DE602004010219T2

DE602004010219T2 - Tinte für Tintenstrahlaufzeichnungen

Info

Publication number: DE602004010219T2
Application number: DE602004010219T
Authority: DE
Inventors: Masashi Yokohama-shi Hiroki; Toru Yokohama-shi Ushirogochi; Kazuhiko Mishima-shi Ohtsu; Ryozo Mishima-shi Akiyama; Mitsuru Yokohama-shi Ishibashi
Original assignee: Toshiba TEC Corp
Current assignee: Toshiba TEC Corp
Priority date: 2003-10-28
Filing date: 2004-05-14
Publication date: 2008-03-06
Anticipated expiration: 2024-05-15
Also published as: EP1528087A3; EP1528087A2; EP1528087B1; DE602004010219D1; CN1648182A; CN100439457C; US20050090580A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Tinte für Tintenstrahldruck.
In einer Situation, in der eine ziemlich große Anzahl von Kopien einer Drucksache erforderlich sind, wie beispielsweise beim Ausdrucken von Kopien von lokalen Werbeplakaten und Broschüren oder Informationsblättern von Unternehmen, ist herkömmlich eine Druckmaschine mit einer Formplatte verwendet worden, um diese Anforderungen zu erfüllen. In den letzten Jahren sind jedoch in Verbindung mit der Vielseitigkeit des Bedarfs und der Minimierung von Material an Stelle der vorstehend erwähnten herkömmlichen Druckmaschine in zunehmendem Maße On-Demand-Drucker verwendet worden, die dazu geeignet sind, schnelle Kopiervorgänge auszuführen. Als ein derartiger On-Demand-Drucker kommt ein Tintenstrahldrucker in Betracht, weil ein Tintenstrahldrucker in der Lage ist, einen Hochgeschwindigkeits-Druckvorgang mit hoher Druckqualität auszuführen.
Als Technik zum Erzielen eines Druckvorgangs mit hervorragenden Bildern unter Verwendung eines Tintenstrahldruckers ist ein Verfahren bekannt, in dem auf die gleiche Weise wie im Fall einer Druckmaschine mit einer Formplatte eine Tinte oder ein Flüssigtoner auf Lösungsmittelbasis verwendet wird, die/der sowohl ein Pigment als auch ein organisches Lösungsmittel enthält. Diese Technik führt jedoch zu einer Verflüchtigung von organischem Lösungsmittel in einem nicht vernachlässigbarem Maß, wenn der Druckvorgang mehrmals wiederholt wird. Daher nehmen bei Verwendung dieser Technik Probleme hinsichtlich der Umweltverschmutzung aufgrund die ses verflüchtigten organischen Lösungsmittels zu, so dass eine Abgasverarbeitungseinrichtung oder ein Lösungsmittelrückgewinnungssystem bereitgestellt werden muss.
Unter diesen Verhältnissen werden gegenwärtig eine fotosensitive Tinte sowie ein Drucksystem, in dem die fotosensitive Tinte verwendet wird, als Technik in Betracht gezogen, die dazu geeignet ist, das durch die Verwendung organischer Lösungsmittel verursachte, vorstehend erwähnte Problem zu lösen. Gemäß dieser Technik wird eine fotosensitive Tinte verwendet, die als unerlässliche Komponenten ein Radikalpolymermonomer, einen Fotopolymerisationsinitiator und ein Pigment enthält, wobei die fotosensitive Tinte auf die Oberfläche einer Drucksache abgegeben wird, so dass sie unter Lichteinfluss rasch aushärtet.
Weil eine aus einer derartigen fotosensitiven Tinte gebildete Tintenschicht durch Bestrahlung mit Licht leicht ausgehärtet werden kann, kann unter Verwendung dieses Drucksystems eine Drucksache bzw. ein Ausdruck mit relativ hoher Qualität erhalten werden. Die darin verwendete Tinte enthält jedoch eine große Menge Karzinogene, wie beispielsweise einen Radikalerzeuger, und darüber hinaus ist das als Radikalpolymermonomer zu verwendende flüchtige Acrylderivat hochgradig hautirritierend und übelriechend. D.h. diese herkömmliche fotosensitive Tinte muss sorgfältig behandelt werden. Außerdem wird die Radikalpolymerisation in der Tinte durch die Anwesenherit von Sauerstoff in der Luftatmosphäre wesentlich behindert, und gleichzeitig wird das Belichtungslicht durch das in der Tinte enthaltene Pigment absorbiert. Daher wird die Belichtungsdosis in einem tiefen Schichtbereich der Tinte tendenziell unzureichend. Infolgedessen ist die Sensitivität dieser fotosensitiven Tinte bezüglich Belichtungslicht relativ gering, so dass ein ziemlich kompliziertes Belichtungssystem erforderlich wäre, um bei Verwen dung dieses Drucksystems eine Drucksache bzw. einen Ausdruck mit hoher Qualität zu erhalten.
Um diese Probleme zu lösen, ist eine kationisch aushärtende Tinte vorgeschlagen worden, die durch Bestrahlung mit einem aktiven Energiestrahl, z.B. mit Ultraviolettstrahlung oder mit einem Elektronenstrahl, aushärtet. Insbesondere kann, wenn eine Oxetanringe enthaltende Verbindung als primäres Material der Tintenstrahldrucktinte verwendet wird, eine kationisch aushärtende Tinte mit ausgezeichneten Aushärtungseigenschaften erhalten werden.
Mehrere derartige und ähnliche Zusammensetzungen sind bereits bekannt.
Im Dokument JP-A-08-143806 ist eine Tintenzusammensetzung mit einer Oxethanverbindung beschrieben, die Polysiloxangruppen enthalten kann. Es scheint so, als ob diese Tinte zwar für einen Ausdruck auf Weißblech oder Dosen, aber nicht als Tintenstrahldrucktinte geeignet ist.
Im Dokument JP-A-2003-119414 ist eine Tintenstrahltinte beschrieben, die spezielle Lösungsmittel mit Oxiran- und Oxethangruppen enthält.
Im Dokument JP-A-2003-251798 ist eine Tintenstrahltinte beschrieben, die eine Oxethanverbindung und eine Epoxy- oder Vinyletherverbindung als fotopolymerisierbare Substanzen enthält.
Im Dokument JP-A-2001-220526 ist außerdem eine Tintenstrahltinte mit einer aushärtbaren Zusammensetzung beschrieben, die eine eine Oxirangruppe enthaltende Verbindung, eine eine Vinylethergruppe enthaltende Verbindung und eine Oxethanverbindung mit einer Hydroxygruppe enthält.
Im Dokument US-B1-6322892 ist ein insbesondere für die Außenbeschichtung von Weißblech oder Dosen und ähnlichen Materialien geeignetes Beschichtungsmaterial beschrieben. Es enthält modifiziertes Silikonöl als Schmiermittel zum Ver meiden einer Beschädigung der Beschichtung durch Reibung während des Transports der Dosen durch die Fertigungsstraße. Dieses Material ist jedoch keine Tintenstrahltinte.
In "Synthesis and Photoactivity of Novel 5-Arylthianthrenium Salt Cationic Photoinitiators", Crivello et al., J. Polym. Sci. Part A: Polym. Chem. 2002, Bd. 40, Seiten 3465–3480, und "Synthesis and Cationic Photopolymerization of Epoxi-Functional Monomers and Oligomers", Jang and Crivello, J. Polym. Sci. Part A: Polym. Chem. 2003, Bd. 41, Seiten 3056–3073, sind wissenschaftliche Artikel über säurebildende Substanzen und über die Polymerisation von epoxyfunktionellen Siloxanverbindungen dargestellt. Diese Artikel bilden keinen direkten Beitrag zur Zusammensetzung von Tintenstrahltinten.
Das Dokument US-A1-2003/0202079 wurde innerhalb des Prioritätsjahrs des vorliegenden Patents veröffentlicht. Darin wird ein Tintenstrahlbilderzeugungsverfahren unter Verwendung einer Tinte beschrieben, die eine Oxiranverbindung, eine Vinyletherverbindung und eine Epoxyverbindung enthält.
Bei fotoinitiiert kationisch aushärtenden Tinten für Tintenstrahldruck besteht jedoch ein gemeinsames Problem dahingehend, dass die Viskosität der Tinte während ihrer Lagerung zunimmt, so dass keine stabilisierte Tintenabgabe gewährleistet werden kann. Die fotoinitiiert kationisch aushärtende Tinte wird derart verwendet, dass sie z.B. von einem Tintenstrahldruckkopf ausgestoßen wird, um ein einem gewünschten Bild entsprechendes Tintenschichtmuster auf der Oberfläche des Druckmediums auszubilden, wobei die erhaltene Tintenschicht anschließend durch Ultraviolettstrahlung oder einen Elektronenstrahl bestrahlt wird, um die Tintenschicht auszuhärten und das Bild zu erhalten. Das auf diese Weise zu erzeugende Bild hat eine unzulängliche Lösungsmittelbestän digkeit und kann daher durch Alkohol oder Aceton leicht gedöst werden, wodurch ein weiteres Problem hinsichtlich der Verwendung der fotoinitiiert kationisch aushärtenden Tinte entsteht.
Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Tinte für einen Tintenstrahldruck bereitzustellen, die eine geringe Viskosität hat und eine ausgezeichnete Lagerstabilität und Aushärtbarkeit aufweist und gleichzeitig dazu geeignet ist, ein Bild mit einer ausgezeichneten Lösungsmittelbeständigkeit zu erzeugen.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Tinte für Tintenstrahldruck bereitgestellt, mit:
einem Photosäuregenerator, der dazu geeignet ist, eine Säure zu erzeugen, wenn er mit Licht bestrahlt wird;
einer Farbstoffkomponente; und
einem säurepolymerisierbaren Lösungsmittel, das bei Anwesenheit einer Säure polymerisierbar ist;
wobei der Anteil des Photosäuregenerators nicht kleiner ist als 2,5 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile des säurepolymerisierbaren Lösungsmittels, und wobei das säurepolymerisierbare Lösungsmittel Neopentylglycoldiglycidylether enthält.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Tinte für Tintenstrahldruck bereitgestellt, mit:
einem Photosäuregenerator, der dazu geeignet ist, eine Säure zu erzeugen, wenn er mit Licht bestrahlt wird;
