DE10336266A1 - Tinte auf Wasserbasis - Google Patents

Abstract

Eine wäßrige Dispersion mit waserunlöslichen Polymerteilchen, umfassend C. I. Pigment Blue 15 : 4 als Farbstoff; und eine Tinte auf Wasserbasis, die die wäßrige Disperion umfaßt. Die Tinte auf Wasserbasis mit der wäßrigen Dispersion kann geeignet als Tinte auf Wasserbasis für die Tintenstrahlaufzeichnung und dgl. verwendet werden.

Description

• Hintergrund der Erfindung
• Gebiet der Erfindung
• Diese Erfindung betrifft eine wäßrige Dispersion und eine Tinte auf Wasserbasis, die die wäßrige Dispersion umfaßt. Mehr spezifisch betrifft diese Erfindung eine wäßrige Dispersion mit Polymerteilchen und eine Tinte auf Wasserbasis, die die wäßrige Dispersion enthält, die geeignet als Tinte auf Wasserbasis zum Tintenstrahlaufzeichnen und dgl. verwendet werden kann.
• Diskussion des Standes der Technik
• Die Tintenstrahlaufzeichnung ist ein Aufzeichnungssystem zur Bildung von Buchstaben oder Bildern, umfassend das direkte Aufstrahlen von Tintentröpfchen aus sehr feinen Düsen auf ein Aufzeichnungsmedium und das Niederschlagen der Tintentröpfchen auf das Aufzeichnungsmedium. Dieses System hat einige Vorteile, daß nicht nur die Vorrichtung eine ausgezeichnete Arbeitsfähigkeit mit einem niedrigem Rauschniveau zeigt, sondern daß ebenfalls die Färbung erleichtert wird, und ein glattes Papierblatt kann als Aufzeichnungsmedium verwendet werden. Daher wird dieses System in großem Umfang verwendet. Als Tinte für Tintenstrahldrucker wird hauptsächlich eine wasserlösliche farbstoffhaltige Tinte verwendet. Weil die wasserlösliche farbstoffhaltige Tinte sehr brillante Farben entfaltet und der Farbstoff in Wasser aufgelöst ist, ist die Transparenz der Tinte hoch und der Farbton ist lebendig.
• Jedoch gibt es einige Nachteile bei der Verwendung eines Farbstoffes, daß der Farbstoff eine schlechte Lichtechtheit und der Farbstoff eine geringe Wasserresistenz aufweist, weil er wasserlöslich ist.
• Zur Eliminierung dieser Nachteile wurde eine Pigment mit ausgezeichneter Lichtechtheit und Wasserresistenz in den letzten Jahren verwendet.
• Ein Pigment hat den Vorteil, daß das Pigment sich in Wasser nicht auflöst und eine ausgezeichnete Lichtechtheit aufweist. Jedoch ist es bekannt, daß bei einer Tinte auf Pigmentbasis, worin das Pigment verwendet wird, ein sogenanntes Bronzephänomen verursacht wird, so daß eine andere Farbe als die ursprüngliche Farbe des Pigmentes auf der Oberfläche aufgrund des Einflusses der Pigmentteilchen, die auf der Oberfläche des Ausdruckes existieren, auftaucht. Dieses Phänomen ist ein sogenanntes Bronzephänomen und ändert sich je nach Blickwinkel, mit dem der Abzug beobachtet wird, und scheint am deutlichsten zu sein, wenn der Abzug bei einem Winkel, der dem Einfallwinkel entgegengesetzt ist, angesehen wird. Daher hat die Tinte auf Pigmentbasis eine Winkelabhängigkeit des Farbtons. Weil auf der anderen Seite die Tinte auf Farbstoffbasis keine Winkelabhängigkeit aufweist, ist es erforderlich, daß die Tinte auf Pigmentbasis ebenso wie die Tinte auf Farbstoffbasis keine Winkelabhängigkeit aufweist.
• In einem Tintensatz, umfassend drei Farben von Cyantinte, Magentatinte und Gelbtinte existiert eine Winkelabhängigkeit des Farbtons zwischen jeder dieser Farbtinten. Unter diesen ist eine Tinte, die am deutlichsten eine Änderung des Farbtons aufzeigt, eine Cyantinte. Bei der Cyantinte wird ein Kupferphthalocyanin-Pigment in großem Umfang verwendet. Unter diesen wird C.I. Pigment Blue 15:3 am meisten verwendet.
• Jedoch gibt es einen Nachteil bei der Cyantinte, bei der C.I. Pigment Blue 15:3 verwendet wird, daß nämlich die Cyantinte eine große Winkelabhängigkeit aufweist.
• Im allgemeinen ist bei einer Tinte auf der Basis mit einer wäßrigen Dispersion aus wasserlöslichen Vinyl-Polymerteilchen mit einem Pigment ein Verfahren zur Verminderung der Winkelabhängigkeit bekannt, umfassend die Erhöhung des Gewichtsverhältnisses des Polymers zu dem Pigment. Gemäß zu diesem Verfahren ist, obwohl die Winkelabhängigkeit des Farbtons etwas reduziert werden kann, das Ausmaß der Reduktion noch nicht zufriedenstellend.
• Zur Erhöhung der optischen Dichte der Tinte auf Pigmentbasis wurde die Zugabe eines Polymers mit einem Polyethylenglykol(meth)acrylat-Monomer und einer α,β-ethylenisch ungesättigten Carbonsäure (offengelegtes japanisches Patent Hei 6-306317), die Zugabe eines polymeren Dispergiermittels aus einem Polyethylenglykol(meth)acrylat-Monomer oder einem Poly(propylenglykol)(meth)acrylat-Monomer (offengelegtes japanisches Patent 2000-144031) und dgl. vorgeschlagen. Zur Verbesserung der Strahlstabilität der Tinte auf Pigmentbasis wurde die Zugabe von feinen Polymerteilchen (offengelegte japanische Patente Hei 8-218015, Hei 8-151544 und Hei 8-176488), die Zugabe eines Ethylenoxid-Adduktes (offengelegte japanisches Patent Hei 8-176481) und dgl. offenbart.
• Jedoch gibt es einige Nachteile bei einem Polymer, das durch Copolymerisation eines (Meth)acrylat-Monomers mit einer Oxyethyler-Gruppe oder einer Oxytrimethylen-Gruppe als nichtionische Komponente im Überschuß hergestellt ist, daß nämlich das Polymer leicht in ein glattes Papierblatt eindringt, weil das Polymer selbst sehr hydrophil ist, wodurch dessen optische Dichte beim Drucken erniedrigt wird, und daß es schwierig ist, die stabile Strahlstabilität sicherzustellen, weil eine solche Tinte mit dem Polymer eine hohe Viskosität aufgrund der hydrophilen Eigenschaft aufzeigt.
• Zusammenfassung der Erfindung
• Diese Erfindung betrifft eine wäßrige Dispersion, umfassend wasserunlösliche Vinyl-Polymerteilchen, worin die Teilchen C.I. Pigment Blue 15:4 als Färbestoff enthalten, und eine Tinte auf Wasserbasis, die die wäßrige Dispersion umfaßt.
• Detaillierte Beschreibung der Erfindung
• Der Ausdruck "(Meth)acryl", der hierin verwendet wird, bedeutet "Acryl" oder "Methacryl".
• Diese Erfindung betrifft eine wäßrige Dispersion und eine Tinte auf Wasserbasis, die die wäßrige Dispersion umfaßt, die eine ausgezeichnete Winkelabhängigkeit des Farbtons, Wasserresistenz, Lichtechtheit, Reibresistenz, Glanz und Dispersionsstabilität aufweist.
• Diese Erfindung betrifft ebenfalls eine Tinte auf Wasserbasis zur Tintenstrahlaufzeichnung, die eine ausgezeichnete Strahlstabilität aufweist und in der Lage ist, einen Abdruck mit hoher optischer Dichte zu ergeben.
• Diese und andere Vorteile dieser Erfindung werden aufgrund der folgenden Beschreibung ersichtlich.
• Einer der Vorteile dieser Erfindung liegt darin, daß C.I. Pigment Blue 15:4, das nicht so häufig in Cyantinte verwendet wird, anstelle von C.I. Pigment Blue 15:3 als Farbstoff verwendet wird, der in einer Tinte auf Wasserbasis eingesetzt wird, umfassend eine wäßrige Dispersion aus wasserunlöslichen Vinyl-Polymerteilchen, die einen Färbestoff enthalten.
• Kommerziell erhältliches C.I. Pigment Blue 15:4 umfaßt z.B. Produkte, die kommerziell von DAINIPPON INK & CHEMICALS, INC. unter dem Warennamen Fastogen Blue TGR-1 erhältlich sind, Produkte, die kommerziell von Toyo Ink Manufacturing Co., Ltd. unter dem Warennamen LIONOL BLUE FG-7400-G erhältlich sind, und dgl.
• Obwohl keine Beschränkung durch die Theorie erzielt werden soll, wird vermutet, daß die Winkelabhängigkeit des Farbtons beachtlich vermindert wird, weil C.I. Pigment Blue 15:4 selektiv verwendet wird und das Pigment in den Polymerteilchen enthalten ist.
• Es ist bevorzugt, daß die Menge des Polymers angesichts der Verminderung der Winkelabhängigkeit des Farbtons größer ist. Wenn jedoch die Menge des Polymers zu groß ist, wird die Viskosität der wäßrigen Dispersion höher, so daß die Viskosität der Tinte einen angemessenen Wert übersteigt. Daher ist die Menge des Polymers bevorzugt 10 bis 500 Gew.-Teile, mehr bevorzugt 20 bis 200 Gew.-Teile, bezogen auf 100 Gew.-Teile C.I. Pigment Blue 15:4.
• Bei der erfindungsgemäßen Tinte auf Wasserbasis wird ein wasserunlösliches Vinyl-Polymer als Polymer verwendet, im Hinblick auf die Erhöhung der Adsorptionsfähigkeit zu dem Pigment.
• Repräsentative Beispiele des wasserunlöslichen Vinyl-Polymers umfassen ein wasserunlösliches Vinyl-Polymer, erhalten durch Polymerisierung einer Monomerzusammensetzung (nachfolgend einfach mit "Monomerzusammensetzung" bezeichnet) umfassend:
• (A) 0 bis 45 Gew.-% eines Monomers A mit der Formel (I):
  
