DE69728836T2

DE69728836T2 - Wasserlösliches Polyurethan und daraus hergestellte wässrige Tinte

Info

Publication number: DE69728836T2
Application number: DE1997628836
Authority: DE
Inventors: Hiromichi Ohta-Ku Noguchi; Masahiro Ohta-ku Haruta; Shoji Ohta-ku Koike; Koromo Ohta-ku Shirota; Tomoya Ohta-ku Yamamoto; Mariko Ohta-ku Suzuki; Shinichi Ohta-ku Hakamada
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-10-11
Filing date: 1997-10-10
Publication date: 2004-09-02
Anticipated expiration: 2017-10-11
Also published as: US20010001103A1; US6552156B2; EP0835890A1; EP0835890B1; JP3880151B2; JPH10168151A; DE69728836D1; US6214963B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein wasserlösliches Additionspolymer und insbesondere ein wasserlösliches Urethanpolymer und eine wäßrige Tinte unter Verwendung dieses Polymers als Dispersionsmittel für einen Dispersionsfarbstoff.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren und ein Tintenstrahldruckverfahren für Textilien unter Verwendung dieser wäßrigen Tinte.
Einschlägiger Stand der Technik
Verfahren zur Herstellung von wäßrigen Polyurethanen und die Verwendung dieser Polymere für eine Tinte sind bekannt. Zum Beispiel offenbaren (1) die japanische Patentveröffentlichung Nr. 36-14723 eine wäßrige Dispersion eines mit Urethan modifizierten Vinylpolymers und ein Verfahren zu dessen Herstellung, (2) das offengelegte japanische Patent Nr. 7-268055 eine wäßrige Polyurethan-Polyharnstoff-Dispersion, (3) das offengelegte japanische Patent Nr. 8-27242 ein wäßriges Polyurethanharz und (4) das offengelegte japanische Patent Nr. 63-37160 ein Verfahren zur Herstellung von Pigmenttinte unter Verwendung einer wäßrigen Polyurethandispersion.
Bei diesen herkömmlichen Technologien werden Polyurethane als Dispersionsmittel für ein Pigment in Form einer wäßrigen Dispersion, in der Polyurethanpartikel in Wasser suspendiert sind, und nicht als wäßrige Lösung verwendet.
Andererseits wurde der Nicht-Tiefdruck unter Anwendung von Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren vorgeschlagen. Als grundsätzliche Forderung muß die Dispersion bei diesem Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren aus feinen Partikeln mit einer durchschnittlichen Größe von nicht mehr als 250 nm bestehen, eine geringe Viskosität von nicht mehr als 3 mPa·s aufweisen, wenn sie etwa 10% feste Komponenten enthält, und stabil sein.
Technologien zum Dispergieren von Dispersionsfarbstoffen in wäßrigen Medien sind bekannt. Typische Beispiele von wäßrigen Dispersionsmitteln für Dispersionsfarbstoffe schließen Naphthalinsulfonsäure-Formaldehyd-Kondensationsprodukte und Ligninsulfonat ein. Zum Beispiel werden auch von Hoechst AG im offengelegten japanischen Patent Nr. 48-14888, von Nikka Chemical Co., Ltd. im offengelegten japanischen Patent Nr. 50-100386, von Toho Chemical Industry Co., Ltd. im offengelegten japanischen Patent Nr. 54-2484 und von ICI Inc. im offengelegten japanischen Patent Nr. 55-54353 oberflächenaktive Mittel als Dispersionsmittel offenbart. Diese Materialien werden für eine Dispersion bei herkömmlichen Färbeverfahren verwendet. Eine Dispersion von feinen Partikeln mit einer durchschnittlichen Größe von nicht mehr als 250 nm läßt sich jedoch aus diesen Materialien nicht mit hoher Leistungsfähigkeit und Stabilität erzeugen.
Technologien zum Dispergieren von Pigment in wäßrigen Medien wurden praktisch bei Schreibtinten, Tinten für die Tintenstrahlaufzeichnung, flüssigen Entwicklern für Photoresists und Elektrophotographien verwendet. Selbst wenn diese Technologien beim Dispergieren von Dispersionsfarben angewendet werden, werden die Dispersionsfarben nur schwer als feine Partikel im Submikronbereich dispergiert.
Gegenwärtig werden sehr stabile Dispersionen durch wäßrige Pigmentdispersionsverfahren mit wäßrigen Dispersionsmitteln hergestellt. Bilder, die durch Drucken oder Beschichten mit Tinten oder Farben erzeugt werden, die diese Dispersionsmittel enthalten, haben sehr gute Wasserbeständigkeitseigenschaften und eine hohe Verschleißfestigkeit, was möglicherweise aufgrund der starken Adsorption der Dispersionsmittel als Schutzkolloid auf den Pigmentpartikeln beruht. Die adsorbierten Materialien können deshalb durch eine chemische oder physikalische Behandlung nicht leicht von den Partikeln desorbiert werden. Dieses Phänomen stellt ein Hindernis beim Entfernen der Dispersionsmittel nach den Färbeprozessen dar. Außerdem ist es wichtig, daß die Dispersionen der feinen Partikel bei Gewebefärbeverfahren stabil sind. Die Erzeugung von stabilen Dispersionen mit hoher Ausbeute aus den vorstehend genannten herkömmlichen Materialien ist jedoch äußerst schwierig.
KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines wäßrigen Dispersionsmittels, das einem Dispersionsfarbstoff mit hoher Wirksamkeitkeit ein stabiles Dispersionsvermögen verleiht, und insbesondere eines wasserlöslichen Additionspolymers, das als wäßrige Dispersion für einen Dispersionsfarbstoff verwendet wird.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer wäßrigen Tinte, die zur Tintenstrahlaufzeichnung von Bildern mit einer kräftigen Farbe und hoher Dichte ohne Auslaufen auf Textilprodukten, wie Gewebe, in der Lage ist und zum Färben der Textilprodukte geeignet ist.
Die vorliegende Erfindung beinhaltet ein wasserlösliches Additionspolymer, das aus einem carboxylierten Diol, das mit der nachstehenden allgemeinen Formel (I) angegeben wird, und einem Polyisocyanat hergestellt ist und eine Säurezahl von 100 bis 250 aufweist, und eine wäßrige Tinte, die dieses Polymer als Dispersionsmittel für einen Dispersionsfarbstoff verwendet:
worin der Rest A ein aromatischer, alicyclischer oder aliphatischer, mehrbasischer Säurerest ist und der Rest B ein dreiwertiger aliphatischer Alkoholrest ist.
Die vorliegende Erfindung beinhaltet auch ein Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren und ein Tintenstrahldruckverfahren für Textilien unter Verwendung dieser wäßrigen Tinte.
Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachstehenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen deutlich.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine senkrechte Schnittansicht des Kopfes einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung;
2 ist ein Querschnitt des Kopfes einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung;
3 ist eine isometrische Darstellung eines Mehrfachkopfes, der eine Anzahl der in 1 gezeigten Köpfe umfaßt;
4 ist eine Perspektivansicht einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung;
5 ist eine senkrechte Schnittansicht einer Tintenpatrone; und
6 ist eine isometrische Darstellung einer Aufzeichnungseinheit.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die vorstehende Erfindung wird nachstehend anhand bevorzugter Ausführungsformen ausführlich beschrieben.
Zuerst werden die in der vorliegenden Erfindung verwendeten Materialien beschrieben.
(Wasserlösliches Urethanpolymer)
Das wasserlösliche Urethanpolymer ist gemäß der vorliegenden Erfindung ein wasserlösliches Additionspolymer aus einem Diisocyanat und einem carboxylierten Diol. Deren grundsätzliche Strukturen sind wie folgt:
Diisocyanat: OCN-R₂-NCO carboxyliertes Diol:
grundsätzliche Struktur eines wasserlöslichen Urethanpolymers
worin R₁ einen Esterrest von einer Carbonsäure und einem mehrwertigen Alkohol darstellt, R₂ ein Rest der Diisocyanatverbindung ist und n eine ganze Zahl im Bereich von 1 bis 100 ist.
Das erfindungsgemäße wasserlösliche Urethanpolymer hat eine Säurezahl von 100 bis 250. Eine Säurezahl von weniger als 100 verringert die Reduktionswaschbarkeit beim Färbeprozeß unter Verwendung einer wäßrigen Dispersionstinte mit feinen Partikeln, die einen Dispersionsfarbstoff gemäß der vorliegenden Erfindung enthält und beeinträchtigt folglich die ästhetische Eigenschaft des gefärbten Produktes. Andererseits erhöht eine Säurezahl von mehr als 250 die Partikelgröße und verringert die Dispersionsleistung und Stabilität der wäßrigen Dispersionstinte mit feinen Partikeln. Außerdem ist es in der vorliegenden Erfindung bevorzugt, daß ein wasserlösliches Urethanpolymer mit einem Zahlenmittel des Molekulargewichts von 2500 bis 30000 verwendet wird.
Nunmehr werden Ausgangsmaterialien beschrieben, die für die Herstellung des wasserlöslichen Urethanpolymers mit der vorstehend genannten allgemeinen Formel verwendet werden. Das carboxylierte Diol hat gemäß der vorliegenden Erfindung zwei Hydroxylgruppen und eine Carboxylgruppe. Verbindungen, die mit der folgenden allgemeinen Formel angegeben werden, wurden zum Beispiel herkömmlich verwendet, um wasserlösliche Polyurethane herzustellen.
worin R eine Alkylgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen ist. Beispiele von Verbindungen schließen 2,2-Dimethylolpropionsäure, 2,2-Dimethylolbuttersäure und 2,2-Dimethylolvaleriansäure ein. Es läßt sich jedoch kaum darstellen, daß diese aliphatischen carboxylierten Diole dem Zweck der vorliegenden Erfindung dienen. Das heißt, daß diese carboxylierten Diole die Eigenschaften in bezug auf Dispersionsvermögen, Haltbarkeit und Färben nicht erfüllen.
Es ist bevorzugt, daß in der vorliegenden Erfindung ein carboxyliertes Diol verwendet wird, das mit der folgenden allgemeinen Formel (I) angegeben wird:
worin der Rest A ein aromatischer, alicyclischer oder aliphatischer, mehrbasischer Säurerest ist und der Rest B ein dreiwertiger aliphatischer Alkoholrest ist. Ein solches Carboxylatdiol ist eine sogenannte Monoesterverbindung, die durch Kondensieren eines dreiwertigen aliphatischen Alkohols mit einer mehrbasischen Säure oder einem Anhydrid hergestellt wird.
Die gemäß der vorliegenden Erfindung bei der Synthese der Monoesterverbindung verwendeten mehrbasischen Säuren schließen mehrbasische aromatische Säuren, mehrbasische alicyclische Säuren und mehrbasische aliphatische Säuren ein. Mehrbasische aromatische Säuren und mehrbasische alicyclische Säuren mit den folgenden allgemeinen Formeln (1) bis (6) sind bevorzugt:
wobei R in der allgemeinen Formel (1) ein Wasserstoffatom oder eine Carboxylgruppe oder eine Alkylgruppe ist.
Beispiele der mehrbasischen aromatischen Säuren und der mehrbasischen alicyclischen Säuren schließen Phthalsäure, Trimellitsäure, Endosäure: 3,6-Endomethylen-Δ⁴-tetrahydrophthalsäure, Tetrahydrophthalsäure, Hexahydrophthalsäure, Cyclopentan-1,3-dicarbonsäure und Cyclohexan-1,4-dicarbonsäure ein. In der vorliegenden Erfindung können auch Anhydride dieser Dicarbonsäuren verwendet werden.
Beispiele der bevorzugten mehrbasischen aliphatischen Säuren schließen Dicarbonsäuren, zum Beispiel Adipinsäure, Succinsäure, Malonsäure, Sebacinsäure und Fumarsäure, ein. In der vorliegenden Erfindung sind mehrbasische aromatische Säuren und mehrbasische alicyclische Säuren gegenüber mehrbasischen aliphatischen Säuren bevorzugt, da die entstehende Dispersion hydrolysebeständig ist und ein hervorragendes Dispersionsvermögen und hervorragende Färbeeigenschaften besitzt.
Beispiele von dreiwertigen aliphatischen Alkoholen, die mit den mehrbasischen Säuren reagieren, schließen Trimethylolpropan, Trimethylolethan, Trimethylolmethan, 2-Hydroxymethyl-1,6-hexandiol, 2-Hydroxymethyl-1,4-butandiol und 2-Hydroxymethyl-1,5-pentandiol ein.
Das mit der allgemeinen Formel (I) angegebene carboxylierte Diol ist wesentlich, damit eine hohe Säurezahl des erfindungsgemäßen wasserlöslichen Urethanpolymers im Bereich von 100 bis 250 erreicht wird. Die Formulierung der vorstehend genannten Ausgangsmaterialien und die Herstellungsbedingungen müssen folglich so optimiert werden, daß das entstehende wasserlösliche Urethanpolymer eine Säurezahl von 100 bis 250 aufweist.
Ein anderes Verfahren zur Herstellung des carboxylierten Diols, das mit der allgemeinen Formel (I) angegeben wird, besteht im Einführen einer gebundenen Carboxylgruppe, das heißt im teilweisen Carboxylieren eines mehrwertigen Alkohols mit Monochloressigsäure. Es ist jedoch schwierig, mit diesem Verfahren das gewünschte Produkt in reiner Form zu erzeugen.