einer Farbstoffkomponente; und
einem säurepolymerisierbaren Lösungsmittel, das bei Anwesenheit einer Säure polymerisierbar ist;
wobei der Anteil des Photosäuregenerators nicht kleiner ist als 2,5 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile des säurepolymerisierbaren Lösungsmittels, und wobei das säurepolymerisierbare Lösungsmittel Neopentylglycoldiglycidylether und
eine Oxetanringe enthaltende Verbindung enthält, die durch folgende chemische Formel (2) dargestellt wird:
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Tinte für Tintenstrahldruck bereitgestellt, mit:
einem Photosäuregenerator, der dazu geeignet ist, eine Säure zu erzeugen, wenn er mit Licht bestrahlt wird;
einer Farbstoffkomponente; und
einem säure-polymerisierbaren Lösungsmittel, das bei Anwesenheit einer Säure polymerisierbar ist;
wobei der Anteil des Photosäuregenerators nicht kleiner ist als 2,5 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile des säurepolymerisierbaren Lösungsmittels, und wobei das säurepolymerisierbare Lösungsmittel 70 Gew.-% bis 90 Gew.-% Neopentylglycoldiglycidylether und 10 Gew.-% bis 30 Gew.-% einer Oxetanringe enthaltenden Verbindung enthält, die durch folgende chemische Formel (3) dargestellt wird:
In dieser kurzen Beschreibung der Erfindung werden nicht unbedingt alle erforderlichen Merkmale dargestellt, so dass die Erfindung auch durch eine Teilkombination der beschriebenen Merkmale implementierbar ist.
Nachstehend werden verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ausführlich beschrieben.
Beispiele des in den Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Tinten für Tintenstrahldruck verwendbaren Photosäuregenerators, die dazu geeignet sind, eine Säure zu erzeugen, wenn sie mit Licht bestrahlt werden, sind Oniumsalz, Diazoniumsalz, Chinondiazidverbindungen, organische Halogenidverbindungen, aromatische Sulfonatverbindungen, Bisulfonverbindungen, Sulfonylverbindungen, Sulfonatverbindungen, Sulfoniumverbindungen, Sulfamidverbindungen, Iodoniumverbindungen, Sulfonyldiazomethanverbindungen und Gemische dieser Verbindungen.
Spezifische Beispiele der vorstehend erwähnten Verbindungen sind Triphenylsulfoniumtriflat, Diphenyliodoniumtriflat, 2,3,4,4-Tetrahydroxybenzophenon-4-naphthochinondiazidsulfonat, 4-N-phenylaiaino-2-methoxyphenyldiazoniumsulfat, 4-N-phenylamino-2-methoxyphenyldiazonium-p-ethylphenylsulfat, 4-N-phenylamino-2-methoxyphenyldiazonium-2-naphthylsulfat, 4-N-phenylamino-2-methoxyphenyldiazonium-phenylsulfat, 2,5-Diethoxy-4-N-4'-methoxyphenylcarbonylphenyldiazonium-3-carboxy-4-hydroxyphenylsulfat, 2-Methoxy-4-N-phenylphenyldiazonium-3-carboxy-4-hydroxyphenylsulfat, Diphenylsulfonylmethan, Diphenylsulfonyldiazomethan, Diphenyldisulfon, α-Methylbenzointosylat, Pyrogallotrimesylat, Benzointosylat, MPI-103 (CAS.NO. [87709-41-9]; Midori Kagaku Co., Ltd.), BDS-105 (CAS.NO. [145612-66-4]; Midori Kagaku Co., Ltd.), NDS-103 (CAS.NO. [110098-97-0]; Midori Kagaku Co., Ltd.), MDS-203 (CAS.NO. [127855-15-5]; Midori Kagaku Co., Ltd.), Pyrogallotritosylat (CAS.NO. [20032-64-8]; Midori Kagaku Co., Ltd.), DTS-102 (CAS.NO. [75482-18-7]; Midori Kagaku Co., Ltd.), DTS-103 (CAS.NO. [71449-78-0]; Midori Kagaku Co., Ltd.), MDS-103 (CAS.NO. [127279-74-7); Midori Kagaku Co., Ltd.), MDS-105 (CAS.NO. [116808-67-4]; Midori Kagaku Co., Ltd.), MDS-205 (CAS.NO. [81416-37-7]; Midori Kagaku Co., Ltd.), BMS-105 (CAS.NO. [149934-68-9]; Midori Kagaku Co., Ltd.), TMS-105 (CAS.NO. [127820-38-6]; Midori Kagaku Co., Ltd.), NB-101 (CAS.NO. [20444-09-1]; Midori Kagaku Co., Ltd.), NB-201 (CAS.NO. [4450-68-4]; Midori Kagaku Co., Ltd.), DNB-101 (CAS.NO. [114719-51-6]; Midori Kagaku Co., Ltd.), DNB-102 (CAS.NO. [131509-552]; Midori Kagaku Co., Ltd.), DNB-103 (CAS.NO. [132898-35-2]; Midori Kagaku Co., Ltd.), DNB-104 (CAS.NO. [132898-36-3]; Midori Kagaku Co., Ltd.), DNB-105 (CAS.NO. (132898-37-4]; Midori Kagaku Co., Ltd.), DAM-101 (CAS.NO. [1886-74-4]; Midori Kagaku Co., Ltd.), DAM-102 (CAS.NO. [28343-24-0]; Midori Kagaku Co., Ltd.), DAM-103 (CAS.NO. [14159-45-6); Midori Kagaku Co., Ltd.), DAM-104 (CAS.NO. [130290-80-1) und CAS.NO. [130290-82-3]; Midori Kagaku Co., Ltd.), DAM-201 (CAS.NO. [28322-50-1]; Midori Kagaku Co., Ltd.), CMS-105 (Midori Kagaku Co., Ltd.), DAM-301 (CAS.NO. [138529-81-4]; Midori Kagaku Co., Ltd.), SI-105 (CAS.NO. [34694-40-7]; Midori Kagaku Co., Ltd.), NDI-105 (CAS.NO. [133710-62-0]; Midori Kagaku Co., Ltd.); EPI-105 (CAS.NO. [135133-12-9]; Midori Kagaku Co., Ltd.); und UVACURE1591 (DAICEL UCB Co., Ltd.).
Es ist bevorzugt, Oniumsalze als Photosäuregeneratoren zu verwenden, wobei Beispiele von in diesem Fall geeigneten Oniumsalze Diazoniumsalze, Phosphoniumsalze und Sulfoniumsalze sind, die als Gegenion ein Fluorborsäure-Anion, ein Hexafluorantimonsäure-Anion, ein Hexafluorarsensäure-Anion, ein Trifluormethansulfonat-Anion, ein Paratoluolsulfonat-Anion oder ein Paranitrotoluolsulfonat-Anion aufweisen. Insbesondere ist es bevorzugt, wenn der Photosäuregenerator Oniumsalze, die durch die folgenden allgemeinen Formeln (4) und (5) dargestellt werden, oder Triazinhalogenidverbindun gen aufweist. Diese Photosäuregeneratoren sind hinsichtlich sowohl der Sensitivität als auch der Stabilität vorteilhaft.
wobei R6, R7, R8, R9 und R10 jeweils entweder eine aromatische Gruppe oder eine funktionelle Gruppe mit einem Chalcogenidatom und einer aromatischen Gruppe; C1 und C2 jeweils eine aromatische Gruppe und ein Chalcogenidatom; A4 und A5 jeweils eine aus PF₆ ^–, SbF₆ ^–, BF₄ ^–, AsF₆ ^–, CF₃SO₃ ^–, C₄F₉SO₃ ^– und CH₃SO₃ ^– ausgewählte Anionenart und m und n jeweils eine ganze Zahl darstellen. Der Ausdruck "Chalcogenidatom" bezeichnet ein Chalcogenatom und andere Atome, die positiver sind als die Chalcogenatome. Außerdem bezeichnet der Ausdruck "Chalcogenatom" beispielsweise Schwefel-, Selen-, Tellur-, Polonium- und Jodatome.
Die durch die vorstehenden allgemeinen Formeln (4) und (5) dargestellten Oniumsalze weisen bei Normaltemperatur ein hohes Aushärtungsreaktionsvermögen und eine ausgezeichnete Stabilität auf. Daher sind die Oniumsalze dazu geeignet, die Aushärtung der Drucktinte unter Bedingungen zu unterdrücken, in denen die Tinte nicht mit Licht bestrahlt wird.
Wenn die durch die vorstehenden allgemeinen Formeln (4) und (5) dargestellten Verbindungen als Photosäuregenerator verwendet werden sollen, sollte das vorstehend erwähnte Chalcogenidatom hinsichtlich der Gewährleistung der Wärmestabilität des Mittels und seiner Stabilität bezüglich Wasser vorzugsweise aus einem Schwefelatom und einem Jodatom ausgewählt werden. In diesem Fall sollte die Anionenart hinsichtlich der Gewährleistung eines geeigneten Säurewertes und einer geeigneten Wärmestabilität vorzugsweise aus einer anorganischen Säure gebildet werden, insbesondere aus PF₆ ^–. Außerdem ist es hinsichtlich der Verbesserung der Fotosensitivität des Photosäuregenerators besonders bevorzugt, Hexafluorphosphatverbindungen mit einem Phenylsulfoniumskelett zu verwenden.
Der Photosäuregenerator kann außerdem gegebenenfalls einen Sensibilisierungsfarbstoff enthalten. Beispiele derartiger Sensibilisierungsfarbstoffe sind Acridinverbindungen, Benzofurane, Perylen, Anthracen und Laserfarbstoffe.
Wenn Chinindiazidverbindungen als Photosäuregenerator verwendet werden sollen, können Salze davon verwendet werden, wie beispielsweise Naphthochinondiazidsulfonylchlorid und Naphthochinondiazidsulfonat.
Als Photosäuregenerator verwendbare organische Halogenide sind Verbindungen, die in der Lage sind, Hydrosäurehalogenide zu bilden. Beispiele derartiger Halogenide sind in den US-Patenten Nr. 3515552 ; 3536489 und 3779778 , und in der ofengelegten deutschen Patentveröffentlichung Nr. 2243621 beschrieben. Insbesondere wird im US-Patent Nr. 3515552 Kohlenstofftetrabromid, Tetra(brommethyl)methan, Tetrabromethylen, 1,2,3,4-Tetrabrombutan, Trichlorethoxyethanol, p-Jodphenol, p-Bromphenol, p-Jodbiphenol, 2,6-Dibromphenol, 1-Brom-2-naphthol, p-Bromanilin, Hexachlor-p-Xylol, Trichloracetoanilid, p-Bromdimethylanilin, Tetrachlortetrahydronaphthalen, α,α'-Dibromxylol, α,α,α',α'-Tetrabromxylol, Hexabromethan, 1-Chloranthrachinon, ω,ω,ω-Tribromchinalizin, Hexabromcyclohexan, 9-Bromfluoren, Bis(pentachlor)cyclopentadiphenyl, Polyvinylidenchiorid und 2,4,6-Trichlorphenoxyethylvinylether beschrieben. Im US-Patent Nr. 3779778 wird Hexabromethan, α,α,α-Trichloracetophenon, Tribromtrichlorethan und Halomethyl-S-triazin beschrieben. Darunter sind Halomethyl-S-triazin, wie beispielsweise 2,4-Bis(tri chlormethyl)-6-methyl-S-triazin und 2,4,6-Tris(trichlormethyl)-S-triazin bevorzugt. Weitere bevorzugte Beispiele organischer Halogenidverbindungen sind Verbindungen, die durch Vinylhalomethyl-S-triazin substituiert sind, wie im US-Patent Nr. 3987037 beschrieben ist. Diese Vinylhalomethyl-S-triazin-Verbindung ist ein in Licht zersetzbares S-Triazin mit mindestens einer Trihalomethylgruppe und einer Gruppe, die durch mindestens eine ethylenisch ungesättigte Verbindung mit einem Triazinring konjugiert ist.
