ES2252481T3 - Formulaciones de agentes colorantes, que se basan en agua, para la impresion por chorros de tinta. - Google Patents
Formulaciones de agentes colorantes, que se basan en agua, para la impresion por chorros de tinta.Info
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Abstract
Formulación de agente colorante, que consiste en lo esencial en A) de 0, 1 a 50 % en peso de por lo menos un agente colorante seleccionado entre el grupo formado por los pigmentos orgánicos, pigmentos inorgánicos y colorantes orgánicos, B) de 0, 01 a 80 % en peso de por lo menos un agente coadyuvante de dispersamiento soluble en agua sobre la base de un copolímero de bloques de un poli(éster de ácido metacrílico) y bloques de poli(óxido de etileno) exento de grupos ácidos, C) de 0 a 30 % en peso de por lo menos un disolvente orgánico, D) de 0 a 20 % en peso de otros materiales aditivos usuales, E) de 10 a 90 % en peso de agua, en cada caso referido al peso total de la formulación de agente colorante (100 % en peso).
Description
Formulaciones de agentes colorantes, que se basan
en agua, para la impresión por chorros de tinta.
Son objeto del presente invento dispersiones de
agentes colorantes, que se basan en agua, un procedimiento para su
preparación, su utilización como líquidos de registro, en particular
para procedimientos de impresión por chorros de tinta, conocidos por
su nombre inglés "Ink-Jet", así como a su
utilización en tóneres electrofotográficos, en particular tóneres de
polimerización, en barnices en polvo y en filtros cromáticos.
El procedimiento para la impresión por chorros de
tinta es, tal como p.ej. la electrofotografía (en impresoras láser y
copiadoras), un procedimiento de impresión sin contacto (del inglés
non impact printing process), y en el transcurso de los últimos años
ha ido ganando cada vez más importancia por medio de la utilización
creciente de ordenadores, sobre todo en el denominado sector SOHO
(del inglés small office, home office = oficina pequeña, oficina
doméstica).
En la impresión por chorros de tinta se establece
diferencia entre los denominados procedimientos continuos de
impresión y el procedimiento de gotas a petición
(Drop-on-Demand), generándose las
gotas de tinta, en el caso de estos últimos procedimientos, mediante
una señal eléctrica controlada por ordenador. Fundamentalmente se
pueden distinguir dos tipos de procedimientos de impresión por
chorros de tinta con gotas a petición, el denominado procedimiento
de impresión térmica por chorros de tinta, también denominado de
chorros de burbujas (en inglés Bubble-Jet), y el de
la impresión piezoeléctrica por chorros de tinta. Mientras que en el
caso de la impresión térmica por chorros de tinta, la onda de
presión, que conduce al disparo hacia fuera de una gota de tinta
desde una boquilla de la cabeza impresora, se produce mediante la
incorporación de energía térmica a través de un elemento calefactor,
la impresión piezoeléctrica por chorros de tinta utiliza la
modificación espontánea de forma de un cristal piezoeléctrico al
aplicar una señal de tensión eléctrica, con el fin de producir la
necesaria onda de presión. Las impresiones por chorros de tinta,
tanto térmica como también piezoeléctrica, se distinguen por un alto
patrón técnico para la producción de reproducciones en colores con
una alta calidad óptica hasta llegar a la calidad fotográfica, y son
apropiadas también para impresiones en grandes formatos con elevada
velocidad de impresión.
Hasta hoy en día, para la impresiones térmicas y
piezoeléctricas por chorros de tinta se utilizan unas tintas que se
basan en soluciones de colorantes solubles en agua, por lo que los
impresos obtenidos presentan ciertamente un alto brillo y una alta
densidad óptica, pero por el contrario una solidez frente a la luz
solamente insuficiente y una defectuosa resistencia al agua. Las
desventajas mencionadas de las tintas para impresión por chorros de
tinta, que se basan en colorantes, se pueden superar solamente de un
modo parcial con ayuda de papeles especiales. Una posibilidad de
superar las mencionadas desventajas de las tintas que se basan en
colorantes, consiste en utilizar tintas pigmentadas.
Para las tintas pigmentadas destinadas a la
impresión por chorros de tinta se establecen una serie de
requisitos: Ellas, para efectuar la impresión, deben tener una
viscosidad y una tensión superficial apropiadas, deben ser estables
en almacenamiento, es decir no se deben coagular, y el pigmento
dispersado no se debe sedimentar, no pueden conducir a una
obstrucción de las boquillas de la impresora, lo cual puede plantear
problemas, en particular, en el caso de las tintas que contienen
partículas de pigmentos, y deben ser favorables para el medio
ambiente (ecológicas), es decir se deben basar ampliamente en agua y
han de contener unas concentraciones lo más bajas que sean posibles
de disolventes orgánicos. También en cuanto a la pureza de la pureza
de las formulaciones se plantean elevados requisitos, puesto que
unas concentraciones demasiado altas de sales e iones de carácter
inorgánico u orgánico, en particular de iones de cloruro, conducen a
la corrosión, y por consiguiente a la destrucción prematura de las
cabezas impresoras o, en el caso de las impresoras por chorros de
burbujas, a deposiciones dañinas sobre los elementos
calefactores.
Se plantean elevados requisitos en particular en
cuanto a la fuerza colorante, al tono de color, al brillo, a la
transparencia y a las propiedades de solidez, tales como por ejemplo
la solidez frente a la luz, la solidez frente al agua y la solidez
frente al rozamiento de los pigmentos y los impresos. Una alta
solidez frente a la luz es importante en particular cuando con ayuda
del procedimiento de chorros de tinta se deben producir impresiones
con una calidad fotográfica o para el sector de exteriores.
El carácter de fina división de las formulaciones
de pigmentos es una premisa fundamental para su utilización en la
impresión por chorros de tinta, puesto que, con el fin de no
obstruir a las boquillas, el tamaño medio de las partículas de
pigmentos no debería sobrepasar un valor de 200 nm y la distribución
de tamaños de partículas debería ser muy estrecha, por lo que
tampoco el tamaño máximo de las partículas sobrepasa un valor de 500
nm. Junto al carácter de fina división, sobre todo la estabilidad
frente a la floculación es un criterio muy importante de calidad de
una formulación para chorros de tintas, por lo que mediante aditivos
apropiados se debe impedir eficazmente un crecimiento de los
cristales o una aglomeración de las partículas de pigmentos. Esto
se realiza en la mayor parte de los casos por medio de determinados
agentes coadyuvantes de dispersamiento. La estabilidad en
almacenamiento de las dispersiones de pigmentos está vinculada
estrechamente con la estabilidad frente a la floculación, puesto que
durante un almacenamiento prolongado, tampoco a unas temperaturas
aumentadas o disminuidas con respecto a la temperatura ambiente, no
tienen que aglomerarse las partículas de pigmentos. Durante la
impresión se llega a unas extremadas cargas térmicas y mecánicas de
las tintas pigmentadas; también en estas circunstancias el agente
coadyuvante de dispersamiento debe garantizar la estabilidad de la
dispersión de pigmento. En el caso del denominado procedimiento
térmico de impresión por chorros de tinta aparecen unos saltos de
temperatura de hasta 500ºC, que tienen una corta duración. Tampoco
en estas condiciones se debe llegar ni a una floculación o
sedimentación del pigmento sobre los elementos calefactores de la
impresora (lo que se conoce como "cogation" en la bibliografía
de habla inglesa) ni a una obstrucción de las boquillas de la
impresora (lo que se designa en la bibliografía de habla inglesa
como "nozzle clogging"). Al imprimir, la tinta pigmentada se
lanza a través de una estrecha boquilla; aquí aparecen unas
tensiones extremadamente altas de cizalladura, que no deben
conducir a ninguna separación por corte del agente coadyuvante de
dispersamiento desde la superficie del pigmento.