  worin R¹ ein Wasserstoffatom oder eine Methyl-Gruppe ist; R² ein Wasserstoffatom, eine Alkyl-Gruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen oder eine Phenyl-Gruppe, die eine Alkyl-Gruppe mit 1 bis 9 Kohlenstoffatomen haben kann; und m eine Zahl von 1 bis 30 ist (nachfolgend einfach mit "Monomer A" bezeichnet);
• (B) 0 bis 45 Gew.-% von zumindest einem Monomer (nachfolgend einfach mit "Monomer B" bezeichnet) ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem Monomer B1 mit der Formel (II):
  
  worin R¹ und R² wie oben definiert sind; und n eine Zahl von 1 bis 30 ist (nachfolgend einfach mit "Monomer B1" bezeichnet), ein Monomer mit der Formel (III):
  
  worin R¹, R², m und n wie oben definiert sind und eine Oxyethylen-Gruppe und Oxypropylen-Gruppe in statistischer oder Blockform addiert sind (nachfolgend einfach mit "Monomer B2" bezeichnet) und Monomer B3 mit der Formel (IV):
  
  worin R¹, R², m und n wie oben definiert sind, und die Oxypropylen-Gruppe und die Oxytetramethylen-Gruppe in einer statistischen oder Blockform addiert sind (nachfolgend einfach mit "Monomer B3" bezeichnet);
• (C) 3 bis 40 Gew.-% eines Monomer mit einer Salzbildungsgruppe; und
• (D) 15 bis 87 Gew.-% eines copolymerisierbaren Monomers, das mit dem Monomer A, dem Monomer B1, dem Monomer B2, dem Monomer B3 und dem Monomer mit einer Salzbildungsgruppe copolymerisierbar ist (nachfolgend einfach mit "copolymerisierbaren Monomer" bezeichnet), worin der Gesamtgehalt des Monomers A und des Monomers B zumindest 5 Gew.-% ist.
• In den Formeln (I) bis (IV) ist R1 ein Wasserstoffatom oder eine Methyl-Gruppe. R² ist ein Wasserstoffatom, eine Alkyl-Gruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen oder eine Phenyl-Gruppe, die eine Alkyl-Gruppe mit 1 bis 9 Kohlenstoffatomen haben kann. Konkrete Beispiele von R2 umfassen z.B. eine Methyl-Gruppe, Ethyl-Gruppe, i-Propyl-Gruppe, n-Propyl-Gruppe, n-Butyl-Gruppe, t-Butyl-Gruppe, n-Octyl-Gruppe, 2-Ethylhexyl-Gruppe, eine Decyl-Gruppe, eine Lauryl-Gruppe, eine Myristyl-Gruppe, eine Cetyl-Gruppe, eine Stearyl-Gruppe, eine Phenyl-Gruppe, eine Nonylphenyl-Gruppe und dgl.
• m ist eine Zahl von 1 bis 30 und bevorzugt eine Zahl von 2 bis 25 angesichts der Strahlstabilität und der optischen Dichte.
• n ist eine Zahl von 1 bis 30 und bevorzugt eine Zahl von 2 bis 25 angesichts der Strahlstabilität und der optischen Dichte. Bei dem Monomer B2 werden die Oxyethylen-Gruppen und die Oxypropylen-Gruppen in statistischer oder Blockform addiert. Bei dem Monomer B3 werden Oxypropylen-Gruppen und Oxytetramethylen-Gruppen in statistischer oder Blockform addiert.
• Eine Tinte auf Wasserbasis, die ein gedrucktes Bild mit einem besseren Glanz bildet, kann durch Verwendung eines Monomers A in dem wasserunlöslichen Vinyl-Polymer erhalten werden. Der Grund, warum ein gedrucktes Bild mit einem besseren Glanz gebildet werden kann, liegt vermutlich darin, daß die hydrophile Hydratisierungsschicht der hochhydrophilen Oxyethylen-Gruppe des Monomers A in der Tinte auf Wasserbasis stark dispergiert ist.
• Repräsentative Beispiele des Monomers A umfassen Polyethylenglykolmono(meth)acrylat und dgl. Konkrete Beispiele des Monomers A umfassen Monomere, die von Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd. unter den Warennamen NK ESTER M-20G, 40G, 90G und 230G erhältlich sind; Monomere, die kommerziell von NOF Corporation unter dem Warennahmen Blemmer PE Series, PME-100, 200, 400, 1000 erhältlich sind und dgl.
• Der Gehalt des Monomers A in der Monomerzusammensetzung ist 0 bis 45 Gew.-%, bevorzugt 5 bis 45 Gew.-%, mehr bevorzugt 5 bis 35 Gew.-% angesichts des Glanzes und der optischen Dichte eines Ausdrucks.
• Wenn das Monomer B1, das Monomer B2 und das Monomer B3 in dem wasserunlöslichen-Vinyl-Polymer verwendet wird, kann eine Tinte auf Wasserbasis mit ausgezeichneter Strahlstabilität erhalten werden. Der Grund, warum eine ausgezeichnete Strahlstabilität entfaltet wird, liegt vermutlich daß, daß die hydrophobe Wechselwirkung zwischen der Oxypropylen-Gruppe mit hoher Hydrophobizität des Monomers B1, des Monomers B2 oder des Monomers B3 und dem Farbstoff stärker wird, so daß das wasserunlösliche Vinyl-Polymer ein stärkeres Adsorptionsvermögen zum Färbestoff entfaltet. Daher erhöht sich die Hydrophobizität der Polymerteilchen mit einem Färbestoff, wodurch eine Erniedrigung der Viskosität der Tinte auf Wasserbasis resultiert.
• Weil das Monomer B1, das Monomer B2 oder das Monomer B3 in dem wasserunlöslichen Vinyl-Polymer verwendet wird, kann das wasserunlösliche Vinyl-Polymer dem Farbstoff eine ausgezeichnete Dispersionsstabilität verleihen. Der Grund, warum die ausgezeichnete Eigenschaft entfaltet wird, liegt vermutlich darin, daß eine hydrophobe Hydratisierungsschicht mit einer hochhydrophilen Oxyethylen-Gruppe, Oxopropylen-Gruppe oder Oxytetramethylen-Gruppe in der Tinte auf Wasserbasis dispergiert ist.
• Konkrete Beispiele des Monomers B1 umfassen Polypropylenglykolmono(meth)acrylat und dgl.
• Konkrete Beispiele des Monomers B2 umfassen Ethylenglykolpropylenglykol(meth)acrylat, Poly(ethylenglykolpropylenglykol)mono(meth)acrylat, Octoxypolyethylenpolypropylenglykolmono(meth)acrylat, Octoxypoly(ethylenglykol)polypropylenglykol)mono(meth)acrylat, Stearoxypolyethylenglykolpolypropylenglykolmono(meth)acrylat, Stearoxypoly(ethylenglykol polypropylenglykol)mono(meth)acrylat, Nonylphencxypolyethylenglykolpolypropylenglykolmono(meth)acrylat, Nonylphenoxypoly(ethylenglykolpropylenglykol)mono(meth)acrylat und dgl. Diese Monomeren können alleine oder in Zumischung von zumindest zwei Arten verwendet werden.
• Konkrete Beispiele des Monomers B3 umfassen Propylenglykoltetramethylenglykolmono(meth)acrylat, Poly(propylenglykoltetramethylenglykol)mono(meth)acrylat, Propylenglykolpolybutylenglykolmono(meth)acrylat, Poly(propylenglykolbutylenglkol)mono(meth)acrylat und dgl. Diese Monomeren können alleine oder in Zumischung von zumindest zwei Arten verwendet werden.
• Unter den Monomeren B1, B2 und B3 sind Polypropylenglykolmono(meth)acrylat, Ethylenglykolpropylenglykol(meth)acrylat und Poly(ethylenglykolpropylenglykol)mono(meth)acrylat angesichts der Viskosität einer Tinte und der Strahlstabilität bevorzugt.
• Beispiele der Monomeren B1, B2 und B3 umfassen Monomere, die von NOF-Corporation unter den Warennamen Blemmer PP-1000, PP-500, PP-800, AP-150, AP-400, AP-550, AP-800, 50PEP-300, 70PeP-350B, AEP Series, 30PPT-800, 50PPT-800, 70PPT-800, APT Series, 10PPB-500b, 10APB-500B, 50POEP-800B, 50AOEP-800B, ASEP Series, PNEP Series, PNPE Series, 43ANEP-500, 70ANEP-550 erhältlich sind und dgl.
• Der Gehalt des Monomers B in der Monomerzusammensetzung ist 0 bis 45 Gew.-%, bevorzugt 5 bis 45 Gew.-%, mehr bevorzugt 5 bis 35 Gew.-% angesichts der Strahlstabilität und der optischen Dichte eines Ausdrucks.
• Der Gesamtgehalt des Monomers A und des Monomers B ist zumindest 5 Gew.-%, bevorzugt 5 bis 45 Gew.-%, mehr bevorzugt 5 bis 35 Gew.-% angesichts der hohen optischen Dichte eines Abzuges. Es ist bevorzugt, daß das Monomer A und zumindest ein Mitglied, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus dem Monomer B1, dem Monomer B2 und dem Monomer B3, zusammen verwendet werden angesichts des Glanzes eines Abzuges und der Strahlstabilität.
• Als Monomer mit einer Salzbildungsgruppe sind anionische Monomere und kationische Monomere bevorzugt. Die anionischen Monomere und die kationischen Monomere können alleine oder in Zumischung von zumindest zwei Arten verwendet werden.
• Das anionische Monomer umfaßt zumindest ein Monomer, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus ungesättigten Carbonsäure-Monomeren, ungesättigten Sulfonsäure-Monomeren und ungesättigten Phosphorsäure-Monomeren.
• Das ungesättigte Carbonsäure-Monomer umfaßt z.B. Acrylsäure, Methacrylsäure, Crotonsäure, Itaconsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Citraconsäure, 2-Methacryloyloxymethylsuccinsäure und dgl. Diese Monomeren können alleine oder in Zumischung von zumindest zwei Arten verwendet werden.
