DE60224632T2

DE60224632T2 - Tintenset

Info

Publication number: DE60224632T2
Application number: DE60224632T
Authority: DE
Inventors: Yukihiro Wakayama-shi Nakano
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 2001-11-01
Filing date: 2002-10-29
Publication date: 2009-01-15
Anticipated expiration: 2022-10-30
Also published as: US6960622B2; EP1308486B1; US20030119942A1; EP1308486A1; DE60224632D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Tintenset und genauer gesagt ein Tintenset, das in geeigneter Weise für ein Tintenset zur Tintenstrahlaufzeichnung verwendet werden kann.
Tintenstrahlaufzeichnung ist ein Aufzeichnungssystem zum Erzeugen von Zeichen oder Bildern, umfassend direktes Aufspritzen von Tintentröpfchen aus sehr feinen Düsen auf ein Aufzeichnungsmedium und Ablagern der Tintentröpfchen auf dem Aufzeichnungsmedium. Dieses System hat einige Vorteile, derart, dass nicht nur das Gerät ausgezeichnete Funktionsfähigkeit bei einem niedrigen Lärmpegel zeigt, sondern auch die Farbgebung erleichtert wird und unbeschichtetes Papier als Aufzeichnungsmedium verwendet werden kann. Daher wurde dieses System in den letzten Jahren weit verbreitet verwendet.
Als Tinte zur Tintenstrahlaufzeichnung wurden unter dem Gesichtspunkt der Handhabbarkeit weit verbreitet Tinten auf Wasserbasis verwendet. Als in den Tinten verwendeter farbgebender Stoff auf Wasserbasis wurden unter den Gesichtspunkten der Zuverlässigkeit des Aufspritzens und der Farbgebung hauptsächlich wasserlösliche Farbstoffe verwendet. Jedoch gibt es einige Mängel bei der Tinte auf Wasserbasis, die einen wasserlöslichen Farbstoff enthält, derart, dass Lagerungseigenschaften der Ausdrucke, wie Wasserbeständigkeit, Lichtechtheit und Dauerhaftigkeit, beeinträchtigt werden würden.
Daher wurde in der letzten Zeit allmählich ein Pigment enthaltender farbgebender Stoff verwendet.
Jedoch existiert, wie von einem Farbstoff enthaltenden farbgebenden Stoff, bei welchem der Farbstoff gleichmäßig in einer Tinte gelöst ist, verschieden ist, das Pigment ungleichmäßig als Teilchen mit einer gegebenen Größe in der Tinte. Daher verursacht der Pigment enthaltende farbgebende Stoff einige Probleme, derart, dass die Dispersionsstabilität des Pigment enthaltenden farbgebenden Stoffes herabgesetzt ist und dass Verstopfung durch Tinte in feinen Düsen leicht erzeugt wird, wenn die Tinte zur Tintenstrahlaufzeichnung verwendet wird. Daher wurden, um die Dispersionsstabilität zu verbessern und Verstopfung durch Tinte in den feinen Düsen zu verhindern, viele Techniken zum Steuern des mittleren Teilchendurchmessers und der Teilchengrößenverteilung eines Pigment enthaltenden farbgebenden Stoffes berichtet ( Japanische Offenlegungsschriften Hei 3-163175 , Hei 8-218015 , Hei 8-295837 , Hei 10-67958 , und dergleichen).
Jedoch entstehen einige Probleme, derart, dass deutliche Bilder nicht zufrieden stellend erzeugt werden können, wenn diese Pigment enthaltenden farbgebenden Stoffe verwendet werden, obwohl die Dispersionsstabilität verbessert ist und Verstopfung durch Tinte in den Düsen verhindert wird. Gewöhnlich wurde ein Tintenset, umfassend eine schwarze Tinte, eine gelbe Tinte, eine magentafarbige Tinte und eine cyanfarbige Tinte, in einem Drucker zur Tintenstrahlaufzeichnung zum Erzeugen fixierter Bilder verwendet. Wenn ein fixiertes Bild auf einem Aufzeichnungsmedium mit einer glatten Oberfläche mit einer schwarzen Tinte und farbigen Tinten mit einem gesteuerten mittleren Teilchendurchmesser und Teilchengrößenverteilung, wie vorstehend erwähnt, erzeugt wird, existiert ein Gebiet mit hohem Glanz und ein Gebiet mit niedrigem Glanz in den verschiedenen Farbregionen, so dass die Bildqualität dazu tendiert, beeinträchtigt zu werden.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Tintensets, welches einen Ausdruck ergibt, der gleichmäßigen Glanz zeigt, auch wenn die Tinte auf einem Medium mit einer glatten Oberfläche gedruckt wird. Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Tintensets zur Tintenstrahlaufzeichnung, die hohen Glanz zeigt und in Wasserbeständigkeit, Reibebeständigkeit und hoher Lichtechtheit ausgezeichnet ist, nichtsdestoweniger die Tinte eine Tinte auf Wasserbasis ist.
Diese und andere Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung offensichtlich.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Tintenset bereitgestellt, umfassend (A) eine schwarze Tinte, umfassend einen wasserunlöslichen farbgebenden Stoff für eine schwarze Tinte, und (B) eine farbige Tinte, umfassend einen wasserunlöslichen farbgebenden Stoff für eine farbige Tinte, wobei der wasserunlösliche farbgebende Stoff eine wässrige Dispersion wasserunlöslicher Polymerteilchen, welche ein Pigment oder einen hydrophoben Farbstoff enthalten, ist, und wobei der Unterschied zwischen dem maximalen mittleren Teilchendurchmesser und dem minimalen mittleren Teilchendurchmesser der farbgebenden Stoffe, welche in dem wasserunlöslichen farbgebenden Stoff für die schwarze Tinte und dem wasserunlöslichen farbgebenden Stoff für die farbige Tinte enthalten sind, höchstens 45 nm beträgt.
Das Tintenset der vorliegenden Erfindung umfasst eine schwarze Tinte und eine farbige Tinte. Die „schwarze Tinte" bezeichnet, wie hier verwendet, eine Tinte mit einem Farbunterschied, derart, dass der Wert von L* höchstens 50 ist, dass die Summe von a* und b* höchstens 6 ist, dass der Wert von a* mindestens –2 ist und dass der Wert von b* höchstens 5 ist, wenn der Farbunterschied durch die CIELAB dargestellt wird, welche durch Messen eines reflektierten Lichts eines Ausdrucks bei einer Wellenlänge des Lichts von D65/2 mit einem Spektralfarbmesser, im Handel erhältlich von Nippon Denshoku Kogyo K. K. unter dem Handelsnamen von NIPPON DENSHOKU Spectro Color Meter SE 2000, bestimmt wird. Die „farbige Tinte" bezeichnet eine Tinte, die eine andere als die schwarze Tinte ist.
Die schwarze Tinte enthält einen wasserunlöslichen farbgebenden Stoff für eine schwarze Tinte. Ebenfalls enthält die farbige Tinte einen wasserunlöslichen farbgebenden Stoff für eine farbige Tinte.
Der wasserunlösliche farbgebende Stoff ist eine wässrige Dispersion von wasserunlöslichen Polymerteilchen, welche ein Pigment oder einen hydrophoben Farbstoff enthalten.
Die ausführliche Beschreibung des wasserunlöslichen farbgebenden Stoffes (nachstehend einfach als „farbgebender Stoff" bezeichnet) wird nachstehend angegeben.
Eine der Haupteigenschaften gemäß der vorliegenden Erfindung beruht darauf, dass der Unterschied zwischen dem maximalen mittleren Teilchendurchmesser und dem minimalen mittleren Teilchendurchmesser der farbgebenden Stoffe, welche in dem farbgebenden Stoff für eine schwarze Tinte enthalten sind, und dem farbgebenden Stoff für eine farbige Tinte höchstens 45 nm beträgt. Da das Tintenset der vorliegenden Erfindung die vorstehenden Eigenschaften hat, ergibt das Tintenset einen gleichmäßigen Glanz des Ausdrucks, auch wenn diese Tinten auf ein Medium mit einer glatten Oberfläche gedruckt werden.
Der Grund, dass das Tintenset der vorliegenden Erfindung einen gleichmäßigen Glanz des Ausdrucks ergibt, auch wenn auf ein Medium mit einer glatten Oberfläche, wie Fotopapier oder Glanzpapier, gedruckt wird, ist, dass die Teilchendurchmesser der in den Tinten enthaltenen farbgebenden Stoffe gleichmäßig groß sind.
Bezugnehmend auf die Beziehung zwischen den Teilchendurchmessern und dem Glanz des farbgebenden Stoffes nimmt, wenn ein Vollflächenbild mit einer Größe von zum Beispiel 10 cm × 10 cm auf ein Medium mit einer glatten Oberfläche, wie Photopapier oder Glanzpapier, mit einer Tinte, enthaltend einen farbgebenden Stoff mit einem größeren Teilchendurchmesser, gedruckt wird, die Oberflächenrauhigkeit der Ausdruckoberfläche zu, d. h. ihre Rauheit nimmt zu, und der Glanz nimmt ab. Auch nimmt, wenn eine Tinte, enthaltend einen farbgebenden Stoff mit einem kleineren Teilchendurchmesser, verwendet wird, die Oberflächenrauhigkeit der Ausdruckoberfläche ab, d. h. ihre Rauheit nimmt ab, und der Glanz nimmt zu. Mit anderen Worten kann, was die Gleichmäßigkeit des Glanzes auf einer Ausdruckoberfläche betrifft, wenn ein fixiertes Bild auf einem Medium mit einer glatten Oberfläche mit mehreren Arten von Tinten mit voneinander verschiedenen Farbunterschieden erzeugt wird, so lange wie jeder Durchmesser der farbgebenden Stoffe, enthalten in den Tinten mit voneinander verschiedenen Farbunterschieden, in einen spezifizierten Bereich von Unterschieden eines Teilchendurchmessers fällt, eine Ausdruckoberfläche mit gleichmäßigem Glanz erzeugt werden, obwohl der Unterschied im Glanz durch den Unterschied in den Teilchendurchmessern verursacht werden würde. Wenn die Teilchendurchmesser der farbgebenden Stoffe, welche in allen Tinten enthalten sind, groß sind und der Unterschied in den Teilchendurchmessern in einem spezifizierten Bereich ist, wird ein fixiertes Bild mit gleichmäßigem matten Ton erzeugt. Ebenfalls wird, wenn die Teilchendurchmesser der farbgebenden Stoffe in den Tinten klein sind und der Unterschied in den Teilchendurchmessern in einem spezifizierten Bereich ist, ein fixiertes Bild mit gleichmäßigem und hohem Glanz erzeugt.
