DE60309763T2

DE60309763T2 - Nichtpigmentierte Tintenstrahldrucktinten

Info

Publication number: DE60309763T2
Application number: DE60309763T
Authority: DE
Inventors: Chao-Jen North Wales Chung; Maureen Joanne Churchville Finley; Zhenwen Lansdale Fu; William David New Britain Sheasley
Original assignee: Rohm and Haas Co
Current assignee: Rohm and Haas Co
Priority date: 2002-03-12
Filing date: 2003-03-04
Publication date: 2007-09-13
Anticipated expiration: 2023-03-05
Also published as: TW200303906A; US6930135B2; CN1443816A; JP2003313481A; DE60309763D1; JP3747033B2; US20030176534A1; EP1344804A1; CN1286926C; TWI227724B; EP1344804B1; ES2277034T3

Description

Diese Erfindung betrifft eine nichtpigmentierte Tintenstrahltinte. Insbesondere betrifft diese Erfindung eine Tintenstrahltinte mit einem kontrollierten Farbton, die ein Gemisch von zwei oder mehr hohlen Mikrokügelchen umfasst.
Das Tintenstrahldrucken ist eine gut etablierte Technik zum Aufbringen einer Tinte auf ein Substrat zur Bildung eines Bilds, bei der kein physischer Kontakt zwischen dem funktionellen Teil Druckers, aus dem die Tinte aufgebracht wird, und dem Substrat, auf dem die Tinte abgeschieden wird, besteht. Die Tinte wird in der Form von Mikrotröpfchen aufgebracht, die mit bekannten Mitteln durch kleine Düsen in dem Druckkopf auf das Substrat ausgestoßen werden.
Tinten, die zum Tintenstrahldrucken geeignet sind, umfassen üblicherweise ein Farbmittel, eine optionale Harzkomponente, ein Trägerfluid und verschiedene Additive. Das Farbmittel kann eines auf Pigmentbasis oder auf Farbstoffbasis sein. Die Harzkomponente wird verwendet, um das Farbmittel auf dem Substrat zu fixieren und Eigenschaften, wie z.B. die Wasserbeständigkeit, zu verbessern. Das Trägerfluid kann Wasser, ein Lösungsmittel oder ein Gemisch aus Wasser und einem mischbaren Lösungsmittel sein. Additive werden in die Tintenstrahltinte einbezogen, um ihr bestimmte Leistungseigenschaften zu verleihen. Solche Additive können Feuchthaltemittel zur Verminderung der Trocknungsgeschwindigkeit der Tinte an der Düsenspitze, grenzflächenaktive Mittel zur Steuerung der Oberflächenspannung und des Grads des Austretens der Tinte innerhalb der Düse, auf die Düsenplatte und auf das Substrat, flüchtige Alkohole zum Beschleunigen des Trocknens der Tinte auf dem Substrat, Basen, wie z.B. Ammoniak, fixierte Basen oder organische Amine zur Steuerung des pH-Werts, und gegebenenfalls andere Additive zur Bereitstellung einer guten Ausstoßleistung in einem gegebenen Drucker umfassen.
Pigmente sind als Farbmittel aufgrund ihrer Lichtechtheits- und Wasserechtheitseigenschaften bevorzugt. Pigmente werden verglichen mit löslichen Farbstoffen auch leichter auf der Oberfläche von porösen Substraten zurückgehalten. Lösliche Farbstoffe neigen dazu, durch die Dochtwirkung der Flüssigkeit in das Innere von porösen Substraten transportiert zu werden und leiden dadurch an einer verminderten Farbintensität.
Während farbige Tinten, die verschiedene organische Pigmente enthalten, beim Tintenstrahldrucken verbreitet verwendet werden, sind nur sehr wenige weiße Tinten verfügbar.
