DE69912078T2

DE69912078T2 - Tintenstrahldrucktinten, die sternförmige Polymerzusätze enthalten

Info

Publication number: DE69912078T2
Application number: DE1999612078
Authority: DE
Inventors: Harry Joseph Wilmington Spinelli
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1998-12-10
Filing date: 1999-11-05
Publication date: 2004-08-26
Anticipated expiration: 2019-11-06
Also published as: CN1256293A; JP2000169771A; EP1008634A1; CN1182211C; DE69912078D1; JP3207838B2; EP1008634B1

Description

Diese Erfindung betrifft wässerige Tinten für Tintenstrahldrucker und insbesondere wässerige Tintenstrahldrucktinten, die ein sternförmiges Polymer als Zusatzstoff enthalten, um die optische Dichte und Wasserechtheit des mit der Tinte gedruckten Bildes zu verbessern.
Tintenstrahldrucken ist ein anschlagfreies Druckverfahren, bei welchem in Reaktion auf ein elektronisches Signal Tröpfchen von Tinte auf einem Substrat wie beispielsweise Papier oder Transparentfolie abgeschieden werden. Geringe Kosten und hohe Qualität des Arbeitsergebnisses, vereint mit relativ geräuschfreiem Betrieb, haben Tintenstrahldrucker zu einer populären Option gegenüber anderen Typen von mit Computern verwendeten Druckern gemacht.
Sowohl Farbstoffe als auch Pigmente sind als Tintenfärbemittel für Tintenstrahldrucker verwendet worden. Pigmente sind lichtechter und wasserechter und sind für Anwendungen, die Feuchtigkeitsbeständigkeit und größere Lichtbeständigkeit erfordern, geeigneter. Pigmentierte Tinten haben jedoch ihre eigenen Nachteile. Die Pigmentdispersion muß stabil, d. h. beständig gegenüber Ausflocken und Absetzen, sein. Stabilisierung wird typischerweise durch eine nichtionische Technik bewerkstelligt, bei welcher ein Polymer einen wasserlöslichen Abschnitt hat, der sich in das wässerige Vehikel erstreckt und sterische oder entropische Stabilisierung bereitstellt. So wird die inhärente Wasserechtheit von Pigmenten in bestimmtem Ausmaß durch die Verwendung eines wasserlöslichen Polymerdispergiermittels verloren. Außerdem haben pigmentierte Tinten schwache Chromatizität relativ zu auf Farbstoff basierenden Tinten und haben so keine weite Akzeptanz für anspruchsvolle Farbanwendungen, sogenannte „Photoqualität" oder „photorealistischer" Druck, gewonnen. Weiterhin sind pigmentierte Tinten anfällig dafür, in den Druckkopföffnungen zu verkrusten und Filme auf den Druckkopfwiderständen zu erzeugen, welche die Druckkopfleistung negativ beeinflussen.
JP 10279867 A (Abstract, Database WPI Section Ch, Week 199901 Derwent Publications Ltd., London, GB; Class A 14, AN 1999-005438 XP002132554) beschreibt Öltinten vom Tintenstrahltyp, die Harzteilchen, dispergiert in einem nichtwässerigen Trägerlösungsmittel mit einem spezifischen elektrischen Widerstand und einer spezifischen Dielektrizitätskonstante, enthalten und zum Herstellen lithographischer Kopierschablonen mittels eines Tintenstrahldruckprozesses verwendet werden. Die Harzteilchen enthalten monofunktionelle Monomere, monofunktionelle Makromonomere und ein Dispersionsstabilisatorharz, bei welchem mindestens drei von A-B-Typ-Polymerblockketten, bestehend aus Block A und Block B, sich durch ein Polymerende des Blocks A gegenüber dem mit dem Block B verbundenen Ende mit einem organischen Molekül verbunden haben. Nichts wird über die Verwendung als wässerige Tinte für Tintenstrahldrucker und darüber, wie entsprechende Eigenschaften wie z. B. Wasserbeständigkeit und gute Chromatizität von wässerigen Tinten zu erreichen sind, erwähnt.
Es gibt einen Bedarf für Tintenstrahltinten, welche gute Wasserbeständigkeit und Schmierfestigkeit, gute Chromatizität, gute Druckqualität und gute Schreibleistung haben. Insbesondere gibt es bei auf Pigment basierenden Tinten einen Bedarf, die Stabilität der Dispersion aufrechtzuerhalten, während Wasserechtheit, optische Dichte und Chromatizität verbessert werden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Der Antragsteller hat gefunden, daß Tintenstrahldrucktinten, die sternförmige Polymerzusätze enthalten, zu verbesserter Wasserechtheit, Chromatizität und optischer Dichte eines mit der Tinte gedruckten Bildes führen. Demgemäß stellt die vorliegende Erfindung eine Tintenstrahldrucktinte bereit, umfassend:

a) ein wässeriges Vehikel,
b) ein Färbemittel,
c) ein polymeres Dispergiermittel,
d) einen sternförmigen Polymerzusatz.

Die Tinten der Erfindung sind stabil, haben niedrige Viskosität, zeigen ausgezeichnete Druckqualität, stellen ausgezeichnete Schmierfestigkeit nach dem Trocknen und gute Exponierungs- oder Verkrustungszeit bereit. Sie können mit einer Vielfalt von Tintenstrahldruckern, wie beispielsweise kontinuierliche, piezoelektrische, Drop-on-Demand und thermische oder Bubble-Jet Drop-on-Demand, verwendet werden und sind besonders für die Verwendung in thermischen Tintenstrahldruckern angepaßt. Diese Tinten können auch in Luftbürstendruckvorrichtungen verwendbar sein.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung stellt eine Tintenstrahldrucktintenzusammensetzung bereit, welche besonders für die Verwendung in Tintenstrahldruckern im allgemeinen und thermischen Tintensttrahldruckern im besonderen geeignet ist. Die Tintenstrahldrucktintenzusammensetzung schließt diejenigen mit löslichen Färbemitteln (d. h. Farbstoffe) und/oder unlöslichen Färbemitteln (d. h. Pigmente und Dispersionsfarbstoffe) ein. Diese Tinten sind über lange Zeiträume, sowohl bei der Lagerung als auch im Drucker, stabil. Die Tinten können an die Anforderungen eines speziellen Tintenstrahldruckers angepaßt werden, um eine Ausgewogenheit von Lichtstabilität, Schmierfestigkeit, Viskosität, Grenzflächenspannung, hoher optischer Dichte und Verkrustungsbeständigkeit bereitzustellen.
WÄSSERIGES VEHIKEL
Das wässerige Vehikel ist Wasser oder ein Gemisch von Wasser und mindestens einem wasserlöslichen organischen Lösungsmittel. Die Auswahl eines geeigneten Gemisches hängt von Anforderungen der speziellen Anwendung, wie beispielsweise der gewünschten Grenzflächenspannung und Viskosität, dem ausgewählten Färbemittel, der Trocknungszeit der Tinte und dem Typ von Substrat, auf welches die Tinte gedruckt werden soll, ab. Typische wasserlösliche organische Lösungsmittel, die ausgewählt werden können, sind in der US-Patentschrift 5085698 offenbart. Ein Gemisch von Wasser und einem mehrwertigen Alkohol, wie beispielsweise Diethylenglycol, wird als wässeriges Vehikel bevorzugt.