Por consiguiente, al agente coadyuvante de
dispersamiento, que se utiliza, le corresponde una importancia
decisiva, puesto que éste no solamente determina las propiedades
físicas, tales como p.ej. la tensión superficial y la viscosidad de
las dispersiones, sino que también debe procurar la estabilidad de
las tintas frente a la floculación durante el almacenamiento y a la
descomposición durante el proceso de impresión.
Las formulaciones pigmentadas hasta ahora
conocidas para la impresión por chorros de tinta, no cumplen con
frecuencia los requisitos que son establecidos por los fabricantes
de las impresoras, puesto que ellas presentan deficiencias en la
fina distribución, así como en la estabilidad térmica y en
almacenamiento. En particular, los problemas de estabilidad de las
tintas pigmentadas para la impresión por chorros de tinta están
vinculados estrechamente con una suficiente estabilización de las
partículas de pigmentos en las soluciones
acuosas-orgánicas.
En el documento de patente europea
EP-0.979.844 se describen agentes dispersivos
pigmentarios sobre la base de copolímeros de bloques de poli(ésteres
de ácido metacrílico) y bloques de poli(óxidos de alquileno) con una
función terminal de un ácido carboxílico. En el caso de estos
agentes dispersantes existe sin embargo el problema de que al
almacenar prolongadamente se forman precipitados, y de esta manera
se perjudica la estabilidad de las dispersio-
nes.
nes.
En los documentos de solicitudes de patentes
alemana DE-A 19654752, europea 990.229 así como de
la República Democrática Alemana
DD-A-221.742 se describen asimismo
copolímeros de bloques sobre la base de metacri-
latos.
latos.
Subsistía por lo tanto la misión de poner a
disposición formulaciones de agentes colorantes, que sean fácilmente
dispersables, presenten una buena estabilidad en almacenamiento, y
tengan en particular buenas propiedades para imprimir por el
procedimiento de impresión por chorros de tinta.
Sorprendentemente, el problema planteado por esta
misión se pudo resolver mediante utilización de agentes coadyuvantes
de dispersamiento, solubles en agua, sobre la base de copolímeros de
bloques de poli(ésteres de ácido metacrílico) y bloques de
poli(óxido de etileno) exentos de grupos ácidos. Con estos agentes
coadyuvantes de dispersamiento se pueden preparar unos concentrados
de agentes colorantes que cumplen en alta medida los requisitos
antes mencionados de la impresión por chorros de tinta.
Son objeto del presente invento formulaciones de
agentes colorantes que consisten en lo esencial en
- A)
- de 0,1 a 50% en peso, preferiblemente de 1 a 30% en peso, de por lo menos un agente colorante seleccionado entre el grupo formado por los pigmentos orgánicos, pigmentos inorgánicos y colorantes orgánicos,
- B)
- de 0,01 a 80% en peso, preferiblemente de 0,1 a 50% en peso, de por lo menos un agente coadyuvante de dispersamiento soluble en agua sobre la base de un copolímero de bloques de un poli(éster de ácido metacrílico) y bloques de poli(óxido de etileno) exento de grupos ácidos,
- C)
- de 0 a 30% en peso, preferiblemente de 0,1 a 15% en peso, de por lo menos un disolvente orgánico,
- D)
- de 0 a 20% en peso, preferiblemente de 0,1 a 5% en peso, de otros materiales aditivos usuales,
- E)
- de 10 a 90%, preferiblemente de 20 a 60% en peso, de agua,
en cada caso referido al peso total
de la formulación de agente colorante (100% en
peso).
La relación relativa entre las longitudes medias
de cadenas del bloque hidrófobo de éster de ácido metacrílico y del
bloque hidrófilo de poli(óxido de etileno) está situada
preferiblemente entre 1:10 y 10:1, de manera especialmente preferida
entre 1:1 y 1:5, en particular entre 1:1 y 1:3, referida a las
proporciones molares del éster de ácido metacrílico y del óxido de
etileno.
El componente (A) es un pigmento orgánico o
inorgánico finamente dividido y/o un colorante orgánico, o una
mezcla de diferentes pigmentos orgánicos y/o inorgánicos y/o
colorantes orgánicos. En este caso, los pigmentos se pueden emplear
tanto en forma de un polvo seco como también en forma de tortas de
prensa húmedas con agua.
Como pigmentos orgánicos entran en consideración
pigmentos monoazoicos, disazoicos, azoicos enlacados, de
\beta-naftol, de naftol AS, de bencimidazolona,
disazoicos de condensación, azoicos complejos con metales, y
pigmentos policíclicos tales como por ejemplo pigmentos de
ftalocianina, quinacridona, perileno, perinona, tiazina-índigo,
tioíndigo, antantrona, antraquinona, flavantrona, indantrona,
isoviolantrona, pirantrona, dioxazina, quinoftalona, isoindolinona,
isoindolina y dicetopirrolopirrol, o negros de carbono.
Como pigmentos inorgánicos entran en
consideración por ejemplo dióxidos de titanio, sulfuros de zinc,
óxidos de hierro, óxidos de cromo, azul ultramarino, óxidos de
titanio, antimonio y níquel o cromo, óxidos de cobalto y vanadatos
de bismuto.
Como colorantes orgánicos entran en consideración
colorantes ácidos, colorantes directos o colorantes reactivos,
pudiéndose emplear, en el caso de los colorantes reactivos, también
colorantes que han reaccionado con agentes nucleófilos.
Los pigmentos utilizados deberían estar lo más
finamente divididos que sea posible, poseyendo de modo preferido un
95%, y de modo especialmente preferido un 99%, de las partículas de
pigmentos un tamaño de partículas \leq 500 nm. El tamaño medio de
partículas está situado preferiblemente en un valor < 200 nm. En
dependencia del pigmento utilizado, la morfología de las partículas
de pigmento se puede diferenciar en gran manera, y
correspondientemente también puede ser muy diverso el comportamiento
de viscosidad de las formulaciones de pigmentos, en dependencia de
la forma de las partículas. Con el fin de obtener un favorable
comportamiento de viscosidad de las formulaciones, las partículas
deberían poseer preferiblemente una estructura en forma de cubos o
en forma de bolas.
Una selección de pigmentos orgánicos
especialmente preferidos la constituyen en este contexto pigmentos
de negro de carbono, tales como p.ej. negro de carbono de gas o de
horno; pigmentos monoazoicos, disazoicos y de bencimidazolona, en
particular los pigmentos del Colour Index Pigment Yellow (amarillo)
17, Pigment Yellow 74, Pigment Yellow 83, Pigment Yellow 97, Pigment
Yellow 120, Pigment Yellow 128, Pigment Yellow 139, Pigment Yellow
151, Pigment Yellow 155, Pigment Yellow 180, Pigment Yellow 213,
Pigment Red (rojo) 57:1, Pigment Red 146, Pigment Red 176, Pigment
Red 184, Pigment Red 185 o Pigment Red 269; pigmentos de
ftalocianina, en particular los pigmentos del Colour Index Pigment
Blue (azul) 15, Pigment Blue 15:3 o Pigment Blue 15:4, y pigmentos
de quinacridona, en particular los pigmentos del Colour Index
Pigment Red 122 o Pigment Violet (violeta)19.