Der Hauptgrund dafür ist, dass der größte Teil der weißen Pigmente anorganischer Natur ist, wie z.B. Titandioxid, und eine relative Dichte aufweist, die wesentlich größer ist als diejenige von Wasser. Daher setzen sich in dem verdünnten, niedrigviskosen Wassermedium der Tinte, das für Tintenstrahltinten erforderlich ist, solche anorganischen Pigmente schnell aus der Tinte ab und geben zu einer geringen und variablen Intensität auf dem gedruckten Bild Anlass und verursachen ein Verstopfen der Düsen in dem Tintenstrahldruckkopf.
Das US-Patent 4,880,465 beschreibt die Verwendung von hohlen Mikrokügelchen in weißen Tintenstrahltinten. Solche Mikrokügelchen sind polymere Kügelchen in Submikrometergröße mit einer zentralen Kavität innerhalb jedes Teilchens. Wenn diese Teilchen in der flüssigen Tinte vorliegen, ist die zentrale Kavität mit Wasser gefüllt. Nachdem die Tinte auf ein Substrat ausgestoßen worden ist, verdampft das Wasser aus der zentralen Kavität und hinterlässt einen luftgefüllten Hohlraum. Die Größe dieses Hohlraums ist so gestaltet, dass sichtbares Licht effektiv gestreut wird, so dass das erzeugte Bild weiß erscheint.
Die Verwendung von hohlen Mikrokügelchen vermindert die Absetzprobleme, die mit anorganischen Pigmenten verbunden sind, stark, da die hohlen Mikrokügelchen eine relative Dichte aufweisen, die nahe an derjenigen von Wasser liegt. Folglich werden die Einheitlichkeit des weißen Bilds, die Langzeitausstoßbarkeit, die Stabilität der Tinte innerhalb der Kartusche und die Lagerdauer der Tinte verbessert.
In der Theorie der Lichtstreuung ist auch bekannt, dass die Größe der Streustelle einen Einfluss auf die Wellenlänge des gestreuten Lichts hat. In dem Fall von hohlen Mikrokügelchen ist die zentrale Kavität oder der zentrale Hohlraum die Streustelle. Innerhalb der Größenskala, die für die vorliegenden Tinten relevant ist, beträgt der geeignete Bereich des Durchmessers des zentralen Hohlraums etwa 0,2 Mikrometer bis etwa 1,5 Mikrometer. Kleinere Streustellen streuen verglichen mit größeren Streustellen, die vorzugsweise längere Wellenlängen streuen, vorzugsweise kürzere Wellenlängen. Folglich streuen hohle Mikrokügelchen mit einer Kavitätsgröße am kleineren Ende dieses Bereichs kurze Wellenlängen bevorzugt, die dadurch ein weißes Bild mit einem bläulichen Farbstich erzeugen. Kavitätsgrößen am größeren Ende des geeigneten Bereichs streuen Wellenlängen in der Nähe des Zentrums des sichtbaren Spektrums bevorzugt, so dass das erhaltene Bild ein reineres Weiß ist.
Das Vermögen, der weißen Tinte einen bläulichen Farbstich oder Farbton zu verleihen, ist ein wichtiges Merkmal in vielen Anwendungen, bei denen eine weiße Tinte verwendet wird. Es ist wichtig, dass eine spezifische Messung, die in der Papierindustrie gebräuchlich ist, definiert worden ist, um das Niveau des Beitrags kurzer Wellenlängen, oder des bläulichen Farbstichs, der in dem gestreuten Licht vorliegt, zu bestimmen. Die Messung ist als Helligkeit bekannt. In der vorliegenden Diskussion wird das Ausmaß des bläulichen Sekundärfarbtons der weißen Tinte als Farbton bezeichnet.