Wenn ein Gemisch von Wasser und einem wasserlöslichen Lösungsmittel verwendet wird, enthält das wässerige Vehikel gewöhnlich von etwa 30% bis etwa 95% Wasser, wobei der Rest (d. h. 70 bis 5%) das wasserlösliche Lösungsmittel ist. Die bevorzugten Zusammensetzungen sind ungefähr 60% bis etwa 95% Wasser, bezogen auf das Gesamtgewicht des wässerigen Vehikels. Der Anteil des wässerigen Vehikels in der Tinte ist in dem Bereich von ungefähr 70 bis 99,8%, vorzugsweise 84 bis 99,8%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Tinte, wenn das Färbemittel ein Pigment ist, und 80–99,8%, wenn das Färbemittel ein Farbstoff ist.
FÄRBEMITTEL
Das Färbemittel kann ein Pigment, ein Farbstoff oder ein Gemisch davon sein. Die Pigmente sind in dem wässerigen Vehikel unlöslich, wohingegen die Farbstoffe in dem Vehikel entweder löslich oder unlöslich sein können, wobei die letzteren auf dem Fachgebiet und in dieser Beschreibung als „dispergierte Farbstoffe" bezeichnet werden. Der Begriff Pigment, wie auf dem Fachgebiet selbstverständlich und wie hier verwendet, bedeutet ein Färbemittel, das während des Druckprozesses in einem teilchenfdrmigen oder kristallinen Zustand bleibt. Farbstoffe jedoch sind Färbemittel, die an einem bestimmten Punkt in dem Druckprozeß löslich werden.
FARBSTOFFE
Zu Farbstoffen, die in dieser Erfindung verwendbar sind, gehören anionische, kationische, amphotere und nichtionische Farbstoffe. Derartige Farbstoffe sind dem gewöhnlichen Fachmann bekannt. Anionische Farbstoffe sind diejenigen Farbstoffe, die in wässeriger Lösung farbige Anionen ergeben, und kationische Farbstoffe sind diejenigen, die in wässeriger Lösung farbige Kationen ergeben. Typischerweise enthalten anionische Farbstoffe Carbon- oder Sulfonsäuregruppen als ionische Einheit. Kationische Farbstoffe enthalten gewöhnlich quaternäre Stickstoffgruppen. Amphotere Farbstoffe können als Funktion des Lösungs-pH anionisch sein, kationisch sein oder beide Ladungen haben. Bestimmte nichtionische Farbstoffe haben ausreichende Wasserlöslichkeit, um in wässerigen Tinten verwendet zu werden. Alle Typen von Farbstoffen, die vorstehend erwähnt wurden, werden typischerweise nach ihrer Endverwendung klassifiziert. Einige der verwendbareren Klassen von Farbstoffen in dieser Erfindung sind Säure-, Base-, Direkt-, Lebensmittel-, Dispersions-, Beizen-, Küpen-, Lösungsmittel- und Reaktivfarbstoffe.
Die Farbe und Menge des Farbstoffs, der in der Tintenzusammensetzung verwendet wird, sind in großem Maße eine Funktion der Wahl, wobei sie in erster Linie von der gewünschten Farbe des mit der Tinte erreichten Drucks, der Reinheit des Farbstoffs und seiner Stärke abhängig sind. Geringe Konzentrationen des Farbstoffs können keine adäquate Farblebendigkeit ergeben. Hohe Konzentrationen können zu schlechter Druckkopfleistung oder unannehmbar dunklen Farben führen. Der Farbstoff ist in dem Anteil von 0,01 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 0,05 bis 8 Gew.-%, stärker bevorzugt 0,1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Tinte, vorhanden.
DISPERSIONSFARBSTOFFE
Dispersionsfarbstoffe sind im wesentlichen Farbstoffe, die schlechte Löslichkeit in dem wässerigen Vehikel haben. Die Farbe und die Menge des Dispersionsfarbstoffs, der in der Tinte verwendet wird, sind großenteils eine Funktion der Wahl, wobei sie in erster Linie von der gewünschten Farbe des mit der Tinte erreichten Drucks, der Reinheit des Farbstoffs und seiner Stärke abhängig sind. Geringe Konzentrationen des Farbstoffs können keine adäquate Farblebendigkeit ergeben. Hohe Konzentrationen können zu schlechter Druckkopfleistung oder unannehmbar dunklen Farben führen. Der Dispersionsfarbstoff kann in dem Anteil von 0,01 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 0,05 bis 8 Gew.-%, stärker bevorzugt 1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Tinte, vorhanden sein. Dispersionsfarbstoffe, die in dieser Erfindung verwendbar sein können, sind in der US-Patentschrift 5053495, der US-Patentschrift 5203912, der US-Patentschrift 5102448 usw. offenbart.
PIGMENT
In der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Färbemittel ein Pigment. Verwendbare Pigmente umfassen eine breite Vielfalt von organischen und anorganischen Pigmenten, allein oder in Kombination. Die Pigmentteilchen sind ausreichend klein, um freien Fluß der Tinte durch die Tintenstrahldruckvorrichtung, speziell an den Ausströmdüsen, die gewöhnlich einen Durchmesser im Bereich von 10 Mikron bis 50 Mikron haben, zu gestatten. Die Teilchengröße hat ebenfalls einen Einfluß auf die Pigmentdispersionsstabilität, welche während der Lebensdauer der Tinte kritisch ist. Brownsche Bewegung von kleineren Teilchen hilft, die Teilchen am Absetzen zu hindern. Es ist ebenfalls wünschenswert, für maximale Farbstärke kleine Teilchen zu verwenden. Der Bereich verwendbarer Teilchengröße beträgt ungefähr 0,005 Mikron bis 15 Mikron. Vorzugsweise sollte die Größe des Pigmentteilchens von 0,005 bis 5 Mikron und am meisten bevorzugt von 0,01 bis 0,3 Mikron reichen.
Das ausgewählte Pigment kann in trockener oder feuchter Form verwendet werden. Zum Beispiel werden Pigmente gewöhnlich in wässerigen Medien hergestellt und das so erhaltene Pigment wird als wasserfeuchter Preßkuchen erhalten. In Preßkuchenform ist das Pigment nicht in dem Ausmaß aggregiert, in dem es das in trockener Form ist und braucht so weniger Verarbeitungszeit und Anstrengung. Typische kommerzielle trockene und Preßkuchenpigmente sind dem Fachmann bekannt (siehe z. B. die US-Patentschrift 5085698).
