BRPI0613766A2 - método de preparação de uma composição de pigmento e composição de tinta para jato de tinta - Google Patents

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Abstract

METODO DE PREPARAçáO DE UMA COMPOSIçKO DE PIGMENTO E COMPOSIçAO DE TINTA PARA JATO DE TINTA A presente invenção relaciona-se a um método de preparação de uma composição de pigmento compreendendo as etapas de combinação de um polímero e um pigmento para formar uma mistura e aquecer a mistura a uma temperatura entre cerca de 70<198>C e 250<198>C para formar a composição de pigmento. O método pode também compreender a etapa de dispersar a composição de pigmento em um meio aquoso para formar a dispersão de pigmento aquosa. As composições de pigmento e as composições de pigmento aquosas podem ser usadas em uma composição de tinta para jato de tinta, a qual é também divulgada

Description

MÉTODO DE PREPARAÇÃO DE UMA COMPOSIÇÃO DE PIGMENTO ECOMPOSIÇÃO DE TINTA PARA JATO DE TINTA
Fundamentos Da Invenção
1. Campo da Invenção:
A presente invenção relaciona-se a composições depigmento, métodos para prepará-las, assim como dispersõesaquosas e composições de tinta para impressoras a jato detinta compreendendo estas composições.
2. Descrição do Estado da Técnica:
Uma composição de tinta para impressoras a jato detinta consiste de um veiculo, que funciona como umtransportador, e um agente de cor tal como um corante oupigmento. Aditivos e/ou cossolventes podem também serincorporados a fim de ajustar a tinta para impressoras ajato de tinta alcançar as propriedades de performance totaldesej adas.
Em geral, os pigmentos sozinhos não são facilmentedispersiveis em veículos líquidos. Uma variedade detécnicas foi desenvolvida a qual pode fornecer dispersõesde pigmento estáveis que podem ser usadas na impressão ajato de tinta. Por exemplo, dispersantes podem seradicionados ao pigmento para melhorar sua capacidade dedispersão em um meio particular. Exemplos de dispersantesincluem polímeros solúveis em água e tensoativos.
Tipicamente, estes dispersantes poliméricos possuem um pesomolecular menor que 20.000 a fim de manter a solubilidade eportanto a estabilidade do pigmento.
A superfície dos pigmentos contém uma variedade degrupos funcionais, e os tipos de grupos presentes dependemda classe específica do pigmento. Vários métodos foramdesenvolvidos para entrecruzar materiais e,particularmente, polímeros à superfície destes pigmentos.
Por exemplo, foi mostrado que os polímeros podem serfixados a negros-de-fumo contendo grupos de superfícies talcomo grupos fenóis e carboxil. Entretanto, métodos quedependem da funcionalidade inerente de uma superfície dopigmento não podem ser aplicados de maneira geral porquenem todos os pigmentos possuem os mesmos grupos funcionaisespecíficos.
Métodos para a preparação de produtos de pigmentomodificados também foram desenvolvidos, os quais podemfornecer um pigmento com uma variedade de diferentes gruposfuncionais fixados. Por exemplo, a Patente U. S. de número5.851.280 divulga métodos para a fixação de gruposorgânicos sobre pigmentos incluindo, por exemplo, fixaçãoatravés de uma reação de diazônio onde o grupo orgânico éparte do sal diazônio.
Outros métodos para preparar pigmentos modificados,incluindo aqueles grupos poliméricos fixados, também foramdescritos. Por exemplo, a Publicação de número WO 01/51566divulga métodos de produção de um pigmento modificadoatravés da reação de um primeiro grupo químico e um segundogrupo químico para formar um pigmento possuindo fixado emsi um terceiro grupo químico. As composições de tinta,incluindo tintas para impressoras a jato de tinta, contendoestes pigmentos estão também descritas. Também, a PatenteU.S. de número 5.698.016 divulga uma composiçãocompreendendo um íon anfifílico e um produto de carbonomodificado compreendendo carbono possuindo fixado pelomenos um grupo orgânico. O grupo orgânico possui uma cargaoposta ao íon anfifílico. São também divulgadas tintasaquosas e não aquosas e composições de revestimento queincorporam esta composição, incluindo composições de tintapara impressão a jato de tinta. Também, os produtos decarbono revestidos com polímero e métodos para suapreparação estão descritos na Patente U.S. de número6.458.458.
Embora estes métodos forneçam pigmentos modificadospossuindo grupos fixados, há ainda uma necessidade porprocessos melhorados para preparar composições de pigmento,particularmente aqueles que compreendem polímeros,fornecendo assim alternativas vantajosas para formação depigmentos modificados.
Sumário Da Invenção
A presente invenção relaciona-se a um método depreparação de uma composição de pigmento compreendendo asetapa.s de combinação de um polímero e um pigmento paraformar uma mistura, e aquecer a mistura a uma temperaturaentre cerca de 70°C e 250°C para formar a composição depigmento. Preferivelmente, o polímero compreende pelo menosum sal de amônio de um grupo, de ácido carboxílico. É tambémdivulgada a composição de pigmento resultante deste método.
A presente invenção também se relaciona a um método depreparação de uma dispersão de pigmento compreendendo asetapas de formação de uma composição de pigmento conformedescrito aqui e dispersar a composição de pigmento em águapara formar a dispersão de pigmento aquosa. É tambémdivulgada a dispersão de pigmento resultante aquosaresultante deste método.
A presente invenção também se relaciona a umacomposição de tinta para impressão a jato de tinta conformedescrito aqui em uma dispersão de pigmento aquosacompreendendo esta composição de pigmento descrita aqui.
Preferivelmente, a composição de pigmento e a dispersão depigmento aquosa são preparadas usando-se os métodosdescritos aqui e o veiculo liquido é um veículo aquoso.
Deve-se compreender que tanto a descrição geralprecedente quanto a descrição detalhada a seguir sãoexemplares e explicativas apenas e são objetivadas parafornecer explanação adicional da presente invenção,conforme reivindicado.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
A presente invenção relaciona-se a métodos parapreparação de composições de pigmento e dispersões depigmento aquosas, assim como as composições de pigmentoresultantes e dispersões de pigmento aquosas, e também serelaciona a composições de tinta para impressão a jato detinta compreendendo as mesmas.
O método da presente invenção compreende a etapa decombinação de um polímero e um pigmento para formar umamistura. A mistura resultante é subseqüentemente aquecidapara formar uma composição polimérica. Em uma modalidadepreferida, o método da presente invenção também compreendea etapa de dispersar a composição polimérica em um meioaquoso para formar uma dispersão de pigmento aquosa. Cadauma destas etapas será descrita em mais detalhes abaixo.
No método da presente invenção, um polímero e umpigmento são combinados para formar uma mistura. 0 polímeroé preferivelmente um polímero solúvel em água tal como umpolímero compreendendo um grupo de óxido de polialquileno,um polímero compreendendo grupos de amônio quaternário, umpolímero compreendendo grupos resultantes da polimerizaçãodo acetato de vinila seguida pela hidrólise (tal comoálcool polivinílico), polímeros compreendendo gruposresultantes da polimerização da vinil pirrolidona (tal comopoli-N-vinil-pirrolidona) e o polímero compreende pelomenos um grupo ácido, tal como um grupo de ácido sulfônicoou grupo de ácido carboxílico, ou um sal deste, incluindosais de sódio, potássio e amônio. São mais preferidos ospolímeros que compreendem pelo menos um sal de um grupo deácido carboxílico, especialmente pelo menos um sal deamônio de um grupo de ácido carboxílico. Para estamodalidade preferida, qualquer polímero que possui talgrupo pode ser usado incluindo, por exemplo, os polímerospreparados pela polimerização de monômeros compreendendo umgrupo de ácido carboxílico ou sal deste e polímerospreparados pela polimerização de monômeros compreendendo osgrupos que podem ser convertidos a grupos de ácidocarboxílico ou sais destes. 0 polímero pode ser umhomopolímero ou copolímero compreendendo o grupo do salcarboxilato de amônio, e pode ser um polímero aleatório, umpolímero alternado, um polímero entrecruzado, um polímeroem bloco, um polímero tipo estrela e/ou um polímero tipopente. Preferivelmente, o polímero compreende pelo menos10% em peso dos grupos de sal de amônio do ácidocarboxílico, mais preferivelmente pelo menos 20% em peso, eainda mais pref erivelmente pelo menos 3 0% em peso. 0polímero pode também compreender múltiplos tipos de gruposde ácido carboxílico, pelo menos um dos quais está na formade um sal de amônio. Exemplos de polímeros úteis nosmétodos da presente invenção incluem, mas não estãolimitados a, polímeros de acrilato ou metacrilato deamônio, tais como copolímeros de estireno-acrilato deamônio ou metacrilato de estireno-amônio.