Beim Drucken von Bildern ist es in vielen Fällen erwünscht, eine weiße Tinte mit einem spezifischen Farbton zu erzeugen, um die ästhetischen Qualitäten des Gesamtbilds zu verstärken. Um dieses Ziel unter Verwendung des US-Patents 4,880,465 zu erreichen, ist es erforderlich, ein separates hohles Mikrokügelchen mit einer spezifischen Hohlraumgröße für jeden Farbton, der in einer weißen Tinte erwünscht ist, zu synthetisieren und herzustellen. Dies führt dazu, dass viele hohle Mikrokügelchenprodukte benötigt werden. Darüber hinaus ist die Synthese sehr spezifischer Hohlraumgrößen eine schwierige Aufgabe, was zu ineffizienten Herstellungsvorgängen führt.
Das der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Problem ist die Bereitstellung einer Tintenzusammensetzung mit einem kontrollierten Bereich von Farbtonwerten. Wir haben gefunden, dass durch Bereitstellen eines Gemischs von hohlen Mikrokügelchen, die sich bezüglich der Teilchengröße oder -geometrie unterscheiden, der Bereich der Farbtonwerte kontrolliert werden kann.
Die vorliegende Erfindung stellt eine nichtpigmentierte Tinte bereit, umfassend eine Trägerflüssigkeit und ein multimodales Gemisch von Polymerteilchen, wobei jede Art eine Teilchengröße von zwischen 0,2 und 1,5 Mikrometer aufweist, mindestens zwei Arten hohle Mikrokügelchenpolymere sind und sich mindestens zwei Arten um mindestens 0,1 Mikrometer in der Teilchengröße unterscheiden. Die vorliegende Erfindung stellt ferner ein Verfahren zum Tintenstrahldruck bereit, umfassend: (a) das Bereitstellen eines Substrats und (b) das Zuführen von Mikrotröpfchen einer Tintenzusammensetzung auf das Substrat, wobei die Tintenzusammensetzung eine Trägerflüssigkeit und ein multimodales Gemisch von Polymerteilchen umfasst, wobei jede Art eine Teilchengröße von zwischen 0,2 und 1,5 Mikrometer aufweist, mindestens zwei Arten hohle Mikrokügelchenpolymere sind und sich mindestens zwei Arten um mindestens 0,1 Mikrometer in der Teilchengröße unterscheiden. Die vorliegende Erfindung stellt ferner ein Verfahren zum Kontrollieren des Farbtons einer Tinte bereit, umfassend: (a) das Herstellen einer Tintenzusammensetzung, umfassend eine Trägerflüssigkeit und ein multimodales Gemisch von Polymerteilchen, wobei jede Art eine Teilchengröße von zwischen 0,2 und 1,5 Mikrometer aufweist, mindestens zwei Arten hohle Mikrokügelchenpolymere sind und sich mindestens zwei Arten um mindestens 0,1 Mikrometer in der Teilchengröße unterscheiden, und (b) das Einstellen des Verhältnisses der Arten, um einen gewünschten Farbton zu erreichen.
Überraschenderweise ermöglicht es das Mischen von zwei oder mehr hohlen Mikrokügelchenkomponenten mit sehr unterschiedlichen Kavitätsgrößen oder -formen, jedwede gewünschte Farbtoncharakteristik einer weißen Tinte von einem bläulichen Farbton bis zu einem reinen Weiß genau auszuwählen, wie es erforderlich sein kann, um den gewünschten Effekt für eine spezifische Anwendung zu erzeugen. Das Vermögen zur Gestaltung eines spezifischen Farbtons in der Formulierung durch einen einfachen Wägevorgang von zwei oder mehr einzelnen Komponenten ermöglicht eine präzise Kontrolle des Farbtons der Tinte und stellt auch ein einfaches Herstellungsverfahren bereit.