Feine Teilchen von Metall oder Metalloxiden können ebenfalls verwendet werden, um die Erfindung praktisch auszuführen. Zum Beispiel sind Metall und Metalloxide für die Herstellung von magnetischen Tintenstrahldrucktinten geeignet. Feinteilige Oxide, wie beispielsweise Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Titandioxid und dergleichen, können ebenfalls ausgewählt werden. Weiterhin können fein zerteilte Metallteilchen, wie beispielsweise Kupfer, Eisen, Stahl, Aluminium und Legierungen, für passende Anwendungen ausgewählt werden.
DISPERGIERMITTEL
Die Funktion des polymeren Dispergiermittels besteht darin, die Einbringung der unlöslichen Färbemittel (d. h. Pigmente und dispergierte Farbstoffe) in das wässerige Vehikel zu erleichtern. Polymere Dispergiermittel können statistische oder strukturierte polymere Dispergiermittel sein, zu Beispielen der letzteren gehören AB-, BAB- und ABC-Blockcopolymere, verzweigte Polymere und Pfropfpolymere. Strukturierte Polymerdispergiermittel werden bevorzugt. AB-Blockcopolymer-Dispergiermittel und deren Synthese sind in der US-Patentschrift 5085698 offenbart. ABC-Triblockpolymere, die bei der Herstellung von Pigmentdispersionen verwendbar sind, sind in EP 0556649 A1 offenbart. Einige verwendbare Propfpolymer-Dispergiermittel sind in der US-Patentschrift 5231131 offenbart.
Der Anteil des Dispergiermittels, der verwendet wird, hängt von seiner Struktur, dem Molekulargewicht, anderen Eigenschaften des Dispergiermittels und den anderen Komponenten der Tinte ab. Die Dispergiermittelpolymere, die bei der praktischen Ausführung der Erfindung ausgewählt werden, haben ein zahlenmittleres Molekulargewicht in dem Bereich von 1000 bis 40000, vorzugsweise 1000 bis 20000 und typischerweise in dem Bereich von 2000 bis 10000. Allgemein gesprochen ist das polymere Dispergiermittel in dem Anteil von 0,1 bis 25%, vorzugsweise 0,1 bis 8 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Tintenzusammensetzung, vorhanden. Wenn der Anteil zu hoch ist, ist es schwierig, die gewünschte Tintenviskosität aufrecht zu erhalten. Die Dispersionsstabilität wird nachteilig beeinflußt, wenn unzureichend Polymer vorhanden ist.
STERNFÖRMIGER POLYMERZUSATZ
Die sternförmigen Polymerzusätze, die in dieser Erfindung verwendbar sind, sind gekennzeichnet als hochverzweigte Polymere mit linearen Armen, die sich strahlenförmig von einem zentralen Kern ausbreiten. Sternpolymere sind eine ausgeprägte Art von Polymer und ihr Name ist von ihrem Aussehen abgeleitet – sie sehen aus wie ein Stern, d. h. eine Mehrzahl von Armen, die sich strahlenförmig von einem zentralen Punkt nach außen ausbreiten. Das radiale oder kreisförmige Aussehen von Sternpolymeren unterscheidet sie von linearen Polymeren wie verzweigten und Pfropfpolymeren, welche lineare Grundgerüste und lineare Arme umfassen. Dendritpolymere und Mikrogele haben ein Aussehen ähnlich Sternpolymeren. Jedoch haben Dendritpolymere verzweigte Arme, wohingegen Sternpolymere lineare Arme haben. Sternpolymere unterscheiden sich von Mikrogelen in der Massenverteilung. In Sternpolymeren umfaßt der Kern weniger als 50% des Gesamtgewichts des Polymers, wohingegen in Mikrogelen der Kern mindestens 50% des Gesamtgewichts ausmacht.
Der Kern des Sternpolymers kann ein Atom, ein kleines Molekül oder eine quasi-sphärische Struktur sein und umfaßt weniger als 50 Gew.-% des Gesamtgewichts des Sternpolymers. Beispiele von quasi-sphärischen Strukturen, die als Kern eines Sternpolymers verwendet werden können, sind (a) verzweigte Polymere, abgeleitet von Molekülen, die difunktionelle polymerisierbare C=C-Gruppen enthalten; (b) verzweigte Polymere, abgeleitet von einer Kombination von Molekülen, die sowohl mono- als auch difunktionelle polymerisierbare C=C-Gruppen enthalten; oder (c) ein Kondensationspolymer. Sternpolymere mit Kondensationspolymeren als Kern werden auch als „Hybrid"-Sternpolymere bezeichnet.
Die linearen Arme der Sternpolymere können aus Monomeren bestehen, welche eine polymerisierbare C=C-Gruppe haben und schließen, ohne aber darauf begrenzt zu sein, Acrylate, Methacrylate, Styrol, alpha-Methylstyrol, Diene und Monoolefine ein. Die linearen Arme können auch funktionelle Gruppen enthalten, welche die Sterne in den wässerigen Lösungsmittelgemischen solubilisieren oder dispergieren können. Zu den funktionellen Gruppen gehören, ohne aber darauf begrenzt zu sein, Carboxyle, Sulfate, Amine, quaternäre Gruppen, Polyethylenoxidgruppen, Polypropylenoxidgruppen und ihre Salze.
Einige verwendbare Acrylsternpolymere sind in den US-Patentschriften 4659782, 4659783, 4695607, 4746714, 4794144 und 4810756 offenbart. Einige verwendbare Hybridacrylsternpolymere sind in den US-Patentschriften 4847328 und 4851477 offenbart. Die Offenbarungen dieser Literaturangaben sind hier durch Bezugnahme einbezogen. Besonders bevorzugte Sternpolymere und ihr Herstellungsverfahren sind in den nachstehenden Beispielen offenbart.
Der sternförmige Polymerzusatz kann in dem Anteil von 0,5 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Tintenzusammensetzung, vorhanden sein. Die nachstehenden Beispiele demonstrieren die Eigenschaft der Schmierbeständigkeit von den Bildern, die mit Tinten gedruckt sind, die diese sternförmigen Polymerzusätze enthalten.
ANDERE BESTANDTEILE
Die Tinte kann andere Bestandteile enthalten, die dem Fachmann bekannt sind. Zum Beispiel können grenzflächenaktive Mittel verwendet werden, um die Grenzflächenspannung der Tinten zu verändern ebenso wie um das Eindringen der Tinte in das Substrat zu maximieren (um das Trocknen zu verbessern). Jedoch können grenzflächenaktive Mittel auch die Pigmentdispersion für pigmentierte Tinten destabilisieren. Die Wahl eines speziellen grenzflächenaktiven Mittels ist ebenfalls in hohem Maße von dem Typ von Substrat abhängig, das bedruckt werden soll. Passende grenzflächenaktiven Mittel werden leicht für das spezielle Substrat ausgewählt, das beim Drucken verwendet werden soll. In wässerigen Tinten können die grenzflächenaktiven Mittel in dem Anteil von 0,01 bis 5% und vorzugsweise 0,2 bis 2%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Tinte, vorhanden sein.