O peso molecular do polímero pode variar dependendo deuma variedade de fatores. Por exemplo, o peso molecular dopolímero tem efeito sobre a solubilidade do polímero eviscosidade da solução resultante, assim como a forma dopolímero (sólido, cera, líquido viscoso, ou líquidofluido). Isto também pode ter efeito sobre as condições demistura e aquecimento usadas no método da presenteinvenção, que estão descritas em mais detalhes abaixo.Preferivelmente, o polímero possui um peso molecular abaixode cerca de 20.000, tal como entre cerca de 2000 e 15000,mais preferivelmente entre cerca de 5.000 e 12.000, e aindamais preferivelmente entre cerca de 8.000 e 10.000.
O pigmento pode ser qualquer tipo de pigmentoconvencionalmente usado por aqueles habilitados na técnica,tal como pigmentos pretos e outros pigmentos coloridosincluindo os pigmentos azul, preto, marrom, ciano, verde,branco, violeta, magenta, vermelho, laranja ou amarelo. Asmisturas de diferentes pigmentos podem também ser usadas.Exemplos representativos de pigmentos pretos incluem váriosnegros de fumo (Pigmento Preto 7) tais como as nChannelblacks", "furnace blacks" e nIamp blacks", e incluem, porexemplo, negros de fumo vendidos sob o nome comercialRegai®, Black Pearls®, Elftex®, Monarch®, Mogul®, e Vulcan®disponíveis a partir de Cabot Corporation (tais como BlackPearls® 2000, Black Pearls® 1400, Black Pearls® 1300, BlackPearls® 1100, Black Pearls® 1000, Black Pearls® 900, BlackPearls® 880, Black Pearls® 800, Black Pearls® 700, BlackPearls® L, Elftex® 8, Monarch® 1400, Monarch® 1300,Monarch® 1100, Monarch® 1000, Monarch® 900, Monarch® 8 80,Monarch® 8 00, Monarch® 700, Mogul® L, Regai® 33 0, Regai®400, Vulcan® P) . Classes adequados de pigmentos coloridosincluem, por exemplo, antraquinonas, azuis de ftalocianina,verdes de ftalocianina, diazos, monoazos, pirantronas,perilenos, amarelos heterocíclicos, quinacridonas, etioindigóides. Tais pigmentos estão comercialmentedisponíveis na forma de pó ou comprimidos a partir devárias fontes incluindo BASF Corporation, EngelhardCorporation e Sun Chemical Corporation. Exemplos de outrospigmentos coloridos adequados estão descritos no ColourIndex, 3 a edição (The Society of Dyers and Colourists,1982). Preferivelmente, o pigmento é um pigmento ciano,magenta, amarelo ou negro, tal como negro de fumo.
0 pigmento pode ter uma ampla faixa de áreas desuperfície BET, conforme medido por adsorção de nitrogênio,dependendo das propriedades desejadas do pigmento. Comoconhecido daqueles habilitados na técnica, uma área desuperfície maior irá corresponder a tamanhos de partículamenores. Se uma área de superfície maior não estáfacilmente disponível para a aplicação desejada, é tambémbem reconhecido por aqueles habilitados na técnica que opigmento pode ser sujeitado a técnicas de redução detamanho ou fragmentação, tal como moagem com bolas ou jato,para reduzir o pigmento a um tamanho de partícula menor, sedesejado.
O pigmento pode também ser um pigmento modificadocompreendendo qualquer um dos pigmentos descritos acima.Por exemplo, o pigmento modificado pode compreender umpigmento possuindo fixado pelo menos um grupo iônico, grupoionizável ou mistura destes. Exemplos incluem pigmentos queforam oxidados usando-se um agente oxidante a fim deintroduzir grupos iônicos e/ou ionizáveis sobre asuperfície. Descobriu-se que os pigmentos modificadospreparados desta forma possuem um maior grau de gruposcontendo oxigênio na superfície. Agentes oxidantes incluem,mas não estão limitados a, gás oxigênio, ozônio, peróxidostais como peróxido de hidrogênio, persulfatos, incluindopersulfato de sódio e potássio, hipohaletos tais comohipoclorito de sódio, ácidos oxidantes tal como um ácidonítricô e oxidantes metal de transição, tal como sais depermanganato, tetróxido de ósmio, óxidos de cromo ounitrato de amônio cérico. Misturas de oxidantes podemtambém ser usadas, particularmente misturas de oxidantesgasosos tais como oxigênio e ozônio. Outros métodos demodificação de superfície para introduzir grupos iônicos ouionizáveis sobre uma superfície do pigmento, tal comocloração e sulfonilação, podem também ser usados.
Além disso, o pigmento modificado pode compreender umpigmento possuindo fixado pelo menos um grupo orgânico,onde o grupo orgânico compreende pelo menos um grupoiônico, pelo menos um grupo ionizável ou misturas destes.
Estes pigmentos modificados podem ser preparados usando-sequalquer método conhecido daqueles habilitados na técnicatal que os grupos orgânicos químicos são fixados aopigmento. Por exemplo, os pigmentos modificados podem serpreparados usando-se os métodos descritos nas Patentes U.S. de números 5.554.739, 5.707.432, 5.837.045, 5.851.280,5.885.335, 5.895.522, 5.900.029, 5.922.118, e 6.042.643, ePublicação PCT WO 99/23174, as descrições das quais estãocompletamente aqui incorporadas por referência. Taismétodos fornecem uma fixação mais estável dos grupos sobreo pigmento comparados aos métodos tipo dispersante, queusam, por exemplo, polímeros e/ou tensoativos.
O grupo iônico pode ser ou aniônico ou catiônico eestá associado a um contra-íon da carga opostaincluindo contra-íons inorgânicos ou orgânicos taiscomo Na+, K+, Li+, NH4+, NR'4 + , acetato, NO3", SO4"2, R'SO3",ROSO3", OH", e Cl", onde R' representa hidrogênio ou umgrupo orgânico tal como um grupo aril e/ou alquilsubstituído ou não substituído. 0 grupo ionizável é umque seja capaz de formar um grupo iônico no meio de uso.Grupos anionizáveis formam ânions e grupos cationizáveisformam cátions. Preferivelmente, o grupo fixado é um grupoorgânico. Grupos iônicos orgânicos incluem aquelesdescritos na Patente U. S. de número 5.698.016, cujadescrição está completamente aqui incorporada porreferência.
