BR112020004939A2 - composição de dispersão de tinta e tinta com base em água - Google Patents

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Shinsuke Shimizu
Keijyou SASAKI
Junya MASEKI
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Abstract

Uma composição de dispersão que apresenta estabilidade de armazenamento satisfatória, atinge alta densidade de um corante quando usada como tinta, apresenta redispersibilidade satisfatória depois da secagem e preserva as propriedades físicas da tinta quando armazenada durante um período de tempo longo é fornecida. A composição de dispersão compreende: (A) um corante e/ou um pigmento; (B) um copolímero de estireno-(met)acrílico; e (C) um composto representado pela seguinte fórmula (1): onde t representa 1 a 5, em que um teor (C) do composto representado pela fórmula (1) é maior do que 0,18 % em massa e uma soma total de uma concentração de íon sódio, de uma concentração de íon potássio e de uma concentração de íon lítio na composição de dispersão de tinta é de 6800 ppm ou menor.

Description

“COMPOSIÇÃO DE DISPERSÃO DE TINTA E TINTA COM BASE EM ÁGUA” CAMPO TÉCNICO
[001]A presente divulgação refere-se a uma nova composição de dispersão de tinta que apresenta estabilidade de armazenamento extremamente alta e a uma tinta com base em água usando a mesma.
FUNDAMENTOS
[002]Conforme a digitalização das informações progride, a impressão a jato de tinta tem sido amplamente usada em impressoras de escritórios e domésticas. Nos últimos anos, houve muitas aplicações avançadas para impressão comercial, impressão têxtil e semelhantes. À medida que as aplicações de impressão a jato de tinta estão se expandindo, uma variedade de corantes para o uso em tintas também está sendo usada, dependendo das aplicações, incluindo corantes solúveis em água, tais como corantes ácidos convencionais e corantes diretos, materiais corantes insolúveis em água, tais como corantes dispersos e pigmentos e semelhantes.
[003]Os corantes dispersos são amplamente usados para o tingimento industrial de fibras hidrofóbicas, tais como poliéster. Um corante insolúvel em água é disperso em um banho de corante ou em uma pasta colorida e usado para tingimento. À medida em que o corante se infiltra e difunde em um estado disperso dentro das fibras sob condições de alta temperatura, o tingimento é causado pela ligação de hidrogênio entre os corantes da fibra, força intermolecular ou semelhantes. Se a dispersibilidade do corante, especialmente a dispersibilidade em alta temperatura, é deficiente, a agregação do corante ocorre no banho de corante de alta temperatura, causando facilmente a formação de manchas nas fibras (um fenômeno que resulta de dispersão do corante deficiente durante o tingimento, em que o corante se adere de maneira pontilhada às fibras, levando à geração de manchas no objeto a ser tingido). Consequentemente, para o tingimento da fibra, dispersantes excelentes na dispersibilidade em alta temperatura, por exemplo, dispersantes aniônicos, tais como condensados de formaldeído de ácido lignossulfônico, condensados de formaldeído de ácido alquilnaftalenossulfônico e condensados de formaldeído do ácido sulfônico do óleo de creosoto, foram principalmente usados convencionalmente.
[004]A impressão a jato de tinta de fibras de poliéster usando corantes dispersos também foi realizada (Journal of the Japan Imaging Society, Vol. 41, No 2, páginas 68 a 74 (2002) (NPL 1) e Senshoku Keizai Shimbun, Jan. 28, 2004, páginas 18 a 21 (NPL 2)) e os seguintes métodos foram principalmente usados: impressão direta na qual a tinta corante é aplicada (impressa) às fibras e, depois, tratamento térmico, tal como vaporização, é realizado para implementar o tingimento; e impressão de transferência térmica na qual a tinta corante é aplicada (impressa) a uma folha de papel de transferência especial e, subsequentemente, o corante é sublimado e transferido a partir do papel de transferência para as fibras por calor. Para dispersar a tinta corante dispersa usada para tal impressão, os dispersantes aniônicos usados convencionalmente para tingimento industrial foram usados (JP H9-291235 A (PTL 1) e JP H8-333531 A (PTL 2)). Entretanto, nossos estudos revelaram que estes dispersantes aniônicos são problemáticos, não apenas na estabilidade de sedimentação em dispersões, mas também na estabilidade de ejeção da tinta resultante. O JP 2003-246954 A (PTL 3) descreve o uso de um dispersante da expressão 1 em PTL 3. Foi descoberto que o dispersante exibe estabilidade de ejeção satisfatória, mas ainda é problemático na estabilidade de sedimentação (estabilidade de armazenamento).
[005]De modo a expandir o campo de uso dos processos de impressão que utilizam tinta, há uma necessidade contínua quanto às composições de tinta usadas para gravação a jato de tinta e aos objetos coloridos resultantes que apresentem alta propriedade de coloração e solidez satisfatória, tal como solidez sob a luz e resistência à água. É fortemente exigido que tais composições de tinta usadas para gravação a jato de tinta sejam estáveis como tinta durante um longo período de tempo e sejam redissolvidas ou redispersadas em água quando secas.
[006]Em particular, é exigido que os corantes dispersos sejam estáveis durante um período de tempo prolongado. Em geral, é conhecido que um corante que existe em um estado disperso como partículas, não como uma molécula, na tinta causa um fenômeno de sedimentação com o passar do tempo, devido à agregação das partículas do corante. Isto causa um gradiente de concentração na tinta e as propriedades de impressão iniciais não podem ser mantidas. No pior dos casos, as partículas agregadas obstruem os bicos, impedindo que os mesmos ejetem a tinta.
[007]Portanto, há uma demanda quanto ao desenvolvimento de uma composição de tinta que apresente solidez satisfatória, alta densidade de imagem obtida por meio da impressão e estabilidade de armazenamento satisfatória. Entretanto, as técnicas convencionais não foram capazes de fornecer desempenho suficiente.
[008]Composições de tinta para jato de tinta que utilizam um pigmento incluem a tinta divulgada no JP 4078679 B (PTL 6). Esta é uma composição de tinta obtida por meio da preparação de uma dispersão usando um dispersante polimérico. Além disso, o JP 4016483 B (PTL 5) divulga uma composição de tinta que utiliza um pigmento do tipo autodispersão.
[009]Nos últimos anos, pigmentos de microcápsulas que utilizam um pigmento automontado foram extensivamente estudados e investigados como meios para abordar os problemas anteriores. O JP 2675956 B (PTL 8) divulga um método de fabricação dos mesmos. Entretanto, nenhuma destas composições de tinta ainda fornece produtos que satisfazem completamente as exigências do mercado.
LISTA DE CITAÇÃO
LITERATURAS DE PATENTE PTL 1: JP H9-291235 A PTL 2: JP H8-333531 A
PTL 3: JP 2003-246954 A PTL 4: JP 3534395 B2 PTL 5: JP 4016483 B2 PTL 6: JP 4078679 B2 PTL 7: WO 2010/013651 A1 PTL 8: JP 2675956 B2 PTL 9: JP 3839829 B2 PTL 10: WO 2014/129322 A1 PTL 11: WO 2013/115071 A1
LITERATURAS QUE NÃO PATENTE NPL 1: Journal of the Japan Imaging Society, Vol. 41, No 2, páginas 68 a 74 (2002) NPL 2: Senshoku Keizai Shimbun, Jan. 28, 2004, páginas 18 a 21 NPL 3: Chemical Engineering Dictionary, 4a Edição, páginas 46 a 47 NPL 4: DIC Technical Review No 10/2004
SUMÁRIO PROBLEMA TÉCNICO
[010]Portanto, pode ser útil fornecer uma composição de dispersão de tinta que ofereça estabilidade de armazenamento satisfatória de uma dispersão, apresente estabilidade satisfatória quando usada como uma composição de tinta e preserve as propriedades físicas da tinta quando armazenada durante um período de tempo longo.
SOLUÇÃO PARA O PROBLEMA
[011]Como um resultado da investigação diligente para resolver os problemas anteriores, descobrimos que uma dispersão contendo um corante que utiliza um copolímero de estireno-acrílico e apresenta estabilidade de armazenamento significantemente aperfeiçoada é obtida usando uma composição de dispersão de tinta que compreende: (A) um corante e/ou um pigmento, (B) um copolímero de estireno-(met)acrílico e (C) um composto representado pela seguinte fórmula (1), em que o teor (C) do composto representado pela seguinte fórmula (1) é maior do que 0,18 % em massa e a soma total da concentração de íon sódio, da concentração de íon potássio e da concentração de íon lítio na composição de dispersão de tinta é de 6800 ppm ou menor.
[012]Isto é, a presente divulgação refere-se a 1) a 22) abaixo. 1) Uma composição de dispersão de tinta compreendendo: (A) um corante e/ou um pigmento; (B) um copolímero de estireno-(met)acrílico; e (C) um composto representado pela seguinte fórmula (1): onde t representa 1 a 5, em que um teor (C) do composto representado pela fórmula (1) é maior do que 0,18 % em massa e uma soma total de uma concentração de íon sódio, de uma concentração de íon potássio e de uma concentração de íon lítio na composição de dispersão de tinta é de 6800 ppm ou menor. 2) A composição de dispersão de tinta, de acordo com 1), em que a soma total da concentração de íon sódio, da concentração de íon potássio e da concentração de íon lítio na composição de dispersão de tinta é de 1000 ppm ou maior e de 6800 ppm ou menor. 3) A composição de dispersão de tinta, de acordo com 1) ou 2), em que uma soma total da concentração de íon sódio e da concentração de íon potássio na composição de dispersão de tinta é de 100 ppm ou maior e 6800 ppm ou menor. 4) A composição de dispersão de tinta, de acordo com qualquer um entre 1) a 3), em que o componente (A) e o componente (B) formam uma estrutura núcleo- invólucro e uma camada de núcleo da estrutura núcleo-invólucro é o componente (A)
e uma camada de invólucro da estrutura núcleo-invólucro é o componente (B). 5) A composição de dispersão de tinta, de acordo com qualquer um entre 1) a 4), em que o componente (A) é um corante. 6) A composição de dispersão de tinta, de acordo com qualquer um entre 1) a 5), em que o componente (A) é pelo menos um corante selecionado a partir de um corante disperso, um corante solúvel em óleo e um corante de cuba. 7) A composição de dispersão de tinta, de acordo com qualquer um entre 1) a 6), em que o componente (A) é pelo menos um corante selecionado a partir de C.I. Amarelo Disperso 54, C.I. Laranja Disperso 25, C.I. Vermelho Disperso 60, C.I. Azul Disperso 72, 359 e 360, C.I. Marrom Disperso 26 e 27 e C.I. Laranja Solvente 60. 8) A composição de dispersão de tinta, de acordo com qualquer um entre 1) a 7), em que o componente (B) apresenta uma massa molecular média em peso de 1000 ou maior e 20000 ou menor. 9) A composição de dispersão de tinta, de acordo com qualquer um entre 1) a 8), em que o componente (B) apresenta uma temperatura de transição vítrea de 45 C ou maior e 135 C ou menor.