Außerdem kann als Photosäuregenerator geeignet eine Verbindung mit einem Triazinring mit einer Vinylhalomethyl-S-triazinverbindung oder mit in einem Skelett davon eingefügtem Trihalomethan verwendet werden. Wenn dieser Triazinring vier oder mehr konjugierte Doppelbindungen aufweist, würde die fotosensitive Wellenlänge des Photosäuregenerators zu größeren Wellenlängen hin verschoben. Daher wäre, wenn eine normale Hochdruck-Quecksilberlampe als Lichtquelle verwendet werden soll, die Verwendung einer derartigen Verbindung vorteilhaft. Spezifische Beispiele einer derartigen Verbindung sind Triazin mit einer Naphthalensubstituentengruppe und kondensierte Triazinverbindungen.
Außerdem können geeignet Säureester mit einer fotodissoziierenden Eigenschaft als Photosäuregenerator verwendet werden. Beispiele derartiger Ester sind Orthonitrobenzolester von Alumi-Silanol.
Das Mischungsverhältnis des Photosäuregenerators in der Drucktinte kann in Abhängigkeit von der Säureerzeugungseffizienz des Photosäuregenerators sowie von der Menge der Farbstoffkomponente geeignet ausgewählt werden. Wenn beispielsweise die Konzentration der Farbstoffkomponente in der Drucktinte 5 Gew.-% beträgt, kann das Mischungsverhältnis des Photosäuregenerators im Allgemeinen auf den Bereich von 1 bis 20 Gewichtsteilen, bevorzugter 5 bis 14 Gewichtstei len, pro 100 Gewichtsteile des in der Tintenstrahldrucktinte enthaltenen säurepolymerisierbaren Lösungsmittels begrenzt werden. Wenn das Mischungsverhältnis des Photosäuregenerators kleiner ist als 1 Gewichtsteil pro 100 Gewichtsteile der Gesamtmenge des in der Tintenstrahldrucktinte enthaltenen festen Materials, würde die Sensitivität der Tintenstrahldrucktinte abnehmen. Wenn dagegen das Mischungsverhältnis des Photosäuregenerators 20 Gewichtsteile überschreitet, würde die Viskosität der Tinte mit der Zeit zunehmen, wodurch die Beschichtungseigenschaften der Tinte beeinträchtigt und die Härte der durch Licht ausgehärteten Tintenschicht vermindert würde.
Hinsichtlich der in diesem Fall als Farbstoffkomponente verwendbaren Pigmente besteht keine besondere Einschränkung, insofern sie für Pigmente erforderliche optische Färbungs- und Tönungseigenschaften haben. Die in diesem Fall zu verwendenden Pigmente können ferner andere Eigenschaften aufweisen, sie können zusätzlich zu den Färbungs- und Tönungseigenschaften z.B. magnetische, fluoreszierende, leitfähige, dielektrische Eigenschaften, usw. haben. Wenn die Pigmente diese verschiedenartigen Eigenschaften aufweisen, kann ein Bild mit verschiedenartigen Funktionen oder Eigenschaften erhalten werden. Außerdem können die Pigmente ein Pulver enthalten, das dazu geeignet ist, der Tintenschicht eine erhöhte Wärmebeständigkeit oder eine erhöhte physikalische oder mechanische Festigkeit zu verleihen.
Beispiele von in diesem Fall geeigneten Pigmenten sind photoabsorbierende Pigmente. Spezifische Beispiele derartiger photoabsorbierender Pigmente sind kohlenstoffhaltige Pigmente, wie beispielsweise Kohlenstoffschwarz (Carbon Black), Feinkohlenstoff (Carbon Refined) und Carbon Nanotube; Metalloxidpigmente, wie beispielsweise Eisenschwarz, Kobaltblau, Zinkoxid, Titanoxid, Chromoxid und Eisenoxid; Sul fidpigmente, wie beispielsweise Zinksulfid; Phthalocyaninpigmente; aus Salzen gebildete Pigmente, wie beispielsweise Metallsulfat, Metallcarbonat, Metallsilikat und Metallphosphat; und aus Metallpulver gebildete Pigmente, wie beispielsweise Aluminiumpulver, Bronzepulver und Zinkpulver.
Weitere Beispiele von Pigmenten sind Farbstoffchelate (basische Farbstoffchelate, saure Farbstoffchelate, usw.); Nitropigmente, Anilinschwarz; Nitrosopigmente (wie beispielsweise Naphtholgrün B); Azopigmente (z.B. Azo-Lake-Pigment, unlösliches Azopigment, kondensiertes Azopigment, Chelatazopigment), wie beispielsweise Bordeaux 10B, Lake Red 4R und Chromophthalrot; Lake-Pigmente, wie beispielsweise Pfauenblau-Lake-Pigment und Rhodamin-Lake-Pigment, Phthalocyaninpigmente, wie beispielsweise Pthalocyaninblau; polyzyklische Pigmente (wie beispielsweise Perylenpigment, Perinonpigment, Anthrachinonpigment, Quinacridonpigment, Dioxanpigment, Thioindigopigment, Isoindolinonpigment, Quinophthalenpigment, usw.); Threnpigmente, wie beispielsweise Thioindigorot und Indanthronblau; Quinacridinpigment; und organische Pigmente, wie beispielsweise Isoindolinonpigment.
Beispiele für in einer schwarzen Tinte verwendbare Pigmente sind Carbon Black, wie beispielsweise Raven 5750, Raven 5250, Raven 5000, Raven 3500, Raven 1255 und Raven 700 (Colombia Co., Ltd.); Regal 400R, Regal 330R, Regal 660R, Mogul L, Monarch 700, Monarch 800, Monarch 880, Monarch 900, Monarch 1000, Monarch 1100, Monarch 1300 und Monarch 1400 (Cabot Co., Ltd.); No.2300, No.900, MCF88, No.33, No.40, No.45, No.52, MA7, MA8, MA100 und No.2200B (Mitsubishi Chemical Co., Ltd.); Color Black FW1, Color Black FW2, Color Black FW2V, Color Black FW18, Color Black EW200, Color Black S150, Color Black S160, Color Black S170, Printex 35, Printex U, Printex V, Printex 140U, Special Black 6, Special Black 5, Special Black 4A, Special Black 4 (Dexa Co., Ltd.).
Beispiele für in einer gelben Tinte verwendbare Pigmente sind Yellow 128, C.I. Pigment Yellow 129, C.I. Pigment Yellow 151, C.I. Pigment Yellow 154, C.I. Pigment Yellow 1, C.I. Pigment Yellow 2, C.I. Pigment Yellow 3, C.I. Pigment Yellow 12, C.I. Pigment Yellow 13, C.I. Pigment Yellow 14C, C.I. Pigment Yellow 16, C.I. Pigment Yellow 17, C.I. Pigment Yellow 73, C.I. Pigment Yellow 74, C.I. Pigment Yellow 75, C.I. Pigment Yellow 83, C.I. Pigment Yellow 93, C.I. Pigment Yellow 95, C.I. Pigment Yellow 97, C.I. Pigment Yellow 98, C.I. Pigment Yellow 114 und C.I. Pigment Yellow.
Beispiele für in einer magenta Tinte verwendbare Pigmente sind C.I. Pigment Red 123, C.I. Pigment Red 168, C.I. Pigment Red 184, C.I. Pigment Red 202, C.I. Pigment Red 5, C.I. Pigment Red 7, C.I. Pigment Red 12, C.I. Pigment Red 48(Ca), C.I. Pigment Red 48(Mn), C.I. Pigment Red 57(Ca), C.I. Pigment Red 57:1, und C.I. Pigment Red 112.
Beispiele für in einer cyan Tinte verwendbare Pigmente sind C.I. Pigment Blue 15:3, C.I. Pigment Blue 15:34, C.I. Pigment Blue 16, C.I. Pigment Blue 22, C.I. Pigment Blue 60, C.I. Pigment Blue 1, C.I. Pigment Blue 2, C.I. Pigment Blue 3, C.I. Vat Blue 4, und C.I. Vat Blue 60.
Außerdem können Weißpigmente verwendet werden, wie beispielsweise Naturton, Metallcarbonate, wie beispielsweise Bleiweiß, Zinkweiß und Magnesiumcarbonat; und Metalloxide, wie beispielsweise Barium und Titan. Die Weißpigmente enthaltende Drucktinte kann nicht nur beim Drucken von Weiß, sondern auch für Druckkorrekturen oder zum Überschreiben von Bildern verwendet werden.
Für fluoreszierende Pigmente können entweder anorganische Fluoreszenzmaterialien oder organische Fluoreszenzmaterialien verwendet werden. Spezifische Beispiele für anorganische Fluoreszenzmaterialien sind MgWO₄, CaWO₄, (Ca, Zn) (PO₄)₂:Ti⁺, Ba₂P₂O₇:Ti, BaSi₂O₅:Pb² ⁺, Sr₂P₂O₇:Sn² ⁺, SrFB₂O_3, ₅:Eu²⁺, MgAl₁₆O₂₇:Eu²⁺ und anorganische Säuresalze, wie beispielsweise Wolframat und Sulfat. Spezifische Beispiele organischer Fluoreszenzmaterialien sind Acridin-Orange, Aminoacridin, Quinacrin, Anilinonaphthalensulfonatderivate, Antroyloxystearinsäure, Auramin O, Chlortetracyclin, Cyaninfarbstoff, wie beispielsweise Merocyanin und 1,1'-Dihexyl-2,2'-Oxacarbocyanin, Dansylsulfonamid, Dansylchilin, Dansylgalactosid, Dansyltolidin, Dansylchloridderivate, wie beispielsweise Dansylchlorid, Diphenylhexatrien, Eosin, ε-Adenosin, Ethidiumbromid, Fluorescein, Foamycin, 4-Benzoylamid-4'-aminostilben-2,2'-sulfonsäure, β-Naphthyltriphosphorsäure, Oxonolfarbstoff, Parinarsäurederivate; Perylen, N-Phenylnaphthylamin, Pyren, Safranin O, Fluorescamin, Fluoresceinisocyanat, 7-Chlornitrobenzo-2-oxa-1,3-diazol, Dansylaziridin, 5-(Jodacetamidethyl)aminonaphthalen-1-Sulfonsäure, 5-Jodfluorescein, N-(1-Anilinonaphthyl 4)maleimid, N-(7-Dimethyl-4-methylcumalyl)maleimid, N-(3-Pyren)maleimid, Eosin-5-Jodacetamid, Fluoresceinquecksilberacetat, 2-[4'-(2''-jodacetamid)]aminonaphthalen-6-Sulfonsäure, Eosin, Rhodaminderivate, organische EL-Farbstoffe, organische EL-Polymere, organische EL-Kristalle und Dendrimere.
Beispiele von Pulvern zum Erhöhen der Wärmebeständigkeit und der mechanischen Festigkeit der Tintenschicht sind Oxide oder Nitride von Aluminium, Silizium, Füllstoffe und Siliziumcarbid. Um der Tintenschicht eine elektrische Leitfähigkeit zu verleihen, kann die Tinte ferner leitfähige Kohlenstoffpigmente, Kohlenstofffasern oder ein Pulver aus Kupfer, Silber, Antimon und anderen Edelmetallen enthalten. Eisenoxidpulver und ferromagnetische Pulver sind dazu geeignet, der Tintenschicht magnetische Eigenschaften zu verleihen. Außerdem kann die Drucktinte ein Metalloxidpulver aufweisen, wie beispielsweise Tantaloxid oder Titanoxid, um ihr eine hohe Dielektrizitätskonstante zu verleihen.