Como selección de colorantes orgánicos
especialmente preferidos, hay que mencionar en este contexto los
colorantes del Colour Index Acid Yellow 17, Acid Yellow 23, Direct
Yellow 86, Direct Yellow 98, Direct Yellow 132, Reactive Yellow 37,
Acid Red 52, Acid Red 289, Reactive Red 23, Reactive Red 180, Acid
Blue 9 y Direct Blue 199.
Como componente (B) entran en consideración
preferiblemente compuestos de la fórmula (I)
\vskip1.000000\baselineskip
realizándose
que
- R1
- representa el radical de un agente regulador de cadena o iniciador, que está exento de átomos de hidrógeno activos,
- R2
- representa radicales alquilo de C_{1}-C_{22} iguales o diferentes, o radicales arilo de C_{6}-C_{14} sustituidos o sin sustituir,
- X
- es oxígeno o NH,
- m
- tiene un valor de 1 a 200,
- n
- tiene un valor de 1 a 200,
estando situada la relación de m:n
entre 1:10 y 10:1, y siendo preferiblemente de 1:1 a
1:5;
- R3
- representa H, un radical alquilo de C_{1}-C_{22} o un radical arilo de C_{6}-C_{14} sustituido o sin sustituir.
Como sustituyentes para los mencionados radicales
arilo de C_{6}-C_{14} se han de mencionar por
ejemplo alquilo de C_{1}-C_{4}, alcoxi de
C_{1}-C_{4}, F, Cl, Br, NH_{2},
NH(alquilo de C_{1}-C_{4}),
N(alquilo de C_{1}-C_{4})_{2},
CONH_{2}, CONH(alquilo de C_{1}-C_{4}),
CON(alquilo de C_{1}-C_{4})_{2},
COO(alquilo de C_{1}-C_{4}) y OH.
\newpage
De los agentes coadyuvantes de dispersamiento
poliméricos de la fórmula (I) se prefieren especialmente los
compuestos solubles en agua de la fórmula (II)
en la que R1, R2, R3, X, m y n
tienen los significados
precedentes.
Como agentes reguladores de cadenas R1 entran en
consideración, por ejemplo, mercaptanos, cloroformo,
isopropil-benceno o isopropanol. Se prefieren
radicales (alquil de
C_{12}-C_{18})-mercapto, p.ej.
n-dodecil-mercapto,
t-dodecil-mercapto y
tetradecil-mercapto.
- R2
- es preferiblemente alquilo de C_{1}-C_{12} o fenilo.
- R3
- es preferiblemente hidrógeno o alquilo de C_{1}-C_{12}.
- m
- es preferiblemente de 1 a 50.
- n
- es preferiblemente de 1 a 100,
siendo la relación de m:n como
precedentemente se ha
descrito.
De los agentes coadyuvantes de dispersamiento
poliméricos son muy especialmente preferidos los compuestos solubles
en agua de la fórmula (III):
realizándose
que
- R1
- tiene el significado precedente,
- R2
- representa alquilo de C_{1}-C_{4},
- m
- tiene un valor de 1 a 50, preferiblemente de 1 a 20,
- n
- tiene un valor de 1 a 100,
siendo la relación de m:n como
precedentemente se ha
descrito.
Los valores de HLB (de Hydrophilic Lipophilic
Balance = equilibrio hidrófilo lipófilo) de los copolímeros de
bloques empleados conforme al invento, están situados en este
contexto preferiblemente en un intervalo comprendido entre 10 y 20,
y la tensión superficial de soluciones acuosas (en una concentración
de: 1 g/l) de los mencionados copolímeros de bloques está situada en
un intervalo de 30 a 60 mN/m.
La síntesis de los agentes coadyuvantes de
dispersamiento, utilizados conforme al invento, es conocida por la
bibliografía y se puede efectuar, por ejemplo, por polimerización
aniónica de un metacrilato de alquilo y óxido de etileno, mediante
agentes iniciadores orgánicos de litio. Este método de síntesis
establece unos elevados requisitos en cuanto a la pureza de los
reaccionantes y los eventuales disolventes, y exige en la mayor
parte de los casos unas muy bajas temperaturas de reacción (en torno
a -78ºC).
Una posibilidad más sencilla en cuanto a la
técnica preparativa, de preparar los copolímeros de bloques de
poli(ésteres de ácido metacrílico) y bloques de poli(óxido de
etileno), se describe en el documento
EP-A-0.613.910.
Mediante polimerización por radicales, en
presencia de un reactivo para transferencia de cadenas, se
polimerizan las moléculas de ésteres alquílicos de ácido
metacrílico. Luego, a partir de los poli(ésteres de ácido
metacrílico), en presencia de apropiados catalizadores, mediante
transesterificación de grupos extremos con un poli(óxido de etileno)
(la utilización de tales compuestos con funciones dihidroxi está
descrita en el documento
EP-A-0.622.378) o con poli(óxido de
etileno)-monoalquil-éteres, se preparan los deseados
copolímeros de bloques.
Si el copolímero de bloques contiene un grupo
hidroxilo situado en un extremo, entonces, con apropiados reactivos,
se puede introducir un grupo alquilo o arilo situado en un
extremo.
Las formulaciones de agentes colorantes conformes
al invento pueden contener como componente (C) un disolvente
orgánico, o mezclas de disolventes de este tipo, poseyendo estos
disolventes eventualmente un efecto retenedor de agua. Apropiados
disolventes son, por ejemplo, alcoholes uni- o
pluri-valentes, sus éteres y ésteres, p.ej.
alcanoles, en particular con 1 a 4 átomos de C, tales como p.ej.
metanol, etanol, propanol, isopropanol, butanol, isobutanol,
alcoholes bi- o trivalentes, en particular con 2 a 6 átomos de C,
p.ej. etilenglicol, propilenglicol,
1,3-propanodiol, 1,4-butanodiol,
1,5-pentanodiol, 1,6-hexanodiol,
1,2,6-hexanotriol, glicerol,
di(etilenglicol), di(propilenglicol),
tri(etilenglicol), un poli(etilenglicol),
tri(propilenglicol), un poli(propilenglicol); éteres
alquílicos inferiores de alcoholes plurivalentes, tales como p.ej.
éter mono-metílico, -etílico o -butílico de
etilenglicol, éter mono-metílico o -etílico de
tri(etilenglicol), cetonas, y
cetona-alcoholes tales como p.ej. acetona,
metil-etil-cetona,
di-etil-cetona,
metil-isobutil-cetona,
metil-pentil-cetona, ciclopentanona,
ciclohexanona, diacetona-alcohol; amidas, tales como
p.ej. dimetil-formamida,
dimetil-acetamida y
N-metil-pirrolidona.