10) A composição de dispersão de tinta, de acordo com qualquer um entre 1) a 9), em que o componente (B) apresenta um valor de ácido de 50 mg KOH/g ou maior e 250 mg KOH/g ou menor. 11) A composição de dispersão de tinta, de acordo com qualquer um entre 1) a 10), em que o componente (B) é um copolímero de estireno-acrílico que apresenta, em uma molécula do mesmo, uma estrutura representada pela seguinte fórmula (2) ou (3):
onde n1 a n3 representam um número inteiro de 1 a 30,
onde m1 e m2 representam um número inteiro de 1 a 43. 12) A composição de dispersão de tinta, de acordo com qualquer um entre 1) a 11), em que t é 2 no componente (C). 13) A composição de dispersão de tinta, de acordo com qualquer um entre 1) a 12), compreendendo adicionalmente (D) um composto que apresenta, em uma molécula do mesmo, tanto substituintes de um grupo amino quanto de um grupo sulfo. 14) A composição de dispersão de tinta, de acordo com 13), em que o componente (D) é um composto representado pela seguinte fórmula (4):
onde R representa um grupo alquileno, um grupo alquilideno ou um grupo arileno que pode apresentar um substituinte. 15) A composição de dispersão de tinta, de acordo com qualquer um entre 1) a 14), compreendendo adicionalmente (E) um solvente orgânico solúvel em água. 16) A composição de dispersão de tinta, de acordo com 15), em que o componente (E) é um solvente orgânico solúvel em água que apresenta, em uma molécula do mesmo, um ou mais grupos hidróxi. 17) A composição de dispersão de tinta, de acordo com qualquer um entre 1) a 16), em que o componente (A) apresenta um tamanho de partícula médio de 10 nm a 500 nm. 18) Um método para produzir a composição de dispersão de tinta, de acordo com qualquer um entre 1) a 17), o método compreendendo neutralizar e dissolver com uma solução aquosa alcalina. 19) A composição de dispersão de tinta, de acordo com qualquer um entre 1) a 17), compreendendo adicionalmente (F) um antiespumante. 20) A composição de dispersão de tinta, de acordo com 19), em que o componente (F) é um tensoativo não iônico. 21) A composição de dispersão de tinta, de acordo com 19) ou 20), compreendendo adicionalmente (G) um preservante. 22) Uma tinta com base em água compreendendo a composição de dispersão de tinta, de acordo com qualquer um entre 1) a 17) e 19) a 21).
EFEITO VANTAJOSO
[013]Assim, é possível obter uma composição de dispersão de tinta que apresenta estabilidade de armazenamento excelente e uma dispersão com base em água e uma composição de tinta de um material corante insolúvel em água por meio do uso do mesmo.
DESCRIÇÃO DETALHADA
[014]A composição de dispersão de tinta descrita acima é uma composição de dispersão de tinta compreendendo: (A) um corante e/ou um pigmento; (B) um copolímero de estireno-(met)acrílico; e (C) um composto representado pela seguinte fórmula (1), em que um teor (C) do composto representado pela seguinte fórmula (1) é maior do que 0,18 % em massa e uma soma total de uma concentração de íon sódio, uma concentração de íon potássio e uma concentração de íon lítio na composição de dispersão de tinta é de 6800 ppm ou menor.
[015]Preferivelmente, o componente (A) e o componente (B) formam uma estrutura núcleo-invólucro. Preferivelmente, uma camada de núcleo da estrutura núcleo-invólucro é o componente (A) e uma camada de invólucro da estrutura núcleo- invólucro é o componente (B).
[016]Convencionalmente, é considerado que, na dispersão por dispersantes aniônicos de materiais corantes insolúveis em água, a força repulsiva eletrostática da superfície do pigmento gerada principalmente por meio da adsorção de um ativador iônico previne a reagregação das partículas do pigmento e, como um resultado, um estado de dispersão estável é obtido. De acordo com nossa suposição, pelo fato de que dispersantes aniônicos convencionais apresentam força de adsorção fraca aos materiais corantes, a estabilidade da dispersão na condição de calor ou com o passar do tempo é deficiente. No dispersante da estrutura núcleo-invólucro em que a camada de núcleo é o componente (A) e a camada de invólucro é o componente (B), o copolímero de estireno-acrílico é a camada de invólucro e cobre a material corante insolúvel, de modo que não ocorre agregação da material corante e a estabilidade é aperfeiçoada. Componente (A): Corante e/ou Pigmento
[017]O componente (A) é um corante e/ou um pigmento.
[018]Conforme usado neste relatório, o termo “corante” refere-se a uma material corante orgânica que é tingida sobre as fibras por um método de tingimento apropriado. Exemplos do mesmo incluem um corante direto, um corante de cuba, um corante de enxofre, um corante disperso, um corante básico, um corante de naftol, um corante de ácido, um corante de ácido mordente, um corante mordente, um corante solúvel em óleo, um corante reativo, um corante de cuba solúvel, um corante de cuba enxofre e um corante de oxidação.
[019]Especificamente, exemplos de C.I. Amarelo Disperso incluem C.I.
Amarelo Disperso 3, 4, 5, 7, 8, 9, 13, 23, 24, 30, 33, 34, 39, 42, 44, 49, 50, 51, 54, 56, 58, 60, 63, 64, 66, 68, 71, 74, 76, 79, 82, 83, 85, 86, 88, 90, 91, 93, 98, 99, 100, 104, 114, 116, 118, 119, 122, 124, 126, 135, 140, 141, 149, 160, 162, 163, 164, 165, 179, 180, 182, 183, 186, 192, 198, 199, 200, 202, 204, 210, 211, 215, 216, 218, 224 e 237. Exemplos de C.I.
Laranja Disperso incluem C.I.
Laranja Disperso 1, 1:1, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 20, 21, 23, 24, 25, 25:1, 29, 30, 31, 32, 33, 37, 38, 42, 43, 44, 45, 47, 48, 49, 50, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 61, 66, 71, 73, 76, 78, 80, 86, 89, 90, 91, 93, 96, 97, 118, 119, 127, 130, 139 e 142. Exemplos de C.I.
Vermelho Disperso incluem C.I.
Vermelho Disperso 1, 4, 5, 7, 11, 12, 13, 15, 17, 27, 43, 44, 50, 52, 53, 54, 55, 55:1, 56, 58, 59, 60, 65, 70, 72, 73, 74, 75, 76, 78, 81, 82, 86, 88, 90, 91, 92, 93, 96, 103, 105, 106, 107, 108, 110, 111, 113, 117, 118, 121, 122, 126, 127, 128, 131, 132, 134, 135, 137, 143, 145, 146, 151, 152, 153, 154, 157, 158, 159, 164, 167, 169, 177, 179, 181, 183, 184, 185, 188, 189, 190, 191, 192, 200, 201, 202, 203, 205, 206, 207, 210, 221, 224, 225, 227, 229, 239, 240, 257, 258, 277, 278, 279, 281, 283, 288, 298, 302, 303, 310, 311, 312, 320, 323, 324, 328, 359, 362 e 364. Outros exemplos incluem, mas não são limitados a: C.I.
Violeta Disperso 1, 4, 8, 11, 17, 23, 26, 27, 28, 29, 31, 33, 35, 36, 38, 40, 43, 46, 48, 49, 50, 51, 52, 56, 57, 59, 61, 63, 69, 77 e 97; C.I.
Verde Disperso 9; C.I.
Marrom Disperso 1, 2, 4, 9, 13, 19, 26 e 27; C.I.
Azul Disperso 3, 5, 7, 9, 14, 16, 19, 20, 26, 26:1, 27, 35, 43, 44, 54, 55, 56, 58, 60, 62, 64, 64:1, 71, 72, 72:1, 73, 75, 77, 79, 79:1, 81, 82, 83, 87, 91, 93, 94, 95, 64:1, 96, 102, 106, 108, 112, 113, 115, 118, 120, 122, 125, 128, 130, 131, 139, 141, 142, 143, 145, 146, 148, 149, 153, 154, 158, 165, 165:1, 165:2, 167, 171, 173, 174, 176, 181, 183, 185, 186, 187, 189, 197, 198, 200, 201, 205, 207, 211, 214, 224, 225, 257, 259, 266, 267, 270, 281, 284, 285, 287, 288, 291, 293, 295, 297, 301, 315, 330, 333, 334, 339, 341, 353, 354, 358, 359, 360, 364, 365, 366 e 368; C.I.
Preto Disperso 1, 3, 10 e 24; C.I.
Amarelo Solvente 114; C.I.
Laranja Solvente 60 e 67; C.I.
Vermelho Solvente 146; e C.I.
Azul Solvente 36, 63, 83, 105 e 111.
[020]Conforme usado neste relatório, o termo “pigmento” refere-se a um pó branco ou colorido que é insolúvel em água, um solvente orgânico ou semelhantes. Exemplos dos mesmos incluem um pigmento orgânico e um pigmento inorgânico. Na presente divulgação, pode ser um pigmento orgânico ou um pigmento inorgânico, ainda que um pigmento orgânico seja preferido.
[021]Exemplos específicos incluem: C.I. Pigmento Amarelo 74, 120, 128, 138, 151, 185 e 217; C.I. Pigmento Laranja 13, 16, 34 e 43; C.I. Pigmento Vermelho 122, 146 e 148; C.I. Pigmento Violeta 19 e 23; C.I. Pigmento Azul 15, 15:1, 15:2, 15:3, 15:4, 15:5, e 15:6; e C.I. Pigmento Verde 7 e 8.
[022]Na presente divulgação, um corante é mais preferivelmente usado. Ainda mais preferivelmente, pelo menos um selecionado a partir de um corante disperso, um corante solúvel em óleo e um corante de cuba é usado. Entre os corantes acima, aqueles que apresentam maior capacidade de transferência térmica incluem: C.I. Amarelo Disperso 51, 54, 60, 71, 82 e 211; C.I. Laranja Disperso 5, 7, 20, 23, 24, 25, e 25:1; C.I. Vermelho Disperso 4, 11, 50, 53, 59, 60, 239, 240 e 364; C.I. Violeta Disperso 8, 11, 17, 26, 27, 28 e 36; C.I. Azul Disperso 3, 5, 26, 35, 55, 56, 72, 81, 91, 108, 334, 359, 360 e 366; C.I. Marrom Disperso 26 e 27; C.I. Amarelo Solvente 114; C.I. Laranja Solvente 60 e 67; C.I. Vermelho Solvente 146; e C.I. Azul Solvente 36, 63, 83, 105 e 111. Mais preferidos são: C.I. Amarelo Disperso 54; C.I. Laranja Disperso 25; C.I. Vermelho Disperso 60; C.I. Azul Disperso 72, 359 e 360; C.I. Marrom Disperso 26 e 27; e C.I. Laranja Solvente 60. Particularmente preferidos são: C.I. Amarelo Disperso 54; C.I. Laranja Disperso 25; e C.I. Vermelho Disperso 60.