• Das ungesättigte Sulfonsäure-Monomer umfaßt z.B. Styrolsulfonsäure, 2-Acrylamid-2-methylpropansulfonsäure, 3-Sulfopropyl(meth)acrylat, Bis(3-sulfopropyl)itaconat und dgl. Diese Monomeren können alleine oder in Zumischung von zumindest zwei Arten verwendet werden.
• Das ungesättigte Phosphat-Monomer umfaßt z.B. Vinylphosphonsäure, Vinylphosphat, Bis(methacryloxyethyl)phosphat, Diphenyl-2-acryloxyethylphosphat, Diphenyl-2-methacryloyloxyethylphosphat, Dibutyl-2- acryloyloxyethyiphosphat und dgl. Diese Monomeren können alleine oder in Zumischung von zumindest zwei Arten verwendet werden.
• Unter den anionischen Monomeren sind die ungesättigten Carbonsäure-Monomeren bevorzugt, und Acrylsäure und Methacrylsäure sind angesichts der Viskosität der Tinte und der Strahlstabilität mehr bevorzugt.
• Das kationische Monomer umfaßt zumindest ein Monomer, ausgewählt. aus der Gruppe, bestehend aus tertiären aminhaltigen, ungesättigten Vinyl-Monomeren und Ammoniumsalzhaltigen ungesättigten Vinyl-Monomeren.
• Das tertiäre aminhaltige, ungesättigte Vinyl-Monomer umfaßt z.B. N,N-Dimethylaminoethyl(meth)acrylat, N,N-Dimethylaminopropyl(meth)acrylat, N,N-Diethylaminoethyl(meth)acrylat, N,N-Dimethylaminopropyl(meth)acrylamid, N,N-Dimethylarylamin, Vinylpyrrolidon, 2-Vinylpyridin, 4-Vinylpyridin, 2-Methyl-6-vinylpyridin, 5-Ethyl-2-vinylpyridin und dgl. Diese Monomeren können alleine oder in Zumischung von zumindest zwei Arten verwendet werden.
• Das Ammoniumsalz-haltige ungesättigte Vinyl-Monomer umfaßt z.B. quaternisiertes N,N-Dimethylaminoethyl(meth)acrylat, quaternisiertes N,N-Diethylaminoethyl(meth)acrylat, quaternisiertes N,N-Dimethylaminopropyl(meth)acrylat und dgl. Diese Monomeren können alleine oder in Zumischung von zumindest zwei Arten verwendet werden.
• Unter diesen kationischen Monomeren sind N,N-Dimethylaminoethyl(meth)acrylat, N,N-Dimethylaminopropyl(meth)acrylamid und Vinylpyrrolidon bevorzugt.
• Der Gehalt des Monomers mit einer Salzbildungsgruppe in der Monomerzusammensetzung ist bevorzugt 3 bis 40 Gew.-%, mehr bevorzugt 5 bis 30 Gew.-% angesichts der Dispersionsstabilität und der Strahlstabilität.
• Das copolymerisierbare Monomer umfaßt z.B. (Meth)acrylate, aromatische gruppenhaltige Monomere, Makromere und dgl. Diese Monomeren können alleine oder in Zumischung von zumindest zwei Arten verwendet werden. Es ist bevorzugt, daß das copolymerisierbare Monomer zumindest ein Monomer umfaßt, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus aromatische gruppenhaltige Monomeren und Makromeren angesichts der Wasserresistenz und der Reibresistenz.
• Das (Meth)acrylat umfaßt z.B. (Meth)acrylate, deren Esteranteil eine Alkyl-Gruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen aufweist, wie Methyl(meth)acrylat, Ethyl(meth)acrylat, (Iso)propyl(meth)acrylat, (iso- oder tertiär)Butyl(meth)acrylat, (iso)Amyl(meth)acrylat, Cyclohexyl(meth)acrylat, 2-Ethylhexyl(meth)acrylat, (iso)Octyl(meth)acrylat, (iso)Decyl(meth)acrylat, (iso)Dodecyl(meth)acrylat und (iso)Stearyl(meth)acrylat. Diese (Meth)acrylate können alleine oder in Zumischung von zumindest zwei Arten verwendet werden.
• Der oben erwähnte Ausdruck "(iso oder tertiär)" und "(iso)" umfassen beide Fälle, bei denen diese Gruppen vorhanden sind und den Fall, bei dem diese Gruppen abwesend sind. Wenn diese Gruppen nicht vorhanden sind, liegt das Monomer in normaler Form vor.
• Es ist bevorzugt, daß das Monomer mit dem aromatischen Ring zumindest ein Monomer ist, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Styrol, Vinylnaphthalin, α-Methylstyrol, Benzyltoluol, Ethylvinylbenzol, 4-Vinylbiphenyl, 1,1-Diphenylethylen, Benzyl(meth)acrylat, Phenoxyethyl(meth)acrylat, 2-Hydroxy-3-phenoxypropylacrylat, 2-Methacryloyloxyethyl-2-hydroxypropylphthalat, 2-Acryloyloxyethylphthalat und Neopentylglykolacrylatbenzoat im Hinblick auf die Wasserresistenz. Unter diesen ist zumindest ein Monomer, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Styrol, α-Methylstyrol, Vinyltoluol und Vinylnaphthalin im Hinblick auf die Wasserresistenz und Reibresistenz bevorzugt.
• Repräsentative Beispiele des Makromers umfassen ein Makromer mit eine polymerisierbaren funktionellen Gruppe an einem Ende und einem Molekulargewicht im Zahlenmittel von bevorzugt 500 bis 500000, mehr bevorzugt 1000 bis 10000.
• Konkrete Beispiele des Makromers umfassen styrolische Makromere mit einer polymerisierbaren funktionellen Gruppe an einem Ende, Silicon-Makromere mit einer polymerisierbaren funktionellen Gruppe an einem Ende, Methylmethacrylat-Makromere mit einer polymerisierbaren funktionellen Gruppe an einem Ende, Styrol-Acrylnitril-Makromere mit einer polymerisierbaren funktionellen Gruppe an einem Ende, Butylacrylat-Makromere mit einer polymerisierbaren funktionellen Gruppe an einem Ende, Isobutylmethacrylat-Makromere mit einer polymerisierbaren funktionellen Gruppe an einem Ende, und dgl. Unter diesen sind die styrolischen Makromere mit einer polymerisierbaren funktionellen Gruppe an einem Ende angesichts der Tatsache bevorzugt, daß der Farbstoff in dem wasserunlöslichen Vinyl-Polymer ausreichend enthalten ist.
• Das styrolische Makromer mit einer polymerisierbaren funktionellen Gruppe an einem Ende umfaßt ein Styrol-Homopolymer mit einer polymerisierbaren funktionellen Gruppe an einem Ende und ein Copolymer von Styrol und einem anderen Monomer mit einer polymerisierbaren funktionellen Gruppe an einem Ende.
• In dem Copolymer aus Styrol und dem anderen Monomer mit einer polymerisierbaren funktionellen Gruppe an einem Ende umfaßt das andere Monomer z.B. Acrylnitril und dgl. Der Styrol-Gehalt in dem Copolymer ist bevorzugt zumindest 60 Gew.-%, mehr bevorzugt zumindest 70 Gew.-% angesichts der Tatsache, daß ein Pigment in dem wasserunlöslichen Vinyl-Polymer ausreichend enthalten ist.
• Unter den styrolischen Makromeren mit einer polymerisierbaren funktionellen Gruppe an einem Ende sind styrolische Makromere mit einer Acryloyl-Gruppe oder Methacryloyl-Gruppe an einem Ende als polymerisierbare funktionelle Gruppe bevorzugt.
• Kommerziell erhältliche styrolische Makromere umfassen z.B. styrolische Makromere, die von TOAGOSEI CO., LTD. unter dem Warennamen AS-6, AN-6, AN-6S, HS-6S, HS-6 und dgl, erhältlich sind, und dgl.
• Unter den Silicon-Makromeren ist ein Silicon-Makromer mit der Formel (V): X(Y)_qSi(R³)_3-r(Z)_r (V)worin X eine polymerisierbare ungesättigte Gruppe, Y eine bivalente Gruppe, jedes R³ unabhängig ein Wasserstoffatom, eine Niedrigalkyl-Gruppe, eine Aryl-Gruppe oder eine Alkoxy-Gruppe, Z ein monovalenter Siloxan-Polymerrest mit einem Molekulargewicht im Zahlenmittel von wenigstens 500, q 0 oder 1 und r eine ganze Zahl von 1 bis 3 sind, angesichts der Verhinderung der Anvulkanisierung eines Druckkopfes eines Tintenstrahldruckers bevorzugt.
• Bei dem Silicon-Makromer mit der Formel (V) ist X eine polymerisierbare, ungesättigte Gruppe. Repräsentative Beispiele der polymerisierbaren ungesättigten Gruppe umfassen eine monovalente ungesättigte Gruppe mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen wie CH₂=CH-Gruppe oder CH₂=C(CH₃)-Gruppe.
• Y ist eine bivalente Gruppe. Repräsentative Beispiele der bivalenten Gruppe umfassen eine -COO-Gruppe, eine -COOC_aH_2a-Gruppe, worin a eine ganze Zahl von 1 bis 5 ist, Phenylen-Gruppe und. dgl. Unter diesen ist -COOC₃H₆- bevorzugt.
• R³ ist jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom, eine Niederalkyl-Gruppe, eine Aryl-Gruppe oder eine Alkoxy-Gruppe. Konkrete Beispiele von R³ umfassen ein Wasserstoffatom, eine Niederalkyl-Gruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen wie eine Methyl- oder Ethyl-Gruppe, eine Aryl-Gruppe mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen wie eine Phenyl-Gruppe, Alkoxy-Gruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen wie Methoxy-Gruppe und dgl. Unter diesen ist die Methyl-Gruppe bevorzugt.