Biozide können in den Tintenzusammensetzungen verwendet werden, um das Wachstum von Mikroorganismen zu hemmen, wie auf dem Fachgebiet bekannt ist. Zusätzlich können Sequestrierungsmittel wie beispielsweise EDTA ebenfalls eingeschlossen werden, um schädliche Auswirkungen von Schwermetallverunreinigungen zu beseitigen. Andere bekannte Zusatzstoffe, wie beispielsweise Befeuchtungsmittel, Viskositätsmodifizierungsmittel und andere Acryl- oder Nichtacrylpolymere, können ebenfalls verwendet werden, um verschiedene Eigenschaften der Tintenzusammensetzungen zu verbessern.
TINTENEIGENSCHAFTEN
Strahlgeschwindigkeit, Abtrennungslänge der Tröpfchen, Tropfengröße und Stromstabilität werden in großem Maße durch die Grenzflächenspannung und die Viskosität der Tinte beeinflußt. Pigmentierte Tintenstrahldrucktinten, die zur Verwendung mit Tintenstrahldrucksystemen geeignet sind, sollten eine Grenzflächenspannung in dem Bereich von etwa 20 dyn/cm bis etwa 70 dyn/cm und stärker bevorzugt in dem Bereich 30 dyn/cm bis etwa 70 dyn/cm haben. Annehmbare Viskosität ist nicht größer als 20 cP und vorzugsweise in dem Bereich von etwa 1,0 cP bis etwa 10,0 cP. Die Tinte hat physikalische Eigenschaften, die mit einem weiten Bereich von Ausströmbedingungen, d. h. Antriebsspannung und Impulsbreite für thermische Tintenstrahldruckvorrichtungen, Antriebsfrequenz des Piezoelements für entweder eine Drop-on-Demand-Vorrichtung oder eine kontinuierliche Vorrichtung und die Form und Größe der Düse, kompatibel sind. Sie können mit einer Vielfalt von Tintenstrahldruckern, wie beispielsweise kontinuierliche, piezoelektrische Drop-on-Demand und thermische oder Bubble-jet-Dropon-Demand, verwendet werden und sind besonders an die Verwendung in thermischen Tintenstrahldruckern angepaßt. Die Tinten haben ausgezeichnete Lagerstabilität für einen langen Zeitraum und verklumpen in einer Tintenstrahlapparatw nicht. Fixieren der Tinte auf dem Bildaufzeichnungsmaterial, wie beispielsweise Papier, Gewebe, Film usw., kann schnell und akkurat ausgeführt werden.
Die gedruckten Tintenbilder haben klare Farbtöne, hohe Dichte, ausgezeichnete Wasserbeständigkeit und Lichtechtheit. Weiterhin korrodiert die Tinte Teile der Tintenstrahldruckvorrichtung, mit denen sie in Kontakt kommt, nicht.
BEISPIELE
Die Erfindung wird jetzt, ohne aber darauf begrenzt zu sein, durch die folgenden Beispiele weiter veranschaulicht, in welchen Teile und Prozentsätze auf das Gewicht bezogen sind, wenn es nicht anderweitig vermerkt ist.
STERNPOLYMER 1:
Dies zeigt, wie ein Stern von BMA/MAA//EGDMA mit einem Kern von 4 DP-Einheiten von EGDMA und Armen von Mn = 5000 herzustellen ist.
Ein 3-Liter-Kolben wurde mit einem mechanischen Rührer, Thermometer, N₂-Einlaß, Trockenrohrauslaß und Zugabetrichtern ausgestattet. Tetrahydrofuran („THF"), 1149 Gramm, Mesitylen, 5,0 Gramm, und Initiator, 1,1-Bis(trimethylsiloxy)-2-methylpropen, 38 Gramm (0,16 M), wurden in den Kolben eingefüllt. Der Katalysator, Tetrabutylammonium-m-chlorbenzoat, 1,0 Gramm einer 1,0 M Lösung in Acetonitril, wurde eingespritzt. Zufuhr I [Tetrabutylammonium-m-chlorbenzoat, 1,6 Gramm einer 1,0 M Lösung in Acetonitril] und THF, 6,2 Gramm, wurde begonnen und über 250 Minuten hinzugegeben. Zufuhr II war Trimethylsilylmethacrylat („TMS-MAA"), 295 Gramm (1,87 M), und Butylmethacrylat („BMA"), 641,2 Gramm (4,52 M). Sie wurde bei 0,0 Minuten begonnen und über 45 Minuten hinzugegeben. Einhundertunddreißig Minuten nachdem Zufuhr I abgeschlossen war, wurde Zufuhr III, Ethylenglycoldimethacrylat („EGDMA"), 130 Gramm (0,66 M), begonnen und über 10 Minuten hinzugegeben.
177 Gramm trockener Methanol wurden zu der vorstehenden Lösung hinzugegeben und die Destillation wurde begonnen. Während der Destillation wurden zusätzliche 178 Gramm trockener Methanol hinzugegeben. Die Zugabe von Methanol entblockte das TMS-MAA und wandelte es in Methacrylsäure („MAA") um. Während der Destillation wurden 1207 Gramm Material aus dem Kolben entfernt. 1-Methyl-2-pynolidinon („NMP"), 1307 Gramm, wurde hinzugegeben. Dies erzeugte einen BMA/MAA//EGDMA-69/17//14-Stern mit 32,7% Feststoffen mit Armen, die ein Mn = 5000 haben. Das vorstehende Sternpolymer wurde dann neutralisiert (90%), indem Kaliumhydroxid (23,75 Gramm einer 45%igen Lösung) und deionisiertes Wasser (113,73 Gramm) zu der Polymerlösung (305,72 Gramm) hinzugefügt wurden, bis eine homogene Lösung erhalten wurde. Das Material bestand aus ungefähr 25% Feststoffen.
STERNPOLYMER 2: BMA/MAA//EGDMA 63/16//21 STERN
Dies zeigt, wie ein Stern von BMA/MAA//EGDMA 63/16//21 mit einem Kern von 6 DP-Einheiten von EGDMA und Armen von Mn = 5000 herzustellen ist.
Es wurde die gleiche Verfahrensweise wie vorstehend verwendet, außer daß Zufuhr II aus 589,6 Gramm (4,15 M) BMA und 270,8 Gramm (1,71 M) TMS-MAA bestand und Zufuhr III aus 195 Gramm (0,98 M) EGDMA bestand. Dies erzeugte einen BMA/MAA//EGDMA-63/16//21-Stern mit 32,7% Feststoffen mit Armen, die ein Mn = 5000 haben. Das Polymer wurde dann wie vorstehend mit Kaliumhydroxid neutralisiert. Die endgültigen Feststoffe der neutralisierten Polymerlösung enthielten 25% Feststoff.
STERNPOLYMER 3: BMA/MAA//EGDMA 60/26//14 STERN
Dies zeigt, wie ein Sternpolymer von BMA/MAA//EGDMA 60/26//14 mit einem Kern von 4 DP-Einheiten von EGDMA und Armen von Mn = 5000 herzustellen ist.