Además, las formulaciones de agentes colorantes
conformes al invento pueden contener como componente (D) todavía
otras sustancias aditivas, usuales en particular para tintas para la
impresión por chorros de tinta, tales como por ejemplo agentes de
conservación, antioxidantes, sustancias activas superficialmente
catiónicas, aniónicas, anfóteras o no ionógenas (agentes
tensioactivos y agentes humectantes),
desgasificadores/antiespumantes, así como agentes para la regulación
de la viscosidad, p.ej. un poli(alcohol vinílico), derivados
de celulosa, o resinas y polímeros naturales o artificiales,
solubles en agua, como agentes formadores de películas o bien como
agentes aglutinantes con el fin de aumentar la resistencia de
adherencia y a la abrasión. Como agentes reguladores del pH pasan a
emplearse bases y ácidos de carácter orgánico o inorgánico. Bases
orgánicas preferidas son aminas tales como p.ej.
etanol-amina, dietanol-amina,
trietanol-amina,
N,N-dimetil-etanol-amina,
diisopropil-amina,
aminometil-propanol o
dimetilaminometil-propanol. Bases inorgánicas
preferidas son los hidróxidos de sodio, potasio y litio, o
amoníaco. Otros componentes pueden ser compuestos hidrótropos, tales
como p.ej. formamida, urea, tetrametil-urea,
\varepsilon-caprolactama, etilenglicol,
di(etilenglicol), tri(etilenglicol), un
poli(etilenglicol), butil-glicol,
metil-cellosolve, glicerol, azúcares,
N-metil-pirrolidona,
1,3-dietil-2-imidazolidinona,
tiodiglicol, benceno-sulfonato de sodio,
xileno-sulfonato de Na,
tolueno-sulfonato de Na,
cumeno-sulfonato de Na, benzoato de Na, salicilato
de Na o butil-monoglicol-sulfato de
Na.
El agua usada para la formulación de agente
colorante, es decir el componente (E), se emplea preferiblemente en
forma de agua destilada o desalinizada.
El invento se refiere además a la preparación de
las formulaciones de agentes colorantes conformes al invento, la
cual está caracterizada porque, en la primera etapa, se empastan por
lo menos un agente colorante (componente A), o bien en forma de
polvo o como una torta de prensa, en común con por lo menos un
agente coadyuvante de dispersamiento (componente B), eventualmente
con por lo menos un disolvente orgánico (componente C) y
eventualmente los otros aditivos (componente D), en agua
preferiblemente desionizada (componente E), y a continuación se
homogeneiza o dispersa previamente con un aparato disolvedor o con
otro equipo apropiado. Eventualmente, se efectúa entonces todavía un
fino dispersamiento con ayuda de un molino de perlas o de otro
apropiado equipo dispersador, efectuándose el fino dispersamiento o
bien la molienda mediando enfriamiento hasta alcanzar la deseada
distribución de tamaños de partículas. A continuación del fino
dispersamiento, la dispersión se diluye con agua desionizada a la
deseada concentración de agente colorante.
El invento concierne además a un conjunto de
formulaciones de agentes colorantes, que contiene por lo menos en
cada caso una formulación de agente colorante con los colores negro,
cian, magenta y amarillo, y que está caracterizado porque por lo
menos una de las formulaciones corresponde a la formulación conforme
al invento.
Se prefiere en este contexto un conjunto de
formulaciones de pigmentos, cuya formulación de color negro contiene
negro de carbono como agente colorante, en particular un negro de
carbono de gas o de horno; cuya formulación de color cian contiene
un pigmento seleccionado entre el grupo de los pigmentos de
ftalocianina, en particular un pigmento con el Colour Index Pigment
Blue 15, Pigment Blue 15:3 o Pigment Blue 15:4; cuya formulación de
color magenta contiene un pigmento seleccionado entre el grupo de
las quinacridonas, especialmente los pigmentos Colour Index Pigment
Red 122 o Colour Index Pigment Violet 19, o entre el grupo de los
pigmentos monoazoicos, disazoicos, de insoindolina o de
bencimidazolona, en particular los pigmentos del Colour Index
Pigment Red 57:1, Pigment Red 146, Pigment Red 176, Pigment Red 184,
Pigment Red 185 o Pigment Red 269; y cuya formulación de color
amarillo contiene preferiblemente un pigmento seleccionado entre el
grupo de los pigmentos monoazoicos, disazoicos o de bencimidazolona,
en particular con el pigmento Colour Index Pigment Yellow 17,
Pigment Yellow 74, Pigment Yellow 83, Pigment Yellow 97, Pigment
Yellow 120, Pigment Yellow 128, Pigment Yellow 139, Pigment Yellow
151, Pigment Yellow 155, Pigment Yellow 180 o Pigment Yellow
213.
El invento se refiere además a un conjunto de
tintas para la impresión por chorros de tinta, que contiene por lo
menos en cada caso una tinta para la impresión por chorros de tinta
de los colores negro ciano, magenta y amarillo, y además está
caracterizado porque por lo menos una de las tintas para la
impresión por chorros de tinta contiene la formulación de agente
colorante conforme al invento, en una forma diluida o sin
diluir.
Es objeto del invento también la utilización de
las formulaciones de agentes colorantes conformes al invento como
agentes colorantes para tintas, en particular tintas para la
impresión por chorros de tinta, tóneres electrofotográficos, en
particular tóneres de polimerización, barnices en polvo y filtros
cromáticos.
Como tintas para la impresión por chorros de
tinta se entienden tintas sobre una base tanto acuosa (inclusive
tintas en microemulsión) como no acuosa
("solvent-borne" = soportadas en un
disolvente), tintas endurecibles por rayos UV (ultravioleta), así
como las tintas que trabajan según el procedimiento de fusión
térmica (Hot-Melt).
Las tintas para la impresión por chorros de tinta
sobre una base acuosa contienen en lo esencial de 0,5 a 30% en peso,
preferiblemente de 1 a 15% en peso, de una o varias de las
formulaciones de agentes colorantes conformes al invento, de 70 a
95% en peso de agua, de 0 a 30% en peso de uno o varios compuestos
hidrótropos, es decir que retienen agua, y/o disolventes orgánicos.
Eventualmente, las tintas para la impresión por chorros de tinta,
que se basan en agua, pueden contener además todavía agentes
aglutinantes solubles en agua y otros materiales aditivos, tales
como p.ej. agentes tensioactivos y agentes humectantes,
desgasificadores/antiespumantes, agentes de conservación y
antioxidantes.
Las tintas en microemulsión se basan en
disolventes orgánicos, agua y eventualmente una sustancia adicional,
que actúa como mediadora interfacial (agente tensioactivo). Las
tintas en microemulsión contienen de 0,5 a 30% en peso,
preferiblemente de 1 a 15% en peso, de una o varias de las
formulaciones de agentes colorantes conformes al invento, de 0,5 a
95% en peso en agua y de 0,5 a 95% en peso de un disolvente orgánico
y/o un mediador interfacial.
Las tintas para la impresión por chorros de
tinta, que se basan en disolventes, consisten en lo esencial en 0,5
a 30% en peso de una o varias de las formulaciones de agentes
colorantes conformes al invento, y en 70 a 95% en peso de un
disolvente orgánico y/o de un compuesto hidrótropo. Eventualmente,
las tintas para la impresión por chorros de tinta, que se basan en
disolventes, pueden contener materiales de soporte y agentes
aglutinantes, que son solubles en el "disolvente", tales como
p.ej. polilolefinas, cauchos naturales y sintéticos, un
poli(cloruro de vinilo), copolímeros de cloruro de vinilo y
acetato de vinilo, poli(vinil-butirales),
sistemas de ceras/látex, o combinaciones de estos compuestos.