Außerdem können der Tinte Farbstoffe als Zusatzpigmentkomponente hinzugefügt werden. Beispielsweise können im Allgemeinen Farbstoffe mit einer ausgezeichneten Löslichkeit bezüglich Epoxy verwendet werden, wie beispielsweise Azofarbstoffe, Schwefel (Baumaterialien)-Farbstoffe, Dispersionsfarbstoff, optische Aufheller und öllöslicher Farbstoff. Darunter werden am bevorzugtesten öllösliche Farbstoffe verwendet, wie beispielsweise Azofarbstoff, Triarylmethanfarbstoff, Anthrachinonfarbstoff und Azinfarbstoff. Spezifische Beispiele derartiger öllöslicher Farbstoffe sind C.I. Solvent Yellow 2, 6, 14, 15, 16, 19, 21, 33, 56, 61 und 80, Diaresin Yellow-A, F, GRN und GG; C.I. Solvent Violet-8, 13, 14, 21 und 27; C.I. Disperse Violet-1; Sumiplast Violet RR; C.I. Solvent Blue-2, 11, 12, 25 und 35; Diresin Blue-J, A, K und N; Orient Oil Blue-IIN, #603; und Sumiplast Blue BG.
Diese vorstehend beschriebenen Pigmente und Farbstoffe können einzeln oder in Kombination von zwei oder mehr Pigmenten und Farbstoffen verwendet werden. Zum Erhöhen des Photoabsorptionsvermögens, der Sättigung und des Farbeindrucks können diese Pigmente und Farbstoffe zusammen verwendet werden. Außerdem können die Pigmente zum Erhöhen der Dispergierbarkeit der Pigmente Behandlungen unterzogen werden, um sie mit einem Polymerbindemittel zu kombinieren oder einer Mikroeinkapselung zu unterziehen.
Der Anteil der Farbstoffkomponenten in den Tinten sollte gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung vorzugsweise auf einen Bereich von 1 bis 25 Gew.-% beschränkt werden. Wenn der Anteil der Farbstoffkomponenten kleiner ist als 1 Gew.-%, würde die Farbdichte zu gering werden. Wenn dagegen der Anteil der Farbstoffkomponenten größer ist als 25 Gew.-% würde die Abgabe- oder Ausstoßfähigkeit der Tinte verschlechtert.
Der mittlere Partikeldurchmesser der Farbstoffkomponenten, wie beispielsweise Pigmente, und der Pulverkomponenten sollte so klein wie möglich sein. Im Allgemeinen kann der mittlere Partikeldurchmesser der Farbstoffkomponenten, wie beispielsweise Pigmente, und der Pulverkomponenten auf einen Bereich von höchstens 1/3, bevorzugter höchstens etwa 1/10, des Durchmessers der Düsenöffnung begrenzt werden, durch die die Drucktinte ausgestoßen wird. Der Durchmesser der Düsenöffnung ist typischerweise nicht größer als 10 μm, bevorzugter nicht größer als 5 μm. Daher sollte der bevorzugte Partikeldurchmesser der in der Drucktinte verwendeten Farbstoffkomponenten und Pulverkomponenten nicht größer sein als 0,35 μm.
Zum Verbessern der Dispergierbarkeit von Pigmenten und ähnlichen Komponenten kann die Tinte für Tintenstrahldruck gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eine kleine Menge von Dispergiermitteln enthalten, wie beispielsweise nichtionische oder ionische grenzflächenaktive Stoffe und Antistatikmittel. Außerdem können geeignete Polymer-Dispergiermittel, wie beispielsweise Acryl- und Vinylalkohol mit Eigenschaften verwendet werden, die denjenigen der vorstehend erwähnten grenzflächenaktiven Stoffe ähnlich sind. Es ist jedoch vorteilhaft, ein kationisches Dispergiermittel zu verwenden, wobei zweckmäßigerwiese solche Dispergiermittel ausgewählt werden, die einen niedrigeren Säuregehalt haben als Carboxylsäuren. Einige kationische Dispergiermittel unterstützen die Dunkelreaktionsfähigkeit bezüglich der Aushärtung der Tinte. Weil Dispergiermittel und Farbstoffe mit einer starken Basizität nicht nur die Sensitivität der Tinte beeinträchtigen, sondern auch die Dunkelreaktionsfähigkeit bezüglich der Aushärtung der Tinte unterstützen, sollten diese Dispergiermittel und Farbstoffe aus Verbindungen aus gewählt werden, die näherungsweise neutrale oder nichtionische Eigenschaften haben.
Hinsichtlich des Lösungsmittels, das bei Anwesenheit einer Säure polymerisierbar ist, können Verbindungen mit einer Viskosität von 30 mPa·s oder weniger bei Normaltemperatur und Atmosphärendruck und mit einem Siedepunkt von 150°C oder mehr, vorzugsweise mit einem Siedepunkt von 180°C oder mehr, verwendet werden.
Gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sollten die säurepolymerisierbaren Lösungsmittel spezifische aliphatische Epoxidverbindungen und Oxetanverbindungen aufweisen. Wenn die säurepolymerisierbaren Lösungsmittel Neopentylglycoldiglycidylether enthalten, kann die Viskosität der Tinte für Tintenstrahldruck vermindert und die Lagerfähigkeit der Tinte verbessert werden.
Durch Hinzufügen von Neopentylglycoldiglycidylether können die Stabilität und die Aushärtbarkeit der Tinte wesentlich verbessert werden. Der Anteil des Neopentylglycoldiglycidylethers in den säurepolymerisierbaren Lösungsmitteln kann in Abhängigkeit von den nachstehend diskutierten Arten der Oxetanringe enthaltenden Verbindungen geeignet festgelegt werden.
Andererseits können die Oxetanringe enthaltenden Verbindungen die Aushärtung der Tinte unterstützen und beschleunigen. Daher würden die Effekte der Oxetanringe enthaltenden Verbindungen insbesondere in einer Situation deutlich, in der ein Hochgeschwindigkeitsdruck von mehreren zehn Metern pro Minute gewünscht wird.
Spezifische Beispiele von Oxetanringe enthaltenden Verbindungen sind 1,4-Bis[(1-ethyl-3-oxetanyl)methoxy]benzol, 1,3-Bis[(1-ethyl-3-oxetanyl)methoxy]benzol, 4,4'-Bis[(3-ethyl-3-oxetanyl)methoxy]biphenyl, Phenol-Novolac-Oxetan, Oxetanylsilsesquioxan, Allonoxetan OXT-101 und OXT-102 (Toa Gosei Co., Ltd.), 1,4-Bis[(1-ethyl-3-oxetanyl)methoxy]cyclohexan, 1,4-Bis[(3-ethyl-3-oxetanyl)methoxy]cyclohexan, 1,2-Bis[(1-ethyl-3-oxetanyl)methoxy]norbornan, aliphatische oder alizyklische Verbindungen mit mindestens zwei Oxetangruppen, und acrylische oder methacrylische Verbindungen mit einer Oxethangruppe auf ihren Seitenketten.
Insbesondere hat Di[1-ethyl(3-oxetanyl)]methylether (DOX), das durch die folgende chemische Formel (2) dargestellt werden kann, ausgezeichnete Aushärtungseigenschaften und eine geringe Viskosität und ist daher für eine Verwendung in der Drucktinte geeignet.
Wenn die durch die vorstehend dargestellte allgemeine Formel (1) dargestellten aliphatischen Epoxidverbindungen in Kombination mit einer durch die vorstehende chemische Formel (2) dargestellten, Oxetanringe enthaltenden Verbindung (DOX) verwendet werden, sollte der Anteil der Epoxidverbindungen vorzugsweise auf einen Bereich von 20 Gew.-% bis 80 Gew.-% basierend auf dem Gesamtgewicht des säurepolymerisierbaren Lösungsmittels begrenzt werden. Wenn der Anteil der Epixidverbindungen außerhalb dieses Bereichs liegt, können die Lösungsmittelbeständigkeit, der Aushärtbarkeit und der Lagerfähigkeit der erhaltenen Tinte vermindert sein.
Hinsichtlich der Lösungsmittelbeständigkeit sollte der Anteil des Neopentylglycoldiglycidylethers vorzugsweise auf einen Bereich von 25 Gew.-% bis 75 Gew.-% basierend auf dem Gesamtgewicht des säurepolymerisierbaren Lösungsmittels begrenzt werden.
Außerdem kann 1,4-Bis{[(3-ethyl-3-oxetanyl)methoxy]methyl}benzol (XDO) verwendet werden, das durch die folgende chemische Formel (3) dargestellt werden kann, weil dieses XDO dazu geeignet ist, die Härte zu erhöhen und die Lösungsbeständigkeit zu verbessern.
(wobei n eine ganze Zahl im Bereich von 1 bis 3 darstellt).
Wenn die aliphatische Epoxidverbindung Neopentylglycoldiglycidylether in Kombination mit der durch die vorstehende chemische Formel (3) dargestellten, Oxetanringe enthaltenden Verbindung (XDO) verwendet wird, sollte der Anteil der Epoxidverbindungen vorzugsweise auf den Bereich von 70 Gew.-% bis 90 Gew.-% basierend auf dem Gesamtgewicht des säurepolymerisierbaren Lösungsmittels begrenzt werden. Wenn der Anteil der Epoxidverbindungen außerhalb dieses Bereichs liegt, können die Lösungsmittelbeständigkeit und das Aushärtungsvermögen der erhaltenen Tinte vermindert sein, und die Tinte kann zu viskos werden, so dass sie möglicherweise nicht leicht vom Tintenjetkopf ausgestoßen wird.
Die Gesamtmenge des Neopentylglycoldiglycidylethers und der Oxetanringe enthaltenden Verbindung sollte vorzugsweise nicht kleiner als 90 Gew.-% basierend auf der Gesamtmenge des säurepolymerisierbaren Lösungsmittels sein. Wenn die Gesamtmenge dieser Verbindungen kleiner ist als 90 Gew.-% basierend auf dem Gesamtgewicht des säurepolymerisierbaren Lösungsmittels, können die Lösungsmittelbeständigkeit, die Viskosität und die Fotosensitivität der erhaltenen Tinte vermindert sein.