Es wurde die gleiche Verfahrensweise wie für Sternpolymer 1 verwendet, außer daß die Zufuhr II aus 564,2 Gramm (3,97 M) BMA und 442,2 Gramm (2,8 M) TMS-MAA bestand. Dies erzeugte einen BMA/MAA//EGDMA-60/26//14-Stern mit 32,7% Feststoffen mit Armen, die ein Mn = 5000 haben. Das Polymer wurde dann wie vorstehend mit Kaliumhydroxid neutralisiert. Die endgültigen Feststoffe der neutralisierten Polymerlösung enthielten 25% Feststoff.
STERNPOLYMER 4: BMA/DMAEMA//EGDMA 75/19//6 STERN
Dies zeigt, wie ein Sternpolymer von BMA/DMAEMA//EGDMA 75/19//6 mit einem Kern von 3,4 DP-Einheiten von EGDMA herzustellen ist.
Ein 3-Liter-Kolben wurde mit einem mechanischen Rührer, Thermometer, N₂-Einlaß, Trockenrohrauslaß und Zugabetrichtern ausgestattet. THF, 1149 Gramm, Mesitylen, 1,2 Gramm, und Initiator, 1-Methoxy-1-trimethylsiloxy-2-methylpropen, 13,4 Gramm (0,08 M), wurden in den Kolben eingefüllt. Der Katalysator, Tetrabutylammonium-m-chlorbenzoat, 0,4 ml einer 1,0 M Lösung in Acetonitril, wurde eingespritzt. Zufuhr I bestand aus Dimethylaminoethylmethacrylat („DMAEMA"), 152 Gramm (0,97 M), und BMA, 608 Gramm (4,28 M). Sie wurde bei 0,0 Minuten begonnen und über 45 Minuten hinzugegeben. Fünfundsechzig Minuten nachdem Zufuhr I abgeschlossen war, wurde Zufuhr II, EGDMA, 52,6 Gramm (0,27 M) begonnen und über 10 Minuten hinzugegeben. Einhundert Minuten nach Abschluß von Zufuhr II wurden 20,2 Gramm Methanol hinzugegeben und die Destillation wurde begonnen. Während der Destillation wurden 500 Gramm Material aus dem Kolben entfernt. Isopropanol, 501 Gramm, wurde hinzugegeben. Dies erzeugte einen BMA/DMAEMA//EGDMA-75/19//6-Stern mit 41,4% Feststoff mit Armen, die ein Mn = 10000 haben.
Das Sternpolymer wurde dann mit Benzylchlorid wie folgt quaternisiert. Ein 3-Liter-Kolben wurde mit einem mechanischen Rührer, Thermometer, N₂-Einlaß, Trockenrohrauslaß und Zugabetrichtern ausgestattet. Die Sternpolymerlösung, 1976 Gramm (0,98 M Amin), wurde in den Kolben eingefüllt. Benzylchlorid, 110 Gramm (0,87 M), wurde über 30 Minuten hinzugegeben. Die Polymerlösung wurde dann für 6 Stunden zum Rückfluß erhitzt. Der Amin-Wert fällt von 1,18 Milliäquivalenten Amin/Gramm des festen Polymers auf 0,26 Milliäquivalente Amin/Gramm Polymer. Die Polymerlösung enthielt nach der Quaternisierung 42% Feststoff.
STERNPOLYMER 5: BMA/DMAEMA//EGDMA 58,2/25//16,8 STERN
Die Verfahrensweise für Sternpolymer 1 wurde wiederholt, außer daß Zufuhr 1 aus 228,2 Gramm DMAEMA und 532,2 Gramm BMA bestand. Dies erzeugte einen BMA/DMAEMA//EGDMA-58,2/25//16,8-Stern mit 41,4% Feststoff mit Armen, die ein Mn = 10000 haben. Das Polymer wurde dann wie in Sternpolymer 4 quaternisiert. Die Prozent Feststoffe nach der Quaternisierung sind 42%.
STERNPOLYMER 6: BMA/DMAEMA//EGDMA 56/37//7 STERN
Die Verfahrensweise, die für Sternpolymer 1 verwendet wurde, wurde wiederholt, außer daß Zufuhr 1 aus 304,2 Gramm DMAEMA und 456,6 Gramm BMA bestand. Dies erzeugte einen BMA/DMAEMA//EGDMA-56/37//7-Stern mit 41,4% Feststoff mit Armen, die ein Mn = 10000 haben. Das Polymer wurde dann wie in Sternpolymer 4 quaternisiert. Die Prozent Feststoffe nach der Quaternisierung sind 42%.
STERNPOLYMER 7: BMA/DMAEMA//EGDMA 37/56//7 STERN
Es wurde die gleiche Verfahrensweise wie in Sternpolymer 1 verwendet, außer daß Zufuhr 1 aus 457 Gramm DMAEMA und 303,6 Gramm BMA bestand. Dies erzeugte einen BMA/DMAEMA//EGDMA-37/56//7-Stern mit 41,4% Feststoffen mit Armen, die ein Mn = 10000 haben. Das Polymer wurde dann wie in Sternpolymer 4 quaternisiert. Die Prozent Feststoffe nach der Quaternisierung sind 42%.
STATISTISCHES POLYMER 1: BMA/DMAEMA 80/20
Dies zeigt, wie ein lineares statistisches Polymer, bestehend aus BMA/DMAEMA 80/20, herzustellen ist.
Ein 3-Liter-Kolben wurde mit einem mechanischen Rührer, Thermometer, N₂-Einlaß, Trockenrohrauslaß und Zugabetrichtern ausgestattet. Tetrahydrofuran, 960 Gramm, Mesitylen, 1,09 Gramm, und Initiator, 1-Methoxy-1-trimethylsiloxy-2-methylpropen, 15,7 Gramm (0,10 M), wurden in den Kolben eingefüllt. Der Katalysator, Tetrabutylammonium-m-chlorbenzoat, 0,4 ml einer 1,0 M Lösung in Acetonitril, wurde eingespritzt. Zufuhr I bestand aus DMAEMA, 192 Gramm (1,22 M), und BMA, 768 Gramm (5,41 M). Sie wurde bei 0,0 Minuten begonnen und über 40 Minuten hinzugegeben.
Nach 150 Minuten wurden 21 Gramm trockener Methanol zu der vorstehenden Lösung hinzugegeben und die Destillation beginnt. Eine Gesamtmenge von 422 Gramm Lösungsmittel wurde entfernt. 1-Propanol, 422 Gramm, wurde nach Abschluß der Destillation hinzugegeben. Dies erzeugte ein lineares BMA/DMAEMA-80/20-Polymer mit 49,5% Feststoffen und einem Mn = 10700.