Grupos aniônicos são grupos iônicos negativamentecarregados que podem ser gerados a partir de grupos quepossuem substituintes ionizáveis que podem formar ânions(grupos anionizáveis) tais como substituintes ácidos. Elespodem também ser o ânion nos sais de substituintesionizáveis. Exemplos representativos de grupos aniônicosincluem -C00", -SO3", -OSO3", -HPO3", -OPO3"2 e -PO3"2.Exemplos representativos de grupos anionizáveis incluem -C00H, -SO3H, -PO3H2, -R' SH, -ROH e -SO2NHCOR', onde R'representa hidrogênio ou um grupo orgânico tal como umgrupo aril e/ou alquil substituído ou não substituído. Porexemplo, o grupo fixado pode compreender um grupo de ácidocarboxílico, um grupo de ácido sulfônico, um grupo sulfato,ou sais destes, tal como um grupo de ácido benzenocarboxílico, um grupo de ácido benzeno dicarboxílico, umgrupo de ácido benzeno tricarboxílico, um grupo de ácidobenzeno sulfônico, ou sais destes. 0 grupo orgânico fixadopode também ser um derivado substituído de qualquer umdestes.
Grupos catiônicos são grupos iônicos orgânicospositivamente carregados que podem ser gerados a partir desubstituintes ionizáveis que podem formar cátions (gruposcationizáveis) tais como aminas protonadas. Por exemplo, asalquil ou aril aminas podem ser protonadas em meio ácidopara formar grupos amônio -NR' 2H, onde R' representa umgrupo orgânico tal como um grupo aril e/ou alquilsubstituído ou não substituído. Os grupos catiônicos podemtambém ser grupos iônicos positivamente carregados.
Exemplos incluem grupos de quaternário de amônio (-NR'3+) egrupos quaternário de fosfônio (-PR'3+). Aqui, R' representahidrogênio ou um grupo orgânico tal como um grupo aril e/oualquil substituído ou não substituído.
Quando o pigmento modificado compreende um pigmentopossuindo grupos orgânicos fixados, o grupo orgânico podeser polimérico. Preferivelmente, o grupo poliméricocompreende os grupos ionizáveis ou iônicos descritos acima.
Assim, o grupo orgânico pode ser um grupo poliméricocompreendendo um ou mais grupos anionizáveis ou aniônicos.Exemplos incluem, mas não estão limitados a poliácidos taiscomo ácido poliacrílico, ácido polimetacrílico, copolímerosde ácido acrílico ou ácido metacrílico, incluindo polímerosde estireno-ácido acrílico, e derivados hidrolisados depolímeros contendo anidrido maleico. 0 grupo orgânico podeser um grupo polimérico compreendendo um ou mais gruposcationizáveis ou catiônicos. Exemplos incluem, mas nãoestão limitados a, poliaminas lineares ou ramificadas taiscomo polietilenoimina (PEI), oligômeros de etilenoimina(tal como pentaetilenoamina, ΡΕΑ) e derivados depolietilenoimina.
Conforme afirmado acima, no método da presenteinvenção, o polímero e o pigmento são combinados paraformar uma mistura. Esta mistura pode ou estar ou em umaforma seca ou pode estar na forma de uma dispersão oususpensão, dependendo da forma do polímero e do pigmentousados para prepara-lo. Por exemplo, o polímero pode ouestar em uma forma sólida (tal como um pó ou cera) ou emuma forma líquida (tal como um líquido viscoso ou nãoviscoso, incluindo xaropes ou óleos). Também, o polímeropode estar na forma de uma solução de polímero aquosa ounão aquosa, suspensão, dispersão ou emulsão.
Preferivelmente, o polímero pode estar na forma de umasolução de polímero, e, particularmente, uma solução depolímero aquosa compreendendo água ou misturas de água comsolventes miscíveis em água tais como álcoois. Além disso,o pigmento pode estar ou na forma seca (tal como um pó,pelota, ou comprimido) ou na forma de uma dispersão aquosaou não aquosa ou suspensão em um líquido. Também, opigmento pode estar na forma de um comprimido úmido,contendo entre cerca de 20-80% de um líquido, tal comoágua, mas ainda na forma sólida ou semi-sólida.Preferivelmente, ο pigmento está na forma de uma suspensãoou dispersão, e, particularmente, uma suspensão oudispersão de pigmento aquosa compreendendo água ou misturasde água com solventes miscíveis em água tais como álcoois.
Se o polímero ou o pigmento está na em uma forma que incluium meio líquido, tal como uma solução, dispersão oususpensão, então a mistura resultante irá portanto estar emuma forma similar. Alternativamente, se nem o polímero nemo pigmento estão em uma forma compreendendo um meiolíquido, então a mistura resultante estará em uma formasólida ou semi-sóiida, incluindo, por exemplo, um pó nãoaglomerado ou pegajoso, uma pasta ou massa. Finalmente, seo polímero ou o pigmento, mas não ambos, estão em uma formaque inclua um meio líquido, então a mistura resultante podeter ou uma forma líquida ou sólida, dependendo daquantidade usada de meio líquido.
O polímero e o pigmento podem ser combinados usando-sequalquer técnica ou equipamento conhecido na técnica,dependendo da forma dos componentes e a mistura que éproduzida. Por exemplo, se tanto o polímero quanto opigmento não estão em uma forma que possui um meio líquidoou a mistura resultante está em uma forma sólida ou semi-sólida, condições de mistura de alta intensidade podem serusadas. Tais condições são conhecidas daqueles habilitadosna técnica e podem ser alcançadas usando-se uma variedadede misturadores de alta intensidade e equipamentossimilares que são projetados para mistura, combinar,agitar, homogeneizar, dispersar e/ou combinar materiais. 0misturador de alta intensidade pode ser um misturadordescontínuo, semicontínuo ou contínuo, mas um misturadorcontínuo oferece vantagens tanto econômicas quando práticasao em relação ao equipamento de processamento descontínuo eé geralmente preferido. Exemplos de misturadores de altaintensidade incluem, mas não estão limitados a misturadoresplanetários únicos ou duplos, misturadores planetários deeixo duplo (particularmente aqueles em que um eixo possuiuma lâmina de dentes de serra), misturadores helicoidaistais como misturadores helicoidais duplos ou misturadorescônicos de lâminas gêmeas, misturadores amassadores debraço duplo tais com um misturador Brabender ou Farrel,misturadores de alta intensidade tais como os misturadoresHenschel ou Papenmeir, dois ou três misturadorescilíndricos, e extrusores de fuso único ou duplo (gêmeos).
As condições de mistura de alta intensidade podem tambémincluir condições de baixa pressão resultantes do uso de umvácuo.
Se, por exemplo, o polímero e/ou o pigmento estão emuma forma que compreende um meio líquido, e a misturaresultante também está nesta forma, mistura de altocisalhamento pode ser usada. Assim, a mistura pode ocorrerem um recipiente adequado sob condições de altocisalhamento utilizando-se equipamento capaz de forneceruma ação de trituração ou impacto, tal como cavitaçãocortante com líquido ou outros meios de redução de tamanhode partícula. Dispositivos de cisalhamento diferentes podemser usados em combinação ou em série tais como moinhos demeio horizontais, moinhos de meio verticais tais comoatritores, moinho de bolas, moinho de disco de pino, moinhode energia de fluido, moinho de jato, sonicadores e etc.
Preferivelmente, o alto cisalhamento ocorre em reatores decolisão de fluido de alta pressão. Outros exemplos incluem,mas não estão limitados a homogeneiζadores de alta pressão,indutores de rotor, dispositivos de distribuição,dispersores de impacto (meio/bola), e etc.
0 polímero e o pigmento podem ser combinados por umtempo e temperatura suficientes para produzir a misturadesejada. Tanto o tempo de mistura quanto a temperaturairão depender de vários fatores, incluindo, por exemplo, otipo e a forma do pigmento, o tipo, o peso molecular e aforma do polímero, e as quantidades relativas de cada um.