Beispiele von Lösungsmitteln, die vorzugsweise bei der Umsetzung zur Herstellung des carboxyliertn Diols verwendet werden, das mit der allgemeinen Formel (I) angegeben wird, schließen Ether, zum Beispiel Tetrahydrofuran und Dioxan; Ester, zum Beispiel Ethylacetat; Ketone, zum Beispiel Aceton und Methylethylketon; Dialkylether von Glycolen; Diester; Amide, zum Beispiel N-Methylpyrrolidon und Dimethylformamid; und halogenierte aromatische Verbindungen ein. Davon sind Lösungsmittel mit niedrigen Siedepunkten bevorzugt, da diese Lösungsmittel nach der Umsetzung bei reduziertem Druck leicht entfernt werden können.
Beispiele von Diisocyanaten, die bei der Herstellung der erfindungsgemäßen wasserlöslichen Urethanpolymere mit den vorstehend genannten carboxylierten Diolen umgesetzt werden sollen, schließen 2,4-Toluoldiisocyanat, 2,6-Toluoldiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat, m-Phenylendiisocyanat, p-Phenylendiisocyanat, 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat, Tetramethylendiisocanat, Isophorondiisocyanat, Xylylendiisocyanat, Bis(isocyanatomethyl)cyclohexan, Dicyclohexylmethandiisocyanat, Lysindiisocyanat, Trimethylhexamethylendiisocyanat, 3,3'-Dichlor-4,4'-biphenylendiisocyanat, 1,5-Naphthalindiisocyanat und 1,5-Tetrahydronaphthalindiisocyanat ein.
Um im wasserlöslichen Urethanpolymer einige Verzweigungen zu erzeugen, kann eine geringe Menge einer Verbindung mit drei oder mehr Isocyanatgruppen zugesetzt werden. Beispiele solcher Verbindungen schließen Addukte, Urethane, Allophanate, Biurete und Isocyanurate von Toluoldiisocyanat und Hexamethylendiisocyanat ein.
Die folgenden Verbindungen (12) bis (18) stellen bevorzugte Beispiele von carboxylierten Diolen gemäß der vorliegenden Erfindung dar, die mit der allgemeinen Formel (I) angegeben werden:
Verbindung (12):
Verbindung (13):
Verbindung (14):
Verbindung (15):
Verbindung (16):
Verbindung (17):
Verbindung (18):
Nunmehr wird ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen wasserlöslichen Urethanpolymers unter Verwendung eines carboxylierten Diols, das mit der allgemeinen Formel (I) angegeben wird, beschrieben. Ein carboxyliertes Diol, das mit der allgemeinen Formel (I) angegeben wird, wird in einem Lösungsmittelgemisch aus Methylethylketon und N-Methylpyrrolidon gelöst, wodurch eine Diollösung mit 5 bis 50 Gew.-% hergestellt wird. Eine Diisocyanatlösung, die eines der vorstehend genannten Diisocyanate enthält, wird unter Rühren tropfenweise in die Diollösung gehalten, die in einem Reaktiongsgefäß, dessen Atmosphäre durch Stickstoff ersetzt worden ist, bei 0 bis 60°C gehalten wird, und kann 1 bis 5 Stunden reagieren. Nachdem das Diisocyanat vollständig abgesaugt worden ist, wird die Lösung mit einem Neutralisationsmittel, wie wäßrigem Ammoniak, einer Natriumhydroxidlösung oder einem Monoethanolamin, neutralisiert, und das Lösungsmittel wird bei reduziertem Druck entfernt, wobei Wasser zugesetzt wird, wodurch ein erfindungsgemäßes wasserlösliches Urethanpolymer erhalten wird.
Zum Neutralisieren des wäßrigen carboxylierten Urethanpolymers können anorganische oder organische Neutralisationsmittel verwendet werden. Die Neutralisationsmittel, die verwendet werden können, sind die gleichen Verbindungen wie die nachstehend beschriebenen Mittel zur Regelung des pH-Wertes.
Das erfindungsgemäße wasserlösliche Additionspolymer, das heißt das wasserlösliche Urethanpolymer, kann beim Herstellungsverfahren eine Verbindung enthalten, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Diolen ohne Carboxylgruppen, zum Beispiel Ethylenglycol, Propylenglycol, Diethylenglycol, Triethylenglycol, Polyethylenglycol, Dipropylenglycol und Tripropylenglycol; und Caprolacton und Oligomeren davon besteht. Diese Verbindungen werden verwendet, um die hydrophilen oder hydrophoben Eigenschaften, die Flexibilität, den Erweichungspunkt oder die Säurezahl des Polymers einzustellen.
(Dispersionsfarbstoff)
Vorteilhafte Dispersionsfarbstoffe, die vom wasserlöslichen Urethanpolymer in einer wäßrigen Dispersionstinte dispergiert werden, sind folgende:
Gelber Dispersionsfarbstoff
C.I. (Colour Index) Disperse Yellow 5, C.I. Disperse Yellow 42, C.I. Disperse Yellow 54, C.I. Disperse Yellow 64, C.I. Disperse Yellow 79, C.I. Disperse Yellow 82, C.I. Disperse Yellow 83, C.I. Disperse Yellow 93, C.I. Disperse Yellow 99, C.I. Disperse Yellow 100, C.I. Disperse Yellow 119, C.I. Disperse Yellow 122, C.I. Disperse Yellow 124, C.I. Disperse Yellow 126, C.I. Disperse Yellow 160, C.I. Disperse Yellow 184, C.I. Disperse Yellow 186, C.I. Disperse Yellow 198, C.I. Disperse Yellow 199, C.I. Disperse Yellow 204, C.I. Disperse Yellow 224 und C.I. Disperse Yellow 237.
Oranger Dispersionsfarbstoff
C.I. Disperse Orange 13, C.I. Disperse Orange 29, C.I. Disperse Orange 31, C.I. Disperse Orange 33, C.I. Disperse Orange 49, C.I. Disperse Orange 54, C.I. Disperse Orange 55, C.I. Disperse Orange 66, C.I. Disperse Orange 73, C.I. Disperse Orange 118, C.I. Disperse Orange 119 Und C.I. Disperse Orange 163.
Roter Dispersionsfarbstoff
C.I. Disperse Red 54, C.I. Disperse Red 72, C.I. Disperse Red 73, C.I. Disperse Red 86, C.I. Disperse Red 88, C.I. Disperse Red 91, C.I. Disperse Red 92, C.I. Disperse Red 93, C.I. Disperse Red 111, C.I. Disperse Red 126, C.I. Disperse Red 127, C.I. Disperse Red 134, C.I. Disperse Red 135, C.I. Disperse Red 143, C.I. Disperse Red 145, C.I. Disperse Red 152, C.I. Disperse Red 153, C.I. Disperse Red 154, C.I. Disperse Red 159, C.I. Disperse Red 164, C.I. Disperse Red 167, C.I. Disperse Red 177, C.I. Disperse Red 181, C.I. Disperse Red 204, C.I. Disperse Red 206, C.I. Disperse Red 207, C.I. Disperse Red 221, C.I. Disperse Red 239, C.I. Disperse Red 240, C.I. Disperse Red 258, C.I. Disperse Red 277, C.I. Disperse Red 278, C.I. Disperse Red 283, C.I. Disperse Red 311, C.I. Disperse Red 323, C.I. Disperse Red 343, C.I. Disperse Red 348, C.I.
Disperse Red 356 und C.I. Disperse Red 362.
Violetter Dispersionsfarbstoff
C.I. Disperse Violet 33.
Blauer Dispersionsfarbstoff
C.I. Disperse Blue 56, C.I. Disperse Blue 60, C.I. Disperse Blue 73, C.I. Disperse Blue 87, C.I. Disperse Blue 113, C.I. Disperse Blue 128, C.I. Disperse Blue 143, C.I. Disperse Blue 148, C.I. Disperse Blue 154, C.I. Disperse Blue 158, C.I. Disperse Blue 165, C.I. Disperse Blue 165:1, C.I. Disperse Blue 165:2, C.I. Disperse Blue 176, C.I. Disperse Blue 183, C.I. Disperse Blue 185, C.I. Disperse Blue 197, C.I. Disperse Blue 198, C.I. Disperse Blue 201, C.I. Disperse Blue 214, C.I. Disperse Blue 224, C.I. Disperse Blue 225, C.I. Disperse Blue 257, C.I. Disperse Blue 266, C.I. Disperse Blue 267, C.I. Disperse Blue 287, C.I. Disperse Blue 354, C.I. Disperse Blue 358, C.I. Disperse Blue 365 und C.I. Disperse Blue 368.
Grüner Dispersionsfarbstoff
C.I. Disperse Green 6 und C.I. Disperse Green 9.
Von diesen Dispersionsfarbstoffen sind folgende die stärker bevorzugte Farbstoffe:
Gelber Dispersionsfarbstoff:
C.I. Disperse Yellow 5, C.I. Disperse Yellow 42, C.I. Disperse Yellow 83, C.I. Disperse Yellow 93, C.I. Disperse Yellow 99, C.I. Disperse Yellow 198 und C.I. Disperse Yellow 224.
Oranger Dispersionsfarbstoff
C.I. Disperse Orange 29, C.I. Disperse Orange 49 und C.I. Disperse Orange 73.
Roter Dispersionsfarbstoff
C.I. Disperse Red 92, C.I. Disperse Red 126, C.I. Disperse Red 145, C.I. Disperse Red 152, C.I. Disperse Red 159, C.I. Disperse Red 177, C.I. Disperse Red 181, C.I. Disperse Red 206 und C.I. Disperse Red 283.
Blauer Dispersionsfarbstoff
C.I. Disperse Blue 60, C.I. Disperse Blue 87, C.I. Disperse Blue 128, C.I. Disperse Blue 154, C.I. Disperse Blue 201, C.I. Disperse Blue 214, C.I. Disperse Blue 224, C.I. Disperse Blue 257, C.I. Disperse Blue 287 und C.I. Disperse Blue 368.
In der vorliegenden Erfindung können ohne Einschränkung andere Dispersionfarbstoffe, einschließlich neuer Farbstoffe, verwendet werden. Dispersionsfarbstoffprodukte in Form eines feuchten Kuchens werden in der vorliegenden Erfindung vorzugsweise verwendet, da sich die Dispersionsfarbstoffprodukte in Form eines feuchten Kuchens schnell in wäßrigen Lösungsmitteln verteilen lassen, wodurch eine Dispersion von feinen Partikeln mit hoher Leistungsfähigkeit erzeugt wird. Die Verwendung von Produkten in Form eines feuchten Kuchens ist jedoch in der vorliegenden Erfindung nicht wesentlich, da auch andere Produkte zu einer hervorragenden Dispersion von feinen Partikeln führen, obwohl die Dispersionsleistung bei diesen nicht so hoch ist.
(Erzeugung einer Dispersion)
Die erfindungsgemäße wäßrige Tinte wird durch Dispergieren des vorstehend genannten Dispersionsfarbstoffs im vorstehend genannten wasserlöslichen Urethanpolymer hergestellt. Der Dispersionsfarbstoff und das wasserlösliche Urethanpolymer werden vor der Dispersionsbehandlung vorbereitend in einem Gewichtsverhältnis von 100 : 20 bis 100 : 20 gemischt. Bei der Dispersionsbehandlung ist es bevorzugt, Dispersionsmittel, wie Glaskügelchen, Siliciumdioxid-Aluminiumoxid-Keramikkügelchen, Zirkoniumdioxidkügelchen und Kügelchen von natürlichem Sand, zum Beispiel Ottawa-Sand, zu verwenden, um die Dispersion zu fördern.
Bei dieser Dispersionsbehandlung können kommerziell erhältliche Dispersionsvorrichtungen verwendet werden, die den Dispersionsfarbstoff dispergieren, wodurch die durchschnittliche Partikelgröße mit hoher Leistungsfähigkeit erhalten wird. Beispiele von Dispersionsvorrichtungen schließen Kugelmühlen und Sandmühlen ein. Von diesen Mühlen werden vorzugsweise Hochgeschwindigkeits-Sandmühlen verwendet. Beispiele von Hochgeschwindigkeits-Sandmühlen schließen Super Mill (Handelsbezeichnung, nachstehend gilt das gleiche), Sand Grinder, Beads Mill, Agitator Mill, Grain Mill, Dyno Mill, Pearl Mill und Cobol Mill ein. Die Verwendung einer Walzenmühle oder einer Strahlmühle fördert die Dispersion, da die Mühle das dispergierte System ohne Kügelchen einer hohen Scherbelastung aussetzt und die entstehende Dispersion geringe Mengen von Verunreinigungen enthält.
In der vorliegenden Erfindung müssen die Partikel des Dispersionsfarbstoffs in der Dispersion eine durchschnittliche Größe im Bereich von 80 bis 250 nm aufweisen. Da eine Tinte für die Tintenstrahlaufzeichnung, die einen Dispersionsfarbstoff mit einer durchschnittlichen Größe von mehr als 250 nm enthält, schlecht abgegeben werden kann, wird die Tinte oft klumpig, und folglich ist es nicht leicht, ein klares Bild mit hoher Qualität zu erhalten. Eine durchschnittliche Größe von weniger als 80 nm beeinträchtigt die Haltbarkeit und die Stabilität bei der Abgabe der Tinte und die Anfahreigenschaft beim Neustart. Folglich ist es bevorzugt, daß die durchschnittliche Größe im vorstehend genannten Bereich liegt.
Die Verwendung des erfindungsgemäßen wasserlöslichen Additionspolymers trägt zur effektiven Erzeugung einer Dispersion eines Dispersionsfarbstoffs mit einer Partikelgröße von 10 bis 2000 nm bei. Eine solche Dispersion von feinen Partikeln des Dispersionsfarbstoffs kann auch vorzugsweise bei üblichen Färbeverfahren verwendet werden.
In der vorliegenden Erfindung wird eine Dispersion mit der vorstehend genannten durchschnittlichen Größe durch folgende Verfahren erhalten, zum Beispiel Verringern der Größe des Mahlmittels in der Dispersionsvorrichtung, Klassifizieren der Dispersion durch Druckfiltration oder Zentrifugentrennung nach dem Dispergieren und Druckfiltration nach dem Altern. Grobe Partikel können zum Beispiel durch Zentrifugentrennung entfernt werden. In der vorliegenden Erfindung werden durch die Verwendung des wasserlöslichen Urethanpolymers als Dispersionsmittel wirksam feine dispergierte Farbstoffpartikel hergestellt. Die gewünschte Dispersion kann deshalb bei gemäßigten Zentrifugenbedingungen ohne eine große Fällungsmenge hergestellt werden.
Die erfindungsgemäße Tinte für die Tintenstrahlaufzeichnung wird aus einer wäßrigen Dispersion feiner Partikel des Dispersionsfarbstoffs und eines Lösungsmittels, das entsprechend ihrer Verwendung zugesetzt wird, hergestellt. Beispiele von Lösungsmitteln, die gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, schließen mit Wasser mischbare, befeuchtende Lösungsmittel ein, die in herkömmlichen wäßrigen Tinten verwendet werden, wie einwertige Alkohole, mehrwertige Alkohole und Monoalkylether davon. Gemäß der Klassifizierung durch die hier genannten Erfinder werden die mit Wasser mischbaren, befeuchtenden Lösungsmittel in folgende drei Gruppen unterteilt:

Gruppe I: stark befeuchtende, nicht flüchtige, hydrophile Lösungsmittel
Gruppe II: flüchtige Lösungsmittel mit endständigen hydrophoben Gruppen und einem hohen Benetzungsvermögen für hydrophobe Oberflächen
Gruppe III: Lösungsmittel mit einer geringen Viskosität, die eine mäßige Benetzbarkeit aufweisen, zum Beispiel einwertige Alkohole.

Es ist folglich bevorzugt, daß das Lösungsmittel, das für die erfindungsgemäße Tinte verwendet wird, auf der Basis der vorstehend genannten Eigenschaften aus diesen Lösungsmitteln oder Gemischen dieser Lösungsmittel ausgewählt wird. In der vorliegenden Erfindung enthält das Lösungsmittel vorzugsweise einen mehrwertigen Alkohol und/oder einen Monoalkylether davon. Die Tinte enthält vorzugsweise ein wasserlösliches Lösungsmittel in einer Menge von 5 bis 40 Gew.-% der gesamten wäßrigen Dispersion. Ein Lösungsmittelgehalt von weniger als 5 Gew.-% beeinträchtigt das Austragsvermögen der Tinte und verursacht eine Klumpenbildung, wohingegen ein Lösungsmittelgehalt von mehr als 40 Gew.-% die Viskosität der Dispersion erhöht und folglich den Steuerfrequenzbereich einschränkt.
Zu Beispielen von Lösungsmitteln der Gruppe I gehören Ethylenglycol, Diethylenglycol, Triethylenglycol, Tripropylenglycol, Glycerin, 1,2,4-Butantriol, 1,2,6-Hexantriol, 1,2,5-Pentantriol, 1,2-Butandiol, 1,3-Butandiol, 1,4-Butandiol, Dimethylsulfoxid, Diacetonalkohol, Monoallylether von Glycerin, Propylenglycol, Butylenglycol, Polyethylenglycol 300, Thiodiglycol, N-Methyl-2-pyrrolidon, 2-Pyrrolidon, γ-Butyrolacton, 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon, Sulfolan, Trimethylolpropan, Trimethylolethan, Neopentylglycol, Ethylenglycolmonomethylether, Ethylenglycolmonoethylether, Ethylenglycolmonoisopropylether, Ethylenglycolmonoallylether, Diethylenglycolmonomethylether, Diethylenglycolmonoethylether, Triethylenglycolmonomethylether, Triethylenglycolmonoethylether, Propylenglycolmonomethylether, Dipropylenglycolmonomethylether, Bis-(β-hydroxyethyl)sulfon, Bis(β-hydroxyethyl)harnstoff, Acetonylaceton, Pentaerythritol und 1,4-Cyclohexandiol.
Zu Beispielen von Lösungsmitteln der Gruppe II gehören Hexylenglycol, Ethylenglycolmonopropylether, Ethylenglycolmonobutylether, Ethylenglycolmonoisobutylether, Ethylenglycolmonophenylether, Diethylenglycoldiethylether, Diethylenglycolmonobutylether, Diethylenglycolmonoisobutylether, Triethylenglycolmonobutylether, Triethylenglycoldimethylether, Triethylenglycoldiethylether, Tetraethylenglycoldimethylether, Tetraethylenglycoldiethylether, Propylenglycolmonobutylether, Dipropylenglycolmonoethylether, Dipropylenglycolmonopropylether, Dipropylenglycolmonobutylether, Tripropylenglycolmonomethylether, Glycerinmonoacetat, Glycerindiacetat, Glycerintriacetat, Ethylenglycolmonomethyletheracetat, Diethylenglycolmonomethyletheracetat, Cyclohexanol, 1,2-Cyclohexandiol, 1-Butanol, 3-Methyl-1,5-pentandiol, 3-Hexen-2,5-diol, 2,3-Butandiol, 1,5-Pentandiol, 2,4-Pentandiol und 2,5-Hexandiol.
Beispiele von Lösungsmitteln der Gruppe III schließen Ethanol, 1-Propanol, 2-Propanol, 1-Methoxy-2-propanol, Furfurylalkohol und Tetrahydrofurfurylalkohol ein.
Wenn eine wäßrige Tinte durch Mischen der wäßrigen Dispersion der dispergierten feinen Farbstoffpartikel mit dem vorstehend genannten Lösungsmittel, wie einem mehrwertigen Alkohol, hergestellt wird, ist es bevorzugt, daß der pH-Wert der Tinte mit einem Mittel zur Regelung des pH-Wertes im neutralen oder basischen Bereich, das heißt bei 5 bis 10 und stärker bevorzugt bei 7 bis 9, eingestellt wird. Die Tinte weist in diesem bestimmten pH-Bereich eine hervorragende Haltbarkeit auf. Bei der Erzeugung von Bildern auf Textilien werden in diesem pH-Bereich die Färbeeigenschaften und die Reduktionswaschbarkeit und die Waschbarkeit mit Wasser nach dem Färben verbessert.
Beispiele von verwendbaren basischen Mitteln zur Regelung des pH-Wertes schließen anorganische Basen, zum Beispiel Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Lithiumhydroxid; und organische Basen, zum Beispiel Ethanolamin, Diethanolamin, Triethanolamin, N-Methylethanolamin, N-Ethylethanolamin, 2-Amino-2-methylpropanol, 2-Ethyl-2-amino-1,3-propandiol, 2-(2-Aminoethyl)ethanolamin, Tris(hydroxymethyl)aminomethan, Ammoniak, Glycin, Glycylglycin, Histidin, L-Lysin, L-Arginin, Piperidin, Morpholin und β-Dihydroxyethylharnstoff ein. Wie vorstehend beschrieben, werden diese Mittel zur Regelung des pH-Wertes auch als Neutralisationsmittel verwendet, wenn bei der Synthese des wasserlöslichen Urethanpolymers mit der bestimmten Carbonsäurezahl, das für die Herstellung einer wäßrigen Dispersion von dispergierten feinen Farbstoffpartikeln gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird, das organische Lösungsmittel gegen ein wäßriges System ausgetauscht wird.
Wenn die erfindungsgemäße Tinte bei Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren verwendet wird, ist der Zusatz eines oberflächenaktiven Mittels angesichts (1) der Färbeeigenschaften bei Textilien und (2) der Verbesserung des Austragevermögens aus Tintenstrahlvorrichtungen vom Blasenstrahl-Typ bevorzugt. Beispiele geeigneter oberflächenaktiver Mittel schließen ein: nichtionische oberflächenaktive Mittel, zum Beispiel Naphthalinsulfonat-Formaldehyd-Kondensationsprodukte und Polyoxyethylenalkylether; nichtionische-anionische oberflächenaktive Mittel, zum Beispiel Polyoxyethylenalkylether und Polyoxyethylenalkylphenylether mit jeweils einer anionischen Gruppe, die aus Polyoxyethylenphosphorsäure und -carbonsäuren mit einem Hydrophil-Lipophil-Wert (HLB) von 10 oder mehr ausgewählt sind. Das oberflächenaktive Mittel und dessen Gehalt werden angesichts der Schaumbildungseigenschaften ausgewählt.
Wenn die erfindungsgemäße wäßrige Tinte als Tinte beim Tintenstrahldruck verwendet wird, können ein antiseptisches Mittel und/oder ein Schaumverhütungsmittel zugesetzt werden. Die Arten und der Gehalt dieser Zusätze werden angesichts der Mischbarkeit mit dem wäßrigen Medium bestimmt.
Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung, die für die Tintenstrahlaufzeichnung unter Verwendung der vorstehend genannten Tinte geeignet ist, wird nachstehend anhand der 1 bis 3 beschrieben. 1 ist ein Querschnitt entlang des Tintenwegs eines Kopfes und 2 ist ein Querschnitt entlang der Schnittlinie A-B in 1.
Der Kopf 13 umfaßt einen Plattenstapel aus Glas, Keramik oder Kunststoff, der mit mindestens einer Nut 14 als Tintenweg versehen ist, und einen Thermokopf 15 für die wärmeempfindliche Aufzeichnung. Die Zeichnung zeigt als Beispiel einen Dünnschichtkopf, es können jedoch auch andere Arten verwendet werden. Der Thermokopf 15 umfaßt eine Schutzschicht 16, die aus Siliciumoxid besteht, Aluminiumelektroden 17-1, 17-2, einen exothermen Widerstand 18, der aus Nichrom besteht, einen Wärmespeicher 19 und ein wärmeabführendes Substrat 20, das aus Aluminium besteht. Die Tinte 21 bildet durch den Druck an der feinen Austragsöffnung 22 einen Meniskus 23, was in den Zeichnungen nicht gezeigt ist.
Wenn die Aluminiumelektroden 17-1, 17-2 als Reaktion auf ein Informationssignal angeregt werden, wird der Bereich n des Thermokopfes 15 schnell erwärmt, wodurch in der Tinte 21, die mit diesem Bereich in Kontakt steht, eine Blase erzeugt wird. Der Meniskus 23 wird durch den Druck aufgrund der Blase vorgeschoben, wodurch die Tinte 21 als Tintentropfen 24 abgegeben wird. Die Tinte 21 wird folglich durch die Austragsöffnung 22 in Richtung eines Aufzeichnungsmediums 25 gesprüht.