Das Polymer wurde dann mit Benzylchlorid wie folgt neutralisiert. Ein 3-Liter-Kolben wurde mit einem mechanischen Rührer, Thermometer, N₂-Einlaß, Trockenrohrauslaß und Zugabetrichter ausgestattet. 2098 Gramm der Lösung des statistischen Polymers 1 (1,32 M Amin) wurden in den Kolben eingefüllt. Benzylchlorid, 139 Gramm (1,09 M), wurde über 30 Minuten hinzugegeben. Die Polymerlösung wurde dann für 9 Stunden zum Rückfluß erhitzt. Der Amin-Wert fällt von 1,17 Milliäquivalenten Amin/Gramm des festen Polymers auf 0,165 Milliäquivalente Amin/Gramm des festen Polymers. Die Feststoffe nach der Neutralisierung betragen 45%.
STATISTISCHES POLYMER 2: BMA/DMAEMA 60/40
Es wurde die gleiche Verfahrensweise wie in dem statistischen Polymer 1 verwendet, außer daß Zufuhr 1 aus 576,8 Gramm BMA und 385,4 Gramm DMAEMA bestand. Dies erzeugte ein lineares BMA/DMAEMA-60/40-Polymer mit 49,5% Feststoffen und einem Mn = 10700. Das Polymer wurde wie in dem statistischen Polymer 1 quaternisiert. Die Feststoffe nach der Quaternisierung betrugen 45%.
STATISTISCHES POLYMER 3: BMA/DMAEMA 40/60
Es wurde die gleiche Verfahrensweise wie in dem statistischen Polymer 1 verwendet, außer daß Zufuhr 1 aus 384 Gramm BMA und 576 Gramm DMAEMA bestand. Dies erzeugte ein lineares BMA/DMAEMA-40/60-Polymer mit 49,5% Feststoffen und einem Mn = 10700. Das Polymer wurde dann wie vorstehend quaternisiert. Die Feststoffe nach der Quaternisierung betragen 45%.
DISPERGIERMITTELPOLYMER 1: BMA/MMA//MAA 10/5//10
Dies zeigt die Herstellung eines BMA/MMA//MAA-10/5//10-Diblockpolymers.
Ein 12-Liter-Kolben wurde mit einem mechanischen Rührer, Thermometer, N₂-Einlaß, Trockenrohrauslaß und Zugabetrichtern ausgestattet. THF, 3045 Gramm, Mesitylen, 9,12 Gramm, und der Initiator, 1,1-Bis(trimethylsiloxy)-2-methylpropen, 232,7 Gramm (1,0 M), wurden in den Kolben eingefüllt. Der Katalysator, Tetrabutylammonium-m-chlorbenzoat, 2,5 ml einer 1,0 M Lösung in Acetonitril, wurde eingespritzt. Zufuhr I bestand aus dem Katalysator, Tetrabutylammonium-m-chlorbenzoat, 2,5 ml einer 1,0 M Lösung in Acetonitril, und THF, 10,0 Gramm. Die Zufuhr I wurde bei t = 0,0 Minuten begonnen und über 240 Minuten hinzugegeben. Zufuhr II [TMS-MA, 1582 Gramm (10,0 M)] wurde bei t = 0,0 Minuten begonnen und über 30 Minuten hinzugegeben. Einhunderundfünfzig Minuten nachdem Zufuhr II abgeschlossen war (über 99% der Monomere hatten sich umgesetzt), wurde Zufuhr III [BMA, 1418,5 Gramm (10,0 M) und MMA, 499,1 Gramm (5,0 M)] begonnen und über 30 Minuten hinzugegeben. Nach 400 Minuten wurden 645 Gramm trockener Methanol zu der vorstehenden Lösung hinzugegeben und die Destillation wurde begonnen. Eine Gesamtmenge von 2756 Gramm Lösungsmittel wurde entfernt. 1-Propanol, 1271 Gramm, wurde nach Abschluß der Destillation hinzugegeben. Dies erzeugte ein BMA/MMA//MAA-10/5//10-Diblockpolymer mit 48,7% Feststoffen und einem Mn = 3000.
DISPERGIERMITTELPOLYMER 2: BZMA//DMAEMA 10//20
Dies zeigt die Herstellung eines BZMA//DMAEMA-10//20-Diblockpolymers.
Ein 12-Liter-Kolben wurde mit einem mechanischen Rührer, Thermometer, N₂-Einlaß, Trockenrohrauslaß und Zugabetrichtern ausgestattet. THF, 3998 Gramm, Mesitylen, 7,4 Gramm, und der Initiator, 1-Methoxy-1-trimethylsiloxy-2-methylpropen, 155,1 Gramm (0,89 M), wurden in den Kolben eingefüllt. Der Katalysator, Tetrabutylammonium-m-chlorbenzoat, 2 Gramm einer 1,0 M Lösung in Acetonitril, wurde eingespritzt. Zufuhr I, DMAEMA, 2800 Gramm (17,83 M), wurde bei 0,0 Minuten begonnen und über 48 Minuten hinzugegeben. Achtzig Minuten nachdem Zufuhr I abgeschlossen war (über 99% der Monomere hatten sich umgesetzt), wurde Zufuhr II, Benrylmethacrylat („BZMA"), 1568 Gramm (8,91 M), begonnen und über 30 Minuten hinzugegeben.
Nach 345 Minuten wurden 315 Gramm trockener Methanol zu der vorstehenden Lösung hinzugegeben und die Destillation wurde begonnen. Eine Gesamtmenge von 1726,2 Gramm Lösungsmittel wurde entfernt. 1-Propanol, 1780 Gramm, wurde nach Abschluß der Destillation hinzugegeben. Dies erzeugte ein BZMA//DMAEMA-10//20-Diblockpolymer mit 49,1% Feststoffen und einem Mn = 5000.
DISPERGIERMITTELPOLYMER 3: BZMA//DMAEMA 5//10
Dies zeigt die Herstellung eines BZMA//DMAEMA-5//10-Diblockpolymers.
Ein 5-Liter-Kolben wurde mit einem mechanischen Rührer, Thermometer, N₂-Einlaß, Trockenrohrauslaß und Zugabetrichtern ausgestattet. THF, 1217 Gramm, Mesitylen, 5,6 Gramm, und der Initiator, 1-Methoxy-1-trimethylsiloxy-2-methylpropen, 130,9 Gramm (0,75 M), wurden in den Kolben eingefüllt. Der Katalysator, Tetrabutylammonium-m-chlorbenzoat, 1,0 Gramm einer 1,0 M Lösung in Acetonitril, wurde eingespritzt. Zufuhr I bestand aus dem Katalysator, Tetrabutylammonium-m-chlorbenzoat, 1,0 Gramm, einer 1,0 M Lösung in Acetonitril und THF, 4,4 Gramm. Zufuhr I wurde bei r = 0,0 begonnen und über 200 Minuten hinzugegeben. Zufuhr II bestand aus DMAEMA, 1171 Gramm (7,46 M). Zufuhr II wurde bei t = 0,0 begonnen und über 40 Minuten hinzugegeben. Fünfundachtzig Minuten nachdem Zufuhr II abgeschlossen war, wurde Zufuhr III, BZMA, 651 Gramm (3,70 M), begonnen und über 30 Minuten hinzugegeben. Einhundertundsiebzig Minuten nach Abschluß von Zufuhr III wurden 330 Gramm Methanol hinzugegeben und die Destillation wurde begonnen. Während der Destillation wurden 1875 Gramm Lösungsmittel aus dem Kolben entfernt. 1-Propanol, 480 Gramm, wurde hinzugegeben. Dies erzeugte ein BZMA//DMAEMA-5//10-Diblockpolymer mit 68,2% Feststoff und einem Mn = 2500.