Tipicamente, os componentes são combinados a umatemperatura variando entre cerca de 50C a cerca de 70°C,preferivelmente entre cerca de 15°C a cerca de 50°C, e maispreferivelmente entre cerca de 200C a cerca de 3 0°C. Umaumento na temperatura pode ocorrer durante a etapa decombinação dependendo do tipo de equipamento de misturausado. 0 tempo de mistura está geralmente entre cerca de 5minutos a cerca de 24 horas, preferivelmente de cerca de 10minutos a cerca de 12 horas, e mais preferivelmente decerca de 3 0 minutos a cerca de 2 horas.
Após a mistura ser preparada, o método da presenteinvenção também compreende a etapa de aquecimento damistura a uma temperatura entre cerca de 70°C e 250°C paraformar uma composição de pigmento. 0 aquecimento pode serfeito usando-se qualquer equipamento conhecido capaz deelevar a temperatura da mistura à faixa de temperaturadesejada. Exemplos incluem coberturas de aquecimento,termopares, banhos térmicos e etc. Também estão inclusos osmisturadores de alta intensidade e misturadores de altocisalhamento, que estão discutidos acima e podem aumentar atemperatura durante a mistura. Preferivelmente, a mistura éaquecida a uma temperatura entre cerca de IOO0C e 200°C emais preferivelmente entre cerca de 140°C e 185°C. Alémdisso, o aquecimento pode ser feito sob atmosfera inerte,tal como nitrogênio ou argônio.
A mistura é aquecida por um tempo suficiente paraformar a composição de pigmento desejada. Este tempo irádepender de uma variedade de fatores, incluindo o tipo depolímero, escala de reação e relação relativa entre opigmento e o polímero. Além disso, se a mistura está em umaforma compreendendo um meio líquido ou foi preparadausando-se ou um pigmento ou um polímero em uma formacompreendendo um meio líquido, o meio é também removidodurante a etapa de aquecimento. Assim, a etapa deaquecimento pode também ser uma etapa de secagem em que omeio evapora, e o tempo para o aquecimento irá incluir otempo necessário para secar a mistura. Em uma modalidadepreferida do método da presente invenção, a mistura éaquecida por um tempo suficiente para converter umaquantidade substancial dos grupos do sal de amônio do ácidocarboxílico a amônia, que é removida durante o aquecimento.
Tipicamente, a mistura é aquecida por um tempo variandoentre cerca de 5 minutos e 5 dias, tal como entre cerca de1 hora e cerca de 3 dias. Qualquer método de secagemconhecido na técnica pode também ser usado para a etapa deaquecimento incluindo, por exemplo, secagem em forno,secagem por pulverização e evaporação instantânea.
O polímero e o pigmento podem ser combinados em umavariedade de proporções, dependendo da forma de cadacomponente. Por exemplo, se tanto o polímero quanto opigmento são adicionados em uma forma que não compreende ummeio liquido, a quantidade de cada componente podepreferivelmente variar entre cerca de 5:1 e 1:5 em pesoentre pigmento e polímero, mais preferivelmente entre cercade 5:1 e 1:1 em peso entre pigmento e polímero, e aindamais preferivelmente entre cerca de 2:1 e 1:1 em peso entrepigmento e polímero. Se o pigmento e/ou polímero estão emuma forma compreendendo um meio líquido, a quantidade decada componente irá depender da concentração do pigmento oudo polímero. As concentrações da solução, dispersão,suspensão ou emulsão de polímero irá tipicamente variarentre cerca de 0,1% e 25% em peso, preferivelmente entrecerca de 1% e 20% em peso, e mais preferivelmente entrecerca de 2% e 10% em peso. A dispersão ou suspensão depigmento irá tipicamente variar entre cerca de 1% e 25% empeso, preferivelmente entre cerca de 2% e 20% em peso, emais preferivelmente entre cerca de 5% e 15% em peso. Aquantidade adicionada ou a concentração usada podem serajustadas de forma que a relação entre pigmento e polímeroesteja dentro das faixas descritas acima.
No método da presente invenção, um polímero e umpigmento são combinados para formarem uma mistura, e amistura é aquecida para formar uma composição de pigmento.
A composição de pigmento resultante compreende mais que50%, preferivelmente mais que 60%, mais preferivelmentemais que 70% de pigmento. Desta forma, as composições depigmento da presente invenção diferem de composiçõespoliméricas, como revestimentos, tintas e similares, umavez que estas composições compreendem um pigmento dispersoem um polímero. Composições de revestimento e tintaproduzem revestimentos ou imagens que compreendem menos quecerca de 5 0% em peso de pigmento.
Enquanto não desejando estar limitados pela teoria,acredita-se que, após a mistura de polímero e pigmento seraquecida, uma mudança química e/ou física ocorre aopolímero sem reação adicional à superfície do pigmento.
Assim, acredita-se que o método da presente invenção nãoinduza a uma reação do pigmento com o polímero mas, aoinvés disso, uma conversão do próprio polímero. Porexemplo, se um polímero compreende pelo menos um sal deamônio de um grupo de ácido carboxílico, acredita-se que,ao aquecer, o grupo do sal de amônio do ácido carboxílicose converte em um grupo de ácido carboxílico. O polímerotambém pode, ou separadamente, ser submetido a uma reaçãode entrecruzamento, onde o peso molecular do polímeroaumenta durante o aquecimento. Acredita-se que a composiçãopolimérica daí resultante compreenda um pigmento e umpolímero que seja diferente do polímero utilizado paraprepará-la. Descobriu-se que este método é capaz deproduzir uma composição de pigmento possuindo níveis maisaltos de polímero ligado que métodos alternativos.
O método da presente invenção pode ainda compreender aetapa de dispersar a composição polimérica para formar umadispersão de pigmento. Preferivelmente a composiçãopolimérica é dispersa em um meio aquoso compreendendo águaou misturas de água com solventes miscíveis em água,formando assim uma dispersão de pigmento aquosa. Se acomposição de pigmento é formada a partir de uma misturacompreendendo um meio aquoso, então esta etapa pode aindaser chamada de etapa de re-dispersão, e o meio aquoso podeser o mesmo ou diferente neste caso. Qualquer métodoconhecido na técnica para preparação de dispersões depigmento pode ser utilizado para esta etapa de dispersão(ou re-dispersão). Por exemplo, a dispersão pode serformada utilizando-se condições de mistura de altocisalhamento e quaisquer equipamento ou métodos descritosacima podem ser utilizados. Um método preferido compreendeum uso de base, seja sozinha ou em combinação a condiçõesde mistura de alto cisalhamento. Por exemplo, uma basesolúvel em água, como um reagente hidróxido, que é uma baseque compreende um íon OH", incluindo hidróxido de sódio,hidróxido de potássio, hidróxido de lítio e hidróxido deamônio, pode ser utilizada para dispersar a composição depigmento. Outros sais hidróxido, assim como misturas dereagentes hidróxido, podem ser também utilizadas. Alémdisto, outros reagentes alcalinos podem ser tambémutilizados, os quais geram ions 0H" em um meio aquoso.Exemplos incluem carbonatos como carbonato de sódio,bicarbonatos como bicarbonato de sódio e alcóxidos comometóxido de sódio e etóxido de sódio.
Assim, a presente invenção relaciona-se ainda a umadispersão de pigmento aquoso compreendendo a composição depigmento descrita acima. A quantidade da composição depigmento utilizada irá variar dependendo da quantidaderelativa de pigmento e polímero, mas será suficiente paraproduzir uma dispersão de pigmento aquosa compreendendoentre cerca de 0,1% e 25% em peso de pigmento. Enquanto adispersão de pigmento aquosa da presente invenção pode serpreparada utilizando-se um mínimo de componentesadicionais, aditivos adequados pode ser também incluídos afim de atribuir várias propriedades à dispersão de pigmentoaquosa, incluindo estabilidade de dispersão melhorada.
Outro aditivo pode incluir aqueles descritos em maioresdetalhes abaixo, com relaçao às composições de tinta parajato de tinta da presente invenção.