[023]Estes materiais corantes podem estar na forma de uma material corante em pó ou em massa seca ou um torta úmida ou pasta fluida e pode conter uma pequena quantidade de um dispersante, tal como um tensoativo, para o propósito de suprimir a agregação das partículas do material corante durante ou depois da síntese do material corante. Materiais corantes comercialmente disponíveis apresentam grades, tais como, por exemplo, para tingimento industrial, coloração de resina, tinta, toner e uso de jato de tinta, e seus métodos de produção, pureza, tamanho de partícula do pigmento e semelhantes são diferente entre si. De modo a suprimir a agregação depois da pulverização, um material corante que apresenta um tamanho de partícula menor é preferível e, considerando a influência sobre a estabilidade da dispersão e a precisão de ejeção da tinta, é preferível usar um material corante com como o mínimo de impurezas possível. Como um material corante para o preto, é possível usar um corante obtido por meio da mistura de um corante com base azul como um ingrediente principal com um corante com base laranja e um corante com base vermelha. O mesmo também pode conter uma pequena quantidade de outros materiais corantes insolúveis em água dentro da faixa de ajuste de tom da cor.
[024]O corante descrito acima pode ser obtido por meio de mistura, por exemplo, na preparação de uma tinta preta, um corante azul como um ingrediente principal com um corante laranja e um corante vermelho, conforme apropriado, de modo a ser tonificado para uma cor preta, que pode ser usada como um corante preto. Para o propósito de ajustar com precisão o tom da cor, por exemplo, de azul, laranja, vermelho, violeta ou preto a um tom da cor favorável, dois ou mais corantes podem ser misturados.
[025]O teor do componente (A) na composição de dispersão de tinta está, preferivelmente, na faixa de 0,1 % em massa a 30 % em massa, e, mais preferivelmente, na faixa de 5 % em massa a 20 % em massa. Quando o teor do componente (A) na composição de dispersão de tinta está dentro da faixa acima, a composição exibe propriedades de estabilidade de armazenamento e sedimentação excelentes. Componente (B): Copolímero de Estireno-(met)acrílico
[026]O componente (B) é um copolímero de estireno-(met) acrílico, que é um copolímero de um monômero estirênico e um monômero (met)acrílico. Conforme usado neste relatório, o termo “(met)acrílico” significa “acrílico” e/ou “metacrílico”. Exemplos específicos destes copolímeros incluem um (α-metil)estireno-ácido acrílico copolímero, um copolímero de (α-metil)estireno-ácido acrílico-éster do ácido acrílico, um copolímero de (α-metil)estireno-ácido metracrílico, um copolímero de (α- metil)estireno-ácido metracrílico-éster do ácido acrílico, um copolímero de (α- metil)estireno-(anidro) ácido maleico, um copolímero de éster do ácido acrílico- (anidro) ácido maleico, um copolímero de (α-metil)estireno-éster do ácido acrílico- (anidrido) ácido maleico, um copolímero de éster do ácido acrílico-éster do ácido alilsulfônico, um copolímero de éster acrílico-ácido estireno sulfônico, um copolímero de (α-metil)estireno-ácido metacrílico sulfônico, um copolímero de poliéster-ácido acrílico, um copolímero de poliéster-ácido acrílico-éster do ácido acrílico, um copolímero de poliéster-ácido metracrílico e um éster do copolímero de poliéster-ácido metracrílico-ácido acrílico. Entre estes, compostos preferidos contendo um grupo hidrocarboneto aromático são aqueles contendo estireno. Conforme usado neste relatório, o termo “(α-metil)estireno” é interpretado como incluindo α-metil estireno e estireno.
[027]Exemplos específicos do componente (B) incluem, mas não são limitados a Joncryl® 52J, 57J, 60J, 63J, 70J, JDX-6180, HPD-196, HPD 96J, PDX- 6137 A, 6610, JDX-6500, JDX-6639, PDX-6102B e PDX-6124 (todos fabricados pela BASF). Conforme usado neste relatório, ® significa uma marca registrada no Japão e/ou em outros países.
[028]O componente (B) apresenta uma massa molecular média em peso, preferivelmente, de 1000 a 20000, mais preferivelmente, de 2000 a 19000, e, particularmente preferivelmente, de 4000 a 17000. Se a massa molecular média em peso for muito pequena, a capacidade de estabilização da dispersão para um corante sublimável diminui, enquanto que, se for muito grande, a capacidade de dispersar o corante sublimável diminui e a viscosidade da tinta pode aumentar excessivamente.
Ambos não são preferíveis. A massa molecular média em peso do copolímero de estireno-ácido acrílico é medida por um método de GPC (cromatografia de permeação em gel). A temperatura de transição vítrea do copolímero de estireno-(met)acrílico usado como o componente (B) é, preferivelmente, de 45 C a 135 C, mais preferivelmente, de 55 C a 120 C, e, particularmente preferivelmente, de 60 C a 110 C. O valor de ácido do copolímero de estireno-(met)acrílico usado como o componente (B) é, preferivelmente, de 50 mg KOH/g a 250 mg KOH/g, mais preferivelmente, de 100 mg KOH/g a 250 mg KOH/g, e, particularmente preferivelmente, de 150 mg KOH/g a 250 mg KOH/g. Um valor de ácido excessivamente pequeno causa a deterioração na solubilidade da resina em água, o que tende a diminuir a capacidade de estabilização da dispersão para o corante sublimável, enquanto um valor de ácido excessivamente grande aumenta a afinidade com um meio aquoso, o que causa facilmente a ocorrência de escoamento na imagem impressa. Ambos não são preferíveis. O valor de ácido da resina, que representa a quantidade em miligramas de KOH exigido para neutralizar 1 g da resina, é medido, de acordo com JIS-K3054.
[029]O componente (B), que é um copolímero de estireno-(met)acrílico, é, preferivelmente, um componente que apresenta em sua molécula uma estrutura representada pela fórmula (2) e/ou fórmula (3) precedentes. Na fórmula (2), n1 a n3 representam um número inteiro de 1 a 30. Na fórmula (3), m1 e m2 representam um número inteiro de 1 a 43.
[030]Neste respeito, exemplos específicos do copolímero de estireno- (met)acrílico preferido do componente (B) incluem Joncryl 67 (massa molecular média em peso = 12.500, valor de ácido = 213), Joncryl 678 (massa molecular média em peso = 8.500, valor de ácido = 215), Joncryl 682 (massa molecular média em peso =
1.700, valor de ácido = 230), Joncryl 683 (massa molecular média em peso = 8.000, valor de ácido = 160) e Joncryl 690 (massa molecular média em peso = 16.500, valor de ácido = 240).
[031]A composição de dispersão de tinta também pode ser preparada por meio do uso de dois dispersantes de copolímero de estireno-acrílico diferentes ao dispersar uma material corante.
[032]Por exemplo, a composição de dispersão de tinta é, preferivelmente, produzida pelo seguinte método.
[033]Um copolímero de estireno-acrílico é carregado em um solvente orgânico solúvel em água e a temperatura é elevada para 90 C a 120 C para dissolver o mesmo para preparar uma solução de copolímero de estireno-acrílico. Além disso, um copolímero de estireno-acrílico é colocado em suspensão em água, um agente neutralizante é adicionado ao mesmo e a temperatura é elevado para 80 C a 95 C para preparar uma solução neutralizada. A solução de copolímero de estireno-acrílico e a solução neutralizada preparadas são misturadas com um corante e a mistura é dispersa. Desta forma, uma composição de dispersão de copolímero de estireno- acrílico contendo um corpo colorido pode ser produzida.
[034]Também é preferível produzir a composição de dispersão de copolímero de estireno-acrílico contendo um corante e/ou um pigmento, por exemplo, pelo seguinte método.
[035]Um copolímero de estireno-acrílico é carregado em um solvente orgânico solúvel em água e a temperatura é elevada para 90 C a 120 C para preparar uma solução de copolímero de estireno-acrílico. Um agente neutralizante e água depois são carregados na solução, a temperatura é diminuída para formar um líquido de emulsão (um líquido de emulsão ou microemulsão), o líquido de emulsão preparado é misturado com um corante e/ou um pigmento e a mistura é dispersa. Desta forma, uma composição de dispersão de copolímero de estireno-acrílico contendo o corante e/ou o pigmento pode ser produzida. Exemplos do solvente orgânico solúvel em água incluem glicerina (ponto de ebulição: 290 C), etileno glicol, propileno glicol (ponto de ebulição: 188 C), dipropileno glicol (ponto de ebulição: 230 C), butil carbitol (ponto de ebulição: 231 C), metil triglicol, trietileno glicol, butil triglicol, acetato de butil carbitol (ponto de ebulição: 247 C), dietileno glicol, 1,5-pentanodiol, 1,6-hexanodiol, 1,2- hexanodiol, metil diglicol, tripropileno glicol, metanol (ponto de ebulição: 64 C), etanol (ponto de ebulição: 78 C), 1-propanol (ponto de ebulição: 97 C), 2-propanol (ponto de ebulição: 82 C), 1,2-metoxietano (ponto de ebulição: 93 C), tetraidrofurano (ponto de ebulição: 66 C) e p-dioxano (ponto de ebulição: 101 C). Estes solventes orgânicos solúveis em água podem ser usados sozinhos ou em combinação de pelo menos dois dos mesmos.
[036]Visto que o líquido de emulsão antes da mistura com o corante e/ou o pigmento é preparado por meio da neutralização com um agente neutralizante e mistura com água, é necessário usar um agente neutralizante. Exemplos do agente neutralizante incluem hidróxidos de metais alcalinos, hidróxidos de metais alcalinos terrosos, compostos de amina alifática e compostos de álcool amina.
[037]Exemplos de hidróxidos de metal alcalino incluem hidróxido de lítio, hidróxido de sódio e hidróxido de potássio. Exemplos de hidróxidos de metais alcalinos terrosos incluem hidróxido de berílio, hidróxido de magnésio, hidróxido de cálcio e hidróxido de estrôncio. O agente neutralizante é, preferivelmente, um hidróxido de um metal alcalino, mais preferivelmente, hidróxido de lítio, hidróxido de sódio e hidróxido de potássio, e, ainda preferivelmente, hidróxido de potássio.