3 ist eine isometrische Darstellung eines Mehrfachkopfes, der eine Anordnung aus einer Vielzahl von Köpfen aufweist, die die gleiche Konfiguration wie der in 1 gezeigte Kopf haben. Dieser Mehrfachkopf wird hergestellt, indem eine Glasplatte 27, die mit einer Vielzahl von Nuten 26 (Mehrfachnut) ausgestattet ist, und ein Thermokopf 28 wie in 1 übereinander gestapelt werden.
4 ist eine isometrische Darstellung des Inneren einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung, die mit dem vorstehend genannten Kopf ausgestattet ist. Eine Klinge 61 stellt ein Wischteil dar, und ein Ende davon ist als fixiertes Ende an ein Klingenhalteteil angebracht, wodurch ein Hebel gebildet wird. Die Klinge 61 befindet sich in einer Position neben dem Aufzeichnungsbereich eines Aufzeichnungskopfes 65 und ragt in die Bewegungsbahn des Aufzeichnungskopfes 65.
Eine Abdeckung 62 der Austragsöffnung des Aufzeichnungskopfes 65 ist in der Ausgangsposition neben der Klinge 61 angeordnet und bewegt sich in senkrechter Richtung zur Bewegungsrichtung des Aufzeichnungskopfes 65, so daß sie mit der Tintenauftragsöffnung in Kontakt kommt und diese Öffnung bedeckt. Ein Tintenabsorptionsteil 63 ist neben der Klinge 61 vorgesehen, so daß es wie die Klinge 61 aus der Bewegungsbahn des Aufzeichnungskopfes 65 ragt.
Ein Abschnitt 64 zur Wiederherstellung des Austrags besteht aus der Klinge 61, der Abdeckung 62 und dem Tintenabsorptionsteil 63, und die Abdeckung 62 und das Tintenabsorptionsteil 63 entfernen Wasser und Staub auf der Tintenaustragsöffnung. Der Aufzeichnungskopf 65 ist mit einer Energieerzeugungseinrichtung versehen und gibt Tinte auf ein Aufzeichnungsmedium ab, das der Austragsöffnung gegenüberliegt, und ein Wagen 66 hält und bewegt den Aufzeichnungskopf 65. Der Wagen 66 ist so befestigt, daß er entlang einer Führungsachse 67 gleitet, und ist mit einem Gurt 69 verbunden, der von einem Motor 68 angetrieben wird. Der Wagen 66 bewegt sich dadurch entlang der Führungsachse 67 über den Aufzeichnungsbereich des Aufzeichnungskopfes 65 und dessen nähere Umgebung.
Ein Aufzeichnungsmedium wird von einer Zuführungswalze 52, die von einem Motor angetrieben wird (in der Zeichnung nicht gezeigt) durch einen Zuführungsabschnitt 51 des Aufzeichnungsmediums in eine Position gebracht, die der Austragsöffnung des Aufzeichnungskopfes 65 gegenüberliegt, und zu einem Abgabeabschnitt abgezogen, der mit einer Abzugswalze 53 versehen ist. Wenn der Aufzeichnungskopf aufgrund des Abschlusses der Aufzeichnung in seine Ausgangsposition zurückkehrt, wird die Abdeckung 62 des Abschnittes 64 für die Wiederherstellung des Austrags aus der Bewegungsbahn des Aufzeichnungskopfes 65 entfernt, und die Klinge 61 ragt in die Bewegungsbahn. Dadurch wischt die Klinge 61 die Austragsöffnung des Aufzeichnungskopfes 65 ab. Wenn die Abdeckung mit der Austragsöffnung des Aufzeichnungskopfes 65 in Kontakt kommt, so daß sie die Austragsöffnung bedeckt, ragt die Abdeckung 62 in die Bewegungsbahn des Aufzeichnungskopfes und bewegt sich.
Wenn sich der Aufzeichnungskopf 65 aus der Ausgangsposition in die erste Aufzeichnungsposition bewegt, werden die Abdeckung 62 und die Klinge 61 in der gleichen Position angeordnet, in der die Austragsöffnung abgewischt wird. Dadurch wischt die Klinge 61 die Austragsöffnung des Aufzeichnungskopfes 65 erneut ab.
Der Aufzeichnungskopf 65 bewegt sich nicht nur nach Abschluß der Aufzeichnung und während des Zeitraums für die Wiederherstellung des Austrags in die Ausgangsposition, sondern auch in einem vorgegebenen Intervall während des Bewegungszeitraums des Aufzeichnungskopfes 65 für die Aufzeichnung und wird von der Klinge 61 abgewischt.
5 ist ein Querschnitt einer Tintenpatrone, die Tinte enthält, die dem Kopf durch das Tintenzufuhrteil, zum Beispiel einen Schlauch, zugeführt wird. Ein Tintenvorratsabschnitt 40 umfaßt zum Beispiel einen Tintenbeutel und enthält Tinte, die dem Kopf zugeführt wird. Die Oberseite des Tintenvorratsabschnitts 40 ist mit einem Gummistopfen 42 bedeckt. Eine Nadel (in der Zeichnung nicht gezeigt) wird in den Stopfen 42 eingeführt, um dem Tintenbeutel 40 Tinte zuzuführen. Der Tintenabfall wird von einem Tintenabsorptionsteil 44 absorbiert. Eine Oberfläche des Tintenbeutels 40, die mit der Tinte in Kontakt kommt, ist vorzugsweise aus einem Polyolefin und insbesondere Polyethylen hergestellt.
Die Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung ist gemäß der vorliegenden Erfindung nicht auf den vorstehend genannten separaten Typ begrenzt, bei dem der Kopf und die Tintenpatrone getrennt vorgesehen werden, und kann ein kompakter Typ sein, wie es in 6 gezeigt ist.
In 6 schließt die Aufzeichnungseinheit 70 einen Tintenvorratsabschnitt, zum Beispiel ein Tintenabsorptionsteil, ein, und die Tinte im Tintenabsorptionsteil wird aus dem Kopfabschnitt 71 abgegeben, der mit einer Vielzahl von Öffnungen versehen ist. Beispiele von für das Tintenabsorptionsteil bevorzugten Materialien schließen Polyurethane, Cellulose und Polyvinylacetal ein. Das Innere der Aufzeichnungseinheit ist durch die Öffnung 72 mit der Außenluft verbunden. Die Aufzeichnungseinheit 70 wird anstelle des in 4 gezeigten Aufzeichnungskopfes verwendet und ist lösbar am Wagen 66 angebracht.
BEISPIELE
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand der Beispiele und Vergleichsbeispiele ausführlicher beschrieben. Nachstehend bedeuten „Teile" und „%" „Gewichtsteile" bzw. „Gewichtsprozent" und „pbw" steht ebenfalls für „Gewichtsteile".
Synthese des wasserlöslichen Urethanpolymers – 1
In einem gemischten Lösungsmittel aus Methylethylketon und N-Methylpyrrolidon wurden 141 g (0,50 Mol) der carboxylierten Diolverbindung 12 (Molekulargewicht 282) gelöst, so daß sich eine Konzentration von 30% ergab. Während die Lösung bei 50°C gehalten wurde, wurden der Lösung tropfenweise 80 g (0,475 Mol) Hexamethylendiisocyanat zugegeben, und die Lösung wurde 5 Stunden stehengelassen, bis das Diisocyanat vollständig umgesetzt worden war. Nachdem das Diisocyanat vollständig abgesaugt worden war, wurde die Lösung mit einer 0,1 N wäßrigen Natriumhydroxidlösung neutralisiert, und Methylethylketon wurde bei reduziertem Druck verdampft, wobei Wasser zugesetzt wurde, wodurch das Lösungsmittel in ein System aus N-Methylpyrrolidon-Wasser geändert wurde. Auf diese Weise wurde das wasserlösliche Urethanpolymer LUP-1 hergestellt. Die entstandene Lösung war leicht gelblich und klar, und das Urethanpolymer hatte ein Zahlenmittel des Molekulargewichts von 7500 und eine Säurezahl von 125.
Synthese des wasserlöslichen Urethanpolymers – 2
Die carboxylierte Diolverbindung 17 wurde wie bei der Synthese des wasserlöslichen Urethanpolymers – 1 mit Hexamethylendiisocyanat umgesetzt.
Es wurde das wasserlösliche Urethanpolymer LUP-2 mit einer Säurezahl von 230 und einem Zahlenmittel des Molekulargewichts von 9600 hergestellt.
Synthese der wasserlöslichen Urethanpolymere – 3 bis 8
Die wasserlöslichen Urethanpolymere LUP-3 bis LUP-8 wurden wie bei der Synthese des wasserlöslichen Urethanpolymers – 1 mit den in Tabelle 1 angegebenen Materialien hergestellt.
Synthese des wasserlöslichen Urethanpolymers – 9
Das wasserlösliche Urethanpolymer LUP-9 wurde wie bei der Synthese des wasserlöslichen Urethanpolymers – 1 aus der carboxylierten Diolverbindung 17 mit einem Molekulargewicht von 700 und Hexamethylendiisocyanat hergestellt. Das Molverhältnis der Ausgangsmaterialien lautete:
Verbindung 17 : Caprolacton-Oligomer : Hexamethylendiisocyanat = 80 : 20 : 100.
Das entstandene Polymer LUP-9 hatte eine Säurezahl von 190 und ein Zahlenmittel des Molekulargewichts von 7200.
Tabelle 1 zeigt die Ausgangsmaterialien für die Synthese der wasserlöslichen Urethanpolymere LUP-1 bis LUP-9 und die Säurezahlen und die Zahlenmittel des Molekulargewichts dieser Polymere.
Tabelle 1 Wasserlösliche Urethanpolymere