Es wird eine nichtpigmentierte Tintenzusammensetzung, die zur Verwendung beim Tintenstrahldruck(en) geeignet ist, bereitgestellt, die aus einem multimodalen Gemisch von zwei oder mehr hohlen Mikrokügelchen aufgebaut ist, das ein hohles Mikrokügelchen mit kleiner Teilchengröße und ein hohles Mikrokügelchen mit einer größeren Teilchengröße umfasst. Der Rest der Tintenzusammensetzung umfasst ein geeignetes Trägervehikel, das typischerweise Wasser, Alkohole, grenzflächenaktive Mittel, Feuchthaltemittel und gegebenenfalls eine Harzkomponente enthält. Sobald die Tinte auf einem Substrat abgeschieden worden ist und das Trägervehikel entfernt worden ist, verbleibt ein Film aus polymerem Material auf dem Substrat. Der Begriff „Tinte" (oder Variationen dieses Begriffs), wie er hier verwendet wird, steht für eine Tinte, die bei der Entfernung des Trägervehikels einen Film bereitstellt.
Der Begriff „multimodal", steht für eine Zusammensetzung, die zwei oder mehr Polymerteilchen umfasst, die um mindestens zwei verschiedene und eindeutige Teilchengrößenverteilungskurven gruppiert sind. Die Teilchengröße wird entweder mit dem UPA150 Teilchengrößenanalysegerät des Tischtyps, das von Microtrac Inc., 148 Keystone Drive, Montgomeryville, PA 18936, USA, hergestellt wird, oder mit dem BI-90 Teilchengrößenanalysegerät, das von Brookhaven Instruments Corporation, 750 Blue Point Rd., Holtsville, NY 11742, USA, hergestellt wird, gemessen. Mindestens zwei Arten der multimodalen Zusammensetzung sind hohle Mikrokügelchenpolymere.
Die hohlen Mikrokügelchen, die hier beschrieben sind, können durch eine Emulsionspolymerisation gemäß verschiedener bekannter Verfahren hergestellt werden, einschließlich denjenigen, die in den US-Patenten 5,229,209, 4,594,363, 4,427,836 oder 4,089,800 beschrieben sind, oder die in Journal of Polymer Science – Teil A, Band 39, Seiten 1435–1449 (2001), veröffentlicht von John Wiley and Sons, Inc., beschrieben sind. Das Mittel, mit dem die Kavitätsgröße gestaltet wird, wird darin beschrieben. Die darin erzeugen hohlen Mikrokügelchen enthalten grenzflächenaktive Mittel gemäß herkömmlicher Emulsionspolymerisationstechniken und es handelt sich dabei um stabile Systeme, die, wenn sie gemäß der guten Praxis synthetisiert oder nach dem Ende des Syntheseverfahrens filtriert werden, aus Mikrokügelchenteilchen bestehen, die einzeln in dem Wassermedium dispergiert sind. Diese Produkte erfordern daher kein Mahlen, Zerreiben oder ein anderes Mittel zur Förderung der Dispersion, das herkömmlich auf organische Pigmente angewandt wird, die in Tintenstrahlformulierungen verwendet werden.
Hohle Mikrokügelchen können unter Verwendung verschiedener Vinylmonomere polymerisiert werden, wie es in der vorstehend genannten Literatur beschrieben ist. Beispiele für nichtionische, monoethylenisch ungesättigte Monomere umfassen Styrol, Vinyltoluol, Ethylen, Vinylacetat, Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, Acrylnitril, (Meth)acrylamid, verschiedene (C₁-C₂₀)-Alkyl- oder (C₃-C₂₀)-Alkenylester von (Meth)acrylsäure, einschließlich Methylacrylat (MA), Methylmethacrylat (MMA), Ethylacrylat (EA) und Butylacrylat (BA). Der Begriff (Meth)acrylsäure soll als generischer Begriff dienen, der sowohl Acrylsäure als auch Methacrylsäure umfasst und kann mit Acrylsäureestern verwendet werden, wie z.B. Methylmethacrylat (MMA), Methylacrylat (MA), Ethyl(meth)acrylat (EMA), Butyl(meth)acrylat (BMA), 2-Hydroxyethylmethacrylat (HEMA), 2-Ethylhexyl(meth)acrylat (EHMA), Benzyl(meth)acrylat, Lauryl(meth)acrylat, Oleyl(meth)acrylat, Palmityl(meth)acrylat und Stearyl(meth)acrylat.
