaño de partícula se monitorea con un equipo Coulter Counter hasta que el núcleo de las partículas alcanza un promedio en volumen de tamaño de partícula de 4.05 micrómetros con un volumen de GSD de 1.22 y después una mezcla de 40.55 g y 41.07 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 como núcleo-cubierta con un tamaño de partícula promedio de 5.96 micrómetros, un volumen de GSD de 1.27. Posteriormente, el pH de la suspensión de reacción se incrementa a 7.8 utilizando una solución de NaOH 4% en peso seguido por 7.69 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 7.8. El pigmento orgánico se detiene después de coalescencia, lo que resulta en un tamaño de partícula final de 6.97 micrómetros, un volumen de GSD de 1.35, un número de GSD de 1.32 y una circularidad de 0.951. La suspensión de pigmento orgánico después se enfría a temperatura ambiente, se separa por tamizado (25 mm), se filtra y después se lava y liofiliza.
RESULTADOS DE FUSIÓN Los pigmentos orgánicos de los Ejemplos 4 y 7, los Ejemplos Comparativos 1 y 2 y los controles se evaluaron utilizando un aparato de fusión de una impresora Xerox® 700 Digital Color Press. Los pigmentos orgánicos se fundieron a 220 mm/s en papel Xerox® Color XpressionsMR para brillo, MFT, desempeño de desplazamiento en frío y desempeño de desplazamiento en caliente. El funcionamiento de fusión de los pigmentos orgánicos se proporciona en las Tablas 4 a 7.
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 XeroxMR DC250. El fusor es el aparato fusor de una impresora XeroxMR 700 Digital Color Press.
TABLA 4 Resultados de fusiones de los pigmentos orgánicos que contienen éster difenílico de ácido isoftálico o áster diestearílico de ácido isoftálico CX+ y DCX+ son tipos de papel utilizados, disponibles de Xerox Corp.
T(Brillo 50) es la temperatura a la cual el brillo alcanza 50 unidades de brillo Gardner (ggu) MFTCA=SO es la MFT con un área de corrugado de 80 unidades El pigmento orgánico XeroxMR EA high-gloss como se utiliza en la impresora Xerox1® DC250 Como se muestra en la Tabla 4, las MFT de fijación de corrugado de los pigmentos orgánicos que contienen áster difenílico de ácido isoftálico o áster diestearílico de ácido tereftálico son más grandes que el pigmento orgánico control EA de ULM. La MFT del pigmento orgánico control fue de 112°C mientras que las muestras de moléculas pequeñas comenzaron a 117°C y siguieron hasta 135°C. Los pigmentos orgánicos de los dos ejemplos comparativos con moléculas pequeñas no produjeron propiedades de fusión baja.
En el caso del éster difenílico del ácido isoftálico, aunque es compatible con las resinas de poliéster amorfas como se describe en lo anterior y tiene una relación de carbono respecto a oxígeno de 5 (para comparación, las relaciones de carbono respecto a oxígeno para las resinas de poliéster amorfas A y B son 4.85 y 4.95, respectivamente), tiene un punto de fusión de 138°C, el cual es más elevado para permitir la fusión del diéster aromático cristalino cuando se fusiona el pigmento orgánico. En el caso del éster diestearílico de ácido tereftálico, tiene un punto de fusión de 83°C pero es demasiado hidrofóbico, con una relación de carbono respecto a oxígeno de 11, lo que lo vuelve incompatible con las resinas de poliéster amorfas como se describe en lo anterior.
TABLA 5. Resultados de fusión de los pigmentos orgánicos con isoftalato de diterbutilo Como se muestra en la Tabla 5, la incorporación de isoftalato de diterbutilo en el pigmento orgánico proporciona una temperatura de desplazamiento en frío (100°C versus 129°C) y una MFT de fijación de corrugado (111°C versus 122°C) desplazado a temperaturas mucho menores en relación al pigmento orgánico Xerox® 700 DCP (los valores de MFT de fijación de corrugado son precisos en aproximadamente ± 3 ó 4°C). La temperatura de moteado/desplazamiento en caliente es mayor (210°C versus 200°C), lo que resulta en una latitud de fusión mucho más grande (97°C versus 71°C).