Mn: Zahlenmittel des Molekulargewichts
HMDI: Hexamethylendiisocyanat
TDI: Toluoldiisocyanat
MDI: Diphenylmethandiisocyanat
IPDI: Isophorondiisocyanat

Gemäß der Beispiele 1 bis 9 wurden unter Verwendung der entstandenen wasserlöslichen Urethanpolymere LUP-1 bis LUP-9 wäßrige Dispersionen von dispergierten feinen Farbstoffpartikeln und diese Dispersionen enthaltende Tintenstrahl-Tinten hergestellt. Tabelle 2 zeigt die Zusammensetzungen dieser Dispersionen und Tinten mit den Zusammensetzungen in Vergleichsbeispielen.
[Beispiel 1]

Eine Dispersion von DBL-1 und eine blaue Tinte BL-1 für die Tintenstrahlaufzeichnung wurden wie folgt hergestellt: (Dispersion DBL-1)

LUP-1 (45%-ige wäßrige Lösung, mit Lithiumhydroxid neutralisiert, pH = 7,3)	10 pbw
C.I. Disperse Blue 60, feuchter Kuchen (Versuchsprodukt, Feststoffgehalt: 40%)	60 pbw als fester Bestandteil
Diethylenglycol	10 pbw
Isopropylalkohol	10 pbw
Wasser	130 pbw

Diese Ausgangsmaterialien wurden in eine senkrechte Sandmühle vom diskontinuierlichen Typ gegeben und 30 Minuten gemischt. Nachdem als Mittel Zirkoniumkügelchen mit einem Durchmesser von 1 mm zugeführt worden waren, wurden sie 5 Minuten mit 2000 U/min dispergiert, wobei die Mühle mit Wasser gekühlt wurde. Diese Dispersion hatte nach dem Mischen eine Viskosität von 5 mPa·s. Grobe Partikel wurden durch 20-minütige Zentrifugenfiltration mit 5000 U/min aus der Dispersion entfernt. Die entstandene Dispersion DBL-1 hatte einen Feststoffgehalt von 11,5%, eine durchschnittliche Partikelgröße von 165 nm, eine Oberflächenspannung von 46 mN/m und einen pH-Wert von 7,2.
(Tinte BL-1 für die Tintenstrahlaufzeichnung)
Mit der entstandenen Dispersion DBL-1 wurde nach folgendem Verfahren eine blaue Tinte BL-1 für die Tintenstrahlaufzeichnung hergestellt.

Dispersion DBL-1 50 pbw

Diethylenglycol 20 pbw

Isopropylalkohol 3 pbw

Wasser 27 pbw

Wäßrige Lithiumhydroxidlösung (Mittel zur Regelung des pH-Wertes) wie erforderlich
Diese Komponenten wurden gründlich gemischt und unter Druck durch einen 0,25 μm Membranfilter filtriert. Die entstehende blaue Tinte BL-1 für die Tintenstrahlaufzeichnung hatte eine Viskosität von 2,2 mPa·s, eine Oberflächenspannung von 40 mN/m und einen pH-Wert von 8,5.
[Beispiel 2]

Die Dispersion DBL-2 und blaue Tinten BL-2 und BL-3 für die Tintenstrahlaufzeichnung wurden wie folgt hergestellt: (Dispersion DBL-2)

LUP-2 (50%-ige wäßrige Lösung, mit Monoethanolamin neutralisiert, pH = 8,0)	15 pbw
C.I. Disperse Blue 128, feuchter Kuchen (Feststoffgehalt: 40%)	50 pbw
Diethylenglycol	10 pbw
Wasser	120 pbw

Diese Ausgangsmaterialien wurden in eine vertikale Sandmühle vom diskontinuierlichen Typ gegeben und vorläufig 30 Minuten gemischt. Nach dem Einführen von Zirkoniumkügelchen mit einem Durchmesser von 1 mm als Mittel wurden diese 5 Minuten mit 2000 U/min dispergiert, wobei die Mühle mit Wasser gekühlt wurde. Die Dispersion hatte nach dem Mischen eine Viskosität von 6,0 mPa·s. Grobe Partikel wurden durch 20-minütige Zentrifugenfiltration mit 8000 U/min aus der Dispersion entfernt. Die entstandene Dispersion DBL-2 hatte einen Feststoffgehalt von 12%, eine durchschnittliche Partikelgröße von 125 nm, eine Oberflächenspannung von 45 mN/m und einen pH-Wert von 7,8.
(Tinte BL-2 für die Tintenstrahlaufzeichnung)
Mit der entstandenen Dispersion DBL-2 wurden nach folgendem Verfahren blaue Tinten BL-2 und BL-3 für die Tintenstrahlaufzeichnung hergestellt. Formulierung für BL-2

Dispersion DBL-2 30 pbw

Thiodiglycol 10 pbw

Glycerin 10 pbw

Wasser 50 pbw

Monoethanolamin wie erforderlich
Diese Komponenten wurden gründlich gemischt und unter Druck durch einen 0,25 μm Membranfilter filtriert. Die entstehende blaue Tinte BL-2 für die Tintenstrahlaufzeichnung hatte eine Viskosität von 2,3 mPa·s, eine Oberflächenspannung von 44 mN/m und einen pH-Wert von 9,0. Formulierung für BL-3

Dispersion DBL-2 40 pbw

Thiodiglycol 10 pbw

Glycerin 10 pbw

Polyoxyethylennonylphenylether (HLB = 12) 0,3 pbw

Wasser 39,5 pbw

Trinatriumcitrat 0,2 pbw
Diese Komponenten wurden gründlich gemischt und unter Druck durch einen 0,25 μm Membranfilter filtriert. Die entstehende blaue Tinte BL-3 für die Tintenstrahlaufzeichnung hatte eine Viskosität von 2,2 mPa·s, eine Oberflächenspannung von 37 mN/m und einen pH-Wert von 8,6.
[Beispiel 3]

Eine Dispersion DY-1 und eine gelbe Tinte Y-1 für die Tintenstrahlaufzeichnung wurden wie folgt hergestellt: (Dispersion DY-1)

LUP-3 (47,5%-ige wäßrige Lösung, mit Lithiumhydroxid neutralisiert, pH = 9,0)	10 pbw
C.I. Disperse Yellow 64, feuchter Kuchen (Versuchsprodukt, Feststoffgehalt: 30%)	90 pbw als feste Komponente
Diethylenglycol	10 pbw
Wasser	80 pbw

Diese Ausgangsmaterialien wurden wie im Beispiel 1 dispergiert. Die Dispersion hatte nach dem Mischen eine Viskosität von 4,5 mPa·s. Grobe Partikel wurden wie in Beispiel 1 durch Zentrifugenfiltration entfernt. Die entstandene Dispersion DY-1 hatte einen Feststoffgehalt von 16%, eine durchschnittliche Partikelgröße von 147 nm, eine Oberflächenspannung von 44 mN/m und einen pH-Wert von 8,5.
(Tinte Y-1 für die Tintenstrahlaufzeichnung)
Mit der entstandenen Dispersion DY-1 wurde nach folgendem Verfahren eine gelbe Tinte Y-1 für die Tintenstrahlaufzeichnung hergestellt.