Außerdem können die beiden Arten von Oxetanringe enthaltenden Verbindungen (DOX) und (XDO) in Kombination verwendet werden. In diesem Fall sollte der Anteil der durch die vorstehende chemische Formel (2) dargestellten, Oxetanringe enthaltenden Verbindung vorzugsweise auf den Bereich von 20 Gew.-% bis 80 Gew.-% basierend auf dem Gesamtgewicht des säurepolymerisierbaren Lösungsmittels begrenzt werden, während der Anteil der durch die vorstehende chemische Formel (3) dargestellten, Oxetanringe enthaltenden Verbindung vorzugsweise auf den Bereich von 10 Gew.-% bis 30 Gew.-% basierend auf dem Gesamtgewicht des säurepolymerisierbaren Lösungsmittels begrenzt werden sollte. Wenn der Anteil dieser Epoxidverbindungen außerhalb dieser Bereiche liegt, können die Lösungsmittelbeständigkeit und die Aushärtbarkeit der erhaltenen Tinte vermindert sein, und die Tinte kann zu virkos sein, so dass sie möglicherweise nicht leicht vom Tintenjetkopf ausgestoßen werden kann.
So lange die hinzuzufügende Menge auf einen Bereich bis 10 Gew.% basierend auf der Gesamtmenge des säurepolymerisierbaren Lösungsmittels begrenzt ist, kann dem säurepolymerisierbaren Lösungsmittel eine hochgradig viskose Verbindung als Teil des Lösungsmittels hinzugefügt werden. Beispielsweise kann dem säurepolymerisierbaren Lösungsmittel eine Verbindung mit einem relativ hohen Molekulargewicht hinzugefügt werden, die bei Normaltemperatur fest ist. Wenn eine derartige Verbindung zusätzlich zum vorstehend erwähnten Neopentylglycoldiglycidylether und zur Oxetanringe enthaltenden Verbindung hinzugefügt wird, kann die Flexibilität der Tintenschicht, nachdem sie ausgehärtet ist, oder die Dispergierbarkeit von Pigmenten erhöht werden. Außerdem kann, wenn eine Verbindung mit einer großen Wertigkeit und einem hohen Reaktionsvermögen als eine derartige Verbindung verwendet wird, ein ausgehärtetes Produkt erhalten werden, das sowohl eine größere Härte als auch eine höhere Lösungsmittelbeständigkeit aufweist.
Spezifische Beispiele einer derartigen Verbindung sind Verbindungen mit einem Molekulargewicht von nicht mehr als 5000 und einer zyklischen Ethergruppe, wie beispielswiese einer Epoxygruppe, einer Oxetangruppe, einer Oxolangruppe, die über eine langkettige Alkylengruppe damit verbunden ist; Acryl- oder Vinylverbindungen mit einer beliebigen der vorstehend erwähnten Substituentengruppen auf ihren Seitenketten; Verbindungen auf Carbonatbasis; Melaninverbindungen mit niedrigem Molekulargewicht; Vinylether; Vinylcarbazole; Styrolderivate; α-Methylstyrolderivate; Monomere mit einer kationisch polymerisierbaren Vinylbindung, wie beispielsweise Vinylalkoholester, z.B. Ester zwischen Vinylalkohol und Acrylsäure, Methacrylsäure; und Oligomere, die durch Polymerisieren des Monomers erhalten werden, usw.
Insbesondere können die folgenden Verbindungen verwendet werden.
Beispielsweise können alizyklische Epoxyverbindungen verwendet werden, wie beispielsweise Celloxide 2021, Celloxide 2021A, Celloxide 20212, Celloxide 2081, Celloxide 2000 und Celloxide 3000 (DAICEL Chemical Industries Ltd.); (Metha)acrylatverbindungen mit einer Epoxygruppe, wie beispielweise Cyclomer A200 und Cyclomer M100; Methacrylat mit einer Methylglycidylgruppe, wie beispielsweise MGMA; Glycidol als Repräsentant einer Epoxyverbindung mit niedrigem Molekulargewicht; β-Methylepichlorhydrin; α-Pinenoxid; α-Olefinmonoepoxid mit 12 bis 14 Kohlenstoffatomen; α-Olefinmonoepoxid mit 16 bis 18 Kohlenstoffatomen, epoxidiertes Sojabohnenöl, wie beispielsweise Dimac S-300K; epoxidiertes Leinsamenöl, wie beispielsweise Dimac L-500; und polyfunkti onelle Epoxyverbindungen, wie beispielsweise Epolead GT301 und Epolead GT401.
Außerdem können alizyklische Epoxyverbindungen (wie beispielsweise Cyclacure; Dow Chemical Co., Ltd., USA), Phenolverbindungen mit niedrigem Molekulargewicht, die hydriert und aliphatisiert sind, wobei eine Hydroxyl-Endgruppe davon durch eine Epoxygruppe substituiert ist; und Glycidylester einer Hexahydrophthalsäure oder einer hydrierten aromatischen polyhydrischen Carboxylsäure verwendet werden. Außerdem kann die Tinte zum Verbessern der chemischen Beständigkeit des gedruckten Bildes beispielsweise epoxidiertes Polybutadien, wie beispielsweise Epolead PB3600 und PB3600M (Handelsbezeichnung, DAICEL Chemical Industries, Ltd.); oder transparente flüssige Epoxyharze mit einer ausgezeichneten Witterungsbeständigkeit und einer hohen Temperatur Tg, wie beispielsweise EHPE3150 und EHPE3150CE (Handelsbezeichnung, DAICEL Chemical Industries, Ltd.) aufweisen. Außer diesen Epoxyharzen kann lacton-modifiziertes alizyklisches Epoxyharz hinzugefügt werden, wie beispielsweise Placcell GL61, GL62, G101, G102, G105, G401, G402, G403X, usw.
Wenn nicht nur die Aushärtungsgeschwindigkeit der Tintenschicht erhöht, sondern auch die Viskosität der Tinte vermindert werden soll, ist es bevorzugt, der Tinte ferner eine Vinyletherverbindung beizumischen. D.h., wenn der Tinte eine Vinyletherverbindung beigemischt wird, kann die Aushärtungsgeschwindigkeit der Tinte erhöht werden, ohne dass die Flüchtigkeit der Tinte wesentlich zunimmt, und gleichzeitig kann die Viskosität der Tinte vermindert werden.
Als Vinyletherverbindung können Verbindungen mit einer Vinylgruppe verwendet werden, die über eine Etherbindung mit einer (p+1)-valenten Gruppe mit einem Benzolring, einem Naphthalenring und einem Biphenylring verbunden ist; oder mit einer (p+1)-valenten Gruppe, die von einem Cycloal kanskelett, einem Norbornanskelett, einem Adamantanskelett, einem Tricyclodecanskelett, einem Tetracyclododecanskelett, einem Terpenoidskelett und einem Cholesterolskelett gewonnen wird. Insbesondere können polyvinyl-veretherte Verbindungen von Cyclohexan, Norbonan, Tricyclodecan, Adamantin, Benzol oder Naphthalen verwendet werden.
Um zu vermeiden, dass die Lösungsmittelbeständigkeit und die Fotosensitivität der Tinte beeinträchtigt werden, sollte der Anteil der vorstehend erwähnten Zusatzstoffe auf höchstens 10 Gew.-% basierend auf dem Gesamtgewicht des säurepolymerisierbaren Lösungsmittels begrenzt werden.
Außerdem können, insofern vermieden werden kann, dass die Lösungsmittelbeständigkeit, die Viskosität und die Fotosensitivität der Tinte beeinträchtigt werden, der Tinte die folgenden Verbindungen beigemischt werden. D.h., die Tinte kann ferner aufweisen: ein Homopolymer oder ein Copolymer von Vinylalkohol; mit einer Säure reaktionsfähige/dehydrokondensierende Harze mit einer OH-Gruppe, einer COOH-Gruppe, einer Acetalgruppe, usw., deren Molekulargewicht höchstens 5000 beträgt, wie beispielsweise Casein und Cellulose; Polycarbonatharze mit einem Molekulargewicht von höchstens 5000; Copolymere, die durch eine Reaktion zwischen Polyamidsäure, Polyaminosäure oder Acrylsäure und einer Vinylverbindung mit einer säurepolymerisierbaren Doppelbindung auf ihrer Seitenkette gewonnen werden; Copolymere, die durch eine Reaktion zwischen Vinylalkohol und einer Vinylverbindung mit einer säurepolymerisierbaren Doppelbindung auf ihrer Seitenkette gewonnen werden; und Methylolmelaminharz.
Wenn diese Verbindungen in der Tinte enthalten sind, können eine flexible und lösbare Tintenschicht bereitgestellt oder die Aushärtungseigenschaften der Tintenschicht verbessert werden.
Die Tinte für Tintenstrahldruck kann gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ferner eine radikalisch polymerisierbare Verbindung aufweisen. Eine radikalisch polymerisierbare Verbindung ist dazu geeignet, den Einfluss einer gegebenenfalls vorhandenen starken Basizität der Druckfläche oder den Einfluss möglicherweise vorhandener Säuren auf das Pigment oder die Druckfläche zu vermindern. Beispiele derartiger radikalisch polymerisierbarer Verbindungen sind ein Acrylmonomer, ein Methacrylmonomer, ein Styrolmonomer und eine Verbindung mit mehreren polymerisierbaren Gruppen dieser Monomere auf Vinylbasis. Darunter sind CEL2000 (Handelsbezeichnung, DAICEL Chemical Industries Ltd.); Glycidylmethacrylat und eine Verbindung mit sowohl radikalisch polymerisierbaren als auch kationisch polymerisierbaren Eigenschaften, wie beispielsweise Esterverbindungen, die von Vinylalkoholen und Acrylsäure, Methacrylsäure, usw. gewonnen werden, dahingehend bevorzugt, dass diese Verbindungen nicht nur radikalisch, sondern auch kationisch polymerisierbar sind. In diesem Fall kann der Tinte ein Photoradikalpolymerisationsinitiator, wie beispielsweise Michler's Keton, das unter der Handelsbezeichnung Irgacure bekannt ist, und Benzophenon, oder ein photovernetzender Radikalgenerator, wie beispielsweise Bisazid, zusammen mit den vorstehend erwähnten radikalisch polymerisierbaren Verbindungen beigemischt werden. Diese Technik kann auch in einem Fall angewendet werden, in dem die Tintenschicht nach ihrer Aushärtung eine ausgezeichnete chemische Beständigkeit aufweisen muss.