El pigmento orgánico del Ejemplo 5 y los controles se evaluaron utilizando el aparato de fusión de una impresora Xerox® 700 Digital Color Press. Los pigmentos orgánicos se fusionaron a 220 mm/s sobre papel Color XpressionsMR (90 gsm) con una masa de pigmento orgánico por unidad de área (TMA, por sus siglas en ingles) de 1.00 mg/cm2 para brillo MFT, desempeño de desplazamiento en frío y desempeño desplazamiento en caliente. La temperatura para el rodillo fusor se hizo variar de desplazamiento en frío a desplazamiento en caliente (hasta 210°C) para mediciones de brillo y corrugado. El desempeño de fusión de los pigmentos orgánicos se muestra en la figura 9 y en la figura 10.
La figura 9 y la figura 10 muestran gráficas de brillo de impresión y áreas de corrugado de impresión, respectivamente, contra temperatura de fusión para el pigmento orgánico del Ejemplo 5 que contiene N-bencilftalimida 15% y pigmento orgánico Xerox™ high-gloss y el pigmento orgánico Xerox™ 700 DCP de EA de ULM. En relación a los controles, el pigmento orgánico que contiene N-bencilftalimida presenta un brillo ligeramente menor y una MFT de fijación de corrugado menor. De manera notable, el pigmento orgánico experimental presenta 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.
El pigmento orgánico del Ejemplo 6 y los controles se evaluaron utilizando el aparato de fusión de una impresora Xerox™ 700 Digital Color Press. Los pigmentos orgánicos se fusionaron a 220 mm/s sobre papel Color XpressionsMR (90 gsm) con una masa de pigmento orgánico por área unitaria (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. La temperatura del rodillo fusor varió 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 muestra en la figura 11 y en la figura 12 así como en la Tabla 6.
La Tabla 6 muestra los resultados de fusión del pigmento orgánico del Ejemplo 6, que incluyen el bencil 2-naftiléter cristalino de molécula pequeña, en comparación con la del pigmento orgánico Xerox® 700 DCP como un pigmento orgánico control que contiene una resina cristalina. El fusor es el aparato de fusión de una impresora Xerox® 700 Digital Color Press.
TABLA 6. Resultados de fusión de pigmentos orgánicos que contienen bencil 2-naftiléter Como se muestra en la Tabla 6, la incorporación de bencil 2-naftiléter en el pigmento orgánico proporciona una temperatur de desplazamiento en frío (100°C versus 113°C) y una MFT de fijación de corrugado (104°C versus 117°C) desplazada a temperaturas mucho menores en relación al pigmento orgánico XeroxMR 700 DCP (los valores de MFT de fijación de corrugado son precisos en aproximadamente ± 3 ó 4 grados centígrados) . La temperatura de moldeado/desplazamiento caliente es mayor (200°C versus 190°C) lo cual resulta en una latitud de fusión mucho más grande (96°C versus 73°C).
La figura 11 y la figura 12 muestran gráficas de brillo de impresión y área de corrugado de impresión, respectivamente, contra temperatura de fusión para el pigmento orgánico del Ejemplo 6 que contiene bencil 2-naftiléter 15%, pigmento orgánico XeroxMR high-gloss y el pigmento orgánico XeroxMR 700 DCP de EA de UL . En relación al control de EA de ULM , el pigmento orgánico que contiene bencil 2-naftiléter presenta un brillo ligeramente menor y en relación a ambos controles una MFT de fijación de corrugado menor.
El pigmento orgánico del Ejemplo 7 y los controles se evaluaron utilizando el aparato de fusión de una impresora XeroxMR 700 Digital Press. Los pigmentos orgánicos se fusionaron a 220 mm/s sobre papel Color XpressionsMR (90 gsm) con una masa de pigmento orgánico por área unitaria (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. La temperatura del rodillo fusor se hizo variar desde el 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 muestra en la figura 13 y la figura 14 así como en la Tabla 7.