Andererseits hat, wenn der Unterschied zwischen dem Teilchendurchmesser eines farbgebenden Stoffes, verwendet in einer Tinte, und dem Teilchendurchmesser eines farbgebenden Stoffes in einer anderen Tinte gesteuert wird, einen spezifizierten Bereich zu überschreiten, ein erzeugtes fixiertes Bild ein Gebiet mit niedrigem Glanz und ein Gebiet mit hohem Glanz, wenn ein fixiertes Bild mit mehreren Arten von Tinten mit verschiedenen Farbunterschieden voneinander erzeugt wird. Daher zeigt der Ausdruck ungleichmäßigen Glanz und ein falsches Aussehen.
Hinsichtlich des Glanzes fordern viele Benutzer eine Bildqualität, die hohen Glanz ähnlich Fotografien zeigt. Daher wurde die Bildqualität, die hohen Glanz zeigt, wie er von einem wasserlöslichen Farbstoff vorgezeigt wird, in einem System unter Verwendung eines Pigments ernsthaft gewünscht.
Der Unterschied in den Teilchendurchmessern der farbgebenden Stoffe, wie er hier bezeichnet wird, bedeutet einen Wert, bestimmt durch Messen der mittleren Teilchendurchmesser der farbgebenden Stoffe in jeder in dem Tintenset verwendeten Tinte und Bestimmen des Unterschieds zwischen dem maximalen mittleren Teilchendurchmesser und dem minimalen mittleren Teilchendurchmesser der farbgebenden Stoffe als absoluten Wert. Wenn die Teilchengrößenverteilung einer Tinte mehrfache Peaks, zugeschrieben den farbgebenden Stoffen, auf Grund der Einbringung einer Mehrzahl von farbgebenden Stoffen in die Tinte hat, wird ein mittlerer Teilchendurchmesser für jeden Peak bestimmt. Jedoch wird in diesem Fall, wenn der Unterschied in den Teilchendurchmessern berechnet wird, ein Peak mit einem Verhältnis von jeder Peakfläche zu der gesamten Peakfläche von höchstens 40 Gew.-%, vorzugsweise höchstens 20 Gew.-%, stärker bevorzugt höchstens 10 Gew.-%, von den Berechnungsobjekten für den Unterschied in den Teilchendurchmessern ausgeschlossen. Zum Beispiel wird in einem Fall, wo ein Tintenset, bestehend aus einer schwarzen Tinte, einer gelben Tinte, einer magentafarbigen Tinte und einer cyanfarbigen Tinte, verwendet wird, jeder mittlere Teilchendurchmesser des in jeder Tinte enthaltenen farbgebenden Stoffs 130 nm für die schwarze Tinte, 140 nm für die gelbe Tinte, 100 nm für die magentafarbige Tinte bzw. 90 nm für die cyanfarbige Tinte beträgt, der Unterschied in den Teilchendurchmessern der farbgebenden Stoffe, wie hier verwendet, durch Berechnen des Unterschieds zwischen dem maximalen Teilchendurchmesser von 140 nm für die gelbe Tinte und dem minimalen mittleren Teilchendurchmesser von 90 nm für die cyanfarbige Tinte bestimmt und der Unterschied in den Teilchendurchmessern von 50 nm wird in einem absoluten Wert erhalten. Der farbgebende Stoff kann den anderen farbgebenden Stoff mit einem Teilchendurchmesser, der nicht den Unterschied in den Teilchendurchmessern gemäß der vorliegenden Erfindung erfüllt, in einer Menge innerhalb eines Bereiches, welcher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung nicht behindern würde, enthalten.
Der mittlere Teilchendurchmesser der in der vorliegenden Erfindung verwendeten Polymerteilchen wird durch kumulative Analyse unter Verwendung eines Analysators der Teilchengrößenverteilung, im Handel erhältlich von Otsuka Denshi K. K. unter dem Handelsnamen ELS-8000, wie in den später erwähnten Beispielen beschrieben bestimmt.
Der Glanz des fixierten Bildes, erzeugt durch Verwenden eines Tintensets, umfassend eine Kombination von mehreren Tinten mit voneinander verschiedenen Farbunterschieden, wird gleichmäßiger, wenn die Teilchendurchmesser der farbgebenden Stoffe in allen Tinten ausgeglichener werden. Unter diesem Gesichtspunkt beträgt der Unterschied der Teilchendurchmesser in dem farbgebenden Stoff für eine schwarze Tinte und dem farbgebenden Stoff für eine farbige Tinte höchstens 45 nm, vorzugsweise höchstens 40 nm, stärker bevorzugt höchstens 35 nm, noch stärker bevorzugt höchstens 25 nm.
Es wird gewünscht, dass jeder mittlere Teilchendurchmesser des farbgebenden Stoffes für eine schwarze Tinte und des farbgebenden Stoffes für eine farbige Tinte 10 bis 200 nm, vorzugsweise 30 bis 180 nm, stärker bevorzugt 50 bis 150 nm bzw. noch stärker bevorzugt 70 bis 130 nm unter den Gesichtspunkten der Verbesserung der Dispersionsstabilität, der Erhöhung der optischen Dichte und des Erhalts von hohem Glanz beträgt.
Unter den farbgebenden Stoffen wird vorzugsweise eine wässrige Dispersion von wasserunlöslichen Polymerteilchen, welche ein Pigment oder einen hydrophoben Farbstoff enthalten, unter den Gesichtspunkten von Wasserbeständigkeit, Reibebeständigkeit und hoher Lichtechtheit verwendet.
Das Pigment, das in der Pigmentdispersion verwendet wird, kann ein beliebiges von einem anorganischen Pigment und einem organischen Pigment sein. Das Pigment kann zusammen mit einem Streckungsmittel verwendet werden, wie es die Gelegenheit erfordert.
Das anorganische Pigment schließt Ruß, Metalloxide, Metallsulfide und dergleichen ein.
In dem Fall des farbgebenden Stoffes für eine schwarze Tinte ist das Pigment vorzugsweise ein schwarzes Pigment wie Ruß. Der Ruß schließt Ofenruß, thermischen Lampenruß, Acetylenruß, Kanalruß und dergleichen ein.
In dem Fall des farbgebenden Stoffes für eine farbige Tinte ist das Pigment vorzugsweise ein farbiges Pigment wie ein organisches Pigment oder ein Streckungsmittel. Das organische Pigment schließt Azopigmente, Diazopigmente, Phthalocyaninpigmente, Chinacridonpigmente, Isoindolinonpigmente, Dioxazinpigmente, Perylenpigmente, Perinonpigmente, Thioindigopigmente, Anthrachinonpigmente, Chinophthalonpigmente ein.
Das Streckungsmittel schließt Siliciumdiocid, Calciumcarbonat, Talk und dergleichen ein.
Das Pigmentderivat, das für eine wässrige Dispersion wasserunlöslicher Polymerteilchen verwendet wird, schließt Azoderivate, Diazoderivate, Phthalocyaninderivate, Chinacridonderivate, Isoindolinonderivate, Dioxazinderivate, Perylenderivate, Perinonderivate, Thioindigoderivate, Anthrachinonderivate, Chinophthalonderivate ein, welche einen ionischen funktionellen Rest oder ein Salz eines ionischen funktionellen Rests aufweisen.
Zu Beispielen des hydrophoben Farbstoffes gehören öllösliche Farbstoffe, Dispersionsfarbstoffe. Unter ihnen sind öllösliche Farbstoffe und Dispersionsfarbstoffe zu bevorzugen, weil sie zufrieden stellend in den Polymerteilchen enthalten sein können.
Die öllöslichen Farbstoffe sind nicht auf die spezifizierten begrenzt, und zu ihnen gehören zum Beispiel C. I. Solvent Black 3, 7, 27, 29 und 34; C. I. Solvent Yellow 14, 16, 29, 56 und 82; C. I. Solvent Red 1, 3, 8, 18, 24, 27, 43, 51, 72 und 73; C. I. Solvent Violet 3; C. I. Solvent Blue 2, 11 und 70; C. I. Solvent Green 3 und 7; C. I. Solvent Orange 2.
Die Dispersionsfarbstoffe sind nicht auf die spezifizierten begrenzt. Bevorzugte Beispiele des Dispersionsfarbstoffes schließen C. I. Disperse Yellow 5, 42, 54, 64, 79, 82, 83, 93, 99, 100, 119, 122, 124, 126, 160, 184:1, 186, 198, 199, 204, 224 und 237; C. I. Disperse Orange 13, 29, 31:1, 33, 49, 54, 55, 66, 73, 118, 119 und 163; C. I. Disperse Red 54, 60, 72, 73, 86, 88, 91, 93, 111, 126, 127, 134, 135, 143, 145, 152, 153, 154, 159, 164, 167:1, 177, 181, 204, 206, 207, 221, 239, 240, 258, 277, 278, 283, 311, 323, 343, 348, 356 und 362; C. I. Disperse Violet 33; C. I. Disperse Blue 56, 60, 73, 87, 113, 128, 143, 148, 154, 158, 165, 165:1, 165:2, 176, 183, 185, 197, 198, 201, 214, 224, 225, 257, 266, 267, 287, 354, 358, 365 und 368; C. I. Disperse Green 6:1 und 9 ein.
Der hydrophobe Farbstoff ist wünschenswerterweise ein hydrophober Farbstoff, welcher sich in einem organischen Lösungsmittel bei 25°C in einer Menge von mindestens 2 g/l, vorzugsweise 20 bis 500 g/l, löst, unter dem Gesichtspunkt, wirkungsvoll den hydrophoben Farbstoff in den wasserunlöslichen Polymerteilchen zu enthalten.
Das wasserunlösliche Monomer, das zum Enthalten eines Pigments oder Farbstoffes in dem wasserunlöslichen Polymer verwendet wird, schließt wasserunlösliche Vinylpolymere, wasserunlösliche Polymere auf Esterbasis, wasserunlösliche Polymere auf Urethanbasis und dergleichen ein. Unter diesen Polymeren sind die wasserunlöslichen Vinylpolymere zu bevorzugen.
Das wasserunlösliche Vinylpolymer schließt ein Copolymer, hergestellt durch Polymerisieren einer Monomerzusammensetzung, umfassend ein Monomer mit einem salzbildenden Rest (a) und ein hydrophobes Monomer (b), ein. Im Übrigen kann die Monomerzusammensetzung ein nichtionisches hydrophiles Monomer (c) und/oder ein Makromer (d) enthalten, wie es die Gelegenheit erfordert. Unter ihnen ist es unter den Gesichtspunkten der Dispersionsstabilität des farbgebenden Stoffes in der Tinte und der Aufspritzstabilität der Tinte zu bevorzugen, dass das Makromer (d) mit diesen Monomeren copolymerisiert wird.
Als Monomer mit einem salzbildenden Rest (a), hydrophobes Monomer (b) und nichtionisches hydrophiles Monomer (c) können die gleichen Monomere wie diejenigen, die für das vorstehend erwähnte wasserlösliche Polymer verwendet werden, beispielhaft angegeben werden.
Das Makromer (d) schließt Makromere wie Monomere mit einem polymerisierbaren ungesättigten Rest und einem Zahlenmittel des Molekulargewichts von 500 bis 100 000, vorzugsweise 1000 bis 10 000, ein. Das Zahlenmittel des Molekulargewichts des Makromers (d) wird durch Gelchromatographie unter Verwendung von Polystyrol als Standardsubstanz und 1 mmol/l Dodecylmethylamin enthaltendem Chloroform als Lösungsmittel bestimmt.
Zu typischen Beispielen des Makromers (d) gehören ein Siliconmakromer und ein Styrolmakromer. Diese Makromere können allein oder in einem Gemisch von ihnen verwendet werden.