PIGMENTDISPERSION 1:
Dies zeigt die Herstellung einer schwarzen Pigmentdispersion unter Verwendung eines BMA/MMA//MAA-10/5//10-Diblockpolymers.
Die vorstehenden Bestandteile wurden gemischt und das Gemisch wurde dann in eine 2-Walzen-Mühle eingetragen und 20 Minuten lang bearbeitet. Dies erzeugte eine Pigmentdispersion, die 66,7% Pigment und 33,3% Polymer enthielt (d. h., sie hatte ein Pigment-zu-Dispergiermittel-Verhältnis („P/D") von 2/1). Die 2-Walzen-Mühlen-Schnitzel, 70 Gramm, wurden dann gelöst, indem 8,5 Gramm Kaliumhydroxid (45,5% Feststoffe) als Neutralisationsmittel verwendet wurden und dann mit 321 Gramm deionisiertem Wasser verdünnt wurde, um ein wässeriges Pigmentkonzentrat herzustellen, das 10% Pigment und 2,5% Diethylenglycol enthielt.
PIGMENTDISPERSION 2:
Die vorstehenden Bestandteile wurden gemischt und das Gemisch wurde dann in eine 2-Walzen-Mühle eingetragen und 60 Minuten lang bearbeitet. Dies erzeugte eine Pigmentdispersion, die 66,7% Pigment und 33,3% Polymer enthielt (d. h., sie hatte ein Pigment-zu-Dispergiermittel-Verhältnis („P/D") von 2/1). Die 2-Walzen-Mühlen-Schnitzel, 60,6 Gramm, wurden dann gelöst, indem 8,22 Gramm Phosphorsäure als Neutralisationsmittel verwendet wurden und dann mit 321 Gramm deionisiertem Wasser verdünnt wurde, um ein wässeriges Pigmentkonzentrat herzustellen, das 9,71% Cyanpigment enthielt.
PIGMENTDISPERSION 3:
Die vorstehenden Bestandteile wurden gemischt und das Gemisch wurde dann in eine 2-Walzen-Mühle eingetragen und 30 Minuten lang bearbeitet. Dies erzeugte eine Pigmentdispersion, die 50% Pigment und 50% Polymer (P/D = 1/1) enthielt. Die 2-Walzen-Mühlen-Schnitzel, 81,2 Gramm, wurden dann gelöst, indem 16,43 Gramm Phosphorsäure als Neutralisationsmittel verwendet wurden und dann mit 302,37 Gramm deionisiertem Wasser verdünnt wurde, um ein wässeriges Pigmentkonzentrat herzustellen, das 10,2% gelbes Pigment enthielt.
PIGMENTDISPERSION 4A:
Die vorstehenden Bestandteile wurden gemischt und das Gemisch wurde dann in eine 2-Walzen-Mühle eingetragen und 30 Minuten lang bearbeitet. Dies erzeugte eine Pigmentdispersion, die 60% Pigment und 40% Polymer (P/D = 1,5/1) enthielt. Die 2-Walzen-Mühlen-Schnitzel, 72,95 Gramm, wurden dann gelöst, indem 10,96 Gramm Phosphorsäure als Neutralisationsmittel verwendet wurden und dann mit 316,09 Gramm deionisiertem Wasser verdünnt wurde, um ein wässeriges Pigmentkonzentrat herzustellen, das 9,48% Pigment enthielt.
Nach Neutralisation und Verdünnung wurde die Pigmentdispersion 4A für 120 Minuten auf einem Farbschüttler bewegt. Nach der Bewegung wurde die Probe für 60 Minuten mit 3500 U/min in einer Minimühle bearbeitet, dann durch Sparkler-„C"-Papier filtriert. Dies ergab ein Pigmentkonzentrat, das 9,48% violettes Pigment enthielt.
PIGMENTDISPERSION 4B:
Die vorstehenden Bestandteile wurden gemischt und das Gemisch wurde dann in eine 2-Walzen-Mühle eingetragen und 30 Minuten lang bearbeitet. Dies erzeugte eine Pigmentdispersion, die 60% Pigment und 40% Polymer (P/D = 1,5/1) enthielt. Die 2-Walzen-Mühlen-Schnitzel, 75,16 Gramm, wurden dann gelöst, indem 10,96 Gramm Phosphorsäure als Neutralisationsmittel verwendet wurden und dann mit 313,88 Gramm deionisiertem Wasser verdünnt wurde, um ein wässeriges Pigmentkonzentrat herzustellen, das 9,52% Pigment enthielt.
Nach Neutralisation und Verdünnung wurde die Pigmentdispersion 4B für 120 Minuten auf einem Farbschüttler bewegt. Nach der Bewegung wurde die Probe für 60 Minuten mit 3500 U/min in einer Minimühle bearbeitet, dann durch Sparkler-„C"-Papier filtriert. Dies ergab ein Pigmentkonzentrat, das 9,52% rotes Pigment enthielt.
PIGMENTDISPERSION 4C:
Die vorstehenden Bestandteile wurden gemischt und das Gemisch wurde dann in eine 2-Walzen-Mühle eingetragen und 40 Minuten lang bearbeitet. Dies erzeugte eine Pigmentdispersion, die 60% Pigment und 40% Polymer (P/D = 1,5/1) enthielt. Die 2-Walzen-Mühlen-Schnitzel, 71,25 Gramm, wurden dann gelöst, indem 10,96 Gramm Phosphorsäure als Neutralisationsmittel verwendet wurden und dann mit 317,79 Gramm deionisiertem Wasser verdünnt wurde, um ein wässeriges Pigmentkonzentrat herzustellen, das 10,55% rotes (Magenta) Pigment enthielt.
Nach Neutralisation und Verdünnung wurde die Pigmentdispersion 4C für 120 Minuten auf einem Farbschüttler bewegt. Nach der Bewegung wurde die Probe für 60 Minuten mit 3500 U/min in einer Minimühle bearbeitet, dann durch Sparkler-„C"-Papier filtriert. Dies ergab ein Pigmentkonzentrat, das 10,55% rotes (Magenta) Pigment enthielt.