• Z ist bevorzugt ein monovalenter Siloxan-Polymerrest mit einem Molekulargewicht im Zahlenmittel von wenigstens 500. Z ist bevorzugt ein monovalenter Dimethylsiloxan-Polymerrest mit einem Molekulargewicht im Zahlenmittel von 500 bis 5000.
• q ist 0 oder 1 und bevorzugt 1. r ist eine ganze Zahl von 1 bis 3 und bevorzugt 1.
• Repräsentative Beispiele des Silicon-Makromers umfassen ein Silicon-Makromer mit der Formel (VI): CH₂=CR³-COOC₃H₆-[Si(R⁴)2-O]_b-Si(R⁴)3 (VI)worin R³ ein Wasserstoffatom oder eine Methyl-Gruppe ist, R⁴ unabhängig ein Wasserstoffatom oder eine Niedrigalkyl-Gruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen ist und b eine Zahl von 5 bis 60 ist;
  ein Silicon-Makromer mit der Formel (VII): CH₂=CR³-COO-[Si(R⁴)₂-O]_b-Si(R⁴)₃ (VII)worin R³, R⁴ und b wie oben definiert sind;
  ein Silicon-Makromer mit der Formel (VIII): CH₂=CR³-Ph-[Si(R⁴)2-O]_b-Si(R⁴)₃ (VIII)worin Ph Phenylen-Gruppe ist; und R³, R⁴ und b gleich wie oben definiert sind;
  ein Siliccn-Makromer mit der Formel (IX): CH₂=CR³-COOC₃H₆-Si(OE)₃ (IX)worin R³ gleich ist wie oben definiert; E eine Gruppe mit der Formel: -[Si(R³)2-O]_c-Si(R³)₃ ist, worin R³ gleich wie oben definiert und c eine Zahl von 5 bis 65 ist; und dgl.
• Unter diesen Silicon-Makromeren ist das Silicon-Makromer mit der Formel (VI) bevorzugt, und ein Silicon-Makromer mit der Formel (X): CH₂=C(CH₃)-COOC₃H₆-[Si(CH₃)₂-O]_d-Si(CH₃)₃ (X)worin d ein Zahl von 8 bis 40 ist, ist insbesondere bevorzugt. Konkrete Beispiele des Silicon-Makromers umfassen ein Siliccn-Makromer, das CHISSO CORPORATION unter dem Warennamen FM-0711 kommerziell erhältlich ist, und dgl.
• Das Molekulargewicht im Zahlenmittel des Makromers wird. durch Gelpermeationschromatographie unter Verwendung von Polystyrol als Standardsubstanz und Chloroform mit 1 mmol/l Dodecylmethylamin als Lösungsmittel bestimmt.
• Der Gehalt des copolymerisierbaren Monomers in der Monomerzusammensetzung ist 15 bis 87 Gew.-%, bevorzugt 35 bis 85 Gew.-% angesichts der optischen Dichte und der Wasserresistenz.
• Ebenso ist der Gehalt des aromatischen ringhaltigen Monomers in der Monomerzusammensetzung bevorzugt 0,1 bis 70 Gew.-%, mehr bevorzugt 1 bis 50 Gew.-% angesichts der Wasserresistenz, Reibresistenz, Viskosität einer Tinte und Strahlstabilität.
• Der Gehalt des Makromers in der Monomerzusammensetzung ist bevorzugt 0,1 bis 40 Gew.-%, mehr bevorzugt 1 bis 30 Gew.-% angesichts der Wasserresistenz und Reibresistenz.
• Das Molekulargewicht im Gewichtsmittel des wasserunlöslichen Vinyl-Polymers ist bevorzugt 3000 bis 300 000, mehr bevorzugt 5000 bis 200 000 angesichts der optischen Dichte und Strahlstabilität. Das Molekulargewicht im Gewichtsmittel des wasserunlöslichen Vinyl-Polymers wird durch das Verfahren gemäß den unten beschriebenen Präparationsbeispielen 1 bis 3 bestimmt.
• Das wasserunlösliche Vinyl-Polymer kann durch Polymerisation einer Monomerzusammensetzung durch ein bekanntes Polymerisationsverfahren wie Massenpolymerisation, Lösungspolymerisation, Suspensionspolymerisation oder Emulsionspolymerisation hergestellt werden. Unter diesen Polymerisationsverfahren ist das Lösungspolymerisationsverfahren bevorzugt.
• Das bei der Lösungspolymerisation verwendete Lösungsmittel ist bevorzugt ein polares organisches Lösungsmittel. Wenn das polare organische Lösungsmittel ein mit Wasser mischbares organisches Lösungsmittel ist, kann das mit Wasser mischbare organische Lösungsmittel ebenfalls in Zumischung mit Wasser verwendet werden.
• Das polare organische Lösungsmittel umfaßt beispielsweise aliphatische Alkohole mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen wie Methanol, Ethanol und Propanol; Ketone wie Aceton und Methylethylketon; Ester wie Ethylacetat und dgl. Unter diesen sind Methanol, Ethanol, Aceton, Methylethylketon oder eine Mischung aus dem Lösungsmittel und Wasser bevorzugt.
• Ein radikalischer Polymerisationsinitiator kann bei der Polymerisation verwendet werden. Als radikalischer Polymerisationsinitiator sind Azo-Verbindungen wie 2,2'-Azobisisobutyronitril, 2,2'-Azobis(2,4-dimethylvaleronitril), Dimethyl-2,2'-azobisisobutyrat, 2,2'-Azobis(2-methylbutyronitril) und 1,1'-Azobis(1-cyclohexancarbonitril) bevorzugt. Ebenso können organische Peroxide wie t-Butylperoxyoctoat, Di-t-butylperoxid und Dibenzoyloxid verwendet werden.
• Die Menge des Polymerisationsinitiators ist bevorzugt 0,001 bis 5 mol, mehr bevorzugt 0,01 bis 2 mol pro 1 mol der Monomerzusammensetzung.
• Bei der Polymerisation kann ein Kettenübertragungsmittel zugegeben werden. Konkrete Beispiele des Polymerisations-Kettenübertragungsmittels umfassen Mercaptane wie Octylmercaptan, n-Dodecylmercaptan, t-Dodecylmercaptan, n-Tetradecylmercaptan und 2-Mercaptoethanol; Xanthogenndisulfide wie Dimethylxanthogenndisulfid und Diisopropylxanthogenndisulfid; Thiuramdisulfide wie Tetramethylthiuramdisulfid und Tetrabutylthiuramdisulfid; halogenierte Kohlenwasserstoffe wie Tetrachlorkohlenstoff und Ethylenbromid; Kohlenwasserstoffe wie Pentaphenylethan; ungesättigte cyclische Kohlenwasserstoff-Verbindungen wie Acrolein, Methacrolein, Allylalkohol, 2-Ethylhexylthioglykolat, Terpinolen, α-Terpinen, γ-Terpinen, Diterpen, α-Methylstyrol-Dimer, 9,10-Dihydroanthracen, 1,4-Dihydronaphthalin, Inden und 1,4-Cyclohexadien; ungesättigte heterocyclische Verbindungen wie 2,5-Dihydrofuran und dgl. Diese Polymerisationskettenübertragungsmittel können alleine oder in Zumischung von zumindest zwei Arten verwendet werden.
• Die Bedingungen für die Polymerisation der Monomerzusammensetzung können nicht absolut bestimmt werden, weil die Bedingungen in Abhängigkeit von den Arten des radikalischen Polymerisationsinitiators, der Monomeren und des verwendeten Lösungsmittels und dgl. abhängen. Üblicherweise ist die Polymerisationstemperatur bevorzugt 30 bis 100°C, mehr bevorzugt 50 bis 80°C, und die Polymerisationszeit ist bevorzugt 1 bis 20 Stunden. Es ist bevorzugt, daß die Atmosphäre für die Polymerisation ein Inertgas wie Stickstoffgas ist.
• Nach Beendigung der Polymerisationsreaktion kann das gebildete wasserunlösliche Vinyl-Polymer von der Reaktionslösung durch ein bekanntes Verfahren wie erneute Ausfällung oder Lösungsmitteldestillation isoliert werden. Das gebildete wasserunlösliche Vinyl-Polymer zur Entfernung von nicht-reagierten Monomeren und dgl. von dem wasserunlöslichen Vinyl-Polymer durch die Wiederholung der erneuten Ausfällung, Membrantrennunq, ein chromatographisches Verfahren, ein Extraktionsverfahren oder dgl. kann gereinigt werden.
• Als organisches Lösungsmittel sind hydrophile organische Lösungsmittel wie alkoholische Lösungsmittel, Keton-Lösungsmittel und Ether-Lösungsmittel bevorzugt.
• Das alkoholische Lösungsmittel umfaßt z.B. Methanol, Ethanol, Isopropanol, n-Butanol, tertiäres Butanol, Isobutanol, Diacetonalkohol und dgl.
• Das Keton-Lösungsmittel umfaßt z.B. Aceton, Methylethylketon, Diethylketon, Methylisobutylketon und dgl. Das Ether-Lösungsmittel umfaßt z.B. Dibutylether, Tetrahydrofuran, Dioxan und dg. Unter diesen Lösungsmitteln sind Isopropanol, Aceton und Methylethylketon bevorzugt.
• Ebenso können das oben erwähnte organische Lösungsmittel und ein hydrophiles organisches Lösungsmittel mit hohem Siedepunkt zusammen nach Bedarf verwendet werden. Das hydrophile organische Lösungsmittel mit hohem Siedepunkt umfaßt z.B. Phenoxyethanol, Ethylenglykolmonomethylether, Diethylenglykolmonomethylether, Diethylenglykolmonoethylether, Diethylenglykoldiethylether und dgl.
• Als Neutralisierungsmittel kann eine Säure oder eine Base in Abhängigkeit von der Art der Salzbildungsgruppe des Polymers verwendet werden. Die Säure umfaßt z.B. anorganische Säuren wie Salzsäure und Schwefelsäure; und organische Säuren wurde Essigsäure, Propionsäure, Milchsäure, Succinsäure, Glykolsäure, Gluconsäure und Glycerinsäure. Die Base umfaßt z.B. tertiäre Amine wie Trimethylamin und Triethylamin, Ammoniak, Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid und dgl.