Unter den Siliconmakromeren kann ein Siliconmakromer, dargestellt durch die Formel (I): X¹(Y¹)_qSi(R¹)_3-r(Z¹)_r (I)wobei X¹ eine polymerisierbare ungesättigte Gruppe ist; Y¹ eine zweiwertige Gruppe ist; jedes von R¹ unabhängig ein Wasserstoffatom, eine Niederalkylgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, eine Arylgruppe mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen oder eine Alkoxygruppe mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen ist; Z¹ ein einwertiger Siloxanpolymerrest mit einem Zahlenmittel des Molekulargewichts von mindestens 500 ist; q 0 oder 1 ist; und r eine ganze Zahl von 1 bis 3 ist, unter dem Gesichtspunkt der Verhinderung von Anbrennen auf dem Druckerkopf eines Tintenstrahldruckers günstig verwendet werden.
In dem durch die Formel (I) dargestellten Siliconmakromer schließt X¹ eine einwertige ungesättigte Kohlenwasserstoffgruppe mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen, wie die CH₂=CH-Gruppe oder die CH₂=C(CH₃)-Gruppe, ein. Y¹ schließt eine zweiwertige Gruppe wie die -COO-Gruppe, eine -COOC_a1H2_a1-Gruppe, wobei a₁ eine ganze Zahl von 1 bis 5 ist, oder die Phenylengruppe ein. Unter ihnen ist -COOC₃H₆- zu bevorzugen. R¹ schließt ein Wasserstoffatom; eine Niederalkylgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen wie die Methylgruppe und Ethylgruppe; eine Arylgruppe mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen, wie die Phenylgruppe; eine Alkoxygruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen wie die Methoxygruppe und dergleichen ein. Unter ihnen ist die Methylgruppe zu bevorzugen. Z¹ ist vorzugsweise ein einwertiger Dimethylsiloxanpolymerrest mit einem Zahlenmittel des Molekulargewichts von 500 bis 5000.
q ist 0 oder 1 und vorzugsweise 1. r ist eine ganze Zahl von 1 bis 3 und vorzugsweise 1.
Zu typischen Beispielen des Siliconmakromers gehören ein Siliconmakromer, dargestellt durch die Formel (I-1): CH₂=CR⁵-COOC₃H₆-[Si(R⁶)₂-O]_b-Si(R⁶)₃ (I-1)wobei R⁵ ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe ist; jedes von R⁶ unabhängig ein Wasserstoffatom oder eine Niederalkylgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen ist; und b eine Zahl von 5 bis 65 ist;
ein Siliconmakromer, dargestellt durch die Formel (I-2): CH₂=CR⁵-COO-[Si(R⁶)₂-O]_b-Si(R⁶)₃ (I-2)wobei R⁵, R⁶ und b die gleichen wie vorstehend definiert sind;
ein Siliconmakromer, dargestellt durch die Formel (I-3): CH₂=CR⁵-Ph-[Si(R⁶)₂-O]_b-Si(R⁶)₃ (I-3)wobei Ph eine Phenylengruppe ist; und R⁵, R⁶ und b die gleichen wie vorstehend definiert sind; ein Siliconmakromer, dargestellt durch die Formel (I-4): CH₂=CR⁵-COOC₃H₆-Si(OE)₃ (I-4)wobei R⁵ das gleiche wie vorstehend definiert ist; E eine Gruppe, dargestellt durch die Formel: -[Si(R⁵)₂O]_c-Si(R⁵)₃ ist, wobei R⁵ das gleiche wie vorstehend definiert ist; und c eine Zahl von 5 bis 65 ist.
Unter ihnen ist das Siliconmakromer, dargestellt durch die Formel (I-1), zu bevorzugen, und ein Siliconmakromer, dargestellt durch die Formel (I-1a): CH₂=C(CH₃)-COOC₃H₆-[Si(CH₃)₂-O]_d-Si(CH₃)₃ (I-1a)wobei d eine Zahl von 8 bis 40 ist,
ist besonders zu bevorzugen. Zu Beispielen des Siliconmakromers gehören ein Siliconmakromer, hergestellt von CHISSO CORPORATION unter dem Handelsnamen FM-0711.
Das Styrolmakromer kann unter dem Gesichtspunkt, das Pigment hinreichend in das Vinylpolymer einzubringen, günstig verwendet werden.
Zu typischen Beispielen des Styrolmakromers gehören Styrolhomopolymere mit einer polymerisierbaren funktionellen Gruppe an einem Ende oder Copolymere von Styrol mit dem anderen Monomer. Unter ihnen sind diejenigen mit einer Acryloyloxygruppe oder Methacryloyloxygruppe als polymerisierbare funktionelle Gruppe an einem Ende zu bevorzugen.
Es wird gewünscht, dass der Gehalt von Styrol in dem Copolymer von Styrol mit dem anderen Monomer unter dem Gesichtspunkt, das Pigment hinreichend in das Vinylpolymer einzubringen, mindestens 60 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 70 Gew.-%, beträgt. Das andere Monomer schließt Acrylnitril und dergleichen ein.
Es wird gewünscht, dass der Gehalt des Monomers (a) mit einem salzbildenden Rest in dem wasserunlöslichen Vinylpolymer unter dem Gesichtspunkt der Dispersionsstabilität der Dispersion 1 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 2 bis 40 Gew.-%, beträgt.
Es wird gewünscht, dass der Gehalt des hydrophoben Monomers (b) in dem wasserunlöslichen Vinylpolymer unter den Gesichtspunkten von optischer Dichte und Dispersionsstabilität 5 bis 93 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 80 Gew.-%, beträgt.
Es wird gewünscht, dass der Gehalt des nichtionischen hydrophilen Monomers (c) in dem wasserunlöslichen Vinylpolymer unter den Gesichtspunkten von Aufspritzstabilität und optischer Dichte 0 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 30 Gew.-%, beträgt.
Es wird gewünscht, dass der Gehalt des Makromers (d) in dem wasserunlöslichen Vinylpolymer unter den Gesichtspunkten der Unterdrückung von Anbrennen auf der Heizeroberfläche eines Tintenstrahldruckers und der Dispersionsstabilität 0 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 25 Gew.-%, stärker bevorzugt 5 bis 20 Gew.-%, beträgt.
Das Gewichtsmittel des Molekulargewichts des wasserunlöslichen Polymers beträgt unter Berücksichtigung des Einflusses auf die Dispersionsstabilität des farbgebenden Stoffes und die Tintenviskosität 1000 bis 100 000, vorzugsweise 1500 bis 100 000, stärker bevorzugt 2000 bis 7000. Das Gewichtsmittel des Molekulargewichts des wasserunlöslichen Polymers wird in der gleichen Weise wie das des vorstehend erwähnten wasserlöslichen Polymers bestimmt.
Es ist zu bevorzugen, dass das wasserunlösliche Polymer neutralisiert wird. Der Neutralisationsgrad ist nicht auf die spezifizierten begrenzt, so lange wie die Dispersionsstabilität zufrieden stellend ist. Es wird gewünscht, dass gewöhnlich 30 bis 200 Mol-% des Neutralisierungsmittels pro 1 mol des salzbildenden Rests des Monomers (a) mit einem salzbildenden Rest, welches das wasserunlösliche Polymer ausmacht, hinzugegeben werden.
Das Neutralisierungsmittel, das zur Neutralisation verwendet wird, kann, abhängig von der Art des salzbildenden Rests des wasserunlöslichen Polymers, passend ausgewählt werden. Beispiele des Neutralisierungsmittels können die gleichen sein wie diejenigen, die für das wasserlösliche Polymer verwendet werden.
Es wird gewünscht, dass die Menge des wasserunlöslichen Polymers 5 bis 250 Gewichtsteile, vorzugsweise 10 bis 180 Gewichtsteile, stärker bevorzugt 15 bis 130 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Pigments oder des hydrophoben Farbstoffes, unter den Gesichtspunkten der Dispersionsstabilität des farbgebenden Stoffes in der Tinte und einer Ausgewogenheit zwischen Aufspritzeigenschaft, Reibebeständigkeit und hoher Lichtechtheit beträgt.
Ein Verfahren zum Herstellen einer wässrigen Dispersion der wasserunlöslichen Polymerteilchen, welche ein Pigment oder einen hydrophoben Farbstoff als farbgebenden Stoff enthalten, wird jetzt erklärt.
Das wasserunlösliche Polymer kann durch Polymerisieren einer Monomerzusammensetzung, umfassend das Monomer (a) mit einem salzbildenden Rest, das hydrophobe Monomer (b) und wenn notwendig das nichtionische hydrophile Monomer (c) und/oder das Makromer (d), durch ein Polymerisationsverfahren wie ein Massepolymerisationsverfahren, ein Lösungspolymerisationsverfahren, ein Suspensionspolymerisationsverfahren oder ein Emulsionspolymerisationsverfahren hergestellt werden. Unter diesen Polymerisationsverfahren ist das Lösungspolymerisationsverfahren zu bevorzugen.
Das Lösungsmittel, das in dem Lösungspolymerisationsverfahren verwendet wird, ist vorzugsweise ein polares organisches Lösungsmittel. Wenn das polare organische Lösungsmittel ein mit Wasser mischbares organisches Lösungsmittel ist, kann das mit Wasser mischbare organische Lösungsmittel auch im Gemisch mit Wasser verwendet werden.
Das polare organische Lösungsmittel schließt zum Beispiel aliphatische Alkohole mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen, wie Methanol, Ethanol und (Iso)propanol; Ketone wie Aceton, Methylethylketon und Methylisobutylketon; Ester wie Ethylacetat und dergleichen ein. Unter ihnen ist Methanol, Ethanol, Aceton, Methylethylketon oder ein gemischtes Lösungsmittel davon mit Wasser zu bevorzugen.
Ein Radikalpolymerisationsinitiator kann in der Polymerisation verwendet werden. Der Radikalpolymerisationsinitiator schließt Azoverbindungen 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); und organische Peroxide wie t-Butylperoxyoctoat, Di-t-butylperoxid und Dibenzoyloxid ein.
Es wird gewünscht, dass die Menge des Polymerisationsinitiators 0,001 bis 5 Gewichtsteile, vorzugsweise 0,01 bis 2 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile der Monomerzusammensetzung, beträgt.
Im Übrigen kann in der Polymerisation ein Polymerisationskettenübertragungsmittel verwendet werden. Zu konkreten Beispielen des Polymerisationskettenübertragungsmittels gehören Mercaptane wie Octylmercaptan, n-Dodecylmercaptan, t-Dodecylmercaptan, n-Tetradecylmercaptan und Mercaptoethanol; Xanthogendisulfide wie Dimethylxanthogendisulfid und Diisopropylxanthogendisulfid; Thiuramdisulfide wie Tetramethylthiuramdisulfid und Tetrabutylthiuramdisulfid; halogenierte Kohlenwasserstoffe wie Tetrachlorkohlenstoff und Ethylenbromid; Kohlenwasserstoffe wie Pentaphenylethan; ungesättigte cyclische Kohlenwasserstoffverbindungen wie Acrolein, Methacrolein, Allylalkohol, 2-Ethylhexylthioglycolat, Terpinolen, α-Terpinen, γ-Terpinen, Diterpen, α-Methylstyroldimer, 9,10-Dihydroanthracen, 1,4-Dihydronaphthalin, Inden und 1,4-Cyclohexadien; ungesättigte heterocyclische Verbindungen wie 2,5-Dihydrofuran und dergleichen. Diese Polymerisationskettenübertragungsmittel können allein oder im Gemisch von mindestens zwei Arten verwendet werden.