A dispersão de pigmento aquosa da presente invençãopode ser ainda purificada e/ou classificada a fim deremover impurezas ou espécies livres indesejadas que possamcoexistir na dispersão. Por exemplo, as dispersões depigmento aquosas podem ser lavadas, tal como por filtração,centrifugação ou uma combinaçao de dois métodos pararemover matérias-primas não reagidas, subprodutos de sais eoutras impurezas de reação. Os produtos podem ser tambémisolados, por exemplo, pro evaporação ou recuperados porfiltração e secagem utilizando-se técnicas conhecidasdaqueles habilitados na técnica. Técnicas conhecidas deultrafiltração/diafiltração utilizando uma membrana outroca iônica podem ser também utilizadas para purificar adispersão e remover uma quantidade substancial de espéciesiônicas livres e indesejadas. Uma etapa opcional de trocade contra-íons pode também ocorrer no processo depurificação através do qual os contra-ions que formam umaparte da dispersão de pigmento aquosa são trocados ousubstituídos por contra-íons alternativos (incluindo, porexemplo, íons anfifílicos) utilizando técnicas de troca deíons conhecidas como ultrafiltração, osmose reversa,colunas de troca iônica e similares. Exemplos particularesde contra-íons que podem ser trocados incluem, mas nãoestão limitados a Na+, K+, Li+, NH4+, Ca2+ e Mg2+.
As composições de pigmento e dispersões de pigmentoaquosas da presente invenção podem ser úteis em umavariedade de aplicações, incluindo, mas não limitadas atintas, revestimentos, plásticos, papel, têxteis e produtosde borracha. Em particular, descobriu-se que estes sãoefetivos em composições de tinta para jato de tinta,particularmente composições de tinta para jato de tintaaquosas.
Assim, a presente invenção também está relacionada auma composição de tinta para jato de tinta compreendendo:a) um veiculo liquido e b) ou a composição de pigmento dapresente invenção ou a dispersão de pigmento aquosa dapresente invenção. Preferivelmente, a composição depigmento ou a dispersão de pigmento aquosa é preparadautilizando -se o método da presente invenção, descrita emmaiores detalhes acima.
De forma geral, uma composição de tinta para jato detinta consiste de veiculo, que funciona como umtransportador, e uma tintura como um corante ou pigmento.Aditivos e/ou co-solventes podem ser incorporados a fim deajustar a tinta para que a mesma alcance o desempenhodesejado. preferivelmente, o veiculo líquido paracomposições de tinta para jato de tinta da presenteinvenção é um veículo aquoso e a composição de tinta parajato de tinta é, desta forma, uma composição de tinta parajato de tinta aquosa. 0 veiculo aquoso pode ser o mesmodescrito acima em relaçao ao método para preparação dadispersão de corante orgânico modificado.
A composição de pigmento ou dispersão de pigmentoaquosa utilizada nas composições de tinta para jato detinta da presente invenção são as mesmas conforme descritoacima e estão presentes em uma quantidade efetiva parafornecer a qualidade de imagem desejada (por exemplo,densidade ótica) sem afetar de forma nociva o desempenho datinta para jato de tinta. Por exemplo, tipicamente acomposição de pigmento ou dispersão de pigmento aquosa seráutilizada a fim de fornecer uma composição de tinta parajato de tinta compreendendo uma quantidade de pigmentovariando de cerca de 0,1% a cerca de 20% com base no pesoda tinta. Misturas de tinturas podem ser também utilizadas.
Adicionalmente, encontra-se também nos limites da presenteinvenção utilizar uma formulação contendo um produto depigmento modificado conforme descrito, por exemplo, nasPatentes U. S. de número 5.630.868, 5.803.959, 5.837.045 e5.922.118, todas incorporadas em sua totalidade porreferência.
As composições de tinta para jato de tinta da presenteinvenção podem ser formadas com um mínimo de componentesadicionais (aditivos e/ou co-solventes) e etapas deprocessamento. Entretanto, aditivos adequados podem sertambém incorporados nestas composições de tinta para jatode tinta para atribuir um número de propriedades desejadasenquanto se mantém a estabilidade das composições. Porexemplo, tensoativos podem ser adicionados para melhoraradicionalmente a estabilidade coloidal da composição.
Outros aditivos são bem conhecidos na técnica e incluemumectantes, biocidas, ligantes, aceleradores de secagem,penetrantes e similares. A quantidade de um aditivo emparticular irá variar dependendo de uma variedade defatores, mas estão geralmente presentes em uma quantidadevariando de 0% a 40%.Adicionalmente, as composições de tinta para jato detinta da presente invenção podem ainda incorporar corantespara modificar o equilíbrio de cor e ajustar a densidadeótica. Tais corantes incluem corantes alimentares, corantesFD&C, corantes ácidos, corantes diretos, corantes reativos,derivados de ácidos ftalocianina sulfônicos, incluindoderivados de ftalocianina de cobre, sais de sódio, sais deamônio, sais de potássio, sais de litio e similares.
As composições de tinta para jato de tinta podem serpurificadas e/ou classificadas utilizando-se métodos comoaqueles descritos para as composições de pigmento edispersões de pigmento aquosas descritas acima. Destamaneira, impurezas ou partículas grandes indesejadas podemser removidas para produzir uma tinta para jato de tintacom boas propriedades gerais.
A presente invenção será ainda esclarecida através dosseguintes exemplos, os quais pretendem ser de naturezapuramente modelar.
Exemplos
Exemplos 1 a 4 - Preparação de Dispersões de Pigmentos
Aquosos
Os exemplos a seguir descrevem a preparação de umadispersão de pigmento aquosa da presente invençãoutilizando o método da presente invenção.
Exemplo 1
Uma mistura de 30 g de Joncryl 683 (um copolímeroacrílico estireno possuindo um peso molecular, "Mw", de8.000 a 10.000 e um número ácido de 165, disponibilizadopor Johnson Polymer, Inc.), 12,5 mL de hidróxido de amônioconcentrado e 655 mL de água deionizada foram combinadosutilizando-se um Misturador Rotor-Stator Silverson até quetodos os sólidos estivessem completamente dissolvidos. Aesta solução em agitação rápida adicionou-se 37,5 g de PY74como um aglomerado úmido (20% de conteúdo de umidade,disponibilizado por Sun Chemical). Esta mistura resultantefoi então agitada por 1 hora à temperatura ambiente sobcondições de mistura de alto cisalhamento utilizando oMisturador Rotor-Stator Silverson entre 1.000 e 5.000 RPM.A mistura amarela resultante foi vertida em um prato deevaporação Pyrex (aproximadamente 1/3 cheio) e colocado emum forno Classe A. A mistura foi então aquecida a 175°C por18 horas, daí formando uma composição de pigmento amarelosólida.
A composição de pigmento resultante foi deixadaresfriar à temperatura ambiente e foi combinada a 4 00 mL deágua deionizada, seguido por 90 mL de NaOH 1M, e então foidispersa sob condições de mistura de alto cisalhamentoutilizando-se um Misturador Rotor-Stator Silverson. Amistura foi continuada por 1 hora entre 1.000 a 5.000 RPM.O pH foi verificado periodicamente durante este período eajustado para ser maior que 12,5 com NaOH IM adicional. Adispersão de pigmento aquosa resultante foi então sonicadaem um banho de gelo com uma sonda sonicadora Misonix(Misonix Sonicator 3000) até que o tamanho de partícula devolume médio ("mV") estivesse abaixo de 180 nm (conformeaferido utilizando-se um Analisador de Tamanho de PartículaMicrotrac®).