• Der Neutralisierungsgrad ist nicht auf einen spezifischen beschränkt. Es ist bevorzugt, daß die resultierende wäßrige Dispersion üblicherweise neutral ist, z.B. ist der pH der wäßrigen Dispersion 4,5 bis 10. Die Löslichkeit des wasserunlöslichen Vinyl-Polymers in Wasser bei 25°C nach der Neutralisierung ist bevorzugt maximal 10 Gew.-%, mehr bevorzugt maximal 5 Gew.-%, noch mehr bevorzugt maximal 1 Gew.-% angesichts der Erniedrigung der Viskosität der Tinte auf Wasserbasis.
• Als Verfahren zur Herstellung einer wäßrigen Dispersion aus der Polymerteilchen mit C.I. Pigment Blue 15:4 ist es gewünscht, ein Verfahren anzuwenden, das das Auflösen des Polymers in einem organischen Lösungsmittel, die Zugabe von C.I. Pigment Blue 15:4, Wasser und einem Neutralisierungsmittel und nach Bedarf einem Tensid zu der Reaktionslösung, das Kneten der resultierenden Mischung, das Verdünnen der gekneteten Mischung mit Wasser nach Bedarf und das Abdestillieren des organischen Lösungsmittels umfaßt, unter Erhalt eines Systems auf Wasserbasis.
• Der durchschnittliche Teilchendurchmesser der Polymerteilchen mit C.I. Pigment Blue 15:4, die in der wäßrigen Dispersion und in der Tinte auf Wasserbasis verwendet werden, ist bevorzugt 0,01 bis 0,50 μm, mehr bevorzugt 0,02 bis 0,30 μm, noch mehr bevorzugt 0,05 bis 0,20 μm angesichts der Verhinderung der Verstopfung einer Düse und der Dispersionsstabilität. Der durchschnittliche Teilchendurchmesser der Polymerteilchen soll den durchschnittlichen Teilchendurchmesser vor der Lagerung bedeuten, wie unten in den Beispielen erklärt wird, und wird durch das Verfahren bestimmt, das in den Beispielen erläutert ist.
• Es ist bevorzugt, daß die Menge (Menge an Feststoffen) der Polymerteilchen mit C.I. Pigment Blue 15:4 in der wäßrigen Dispersion bevorzugt 1 bis 30 Gew.-% angesichts der Dispersionsstabilität ist.
• Es ist bevorzugt, daß die Menge (Menge an Feststoffen) der wäßrigen Dispersion der Polymerteilchen mit C.I. Pigment Blue 15:4 in der Tinte auf Wasserbasis dieser Erfindung bevorzugt 0,5 bis 30 Gew.-%, mehr bevorzugt 1 bis 15 Gew.-% angesichts der optischen Dichte und der Strahlstabilität ist. Ebenso ist die Menge an Wasser in der wäßrigen Dispersion bevorzugt 40 bis 90 Gew.-%.
• In der Tinte auf Wasserbasis gemäß dieser Erfindung sind andere Bestandteile als die Polymerteilchen im wesentlichen Wasser. Falls erforderlich können Additive wie ein Benetzungsmittel, ein Dispergiermittel, ein Entschäumungsmittel, ein Schimmelschutzmittel und ein Chelatisierungsmittel in der Tinte auf Wasserbasis vorhanden sein.
• Das Benetzungsmittel umfaßt z.B. mehrwertige Alkohole und Ether davon wie Ethylenglykol, Propylenglykol, Diethylenglykol, Triethylenglykol, Polyethylenglykol, Glycerin, Diethylenglykoldiethylether und Diethylenglykolmono-n-butylether; Acetate und stickstoffhaltige Verbindungen wie N-Methyl-2-pyrrolidon und 1,3-Dimethylimidazolidinon. Der Gehalt des Benetzungsmittels in der Tinte auf Wasserbasis ist bevorzugt 0,1 bis 50 Gew.-%, mehr bevorzugt 0,1 bis 30 Gew.-%.
• Als das Dispersionsmittel können anionische, nichtionische, kationische und amphotere Dispersionsmittel verwendet werden.
• Die Tinte auf Wasserbasis gemäß dieser Erfindung zeigt eine hohe Hydrophobizität, hat eine niedrige Viskosität und ist ausgezeichnet bezüglich Strahlstabilität und Dispersionsstabilität auf der Basis der Funktion einer hydrophoben Hydratisierungsschicht von Oxypropylen-Gruppen, die dem Monomer B1, dem Monomer B2 oder dem Monomer B3 zuzuschreiben sind, wenn zumindest ein Monomer, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus dem Monomer B1, dem Monomer B2 und dem Monomer B3, copolymerisiert wird.
• Weil das Pigment C.I. Pigment Blue 15:4 als Färbestoff in der Tinte auf Wasserbasis dieser Erfindung verwendet wird, kann ein Abzug mit ausgezeichneter Winkelabhängigkeit des Farbtons, Lichtechtheit und Wasserresistenz von der Tinte auf Wasserbasis erhalten werden.
• Wenn weiterhin zumindest ein Mitglied, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus aromatischen ringhaltigen Monomeren und den Makromeren in dem wasserunlöslichen Vinyl-Polymer verwendet wird, kann ein Abzug mit besserer Wasserresistenz und Reibresistenz erhalten werden.
• Weil die bevorzugte Tinte auf Wasserbasis gemäß dieser Erfindung eine hohe Hydrophobizität zeigt, wird das Eindringen der Tinte auf Wasserbasis in Papier mit einer hydrophilen Oberfläche inhibiert. Daher kann der Farbstoff effektiv auf der Oberfläche des Papiers verbleiben, und daher kann dem Abzug eine hohe optische Dichte verliehen werden.
• Die folgenden Beispiele beschreiben und zeigen weiterhin Ausführungsbeispiele dieser Erfindung. Die Beispiele sind nur zur Erläuterung angegeben und sollen nicht als Beschränkungen dieser Erfindung verstanden werden.
• Beispiele
• Herstellungsbeispiele 1 bis 3
• Ein Reaktionsbehälter wurde mit 20 Gew.-Teilen Methylethylketon, 0,03 Gew.-Teilen eines Polymerisationskettenübertragungsmittels (2-Mercaptoethanol) und 10 Gew.-% der Menge eines jeden Monomers (Gew.-Teile), das in Tabelle 1 gezeigt ist, beladen, und die Bestandteile wurden miteinander vermischt. Der Stickstoffgasersatz wurde ausreichend durchgeführt, unter Erhalt einer gemischten Lösung.
• Auf der anderen Seite wurde ein Tropftrichter mit 90 Gew.-% der Menge (Gew.-Teile) eines jeden Monomers beladen, das in Tabelle 1 gezeigt ist. Danach wurden 0,27 Gew.-Teile eines Polymerisationskettenübertragungsmittels (2-Mercaptoethanol), 60 Gew.-Teile Methylethylketon und 1,2 Gew.-Teile 2,2'-Azobis(2,4-dimethylvaleronitril) zugegeben, und die Bestandteile wurden miteinander vermischt. Der Stickstoffgasersatz wurde ausreichend durchgeführt, unter Erhalt einer gemischten Lösung.
• Die Temperatur der gemischten Lösung im Inneren des Reaktionsbehälters wurde auf 65°C unter Rühren unter Stickstoffatmosphäre erhöht, und die gemischte Lösung im Inneren des Tropftrichters wurde graduell tropfenweise zum Reaktionsbehälter über eine Periode von 3 Stunden gegeben. Nach Beendigung der tropfenweisen Zugabe wurde die Flüssigkeitstemperatur der gemischten Lösung bei 65°C 2 Stunden lang gehalten, und danach wurde eine Lösung, hergestellt durch Auflösen von 0,3 Gew.-Teilen 2,2'-Azobis(2,4-dimethylvaleronitril) in 5 Gew.-Teilen Methylethylketon zugegeben. Die Mischung wurde weiter bei 65°C und dann 2 Stunden bei 70°C gerührt, unter Erhalt einer Polymerlösung.
• Das resultierende Polymer wurde von der Polymerlösung durch Trocknen eines Teils der Polymerlösung bei 105°C für 2 Stunden unter vermindertem Druck isoliert, zur Entfernung des Lösungsmittels. Das Molekulargewicht im Gewichtsmittel des Polymers wurde durch Gel-Permeationschromatographie unter Verwendung von Polystyrol als Standardsubstanz bestimmt, und Dimethylformamid mit 60 mmol/l Phosphorsäure und 50 mmol/l Lithiumbromid wurde als Lösungsmittel zugegeben. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
• Die Details der in Tabelle 1 gezeigten Verbindungen sind wie folgt:
• – Polyethylenglykolmonomethacrylat: kommerziell erhältlich von Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd. unter dem Warennamen NK ESTER M-90G; in der Formel (I) ist m 9 und R¹ und R² sind jeweils eine Methyl-Gruppe;
• – Polypropylenglykolmonomethacrylat: kommerziell erhältlich von NOF-Corporation unter dem Warennamen Blemmer PP-500; in der Formel (II) ist n 9, R¹ eine Methyl-Gruppe und R2 ein Wasserstoffatom;
• – Styrolisches Makromer: kommerziell erhältlich von TOAGOSEI CO., LTD. unter dem Warennamen AS-6 (Styrolhomopolymerisiertes Makromer), Molekulargewicht im Zahlenmittel: 6000, polymerisierbare funktionelle Gruppe: Methacryloyloxy-Gruppe.
• Tabelle 1