Dispersion DY-1 30 pbw

Ethylenglycol 15 pbw

N-Methylpyrrolidon 10 pbw

Wasser 45 pbw

Wäßrige Lithiumhydroxidlösung wie erforderlich
Diese Komponenten wurden gründlich gemischt und unter Druck durch einen 0,25 μm Membranfilter filtriert. Die entstandene gelbe Tinte Y-1 für die Tintenstrahlaufzeichnung hatte eine Viskosität von 2,2 mPa·s, eine Oberflächenspannung von 43 mN/m und einen pH-Wert von 9,5.
[Beispiel 4]

Eine Dispersion DBk-1 und schwarze Tinten Bk-1 und Bk-2 für die Tintenstrahlaufzeichnung wurden wie folgt hergestellt: (Dispersion DBk-1)

LUP-4 (40%-ige wäßrige Lösung, mit Monoethanolamin neutralisiert, pH = 7,3)	13 pbw
C.I. Disperse Orange 13 (Pulver)	12 pbw
C.I. Disperse Rot 152 (Pulver)	1 pbw
C.I. Disperse Blue 186 (Pulver)	5 pbw
C.I. Disperse Blue 204 (Pulver)	6 pbw
Diethylenglycol	10 pbw
Wasser	135 pbw
Schaumverhütungsmittel Surfinol 104E (von Nisshin Kagaku K.K. hergestellt)	geringe Menge

Diese Ausgangsmaterialien wurden wie in Beispiel 1 dispergiert. Die Dispersion hatte nach dem Mischen eine Viskosität von 3,8 mPa·s. Grobe Partikel wurden wie in Beispiel 1 durch Zentrifugenfiltration entfernt. Die entstandene Dispersion DBk-1 hatte einen Feststoffgehalt von 12%, eine durchschnittliche Partikelgröße von 170 nm, eine Oberflächenspannung von 43 mN/m und einen pH-Wert von 7,0.
(Tinten Bk-1 und Bk-2 für die Tintenstrahlaufzeichnung)
Mit der entstandenen Dispersion DBk-1 wurden nach folgenden Verfahren schwarze Tinten Bk-1 und Bk-2 für die Tintenstrahlaufzeichnung hergestellt. Formulierung für Bk-1

Dispersion DBk-1 55 pbw

Bis(2-hydroxyethyl)sulfon 15 pbw

Thiodiglycol 10 pbw

Wasser 20 pbw

Monoethanolamin wie erforderlich
Diese Komponenten wurden gründlich gemischt und unter Druck durch einen 0,25 μm Membranfilter filtriert. Die entstandene schwarze Tinte Bk-1 für die Tintenstrahlaufzeichnung hatte eine Viskosität von 2,8 mPa·s, eine Oberflächenspannung von 41 mN/m und einen pH-Wert von 8,0. Formulierung für Bk-2

Dispersion DBk-1 55 pbw

Bis(2-hydroxyethyl)sulfon 15 pbw

Thiodiglycol 10 pbw

Natriumlaurylsulfat 0,5 pbw

Wasser 19,5 pbw

Monoethanolamin wie erforderlich
Diese Komponenten wurden gründlich gemischt und unter Druck durch einen 0,25 μm Membranfilter filtriert. Die entstandene schwarze Tinte Bk-2 für die Tintenstrahlaufzeichnung hatte eine Viskosität von 2,5 mPa·s, eine Oberflächenspannung von 38 mN/m und einen pH-Wert von 8,5.
[Beispiel 5]

Die Dispersion DR-1 und die rote Tinte R-1 für die Tintenstrahlaufzeichnung wurden wie folgt hergestellt: (Dispersion DR-1)

LUP-5 (45%-ige wäßrige Lösung, mit Monoethanolamin neutralisiert, pH = 6,8)	20 pbw
C.I. Disperse Red 54 (Pulver)	25 pbw
Ethylenglycol	10 pbw
Schaumverhütungsmittel Surfinol 104E (von Nisshin Kagaku K.K. hergestellt)	geringe Menge (< 1 pbw)
Wasser	145 pbw

Diese Ausgangsmaterialien wurden wie in Beispiel 1 dispergiert. Die Dispersion hatte eine Viskosität von 5,5 mPa·s. Grobe Partikel wurden wie in Beispiel 1 durch Zentrifugenfiltration entfernt. Die entstandene Dispersion DR-1 hatte einen Feststoffgehalt von 13%, eine durchschnittliche Partikelgröße von 143 nm, eine Oberflächenspannung von 42 mN/m und einen pH-Wert von 6,5.
Mit der entstandenen Dispersion DR-1 wurde die rote Tinte R-1 für die Tintenstrahlaufzeichnung nach folgendem Verfahren hergestellt: (Tinte R-1 für die Tintenstrahlaufzeichnung)

Dispersion DR-1 35 pbw

Ethylenglycol 10 pbw

Triethylenglycol 15 pbw

Harnstoff 5 pbw

Wasser 35 pbw

Wäßrige Lithiumhydroxidlösung wie erforderlich
Diese Komponenten wurden gründlich gemischt und unter Druck durch einen 0,25 μm Membranfilter filtriert. Die entstandene rote Tinte R-1 für die Tintenstrahlaufzeichnung hatte eine Viskosität von 2,2 mPa·s, eine Oberflächenspannung von 42 mN/m und einen pH-Wert von 8,0.
[Beispiel 6]
Die Dispersion DR-2 und die rote Tinte R-2 für die Tintenstrahlaufzeichnung wurden wie folgt hergestellt: (Dispersion DR-2)

LUP-6 (50%-ige wäßrige Lösung, mit Monoethanolamin neutralisiert, pH = 6,8) 12 pbw

C.I. Disperse Red 152 (Pulver) 25 pbw

Ethylenglycol 10 pbw

Wasser 150 pbw

Ethanol 5 pbw
Diese Ausgangsmaterialien wurden wie in Beispiel 1 dispergiert. Die Dispersion hatte eine Viskosität von 6,5 mPa·s. Grobe Partikel wurden wie in Beispiel 1 durch Zentrifugenfiltration entfernt. Die entstandene Dispersion DR-2 hatte einen Feststoffgehalt von 11%, eine durchschnittliche Partikelgröße von 155 nm, eine Oberflächenspannung von 45 mN/m und einen pH-Wert von 6,5.
Mit der entstandenen Dispersion DR-2 wurde die rote Tinte R-2 für die Tintenstrahlaufzeichnung nach folgendem Verfahren hergestellt: (Tinte R-2 für die Tintenstrahlaufzeichnung)

Dispersion DR-2 45 pbw

Ethylenglycol 10 pbw

Glycerin 15 pbw

Triethylenglycolmono-n-butylether 6 pbw

Wasser 24 pbw

Wäßrige Lithiumhydroxidlösung wie erforderlich
Diese Komponenten wurden gründlich gemischt und unter Druck durch einen 0,25 μm Membranfilter filtriert. Die entstandene rote Tinte R-2 für die Tintenstrahlaufzeichnung hatte eine Viskosität von 2,4 mPa·s, eine Oberflächenspannung von 43 mN/m und einen pH-Wert von 8,0.
[Beispiel 7]

Die Dispersion DOr-1 und die orange Tinte Or-1 für die Tintenstrahlaufzeichnung wurden wie folgt hergestellt: (Dispersion DOr-1)

LUP-7 (40%-ige wäßrige Lösung, mit Monoethanolamin neutralisiert, pH = 7,2)	20 pbw
C.I. Disperse Orange 13 (Pulver)	25 pbw
Ethylenglycol	10 pbw
Schaumverhütungsmittel Surfinol 104E (von Nisshin Kagaku K.K. hergestellt)	kleine Menge (< 1 pbw)
Wasser	145 pbw

Diese Ausgangsmaterialien wurden wie in Beispiel 1 dispergiert. Die Dispersion hatte eine Viskosität von 4,0 mPa·s. Grobe Partikel wurden wie in Beispiel 1 durch Zentrifugenfiltration entfernt. Die entstandene Dispersion DOr-1 hatte einen Feststoffgehalt von 12%, eine durchschnittliche Partikelgröße von 155 nm, eine Oberflächenspannung von 42 mN/m und einen pH-Wert von 7,0.
Mit dieser entstandenen Dispersion DOr-1 wurde die orange Tinte Or-1 für die Tintenstrahlaufzeichnung nach folgendem Verfahren hergestellt. (Tinte Or-1 für die Tintenstrahlaufzeichnung)

Dispersion DOr-1 35 pbw

Diethylenglycol 15 pbw

Triethylenglycol 5 pbw

Harnstoff 10 pbw

Wasser 35 pbw

Wäßrige Lithiumhydroxidlösung wie erforderlich
Diese Komponenten wurden gründlich gemischt und unter Druck durch einen 0,25 μm Membranfilter filtriert. Die entstandene orange Tinte Or-1 für die Tintenstrahlaufzeichnung hatte eine Viskosität von 2,2 mPa·s, eine Oberflächenspannung von 42 mN/m und einen pH-Wert von 8,5.
[Beispiel 8]

Die Dispersion DY-2 und die gelbe Tinte Y-2 für die Tintenstrahlaufzeichnung wurden wie folgt hergestellt. (Dispersion DY-2)

LUP-8 (45%-ige wäßrige Lösung, mit Natriumhydroxid neutralisiert, pH = 7,0)	12 pbw
C.I. Disperse Yellow 64, feuchter Kuchen (Versuchsprodukt, Feststoffgehalt 30%)	80 pbw
Ethylenglycol	10 pbw
Wasser	100 pbw

Diese Ausgangsmaterialien wurden wie in Beispiel 1 dispergiert. Die Dispersion hatte eine Viskosität von 4,0 mPa·s. Grobe Partikel wurden wie in Beispiel 1 durch Zentrifugenfiltration entfernt. Die entstandene Dispersion DY-2 hatte einen Feststoffgehalt von 13,5%, eine durchschnittliche Partikelgröße von 143 nm, eine Oberflächenspannung von 42 mN/m und einen pH-Wert von 6,5.
Mit dieser entstandenen Dispersion DY-2 wurde die gelbe Tinte Y-2 für die Tintenstrahlaufzeichnung nach folgendem Verfahren hergestellt. (Tinte Y-2 für die Tintenstrahlaufzeichnung)

Dispersion DY-2 35 pbw

Ethylenglycol 10 pbw

1,2,6-Hexantriol 10 pbw

Harnstoff 5 pbw

Wasser 39,5 pbw

Natriumlaurylsulfat 0,5 pbw
Diese Komponenten wurden gründlich gemischt und unter Druck durch einen 0,25 μm Membranfilter filtriert. Die entstandene gelbe Tinte Y-2 für die Tintenstrahlaufzeichnung hatte eine Viskosität von 2,5 mPa·s, eine Oberflächenspannung von 38 mN/m und einen pH-Wert von 8,0.
[Beispiel 9]
Die Dispersion DBk-2 wurde wie in Beispiel 4 hergestellt, außer daß anstelle von LUP-4 in Beispiel 4 LUP-9 verwendet wurde. Die entstandene Dispersion DBk-2 hatte einen Feststoffgehalt von 13%, eine durchschnittliche Partikelgröße von 240 nm, eine Oberflächenspannung von 46 mN/m und einen pH-Wert von 8,3.
Mit der entstandenen Dispersion DBk-2 wurde die schwarze Tinte Bk-3 für die Tintenstrahlaufzeichnung nach folgendem Verfahren hergestellt. (Tinte Bk-3 für die Tintenstrahlaufzeichnung)

Dispersion DBk-2 40 pbw

Diethylenglycol 15 pbw

Ethylenglycol 10 pbw

Isopropylalkohol 2 pbw

Wasser 33 pbw

Natriumcitrat wie erforderlich
Diese Komponenten wurden gründlich gemischt und unter Druck durch einen 0,25 μm Membranfilter filtriert. Die entstandene schwarze Tinte Bk-3 für die Tintenstrahlaufzeichnung hatte eine Viskosität von 2,6 mPa·s, eine Oberflächenspannung von 43 mN/m und einen pH-Wert von 8,0.
[Beispiel 10]

Die Dispersion DY-3 und die gelbe Tinte Y-3 für die Tintenstrahlaufzeichnung wurden wie folgt hergestellt: (Dispersion DY-3)

LUP-8 (45%-ige wäßrige Lösung, mit Lithiumhydroxid neutralisiert, pH = 7,5)	200 pbw
C.I. Disperse Yellow 64, feuchter Kuchen (Versuchsprodukt, Feststoffgehalt 30%)	800 pbw
Glycerin	100 pbw
Wasser	1000 pbw