Las tintas endurecibles por rayos UV contienen en
lo esencial de 0,5 a 30% en peso de una o varias de las dispersiones
de agentes colorantes conformes al invento, de 0,5 a 95% en peso de
agua, de 0,5 a 95% en peso de un disolvente orgánico, de 0,5 a 50%
en peso de un agente aglutinante endurecible por radiaciones, y
eventualmente de 0 a 10% en peso de un agente fotoiniciador.
Las tintas termofusibles
(Hot-Melt) se basan en la mayor parte de los casos
en ceras, ácidos grasos, alcoholes grasos o sulfonamidas, que se
presentan en estado sólido a la temperatura ambiente y que al
calentar se convierten al estado líquido, estando situado el
intervalo preferido de fusión entre aproximadamente 60 y
aproximadamente 140ºC. Es objeto del invento también una tinta
termofusible para la impresión por chorros de tinta, que consiste en
lo esencial en 20 a 90% en peso de una cera y en 1 a 15% en peso de
una o varias de las formulaciones de agentes colorantes conformes al
invento. Además, se pueden contener de 0 a 20% en peso de un
polímero adicional (como "disolvedor del colorante"), de 0 a 5%
en peso de un agente coadyuvante de dispersamiento, de 0 a 20% en
peso de un agente modificador de la viscosidad, de 0 a 20% en peso
de un plastificante, de 0 a 10% en peso de un aditivo conferidor de
pegajosidad, de 0 a 10% en peso de un estabilizador de la
transparencia (que impide p.ej. la cristalización de la cera), así
como de 0 a 2% en peso de un antioxidante. Típicos materiales
aditivos y agentes coadyuvantes se describen p.ej. en el documento
de patente de los EE.UU.
US-A-5.560.760.
Las tintas para la impresión por chorros de
tinta, conformes al invento, se pueden preparar incorporando por
dispersamiento las formulaciones de agentes colorantes en el medio
para microemulsión o en el medio acuoso o no acuoso o en el medio
para la preparación de las tintas endurecibles por rayos UV o en la
cera para la preparación de una tinta termofusible para la impresión
por chorros de tinta.
Además, para imprimir o estampar papel,
materiales fibrosos naturales o sintéticos, láminas o materiales
sintéticos, las formulaciones conformes al invento se pueden
utilizar para la impresión o estampación de los más diferentes tipos
de materiales de substratos, revestidos o sin revestir, así, p.ej.,
para la impresión o estampación de cartulina, cartón, madera y
materiales de madera, materiales metálicos, materiales
semiconductores, materiales cerámicos, vidrios, fibras de vidrio y
de materiales cerámicos, materiales inorgánicos, hormigón, cuero,
alimentos, cosméticos, pieles y cabellos. El material de substrato
puede estar estructurado en tal caso de un modo plano bidimensional
o extendido en el espacio, es decir de un modo tridimensional, y
puede ser impreso, estampado o revestido de un modo total o
solamente
parcial.
parcial.
Se mostró que las formulaciones de agentes
colorantes conformes al invento poseen en conjunto ventajosas
propiedades para la utilización y cumplen óptimamente las misiones y
los requisitos que precedentemente se han mencionado en la impresión
por chorros de tinta. La viscosidad permanece estable tanto a la
temperatura ambiente como también en el caso de un almacenamiento
durante una semana a 60ºC, y la distribución de los tamaños de
partículas se modifica sólo de una manera insignificante durante el
almacenamiento. Las tintas preparadas a partir de las formulaciones
se distinguen sobre todo por un comportamiento manifiestamente bueno
en la impresión por chorros de tinta, y por una buena estabilidad
durante el almacenamiento y en el proceso de impresión por chorros
de tinta. Además, las impresiones producidas se distinguen por sus
altas solideces frente a la luz y al agua.
Las formulaciones de agentes colorantes de
acuerdo con el invento son apropiadas también como agentes
colorantes en tóneres y reveladores electrofotográficos, tales como
p.ej. tóneres en polvo de uno y dos componentes (también denominados
reveladores de uno o dos componentes), tóneres magnéticos, tóneres
líquidos, tóneres de polimerización así como otros tóneres
especiales. Típicos agentes aglutinantes para tóneres son resinas de
polimerización, poliadición y policondensación, tales como p.ej.
resinas epoxídicas con estireno, con estireno y acrilato, con
estireno y butadieno, con acrilatos, con poliésteres o con fenoles,
polisulfonas o poliuretanos, individualmente o en combinación, así
como las de polietileno y polipropileno, que pueden contener todavía
otras sustancias constitutivas (ingredientes), tales como agentes
para el control de las cargas eléctricas, ceras o agentes de
fluidez, o que pueden resultar añadidos en un momento posterior.
Además, las formulaciones de agentes colorantes
conformes al invento son apropiadas también como agentes colorantes
en barnices en polvo, en particular en barnices en polvo proyectados
triboeléctrica- o electrostáticamente, que pasan a utilizarse para
el revestimiento de superficies de objetos a base, por ejemplo, de
metal, madera, material sintético, vidrio, material cerámico,
hormigón, material textil, papel o caucho. Como resinas para
barnices en polvo se emplean típicamente resinas epoxídicas, resinas
de poliésteres que contienen grupos carboxilo e hidroxilo,
poliuretanos y resinas acrílicas, en común con usuales agentes
endurecedores. También encuentran utilización combinaciones de
resinas. Así, por ejemplo, frecuentemente se emplean resinas
epoxídicas en combinación con resinas de poliésteres que contienen
grupos carboxilo e hidroxilo. Típicos componentes endurecedores (en
dependencia del sistema de resina) son por ejemplo anhídridos de
ácidos, imidazoles, así como diciandiamida y sus derivados,
isocianatos rematados,
bis-acil-uretanos, resinas de fenol
y melamina, isocianuratos de triglicidilo, oxazolinas y ácidos
dicarboxílicos.
Además, las formulaciones de agentes colorantes
conformes al invento son apropiadas también como agentes colorantes
para filtros cromáticos, para la generación de colores tanto aditiva
como substractiva.
El pigmento, ya sea en forma de polvo o como una
torta de prensa, se empastó en agua desionizada, en común con el
agente dispersante, el disolvente orgánico y los otros aditivos, y
luego se homogeneizó y dispersó previamente con un aparato
disolvedor. El fino dispersamiento subsiguiente se efectuó con ayuda
de un molino de perlas, efectuándose la molienda mediando
enfriamiento hasta llegar a la deseada distribución de tamaños de
las partículas de pigmento. A continuación, la dispersión se ajustó
con agua desionizada a la deseada concentración final de
pigmento.