La Tabla 7 muestra los resultados de fusión del pigmento orgánico del Ejemplo 7, que incluyen benzoato de 2-naftilo cristalino de molécula pequeña, en comparación con los del pigmento orgánico XeroxMR 700 DCP como un pigmento orgánico control que contiene una resina cristalina. El fusor es el aparato de fusión de una impresora XeroxMR 700 Digital Color Press .
TABLA 7. Resultados de fusión de pigmentos orgánicos que contienen benzoato de 2-naftilo Como se muestra en la Tabla 7 y en la figura 13, la incorporación de benzoato de 2-naftilo en el pigmento orgánico proporciona una temperatura de desplazamiento en frío (100°C versus 129°C) y una MFT de fijación de corrugado (111°C versus 122°C) desplazada a temperaturas mucho menores en relación al pigmento orgánico Xerox® 700 DCP (Los valores de MFT de fijación de corrugado son precisos en aproximadamente + 3 ó 4 grados centígrados). La temperatura de moteado/desplazamiento en caliente es mayor (>210°C versus 210°C), lo que resulta en una latitud de fusión mucho más grande (99°C versus 71°C).
La figura 13 y la figura 14 muestran gráficas de corrugado de impresión y brillo de impresión, respectivamente, contra temperatura de fusión para el pigmento orgánico del Ejemplo 2 que contiene benzoato de 2 naftilo 15%, pigmento orgánico Xerox® high-gloss y el pigmento orgánico Xerox® 700 DCP de EA de ULM. En relación al control de EA de ULM, el pigmento orgánico que contiene benzoato de 2-naftilo presenta un brillo ligeramente menor y en relación a ambos controles una MFT de fijación de corrugado menor.
RESULTADOS DE CARGADO DE REVELADOR Las muestras de pigmento orgánico como se describen en lo anterior se combinaron con aditivos Xerox® 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 despues se cargaron utilizando un mezclador Turbula durante aproximadamente 60 minutos. La zona A es una zona de alta humedad de aproximadamente 28°C y 85% de humedad relativa (RH, por sus siglas en inglés) y la zona J es una zona de baja humedad en 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 midió visualmente como el punto medio de la distribución de carga de pigmento orgánico. La relación de carga de pigmento orgánico por masa (Q/m) se determinó por el método de carga de soplado total, medición de la carga en una jaula Faraday que contiene el revelador después de remover el pigmento orgánico por soplado en una corriente de aire. La carga total recolectada en la jaula se divide entre la masa del pigmento orgánico removido por soplado, por pesado de la jaula antes y después del soplado para proporcionar la relación Q/m.
Los pigmentos orgánicos de los ejemplos 4 a 7 se prueban y los resultados de cargado se encuentra que son aceptables -similares a los resultados para un pigmento orgánico de 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 la cubierta de pigmento orgánico; variación en el porcentaje en peso del material cristalino; incorporación tanto de compuestos orgánicos cristalinos de molécula pequeña y un polímero cristalino y optimización de la relación; ajuste de los procesos de aglomeración/coalescencia de pigmento orgánico, por ejemplo ajustando la temperatura de coalescencia.
Se apreciará que las variantes de lo descrito en lo anterior y otros rasgos y funciones, o alternativas de los mismos, se pueden combinar en muchos otros sistemas o aplicaciones diferentes. Las alternativas, modificaciones, variaciones o mejoras previamente no previstas o no anticipadas en la presente pueden realizarse subsecuentemente por aquellos expertos en el ámbito las cuales también se pretende que estén abarcadas 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 de agregación de emulsión (EA), caracterizado porque comprende: una resina polimérica amorfa; opcionalmente un colorante; y un compuesto orgánico cristalino de molécula pequeña que tiene un peso molecular de menos de 1,000 g/mol y un punto de fusión que es menor que la temperatura de fusión del pigmento orgánico de agregación por emulsión; en donde una mezcla de la resina polimérica amorfa y el compuesto orgánico cristalino 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 el compuesto orgánico cristalino de molécula pequeña, según se determina por calorimetría de exploración diferencial, la entalpia de fusión de compuesto orgánico cristalino de molécula pequeña en la mezcla se mide para que sea menor de 10% de la entalpia de fusión del compuesto orgánico cristalino de molécula pequeña en forma pura.