Diese Ausgangsmaterialien wurden 30 Minuten mit einem Hochgeschwindigkeits-Homogenisierapparat vorläufig gemischt und mit einer kontinuierlichen Sandmühle, Dyno Mill (Shinmaru Enterprise Co.) dispergiert, bis die durchschnittliche Partikelgröße der Dispersion 145 nm betrug. Die Dispersion wurde zentrifugiert. Die entstandene Dispersion DY-3 hatte einen Feststoffgehalt von 10,5%, eine durchschnittliche Partikelgröße von 80 nm, eine Oberflächenspannung von 50 mN/m und einen pH-Wert von 5,5.
Mit der entstandenen Dispersion DY-3 wurde die gelbe Tinte Y-3 für die Tintenstrahlaufzeichnung nach folgendem Verfahren hergestellt. (Tinte Y-3 für die Tintenstrahlaufzeichnung)

Dispersion DY-3 33 pbw

Diethylenglycol 15 pbw

Thiodiglycol 10 pbw

Wasser 42 pbw
Diese Komponenten wurden gründlich gemischt und unter Druck durch einen 0,25 μm Membranfilter filtriert. Die entstandene gelbe Tinte Y-3 für die Tintenstrahlaufzeichnung hatte eine Viskosität von 2,3 mPa·s, eine Oberflächenspannung von 50 mN/m und einen pH-Wert von 5,5.
[Vergleichsbeispiel 1]
Die Dispersion C-1 wurde wie in Beispiel 1 hergestellt, außer daß anstelle von LUP-1 das Ethanolaminsalz von Demol N (von Kao Corporation hergestellt) verwendet wurde, das ein Dispersionsmittel vom Naphthalinsulfonat-Typ ist. Die entstandene Dispersion C-1 hatte einen Feststoffgehalt von 18%, eine durchschnittliche Partikelgröße von 250 nm, eine Oberflächenspannung von 56 mN/m, eine Viskosität von 5,8 mPa·s und einen pH-Wert von 7,5.
Mit der entstandenen Dispersion C-1 wurde die blaue Tinte IC-1 für die Tintenstrahlaufzeichnung nach folgendem Verfahren hergestellt. (Tinte IC-1 für die Tintenstrahlaufzeichnung)

Dispersion C-1 43 pbw

Ethylenglycol 15 pbw

Isopropylalkohol 4 pbw

Monoethanolamin 1 pbw

Wasser 37 pbw
Diese Komponenten wurden gründlich gemischt und unter Druck durch einen 0,25 μm Membranfilter filtriert. Die entstandene blaue Tinte IC-1 für die Tintenstrahlaufzeichnung hatte eine Viskosität von 2,2 mPa·s, eine Oberflächenspannung von 49 mN/m und einen pH-Wert von 9,0.
[Vergleichsbeispiel 2]
Die Dispersion C-2 wurde wie in Beispiel 2 hergestellt, außer daß anstelle von LUP-2 ein wasserlösliches Ligninsulfonatharz (Koparchin Soda Kop-44, von KOHJIN Co., Ltd. hergestellt) verwendet wurde. Die entstandene Dispersion C-2 hatte nach der Zentrifugenbehandlung einen Feststoffgehalt von 22%, eine durchschnittliche Partikelgröße von 300 nm, eine Oberflächenspannung von 50 mN/m, eine Viskosität von 8,5 mPa·s und einen pH-Wert von 7,7.
Mit der entstandenen Dispersion C-2 wurde die blaue Tinte IC-2 für die Tintenstrahlaufzeichnung nach folgendem Verfahren hergestellt. (Tinte IC-2 für die Tintenstrahlaufzeichnung)

Dispersion C-2 45 pbw

Ethylenglycol 10 pbw

Glycerin 10 pbw

Monoethanolamin 1 pbw

Wasser 34 pbw
Diese Komponenten wurden gründlich gemischt und unter Druck durch einen 0,25 μm Membranfilter filtriert. Die entstandene blaue Tinte IC-2 für die Tintenstrahlaufzeichnung hatte eine Viskosität von 2,8 mPa·s, eine Oberflächenspannung von 46 mN/m und einen pH-Wert von 8,8.
[Vergleichsbeispiel 3]
Die Dispersion C-3 wurde wie in Beispiel 2 hergestellt, außer daß anstelle von LUP-2 das Natriumsalz eines Styrol-Acrylsäure-Butylacrylat-Copolymers (ein Versuchsprodukt, das von Seiko Chemical Industries Co., Ltd. hergestellt wird, Säurezahl: 150, Gewichtsmittel des Molekulargewichts: 9000) verwendet wurde. Die entstandene Dispersion C-3 hatte nach der Zentrifugenbehandlung einen Feststoffgehalt von 10%, eine durchschnittliche Partikelgröße von 160 nm, eine Oberflächenspannung von 50 mN/m, eine Viskosität von 8,5 mPa·s und einen pH-Wert von 8,0.
Mit der entstandenen Dispersion C-3 wurde die blaue Tinte IC-3 für die Tintenstrahlaufzeichnung nach folgendem Verfahren hergestellt. (Tinte IC-3 für die Tintenstrahlaufzeichnung)

Dispersion C-3 45 pbw

Ethylenglycol 10 pbw

Glycerin 10 pbw

Monoethanolamin 1 pbw

Wasser 34 pbw
Diese Komponenten wurden gründlich gemischt und unter Druck durch einen 0,25 μm Membranfilter filtriert. Die entstandene blaue Tinte IC-3 für die Tintenstrahlaufzeichnung hatte eine Viskosität von 2,8 mPa·s, eine Oberflächenspannung von 46 mN/m und einen pH-Wert von 8,8.
[Vergleichsbeispiel 4]
Eine mit Acryl modifizierte carboxylierte Urethanemulsion wurde nach einem Verfahren hergestellt, das der Synthese des wasserlöslichen Urethanpolymers LUP-1 bei der Synthese des wasserlöslichen Urethanpolymers – 1 ähnlich ist.
In einem gemischten Lösungsmittel von Methylethylketon und N- Methylpyrrolidon wurden 163 g (0,50 Mol) der carboxylierten Diolverbindung 17 (Molekulargewicht: 326) gelöst, so daß sich eine Konzentration von 30% ergab. Während die Lösung bei 50°C gehalten wurde, wurden der Lösung tropfenweise 89,1 g (0,53 Mol) Hexamethylendiisocyanat) zugegeben, und die Lösung wurde 5 Stunden stehengelassen, bis das Diisocyanat vollständig umgesetzt worden war. Nachdem die Hydroxylgruppen vollständig entfernt worden waren, konnte das Polymer mit 2-Hydroxyethylacrylat reagieren, wodurch endständige Acryloylgruppen erzeugt wurden. Zu 150 pbw (feste Komponenten) des synthetisierten Urethanpolymers wurden 25 pbw Styrol und 25 pbw t-Butylmethacrylat zusammen mit Azobisisobutyronitril als Katalysator für die Pfropfpolymerisation gegeben. Die entstandene Lösung des Pfropfpolymers wurde mit wäßrigem Ammoniak neutralisiert, und Methylethylketon wurde verdampft, wobei Wasser zugesetzt wurde, um das Lösungsmittel in das System N-Methylpyrrolidon-Wasser zu ändern. Auf diese Weise wurde die mit Acryl bepfropfte Urethanpolymeremulsion LUAP hergestellt. Die entstandene Emulsion hatte die Säurezahl 154.
Die Emulsion hatte ampholyte Eigenschaften, das heißt eine hydrophile oder wasserlösliche Eigenschaft aufgrund der carboxylierten Urethan-Segmente, und eine hydrophobe oder wasserunlösliche Eigenschaft aufgrund der Acryl-Segmente.

Mit der mit Acryl bepfropften Urethanpolymeremulsion LUAP als Dispersionsmittel wurden die Dispersion DBLC und die blaue Tinte IC-4 für die Tintenstrahlaufzeichnung nach folgendem Verfahren hergestellt. (Dispersion DBLC)

LUAP (45%-ige wäßrige Lösung, mit Ammoniak neutralisiert, pH = 7,2)	12 pbw
C.I. Disperse Blue 60, feuchter Kuchen (Versuchsprodukt, Feststoffgehalt 40%)	60 pbw
Diethylenglycol	10 pbw
Isopropylalkohol	10 pbw
Wasser	130 pbw

Diese Ausgangsmaterialien wurden wie in Beispiel 1 dispergiert. Die entstandene Dispersion DBLC hatte einen Feststoffgehalt von 10,2%, eine durchschnittliche Partikelgröße von 135 nm, eine Oberflächenspannung von 43 mN/m und einen pH-Wert von 7,0.
Mit der entstandenen Dispersion DBLC wurde die blaue Tinte IC-4 für die Tintenstrahlaufzeichnung nach folgendem Verfahren hergestellt. (Tinte IC-4 für die Tintenstrahlaufzeichnung)

Dispersion DBLC 35 pbw

Diethylenglycol 10 pbw

Glycerin 10 pbw

Wasser 45 pbw

Monoethanolamin geringe Menge
Diese Komponenten wurden gründlich gemischt und unter Druck durch einen 0,25 μm Membranfilter filtriert. Die entstandene blaue Tinte IC-4 für die fintenstrahlaufzeichnung hatte eine Viskosität von 2,6 mPa·s, eine Oberflächenspannung von 42 mN/m und einen pH-Wert von 9,2.
Tabelle 2 Dispersionsmittel, Dispersion und Farbstoff für eine Tinte für die Tintenstrahlaufzeichnung
[Auswertung]
Die Tinten für die Tintenstrahlaufzeichnung der Beispiele 1 bis 10 und der Vergleichsbeispiele 1 bis 4 wurden getestet, um (1) die Beständigkeit des gedruckten Bildes, (2) Haltbarkeit, (3) die Druck- und Färbeeigenschaften auf Textilien und (4) die Anwendbarkeit bei Textilfärbeverfahren bei folgenden Verfahren und unter folgenden Kriterien auszuwerten. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt.
(1) Test der Beständigkeit des gedruckten Bildes
Jede Tinte wurde durch einen Tintenzufuhrschlauch in eine Tintenstrahlaufzeichnungs-Einheit gegeben, die mit einem 360 dpi Blasenstrahl-Aufzeichnungskopf ausgestattet war, der 64 Düsen aufwies. Die Aufzeichnungs-Einheit hatte eine Steuerfrequenz von 6,2 kHz und ein Tropfenvolumen pro Punkt von 80 ng. Unter diesen Bedingungen wurde ein Test des aufeinanderfolgenden Austrags mit 3 × 10⁸ Impulsen durchgeführt, wobei jede zweite Düse oder insgesamt 32 Düsen verwendet wurde.

Das gedruckte Bild, das Buchstaben, durchgängige Bildmuster und Strichlinien enthielt, wurde vor dem Test des aufeinanderfolgenden Austrags mit dem nach dem Test verglichen, um eine Beeinträchtigung der Bildqualität auszuwerten. Die Ergebnisse entsprechend der folgenden Kriterien sind in Tabelle 3 gezeigt. (Kriterien)

S (hervorragend:)	Deutliche Buchstaben mit hoher Dichte. Die Austragsgeschwindigkeit der Tropfen nahm nicht ab.
A (gut):	Deutliche Buchstaben, gleichmäßige klare durchgängige Bilder und gerade Strichlinien.
B (ziemlich gut):	Leicht verschmierte Buchstaben, durchgängige Bilder mit geringerer Dichte, leicht wellige Strichlinien.
C (nicht gut):	Verschmierte Buchstaben, die schwer zu lesen sind, ungleichmäßige schwache durchgängige Bilder und wellenförmige Strichlinien. Gelegentliches Versagen beim Austrag.