[038]Exemplos do composto de álcool amina incluem monoetanolamina, dietanolamina, trietanolamina, monopropanolamina, dipropanolamina, tripropanolamina, metiletanolamina, dimetiletanolamina e N-metildietanolamina; entre estas, aminas terciárias são preferidas e trietanolamina mais preferida.
[039]Exemplos do composto de amina alifática incluem amônia, monometilamina, dimetilamina, trimetilamina, monoetilamina, dietilamina e trietilamina; entre estas, amônia ou trietilamina é preferida.
[040]Estes agente neutralizantes podem ser usados sozinhos ou em combinação de pelo menos dois entre os mesmos.
[041]A quantidade do líquido de emulsão que deve ser usada é, preferivelmente, de 10 % a 200 %, mais preferivelmente, de 10 % a 150 %, e, particularmente preferivelmente, de 20 % a 100 %, com base na massa do corante e/ou do pigmento.
[042]Na mistura do corante e/ou do pigmento com o líquido de emulsão e dispersão da mistura, a dispersão pode ser realizada usando um moinho de areia (moinho de esferas), um moinho de rolos, um moinho de esferas, um agitador de tinta, um dispersor ultrassônico, ou um microfluidizador; entre estes, um moinho de areia (moinho de esferas) é preferido. Na pulverização do material corante em um moinho de areia (moinho de esferas), a pulverização é, preferivelmente, realizada sob a condição da eficácia de pulverização aumentada, por exemplo, por meio do uso de esferas de diâmetro pequeno e aumento da taxa de enchimento das esferas e, depois, do tratamento de pulverização, partículas elementares são, preferivelmente, removidas por filtração, separação centrífuga ou semelhantes. Além disso, em termos de aumento da eficácia de pulverização, uma vez que algumas composições de dispersão de tinta apresentam propriedades de formação de espuma, é preferível ajustar as condições de pulverização, de modo que a formação de espuma seja suprimida o máximo possível durante a pulverização. Em alguns casos, por exemplo, um antiespumante com base em álcool de silicone ou acetileno pode ser adicionado em quantidades traço no momento de pulverizar o pigmento. Como alguns antiespumantes inibem a dispersão e microparticulação, entretanto, é necessário usar aquele que não afeta a microparticulação ou a estabilidade depois da dispersão.
[043]Depois da dispersão ou pós-tratamento, tal como filtração, a dispersão pode ser diluída com uma pequena quantidade de água para ajustar o material corante a uma concentração desejada.
[044]Na composição de dispersão de tinta, o tamanho de partícula médio do componente (A) é, preferivelmente, de 10 nm a 500 nm. Quando o tamanho de partícula médio do componente (A) é de 10 nm a 500 nm, a composição exibe propriedades de estabilidade de armazenamento e sedimentação excelentes. O tamanho de partícula médio é medido usando um analisador do tamanho de partícula do tipo dispersão da luz dinâmica ou, de acordo com um método de dispersão de raios X de ângulo pequeno.
[045]Na composição de dispersão de tinta, o teor do componente (B) está, preferivelmente, na faixa de 5 % em massa a 250 % em massa, e, mais preferivelmente, na faixa de 20 % em massa a 150 % em massa, com respeito ao componente (A). Quando o teor do componente (B) na composição de dispersão de tinta está dentro da faixa acima, a composição exibe propriedades de estabilidade de armazenamento e sedimentação excelentes.
[046]No caso em que o componente (A) e o componente (B) formam uma estrutura núcleo-invólucro e uma camada de núcleo é o componente (A) e uma camada de invólucro é o componente (B), a razão em massa (camada de núcleo:camada de invólucro) entre o corante e/ou o pigmento da camada de núcleo e o copolímero de estireno-(met)acrílico da camada de invólucro está, preferivelmente, na faixa de 90:10 a 25:75, e, mais preferivelmente, na faixa de 70:30 a 50:50. Quando a razão em massa entre a camada de núcleo e a camada de invólucro está dentro da faixa acima, a composição exibe propriedades de estabilidade de armazenamento e sedimentação excelentes. Componente (C): Composto Representado pela Fórmula (1)
[047]O composto representado pela fórmula (1) contido na composição de dispersão de tinta é um composto com base em propileno glicol. Na fórmula (1), t representa um número inteiro de 1 a 5, preferivelmente, um número inteiro de 1 a 3, e, mais preferivelmente, 1 ou 2. Exemplos específicos do mesmo incluem propileno glicol e dipropileno glicol.
[048]Na composição de dispersão de tinta, o teor do componente (C) é maior do que 0,18 % em massa. Se o teor do componente (C) não é maior do que 0,18 % em massa, não é possível aperfeiçoar suficientemente a estabilidade de armazenamento da composição. Na composição de dispersão de tinta, o teor do componente (C) está, preferivelmente, na faixa de 1 % em massa a 60 % em massa, e, mais preferivelmente, na faixa de 10 % em massa a 30 % em massa. Componente (D): Composto que apresenta Substituintes de um Grupo Amino e um de Grupo Sulfo em sua Molécula
[049]O componente (D) é um composto que apresenta em sua molécula tanto os substituintes de um grupo amino quanto de um grupo sulfo. Considera-se que este composto é ionicamente ligado ao grupo carbóxi do componente (B) e se comporta como se tivesse um grupo sulfo terminal, desse modo, aperfeiçoando a estabilidade. Como o componente (D), um composto representado pela fórmula (4) é preferível. Na fórmula (4), R representa um grupo alquileno que pode apresentar um substituinte, um grupo alquilideno que pode apresentar um substituinte ou um grupo arileno que pode apresentar um substituinte. A frase “um grupo alquileno que pode apresentar um substituinte” refere-se a um grupo alquileno que é saturado ou insaturado, é um grupo alquileno de cadeia ou cíclico (preferivelmente, C1-C20) e pode apresentar um heteroátomo. Exemplos do mesmo incluem um grupo metileno, um grupo etileno, um grupo propileno, um grupo butileno, um grupo ciclopentileno, um grupo ciclo-hexileno, um grupo norbornileno e um grupo adamantileno; entre estes, um grupo alquileno (C1- C10) é preferido, um grupo alquileno (C1-C5) é mais preferido e, um grupo metileno, um grupo etileno e um grupo propileno são particularmente preferidos. Exemplos do substituinte que pode estar presente no grupo alquileno incluem: um átomo de halogênio; um grupo ciano; um grupo hidróxi; um grupo carbóxi; um grupo sulfo; um grupo sulfamoila; um grupo alcóxi (C1-C4); um grupo alcóxi (C1-C4) substituído por pelo menos um selecionado a partir do grupo que consiste de um grupo hidróxi, um grupo alcóxi (C1-C4); um grupo sulfo e um grupo carbóxi; um grupo N- alquilaminossulfonila; um grupo N-fenilaminossulfonila; um grupo fosfo; um grupo nitro; um grupo acila; um grupo ureido; e um grupo alquila (C1-C6) substituído por um grupo acilamino ou semelhantes substituídos por pelo menos um selecionado a partir do grupo que consiste de um grupo acilamino, um grupo alcóxi (C1-C4), um grupo sulfo e um grupo carbóxi.
A frase “um grupo alquilideno que pode apresentar um substituinte” refere-se a um grupo alquilideno que é saturado ou insaturado, é um grupo alquilideno de cadeia ou cíclico (preferivelmente, C1-C20) e pode apresentar um heteroátomo.
Exemplos do mesmo incluem um grupo etillideno, um grupo propilideno, um grupo butilideno, um grupo ciclopentilideno, um grupo ciclo-hexilideno, um grupo norbornilideno e um grupo adamantilideno; entre estes, um grupo alquilideno (C1-C10) é preferido, grupo alquilideno (C1-C5) é mais preferido e um grupo etillideno ou um grupo propilideno são particularmente preferidos.
Exemplos do substituinte que pode estar presente no grupo alquilideno são os mesmos que os listados para o grupo alquileno.
A frase “um grupo arileno que pode apresentar um substituinte” refere-se a um grupo arileno (preferivelmente, C1-C20) que pode apresentar um heteroátomo.
Exemplos do mesmo incluem um grupo fenileno, um grupo tienileno e um grupo pirrolileno, em que duas ou mais estruturas no anel podem ser condensadas entre si como é o caso, por exemplo, com um grupo naftileno, um grupo antranileno, um grupo fenantrileno ou um grupo quinolileno.
Exemplos do substituinte que pode estar presente no grupo arileno são os mesmo que aqueles listados para o grupo alquileno.
R pode apresentar uma estrutura de éster (-COO-), uma estrutura de éter (-O-) ou uma estrutura de ceto (-(C=O)-). Exemplos específicos do composto representado pela fórmula (4) incluem taurina, ácido 4-amino-1- naftalenossulfônico, ácido hidroxilaminossulfônico, ácido 5-amino-1- nafthalenossulfônico, ácido hidroxilaminossulfônico, ácido 6-amino-1-
naftalenossulfônico, ácido hidroxilaminossulfônico, ácido 3-amino-2,7- naftalenodissulfônico, ácido 2-amino-1,4-benzenossulfônico e ácido 4- aminobenzenossulfônico.
[050]Na composição de dispersão de tinta, o teor do componente (D) está, preferivelmente, na faixa de 0,1 % em massa a 40 % em massa, e, mais preferivelmente, na faixa de 1 % em massa a 20 % em massa. Quando o teor do componente (D) na composição de dispersão de tinta está dentro da faixa acima, a estabilidade da composição de dispersão de tinta é aperfeiçoada por solvatação, devido à influência do grupo sulfo. Componente (E): Solvente Orgânico Solúvel em Água
[051]A composição de dispersão de tinta pode conter adicionalmente um solvente orgânico solúvel em água (E). Exemplos específicos do solvente orgânico solúvel em água incluem: álcoois (C1-C4), tais como metanol, etanol, propanol, isopropanol, butanol, isobutanol, butanol secundário e butanol terciário; amidas de ácido carboxílico, tais como N,N-dimetilformamida e N,N-dimetilacetamida; lactamas, tais como 2-pirrolidona, hidroxietil-2-pirrolidona, N-metil-2-pirrolidona e N- metilpirrolidin-2-ona; ureias cíclicas, tais como 1,3-dimetilimidazolidin-2-ona e 1,3- dimetil-hexa-hidropirimido-2-ona; cetonas ou cetoálcoois, tais como acetona, metil etil cetona e 2-metil-2-hidroxipentano-4-ona; éteres cíclicos, tais como tetraidrofurano e dioxano; mono-, oligo- ou polialquileno glicóis ou tioglicóis que apresentam unidades de alquileno C2-C6, tais como etileno glicol, 1,3-propano diol, 1,2-butileno glicol, 1,4- butileno glicol, 1,6-hexileno glicol, dietileno glicol, trietileno glicol, tetraetileno glicol, polietilenoglicol, polipropileno glicol (representado pela fórmula (1), excluindo aqueles com t sendo 5 ou menor), tiodiglicol e ditiodiglicol; polióis (preferivelmente, trióis), tais como trimetilolpropano, glicerina e hexano-1,2,6-triol; éteres alquílicos (C1-C4) de álcoois poli-hídricos, tais como éter monometílico de etileno glicol, éter monoetílico de etileno glicol, éter monometílico de dietileno glicol, éter monoetílico de dietileno glicol,
éter monobutílico de dietileno glicol (butil carbitol), éter monometílico de trietileno glicol e éter monoetílico de trietileno glicol; γ-butirolactona; e sulfóxido de dimetila. Estes solventes orgânicos podem ser usados sozinhos ou em combinação de pelo menos dois dos mesmos. Conforme usado neste relatório, a frase “solvente orgânico solúvel em água (E)” refere-se a um solvente orgânico solúvel em água, exceto aqueles listados na seção “Componente (C): Composto representado pela fórmula (1)”.