PIGMENTDISPERSION 5:
Die vorstehenden Bestandteile wurden gemischt und das Gemisch wurde dann in eine 2-Walzen-Mühle eingetragen und 25 Minuten lang bearbeitet. Dies erzeugte eine Pigmentdispersion, die 56,03% Pigment und 28,01% Polymer enthielt (d. h., sie hatte ein Pigment-zu-Dispergiermittel-Verhältnis („P/D") von 2/1). Die 2-Walzen-Mühlen-Schnitzel, 71,4 Gramm, wurden dann gelöst, indem 8,6 Gramm Phosphorsäure (86,1% Feststoffe) als Neutralisationsmittel verwendet wurden und dann mit 320 Gramm deionisiertem Wasser verdünnt wurde, um ein wässeriges Pigmentkonzentrat herzustellen, das 10,14% schwarzes Pigment und 2,89% Diethylenglycol enthielt.
Tintenzubereitung: Eine Serie von Tinten mit den folgenden Zusammensetzungen wurde hergestellt:
Bemerkungen:

1. LEG: Liponics^® EG-1, Lipo Chemical Co., Patterson, NJ
2. DEG: Diethylenglycol
3. TMP: Trimethylolpropan
4.: Der Bindemitteltyp ist gekennzeichnet, entweder ein Sternpolymer ("SP") oder ein statistisches Polymer ("RP") zu sein, gefolgt von der Nummer aus den vorstehend beschriebenen Zubereitungen.

TESTUNG
OPTISCHE DICHTE
Die optische Dichte eines gedruckten Bildes wurde bestimmt, wobei verschiedene der Probentinten verwendet wurden. Die optische Dichte wurde unter Verwendung eines Macbeth-Densitometers gemessen.
Die Tinten wurden mit einem Tintenstrahldrucker Hewlett-Packard Deskjet^® 500C gedruckt.
Die vorstehenden Werte zeigen an, daß die Zugabe von Sternpolymer die optische Dichte des gedruckten Bildes vergrößerte. Die Zunahme war ausreichend, um die optische Dichte aufrecht zu erhalten, auch wenn die Pigmentkonzentration der Tinte von 3,5% auf 2,0% verringert wurde. Dies würde ermöglichen, Tinten mit niedrigerem Pigmentgehalt zu formulieren, wovon erwartet wird, die Stabilität der Tinte zu verbessern.
WASSERECHTHEIT
Um die Wasserechtheit zu testen, wurde eine Serie von ¼ Zoll breiten Linien gedruckt. Fünf Milliliter Wasser wurden über die Linien getröpfelt und die optische Dichte der Auswaschung wurde gemessen. Die Wasserechtheit wurde 1 Stunde und 24 Stunden nach dem Drucken gemessen. Die optische Dichte der Auswaschung wurde mit einem Hunter Lab LS5100, IIIc und einer 0/45-Lichtquelle/Ansicht gemessen. Eine geringere optische Dichte der Auswaschung (angegeben in Millieinheiten der optischen Dichte oder „mOD") zeigt bessere Wasserechtheitseigenschaften an. Die Ergebnisse zeigen, daß die Zugabe des Sternpolymers die Wasserechtheit der gedruckten Tinten verbessert. Tinte #11 war signifikant besser als die Kontrolle.
Ein ähnlicher Test wurde durchgeführt, um Tinten, die lineare statistische Polymerzusätze enthalten, gegenüber Tinten, die sternförmige Polymerzusätze enthalten, zu vergleichen. Die folgenden Werte beweisen, daß die Wasserechtheit mit sternförmigen Polymeren gegenüber linearen Polymerzusätzen verbessert wird. Dieser Test der Wasserechtheit wurde 4 Stunden nach dem Drucken durchgeführt. Die Wasserechtheit wurde auf einer Skala von 0–5 bewertet. Eine Einstufung von 0 zeigt an, daß es kein Abtröpfeln oder Auslaufen von dem Wasser gab. Eine Einstufung von 2 oder höher ist für Tinten kommerzieller Qualität nicht annehmbar.
CHROMATIZITÄT
Die folgenden Tinten wurden unter Verwendung eines Druckers Hewlett-Packard Deskjet 500C auf Gilbert-Bond-Papier (25% Baumwolle, Mead Co., Dayton, Ohio) gedruckt. Die Chromatizität wurde mit einem Hunter Lab LS5100, III C und einer 0/45-Lichtquelle/Ansicht gemessen. Die Ergebnisse zeigen, daß die Zugabe des Sternpolymers die Chromatizität der gedruckten Tinte in sowohl den primären (cyan, gelb und magenta) als auch den sekundären (rot, grün und blau) Farben vergrößert.

Claims

Tintenstrahldrucktinte, umfassend: a) ein wässeriges Vehikel, b) ein Färbemittel, c) ein polymeres Dispergiermittel, d) einen sternförmigen Polymerzusatz.
Tintenstrahldrucktinte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das polymere Dispergiermittel aus der Gruppe, bestehend aus statistischen Polymeren, AB-, BAB- und ABC-Blockcopolymeren, verzweigten Polymeren und Pfropfpolymeren, ausgewählt ist.
Tintenstrahldrucktinte nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Färbemittel ein unlösliches Färbemittel ist.
Tintenstrahldrucktinte nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das unlösliche Färbemittel ein Pigment ist.
Tintenstrahldrucktinte nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der sternförmige Polymerzusatz umfaßt: – einen Kern, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus verzweigten Polymeren, abgeleitet von Molekülen, die difunktionelle polymerisierbare C=C-Gruppen enthalten, verzweigten Polymeren, abgeleitet von einer Kombination von Molekülen, die sowohl mono- als auch difunktionelle polymerisierbare C=C-Gruppen enthalten, und einem Kondensationspolymer; und – lineare polymere Arme mit einem Molekulargewichtsbereich von 1000 bis 100000 und umfassend Monomere, welche eine polymerisierbare C=C-Gruppe aufweisen.
Tintenstrahldrucktinte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Monomere, umfaßt in den linearen polymeren Armen, aus Acrylaten, Methacrylaten, Styrol, modifizierten Styrolen, alpha-Methylstyrol, modifizierten alpha-Methylstyrolen, Dienen und Monoolefinen ausgewählt sind.
Tintenstrahldrucktinte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die linearen polymeren Arme funktionelle Gruppen enthalten, welche den sternförmigen Polymerzusatz in dem wässerigen Vehikel solubilisieren oder dispergieren können.
Tintenstrahldrucktinte nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die funktionellen Gruppen aus Carboxylen, Sulfaten, Aminen, quaternären Gruppen, Polyethylenoxidgruppen, Polypropylenoxidgruppen und ihren Salzen ausgewählt sind.
Tintenstrahldrucktinte nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der sternförmige Polymerzusatz in dem Anteil von 0,5 bis 20 Gew.-% vorhanden ist und das polymere Dispergiermittel in dem Anteil von 0,1 bis 25 Gew.-% vorhanden ist, bezogen auf das Gesamtgewicht der Tintenzusammensetzung.
Tintenstrahldrucktinte nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der sternförmige Polymerzusatz in dem Anteil von 1 bis 12 Gew.-% vorhanden ist und das polymere Dispergiermittel in dem Anteil von 0,1 bis 8 Gew.-% vorhanden ist, bezogen auf das Gesamtgewicht der Tintenzusammensetzung.