Typische Acrylester, wie z.B. MMA, EA, BA, und Styrol sind bevorzugte Monomere zur Polymerisation und Bildung der Hülle der Mikrokügelchen. Difunktionelle Vinylmonomere, wie z.B. Divinylbenzol, Allylmethacrylat, Ethylenglykoldimethacrylat, 1,3-Butandioldimethacrylat, Diethylenglykoldimethacrylat und Trimethylolpropantrimethacrylat können ebenfalls copolymerisiert werden, um eine vernetzte äußere Hülle zu bilden. Diese Zusammensetzungen der hohlen Mikrokügelchen stellen herkömmliche Ausführungsformen dieser Materialklasse dar, jedoch ist die hier beschriebene Erfindung nicht auf diese Zusammensetzungen beschränkt.
Die Glasübergangstemperatur („Tg") der polymeren Teilchen beträgt typischerweise –50°C bis 150°C, wobei die Monomere und die Mengen der Monomere, die zum Erreichen des gewünschten Polymer-Tg-Bereichs ausgewählt werden, bekannt sind. Typische Tg-Werte für hohle Mikrokügelchen sind größer als 70°C. Die „Glasübergangstemperatur" oder „Tg" steht hier für die Temperatur, bei der oder oberhalb der ein glasartiges Polymer einer Segmentbewegung der Polymerkette unterliegt. Die Glasübergangstemperaturen eines Polymers können durch die Fox-Gleichung [Bulletin of the American Physical Society 1, 3, Seite 123 (1956)] in der folgenden Weise abgeschätzt werden:
Für ein Copolymer aus den Monomeren M₁ und M₂ beziehen sich w₁ und w₂ auf den Gewichtsanteil der beiden Comonomere und T_g(1) und T_g(2) beziehen sich auf die Glasübergangstemperaturen der zwei entsprechenden Homopolymere in Grad Kelvin. Für Polymere, die drei oder mehr Monomere enthalten, werden zusätzliche Terme hinzugefügt (w_n/T_g(n)). Die Tg eines Polymers kann auch durch verschiedene Techniken gemessen werden, einschließlich z.B. durch Differentialscanningkalorimetrie („DSC"). Die speziellen Werte der Tg, die hier angegeben sind, sind auf der Basis der Fox-Gleichung berechnet worden. Die Glasübergangstemperaturen von Homopolymeren finden sich z.B. in „Polymer Handbook", herausgegeben von J. Brandrup und E.H. Immergut, Interscience Publishers.
Erfindungsgemäße Tinten, die ein Gemisch aus zwei oder mehr hohlen Mikrokügelchen mit unterschiedlichen Kavitätsgrößen umfassen, können durch einfaches Mischen in einer herkömmlichen Mischvorrichtung mit geringer Scherung formuliert werden. Andere bekannte Mischtechniken oder Tintenformulierungstechniken können zur Herstellung von erfindungsgemäßen Tinten verwendet werden. Solche Tinten können bis zu sechzig Gewichtsprozent (60 Gew.-%) der vereinigten hohlen Mikrokügelchen enthalten.