2. El pigmento orgánico de EA de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la resina polimérica amorfa es una resina de poliéster.
3. El pigmento orgánico de EA de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque la resina de poliéster comprende una resina de poli(bisfenol A propoxilado co-fumarato).
4. El pigmento orgánico de EA de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la entalpia de fusión para el compuesto orgánico cristalino de molécula pequeña en la mezcla se mide para que sea menor de 5% de la entalpia de fusión del compuesto orgánico cristalino de molécula pequeña en forma pura.
5. El pigmento orgánico de EA de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además una cera.
6. El pigmento orgánico de EA de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el compuesto orgánico cristalino de molécula pequeña tiene una relación de carbono respecto a oxígeno entre 3.5 y 6.
7. El pigmento orgánico de EA de conformidad con la reivindicación 1,, caracterizado porque el compuesto orgánico cristalino de molécula pequeña es aproximadamente 5% a aproximadamente 25% por peso seco del pigmento orgánico de agregación por emulsión.
8. El pigmento orgánico de EA de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además una resina polimérica cristalina.
9. El pigmento orgánico de EA de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque la resina polimérica cristalina es una resina de poliéster cristalina.
10. El pigmento orgánico de EA de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el pigmento orgánico de agregación por emulsión está configurado para tener una temperatura de fusión mínima de fijación de corrugado de menos 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.
11. El pigmento orgánico de EA de conformidad con la reivindicación 10, 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 fusión ultra baja.
12. El pigmento orgánico de EA de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el compuesto orgánico cristalino de molécula pequeña se selecciona del grupo que consiste de monoésteres cristalinos de molécula pequeña que tienen la fórmula: en donde por lo menos uno de R1 y R2 es un grupo aromático.
13. El pigmento orgánico de EA de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el compuesto orgánico cristalino 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.
14. El pigmento orgánico de EA de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el compuesto orgánico cristalino de molécula pequeña se selecciona del grupo que consiste de éteres aromáticos cristalinos de molécula pequeña que tienen la fórmula Ri—O— [(CH2)20]P—R2 en donde Ri y R2 se seleccionan independientemente del grupo que consiste de un grupo alquilo, un grupo arilalquilo, un grupo alquilarilo y un grupo aromático, en donde por lo menos uno de Ri y R2 es un grupo aromático y en donde p es 0 ó 1.
15. El pigmento orgánico de EA de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el compuesto orgánico cristalino de molécula pequeña se selecciona del grupo que consiste de diésteres cristalinos de molécula pequeña que tienen las fórmulas: en donde Ri y R.2 se seleccionan independientemente del grupo que consiste de grupos arilo, alquilo, arilalquilo y alquilarilo.
16. Un método para elaborar partículas de pigmento orgánico de agregación por emulsión, caracterizado porque comprende: mezclar emulsión de resina amorfa polimérica, opcionalmente por lo menos una emulsión de colorante, una emulsión de cera opcional y una emulsión de compuesto orgánico cristalino de molécula pequeña, el compuesto orgánico cristalino de molécula pequeña tiene un peso molecular de menos de 1,000 g/mol y un punto de fusión que es menor que la temperatura de fusión de las partículas de pigmento orgánico de agregación por emulsión, para formar una emulsión compuesta; y adicionar un agente de agregación a la emulsión compuesta para formar partículas de pigmento orgánico de agregación por emulsión; en donde una mezcla de la resina amorfa y el compuesto orgánico cristalino de molécula pequeña se define por una reducción en la temperatura de transición vitrea con respecto a la de la resina amorfa polimérica y por la carencia de un pico de transición de fase sólida a líquida significativo para el compuesto orgánico cristalino de molécula pequeña, según se determina por calorimetría de exploración diferencial, la entalpia de fusión para el compuesto orgánico cristalino de molécula pequeña en la mezcla se mide para que sea menor de 10% de la entalpia de fusión del compuesto orgánico cristalino de molécula pequeña en forma pura.