[052]Embora os solventes orgânicos solúveis em água também incluam substâncias que são sólidas na temperatura ambiente, tais como trimetilolpropano, os mesmos são solúveis em água ainda em um estado sólido e podem ser usados para o mesmo propósito do solvente orgânico solúvel em água quando dissolvidos em água. Assim, são descritos neste relatório na categoria de solventes orgânicos solúveis em água, por conveniência. O componente (E) é, preferivelmente, um solvente orgânico solúvel em água que apresenta em sua molécula um ou mais grupos hidróxi. Na composição de dispersão de tinta, o teor do componente (E) está, preferivelmente, na faixa de 1 % em massa a 60 % em massa, e, mais preferivelmente, na faixa de 10 % em massa a 30 % em massa. Quando o teor do componente (E) na composição de dispersão de tinta está dentro da faixa acima, é possível conservar uma composição de emulsão O/W e, assim, preparar uma dispersão de material corante de núcleo-invólucro, contribuindo para o aperfeiçoamento da estabilidade. COM RESPEITO À CONCENTRAÇÃO DE ÍONS SÓDIO, CONCENTRAÇÃO
DE ÍONS POTÁSSIO E CONCENTRAÇÃO DE ÍONS LÍTIO
[053]Na composição de dispersão de tinta, a soma total da concentração de íon sódio, concentração de íon potássio e concentração de íon lítio é de 6800 ppm ou menor, e é, preferivelmente, de 1000 ppm ou maior e de 6800 ppm ou menor. Mais preferivelmente, a soma total da concentração de íon sódio e concentração de íon potássio é de 100 ppm ou maior e de 6800 ppm ou menor. Além disso, preferivelmente, a soma total da concentração de íon sódio e concentração de íon potássio é de 100 ppm ou maior e de 6000 ppm ou menor. Os íons respectivos podem ser medidos por cromatografia iônica (por exemplo, DX-320 fabricada pela Nippon Dionex K.K.). Conforme usado neste relatório, “ppm” é baseado na massa.
[054]Quando a soma total da concentração de íon sódio, concentração de íon potássio e concentração de íon lítio na composição de dispersão de tinta é de 6800 ppm ou menor, a estabilidade de armazenamento é aperfeiçoada. Quando a soma total da concentração de íon sódio, concentração de íon potássio e concentração de íon lítio na composição de dispersão de tinta é de 1000 ppm ou maior, a estabilidade de ejeção é aperfeiçoada.
[055]Quando a soma total da concentração de íon sódio e concentração de íon potássio na composição de dispersão de tinta é de 6800 ppm ou menor, a estabilidade de armazenamento é aperfeiçoada. Quando a soma total da concentração de íon sódio e a concentração de íon potássio na composição de dispersão de tinta é de 100 ppm ou maior, a estabilidade de ejeção é aperfeiçoada.
[056]Cada concentração de íons na composição de dispersão de tinta, de acordo com a presente divulgação, é a soma das concentrações de íons correspondentes no líquido de emulsão e no corante. A concentração de íons no líquido de emulsão é maior do que a concentração de íons no corante e as concentrações de íons são ajustadas, de modo que sua soma seja de 6800 ppm ou menor. A concentração de cada um dos íons (Na, K, e Li) no líquido de emulsão pode ser controlada pelo grau de neutralização da resina usada na produção de líquido de emulsão ou a quantidade de adição de hidróxido alcalino ou semelhantes usado na neutralização. A concentração de cada um dos íons no corante pode ser controlada até a concentração desejada por um método de purificação de corante existente, tal como um método com ácido clorídrico ou um método com solvente. Componente (F): Antiespumante
[057]Também é possível adicionar (F) um antiespumante à composição de dispersão de tinta. Um antiespumante refere-se a uma substância que apresenta uma ação de extinguir espuma ou suprimir a formação de espuma em uma solução, incluindo, por exemplo, uma substância oleosa com baixa volatilidade e alta capacidade de difusão (tal como álcool superior) e um tensoativo não iônico.
[058]Exemplos de tensoativos não iônicos incluem: éteres, tais como éter polioxietileno nonilfenílico, éter polioxietileno octilfenílico, éter polioxietileno dodecil fenílico, éter polioxietileno oleílico, éter polioxietileno laurílico e éter polioxietileno alquílico; ésteres, tais como éster do ácido polioxietileno oleico, éster do ácido polioxietileno diesteárico, laurato de sorbitano, monoestearato de sorbitano, mono- oleato de sorbitano, sesquioleato de sorbitano, mono-oleato de polioxietileno e estearato de polioxietileno; acetileno glicóis (álcoois), tais como 2,4,7,9-tetrametil-5- decino-4,7-diol, 3,6-dimetil-4-octino-3,6-diol, 3,5-dimetil-1-hexino-3-ol; Surfynol 104, 105, 82, 465, Olfine STG, etc. (todos fabricados pela Nissin Chemical Industry Co., Ltd.); e éteres de poliglicol (por exemplo, Tergitol 15-S-7 fabricado pela SIGMA- ALDRICH). Entre estes, antiespumantes com base em acetileno glicol são preferidos e Surfynol 104, 105, 82 e 465 fabricados pela Nissin Chemical Industry Co., Ltd são mais preferidos. Na composição de dispersão de tinta, o teor do componente (F) está, preferivelmente, na faixa de 0,01 % em massa a 0,5 % em massa, e, mais preferivelmente, na faixa de 0,05 % em massa a 0,3 % em massa. O ajuste do teor do componente (F) na composição de dispersão de tinta dentro da faixa acima fornece um efeito antiespumante durante a dispersão, permitindo que a dispersão prossiga eficazmente sem efeito adverso sobre a estabilidade da dispersão. Componente (G): Preservante
[059]Também é possível adicionar um preservante (G) à composição de dispersão de tinta.
[060]Exemplos do preservante incluem compostos orgânicos com base em enxofre, compostos orgânicos com base em nitrogênio enxofre, compostos orgânicos com base em halogênio, compostos com base em haloaril sulfona, compostos com base em iodopropargila, compostos com base em haloalquiltio, compostos com base em nitrila, compostos com base em piridina, compostos com base em 8-oxiquinolina, compostos com base em benzotiazol, compostos com base em isotiazolina, compostos com base em ditiol, compostos com base em óxido de piridina, compostos com base em nitropropano, compostos orgânicos com base em estanho, compostos fenólicos, compostos com base em sal de amônio quaternário, compostos com base em triazina, compostos com base em tiazina, compostos com base em anilida, compostos com base em adamantano, compostos com base em ditiocarbamato, compostos bromados com base em indanona, compostos com base em de bromoacetato de benzila e compostos com base em sal inorgânico. Sem limitação, exemplos específicos dos compostos orgânicos com base em halogênio incluem pentaclorofenol de sódio, exemplos específicos dos compostos com base em óxido de piridina incluem 2-piridinotiol-1-óxido de sódio e exemplos específicos dos compostos com base em isotiazolina incluem 1,2-benzisotiazolin-3-ona, 2-n-octil-4- isotiazolin-3-ona, 5-cloro-2-metil-4-isotiazolin-3-ona, cloreto de magnésio de 5-cloro- 2-metil-4-isotiazolin-3-ona, cloreto de cálcio de 5-cloro-2-metil-4-isotiazolin-3-ona e cloreto de cálcio de 2-metil-4-isotiazolin-3-ona. Exemplos específicos de outros preservantes incluem acetato de sódio anidro, sorbato de sódio, benzoato de sódio e Proxel® GXL(S) e Proxel® XL-2(S) (Proxel é uma marca registrada no Japão e/ou outros países) fabricados pela Arch Chemicals, Inc.
[061]Na composição de dispersão de tinta, o teor do componente (G) está, preferivelmente, na faixa de 0,01 % em massa a 0,5 % em massa, e, mais preferivelmente, na faixa de 0,1 % em massa a 0,3 % em massa. O ajuste do teor do componente (G) na composição de dispersão de tinta dentro da faixa acima pode fornecer uma ação bactericida, suprimindo o aumento da viscosidade.
OUTROS INGREDIENTES
[062]Além dos componentes (A) a (G), a composição de dispersão de tinta pode conter adicionalmente, por exemplo, um agente antifúngico, um ajustador de pH, um reagente quelante, um agente preventivo de ferrugem, um absorvedor de ultravioleta solúvel em água, um composto polimérico solúvel em água, um solubilizador do material corante, um antioxidante e/ou um tensoativo.
AGENTE ANTIFÚNGICO
[063]Exemplos do agente antifúngico incluem dehidroacetato de sódio, benzoato de sódio, piridinotiona-1-óxido de sódio, éster etílico do ácido p- hidroxibenzoico, 1,2-benzisotiazolin-3-ona e sais dos mesmos. Quando um agente antifúngico é usado, , preferivelmente, o mesmo é usado em uma quantidade de 0,02 % em massa a 1,00 % em massa na composição de dispersão de tinta. AJUSTADOR DE pH
[064]Como o ajustador de pH, qualquer substância pode ser usada, contanto que o pH da tinta possa ser controlado dentro da faixa de aproximadamente 5 a 11 sem afetar adversamente a tinta a ser preparada. Exemplos específicos do mesmo incluem: alcanolaminas, tais como dietanolamina, trietanolamina e N- metildietanolamina; hidróxidos de metal alcalino, tais como hidróxido de lítio, hidróxido de sódio e hidróxido de potássio; hidróxido de amônio (água amoniacal); carbonatos de metais alcalinos, tais como carbonato de lítio, carbonato de sódio, hidrogenocarbonato de sódio e carbonato de potássio; sais de metais alcalinos de ácidos orgânicos, tais como acetato de potássio; e bases inorgânicas, tais como silicato de sódio e fosfato de dissódio.