Die Bewertungen S und A erfüllen praktische Werte.
(2) Haltbarkeitstest

In eine 100 ml wärmebeständige Preßglasflasche wurden 50 ml Tinte für die Tintenstrahlaufzeichnung gegeben, und für den beschleunigten Haltbarkeitstest einen Monat bei 60°C aufbewahrt. Es wurden die Viskosität nach dem Haltbarkeitstest gemessen und der Niederschlag beobachtet. Die Haltbarkeit wurde nach folgenden Kriterien bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt. (Kriterien)

S (hervorragend:)	Es wurde keine wesentliche Änderung der Viskosität oder des pH-Wertes oder eine Zunahme der durchschnittlichen Partikelgröße innerhalb von 20% beobachtet.
A (gut):	Es wurde eine Zunahme der Viskosität innerhalb von 10% und sehr wenig Niederschlag oder eine Zunahme der durchschnittlichen Partikelgröße innerhalb von 20 bis 50% festgestellt.
B (ziemlich gut):	Es wurden eine Zunahme der Viskosität innerhalb von 10 bis 50% und ein Niederschlag festgestellt. Der Niederschlag wird nicht erneut dispergiert.
C (nicht gut):	Gelieren oder fester Niederschlag.

Die Bewertungen A und B sind praktische Werte.
(3) Druck- und Färbetests auf Textilien

Auf einem Textilmaterial wurde ein Farbbild aufgezeichnet, wobei der Blasenstrahldrucker BJC-600 von Canon Kabushiki Kaisha verwendet wurde. Als Textilmaterial wurde Polyester de Chine mit einer 1%-igen wäßrigen Polyvinylpyrrolidonlösung foulardiert (Abquetschverhältnis 80%), getrocknet und mit einem doppelseitigen Klebeband an eine Mylar-Folie geklebt. Nach dem Drucken eines Farbbildes wurde das Textilmaterial von der Mylar-Folie abgezogen und 5 Minuten einer Hochtemperatur-Dampfbehandlung (HT) bei 180°C unterzogen. Durch herkömmliche Reduktionswäsche, Waschen mit Wasser und Trocknen wurde ein mit Polyester bedrucktes Textilmaterial erhalten. Das bedruckte Textilmaterial wurde nach folgenden Kriterien auf die Farbdichte, den Ton und die Schärfe ausgewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt. (Kriterien)

S (hervorragend:)	Alle Punkte waren befriedigend.
A (gut):	Leichtes Auslaufen an den Grenzflächen zwischen verschiedenen Farben.
B (ziemlich gut):	Etwas geringe Farbdichte mit Auslaufen.
C (nicht gut):	Etwas geringe Farbdichte mit Auslaufen und nicht waschbeständig.

(4) Test der Anwendbarkeit bei Textilfärbeverfahren
Das Bedrucken und die Dampfbehandlung gemäß „(3) Druck- und Färbetest auf Textilien" wurden bei einem Polyestertextilmaterial und einem Baumwolltextilmaterial durchgeführt. Bedruckte Polyester- und Baumwolltextilmaterialien wurden durch herkömmliche Reduktionswäsche, Waschen mit Wasser und Trocknen erhalten. Diese bedruckten Textilmaterialien wurden nach folgenden Kriterien in bezug auf das Griffgefühl (4-1) und die Farbbeständigkeit bei Baumwolle (4-2) ausgewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt. (Kriterien) (4-1: Griffgefühl)

A (gut): Praktisch befriedigender Wert.

B (ziemlich gut): Praktischer Wert jedoch etwas hart.

C (nicht gut): Für die praktische Verwendung sehr hart.

(4-2: Farbbeständigkeit bei Baumwolle durch Auswertung anhand des Graumaßstabs)

A (gut): 4. Grad oder mehr.

B (ziemlich gut): 3. Grad oder mehr.

C (nicht gut): Weniger als der 3. Grad.
Tabelle 3 Testergebnisse
Wie vorstehend beschrieben, sind die feinen Partikel in der erfindungsgemäßen wäßrigen Dispersion von feinen dispergierten Farbstoffpartikeln befriedigend dispergiert, wobei die Dispersion, die einen hohen Gehalt an festen Komponenten aufweist, eine geringe Viskosität und eine hervorragende Haltbarkeit über lange Zeiträume aufweist.
Außerdem zeigen eine Tinte für die Tintenstrahlaufzeichnung und eine Tinte für den Tintenstrahldruck auf Textilmaterialien unter Verwendung dieser Dispersion aufgrund des einfachen Waschens nach dem Färben und der hohen Farbbeständigkeit bei Baumwolle eine hervorragende Anwendbarkeit bei Textilfärbeverfahren. Diese Tinten werden bei der Farbaufzeichnung auf Textilien beständig abgegeben. Die gefärbten Textilien weisen hervorragende Färbeeigenschaften, eine hervorragende Stabilität, ein hervorragendes Griffgefühl und eine hervorragende Farbbeständigkeit bei Baumwolle auf.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand dessen beschrieben worden ist, was gegenwärtig als bevorzugte Ausführungsformen angesehen wird, ist es selbstverständlich, daß diese Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsformen begrenzt ist. Statt dessen soll die Erfindung verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen abdecken, die im Sinne und Umfang der zugehörigen Ansprüche liegen. Der Umfang der folgenden Ansprüche stimmt mit der weitestgehenden Interpretation überein, so daß all diese Modifikationen und äquivalente Strukturen und Funktionen erfaßt werden.

Claims

Wasserlösliches Additionspolymer, das aus einem carboxylierten Diol der nachstehenden allgemeinen Formel (I) und einem Polyisocyanat hergestellt ist und eine Säurezahl im Bereich von 100 bis 250 hat:
worin der Rest A ein aromatischer, alicyclischer oder aliphatischer, mehrbasischer Säurerest ist und der Rest B ein dreiwertiger aliphatischer Alkoholrest ist.
Wasserlösliches Additionspolymer nach Anspruch 1, wobei der Rest A in der allgemeinen Formel (I) eine Struktur hat, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus folgenden chemischen Formeln (1) bis (6) besteht:
wobei R in der chemischen Formel (1) eine Carboxyl- oder Alkylgruppe ist.
Wasserlösliches Additionspolymer nach Anspruch 1, wobei der Rest A von einer Dicarbonsäure oder einem Anhydrid davon abgeleitet ist, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Phthalsäure, Trimellitsäure, Endosäure: 3,6-Endomethylen-Δ⁴-tetrahydrophthalsäure, Tetrahydrophthalsäure, Hexahydrophthalsäure, Cyclopentan-1,3-dicarbonsäure und Cyclohexan-1,4-dicarbonsäure besteht.
Wasserlösliches Additionspolymer nach Anspruch 1, wobei der Rest A von Adipinsäure, Succinsäure, Malonsäure, Sebacinsäure und Fumarsäure abgeleitet ist.
Wasserlösliches Additionspolymer nach Anspruch 1, wobei der Rest B von einem aliphatischen mehrwertigen Alkohol abgeleitet ist, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Trimethylolpropan, Trimethylolethan, Trimethylolmethan, 2-Hydroxymethyl-1,6-hexandiol, 2-Hydroxymethyl-1,4-butandiol und 2-Hydroxymethyl-1,5-pentandiol besteht.
Wasserlösliches Additionspolymer nach Anspruch 1, wobei das wasserlösliche Additionspolymer ein Zahlenmittel des Molekulargewichts von 2500 bis 30000 hat.
Wasserlösliches Additionspolymer nach Anspruch 1, wobei das carboxylierte Diol, das mit der allgemeinen Formel (I) angegeben wird, eine Verbindung ist, die aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus folgenden Verbindungen (12) bis (18) besteht: Verbindung (12):
Verbindung (13):
Verbindung (14):
Verbindung (15):
Verbindung (16):
Verbindung (17):
Verbindung (18):
Wasserlösliches Additionspolymer nach Anspruch 1, wobei das Polyisocyanat eine Verbindung ist, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus 2,4-Toluoldiisocyanat, 2,6-Toluoldiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat, m-Phenylendiisocyanat, p-Phenylendiisocyanat, 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat, Tetramethylendiisocanat, Isophorondiisocyanat, Xylylendiisocyanat, Bis(isocyanatomethyl)cyclohexan, Dicyclohexylmethandiisocyanat, Lysindiisocyanat, Trimethylhexamethylendiisocyanat, 3,3'-Dichlor-4,4'-biphenylendiisocyanat, 1,5-Naphthalindiisocyanat und 1,5-Tetrahydronaphthalindiisocyanat besteht.
Wäßrige Tinte, umfassend einen Dispersionsfarbstoff und ein wasserlösliches Urethanpolymer und Wasser als Dispersionsmittel, wobei das wasserlösliche Urethanpolymer ein wasserlösliches Additionspolymer nach einem der Ansprüche 1 bis 8 ist und der Dispersionsfarbstoff eine mittlere Partikelgröße im Bereich von 80 bis 250 nm hat.
Wäßrige Tinte nach Anspruch 9, wobei das Gewichtsverhältnis zwischen dem Dispersionsfarbstoff und dem wasserlöslichen Urethanpolymer im Bereich von 100 : 30 bis 100 : 200 liegt.
Wäßrige Tinte nach Anspruch 9, wobei die wäßrige Tinte ferner einen mehrwertigen Alkohol und/oder einen Monoalkylether davon umfaßt.
Wäßrige Tinte nach Anspruch 9, wobei die wäßrige Tinte einen pH-Wert im Bereich von 5 bis 10 hat.
Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren, das das Austragen einer Tinte auf ein Aufzeichnungsmedium durch ein Tintenstrahlverfahren umfaßt, wobei die Tinte eine wäßrige Tinte nach einem der Ansprüche 9 bis 12 ist.
Tintenstrahlfärbeverfahren, das das Austragen einer Tinte auf ein Textilmaterial nach einem Tintenstrahlverfahren umfaßt, wobei die Tinte eine wäßrige Tinte nach einem der Ansprüche 9 bis 12 ist.
Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren nach Anspruch 13, wobei das Tintenstrahlverfahren Tinte austrägt, indem Wärmeenergie auf die Tinte übertragen wird.
Tintenstrahlfärbeverfahren nach Anspruch 14, wobei das Tintenstrahlverfahren Tinte austrägt, indem Wärmeenergie auf die Tinte übertragen wird.
Verwendung eines wasserlöslichen Additionspolymers nach einem der Ansprüche 1 bis 8 für eine Tinte.
Verwendung eines wasserlöslichen Additionspolymers nach einem der Ansprüche 1 bis 8 für eine wäßrige Tinte.
Verwendung einer wäßrigen Tinte nach einem der Ansprüche 9 bis 12 für ein Tintenstrahlverfahren.
Verwendung einer wäßrigen Tinte nach einem der Ansprüche 9 bis 12 für ein Textilfärbeverfahren.