  
• Beispiele 1 bis 3
• 6 Gew.-Teile eines Polymers, erhalten durch Trocknen einer jeden Polymerlösung, erhalten gemäß den Präparationsbeispielen 1 bis 3 unter vermindertem Druck, wurden in 45 Gew.-Teilen Methylethylketon aufgelöst, und 1,41 Gew.-Teile eines Neutralisierungsmittels (20 Gew.-%iges wäßriges Natriumhydroxid) wurden zugegeben, zur Neutralisierung einer Salzbildungsgruppe. Danach wurden 18 Gew.-Teile eines Kupferphthalocyanin-Pigmentes (C.I. Pigment Blue 15:4, kommerziell erhältlich von TOYO INK MFG. CO., LTD. unter dem Warennamen LIONOL BLUE FG-7400-G) zu der Mischung gegeben, und die resultierende Mischung wurde mit einer Kugelmühle 2 Stunden geknetet.
• 120 Gew.-Teile ionenausgetauschtes Wasser wurden zu der resultierenden gekneteten Mischung unter Rühren gegeben. Danach wurde Methylethylketon von der Mischung bei 60°C unter vermindertem Druck entfernt, und ein Teil des Wassers wurde weiterhin von der Mischung entfernt, unter Erhalt einer wäßrigen Dispersion aus wasserunlöslichen Vinyl-Polymerteilchen mit einem Farbstoff, wobei der Feststoffgehalt 20 Gew.-% war.
• 40 Gew.-Teile der erhaltenen wäßrigen Dispersion der Vinyl-Polymerteilchen mit einem Farbstoff, 10 Gew.-Teile Glycerin, 5 Gew.-Teile 2-Pyrrolidon, 2 Gew.-Teile Isopropanol und 43 Gew.-Teile ionenausgetauschtes Wasser wurden miteinander vermischt. Die resultierende Mischung wurde mit einer 25 ml nadellosen Spritze (kommerziell erhältlich von TERUMO CORPORATION), die mit einem 0,5 μm-Filter (Acetylcellulose-Membran, Außendurchmesser: 2,5 cm, kommerziell erhältlich von Fuji Photo Film Co., Ltd.) ausgerüstet war, filtriert, unter Entfernung von groben Teilchen, unter Erhalt einer Tinte auf Wasserbasis mit der in Tabelle 2 gezeigten Zusammensetzung.
• Vergleichsbeispiel 1
• Die gleiche Vorgehensweise wie bei Beispiel 2 wurde durchgeführt, mit der Ausnahme, daß C.I. Pigment Blue 15:3, das kommerziell von TOYO INK MFG. CO., LTD. unter dem Warennamen LIONOL BLUE 7350 erhältlich war, anstelle von C.I. Pigment Blue 15:4, das kommerziell von TOYO INK MFG. CO., LTD. unter dem Warennamen LIONOL BLUE FG-7400-G erhältlich war, als Kupferphthalocyanin-Pigment verwendet wurde, unter Erhalt einer Tinte auf Wasserbasis mit der in Tabelle 2 gezeigten Zusammensetzung.
• Vergleichsbeispiel 2
• 18 Gew.-Teile C.I. Pigment Blue 15:4, das kommerziell erhältlich ist von TOYO INK MFG. CO., LTD. unter dem Warennamen LIONOL BLUE FG-7400-G als Kupferphthalocyanin-Pigment und 6 Gew.-Teile eines anionischen Tensides, das kommerziell von Kao-Corporation unter dem Warennamen ELECTROSTRIPPER F (Bestandteil: Kaliumpolyoxyethylenalkyletherphosphat) erhältlich war, wurden zu 76 Gew.-Teilen ionenausgetauschtem Wasser gegeben und die resultierende Mischung mit einer Kugelmühle 2 Stunden lang geknetet, unter Erhalt einer wäßrigen Dispersion aus Pigmentteilchen, deren Feststoffgehalt 20 Gew.-% war. Die gleichen Vorgehensweisen wie bei Beispiel 2 wurden unter Verwendung der resultierenden wäßrigen Dispersion durchgeführt, unter Erhalt einer Tinte auf Wasserbasis mit der in Tabelle 2 gezeigten Zusammensetzung.
• Vergleichsbeispiel 3
• Die gleichen Vorgehensweise wie bei Vergleichsbeispiel 2 wurde durchgeführt, mit der Ausnahme, daß C.I. Pigment Blue 15:3, das kommerziell von TOYO INK MFG Co., LTD, unter dem Warennamen LIONOL BLUE 7350 erhältlich war, anstelle von C.I. Pigment Blue 15:4, das kommerziell von TOYO INK MFG. CO., LTD unter dem Warennamen LIONOL BLUE FG-7400-G erhältlich war, als Kupferphthalocyanin-Pigment verwendet wurde, unter Erhalt einer Tinte auf Phosphorbasis mit der in Tabelle 2 gezeigten Zusammensetzung.
• Dann wurden die physikalischen Eigenschaften der erhaltenen Tinten auf Wasserbasis entsprechend den folgenden Verfahren ausgewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.
• (1) Viskosität der Tinte
• Die Viskosität einer Tinte wurde bei 20°C und 100 Upm unter Verwendung von RE8OL VISCOMETER (Rotor 1), der von Toki Sangyo K.K. kommerziell erhältlich ist, bestimmt und auf der Basis der folgenden Auswertungskriterien ausgewertet.
• [Auswertungskriterien]
• 
  : Die Viskosität einer Tinte ist weniger als 3,5 mPa·s O: Die Viskosität einer Tinte ist zumindest 3,5 mPa·s und weniger als 4,5 mPa·s Δ: Die Viskosität einer Tinte ist zumindest 4,5 mPa·s und weniger als 7,0 mPa·s X: Die Viskosität einer Tinte ist zumindest 7,0 mPa·s
• (2) Strahlstabilität
• Die Strahlstabilität wurde auf der Basis der folgenden Auswertungskriterien durch Strahlen einer Tinte von einem Drucker unter Verwendung eines Tintenstrahldruckers, der kommerziell erhältlich ist von EPSON unter der Modell-Nr. EM900C, ausgewertet.
• [Auswertungskriterien]
• O: Ausgezeichnetes Ausstrahlen aus allen Düsen Δ: Strahlmängel in einem Teil der Düsen X: Strahlmängel
• (3) Glanz
• Ein Festbilddruck wurde auf einem Glanzpapier, das kommerziell von SEIKO EPSON CORPORATION unter dem Warennamen MC Gloss Paper unter Produkt-Nr. KA4720MK erhältlich ist, unter Verwendung des oben erwähnten Druckers durchgeführt, und das gedruckte Bild konnte 1 Stunde bei 25°C stehen, und danach wurde dessen Glanz mit einem Glanzmeter bestimmt, der kommerziell von Nippon Denshoku Kogyo K.K. unter dem Warennamen HANDY GLOSSMETER mit der Produkt-Nr. PG-1 erhältlich ist, und auf der Basis der folgenden Auswertungskriterien ausgewertet.
• [Auswertungskriterien]
• 
  : Glanz ist zumindest 40 O: Glanz ist zumindest 35 und weniger als 40 Δ: Glanz ist zumindest 30 und weniger als 35 X: Glanz ist weniger als 30
• (4) Optische Dichte
• Ein Festbilddruck wurde auf einem unlinierten Papierblatt, das kommerziell von SEIKO EPSON CORPORATION unter dem Warennamen KA47250NP erhältlich war, unter Verwendung des oben erwähnten Druckers durchgeführt, und das gedruckte Bild konnte 1 h bei 25°C stehen. Danach wurde die optische Dichte durch ein Macbeth-Densitometer bestimmt, das kommerziell von Macbeth Process Mesurements Co. unter der Produkt-Nr. RD914 erhältlich ist und auf der Grundlage der folgenden Auswertungskriterien ausgewertet.
• [Auswertungskriterien]
• 
  : Optische Dichte ist zumindest 1,2 O: Optische Dichte ist zumindest 1,1 und weniger als 1,2 Δ: Optische Dichte ist wenigstens 1,0 und weniger als 1,1 X: Optische Dichte ist weniger als 1,0
• (5) Lichtechtheit
• Das gedruckte Bild, das durch das Festbilddrucken gebildet war, das für die Bestimmung der oben erwähnten optischen Dichte verwendet wurde, wurde für 10 000 Zählungen aufeinanderfolgend unter Verwendung eines Xenon-Fade-O-Meters, der kommerziell von ATLAS erhältlich ist (Warenname) bestrahlt. Danach wurde die optische Dichte des gleichen bedruckten Bereiches wie die optische Dichte vor der Bestrahlung erneut durch das Macbeth Densitometer RD914 bestimmt. Das Restverhältnis der optischen Dichte nach der Bestrahlung zu der optischen Dichte vor der Bestrahlung wurde durch die Gleichung bestimmt: [Restliches Verhältnis] = ([optische Dichte nach der Bestrahlung]/[optische Dichte vor der Bestrahlung]) × 100
• Die Lichtechtheit wurde auf der Basis der folgenden Auswertungskriterien durchgeführt.
• [Auswertungskriterien]
• 
  : Restliches Verhältnis ist wenistens 95% O: Restliches Verhältnis ist zumindest 80% und weniger als 95 g Δ: Restliches Verhältnis ist zumindest 60% und weniger als 80% X: Restliches Verhältnis ist weniger als 60%
• (6) Wasserresistenz
• Ein Festbilddruck wurde auf dem oben erwähnten unlinierten Blatt Papier unter Verwendung des oben erwähnten Druckers durchgeführt, und das gedruckte Bild wurde 1 Stunde bei 25°C getrocknet. Die optische Dichte des spezifischen gedruckten Bereiches der erhaltenen Probe wurde bestimmt, und danach wurde das gedruckte Kopierpapier vertikal in stillstehendem Wasser 10 Sekunden lang eingetaucht, und das Papier wurde vertikal von diesem angehoben. Nach Lufttrocknen des Papiers bei 25°C für 25 Stunden wurden die optische Dichte des gleichen Druckbereiches wie die optische Dichte vor dem Eintauchen bestimmt. Das restliche Verhältnis der optischen Dichte nach dem Eintauchen zu der optischen Dichte vor dem Eintauchen wurde durch die folgende Gleichung bestimmt: [Restliches Verhältnis] = ([optische Dichte nach dem Eintauchen]/[optische Dichte vor dem Eintauchen]) × 100.
• Die Wasserresistenz wurde auf Grundlage der folgenden Auswertungskriterien ausgewertet.
• [Auswertungskriterien]
• 
  : Restliches Verhältnis ist wenigstens 95% O: Restliches Verhältnis ist zumindest 80% und weniger als 95% Δ: Restliches Verhältnis ist zumindest 60% und weniger als 80% X: Restliches Verhältnis ist weniger als 60%
• (7) Reibresistenz
• Ein Festbilddruck wurde auf dem oben erwähnten unlinierten Blatt Papier unter Verwendung des oben erwähnten Druckers durchgeführt. Nach Trocknen des gedruckten Papiers bei 25°C für 24 Stunden wurde die bedruckte Oberfläche stark mit einem Finger gerieben. Das Ausmaß des Abriebs des gedruckten Bereiches wurde auf der Basis der folgenden Auswertungskriterien ausgewertet.
• [Auswertungskriterien]
• 
  : Überhaupt kein gedrucktes Bild wurde abgerieben O: Im wesentlichen kein gedrucktes Bild wurde abgerieben, und die Peripherie wurde nicht gefärbt Δ: Etwas von dem gedruckten Bild wurde abgerieben, seine Peripherie wurde leicht gefärbt, und die Finger waren ebenfalls leicht gefärbt X: Das gedruckte Bild wurde beachtlich abgerieben, dessen Peripherie wurde beachtlich gefärbt und die Finger wurden ebenfalls beachtlich gefärbt
• (8) Durchschnittlicher Teilchendurchmesser und Dispersionsstabilität
• Der durchschnittliche Teilchendurchmesser der Polymerteilchen mit einem Farbstoff, die in einer Tinte enthalten sind (nachfolgend mit durchschnittlicher Teilchendurchmesser vor der Lagerung bezeichnet) wurde unter Verwendung eines Laserteilchen-Analysatorsystems bestimmt, das kommerziell erhältlich ist von Otsuka Denshi K.K. unter dem Warennamen ELS-8000. Die Tinte wurde in einem dicht abgedichteten Behälter 1 Monat in einem Thermostaten, der bei 60°C gehalten war, gelagert und danach wurde der durchschnittliche Teilchendurchmesser (nachfolgend mit durchschnittlicher Teilchendurchmesser nach der Lagerung bezeichnet) auf gleiche weise wie oben bestimmt.
• Als Index der Dispersionsstabilität wurde die Dispersionsstabilität durch die folgende Gleichung bestimmt: [Dispersionsstabilität] = ([durchschnittlicher Teilchendurchmesser nach der Lagerung]/[durchschnittlicher Teilchendurchmesser vor der Lagerung]) × 100
• Die Dispersionsstabilität wurde auf der Grundlage der folgenden Auswertungskriterien ausgewertet.
• [Auswertungskriterien]
• 
  : Dispersionsstabilität ist wenigstens 95% und weniger als 105% O: Die Dispersionsstabilität ist wenigstens 90% und weniger als 95% oder zumindest 105% und weniger als 110% Δ: Die Dispersionsstabilität ist wenigstens 70% und weniger als 90% oder zumindest 110% und weniger als 130% X: Die Dispersionsstabilität ist weniger als 70% oder zumindest 130%
• (9) Winkelabhängigkeit des Farbtons
• Bei Änderung eines Winkels zur Beobachtung eines Abzuges kann sich manchmal ein Farbton ändern. Die Änderung des Farbtons bei Änderung des Bestimmungswinkels kann durch Goniospektrophotometer bestimmt werden.
• Ein Festbilddruck wurde auf einem Glanzpapier durchgeführt, das kommerziell von SEIKO EPSON CORPORATION unter dem Warennamen MC Gloss Paper und der Produkt-Nr. KA420MK erhältlich war, und das Papier wurde 24 Stunden bei 25°C getrocknet. Danach wurde CIBLAB bestimmt, wenn ein Licht-Interzeptionswinkel von –80° auf 80° bei einem Einfallwinkel von –45° durch ein Goniospektrophotometer, das kommerziell von Murakami Color Research Laboratory unter der Produkt-Nr.
• GCMS-4 erhältlich ist, variiert wurde, und die Änderung von a* wurde beobachtet.
• [Auswertungskriterien]
• 
  : Die maximale Änderung von a* ist weniger als 40 O: Die maximale Änderung von a* ist zumindest 40 und weniger als 50 Δ: Die maximale Änderung von a* ist wenigstens 50 und weniger als 60 X: Die maximale Änderung von a* ist zumindest 60
• Tabelle 2