A dispersão de pigmento aquosa foi purificada pordiafiltração utilizando-se uma membrana de fibra oca depolissulfona (tamanho de poro: 0,05 mícron) e NaOH 0, IMcomo um líquido constituinte. 0 conteúdo sólido doretentato foi ajustado e mantido a 10% por toda adiafiltração. Após 10 volumes de base, o líquidoconstituinte foi modificado para água deionizada e adiafiltração foi continuada até que a condutividade dopermeato fosse inferior a 250 microsiemens. A concentraçãofinal foi ajustada para 10% em sólidos. Finalmente, adispersão foi adicionalmente sonicada em um banho de gelocom a sonda Misonix (Misonix Sonicator 3000) até que otamanho de partícula de volume médio (mV) fosse deaproximadamente 100 nm.
As propriedades da dispersão aquosa do pigmentoamarelo resultante da presente invenção são mostradas naTabela 1 abaixo.
Exemplo 2
Uma dispersão aquosa de pigmento vermelho da presenteinvenção foi preparada utilizando-se um procedimentosimilar àquele descrito no Exemplo 1, com a exceção de que103 g de Pigmento Vermelho 122 compactado (71% de conteúdode umidade, disponibilizado por Sun Chemical) foramutilizados ao invés de PY74. A temperatura do forno foi de150°C para a etapa de aquecimento.
As propriedades da dispersão aquosa do pigmentovermelho resultante da presente invenção são mostradas naTabela 1 abaixo.
Exemplo 3
Uma dispersão aquosa de pigmento azul da presenteinvenção foi preparada utilizando-se um procedimentosimilar àquele descrito no Exemplo 1, com a exceção de que81 g de Pigmento azul compactado 15:4 (63% de conteúdo deumidade, disponibilizado por Sun Chemical) foram utilizadosao invés de PY74. A temperatura do forno foi de 150°C paraa etapa de aquecimento.
As propriedades da dispersão aquosa do pigmentovermelho resultante da presente invenção são mostradas naTabela 1 abaixo.
Exemplo 4
Uma dispersão aquosa de pigmento preto da presenteinvenção foi preparada utilizando-se um procedimentosimilar àquele descrito no Exemplo 1, com a exceção de que30 g de negro de fumo Black Pearls® 700 (BP700,disponibilizados por Cabot Corporation) foram utilizados aoinvés de PY74. A temperatura do forno foi de 150°C para aetapa de aquecimento.
As propriedades da dispersão aquosa do pigmento pretoresultante da presente invenção são mostradas na Tabela 1abaixo.
Exemplo Comparativo 1:
Uma dispersão aquosa de pigmento preto foi preparadautilizando-se um procedimento similar àquele descrito noExemplo 4, com a exceção de que, após combinar o pigmentopreto e o polímero, a mistura resultante não foi aquecidaem um forno. A amostra foi diafiltrada diretamente após aprimeira etapa de sonicação.
As propriedades da dispersão aquosa do pigmento pretocomparativas resultantes são mostradas na Tabela 1 abaixo.
Propriedades das Dispersões de Pigmento Aquosas
As propriedades das dispersões de pigmento aquosas dosExemplos 1 a 4 e daquela do Exemplo Comparativo 1 sãomostradas na Tabela 1 abaixo.Tabela 1: Propriedades das Dispersões
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Conforme discutido nos exemplos acima, o tamanho departícula foi determinado utilizando-se um Analisador deTamanho de Partícula Microtrac® e os valores relatadosrepresentam o tamanho de partícula de volume médio (mV). Aconcentração de íon sódio foi determinada utilizando-se umaprova seletiva de íon sódio Orion e foi relatada comomicrogramas de sódio por grama de sólido. O percentual defixação foi calculado a partir de análise termogravimétrica(TGA) utilizando-se um TGA Modelo 2950 da TA Instruments.
Para análise TGA, as amostras foram analisadas sob umaatmosfera de nitrogênio de acordo com o seguinte perfil detemperatura (a menos que de outra forma observado):10°C/min até IlO0C, manter a IOO0C por 10 minutos,continuar aquecimento a 10°C/min até 800°C e manter a 800°Cpor 10 minutos. A fixação percentual foi determinada apartir da comparação do peso perdido entre IlO0C e 800°C doproduto final comparado àquele dos materiais iniciais.
Conforme os resultados da Tabela 1 mostram, ascomposições de pigmento da presente invenção, preparadaspela combinação de um pigmento e um polímero compreendendoum sal de amônio de um grupo ácido carboxílico seguido deaquecimento, possuíam um alto nível de polímero fixado etambém produziram dispersões de pigmento aquosas possuindobons tamanhos de partícula de pigmento (reduzido).Esperava-se que a quantidade de polímero fixado variassedependendo do tipo e tamanho do pigmento utilizado.
Entretanto, comparando as duas dispersões produzidasutilizando-se o mesmo tipo de pigmento (Exemplo 4 e ExemploComparativo 1, ambos utilizando o mesmo pigmento preto), osresultados claramente mostram um nível de fixação muitomais alto utilizando-se o método da presente invenção,assim como uma dispersão de tamanho de partícula menor.
Exemplo 5 a 8 - Preparação de Composições de Tintapara Jato de Tinta
Composições de tinta para jato de tinta da presenteinvenção foram preparadas utilizando-se as dispersões depigmento aquosas dos Exemplos 1 a 4 na formulação mostradana Tabela 2 abaixo.
Tabela 2: Formulação para Jato de Tinta
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Uma composição de tinta para jato de tinta preta doExemplo 8 foi colocada em um cartucho HP45 e impressa deuma impressora jato de tinta térmica HP P1000. A impressãofoi feita em três papéis comuns diferentes: HP Bright White(HPBW), Hammermill Copy Plus (HCP), e Xerox 4 024 (4 024). Ascomposições de tinta para jato de tinta coloridas dosExemplos 5 a 7 foram impressas a partir de uma impressorajato de tinta térmica Canon i550 sobre várias mídiasbrilhantes. Descobriu-se que cada uma das composições detinta para jato de tinta da presente invenção imprimem bem,produzindo imagens impressas possuindo propriedades geraisdesejáveis.
Por exemplo, imagens impressas utilizando a composiçãode tinta para jato de tinta preta do Exemplo 8 foramavaliadas quanto a OD, tempo de secagem, borrão de marcadore estabilidade à água. Os resultados estão mostrados nasTabela 3 abaixo.
Tabela 3: Resultados de Impressão em Preto sobreVários Tipos de Papéis
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Na Tabela 3, o tempo de secagem refere-se ao tempo emsegundos em que a tinta não mais mostra transferência decor a um pedaço de papel submetido a atrito na superfícieda imagem impressa. Borrão de marcador refere-se ao OD depigmento transferido durante um atrito de 2 passadas demarcador (média de um marcador ácido e um básico).
Finalmente, estabilidade à água refere-se a se ocorre de umpigmento escorrer quando 1.000 microlitros de água sãogotejados sobre uma imagem impressa a um ângulo de 45° 5minutos após a impressão. Os resultados na Tabela 3 mostramque a composição de tinta para jato de tinta da presenteinvenção pode ser utilizada para produzir imagens impressaspossuindo boas qualidades gerais.
A descrição disposta acima das modalidades preferidasda presente invenção foi apresentada para fins deilustração e descrição. Não se pretende que a mesma sejaexaustiva ou limite a invenção à forma precisa divulgada.
Modificações e variações são possíveis à luz dosensinamentos acima ou podem ser obtidos a partir da práticada invenção. As modalidades foram escolhidas e descritas afim de explicar os princípios da invenção e sua aplicaçãoprática para possibilitar àquele habilitado na técnica parautilizar a invenção em várias modalidades e com váriasmodificações conforme seja adequado ao uso particularobservado. Pretende-se que o escopo da invenção sejadefinido pelas reivindicações aqui anexadas e seusequivalentes.