REAGENTE QUELANTE
[065]Exemplos específicos do reagente quelante incluem etilenodiaminotetra- acetato de sódio, nitrilotriacetato de sódio, hidroxietiletilenodiamina triacetato de sódio, dietilenotriamina penta-acetato de sódio e uracil diacetato de sódio.
AGENTE PREVENTIVO DE FERRUGEM
[066]Exemplos do agente preventivo de ferrugem incluem sulfito de ácido, tiossulfato de sódio, tioglicolato de amônio, nitrito de di-isopropilamônio, tetranitrato de pentaeritritol e nitrito de diciclo-hexilamônio.
ABSORVEDOR DE ULTRAVIOLETA SOLÚVEL EM ÁGUA
[067]Exemplos do absorvedor de ultravioleta solúvel em água incluem compostos com base em benzofenona sulfonados, compostos com base em benzotriazol, compostos com base em ácido salicílico, compostos com base em ácido cinâmico e compostos com base em triazina.
COMPOSTO POLIMÉRICO SOLÚVEL EM ÁGUA
[068]Exemplos do composto polimérico solúvel em água incluem álcoois polivinílicos, derivados de celulose, poliaminas e poli-iminas.
ANTIOXIDANTE
[069]Exemplos do antioxidante incluem uma variedade de agentes antiesmaecimento com base em complexo orgânico e metálico. Exemplos dos agentes antiesmaecimento orgânicos incluem hidroquinonas, alcoxifenóis, dialcoxifenóis, fenóis, anilinas, aminas, indanos, cromanos, alcoxianilinas e heterociclos.
TENSOATIVO
[070]Exemplos do tensoativo incluem tensoativos conhecidos, tais como tensoativos aniônicos, catiônicos, não iônicos, com base em silicone e com base em flúor. Exemplos de tensoativos aniônicos incluem alquilsulfonatos, alquilcarboxilatos, sulfonatos de α-olefina, acetatos de éter polioxietileno alquílico, N-acilaminoácidos e sais dos mesmos, sais de N-acilmetiltaurina, sulfatos de éter polioxialquílico de sulfato de alquila, fosfatos de éter polioxietileno alquílico de sulfato de alquila, sabão ácido de rosina, sulfatos de óleo de mamona, sulfatos de álcool laurílico, éster de ácido fosfórico do tipo alquilfenol, éster do ácido fosfórico do tipo alquila, sulfonato de alquilarila, sulfosuccinato de dietila, dietil-hexilsulfosuccinato e dioctilsulfossuccinato.
Na presente divulgação, é particularmente preferível conter um tensoativo aniônico. Dentre eles, ácido sulfosuccínico, especificamente, dietilsulfossuccinato, dietil- hexilsulfossuccinato, dioctilsulfossuccinato e semelhantes são particularmente preferíveis.
[071]Exemplos de tensoativos catiônicos incluem derivados de 2-vinilpiridina e derivados de poli-4-vinilpiridina.
[072]Exemplos de tensoativos anfóteros incluem ácido laurildimetilaminoacético betaína, 2-alquil-N-carboximetil-N-hidroxietilimidazolínio betaína, betaína ácido amidopropildimetilaminoacético do ácido graxo do óleo de coco, polioctilpoliaminoetilglicina e derivados de imidazolina.
[073]Exemplos de tensoativos não iônicos incluem: éteres, tais como éter polioxietileno nonilfenílico, éter polioxietileno octilfenílico, éter polioxietileno dodecilfenílico, éter polioxietileno oleílico, éter polioxietileno laurílico e éter polioxietileno alquílico; ésteres, tais como éster do ácido polioxietileno oleico, éster do ácido polioxietileno diesteárico, laurato de sorbitano, monoestearato de sorbitano, mono-oleato de sorbitano, sesquioleato de sorbitano, mono-oleato de polioxietileno, e estearato de polioxietileno; acetileno glicóis (álcoois), tais como 2,4,7,9-tetrametil-5- decino-4,7-diol, 3,6-dimetil-4-octino-3,6-diol e 3,5-dimetil-1-hexino-3-ol; Surfynol 104, 105, 82, 465, Olfine STG, etc. (todos fabricados pela Nissin Chemical Industry Co., Ltd.); e éteres de poliglicol (por exemplo, Tergitol 15-S-7 fabricado pela SIGMA- ALDRICH).
[074]Exemplos dos tensoativos com base em silicone incluem siloxano modificado com poliéter e polidimetilsiloxano modificado com poliéter. Exemplos específicos de produtos comercialmente disponíveis incluem BYK-347 (siloxano modificado com poliéter), BYK-345 e BYK-348 (polidimetilsiloxano modificado com poliéter), todos fabricados pela BYK Japan KK.
[075]Exemplos dos tensoativos com base em flúor incluem compostos de ácido perfluoroalquil sulfônico, compostos com base em ácido perfluoroalquil carboxílico, compostos de éster do ácido perfluoroalquil fosfórico, adutos de óxido de perfluoroalquil etileno e compostos poliméricos de éter de polioxialquileno que apresentam um grupo éter perfluoroalquílico em uma cadeia lateral. Exemplos específicos de produtos comercialmente disponíveis incluem Zonyl TBS, FSP, FSA, FSN-100, FSN, FSO-100, FSO, FS-300, Capstone FS-30, FS-31 (fabricados pela DuPont); PF-151N, e PF-154N (fabricados pela Omnova).
[076]Os agentes de preparação de tinta descritos acima são usados sozinhos ou em combinação.
[077]A composição de dispersão de tinta, preferivelmente, apresenta uma composição de dispersão que contém partículas tal que, quando um círculo circunscrito e um círculo inscrito são aplicados concentricamente a cada partícula em uma imagem STEM, a mais do que metade das partículas, o diâmetro do círculo inscrito é de 5 nm ou maior e menor do que 300 nm e a redondeza definida pela diferença no raio entre o círculo circunscrito concêntrico e círculo inscrito é de 20 nm ou menor.
[078]A composição de dispersão de tinta é extremamente excelente na estabilidade de armazenamento. Consequentemente, esta composição pode fornecer excelente estabilidade de ejeção quando usada para tintas com base em água, particularmente, tintas com base em água para impressão a jato de tinta. No caso de uma tinta com base em água, é preferível que o corante e/ou pigmento descritos acima estejam contidos na tinta com base em água em uma quantidade de 0,3 % em massa a 10 % em massa em termos de corante puro. Uma tinta com base em água pode ser obtida com um aditivo, tal como o preservante, agente antifúngico, ajustador de pH, agente quelante, agente preventivo de ferrugem, absorvedor de ultravioleta solúvel em água, composto polimérico solúvel em água, solubilizador do material corante, antioxidante ou tensoativo precedentes.
[079]O pH da tinta com base em água é, preferivelmente, de 5 a 11, e, mais preferivelmente, de 7 a 10, para o propósito de aperfeiçoar a estabilidade de armazenamento. O pH e a tensão superficial da composição de tinta podem ser apropriadamente ajustados com o ajustador de pH ou tensoativo precedente.
[080]A composição de dispersão de tinta, de acordo com a presente divulgação pode ser usada em vários campos. A tinta com base em água é, entretanto, adequada para tinta para escrita com base em água, tinta de impressão com base em água, tinta para gravação de informações, impressão têxtil e semelhantes, e é particularmente preferivelmente usada como tinta para gravação a jato de tinta.
EXEMPLOS
[081]Em seguida, a presente divulgação será descrita em mais detalhes com referência aos exemplos, ainda que a presente divulgação não seja limitada por estes exemplos. Nos exemplos, “partes” significa “partes em massa” e “%” significa “% em massa”. LÍQUIDO DE EMULSÃO 1
[082]Ao hidróxido de sódio (3,7 partes), água desionizada (96,3 partes) e propileno glicol (60 partes) foram adicionadas 40 partes de Joncryl 683 (um copolímero de estireno-(met)acrílico, fabricado pela BASF, que apresenta em sua molécula uma estrutura da fórmula (2) com uma massa molecular média em peso de
8.000, uma temperatura de transição vítrea de 75 °C, e um valor de ácido de 160 mg KOH/g), a mistura depois foi agitada em temperaturas elevadas de 90 °C a 120 °C durante 5 horas e um líquido de emulsão 1 de Joncryl 683 foi obtido. LÍQUIDO DE EMULSÃO 2
[083]Ao hidróxido de sódio (4,1 partes), água desionizada (95,9 partes) e propileno glicol (60 partes) foram adicionadas 40 partes de Joncryl 690 (um copolímero de estireno-(met)acrílico, fabricado pela BASF, que apresenta em sua molécula uma estrutura da fórmula (3) com uma massa molecular média em peso de
16.500, uma temperatura de transição vítrea de 102 °C e um valor de ácido de 240 mg KOH/g), a mistura depois foi agitada em temperaturas elevadas de 90 °C a 120 °C durante 5 horas e um líquido de emulsão 2 de Joncryl 690 foi obtido. LÍQUIDO DE EMULSÃO 3
[084]40 partes de Joncryl 690 (um copolímero de estireno-(met)acrílico, fabricado pela BASF, que apresenta em sua molécula uma estrutura da fórmula (3) com uma massa molecular média em peso de 16.500, uma temperatura de transição vítrea de 102 °C e um valor de ácido de 240 mg KOH/g) foram adicionadas ao propileno glicol (60 partes) e a mistura depois foi agitada em temperaturas elevadas de 90 °C a 120 °C durante 5 horas para obter uma solução de Joncryl 690 40 %. A mistura depois foi resfriada entre 70 °C a 90 °C, hidróxido de sódio foi adicionado (4,1 partes) e agitada durante 1 hora. Em seguida, à mistura foi ainda adicionada água desionizada (180 partes) e 0,1 parte de Surfynol 104 (fabricado pela Nissin Chemical Industry Co., Ltd.) e foi agitada durante 1 hora, mantendo uma temperatura de 70 °C a 95 °C para obter um líquido de emulsão (A) de Joncryl 690.