Die Bedingungen zum Polymerisieren der Monomerzusammensetzung können nicht absolut bestimmt werden, weil die Bedingungen sich abhängig von den Arten des Radikalpolymerisationsinitiators, der Monomere und des Lösungsmittels, die verwendet werden, und dergleichen unterscheiden. Die Polymerisationstemperatur beträgt gewöhnlich 30° bis 100°C, vorzugsweise 50° bis 80°C, und die Polymerisationszeit beträgt gewöhnlich 1 bis 20 Stunden. Es ist zu bevorzugen, dass die Atmosphäre zur Polymerisation ein inertes Gas wie Stickstoffgas ist.
Nach der Beendigung der Polymerisationsreaktion kann das Polymer durch ein bekanntes Verfahren wie Wiederausfällung oder Lösungsmitteldestillation aus der Reaktionslösung isoliert werden. Auch können unumgesetzte Monomere und dergleichen aus dem resultierenden Copolymer zur Reinigung durch die Wiederholung von Wiederausfällung, Membrantrennung, ein chromatographisches Verfahren, ein Extraktionsverfahren oder dergleichen entfernt werden.
Die wässrige Dispersion der Polymerteilchen, welche einen hydrophoben Farbstoff enthalten, kann durch ein bekanntes Emulgierungsverfahren hergestellt werden. Die wässrige Dispersion kann zum Beispiel erhalten werden, indem das wasserunlösliche Polymer und der hydrophobe Farbstoff in einem organischen Lösungsmittel gelöst werden, ein Neutralisierungsmittel, wie es die Gelegenheit erfordert, zu der resultierenden Lösung hinzugefügt wird, um den salzbildenden Rest des wasserunlöslichen Polymers zu ionisieren, Wasser dazugefügt wird, danach die resultierende Lösung, wie es die Gelegenheit erfordert, durch einen Dispergierer oder einen Ultraschallemulgator dispergiert wird und das organische Lösungsmittel abdestilliert wird, um die Phasen zu einem System auf Wasserbasis umzukehren.
Die wässrige Dispersion der ein Pigment enthaltenden wasserunlöslichen Polymerteilchen kann zum Beispiel erhalten werden, indem das wasserunlösliche Polymer in einem organischen Lösungsmittel gelöst wird, das Pigment, Wasser und ein Neutralisierungsmittel sowie ein grenzflächenaktiven Mittel, wie es die Gelegenheit erfordert, zu der resultierenden Lösung hinzugefügt werden, das resultierende Gemisch geknetet wird, um eine Paste zu ergeben, die Paste mit Wasser verdünnt wird, wie es die Gelegenheit erfordert, und das organische Lösungsmittel abdestilliert wird, um ein System auf Wasserbasis zu ergeben.
Es wird gewünscht, dass jeder Gehalt der farbgebenden Stoffe in der schwarzen Tinte und der farbigen Tinte unter den Gesichtspunkten von ausreichender optischer Dichte und Aufspritzeigenschaft 0,5 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 20 Gew.-% bzw. stärker bevorzugt 2 bis 15 Gew.-% beträgt. Wenn der farbgebende Stoff eine Dispersion ist, ist die Menge des farbgebenden Stoffes gleich der Menge von festen Materialien der Dispersion.
Es können zu der schwarzen Tinte und der farbigen Tinte verschiedenartige Zusatzstoffe, zum Beispiel ein Benetzungsmittel wie mehrwertige Alkohole, ein Dispergiermittel, ein Entschäumungsmittel, ein Mittel für Schimmelbeständigkeit und/oder ein Chelatisierungsmittel, ein pH-Einstellmittel und dergleichen in passenden Mengen hinzugefügt werden.
BEISPIELE
Herstellungsbeispiele 1 bis 4
Ein Reaktionsgefäß wurde mit 20 Gewichtsteilen Methylethylketon und Mononieren und einem Polymerisationskettenübertragungsmittel, aufgeführt in der Spalte von „anfänglich eingefüllten Monomeren" von Tabelle 1, gefüllt. Danach wurde Stickstoffgasaustausch hinreichend ausgeführt.
Andererseits wurde ein Tropftrichter mit Monomeren und einem Polymerisationskettenübertragungsmittel, aufgeführt in der Spalte von „tropfenden Monomeren" von Tabelle 1, 60 Gewichtsteilen Methylethylketon und einer Lösung, hergestellt durch Lösen von 0,1 Gewichtsteilen 2,2'-Azobis(2,4-dimethylvaleronitril) in 5 Gewichtsteilen Methylethylketon, gefüllt. Die Temperatur des Gemisches in dem Reaktionsgefäß wurde auf 70°C erhöht und das Gemisch in dem Tropftrichter wurde tropfenweise zu dem Gemisch in dem Reaktionsgefäß über einen Zeitraum von 2 Stunden hinzugefügt. Danach wurde das resultierende Gemisch bei 70°C für 3 Stunden polymerisiert und bei 75°C für 10 Stunden gealtert, um eine Polymerlösung zu ergeben.
Ein Teil der resultierenden Polymerlösung wurde aus dem Reaktionsgefäß herausgenommen und ihr Gewichtsmittel des Molekulargewichts wurde durch Gelpermeationschromatographie unter Verwendung von Polystyrol als Standardsubstanz und Dodecyldimethylamin von 1 mmol/l enthaltendem Chloroform als Lösungsmittel bestimmt. Als Ergebnis hatte das Polymer ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts wie in Tabelle 1 angegeben.
Herstellungsbeispiele 5 bis 20 Herstellung von farbgebendem Stoff für Pigment enthaltende Tinte Ein Pigment, Methylethylketon, ionenausgetauschtes Wasser und ein Neutralisierungsmittel, aufgeführt in Tabelle 2, wurden zu 28 Gewichtsteilen der Polymerlösung, erhalten in den Herstellungsbeispielen 1 bis 4 (Feststoffgehalt des Polymers: 50 Gew.-%), hinzugegeben und das resultierende Gemisch wurde ausreichend gerührt. Danach wurde das Gemisch zwanzig Mal unter Verwendung einer Dreiwalzenmühle, im Handel erhältlich von NORITAKE CO., LIMITED unter dem Handelsnamen NR-84A, geknetet.
Die resultierende Paste wurde zu 250 Gewichtsteilen ionenausgetauschtem Wasser gegeben, und das Gemisch wurde ausreichend gerührt. Danach wurden Methylethylketon und ein Teil des Wassers unter Verwendung eines Verdampfers abdestilliert, wobei sich ein farbgebender Stoff für eine Tinte ergab, dessen Feststoffgehalt 20 Gew.-% betrug. Der mittlere Teilchendurchmesser des resultierenden farbgebenden Stoffes für eine Tinte ist in Tabelle 2 angegeben.
Der mittlere Teilchendurchmesser wurde durch kumulative Analyse unter Verwendung eines Teilchengrößenverteilungsanalysators, im Handel erhältlich von Otsuka Denshi K. K. unter dem Handelsnamen ELS-8000, bestimmt. Als Bestimmungsbedingungen wurden eine Temperatur von 25°C, ein Winkel zwischen dem einfallenden Strahl und einem Detektor von 90°, eine integrierte Gesamtzählung von 100 Zählungen, ein Brechungsindex (1,333) von Wasser, welches als dispergierendes Lösungsmittel verwendet wurde, in den Teilchengrößenverteilungsanalysator eingegeben. Als Standardsubstanz wurde eine verwendet, die im Handel von Seradyn unter dem Handelsnamen Uniform Microparticles (Teilchendurchmesser: 204 nm) erhältlich war. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben.
Die farbgebenden Stoffe, die in den Herstellungsbeispielen 5 bis 8 erhalten wurden, sind Pigmentdispersionen, in denen das Pigment mit einem wasserlöslichen Polymer dispergiert ist, da das Polymer, das den farbgebenden Stoff enthält, der in den Herstellungsbeispielen 5 bis 8 erhalten wurde, Wasserlöslichkeit zeigt, wenn der salzbildende Rest, d. h. die Acrylsäureeinheit des Polymers, in der Art und Menge des Neutralisierungsmittels, wie angegeben in Tabelle 2, neutralisiert wurde.
Die farbgebenden Stoffe, die in den Herstellungsbeispielen 9 bis 20 erhalten wurden, sind wässrige Dispersionen von Pigment enthaltenden wasserunlöslichen Polymerteilchen, da das Polymer, das den in den Herstellungsbeispielen 9 bis 20 erhaltenen farbgebenden Stoff, enthält, Wasserunlöslichkeit zeigt, wenn die salzbildenden Reste, d. h. die Methacrylsäure-, Acrylsäure- und Dimethylaminoethylmethacrylateinheiten des Polymers in der Art und Menge des Neutralisierungsmittels, angegeben in Tabelle 2, neutralisiert wurden.
Herstellungsbeispiele 21 bis 24 Herstellung von farbgebendem Stoff für hydrophoben Farbstoff enthaltende Tinte
Ein hydrophober Farbstoff, angegeben in Tabelle 2, und 230 Gewichtsteile Toluol wurden zu 28 Gewichtsteilen der Polymerlösung, erhalten in Herstellungsbeispiel 2 (Feststoffgehalt des Polymers: 50 Gew.-%), hinzugegeben. Nachdem der hydrophobe Farbstoff sorgfältig gelöst worden war, wurde ein Neutralisierungsmittel, angegeben in Tabelle 2, dazugegeben, um den salzbildenden Rest des Polymers zu neutralisieren. Neunhundert Gewichtsteile ionenausgetauschtes Wasser wurden weiterhin dazugegeben und das Gemisch wurde gerührt. Danach wurde das Gemisch durch den Microfluidizer (im Handel erhältlich von Microfluidizer Corp.) für 30 Minuten dispergiert.
Methylethylketon und ein Teil des Wassers wurden aus der resultierenden Dispersion durch Verwendung eines Verdampfers abdestilliert, wobei sich ein farbgebender Stoff für eine Tinte ergab, dessen Feststoffgehalt 20 Gew.-% betrug. Der mittlere Teilchendurchmesser des resultierenden farbgebenden Stoffes für eine Tinte ist in Tabelle 2 angegeben.
Die farbgebenden Stoffe, die in den Herstellungsbeispielen 21 bis 24 erhalten wurden, sind wässrige Dispersionen von hydrophoben Farbstoff enthaltenden wasserunlöslichen Polymerteilchen, da in dem Polymer verwendete Methacrylsäure Wasserunlöslichkeit zeigt, wenn das Neutralisierungsmittel in der Art und Menge, angegeben in Tabelle 2, verwendet wird.
Jeder Name, der in den Tabellen 1 und 2 aufgeführt ist, hat die folgende Bedeutung:

Siliconmakromer:: im Handel erhältlich von CHISSO CORPORATION unter dem Handelsnamen FM-0711 (Zahlenmittel des Molekulargewichts: 1000) [welches eine durch die Formel (I-1a) dargestellte Struktur hat]
Styrolmakromer:: im Handel erhältlich von TOAGOSEI CO., LTD. unter dem Handelsnamen (homopolymerisiertes Styrolmakromer mit einer polymerisierbaren funktionellen Gruppe einer Methacryloyloxygruppe an einem Ende, Zahlenmittel des Molekulargewichts: 6000)
Monomethoxypolyethylenglycol(n=4)methacrylat:: im Handel erhältlich von Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd. unter dem Handelsnamen NK ESTER M-40G
CB-1:: Ruß [im Handel erhältlich von Degussa unter dem Handelsnamen Printex 95]
M-1:: magentafarbiges Pigment [im Handel erhältlich von Ciba Specialty Chemicals K. K. unter dem Handelsnamen IRGAPHOR Magenta DMQ]
Y-1:: gelbes Pigment [im Handel erhältlich von SANYO COLOR WORKS, LTD. unter der Produktnummer 7410]
C-1:: cyanfarbiges Pigment [im Handel erhältlich von DAINIPPON INK & CHEMICALS, INC. unter dem Handelsnamen Fastogen Blue TGR-SD]
CB-2:: Ruß [im Handel erhältlich von Degussa unter dem Handelsnamen Color Black FW 18]
M-2:: magentafarbiges Pigment [im Handel erhältlich von DAINIPPON INK & CHEMICALS, INC. unter dem Handelsnamen Fastogen Super Magenta RG]
Y-2:: gelbes Pigment [im Handel erhältlich von Ciba Specialty Chemicals K. K. unter dem Handelsnamen Yellow 8G-CF(K01)]
C-2:: cyanfarbiges Pigment [im Handel erhältlich von DAINIPPON INK & CHEMICALS, INC. unter dem Handelsnamen Fastogen Blue TGR]
CB-3:: schwarzer Farbstoff [im Handel erhältlich von Orient Chemical Co., Ltd. unter dem Handelsnamen Oil Black 860]
M-3:: Magentafarbiger Farbstoff [im Handel erhältlich von Orient Chemical Co., Ltd. unter dem Handelsnamen Oil Pink 312]
Y-3:: gelber Farbstoff [im Handel erhältlich von Orient Chemical Co., Ltd. unter dem Handelsnamen VALIFAST Y 1101]
C-3:: cyanfarbiger Farbstoff [im Handel erhältlich von Clariant (Japan) K. K. unter dem Handelsnamen Savinyl Blue GLS]