Claims (34)

1. Método de preparação de uma composição de pigmentocaracterizado por compreender as etapas de:i) combinar um polímero compreendendo pelo menos umsal de amônio de um grupo de ácido carboxílico e umpigmento para formar uma mistura, eii) aquecer a mistura a uma temperatura entre cerca de 70°C e 250°C para formar a composição de pigmento.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que o polímero está na forma deuma solução de polímero aquosa.
3. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que o pigmento está na forma deuma suspensão ou dispersão de pigmento aquosa.
4. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que o polímero e o pigmento sãocombinados sob condições de mistura de alta intensidade oualto cisalhamento.
5. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que o pigmento e o polímero sãocombinados em uma proporção de peso entre 5:1 e 1:5 entrepigmento e polímero.
6. Método, de acordo com a reivindicação 5,caracterizado pelo fato de que a proporção de peso estáentre 5:1 e 1:1 entre pigmento e polímero.
7. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que o polímero compreende pelomenos 10% em peso de pelo menos um sal de amônio de umgrupo de ácido carboxílico.
8. Método, de acordo com a reivindicação 7,caracterizado pelo fato de que o polímero compreende pelomenos 20% em peso de pelo menos um sal de amônio de umgrupo de ácido carboxílico.
9. Método, de acordo com a reivindicação 7,caracterizado pelo fato de que o polímero compreende pelomenos 3 0% em peso de pelo menos um sal de amônio de umgrupo de ácido carboxílico.
10. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que o polímero é um polímero deacrilato de amônio ou polímero de metacrilato de amônio.
11. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que o polímero é um polímero deacrilato de estireno-amônio ou um polímero de metacrilatode estireno-amônio.
12. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que a mistura é aquecida usando-se um secador por pulverização.
13. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que o pigmento compreende umpigmento azul, um pigmento preto, um pigmento marrom, umpigmento ciano, um pigmento verde, um pigmento branco, umpigmento violeta, um pigmento magenta, um pigmentovermelho, um pigmento amarelo ou misturas destes.
14. Método de preparação de uma dispersão de pigmentoaquosa caracterizado por compreender as etapas de:i) combinar um polímero compreendendo pelo menos umsal de amônio de um grupo de ácido carboxílico e umpigmento para formar uma mistura,ii) aquecer a mistura a uma temperatura entre cerca de-70°C e 250°C para formar a composição de pigmento, eiii) dispersar a composição de pigmento em um meioaguoso para formar a dispersão de pigmento aquosa.
15. Método, de acordo com a reivindicação 14,caracterizado pelo fato de que a composição de pigmento édispersa sob condições de mistura de alto cisalhamento.
16. Método, de acordo com a reivindicação 14,caracterizado pelo fato de que a composição de pigmento édispersa por adição de uma base.
17. Composição de tinta para jato de tintacaracterizada por compreender: a) um veículo líquido e b)uma composição de pigmento, onde a composição de pigmento épreparada por um método compreendendo as etapas de:i) combinar um polímero compreendendo pelo menos umsal de amônio de um grupo de ácido carboxílico e umpigmento para formar uma mistura, eii) aquecer a mistura a uma temperatura entre cerca de-70°C e 250°C para formar a composição de pigmento.
18. Composição de tinta para jato de tinta, de acordocom a reivindicação 17, caracterizada pelo fato de que opolímero está na forma de uma solução de polímero aquosa.
19. Composição de tinta para jato de tinta, de acordocom a reivindicação 17, caracterizada pelo fato de que opigmento está na forma de uma suspensão ou dispersão depigmento aquosa.
20. Composição de tinta para jato de tinta, de acordocom a reivindicação 17, caracterizada pelo fato de que opolímero e o pigmento são combinados sob condições demistura de alta intensidade ou alto cisalhamento.
21. Composição de tinta para jato de tinta, de acordocom a reivindicação 17, caracterizada pelo fato de que opigmento e o polímero são combinados em uma proporção depeso entre 5:1 e 1:5 entre pigmento e polímero.
22. Composição de tinta para jato de tinta, de acordocom a reivindicação 21, caracterizada pelo fato de que aproporção de peso está entre 5:1 e 1:1 entre pigmento epolímero.
23. Composição de tinta para jato de tinta, de acordocom a reivindicação 17, caracterizada pelo fato de que opolímero compreende pelo menos 10% em peso de pelo menos umsal de amônio de um grupo de ácido carboxílico.
24. Composição de tinta para jato de tinta, de acordocom a reivindicação 23, caracterizada pelo fato de que opolímero compreende pelo menos 20% em peso de pelo menos umsal de amônio de um grupo de ácido carboxílico.
25. Composição de tinta para jato de tinta, de acordocom a reivindicação 23, caracterizada pelo fato de que opolímero compreende pelo menos 30% em peso de pelo menos umsal de amônio de um grupo de ácido carboxílico.
26. Composição de tinta para jato de tinta, de acordocom a reivindicação 17, caracterizada pelo fato de que opolímero é um polímero de acrilato de amônio ou polímero demetacrilato de amônio.
27. Composição de tinta para jato de tinta, de acordocom a reivindicação 17, caracterizada pelo fato de que opolímero é um polímero de estireno-acrilato de amônio ou umpolímero de metacrilato de estireno-amônio.
28. Composição de tinta para jato de tinta, de acordocom a reivindicação 17, caracterizada pelo fato de que amistura é aquecida usando-se um secador por pulverização.
29. Composição de tinta para jato de tinta, de acordocom a reivindicação 17, caracterizada pelo fato de que opigmento compreende um pigmento azul, um pigmento preto, umpigmento marrom, um pigmento ciano, um pigmento verde, umpigmento branco, um pigmento violeta, um pigmento magenta,um pigmento vermelho, um pigmento amarelo ou misturas destes.
30. Composição de tinta para jato de tinta, de acordocom a reivindicação 17, caracterizada pelo fato de que oveículo líquido é um veículo aquoso.
31. Composição de tinta para jato de tintacaracterizada por compreender: a) um veículo líquido e b)uma composição de pigmento aquosa, onde a dispersão depigmento aquosa é preparada por um método compreendendo asetapas de:i) combinar um polímero compreendendo pelo menos umsal de amônio de um grupo de ácido carboxílico e umpigmento para formar uma mistura, eii) aquecer a mistura a uma temperatura entre cerca de-70 0C e 250°C para formar a composição de pigmentocompreendendo o polímero e o pigmento, eiii) dispersar a composição de pigmento em um meioaquoso para formar a dispersão de pigmento aquosa.
32. Composição de tinta para jato de tinta, de acordo com areivindicação 31, caracterizada pelo fato de que a composição depigmento é dispersa sob condições de mistura de alto cisalhamento.
33. Composição de tinta para jato de tinta, de acordocom a reivindicação 31, caracterizada pelo fato de que acomposição de pigmento é dispersa por adição de uma base.
34. Composição de tinta para jato de tinta, de acordocom a reivindicação 31, caracterizada pelo fato de que oveículo líquido é um veículo aquoso.