Las formulaciones de pigmentos, descritas en los
siguientes Ejemplos, se prepararon de acuerdo con el procedimiento
precedentemente descrito:
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplos nº^{s}. 1 a
3
(Véase la Tabla
1)
Formulación para la impresión por chorros de
tinta con:
| 15% en peso | de un pigmento | |
| 10% en peso | del agente dispersante 1 | |
| 10% en peso | de propilenglicol | |
| 1% en peso | de un antiespumante (®SERDAS 7010 de CONDEA) | |
| 64% en peso | de agua |
| Ejemplo nº | Pigmento |
| 1 | C.I. P. Blue 15:3 |
| 2 | C.I. P. Red 122 |
| 3 | C.I. P. Yellow 155 |
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplos nº 4 - nº
10
(Véase la Tabla
2)
Formulación para la impresión por chorros de
tinta con:
| 15% en peso | de un pigmento | |
| 10% en peso | del agente dispersante 2 | |
| 10% en peso | de propilenglicol | |
| 1% en peso | de un antiespumante (®SERDAS 7010 de CONDEA) | |
| 64% en peso | de agua |
\vskip1.000000\baselineskip
| Ejemplo nº | Pigmento |
| 4 | C.I. P. Blue 15:3 |
| 5 | C.I. P. Red 122 |
| 6 | C.I. P. Violet 19 |
| 7 | C.I. P. Yellow 120 |
| 8 | C.I. P. Yellow 155 |
| 9 | C.I. P. Yellow 180 |
| 10 | C.I. P. Black 7 |
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplos nº 11 - nº
13
(Véase la Tabla
3)
Formulación para la impresión por chorros de
tinta con:
| 15% en peso | de un pigmento | |
| 10% en peso | del agente dispersante 3 | |
| 10% en peso | de propilenglicol | |
| 1% en peso | de un antiespumante (®SERDAS 7010 de CONDEA) | |
| 64% en peso | de agua |
| Ejemplo nº | Pigmento |
| 11 | C.I. P. Red 122 |
| 12 | C.I. P. Yellow 120 |
| 13 | C.I. P. Black 7 |
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplos nº. 14 - nº
20
(Véase la Tabla
4)
Formulación para la impresión por chorros de
tinta con:
| 15% en peso | de un pigmento | |
| 10% en peso | del agente dispersante 4 | |
| 10% en peso | de propilenglicol | |
| 1% en peso | de un antiespumante (®SERDAS 7010 de CONDEA) | |
| 64% en peso | de agua |
\vskip1.000000\baselineskip
| Ejemplo nº | Pigmento |
| 14 | C.I. P. Blue 15:3 |
| 15 | C.I. P. Red 122 |
| 16 | C.I. P. Violet 19 |
| 17 | C.I. P. Yellow 120 |
| 18 | C.I. P. Yellow 155 |
| 19 | C.I. P. Yellow 180 |
| 20 | C.I. P. Black 7 |
Los agentes dispersantes 1, 2, 3 y 4, utilizados
para la preparación de las formulaciones, consisten en copolímeros
de bloques de poli(ésteres de ácido metacrílico) y de poli(óxido de
etileno) (copolímeros de bloques AB) anfífilos, solubles en agua, de
la fórmula (III):
\vskip1.000000\baselineskip
\newpage
realizándose para el agente
dispersante 1
que:
- R1
- es dodecil-mercaptilo,
- R2
- es un radical metilo,
- m
- posee en promedio un valor de 10 (bloque A: 1.000 g/mol en promedio),
- n
- posee en promedio un valor de 23 (bloque B: 1.000 g/mol en promedio),
\vskip1.000000\baselineskip
realizándose para el agente
dispersante 2
que:
- R1
- es dodecil-mercaptilo,
- R2
- es un radical metilo,
- m
- posee en promedio un valor de 10 (bloque A: 1.000 g/mol en promedio),
- n
- posee en promedio un valor de 68 (bloque B: 3.000 g/mol en promedio),
\vskip1.000000\baselineskip
realizándose para el agente
dispersante 3
que:
- R1
- es dodecil-mercaptilo,
- R2
- es un radical n-butilo,
- m
- posee en promedio un valor de 7 (bloque A: 1.000 g/mol en promedio),
- n
- posee en promedio un valor de 23 (bloque B: 1.000 g/mol en promedio),
\vskip1.000000\baselineskip
realizándose para el agente
dispersante 4
que:
- R1
- es dodecil-mercaptilo,
- R2
- es un radical n-butilo,
- m
- posee en promedio un valor de 7 (bloque A: 1.000 g/mol en promedio),
- n
- posee en promedio un valor de 68 (bloque B: 3.000 g/mol en promedio).
\vskip1.000000\baselineskip
Para la investigación de las propiedades físicas
de las formulaciones de pigmentos se utilizaron los siguientes
métodos y conjuntos de aparatos:
La viscosidad se determinó con un viscosímetro de
cono y placa (Roto Visco 1) de la entidad Haake (cono de titanio:
\diameter 60 mm, 1º), investigándose la dependencia de la
viscosidad con respecto de la velocidad de cizalladura en un
intervalo entre 0 y 700 1/s. Los valores de la viscosidad, que se
mencionan en la Tabla, se midieron con una velocidad de cizalladura
de 400 1/s.
Los tamaños de partículas de las formulaciones se
determinaron en cada caso después de un almacenamiento durante una
semana a 25 y respectivamente a 60ºC con el método CHDF (de
Capillary HydroDynamic Fractioning).
| Ejemplo | Viscosidad [mPas] | D_{50} [nm] | |||
| \eta [25ºC] | \eta [25ºC]_{1 \ semana} | \eta [60ºC]_{1 \ semana} | 25ºC | 60ºC | |
| 1 | 11,6 | 11,7 | 20,9 | 116,8 | 103,2 |
| 2 | 12,5 | 12,4 | 22,2 | 89,3 | 92,0 |
| 3 | 8,0 | 9,7 | 21,1 | 170,8 | 162,8 |
| 4 | 44,2 | 44,5 | 44,0 | 99,9 | 97,2 |
| 5 | 30,5 | 29,6 | 28,4 | 105,0 | 102,1 |
| 6 | 50,6 | 48,5 | 50,7 | 72,7 | 73,3 |
| 7 | 29,1 | 30,1 | 33,4 | 132,8 | 134,8 |
| 8 | 34,8 | 33,9 | 33,6 | 152,7 | 148,7 |
| 9 | 11,8 | 10,2 | 62,3 | 145,1 | 162,1 |
| 10 | 81,7 | 80,5 | 78,3 | 68,6 | 69,1 |
| 11 | 14,4 | 13,1 | 17,6 | 160,5 | 149,4 |
| 12 | 11,5 | 12,4 | 29,5 | 150,1 | 146,0 |
| 13 | 24,5 | 26,7 | 47,1 | 148,9 | 161,0 |
| 14 | 25,9 | 27,2 | 27,4 | 120,6 | 118,0 |
| 15 | 38,0 | 38,5 | 37,2 | 92,2 | 95,6 |
| 16 | 32,9 | 31,3 | 33,3 | 74,7 | 81,3 |
| 17 | 28,7 | 27,5 | 30,2 | 146,2 | 152,2 |
| 18 | 32,2 | 31,7 | 32,3 | 163,2 | 160,6 |
| 19 | 11,7 | 10,2 | 53,6 | 145,1 | 162,1 |
| 20 | 64,8 | 69,0 | 66,8 | 75,8 | 73,0 |
\vskip1.000000\baselineskip
Todos los Ejemplos de formulaciones de pigmentos
conformes al invento, que se exponen en la Tabla 5, poseen una
excelente capacidad para fluir. Con el fin de valorar la estabilidad
en almacenamiento, se midieron en primer lugar las viscosidades
\eta[25ºC] de las formulaciones recientemente preparadas
(compárese la Tabla 5). Después de esto, las formulaciones se
almacenaron en cada caso durante una semana a 25 y respectivamente a
60ºC, y a continuación se determinaron de nuevo las viscosidades
\eta[25ºC]_{1 \ semana} y
\eta[60ºC]_{1 \ semana} de las dispersiones
almacenadas a 25 y respectivamente a 60ºC. En el caso de unas
dispersiones muy estables, las viscosidades no deberían modificarse
en comparación con la viscosidad de partida. Los resultados de las
mediciones, expuestos en la Tabla 5, muestran que mediante el
almacenamiento aparecen solamente muy ligeras modificaciones de la
viscosidad, y por lo tanto todas las dispersiones son estables.