Wie es vorstehend beschrieben worden ist, können in die Tintenstrahltinte Additive einbezogen werden, um ihr bestimmte Leistungseigenschaften zu verleihen. Typische Feuchthaltemittel, die in erfindungsgemäße Tinten einbezogen werden können, umfassen Ethylenglykol, Diethylenglykol, Propylenglykol, N-Methyl-2-pyrrolidon und jedwedes andere bekannte Feuchthaltemittel. Typische anionische grenzflächenaktive Mittel, die in erfindungsgemäße Tinten einbezogen werden können, umfassen Sulfate, Sulfonate, Carboxylate, Phosphate und jedwedes andere bekannte grenzflächenaktive Mittel. Typische nichtionische grenzflächenaktive Mittel, die in erfindungsgemäße Tinten einbezogen werden können, umfassen Alkylphenylpolyethylenoxide, Alkylpolyethylenoxide, Polyethylenoxidester, Polyethylenoxidaddukte von Acetylenglykol und jedwedes andere grenzflächenaktive Mittel. Typische Basen, die in erfindungsgemäße Tinten einbezogen werden können, umfassen Ammoniak, fixierte Basen, wie z.B. NaOH, KOH, LiOH, Amine, wie z.B. Diethanolamin, Triethanolamin und jedwede andere bekannte Base zur pH-Steuerung.
Harze, einschließlich thermoplastische und vernetzbare Harze, können in die Tintenstrahltinte einbezogen werden, um dem getrockneten Tintenfilm ein Bindungsvermögen zu verleihen. Das Binden von hohlen Mikrokügelchen in der getrockneten Tinte wird zu einer verbesserten Wasser- und Verschmierbeständigkeit führen. Die Harze können wasserdispergierte Polymere, wie sie z.B. durch eine herkömmliche Emulsionspolymerisation erzeugt werden, oder wasserlösliche Harze sein. Geeignete Harzkomponenten umfassen Copolymere von Acryl säureestern oder Methacrylsäureestern, Copolymere von Styrol- und Acryl- oder Methacrylsäureestern, Copolymere von Styrol und Acrylsäure, Styrol-Butadien-Copolymere, Copolymere von Vinylacetat mit anderen Acryl- oder Methacrylsäureestern.
Erfindungsgemäße Tinten können auf jedwedes bekannte Substrat aufgebracht werden, einschließlich Papier, Pappe, Textilien, natürliche und synthetische Substrate, Kunststoffe, Glas und Keramik. Erfindungsgemäße Tinten können auf jedweden bekannten Typ von Druckvorrichtung angewandt werden, einschließlich Thermotintenstrahl-, piezoelektrische Tintenstrahl-, kontinuierliche Tintenstrahl-, Walzenanwendungen und Sprühanwendungen.
Einige Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele weiter beschrieben:
Beispiel 1: Tintenherstellung
Die Tintenzusammensetzungen F1 bis F7 werden durch Vereinigen der in der nachstehenden Tabelle 1 gezeigten Bestandteile formuliert. Die Einheiten sind in Gewichtsprozent des Bestandteils in der fertiggestellten Tintenformulierung angegeben.
Tabelle 1. Tintenformulierungen aus gemischten Pigmentteilchen mit Hohlräumen
HSP-1 ist ein hohles Mikrokügelchen mit kleiner Teilchengröße mit einem Innendurchmesser von 210 nm und einem Außendurchmesser von 320 nm mit einem Feststoffgehalt von 27 %. HSP-2 ist ein hohles Mikrokügelchen mit großer Teilchengröße mit einem Innendurchmesser von 700 nm und einem Außendurchmesser von 900 nm mit einem Feststoffgehalt von 25,5 %. HSP-1 und HSP-2 werden gemäß der Beschreibung zur Herstellung eines hohlen Mikrokügelchens hergestellt, die in der europäischen Patentanmeldung Nr. 1 092 421 A2, veröffentlicht am 18. April 2001 (Rohm and Haas Company), gezeigt ist. NMP ist 1-Methyl-2-pyrrolidinon und von Acros Organics, New Jersey, USA, erhältlich. PEG-600 ist Polyethylenglykol, Molekulargewicht 600, das von Fisher Scientific erhältlich ist. PPD ist 1,3-Propandiol, das von Acros Organics, New Jersey, USA, erhältlich ist.