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BRPI0807439A2 (pt) * 2007-01-24 2014-07-01 Cabot Corp Processo de formar pigmentos modificados
WO2009135791A1 (en) * 2008-05-09 2009-11-12 Basf Se Polymer encapsulated colourants by spray drying
US8129448B2 (en) * 2008-12-18 2012-03-06 Cabot Corporation Method of preparing polymer modified pigments
US9458321B2 (en) * 2012-06-29 2016-10-04 E I Du Pont De Nemours And Company Method of preparing a pigment press cake and uses thereof
CN103571159B (zh) * 2012-07-24 2016-09-07 合肥杰事杰新材料股份有限公司 一种耐高温的紫色颜料及其制备方法
US9109126B2 (en) 2013-07-22 2015-08-18 Sanford, L.P. Ink compositions comprising colorant particles containing polymeric particles
US9920209B2 (en) 2014-10-14 2018-03-20 Cabot Corporation Aqueous inkjet ink compositions
JP2018002764A (ja) * 2016-06-27 2018-01-11 Dic株式会社 顔料組成物及び易分散顔料
WO2018207933A1 (ja) * 2017-05-12 2018-11-15 東洋インキScホールディングス株式会社 分散剤、分散剤組成物、電池用分散組成物、電極、および電池
EP4047059A4 (en) * 2019-10-18 2023-10-11 DIC Corporation METHOD FOR PRODUCING A PIGMENT COMPOSITION
CN110693737B (zh) * 2019-11-04 2020-10-02 彭氏(惠州)实业发展有限公司 一种高珠光的隔离提亮乳液及其制备方法

Family Cites Families (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1427492A (fr) * 1964-03-25 1966-02-04 Perfectionnements apportés à la production de dispersions de charges et de pigments
US4014844A (en) * 1970-06-26 1977-03-29 Agence Nationale De Valorisation De La Recherche (Anvar) Process for grafting polymers on carbon black through free radical mechanism
CA1096712A (en) * 1977-12-19 1981-03-03 Douglas W.T. Beattie Pigment compositions and methods of preparation
US4567213A (en) * 1983-10-20 1986-01-28 Videojet Systems International, Inc. Ink jet printing composition
JPS61138667A (ja) * 1984-12-11 1986-06-26 Dainichi Seika Kogyo Kk 顔料組成物およびその製造方法
US5039339A (en) * 1988-07-28 1991-08-13 Eastman Kodak Company Ink composition containing a blend of a polyester and an acrylic polymer
US5141556A (en) * 1991-06-13 1992-08-25 E. I. Du Pont De Nemours And Company Penetrants for aqueous ink jet inks
US5298535A (en) * 1992-10-05 1994-03-29 Hoechst Celanese Corporation Pigment compositions for solvent and water-based ink systems and the methods for producing them
EP0677556A3 (en) * 1994-04-15 1997-02-26 Toyo Ink Mfg Co Coated pigment and coloring composition.
US5952429A (en) * 1995-06-14 1999-09-14 Nippon Shokubai Co., Ltd. Carbon black graft polymer, method for production thereof, and use thereof
US5698016A (en) * 1996-06-14 1997-12-16 Cabot Corporation Compositions of modified carbon products and amphiphilic ions and methods of using the same
US6110994A (en) * 1996-06-14 2000-08-29 Cabot Corporation Polymeric products containing modified carbon products and methods of making and using the same
WO1998011170A1 (fr) * 1996-09-13 1998-03-19 Dainippon Ink And Chemicals, Inc. Encre pour impression par jets et procede de preparation d'une dispersion de fines particules colorees pour cette encre
JP3882956B2 (ja) * 1997-04-21 2007-02-21 大日本インキ化学工業株式会社 着色マイクロカプセル分散型水性ジェットインク
JPH10168373A (ja) * 1996-12-12 1998-06-23 Fuji Xerox Co Ltd インクジェット記録用インク及びそれを用いる記録方法
US5964935A (en) * 1997-08-22 1999-10-12 Copytele, Inc. Initiator-treated pigment particles and method for preparing same
US6068688A (en) * 1997-11-12 2000-05-30 Cabot Corporation Particle having an attached stable free radical and methods of making the same
US6472471B2 (en) * 1997-12-16 2002-10-29 Cabot Corporation Polymeric products containing modified carbon products and methods of making and using the same
JPH11221458A (ja) * 1998-02-05 1999-08-17 Sharp Corp 反応方法および親水性顔料並びに記録液
WO1999051690A1 (en) * 1998-04-03 1999-10-14 Cabot Corporation Modified pigments having improved dispersing properties
US6235829B1 (en) * 1998-07-24 2001-05-22 Marconi Data Systems Inc. Modification of chargeable pigment particles
US6150433A (en) * 1998-07-31 2000-11-21 Hewlett-Packard Company Ink-jet ink compositions containing modified macromolecular chromophores with covalently attached polymers
US6458458B1 (en) * 1998-10-13 2002-10-01 Cabot Corporation Polymer coated carbon products and other pigments and methods of making same by aqueous media polymerizations or solvent coating methods
JP5026637B2 (ja) * 1999-03-12 2012-09-12 キャボット コーポレイション カチオン性顔料及びこれを含む水性組成物
WO2000068321A1 (en) * 1999-05-06 2000-11-16 Cabot Corporation Polymerized modified particles and methods of making the same
AU7740800A (en) * 1999-10-01 2001-05-10 Cabot Corporation Modified pigments having steric and amphiphilic groups
ES2270977T3 (es) * 2000-01-07 2007-04-16 Cabot Corporation Polimeros y otros grupos unidos a pigmentos y reacciones posteriores.
US6765039B1 (en) * 2000-04-18 2004-07-20 Philip Morris Incorporated Water fast, water-based pigmented ink-jet ink
ATE366781T1 (de) * 2000-09-27 2007-08-15 Seiko Epson Corp Tintenset für tintenstrahlaufzeichnungen, verfahren für tintenstrahlaufzeichnungen sowie aufgezeichnetes produkt
WO2002062906A1 (en) * 2001-02-02 2002-08-15 Cabot Corporation Ink compositions comprising salts with polyvalent ions
KR100447927B1 (ko) * 2001-07-21 2004-09-08 주식회사 앤디앰 잉크제트용 수용성 안료형 잉크를 제조하는데 사용되는분산제
US20030108667A1 (en) * 2001-07-23 2003-06-12 Mcintyre Patrick F. Method for conditioning titanium dioxide pigments
US6641656B2 (en) * 2001-10-17 2003-11-04 Cabot Corporation Dispersions comprising modified pigments
EP1333068B1 (en) * 2002-02-04 2011-12-21 Canon Kabushiki Kaisha Aqueous ink, ink jet recording method, ink cartridge, recording unit, and ink jet recording apparatus
US7173078B2 (en) * 2002-04-12 2007-02-06 Cabot Corporation Process for preparing modified pigments
US6699319B2 (en) * 2002-05-06 2004-03-02 Cabot Corporation Process for preparing modified pigments
US6833026B2 (en) * 2002-05-10 2004-12-21 Cabot Corporation Modified pigments and process for preparing modified pigments
JP4365318B2 (ja) * 2002-06-25 2009-11-18 サカタインクス株式会社 処理顔料、その用途
JP4581319B2 (ja) * 2002-09-11 2010-11-17 富士ゼロックス株式会社 水性インク組成物、その製造方法、及び水性インク組成物を用いる画像形成方法
US7459491B2 (en) * 2004-10-19 2008-12-02 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Pigment dispersions that exhibit variable particle size or variable vicosity
JP5086096B2 (ja) * 2004-12-17 2012-11-28 キャボット コーポレイション 多層顔料を含むインクジェットインキ
US7741383B2 (en) * 2005-12-02 2010-06-22 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Versatile pigmented ink-jet inks with improved image quality
US7655707B2 (en) * 2005-12-02 2010-02-02 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Pigmented ink-jet inks with improved image quality on glossy media
US20070129463A1 (en) * 2005-12-05 2007-06-07 Zeying Ma Pigment-based ink formulations including dispersants and binders and methods of making same
DE502006007414D1 (de) * 2006-03-15 2010-08-26 Clariant Finance Bvi Ltd Polyelektrolyt-verkapselte Pigmente
JP2007254502A (ja) * 2006-03-20 2007-10-04 Fuji Xerox Co Ltd インクジェット用インクセット、インクジェット用インクタンク、インクジェット記録方法、及びインクジェット記録装置
US20070277699A1 (en) * 2006-06-05 2007-12-06 Richard Douglas Bauer Carbonyl self-dispersing pigment and inkjet ink comprising same

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