Bei der Herstellung der Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Tinte für Tintenstrahldruck ist es allgemein erwünscht, dass sie derart hergestellt wird, dass sie keine flüchtige Komponente enthält, wie beispielsweise Wasser und organische Lösungsmittel. Es können jedoch organische Lö sungsmittel, die bei der Herstellung von Roh- oder Ausgangsmaterialien, wie beispielsweise Methylethylketon, Lösungsmitteln auf Propylen-Glykolbasis und Ethyllactat, verwendet werden, in einer unvermeidbaren Menge in der Tinte enthalten sein. Außerdem kann, wenn die Tintenstrahldruckvorrichtung z.B. einen Gasausstoßmechanismus oder einen Lösungsmittelrückgewinnungsmechanismus aufweist, eine kleine Menge organischer Lösungsmittel in der Lösung enthalten sein, um gewünschte Ausdrucke zu erhalten. In diesem Fall ist es aus Sicherheitsgründen bevorzugt, Wasser, Alkohole, wie beispielsweise Ethanol, Propanol, oder Erdölkomponenten, wie beispielsweise Isoper und Terpen, zu verwenden.
Wie vorstehend erläutert wurde, sind die Bilderzeugungseigenschaften der Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Tinte für Tintenstrahldruck wesentlich von dem chemischen Verstärkungsmechanismus abhängig. D.h., bei Bestrahlung eines Photosäuregenerators mit Licht wird eine Säure erzeugt, und die derart erzeugte Säure diffundiert bei Erwärmung, so dass die Säure als Katalysator für die Vernetzungsreaktion oder für die Zersetzungsreaktion dienen kann. Daher würde im Fall dieser Drucktinte mit chemischer Verstärkung durch das Vorhandensein basischer Ionen eine Verschlechterung der Sensitivität der Tinte verursacht. Daher sollte darauf geachtet werden, dass nicht nur im Prozess zum Herstellen der Drucktinte, sondern auch im Prozess zum Herstellen jeder ihrer Bestandteile verhindert werden kann, dass die Drucktinte mit einer großen Menge basischer Ionen kontaminiert wird.
Um die Stabilität der Viskosität der Tinte zu erhöhen, sollte die Tinte für Tintenstrahldruck gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung vorzugsweise eine basische Verbindung und/oder eine die Basizität einstellende Verbindung als Viskositätsstabilisator aufweisen. Wenn Car bon Black als Farbstoffkomponente verwendet wird, würde die Wirkung dieser Viskositätsstabilisatoren weiter unterstützt. Außerdem ist, weil die basische Verbindung in der Lage ist, nicht nur das Innere des Tintenstrahlkopfes der Druckvorrichtung effektiv zu schützen, sondern darüber hinaus auch die Metallabschnitte einer Rohrleitung für die Tinte vor einer Abätzung durch Säuren zu schützen, die basische Komponente in vielen Typen der Ausführungsformen erfindungsgemäßer Tinten für Tintenstrahldruck bevorzugt.
Als basische Verbindung können beliebige anorganische basische Materialien oder organische basische Materialien verwendet werden, die dazu geeignet sind, in einem Lösungsmittel gelöst und bei Anwesenheit einer Säure polymerisiert zu werden. Hinsichtlich der Löslichkeit ist jedoch die Verwendung organischer basischer Materialien bevorzugt. Spezifische Beispiele derartiger organischer basischer Materialien sind Ammoniakverbindungen, Ammoniumverbindungen, substituiertes und unsubstituiertes Alkylamin, substituiertes oder unsubstituiertes Arylamin, Pyridin, Pyrimidin und organische Amine mit einem heterozyklischen Skelett, wie beispielsweise Imidazol. Spezifischere Beispiele derartiger basischer Materialien sind n-Hexylamin, Dodecylamin, Anilin, Dimethylanilin, Diphenylamin, Triphenylamin, Diazabicyclooctan, Diazabicycloundecan, 3-Phenylpyridin, 4-Phenylpyridin, Lutidin, 2,6-Di-t-butylpyridin und Sulfonylhydrazide, wie beispielsweise 4-Benzylanilin, 4-Chlor-N,N-dimethylanilin, 3-5-Dibromanilin, 2,4-Dichloranilin, N,N-Dimethylanilin, N,N-Dimethyl-3-nitroanilin, N-Ethylanilin, 2-Fluoranilin, 3-Fluoranilin, 4-Fluoranilin, 2-Jodaniline, N-Methylanilin, 4-Methylthioanilin, 2-Bromanilin, 3-Bromanilin, 4-Bromanilin, 4-Brom-N,N-dimethylanilin, 2-Chloranilin, 3-Chloranilin, 4-Chloranilin, 3-Chlor-N,N-dimethylanilin, 3-Nitroanilin, 4-Nitroanilin, 2-Methoxyanilin, 3-Methoxyanilin, Diphenylamin, 2-Biphenylamin, o-Toluidin, m-Toluidin, p-Toluidine, 3,3'-Diaminodiphenylsulfon, 4,4'-Diaminodiphenylsulfon und 4,4'-Bis(4-aminophenoxy)diphenylsulfon.
Beispiele für Aminonaphthalenderivate sind 1-Amino-6-hydroxynaphthalen, 1-Naphthylamin, 2-Naphthylamin, Diethylaminonaphthalen und N-Methyl-1-naphthylamin.
Beispiele für andersartige stickstoffhaltige heterozyklische Verbindungen und von Derivaten davon sind Cinnolin, 3-Acetylpiperidin, Pyrazin, 2-Methylpyrazin, Methylaminopyrazin, Pyridazin, 2-Aminopyrimidin, 2-Amino-4,6-dimethylpyrimidin, 2-Amino-5-nitropyrimidin, 2,4,6-Triamino-1,3,5-triazin, Pyrrol, Pyrazol, 1-Methylpyrazol, 1,2,4-Triazole, Indazol, Benzotriazol, Quinazolin, Chinolin, 3-Aminochinolin, 3-Bromchinolin, 8-Carboxychinolin, 3-Hydroxychinolin, 6-Methoxychinolin, 5-Methylchinolin, Chinoxalin, Thiazol, 2-Aminothiazol, 3,4-Diazaindol, Purin, 8-Azapurin, Indol und Indolizin.
Darunter ist die Verwendung von Anilinderivaten für die vorstehend erwähnte basische Verbindung hinsichtlich der Viskositätsstabilität, der Flüchtigkeit, der Basizität und der geringen Nebenreaktion besonders bevorzugt.
Weil die vorstehend erwähnten Anilinverbindungen jedoch eine relativ geringe Basizität aufweisen, ist ihre Verwendung in Kombination mit einem Monomer mit einer Oxetangruppe, die an sich allgemein eine Basizität aufweist, jedoch nicht bevorzugt. Es ist bevorzugt, aus Oxetanverbindungen eine Verbindung auszuwählen, die eine derart hohe Basizität aufweist, dass ihr pKb-Wert bei 25°C auf einen Bereich von 3 bis 7 begrenzt ist. Beispielsweise können basische Verbindungen, wie beispielsweise Amin mit einem aliphatischen Skelett oder Amin mit einem alizyklischen Skelett, geeignet verwendet werden.
Weil die Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Tinten nach dem Belichten erwärmt werden, sollte die Flüchtigkeit der basischen Verbindungen vorzugsweise so gering wie möglich sein. Insbesondere sollte der Siedepunkt der basischen Verbindungen bei Normaldruck vorzugsweise 150°C oder mehr, und bevorzugter 180°C oder mehr betragen.
Um die viskostitätsstabilisierende Wirkung der Tinte zu gewährleisten, ohne dass wesentliche Kompromisse bezüglich ihrer Sensitivität gemacht werden, sollte der Anteil der basischen Verbindungen oder der die Basizität einstellenden Verbindungen vorzugsweise auf einen Bereich von 1 bis 30 Mol basierend auf der Gesamtmolmenge des Photosäuregenerators in der Drucktinte begrenzt werden. Insbesondere sollte der Anteil der basischen Verbindungen oder der die Basizität einstellenden Verbindungen auf einen Bereich von 2 bis 15 Mol basierend auf der Gesamtmolmenge des Photosäuregenerators in der Drucktinte begrenzt werden.
Die Verwendung der fotosensitiven basischen Verbindungen, die durch Bestrahlung mit Licht oder andere Strahlung zersetzt werden können, ist bevorzugt, weil die fotosensitiven basischen Verbindungen dazu geeignet sind, die Abnahme der Sensitivität zu minimieren, die in Verbindung mit der Zugabe basischer Verbindungen verursacht werden könnte. Bevorzugte Beispiele derartiger fotosensitiver basischer Verbindungen sind Sulfoniumverbindungen und Iodoniumverbindungen.
Besonders bevorzugte Beispiele derartiger Sulfoniumverbindungen und Iodoniumverbindungen sind Triphenylsulfoniumacetat, Triphenylsulfoniumhydroxid, Triphenylsulfoniumphenolat, Tris-(4-methylphenyl)sulfoniumhydroxid, Tris-(4-methylphenyl)sulfoniumacetat, Tris-(4-methylphenyl)sulfoniumphenolat, Diphenyliodoniumhydroxid, Diphenyliodoniumacetat, Diphenyliodoniumphenolat, Bis-(4-t-butylphenyl)iodoniumhydro xid, Bis-(4-t-butylphenyl)iodoniumacetat, Bis-(4-t-butylphenyl) iodoniumphenolat, thiophenyl-substituiertes Triphenylsulfoniumacetat und thiophenyl-substituiertes Triphenylsulfoniumhydroxid.
Außer den vorstehend erwähnten basischen Komponenten können der Tinte auch andersartige basische Komponenten beigemischt werden. Außerdem sollte, wenn Oniumsalze als Photosäuregenerator verwendet werden sollen, der Photosäuregenerator vorzugsweise aus einem Verbindungstyp ausgewählt werden, der dem Basisverbindungstyp ähnlich ist. Beispielsweise könnten, wenn der Photosäuregenerator und die basische Verbindung beide aus Sulfoniumverbindungen oder Iodoniumverbindungen gebildet werden, ausgezeichnete Wirkungen hinsichtlich der Sensitivität und der Lagerfähigkeit erhalten werden.
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend unter Bezug auf spezifische Beispiele ausführlich beschrieben. Durch die folgenden Beispiele soll der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung jedoch nicht eingeschränkt werden.
Herstellung der Tinte
Bei der Herstellung einer schwarzen Farbkomponente wurde zunächst Carbon Black zusammen mit Acrylharz (einem Dispergiermittel) geknetet, um ein Gemisch herzustellen, dem 200 ppm eines nichtionischen grenzflächenaktiven Stoffs (Sumitomo 3M Co., Ltd.) beigemischt wurden, um eine schwarze Farbkomponente zu erhalten.
Als Photosäuregenerator wurde eine Lösung aus Propylencarbonat mit 50 Gew.-% Sulfoniumsalz (Lamberty Co., Ltd.) verwendet.
Spezifische Verbindungen, die bei der Herstellung einer Tinte verwendet wurden, wie beispielsweise aliphatische Epo xide, Oxetanringe enthaltende Verbindungen und alizyklische Verbindungen sind folgende:
Aliphatisches Epoxid:

SR-NPG (Sakamoto Yakuhin Co., Ltd.): Neopentylglycoldiglycidylether;

Oxetanringe enthaltende Verbindungen:

OXT-221 (Toa Gosei Co., Ltd.): di-[1-ethyl(3-oxetanyl)]methylether (DOX);
OXT-121 (Toa Gosei Co., Ltd.): 1,4-bis{[(3-ethyl-3-oxetanyl)methoxy]methyl}benzol (XDO);

Alizyklische Epoxide:

Celloxide 3000 (DAICEL Chemical Industries Ltd.)
Celloxide 2021 (DAICEL Chemical Industries Ltd.)

Diese Komponenten wurden gemäß den in den nachstehenden Tabellen 1 bis 3 dargestellten Zusammensetzungen gemischt, um Tintenproben zu erhalten. Insbesondere wurden bei der Herstellung dieser Tintenproben eine Farbstoffkomponente, eine Oxetanringe enthaltende Verbindung, aliphatisches Epoxid und alizyklisches Epoxid gemäß den jeweiligen Zusammensetzungen gemischt und dann für 4 Stunden unter Verwendung eines Farbmischers einer Dispersionsbehandlung unterzogen. Anschließend wurde der Dispersion ein Photosäuregenerator hinzugefügt und leicht gerührt, bis der Photosäuregenerator vollständig gelöst war. Das erhaltene Gemisch wurde daraufhin unter Verwendung eines Membranfilters mit einem Porendurchmesser von 1 μm einer Druckfilterung unterzogen, um Tintenproben für einen Tintenstrahldruck zu erhalten.

Die in den folgenden Tabellen 1 bis 3 dargestellten Zahlen stellen Mischmengen (Gewichtsteile) dar. Der Anteil des Photosäuregenerators wird durch die Menge der Propylencarbonatlösung dargestellt. Daher entspriucht der tatsächliche Anteil des Photosäuregenerators (Sulfoniumsalz) der Hälfte der in diesen Tabellen dargestellten Zahlen. Tabelle 1 Tabelle 1

Nr. 1	Aliphatisches Epoxid	Oxetanringe enthaltende Verbindung		Alizyklisches Epoxid
	SR-NPG	DOX	XDO	C3000	C2021
I-1	80	20
I-2	75	25
I-3	62	38
I-4	50	50
I-5	25	75
I-6	20	80
I-7	90		10
I-8	80		20
I-9	70		30
I-10	60		40
I-Il	50		50
I-12	50	42		8
I-13	50	40	10
I-14		50			50
I-15		50		50

In den in der vorstehenden Tabelle 1 dargestellten Proben (I-1) bis (I-15) betrug der Anteil der Farbstoffkomponenten jeweils 5 Gew.-%, und der Anteil des Photosäuregenerators betrug jeweils 8 Gew.-%. Die Mischungsverhältnisse von SR-NPG, das die aliphatische Epoxidverbindung Neopentylglycoldiglycidylether darstellt, von DOX und XDO, die jeweils eine Oxetanringe enthaltende Verbindung darstellen, und von C3000 und 02021, die jeweils eine alizyklische Epoxidverbindung darstellen, wurden verändert, um verschiedene Tintenproben für Tintenstrahldruck zu erhalten. Tabelle 2 Tabelle 2

Nr.	Farbstoffkomponente	Photosäurgenerator	Aliphatisches Epoxid	Oxetanring enthaltende Verbindung
Nr.	Farbstoffkomponente	ESACURE	SR-NPG	XDO
II-1	5	5	75	25
II-2	5	8	75	25
II-3	5	11	75	25
II-4	5	14	75	25
II-5	5	5	50	50
II-6	5	8	50	50
II-7	5	11	50	50
II-8	5	14	50	50
II-9	5	5	25	75
II-10	5	8	25	75
II-11	5	11	25	75
II-12	5	14	25	75

Die in der vorstehenden Tabelle 2 dargestellten Proben (II-1) bis (II-12) wurden durch Ändern der Mischungsverhältnisse von SR-NPG, das eine aliphatische Epoxidverbindung darstellt, und von DOX, das eine Oxetanringe enthaltende Verbindung darstellt, und außerdem durch Ändern des Anteils des Photosäuregenerators (ESACURE) hergestellt. Tabelle 3 Tabelle 2

Nr.	Farbstoffkomponente	Photosäuregenerator	Aliphatisches Epoxid	Oxetanringe enthaltende Verbindung
Nr.	Farbstoffkomponente	ESACURE	SR-NPG	XDO
II-1	5	5	75	25
II-2	5	8	75	25
II-3	5	11	75	25
II-4	5	14	75	25
II-5	5	5	50	50
II-6	5	8	50	50
II-7	5	11	50	50
II-8	5	14	50	50
II-9	5	5	25	75
II-10	5	8	25	75
II-11	5	11	25	75
II-12	5	14	25	75

Die in der vorstehenden Tabelle 3 dargestellten Proben (III-1) bis (III-12) wurden durch Ändern der Mischungsverhältnisse von SR-NPG, das eine aliphatische Epoxidverbindung darstellt, und von XDO, das eine Oxetanringe enthaltende Verbindung darstellt, und außerdem durch Ändern des Anteils des Photosäuregenerators (ESACURE) hergestellt.
Beurteilung der Leistungsfähigkeit der Tinte
Die Viskosität, die Lagerfähigkeit, die Aushärtbarkeit und die Lösungsmittelbeständigkeit für jede dieser Tinten wurde durch die folgenden Verfahren untersucht, wobei die Ergebnisse in den nachstehenden Tabellen 4 bis 6 zusammengefasst sind.
Viskosität
Unter Verwendung eines Viskometers Modell E (Toki Sangyo Co., Ltd.) wurde die Viskosität der Tinten bei einer Temperatur von 25°C gemessen. Im Fall einer Tinte für Tintenstrahldruck, die von einem Tintenstrahlkopf ausgestoßen wird, muss, wenn die Viskosität der Tinte zu hoch ist, der Tintenstrahlkopf mit einem Ausgabemechanismus ausgestattet sein. Dadurch wird veranlasst, dass die Größe oder der Leistungsverbrauch des Tintenstrahlkopfes zunimmt. Es wäre vorstellbar, den Tintenstrahlkopf zu erwärmen, um die Viskosität der durch den Kopf ausgestoßenen Tinte zu vermindern. In diesem Fall muss der Tintenstrahlkopf jedoch mit einer Heizvorrichtung ausgestattet werden. Hinsichtlich dieser Probleme ist es wünschenswert, wenn die Viskosität der Tinte für Tintenstrahldruck bei einer Temperatur von 25°C nicht höher ist als 50 mPa·s
Lagerfähigkeit
Die Tintenproben wurden einem Schnelltest in einem Hochtemperaturlager (bei einer Lagertemperatur von 60°C und einer Lagerzeit von 72 Stunden) unterzogen, wobei die Viskosität der Tinte vor und nach dem Lagervorgang gemessen wurde. Die Viskosität der Tinte wurde unter Verwendung eines Viskometers Modell E (Toki Sangyo Co., Ltd.) bei einer Temperatur von 25°C gemessen. Anhand der Messergebnisse der Viskosität der Tinte vor und nach dem Lagervorgang wurde das Verhältnis (%) der Erhöhung der Viskosität der Tinte nach dem Lagervorgang gemäß der folgenden Formel bestimmt: (Viskosität nach dem Lagervorgang – Viskosität vor dem Lagervorgang)/Viskosität vor dem Lagervorgang × 100
Das gemäß dem vorstehend erwähnten beschleunigten Test gemessene Verhältnis der Zunahme der Viskosität der Tinte darf nicht größer sein als 20%. Im Fall kationisch aushärtender UV-Tinte wird veranlasst, dass die Polymerisationsreaktion der Tinte aufgrund der Säure, die durch die Zersetzung des Photosäuregenerators erzeugt wird, auch während ihrer Lagerung eingeleitet wird, wodurch die Viskosität der Tinte mit der Zeit zunimmt. Weil die Änderungsrate der Viskosität der Tinte der Änderungsrate des Volumens der ausgestoßenen Tintentröpfchen im Wesentlichen proportional ist, führt jegliche Erhöhung der Viskosität der Tinte zu einer Abnahme des Volumens der Tintentröpfchen. Daher würde, wenn ein Bild unter Verwendung einer derartigen Tinte erzeugt wird, deren Viskosität aufgrund ihrer Lagerung zugenommen hat, die Intensität des Bildes im Vergleich zu einem Bild herabgesetzt, das unter Verwendung einer Tinte erhalten werden kann, deren Viskosität noch nicht zugenommen hat. Wenn das gemäß dem beschleunigten Test gemessene Verhältnis der Zunahme der Viskosität einer Tinte nicht mehr als 20% be trägt, wird angenommen, dass das Verhältnis der Zunahme der Viskosität einer Tinte, die für drei Monate bei einer Temperatur von 25°C gelagert worden ist, höchstens +20% beträgt, so dass angenommen wird, dass eine derartige Tinte eine ausreichende Lagerstabilität aufweist.
Aushärtbarkeit
Unter Verwendung eines Tintenstrahlkopfes und einer Druckgeschwindigkeit von 25 m/min wurde ein festes Bild (Bildintensität 1,2–1,8) auf einem als Druckmedium verwendeten PET-Film (Dicke 100 μm) erzeugt. Anschließend wurde das feste Bild unter Verwendung einer UV-Lampe (Fusion Co., Ltd., D-Glühbirne, Bestrahlungsstärke: etwa 2500 mW/cm²) mit Ultraviolettstrahlung bestrahlt. Daraufhin wurde das feste Bild für eine Minute bei einer Temperatur von 100°C erwärmt, um eine augehärtete Tintenschicht zu erhalten. Die erhaltene ausgehärtete Tintenschicht wurde hinsichtlich ihrer Stifthärte durch einen Kratztest (Stifttest (Pencil Test)) (JIS K 5600-5-4) bewertet. In diesem Fall sollte die Stifthärte der Tintenschicht vorzugsweise "F" oder höher betragen.
Lösungsmittelbeständigkeit

Gemäß den vorstehend beschriebenen Verfahren wurde eine ausgehärtete Tintenschicht hergestellt, und die Oberfläche der Schicht wurde zehnmal unter Verwendung eines mit Ethanol getränkten absorbierenden Baumwollstoffs gerieben, um die Lösungsmittelbeständigkeit der ausgehärteten Tintenschicht zu untersuchen. Der Restanteil des Bildes nach dem Test wurde gemäß den folgenden Kriterien visuell bewertet und beurteilt. Anfangs sollte die Restfläche des Bildes vorzugsweise 70% oder mehr basierend auf der Originalfläche des Bildes betragen.