Das Bindemittel wird mit dem folgenden Verfahren hergestellt: Ein 5 Liter-Rundkolben wird mit einem Paddelrührer, einem Thermometer, einem Stickstoffeinlass und einem Rückflusskühler ausgestattet. 814,5 g entionisiertem Wasser, das in dem Kolben unter einem Stickstoffstrom unter Rühren auf 75°C erhitzt wird, werden 10,5 g 0,1 % FeSO₄·7H₂O und dann 105 g Monomeremulsion zugesetzt. Die Monomeremulsion wird aus 420 g entionisiertem Wasser, 150 g Triton X-405 (von Rohm and Haas Company, Philadelphia, PA, USA, erhältlich), 538,8 g Butylacrylat, 799,8 g Ethylacrylat, 73,65 g Acrylnitril, 87,75 g n-Methylolacrylamid (48 %) und 13,27 g Acrylamid, die in 13,27 g entionisiertem Wasser gelöst sind, hergestellt. 0,75 g Ammoniumpersulfat, die in 22,5 g Wasser gelöst sind, werden dem Kolben zugesetzt, und dann werden 0,6 g Natriumhydrogensulfit und 0,15 g Natriumhydrosulfit, gelöst in 22,5 g Wasser, zugesetzt. Zwei Minuten später wird die restliche Monomeremulsion unter Zugabe von 15 g Itaconsäure, die in 300 g Wasser gelöst sind, dem Kolben während eines 90 min-Zeitraums bei 73°C zugesetzt. Während der Zugabezeit werden dem Kolben auch 6,75 g Ammoniumpersulfat, die in 75 g Wasser gelöst sind, und 6,75 g Natriumhydrogensulfit, die in 75 g Wasser gelöst sind, zugesetzt. Dreißig Minuten nach der Monomerzugabe werden 4,28 g t-Butylhydroperoxid (70 %), gelöst in 48,25 g Wasser, und 2,145 g Natriumformaldehydsulfoxylat, gelöst in 55,5 g Wasser, dem Kolben während eines Zeitraums von 15 min zugesetzt. Dreißig Minuten nach der Zugabe werden dem Kolben während eines Zeitraums von 30 min 4,28 g t-Butylhydroperoxid (70 %), gelöst in 48,25 g Wasser, und 2,92 g Isoascorbinsäure, gelöst in 55,5 g Wasser, zugesetzt. Die Dispersion wird dann mit 3,0 g 14 %igem Ammoniak bei einer Temperatur unter 45°C neutralisiert.
Die Eigenschaften der Tinten F1 bis F7 sind in der Tabelle 2 angegeben.
Tabelle 2. Tinteneigenschaften
Beispiel 2: Bedrucken eines Substrats und Farbmessung
Tintenzusammensetzungen, die gemäß Beispiel 1 hergestellt worden sind, werden unter Verwendung eines Epson 3000-Druckers auf ein Gewebe aufgebracht. Fünf Durchgänge mittels des Druckers werden eingesetzt, um ein aufgebrachtes Nassbeschichtungsgewicht von 5,0 bis 6,0 g/0,465 m² (1 Fuß²) bereitzustellen.
L a b-Werte werden mit einem ColorQEST^TM CQ-Sphere-Spektrometer, das von HunterLab hergestellt worden ist, unter Verwendung des C-Lichts und eines 2 Grad-Messwinkels gemessen. Der L-Wert ist das relative Maß des Grads der Weiße/Schwärze auf einer Skala von 0 bis 100 (0 = schwarz, 100 = weiß). Die a-Werte geben den Grad der Rötlichkeit/Grünlichkeit an. Ein positiver a-Wert zeigt eine zunehmende Rötlichkeit an. Die b-Werte geben die Gelblichkeit/Bläulichkeit an. Ein positiver B-Wert zeigt eine zunehmende Gelblichkeit an.