  
• Tabelle 2 (Fortsetzung)

  
• Aufgrund der Ergebnisse gemäß Tabelle 2 ist ersichtlich, daß alle Tinten auf Wasserbasis, erhalten gemäß den Beispielen, eine ausgezeichnete Strahlstabilität aufweisen, wenn jede dieser Tinten eine niedrige Viskosität aufweist. Ebenso ist ersichtlich, daß die Tinten auf Wasserbasis, erhalten gemäß den Beispielen, Abzüge ergeben, die gedruckte Zeichen mit hoher optischer Dichte und hohem Glanz bei einem Glanzpapier aufweisen. Weiterhin ist ersichtlich, daß die Tinten auf Wasserbasis, die gemäß den Beispielen erhalten sind, eine ausgezeichnete Winkelabhängigkeit des Farbtons, Lichtechtheit, Wasserresistenz, Reibresistenz und Dispersionsstabilität aufweisen.
• Wie oben erläutert kann, weil die Tinte auf Wasserbasis mit einer wäßrigen Dispersion gemäß dieser Erfindung eine ausgezeichnete Winkelabhängigkeit des Farbtons, wasserresistenz, Lichtechtheit, Reibresistenz, Glanz und Dispersionsstabilität aufweist, die Tinte auf Wasserbasis eine hohe optische Dichte ergeben. Weil die erfindungsgemäße Tinte auf Wasserbasis weiterhin ausgezeichnet bezüglich der Strahlstabilität ist und eine hohe optische Dichte ergeben kann, kann die Tinte auf Wasserbasis geeignet als Tinte auf Wasserbasis für die Tintenstrahlaufzeichnung verwendet werden.