Herstellungs-Beispiel Nr.	Anfänglich eingefüllte Monomere	Tropfende Monomere	Gewichtsmittel des Molekulargewichts
1	Acrylsäure [12] Styrol [18] Mercaptoethanol [1,1]	Acrylsäure [14] Styrol [32,3] Mercaptoethanol [2,6]	1800
2	Methacrylsäure [4] 2-Hydroxyethylmethacrylat [4] Styrol [19] Styrolmakromer [5,3] Mercaptoethanol [0,7]	Methacrylsäure [8] 2-Hydroxyethylmethacrylat [6] Styrol [29,5] Styrolmakromer [2] Mercaptoethanol [1,5]	18 500
3	Acrylsäure [4] Styrol [26,6] Siliconmacromer [8] Mercaptoethanol [0,9]	Acrylsäure [7] Styrol [30] Siliconmacromer [1,5] Mercaptoethanol [2,0]	11 000
4	Dimethylaminoethylmethacrylat [7] Monomethoxy-polyethylenglycol(n=4)methacrylat [7] Styrol [17,2] Styrolmakromer [7] Dodecylmercaptan [0,8]	Dimethylaminoethylmethacrylat [8] Monomethoxypolyethylenglycol(n=4)methacrylat [7] Styrol [21,5] Styrolmakromer [3] Dodecylmercaptan [1,5]	32 000