Die Tabelle 3 zeigt die Ergebnisse des Druckens von Tintenzusammensetzungen F1 bis F7 auf ein schwarzes T-Shirt von Gildan aus 100 % Baumwollgewebe, das von Bodek and Rhodes Printable Tee Shirts and Sportswear since 1939 in Philadelphia, Pennsylvania, USA, erhältlich ist. Die Tabelle 4 zeigt entsprechende Ergebnisse des Druckens auf ein schwarzes T-Shirt von Gildan aus 50 % Baumwolle/50 % Polyester-Gewebe, das von Bodek and Rhodes Printable Tee Shirts and Sportswear since 1939 in Philadelphia, Pennsylvania, USA, erhältlich ist. Die Daten sind für Drucke mit einem Trocknen unter Umgebungsbedingungen und für Drucke nach dem Härten der Tinten für 3 min bei 150°C angegeben.
Tabelle 3. L a b-Werte gedruckter Proben auf 100 % Baumwolle
Tabelle 4. L a b-Werte gedruckter Proben auf einem Gemisch aus 50 Baumwolle:50 % Polyester
Der Farbton oder der bläuliche Beitrag zu dem weißen Bild, der durch den b-Wert in dem L a b-Verfahren für die Farbmessung dargestellt wird, variiert in einer systematischen und steu erbaren Weise, wenn der Anteil von hohlen Mikrokügelchen mit kleiner zu großer Teilchengröße des Mischungsverhältnisses verändert wird.

Claims

Nichtpigmentierte Tinte, umfassend eine Trägerflüssigkeit und ein multimodales Gemisch von Polymerteilchen, wobei jede Art eine Teilchengröße von zwischen 0,2 bis 1,5 Mikrometer aufweist, mindestens zwei Arten hohle Mikrokügelchenpolymere sind und sich mindestens zwei Arten um mindestens 0,1 Mikrometer in der Teilchengröße unterscheiden.
Tinte nach Anspruch 1, welche nach dem Drucken auf ein schwarzes Textilsubstrat einen „L"-Wert von mindestens 35 zeigt.
Tinte nach Anspruch 1, welche nach dem Drucken auf ein schwarzes Textilsubstrat einen „b"-Wert von weniger als negative 0,3 (–0,3) und größer als negative 6,0 (–6,0) zeigt.
Tinte nach Anspruch 1, wobei die Trägerflüssigkeit Wasser, einen Alkohol, ein grenzflächenaktives Mittel, ein Feuchthaltemittel und ein optionales Harz umfasst.
Tinte nach Anspruch 1, wobei die vereinigten hohlen Mikrokügelchen bis zu sechzig Gewichtsprozent (60%) der Tintenzusammensetzung ausmachen.
Tinte nach Anspruch 1, wobei die Tintenzusammensetzung zur Verwendung im Tintenstrahldruck geeignet ist.
Verfahren zum Tintenstrahltintendruck, umfassend: a. das Bereitstellen eines Substrates, b. das Zuführen von Mikrotröpfchen einer Tintenzusammensetzung auf das Substrat, wobei die Tintenzusammensetzung eine Trägerflüssigkeit und ein multimodales Gemisch von Polymerteilchen umfasst, wobei jede Art eine Teilchengröße von zwischen 0,2 bis 1,5 Mikrometer aufweist, mindestens zwei Arten hohle Mikrokügelchenpolymere sind und sich mindestens zwei Arten um mindestens 0,1 Mikrometer in der Teilchengröße unterscheiden.
Verfahren zum Kontrollieren des Farbtons einer Tinte, umfassend: a. das Herstellen einer Tintenzusammensetzung, umfassend eine Trägerflüssigkeit und ein multimodales Gemisch von Polymerteilchen, wobei jede Art eine Teilchengröße von zwischen 0,2 bis 1,5 Mikrometer aufweist, mindestens zwei Arten hohle Mikrokügelchenpolymere sind und sich mindestens zwei Arten um mindestens 0,1 Mikrometer in der Teilchengröße unterscheiden, und b. das Einstellen des Verhältnisses der Arten, um einen gewünschten Farbton zu erreichen.