[085]O líquido de emulsão (A) resultante foi submetido ao tratamento de dispersão durante cerca de 15 horas em um moinho de areia usando esferas de vidro que apresentam um diâmetro de 0,2 mm sob esfriamento. Depois do tratamento de dispersão, filtração foi realizado com papel de filtro de fibra de vidro GC-50 (fabricado pela Toyo Roshi Kaisha Ltd., diâmetro do poro do filtro = 0,5 μm) para obter um líquido de emulsão 3 de Joncryl 690 a partir do qual os componentes que apresentam tamanho de partícula grande foram removidos. LÍQUIDO DE EMULSÃO 4
[086]Ao hidróxido de sódio (3,1 partes), água desionizada (96,9 partes) e propileno glicol (60 partes) foram adicionadas 40 partes de Joncryl 678 (um copolímero de estireno-(met)acrílico, fabricado pela BASF, que apresenta em sua molécula uma estrutura da fórmula (2) com uma massa molecular média em peso de
8.500, uma temperatura de transição vítrea de 85 °C e um valor de ácido de 215 mg KOH/g), a mistura depois foi agitada em temperaturas elevadas de 90 °C a 120 °C durante 5 horas e um líquido de emulsão 4 de Joncryl 678 foi obtido. LÍQUIDO DE EMULSÃO 5
[087]Ao hidróxido de potássio (4,3 partes), água desionizada (95,7 partes) e propileno glicol (60 partes) foram adicionadas 40 partes de Joncryl 678 (um copolímero de estireno-(met)acrílico, fabricado pela BASF, que apresenta em sua molécula uma estrutura da fórmula (2) com uma massa molecular média em peso de
8.500, uma temperatura de transição vítrea de 85 °C e um valor de ácido de 215 mg KOH/g), a mistura depois foi agitada em temperaturas elevadas de 90 °C a 120 °C durante 5 horas e um líquido de emulsão 5 de Joncryl 678 foi obtido. LÍQUIDO DE EMULSÃO 6
[088]Ao hidróxido de lítio (1,9 partes), água desionizada (98,1 partes) e propileno glicol (60 partes) foram adicionadas 40 partes de Joncryl 678 (um copolímero de estireno-(met)acrílico, fabricado pela BASF, que apresenta em sua molécula uma estrutura da fórmula (2) com uma massa molecular média em peso de
8.500, uma temperatura de transição vítrea de 85 °C e um valor de ácido de 215 mg KOH/g), a mistura depois foi agitada em temperaturas elevadas de 90 °C a 120 °C durante 5 horas e um líquido de emulsão 6 de Joncryl 678 foi obtido. SOLUÇÃO AQUOSA 1
[089]Uma mistura foi obtida por meio da mistura de 40 partes de Joncryl 690 (um copolímero de estireno-(met)acrílico, fabricado pela BASF, que apresenta em sua molécula uma estrutura da fórmula (3) com uma massa molecular média em peso de
16.500, uma temperatura de transição vítrea de 102 °C e um valor de ácido de 240 mg KOH/g), hidróxido de sódio (6,8 partes), água desionizada (153,0 partes), 0,1 parte de Proxel GXL (fabricado pela Arch Chemicals, Inc.) e 0,1 parte de Surfynol 104 (fabricado pela Nissin Chemical Industry Co., Ltd.) e agitada em temperaturas elevadas de 70 °C a 95 °C durante 10 horas para obter uma solução aquosa 1 20 % de Joncryl 690. EXEMPLOS 1 A 19 E EXEMPLOS COMPARATIVOS 1 A 4 - PREPARAÇÃO
DA COMPOSIÇÃO DE DISPERSÃO DE TINTA
[090]Esferas de vidro que apresentam um diâmetro de 0,2 mm foram respectivamente adicionadas às misturas dos componentes listados nas Tabelas 1 a 2 e o tratamento de dispersão foi realizado durante cerca de 15 horas em um moinho de areia sob esfriamento com água. Água desionizada foi adicionada a cada líquido obtido, de modo que o teor de corantes na massa total do líquido foi ajustado para 15 %. Os líquidos resultantes foram respectivamente filtrados através de papel de filtro de fibra de vidro GC-50 (fabricado pela ADVANTEC Co., Ltd.) para obter as composições de dispersão de tinta dos exemplos e exemplos comparativos. EXEMPLOS 20 A 38 E EXEMPLOS COMPARATIVOS 5 A 8 - PREPARAÇÃO
OF TINTA COM BASE EM ÁGUA CONTENDO COMPOSIÇÃO DE DISPERSÃO DE TINTA
[091]Os componentes listados nas Tabelas 4 a 5 foram adicionados a cada composição de dispersão de tinta (40 partes) obtida nos Exemplos 1 a 19 e nos Exemplos Comparativos 1 a 4, de modo que o teor de corantes na massa total do líquido fosse ajustado para 6,0 %. Os líquidos resultantes foram respectivamente filtrados através de papel de filtro de fibra de vidro GC-50 (fabricado pela ADVANTEC Co., Ltd.) para obter as tintas com base em água dos Exemplos 20 a 38 e dos Exemplos Comparativos 5 a 8.
Tabela 1 Exemplo Composição de dispersão de tinta 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Or25 30 30 30 30 30 R60 30 30 Componente (A) B360 30 30 corante e/ou pigmento B359 30 Y54 30 B77 30 Líquido de emulsão 1 78 Líquido de emulsão 2 78 78 78 144 144 144 144 144 Componente (B) Líquido de emulsão 3 78 66 líquido de emulsão contendo copolímero de estireno-(met)acrílico Líquido de emulsão 4 78 Líquido de emulsão 5 Líquido de emulsão 6 Solução aquosa Solução aquosa 1 4 Componente (C) Propileno glicol 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10%SF104PG 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 Outros componentes Proxel GXL 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 Água desionizada 81,3 81,3 81,3 89,3 81,3 81,3 81,3 15,3 15,3 15,3 15,3 15,3 Total 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 (i) Concentração de sódio (ppm) 3198 3056 2410 2545 3102 3060 3510 5640 5438 5320 5352 5728 (ii) Concentração de potássio (ppm) 67 106 55 60 99 87 201 159 178 168 155 213 (iii) Concentração de lítio (ppm) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 (i)+(ii) (ppm) 3265 3162 2465 2605 3201 3147 3711 5799 5616 5488 5507 5941 (i)+(ii)+(iii) (ppm) 3265 3162 2465 2605 3201 3147 3711 5799 5616 5488 5507 5941
Tabela 2 Exemplo Exemplo Comparativo Composição de dispersão de tinta 13 14 15 16 17 18 19 1 2 3 4 Or25 30 30 30 R60 30 30 Componente (A) B360 30 30 corante e/ou pigmento B359 30 Y54 30 30 30 B77 Líquido de emulsão 1 Líquido de emulsão 2 78 Componente (B) líquido de emulsão Líquido de emulsão 3 contendo copolímero de Líquido de emulsão 4 estireno-(met)acrílico Líquido de emulsão 5 120 120 90 60 85 Líquido de emulsão 6 85 Solução aquosa Solução aquosa 1 44 44 44 44 Componente (C) Propileno glicol 10 10 10 10 10 10 10 Outros componentes 10%SF104PG 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 Proxel GXL 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 74, 125, 125, 125, Água desionizada 81,3 39,3 39,3 69,3 99,3 74,3 125,3 3 3 3 3 Total 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 (i) Concentração de sódio (ppm) 2877 211 183 122 105 117 180 6830 7545 7603 6994 (ii) Concentração de potássio (ppm) 53 2526 2340 1755 1263 1895 19 66 75 57 71 265 (iii) Concentração de lítio (ppm) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3
(i) +(ii) (ppm) 2930 2737 2523 1877 1368 2012 199 6896 7620 7660 7065 285 (i)+(ii)+(iii) (ppm) 2930 2737 2523 1877 1368 2012 6896 7620 7660 7065 2
Tabela 3 Exemplo Exemplo Comparativo 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 1 2 3 4 Tamanho da partícula 102 114 97 132 122 87 120 106 131 107 97 109 105 107 117 98 159 114 115 97 88 101 125 D50 (nm) inicial Tamanho da partícula D50 (nm) 168 176 120 167 151 98 150 109 140 155 121 166 133 166 120 102 151 126 203 540 188 140 188 60°C 1 semana Propriedad Satis Sati Satis Sati Sati Sati Satis Sati Satis Consi Consi Consi Con Satis Satis Satis Satis Satis Consi Defi Def Def Def es da fatóri sfat fatóri sfat sfat sfat fatóri sfat fatóri deráv deráv deráv sider fatóri fatóri fatóri fatóri fatóri deráv cient icie icie icie sedimentaç o ório o ório ório ório o ório o el el el ável o o o o o el e nte nte nte ão
Tabela 4 Composição de tinta com base Exemplo em água 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 Exemplo 1 40 Exemplo 2 40 Exemplo 3 40 Exemplo 4 40 Exemplo 5 40 Composição Exemplo 6 40 de dispersão de tinta Exemplo 7 40 Exemplo 8 40 Exemplo 9 40 Exemplo 10 40 Exemplo 11 40 Exemplo 12 40 Glicerina 26 26 26 26 26 26 26 26 26 26 26 26 Propileno 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 glicol Surfynol 465 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 Outros componentes Proxel GXL 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 TEA-80 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 Quantida Quantida Quantida Quantida Quantida Quantida Quantida Quantida Quantida Quantida Quantida Quantida Água de de de de de de de de de de de de desionizada residual residual residual residual residual residual residual residual residual residual residual residual Total 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0
Tabela 5 Composição de tinta com base em Exemplo Exemplo Comparativo água 32 33 34 35 36 37 38 5 6 7 8 Exemplo 13 40 Exemplo 14 40 Exemplo 15 40 Exemplo 16 40 Exemplo 17 40 Composição Exemplo 18 40 de dispersão Exemplo 19 40 de tinta Exemplo 40 Comparativo 1 Exemplo 40 Comparativo 2 Exemplo 40 Comparativo 3 Exemplo 40 Comparativo 4 Glicerina 26 26 26 26 26 26 26 26 26 26 26 Propileno glicol 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 Surfynol 465 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 Outros Proxel GXL 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 componentes TEA-80 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 Quantida Quantida Quantida Quantida Quantida Quantida Quantida Quantida Quantida Quantida Quantida Água desionizada de de de de de de de de de de de residual residual residual residual residual residual residual residual residual residual residual Total 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0
Tabela 6
Exemplo Exemplo Comparativo 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 5 6 7 8 Propriedade de enchimento inicial A A A A A A A A A A A A A A A A A A A C B C B Estabilidade de ejeção A A A A A A A A A A A A A A A A A A A C C C B
[092]Os números nas tabelas, para os quais nenhuma unidade é designada, representam “os número de partes” e as abreviações são as seguintes: Or25: C.I. Laranja Disperso 25 R60: C.I. Vermelho Disperso 60 B360: C.I. Azul Disperso 360 B359: C.I. Azul Disperso 359 Y54: C.I. Amarelo Disperso 54 B77: C.I. Azul Disperso 77 10 % SF 104 PG: Surfynol 104 diluído até 10 % de concentração com propileno glicol Surfynol 104: tensoativo de acetileno glicol (fabricado pela Air Products and Chemicals, Inc.), um antiespumante Proxel GXL: preservante (fabricado pela Lonza) TEA-80: trietanolamina 80 % (fabricada pela Junsei Chemical Co., Ltd.) Surfynol 465: tensoativo de glicol acetilênico (fabricado pela Nissin Chemical Industry Co., Ltd.), um antiespumante.