Los valores de D_{50} indicados en la Tabla 5
se determinaron en cada caso después de un almacenamiento durante
una semana a 25 y respectivamente 60ºC. Las mediciones muestran que
en todos los casos aparecen solamente pequeñas modificaciones de los
tamaños medios de partículas. En el transcurso del almacenamiento no
se llega por lo tanto a ninguna coagulación de las partículas de
pigmentos, lo cual apunta a una muy buena estabilidad de
almacenamiento de las dispersiones. Con el fin de quedar totalmente
seguros en lo que se refiere a la estabilidad en almacenamiento,
algunas de las dispersiones se almacenaron durante 4 semanas a 60ºC
-en ninguno de los casos se observó una floculación de las
dispersiones. Unos períodos de tiempo de almacenamiento todavía más
largos se investigaron a la temperatura ambiente- aquí, ni siquiera
después de 3 meses se observó ninguna señal de una sedimentación, lo
cual responde a una estabilidad muy alta de las dispersiones
preparadas. También unas diluciones acuosas de estos concentrados de
pigmentos a un contenido de pigmentos de 3% muestran las mismas
características de estabilidad.
El conocimiento de las propiedades físicas de las
formulaciones de pigmentos no es suficiente para llegar a una
declaración acerca de su idoneidad para la impresión por chorros de
tinta. En particular, para la impresión térmica por chorros de tinta
(chorros de burbujas) el comportamiento de las dispersiones de
pigmentos durante el proceso de impresión en las boquillas desempeña
un importante cometido. Mediante las grandes cargas térmicas, si
bien solamente durante un corto tiempo, no se debe llegar a ninguna
descomposición de la dispersión de pigmento, p.ej. a una desorción
de las moléculas de agente dispersante desde la superficie del
pigmento, que conduciría a una aglomeración de las partículas de
pigmento. Tales procesos de descomposición podrían conducir, por una
parte, a deposiciones sobre los elementos calefactores (cogation) y,
por otra parte, los productos de descomposición pueden obstruir a
las boquillas al pasar el tiempo (nozzle clogging).
Acerca de la idoneidad de las formulaciones de
pigmentos para la preparación de tintas destinadas a la impresión
por chorros de tinta, se puede decidir por consiguiente solamente
emprendiendo ensayos de impresión. Con el fin de evaluar las
propiedades técnicas para impresión de las formulaciones de
pigmentos, a partir de las formulaciones se prepararon tintas de
ensayo y se investigó su aptitud para imprimir con una impresora
térmica de chorros de tinta (compárese la Tabla 6).
Para la preparación de las tintas de ensayo, las
formulaciones de pigmentos se filtraron finamente, en primer lugar,
a través de un filtro de 1 µm, con el fin de separar el material
desgastado por abrasión de los cuerpos de molienda y eventuales
porciones gruesas. Después de esto, las formulaciones filtradas se
diluyeron con agua y se mezclaron con otros alcoholes y polioles de
bajo peso molecular. Las tintas de ensayo tenían entonces la
siguiente composición:
| 33,33% | de una formulación de pigmento (Ejemplos 1 a 20) | |
| 46,67% | de agua desmineralizada | |
| 10% | de etilenglicol | |
| 10% | de di(etilenglicol). |
La composición de las tintas de ensayo se escogió
en tal contexto de manera tal que la viscosidad estuviera situada en
un intervalo de 1,5 a 5 mPas. Con el fin de ajustar la tensión
superficial de las tintas a un valor necesario para un
comportamiento óptimo de impresión, se pueden añadir eventualmente
todavía unas pequeñas cantidades de un agente tensioactivo.
La caracterización de las tintas de ensayo se
llevó a cabo con los siguientes métodos y aparatos:
Con ayuda de una especial disposición de medición
(HP Print RIG con un Optica System) de la entidad Vision Jet, se
investigó el comportamiento de las tintas de ensayo al imprimir por
chorros de tinta con una impresora térmica por chorros de tinta de
la entidad HP (HP 420). Mediante una videocámara se puede investigar
el comportamiento de los chorros de tinta durante el proceso de
impresión junto a boquillas individuales de la cabeza impresora por
chorros de tinta. Las imágenes de vídeo ofrecen una conclusión
acerca de cómo se comporta la tinta pigmentada en la formación de
los chorros de tinta, de si la tinta se lanza en forma de chorros
lineales y rectos desde la boquilla de la cabeza de impresión, de si
se forman gotas individuales o de si las gotas tienen satélites. Las
investigaciones proporcionan informaciones adicionales acerca de la
forma de las gotas de tinta y muestran irregularidades en la
formación de las gotas, que pueden ser causadas por ejemplo por
obstrucciones de boquillas individuales.
Las tintas investigadas poseen un muy buen
comportamiento de formación de chorros, lo cual se puede reconocer
en el hecho de que los chorros individuales de tinta están
orientados paralelamente y salen de las boquillas perpendicularmente
a la superficie. Ninguna de las boquillas está obstruida. La
formación de chorros y gotas es muy regular, resultando a partir de
los chorros de tinta, en el transcurso de tiempo, gotas
individuales, y no observándose gotas satélites más pequeñas.
Además, con la impresora HP 420 se imprimieron
imágenes de ensayo sobre papeles normales usuales en el comercio
(papeles para copiadoras) y papeles especiales (de calidad premium)
de la entidad HP. La evaluación de las impresiones en lo que se
refiere a la calidad y la bondad de la imagen impresa se efectuó
mediante una consideración puramente visual. En tal caso se
investigó si se había llegado a un intenso humedecimiento del papel,
si el pigmento había penetrado en el papel o si había permanecido
adherido junto a la superficie del papel. Además, se consideró hasta
qué punto se habían sido reproducido perfectamente líneas finas, si
la tinta se había corrido sobre el papel, lo cual tenía como
consecuencia una pequeña resolución, o si se pudieron producir
impresiones altamente resueltas. Después de unas prolongadas pausas
de impresión, se investigó el comportamiento de impresión de prueba,
es decir si se había garantizado inmediatamente un impreso bueno y
exento de errores, o si por desecación de la tinta se habían
obstruido canales individuales de las boquillas, lo cual conducía a
una mala imagen impresa.
\global\parskip0.970000\baselineskip
Los criterios (III.1) y (III.2) fueron
aprovechados con el fin de evaluar el comportamiento de impresión o
bien la calidad de impresión de las tintas, con ayuda de la
siguiente escala de valoración, con las notas 1 a 6 (compárese la
Tabla 6):
- Nota 1 -
- muy buena imagen impresa, buena y uniforme formación de los chorros y las gotas!