Bemerkung
Die Menge jeder Komponente innerhalb der Klammer [] stellt Gewichtsteile dar.
Beispiel 1 (Referenzbeispiel)

Eine schwarze Tinte und farbige Tinten, bestehend aus den folgenden Komponenten, wurden miteinander kombiniert, um ein Tintenset zu ergeben. Jede Tinte wurde hergestellt, indem ihre Komponenten gemischt und mit einem Mikrofilter mit einer Porengröße von 5 μm filtriert wurden, um eine Tinte zu ergeben. Komponenten

1) Schwarze Tinte	(Gewichtsteile)
Pigmentdispersion, enthaltend Pigment, erhalten in Herst.-Bsp. 5	30
(Feststoffgehalt des farbgebenden Stoffes: 20 Gew.-%)
Glycerol	5
Ethylenglycol	5
Acetylenglycol-Ethylenoxid-Addukt (grenzflächenaktives Mittel)	0,5
[Im Handel erhältlich von Kawaken Fine Chemicals Co., Ltd. unter dem Handelsnamen Acetylenol EH]
Ionenausgetauschtes Wasser	59,5

2) Farbige Tinte (Magentafarbig)	(Gewichtsteile)
Pigmentdispersion, enthaltend Pigment, erhalten in Herst.-Bsp. 6	20
(Feststoffgehalt des farbgebenden Stoffes: 20 Gew.-%)
Glycerol	5
Diethylenglycol	5
Acetylenglycol-Ethylenoxid-Addukt (grenzflächenaktives Mittel)	3
[Im Handel erhältlich von Kawaken Fine Chemicals Co., Ltd. unter dem Handelsnamen Acetylenol EH]
Ionenausgetauschtes Wasser	67

3) Farbige Tinte (Gelb)	(Gewichtsteile)
Pigmentdispersion, enthaltend Pigment, erhalten in Herst.-Bsp. 7	20
(Feststoffgehalt des farbgebenden Stoffes: 20 Gew.-%)
Glycerol	5
Diethylenglycol	5
Acetylenglycol-Ethylenoxid-Addukt (grenzflächenaktives Mittel)	3
[Im Handel erhältlich von Kawaken Fine Chemicals Co., Ltd. unter dem Handelsnamen Acetylenol EH]
Ionenausgetauschtes Wasser	67

4) Farbige Tinte (Cyanfarbig)	(Gewichtsteile)
Pigmentdispersion, enthaltend Pigment, erhalten in Herst.-Bsp. 8	20
(Feststoffgehalt des farbgebenden Stoffes: 20 Gew.-%)
Glycerol	5
Diethylenglycol	5
Acetylenglycol-Ethylenoxid-Addukt (grenzflächenaktives Mittel)	3
[Im Handel erhältlich von Kawaken Fine Chemicals Co., Ltd. unter dem Handelsnamen Acetylenol EH]
Ionenausgetauschtes Wasser	67

Beispiele 2 bis 5 und Vergleichsbeispiel 1
Die gleichen Verfahrensweisen wie in Beispiel 1 wurden ausgeführt, außer dass die farbgebenden Stoffe, die in der schwarzen Tinte und den farbigen Tinten enthalten waren, zu den in Tabelle 3 angegebenen Komponenten verändert wurden, um ein Tintenset zu ergeben.
Als nächstes wurden die physikalischen Eigenschaften für die Tintensets, die in den Beispielen 1 bis 5 und Vergleichsbeispiel 1 erhalten wurden, in Übereinstimmung mit den folgenden Verfahren bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 angegeben.
Bewertungsverfahren
(1) Gleichmäßigkeit des Glanzes
Vollflächenbilder wurden mit allen den Tinten, installiert in dem Tintenset, in einer Größe von 4 cm × 4 cm auf Fotopapier mit hoher Oberflächenglätte, im Handel erhältlich von CANON SALES CO., LTD. unter dem Handelsnamen des professionellen Fotopapiers PR-101, mit einem Rubble-Jet-Drucker, im Handel erhältlich von CANON INC. unter der Modell-Nummer BJC-430J, gedruckt, und ein Unterschied des Glanzes zwischen den auf den Ausdrucken gedruckten Tinten wurde visuell beobachtet. Die Gleichmäßigkeit im Glanz wurde auf der Basis der folgenden Bewertungskriterien bewertet.
Bewertungskriterien