17. El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el compuesto orgánico cristalino de molécula pequeña es aproximadamente 5% a aproximadamente 25% por peso seco de las partículas de pigmento orgánico de agregación por emulsión.
18. El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el mezclado incluye además una emulsión de resina polimérica cristalina.
19. El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque la emulsión de resina amorfa polimérica es una emulsión de resina de poliéster.
20. El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el compuesto orgánico cristalino de molécula pequeña se selecciona del grupo que consiste de: N-bencilftalimida que tiene la fórmula: - \ bencil-2-naftiléter que tiene la fórmula isoftalato de diterbutilo que tiene la fórmula ; Y benzoato de 2-naftilo, que tiene la fórmula
MX2014013052A 2013-11-11 2014-10-27 Pigmento organico de fusion super baja con plastificantes de moleculas pequeñas. MX2014013052A (es)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/077,024 US9069272B2 (en) 2013-11-11 2013-11-11 Super low melt toner having small molecule plasticizers

Publications (1)

Publication Number Publication Date
MX2014013052A true MX2014013052A (es) 2015-05-28

Family

ID=52991103

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
MX2014013052A MX2014013052A (es) 2013-11-11 2014-10-27 Pigmento organico de fusion super baja con plastificantes de moleculas pequeñas.

Country Status (10)

Country Link
US (1) US9069272B2 (es)
JP (1) JP6325959B2 (es)
KR (1) KR20150054661A (es)
CN (1) CN104635441B (es)
BR (1) BR102014027218A2 (es)
CA (1) CA2869876C (es)
DE (1) DE102014222493A1 (es)
IN (1) IN2014DE02972A (es)
MX (1) MX2014013052A (es)
RU (1) RU2652708C2 (es)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9285694B2 (en) * 2013-11-11 2016-03-15 Xerox Corporation Super low melt toner having crystalline aromatic monoesters
US9910373B2 (en) * 2015-07-17 2018-03-06 Xerox Corporation Cold pressure fix toner compositions based on small molecule crystalline and amorphous organic compound mixtures
US9977356B2 (en) * 2015-07-17 2018-05-22 Xerox Corporation Cold pressure fix toner compositions based on crystalline polyester and amorphous organic compound mixtures
JP6660147B2 (ja) * 2015-10-29 2020-03-04 キヤノン株式会社 トナーおよびトナーの製造方法
US9760032B1 (en) * 2016-02-25 2017-09-12 Xerox Corporation Toner composition and process
US10078281B2 (en) * 2016-09-06 2018-09-18 Canon Kabushiki Kaisha Toner and method for producing toner
JP6910884B2 (ja) * 2017-08-09 2021-07-28 キヤノン株式会社 トナー及びトナーの製造方法

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62160464A (ja) * 1986-01-08 1987-07-16 Ricoh Co Ltd 電子写真用乾式トナ−
CA2072560A1 (en) * 1989-12-28 1991-06-29 Hans-Tobias Macholdt Biscationic acid amide and acid imide derivatives as charge controllers
US5302486A (en) 1992-04-17 1994-04-12 Xerox Corporation Encapsulated toner process utilizing phase separation
US5290654A (en) 1992-07-29 1994-03-01 Xerox Corporation Microsuspension processes for toner compositions