RESULTADOS DA AVALIAÇÃO
[093]Para os Exemplos 1 a 19 e Exemplos Comparativos 1 a 4, os seguintes testes foram conduzidos. Os resultados são resumidos na Tabela 3.
TESTE DE ALTERAÇÃO DO TAMANHO DE PARTÍCULA PARA A CONFIRMAÇÃO DAS PROPRIEDADES DE SEDIMENTAÇÃO
[094]O diâmetro mediano (D50, tamanho de partícula médio) do corante em cada composição de dispersão de tinta em um estado inicial e depois de armazenado durante 1 semana a 60 °C foi medido com MICRO TRAC UPA EX150 (fabricado pela Microtrac Bel).
[095]A presença ou ausência de sedimento foi visualmente confirmada para cada composição de dispersão de tinta depois de armazenada a 60 °C durante 1 semana e a avaliação foi feita, de acordo com os seguintes critérios. Satisfatório: Nenhuma sedimentação ocorreu. Considerável: Sedimentação leve ocorreu. Deficiente: Sedimentação significante ocorreu.
[096]Quando observada com um STEM (microscópio eletrônico de transmissão de varredura), a composição de dispersão de tinta de cada um dos exemplos continha um corante de uma estrutura núcleo-invólucro com corantes como a camada de núcleo e um copolímero de estireno-(met)acrílico como a camada de invólucro, ao passo que a composição de dispersão de tinta de nenhum dos exemplos comparativos continha um corante de uma estrutura núcleo-invólucro.
RESULTADOS DA AVALIAÇÃO DAS TINTAS COM BASE EM ÁGUA
[097]Para as tintas com base em água dos Exemplos 20 a 38 e Exemplos Comparativos 5 a 8, os seguintes testes de avaliação foram conduzidos. Os resultados são resumidos na Tabela 6.
AVALIAÇÃO SOBRE A PROPRIEDADE DE ENCHIMENTO INICIAL
[098]Cada tinta preparada foi armazenada a 60 °C durante 1 semana e depois carregada em uma impressora a jato de tinta (PX-504A fabricada pela Seiko Epson Corp.). O enchimento inicial foi realizado para efetuar uma operação de enchimento inicial para a cabeça. Subsequentemente, para confirmar se a tinta foi capaz de ser ejetada a partir de todos os bicos da cabeça, a verificação dos bicos foi conduzida. No caso em que havia um bico a partir do qual a tinta não foi capaz de ser ejetada, a cabeça foi submetida à limpeza (sugando a tinta dentro dos bicos) e, depois, a verificação dos bicos foi novamente conduzida. Com base no número de operações de limpeza exigidas para possibilitar a ejeção da tinta a partir de todos os bicos, a propriedade de enchimento inicial foi avaliada, de acordo com os seguintes critérios de avaliação: A: A tinta foi ejetada a partir de todos os bicos apenas com a sequência de enchimento inicial. B: O número de operações de limpeza exigidas para possibilitar a ejeção da tinta a partir de todos bicos foi 2. C: O número de operações de limpeza exigidas para possibilitar a ejeção da tinta a partir de todos os bicos foi 3 ou maior.
AVALIAÇÃO SOBRE A ESTABILIDADE DE EJEÇÃO
[099]Depois de confirmar que a tinta foi capaz de ser ejetada a partir de todos os bicos da cabeça na seção “Avaliação sobre a Propriedade de Enchimento Inicial” acima, uma imagem de 100 % foi impressa em papel PPC (TP PAPEL, NBS Ricoh Co., Ltd.) por impressão sólida. Com base em na falta de pinos e em que grau a tinta foi capaz de ser continuamente ejetada, a estabilidade de ejeção durante a impressão foi avaliada, de acordo com os três critérios seguintes: A: O número de folhas para as quais a tinta foi capaz de ser continuamente ejetada foi 50 ou maior. B: O número de folhas para as quais a tinta foi capaz de ser continuamente ejetada foi 20 ou maior e menor do que 30. C: O número de folhas para as quais a tinta foi capaz de ser continuamente ejetada foi 10 ou menor e ocorreu uma grande quantidade de pinos ausentes.
[0100]A partir dos resultados acima, na composição de dispersão de tinta de cada um dos Exemplos 1 a 19, não foi observada sedimentação nem uma alteração significante no tamanho de partícula e a estabilidade de armazenamento foi excelente. Por outro lado, em cada um dos Exemplos Comparativos 1 a 4, um aumento no tamanho de partícula foi observado. Além disso, as tintas com base em água preparadas usando as dispersões de tinta dos Exemplos 1 a 19 foram superiores na propriedade de enchimento inicial e estabilidade de ejeção às tintas com base em água preparadas usando as dispersões de tinta dos Exemplos Comparativos 1 a 4. Isto demonstra que cada composição de dispersão de tinta, de acordo com a presente divulgação, e a tinta com base em água usando a mesma são superiores aos exemplos comparativos.
APLICABILIDADE INDUSTRIAL
[0101]A composição de dispersão de tinta e a tinta com base em água, de acordo com a presente divulgação, apresentam alta estabilidade de armazenamento e são muito úteis, particularmente para a tinta com base em água em aplicações a jato de tinta.

Claims (22)

REIVINDICAÇÕES
1. Composição de dispersão de tinta, CARACTERIZADA pelo fato de que compreende: (A) um corante e/ou um pigmento; (B) um copolímero de estireno-(met)acrílico; e (C) um composto representado pela seguinte fórmula (1): onde t representa 1 a 5, em que um teor (C) do composto representado pela fórmula (1) é maior do que 0,18 % em massa, e uma soma total de uma concentração de íon sódio, uma concentração de íon potássio e uma concentração de íon lítio na composição de dispersão de tinta é de 6800 ppm ou menor.
2. Composição de dispersão de tinta, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que a soma total da concentração de íon sódio, da concentração de íon potássio e da concentração de íon lítio na composição de dispersão de tinta é de 1000 ppm ou maior e 6800 ppm ou menor.
3. Composição de dispersão de tinta, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADA pelo fato de que uma soma total da concentração de íon sódio e da concentração de íon potássio na composição de dispersão de tinta é 100 ppm ou mais e 6800 ppm ou menor.
4. Composição de dispersão de tinta, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, CARACTERIZADA pelo fato de que o componente (A) e o componente (B) formam uma estrutura núcleo-invólucro e uma camada de núcleo da estrutura núcleo-invólucro é o componente (A) e uma camada de invólucro da estrutura núcleo-invólucro é o componente (B).
5. Composição de dispersão de tinta, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 4, CARACTERIZADA pelo fato de que o componente (A) é um corante.
6. Composição de dispersão de tinta, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 5, CARACTERIZADA pelo fato de que o componente (A) é pelo menos um corante selecionado a partir de um corante disperso, um corante solúvel em óleo e um corante de cuba.
7. Composição de dispersão de tinta, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 6, CARACTERIZADA pelo fato de que o componente (A) é pelo menos um corante selecionado a partir de C.I. Amarelo Disperso 54, C.I. Laranja Disperso 25, C.I. Vermelho Disperso 60, C.I. Azul Disperso 72, 359 e 360, C.I. Marrom Disperso 26 e 27 e C.I. Laranja Solvente 60.
8. Composição de dispersão de tinta, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 7, CARACTERIZADA pelo fato de que o componente (B) apresenta uma massa molecular média em peso de 1000 ou maior e de 20000 ou menor.
9. Composição de dispersão de tinta, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 8, CARACTERIZADA pelo fato de que o componente (B) apresenta uma temperatura de transição vítrea de 45 °C ou mais e 135 °C ou menor.
10. Composição de dispersão de tinta, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 9, CARACTERIZADA pelo fato de que o componente (B) apresenta um valor de ácido de 50 mg KOH/g ou maior e de 250 mg KOH/g ou menor.
11. Composição de dispersão de tinta, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 10, CARACTERIZADA pelo fato de que o componente (B) é um copolímero de estireno-acrílico que apresenta, em uma molécula do mesmo, uma estrutura representada pela seguinte fórmula (2) ou (3):
onde n1 a n3 representam um número inteiro de 1 a 30, onde m1 e m2 representam um número inteiro de 1 a 43.
12. Composição de dispersão de tinta, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 11, CARACTERIZADA pelo fato de que t é 2 no componente (C).
13. Composição de dispersão de tinta, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 12, CARACTERIZADA pelo fato de que compreende adicionalmente: (D) um composto que apresenta, em uma molécula do mesmo, os substituintes de um grupo amino e de um grupo sulfo.
14. Composição de dispersão de tinta, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADA pelo fato de que o componente (D) é um composto representado pela seguinte fórmula (4): onde R representa um grupo alquileno, um grupo alquilideno ou um grupo arileno que pode apresentar um substituinte.
15. Composição de dispersão de tinta, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 14, CARACTERIZADA pelo fato de que compreende adicionalmente: (E) um solvente orgânico solúvel em água.
16. Composição de dispersão de tinta, de acordo com a reivindicação 15, CARACTERIZADA pelo fato de que o componente (E) é um solvente orgânico solúvel em água que apresenta, em uma molécula do mesmo, um ou mais grupos hidróxi.
17. Composição de dispersão de tinta, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 16, CARACTERIZADA pelo fato de que o componente (A) apresenta um tamanho de partícula médio de 10 nm a 500 nm.
18. Método para produzir a composição de dispersão de tinta, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 17, CARACTERIZADO pelo fato de que o método compreende: neutralizar e dissolver com uma solução aquosa alcalina.
19. Composição de dispersão de tinta, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 17, CARACTERIZADA pelo fato de que compreende adicionalmente: (F) um antiespumante.
20. Composição de dispersão de tinta, de acordo com a reivindicação 19, CARACTERIZADA pelo fato de que o componente (F) é um tensoativo não iônico.
21. Composição de dispersão de tinta, de acordo com a reivindicação 19 ou 20, CARACTERIZADA pelo fato de que compreende adicionalmente: (G) um preservante.
22. Tinta com base em água, CARACTERIZADA pelo fato de que compreende: a composição de dispersão de tinta, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 17 e 19 a 21.
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