❥: Kein Unterschied im Glanz
O: Kleiner Unterschied im Glanz
Δ: Irgendwie merklicher Unterschied im Glanz (kein Problem für tatsächlichen Gebrauch)
X: Offensichtlicher Unterschied im Glanz

(2) Glanz
Die vorstehend erwähnten Ausdrucke wurden visuell beobachtet und der Glanz wurde als entweder hoher Glanz, glänzend oder matter Ton (niedriger Glanz) bewertet.
(3) Wasserbeständigkeit der Tinte
Drucken eines Vollflächenbildes wurde mit einer schwarzen Tinte auf einem regenerierten Papier für PPC durch Verwendung des vorstehend erwähnten Rubble-Jet-Druckers, beschrieben in dem vorstehenden Punkt (1), ausgeführt und bei 25°C für 1 Stunde getrocknet. Danach wurde die anfängliche optische Dichte bestimmt. Weiterhin wurde das Papier mit der gedruckten Kopie in stillstehendes Wasser für 10 Sekunden eingetaucht und das Papier wurde senkrecht daraus emporgezogen. Nach dem Trocknen des Papiers an Luft bei 25°C wurde die optische Dichte nach dem Eintauchen bestimmt. Das verbleibende Verhältnis der optischen Dichte nach dem Eintauchen zu der anfänglichen optischen Dichte wurde durch die Gleichung erhalten: Restverhältnis = [Optische Dichte nach dem Eintauchen] ÷ [Anfängliche optische Dichte] × 100
Die Wasserbeständigkeit wurde auf der Basis der folgenden Bewertungskriterien bewertet:
Bewertungskriterien

❥: Restverhältnis beträgt mindestens 95%
O: Restverhältnis beträgt mindestens 90% und weniger als 95%
Δ: Restverhältnis beträgt mindestens 70% und weniger als 90%
X: Restverhältnis beträgt weniger als 70%

(4) Reibebeständigkeit der Tinte
Drucken eines Vollflächenbildes wurde mit einer Tinte auf einem regenerierten Papier für PPC durch Verwendung des vorstehend erwähnten Rubble-Jet-Druckers, beschrieben in dem vorstehenden Punkt (1), ausgeführt. Nachdem das Papier für 1 Tag bei 25°C getrocknet worden war, wurde die gedruckte Oberfläche kräftig mit einem Finger gerieben. Das Ausmaß des Abriebs des gedruckten Bildes wurde mit bloßem Auge beobachtet und auf der Grundlage der folgenden Bewertungskriterien bewertet:
Bewertungskriterien

❥: Im wesentlichen kein gedrucktes Bild ist abgerieben und seine Peripherie ist nicht gefärbt.
O: Einige gedruckte Bilder sind abgerieben und ihre Peripherie ist ein bisschen gefärbt.
X: Gedruckte Bilder sind beträchtlich abgerieben, wobei ihre Peripherie drastisch geschwärzt ist und der Finger ebenfalls beträchtlich gefärbt ist.

(5) Hohe Lichtechtheit der schwarzen Tinte
Textdrucken wurde mit einer schwarzen Tinte auf einem regenerierten Papier für PPC durch Verwendung des vorstehend erwähnten Rubble-Jet-Druckers, beschrieben in dem vorstehenden Punkt (1), ausgeführt. Nachdem 6 Stunden vergangen waren, wurde das Ausmaß der Färbung der Ausdruckprobe mit bloßem Auge beobachtet, nachdem sie mit einem wässrigen Fluoreszenzmarker, im Handel erhältlich von Pilot unter dem Handelsnamen Spotliter S-8SL, abgetastet worden war, und auf der Grundlage der folgenden Bewertungskriterien bewertet:
Bewertungskriterien

❥: Keine Flecken wie abgeriebene Flecken wurden beobachtet, wenn mit einem wässrigen Fluoreszenzmarker markiert wurde.
O: Einige abgeriebene Flecken wurden erzeugt, wenn mit einem Fluoreszenzmarker markiert wurde, aber derartige Flecken würden keine Probleme in praktischen Verwendungen verursachen.
Δ: Flecken wurden etwas erzeugt, wenn mit einem Fluoreszenzmarker markiert wurde.
X: Erzeugung von abgeriebenen Flecken wurde beobachtet, wenn mit einem Fluoreszenzmarker markiert wurde, und die Flecken waren beträchtlich merkbar.

Es kann aus den vorstehenden Ergebnissen gesehen werden, dass alle in den Beispielen erhaltenen Tintensets ausgezeichnet in der Gleichmäßigkeit des Glanzes sind, hohen Glanz abhängig von der Art des farbgebenden Stoffes haben, und ausgezeichnet in der Wasserbeständigkeit, Reibebeständigkeit und hohen Lichtechtheit sind.
Das Tintenset der vorliegenden Erfindung ergibt gleichmäßigen Glanz der Ausdruckoberfläche, auch wenn auf einem Medium mit glatter Oberfläche gedruckt wird. Darüber hinaus zeigt das Tintenset hohen Glanz und ist ausgezeichnet in der Wasserbeständigkeit, Reibebeständigkeit und Lichtechtheit, auch wenn die Tinte auf Wasserbasis ist. Daher kann das Tintenset geeignet als Tintenset zur Tintenstrahlaufzeichnung verwendet werden.

Claims

Tintenset, umfassend (A) eine schwarze Tinte, umfassend einen wasserunlöslichen farbgebenden Stoff für eine schwarze Tinte, und (B) eine farbige Tinte, umfassend einen wasserunlöslichen farbgebenden Stoff für eine farbige Tinte, wobei der wasserunlösliche farbgebende Stoff eine wässrige Dispersion wasserunlöslicher Polymerteilchen, welche ein Pigment oder einen hydrophoben Farbstoff enthalten, ist, und wobei der Unterschied zwischen dem maximalen mittleren Teilchendurchmesser und dem minimalen mittleren Teilchendurchmesser der farbgebenden Stoffe, welche in dem wasserunlöslichen farbgebenden Stoff für die schwarze Tinte und dem wasserunlöslichen farbgebenden Stoff für die farbige Tinte enthalten sind, höchstens 45 nm beträgt.
Tintenset gemäß Anspruch 1, wobei der Unterschied zwischen dem maximalen mittleren Teilchendurchmesser und dem minimalen mittleren Teilchendurchmesser höchstens 35 nm beträgt.
Tintenset gemäß Anspruch 2, wobei der Unterschied zwischen dem maximalen mittleren Teilchendurchmesser und dem minimalen mittleren Teilchendurchmesser höchstens 25 nm beträgt.
Tintenset gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der mittlere Teilchendurchmesser des wasserunlöslichen farbgebenden Stoffs für eine schwarze Tinte und des wasserunlöslichen farbgebenden Stoffs für eine farbige Tinte im Bereich von 10 bis 200 nm liegt.
Tintenset gemäß Anspruch 4, wobei der jeweilige mittlere Teilchendurchmesser des wasserunlöslichen farbgebenden Stoffs für eine schwarze Tinte und des wasserunlöslichen farbgebenden Stoffs für eine farbige Tinte 50 bis 150 nm beträgt.
Tintenset gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das wasserunlösliche Polymer ein wasserunlösliches Vinylpolymer ist, welches durch Copolymerisieren einer Monomerzusammensetzung, umfassend ein Monomer mit einem salzbildenden Rest, ein hydrophobes Monomer und ein Makromer, hergestellt wird.