Weniger als 70% des Originalbildes:	0 Punkte
Nicht weniger als 70% des Originalbildes:	1 Punkt
Originalbild bleibt im Wesentlichen erhalten:	2 Punkte

Tabelle 4 Tabelle 4

Nr.	Viskosität (mPa·s)	Lagerfähigkeit Schnelltest	Aushärtbarkeit Stifthärte	Lösungsmittel beständigkeit Ethanolbeständigkeit
I-1	23.1	0.0	F	1
I-2	22.6	0.0	F	2
I-3	21.3	0.5	F	2
I-9	20.3	6.7	F	2
I-5	18.7	7.9	H	2
I-6	17.5	21.2	H	2
I-7	17.2	10.7	F	1
I-8	28.3	10.9	F	1
I-9	33.7	14.2	F	1
I-10	49.0	18.0	F	1
I-11	55.0	22.0	H	2
I-12	18.1	15.1	H	1
I-13	22.9	16.1	H	2
I-14	42.3	8.7	H	2
I-15	1.2	51.4	H	0

Tabelle 5 Tabelle 5

Nr.	Viskosität (mPa·S)	Lagerfähigkeit Schnelltest	Aushärtbarkeit Stifthärte	Lösungsmittelbeständigkeit Ethanolbeständigkeit
II-1	21.0	0.0	F	2
II-2	22.6	0.0	F	2
II-3	23.5	2.1	F	2
II-4	24.7	6.3	H	2
II-5	19.7	0.0	H	2
II-6	20.4	6.7	H	2
II-7	21.3	11.2	H	2
II-8	22.4	10.4	H	2
II-9	17.4	7.8	H	2
II-10	18.7	7.9	H	2
II-11	19.8	10.1	H	2
II-12	18.8	17.9	H	2

Tabelle 6 Tabelle 6

Nr.	Viskosität (mPa·S)	Lagerfähigkeit Schnelltest	Aushärtbarkeit Stifthärte	Lösungsmittel beständigkeit Ethanolbeständigkeit
III-1	7.0	8.1	F	1
III-2	17.2	10.7	F	1
III-3	17.7	5.9	F	1
III-4	18.0	17.0	F	1
III-5	27.9	8.9	F	1
III-6	28.3	10.9	F	1
III-7	29.0	15.0	F	1
III-8	28.9	12.8	H	2
III-9	31.7	11.6	F	1
III-10	33.7	14.2	F	1
III-11	33.4	16.4	H	2
III-12	35.1	18.5	H	2

Wie in Tabelle 4 dargestellt ist, erfüllten alle Tintenproben (I-1) bis (I-6), die die aliphatische Epoxidverbindung (SR-NPG) und die Oxetanringe enthaltende Verbindung (DOX) aufwiesen, die gewünschten Anforderungen hinsichtlich der Viskosität, der Lagerfähigkeit, der Aushärtbarkeit und der Lösungsmittelbeständigkeit. Die Probe (I-12), die zusätzlich zur aliphatischen Epoxidverbindung und zur Oxetanringe enthaltenden Verbindung nicht mehr als 10 Gewichtsteile einer alizyklischen Epoxidverbindung aufwies, zeigte ebenfalls im Wesentlichen die gleichen Eigenschaften wie die Proben (I-1) bis (I-6).
Wenn der Tinte sowohl die aliphatische Epoxidverbindung (SR-NPG) als auch die Oxetanringe enthaltende Verbindung (DOX) beigemischt werden soll, könnte eine Tinte bereitgestellt werden, die alle gewünschten Anforderungen hinsichtlich der Viskosität, der Lagerfähigkeit, der Aushärtbarkeit und der Lösungsmittelbeständigkeit erfüllt, so lange der Anteil der aliphatischen Epoxidverbindung (SR-NPG) im Bereich von 70 – 90 Gew.-% liegt (Beispiele (I-7, I-8 und I-9)). Anhand der Ergebnisse für die Proben (I-10) und (I-11) ist ersichtlich, dass, wenn der Anteil der aliphatischen Epoxidverbindung (SR-NPG) kleiner ist als 70 Gew.-% die Viskosität der Tinte zu hoch wäre, so dass es schwierig werden kann, die Tinte vom Tintenstrahlkopf auszustoßen.
Wie anhand des Ergebnisses für die Probe (I-13) ersichtlich ist, würden, auch wenn zwei Arten von Oxetanringe enthaltenen Verbindungen (DOX) und (XDO) gemeinsam verwendet werden, im Wesentlichen die gleichen Wirkungen erhalten.
Außerdem könnte, wenn die Tinte derart zusammengesetzt ist, dass eine Oxetanringe enthaltende Verbindung und eine alizyklische Epoxidverbindung beigemischt werden, aber keine aliphatische Epoxidverbindung beigemischt wird, keine Tinte erhalten werden, die alle gewünschten Anforderungen hin sichtlich der Viskosität, der Lagerbeständigkeit, der Aushärtbarkeit und der Lösungsmittelbeständigkeit erfüllt. D.h., wenn C2021 als alizyklische Epoxidverbindung verwendet wurde, wurde die Viskosität der Tinte (I-14) zu hoch, so dass die Tinte nicht geeignet vom Tintenstrahlkopf ausgestoßen werden konnte. Wenn C3000 als alizyklische Epoxidverbindung verwendet wurde, wurde das Verhältnis der Zunahme der Viskosität der Tinte (I-15) extrem hoch, wodurch die Lagerfähigkeit der Tinte unzureichend wurde.
Anhand der Ergebnisse von Tabelle 5 und 6 ist klar, dass, so lange der Anteil des Photosäuregenerators (ESACURE) auf den Bereich von 5 bis 14 Gew.-% begrenzt ist, eine Tinte erhalten werden kann, die unabhängig von den Arten der darin enthaltenen, Oxetanringe enthaltenden Verbindungen alle erwünschten Anforderungen hinsichtlich der Viskosität, der Lagerfähigkeit, der Aushärtbarkeit und der Lösungsmittelbeständigkeit geeignet erfüllt.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine Tinte für Tintenstrahldruck bereitgestellt werden, die eine geringe Viskosität und eine ausgezeichnete Lagerfähigkeit sowie eine ausgezeichnete Aushärtbarkeit aufweist, und gleichzeitig ein Bild mit einer ausgezeichneten Lösungsmittelbeständigkeit erzeugt.

Claims

Tinte für Tintenstrahldruck, mit: – einem Photosäuregenerator, der dazu geeignet ist, eine Säure zu erzeugen, wenn er mit Licht bestrahlt wird; – einer Farbstoffkomponente; und – einem säurepolymerisierbaren Lösungsmittel, das bei Anwesenheit einer Säure polymerisierbar ist; dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil des Photosäuregenerators nicht kleiner ist als 2,5 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile des säurepolymerisierbaren Lösungsmittels; und das säurepolymerisierbare Lösungsmittel Neopentylglycoldiglycidylether und eine Oxetanringe enthaltende Verbindung enthält, die durch folgende chemische Formel (2) dargestellt wird:
Tinte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Photosäuregenerator ein Oniumsalz ist, die Farbstoffkomponente ein Pigment ist, der Anteil des Neopentylglycoldiglycidylethers im säurepolymerisierbaren Lösungsmittel 25 Gew.-% bis 75 Gew.-% beträgt, und der Anteil der durch die allgemeine Formel (2) dargestellten, Oxetanringe enthaltenden Verbindung im säurepolymerisierbaren Lösungsmittel auf 25 Gew.-% bis 75 Gew.-% begrenzt ist.
Tinte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Photosäuregenerator Oniumsalze, die durch die folgenden allgemeinen Formeln (4) und 5 dargestellt werden, oder Triazin-Halogenidverbindungen enthält:
wobei R6, R7, R8, R9 und R10 jeweils entweder eine aromatische Gruppe oder eine funktionelle Gruppe mit einem Chalcogenidatom und einer aromatischen Gruppe; C1 und C2 jeweils eine aromatische Gruppe und ein Chalcogenidatom; A4 und A5 jeweils eine aus PF₆ ^–, SbF₆ ^–, BF₄ ^–, AsF₆ ^–, CF₃SO₃ ^–, C₄F₉SO₃ ^– und CH₃SO₃ ^– ausgewählte Anionenart und m und n jeweils eine ganze Zahl darstellen.
Tinte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mischverhältnis des Photosäuregenerators auf 1 bis 20 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile des säurepolymerisierbaren Lösungsmittels begrenzt ist.
Tinte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil der Farbstoffkomponenten in der Tinte auf 1 bis 25 Gew.-% begrenzt ist.
Tinte für Tintenstrahldruck, mit: – einem Photosäuregenerator, der dazu geeignet ist, eine Säure zu erzeugen, wenn er mit Licht bestrahlt wird; – einer Farbstoffkomponente; und – einem säure-polymerisierbaren Lösungsmittel, das bei Anwesenheit einer Säure polymerisierbar ist; dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil des Photosäuregenerators nicht kleiner ist als 2,5 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile des säurepolymerisierbaren Lösungsmittels; und das säurepolymerisierbare Lösungsmittel 70 Gew.-% bis 90 Gew.-% Neopentylglycoldiglycidylether und 10 Gew.-% bis 30 Gew.-% einer Oxetanringe enthaltenden Verbindung enthält, die durch folgende chemische Formel (3) dargestellt wird:
wobei n eine ganze Zahl im Bereich von 1 bis 3 darstellt.
Tinte nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Photosäuregenerator ein Oniumsalz und die Farbstoffkomponente ein Pigment ist.
Tinte nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Photosäuregenerator Oniumsalze, die durch die folgenden folgenden allgemeinen Formeln (4) und (5) dargestellt werden, oder Triazin-Halogenidverbindungen enthält:
wobei R6, R7, R8, R9 und R10 jeweils entweder eine aromatische Gruppe oder eine funktionelle Gruppe mit einem Chalcoyenidatom und einer aromatischen Gruppe; C1 und C2 jeweils eine aromatische Gruppe und ein Chalcogenidatom; A4 und A5 jeweils eine aus PF₆ ^–, SbF₆ ^–, BF₄ ^–, AsF₆ ^–, CF₃SO₃ ^–, C₄F₉SO₃ ^– und CH₃SO₃ ^– ausgewählte Anionenart und m und n jeweils eine ganze Zahl darstellen.
Tinte nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Mischverhältnis des Photosäuregenerators auf 1 bis 20 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile des säurepolymerisierbaren Lösungsmittels begrenzt ist.
Tinte nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil der Farbstoffkomponenten in der Tinte auf 1 bis 25 Gew.-% begrenzt ist.