JPH06161143A (ja) * 1992-11-20 1994-06-07 Asahi Denka Kogyo Kk 電子写真用トナー結着樹脂組成物
US5510222A (en) * 1993-05-20 1996-04-23 Canon Kabushiki Kaisha Toner for developing electrostatic image and process for production thereof
US6063827A (en) 1998-07-22 2000-05-16 Xerox Corporation Polyester process
US6593049B1 (en) 2001-03-26 2003-07-15 Xerox Corporation Toner and developer compositions
JP2003005552A (ja) * 2001-06-20 2003-01-08 Fuji Xerox Co Ltd 画像形成方法
US20040152003A1 (en) * 2003-02-05 2004-08-05 Toshiba Tec Kabushiki Kaisha Developing agent
US6756176B2 (en) 2002-09-27 2004-06-29 Xerox Corporation Toner processes
US6830860B2 (en) 2003-01-22 2004-12-14 Xerox Corporation Toner compositions and processes thereof
JP4010265B2 (ja) * 2003-03-24 2007-11-21 コニカミノルタホールディングス株式会社 トナー製造方法、トナーおよびそれを用いた画像形成方法
US7329476B2 (en) 2005-03-31 2008-02-12 Xerox Corporation Toner compositions and process thereof
KR101014991B1 (ko) * 2006-06-08 2011-02-16 캐논 가부시끼가이샤 토너
JP2008083643A (ja) * 2006-09-29 2008-04-10 Fuji Xerox Co Ltd 静電荷像現像用トナー、トナーカートリッジ及び画像形成装置
US7547499B2 (en) 2006-12-22 2009-06-16 Xerox Corporation Low melt toner
JP5089614B2 (ja) * 2007-02-02 2012-12-05 キヤノン株式会社 シアントナー、マゼンタトナー、イエロートナー、ブラックトナー、及び、フルカラー画像形成方法
CN102149752A (zh) * 2008-09-08 2011-08-10 花王株式会社 制造聚酯粒子分散液的方法
JP2011027869A (ja) * 2009-07-23 2011-02-10 Fuji Xerox Co Ltd 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像用トナーの製造方法、静電荷像現像用現像剤、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置
US20110027714A1 (en) * 2009-07-29 2011-02-03 Xerox Corporation Toner compositions
US8257899B2 (en) * 2009-08-27 2012-09-04 Xerox Corporation Polyester process
US8916317B2 (en) * 2009-12-10 2014-12-23 Xerox Corporation Toner processes
US8227163B2 (en) * 2010-03-23 2012-07-24 Xerox Corporation Coated carriers
JP2013007996A (ja) * 2011-05-20 2013-01-10 Ricoh Co Ltd トナー、現像剤、トナー入り容器、画像形成装置、画像形成方法、及びプロセスカートリッジ

Also Published As

Publication number Publication date
RU2014144657A (ru) 2016-06-10
CA2869876C (en) 2018-03-06
RU2652708C2 (ru) 2018-04-28
US20150132693A1 (en) 2015-05-14
DE102014222493A1 (de) 2015-05-13
CN104635441B (zh) 2017-12-08
CN104635441A (zh) 2015-05-20
US9069272B2 (en) 2015-06-30
KR20150054661A (ko) 2015-05-20
IN2014DE02972A (es) 2015-07-10
RU2014144657A3 (es) 2018-03-05
CA2869876A1 (en) 2015-05-11
JP6325959B2 (ja) 2018-05-16
JP2015094947A (ja) 2015-05-18
BR102014027218A2 (pt) 2015-09-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2700696C (en) Solvent-free emulsion process
CA2675917C (en) Toner compositions
CA2869876C (en) Super low melt toner having small molecule plasticizers
US8435714B2 (en) Solvent-free emulsion process using acoustic mixing
US8247157B2 (en) Toner process
US8323865B2 (en) Toner processes
US8735033B2 (en) Toner process using acoustic mixer
US20120052429A1 (en) Toner processes
CA2709144C (en) Polyester synthesis
JP6470544B2 (ja) 結晶性芳香族エーテルを含む超低融点トナー
CA2869880C (en) Super low melt toner having crystalline imides
US9557665B2 (en) Super low melt toner having crystalline aromatic monoesters
JP6470545B2 (ja) 芳香族コアを含む結晶性ジエステルを含む超低融点トナー