- Nota 2 -
- muy buena imagen impresa, formación uniforme de los chorros, pero formación irregular de las gotas!
- Nota 3 -
- buena imagen impresa, formación irregular de los chorros y las gotas!
- Nota 4 -
- imagen impresa no nítida e irregular, orientación sin regla de los chorros y las gotas de tinta!
- Nota 5 -
- imagen impresa mala en forma estriada, se han obstruido boquillas individuales!
- Nota 6 -
- la tinta no se puede imprimir, después de un breve periodo de tiempo todas las boquillas están obstruidas!
| Ejemplo | Calidad de impresión |
| 1 | 3 |
| 2 | 2-3 |
| 3 | 1 |
| 4 | 3 |
| 5 | 2-3 |
| 6 | 1 |
| 7 | 1 |
| 8 | 1 |
| 9 | 1 |
| 10 | 1 |
| 11 | 2 |
| 12 | 1 |
| 13 | 1 |
| 14 | 2 |
| 15 | 2 |
| 16 | 1 |
| 17 | 1 |
| 18 | 1 |
| 19 | 1 |
| 20 | 1 |
Las formulaciones de pigmentos cumplen por
consiguiente de una manera excelente los requisitos de la impresión
por chorros de tinta en cuanto a las propiedades físicas y de
técnica de impresión, y por consiguiente son apropiadas en
particular para aplicaciones en la impresión por chorros de
tinta.
Claims (10)
1. Formulación de agente colorante, que consiste
en lo esencial en
- A)
- de 0,1 a 50% en peso de por lo menos un agente colorante seleccionado entre el grupo formado por los pigmentos orgánicos, pigmentos inorgánicos y colorantes orgánicos,
- B)
- de 0,01 a 80% en peso de por lo menos un agente coadyuvante de dispersamiento soluble en agua sobre la base de un copolímero de bloques de un poli(éster de ácido metacrílico) y bloques de poli(óxido de etileno) exento de grupos ácidos,
- C)
- de 0 a 30% en peso de por lo menos un disolvente orgánico,
- D)
- de 0 a 20% en peso de otros materiales aditivos usuales,
- E)
- de 10 a 90% en peso de agua,
en cada caso referido al peso total
de la formulación de agente colorante (100% en
peso).
2. Formulación de agente colorante de acuerdo con
la reivindicación 1, caracterizada porque la relación
relativa de las longitudes medias de cadenas el bloque de éster de
ácido metacrílico y del bloque de poli(óxido de etileno) está
situada entre 1:10 y 10:1, preferiblemente entre 1:1 y 1:5, referida
a las proporciones molares del éster de ácido metacrílico y del
óxido de etileno.
3. Formulación de agente colorante de acuerdo con
la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque el componente
A) es un pigmento monoazoico, disazoico, azoico enlacado, de
\beta-naftol, de naftol AS, de bencimidazolona,
disazoico de condensación, o azoico complejo con un metal, o un
pigmento policíclico, en particular un pigmento de ftalocianina,
quinacridona, perileno, perinona, tiazina-índigo, tioíndigo,
antraquinona, flavantrona, indantrona, isoviolantrona, pirantrona,
dioxazina, quinoftalona, isoindolinona, isoindolina o
dicetopirrolopirrol, o negro de carbono.
4. Formulación de agente colorante de acuerdo con
por lo menos una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada
porque el componente B) es un compuesto de la fórmula (I)
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
realizándose
que
- R1
- representa el radical de un agente regulador de cadena o iniciador, que está exento de átomos de hidrógeno activos,
- R2
- representa radicales alquilo de C_{1}-C_{22} iguales o diferentes, o radicales arilo de C_{6}-C_{14} sustituidos o sin sustituir,
- X
- es oxígeno o NH,
- m
- tiene un valor de 1 a 200,
- n
- tiene un valor de 1 a 200,
estando situada la relación de m:n
entre 1:10 y 10:1, y siendo preferiblemente de 1:1 a
1:5;
- R3
- representa H, un radical alquilo de C_{1}-C_{22} o un radical arilo de C_{6}-C_{14} sustituido o sin sustituir.
\newpage
5. Formulación de agente colorante de acuerdo con
la reivindicación 4, siendo el componente B) un compuesto de la
fórmula (III)
realizándose
que
- R1
- tiene el significado mencionado en la reivindicación 4,
- R2
- representa alquilo de C_{1}-C_{4},
- m
- tiene un valor de 1 a 50, preferiblemente de 1 a 20,
- n
- tiene un valor de 1 a 100,
siendo descrita la relación de m:n
como en la reivindicación
4.
6. Procedimiento para la preparación de una
formulación acuosa de agente colorante de acuerdo con una o varias
de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el
componente A se empasta, en común con por lo menos un agente
dispersante (componente B), eventualmente con por lo menos un
disolvente orgánico (componente C) y eventualmente los otros
aditivos (componente D), en agua (componente E), y la mezcla se
homogeneiza y eventualmente se distribuye finamente.
7. Utilización de una formulación de agente
colorante de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 a 5
como agente colorante para tintas de impresión, en particular para
tintas destinadas a la impresión por chorros de tinta, tóneres
electrofotográficos, en particular tóneres de polimerización,
barnices en polvo y filtros cromáticos.
8. Conjunto de formulaciones de agentes
colorantes, que contiene por lo menos en cada caso una formulación
de agente colorante de los colores negro, cian, magenta y amarillo,
caracterizado porque por lo menos una de las formulaciones es
una formulación acuosa de agente colorante de acuerdo con una o
varias de las reivindicaciones 1 a 5.
9. Conjunto de formulaciones de agentes
colorantes de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado
porque
el agente colorante de la formulación de agente
colorante de color negro es un negro de carbono, preferiblemente un
negro de carbono de gas o de horno,
el agente colorante de la formulación de agente
colorante de color cian es un pigmento seleccionado entre el grupo
de los pigmentos de ftalocianina, preferiblemente los Colour Index
P. Blue 15, P. Blue 15:3 o P. Blue 15:4,
el agente colorante de la formulación de agente
colorante de color magenta es un pigmento seleccionado entre el
grupo formado por los pigmentos de quinacridona, preferiblemente un
Colour Index P. Red 122 o P. Violet 19, o un pigmento seleccionado
entre el grupo de los pigmentos monoazoicos, disazoicos, de
isoindolina o de bencimidazolona, preferiblemente un Colour Index P.
Red. 57:1, P. Red 146, P. Red 176, P. Red 184, P. Red 185 ó P. Red.
269, y el agente colorante de la formulación de agente colorante de
color amarillo es un pigmento seleccionado entre el grupo formado
por los pigmentos monoazoicos, disazoicos o de bencimidazolona,
preferiblemente un Colour Index P. Yellow 17, P. Yellow 74, P.
Yellow 83, P. Yellow 97, P. Yellow 120, P. Yellow 128, P. Yellow
139, P. Yellow 151, P. Yellow 155, P. Yellow 180 o P. Yellow
213.
10. Conjunto de formulaciones de agentes
colorantes de acuerdo con la reivindicación 8 ó 9,
caracterizado porque las respectivas formulaciones de agentes
colorantes son tintas de impresión, en particular tintas para la
impresión por chorros de tinta.
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