Claims (7)

1. Wäßrige Dispersion, umfassend wasserunlösliche Vinyl-Polymerteilchen, worin die Teilchen C.I. Pigment Blue 15:4 als Farbstoff enthalten.
2. Wäßrige Dispersion nach Anspruch 1, worin das wasserunlösliche Vinyl-Polymer durch Polymerisation einer Monomerzusammensetzung hergestellt ist, umfassend: (A) 0 bis 45 Gew.-% eines Monomers A mit der Formel (I):

   

   worin R¹ ein Wasserstoffatom oder eine Methyl-Gruppe ist; R² ein Wasserstoffatom, eine Alkyl-Gruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen oder eine Phenyl-Gruppe, die eine Alkyl-Gruppe mit 1 bis 9 Kohlenstoffatomen haben kann; und m eine Zahl von 1 bis 30 ist; (B) 0 bis 45 Gew.-% von zumindest einem Monomer ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus: einem Monomer B1 mit der Formel (II):

   

   worin R¹ und R² wie oben definiert sind; und n eine Zahl von 1 bis 30 ist, einem Monomer B2 mit der Formel (III):

   

   worin R¹, R², m und n wie oben definiert sind und eine Oxyethylen-Gruppe und Oxypropylen-Gruppe in statistischer oder Blockform addiert sind und einem Monomer B3 mit der Formel (IV):

   

   worin R¹, R², m und n wie oben definiert sind, und die Oxypropylen-Gruppe und die Oxytetramethylen-Gruppe in einer statistischen oder Blockform addiert sind; (C) 3 bis 40 Gew.-% eines Monomer mit einer Salzbildungsgruppe; und (D) 15 bis 87 Gew.-% eines copolymerisierbaren Monomers, das mit dem Monomer A, dem Monomer B1, dem Monomer B2, dem Monomer B3 und dem Monomer mit einer Salzbildungsgruppe copolymerisierbar ist, worin der Gesamtgehalt des Monomers A und des Monomers B zumindest 5 Gew.-% ist.
3. Wäßrige Dispersion nach Anspruch 2, worin das copolymerisierbare Monomer zumindest ein Monomer umfaßt, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem Monomer mit einem aromatischen Ring und einem Makromer.
4. Wäßrige Dispersion nach Anspruch 3, worin das Monomer mit dem aromatischen Ring zumindest ein Mitglied ist, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Styrol, α-Methylstyrol, Vinyltoluol und Vinylnaphthalin.
5. Wäßrige Dispersion nach Anspruch 3, worin das Makromer ein styrolisches Makromer mit einer polymerisierbaren funktionellen Gruppe an einem Ende ist.
6. Tinte auf Wasserbasis, umfassend die wäßrige Dispersion nach einem der Ansprüche 1 bis 5.
7. Verwendung der wäßrigen Dispersion nach Anspruch 1 als Tinte auf Wasserbasis für die Tintenstrahlaufzeichnung oder dgl.