RU2318849C2 - Dispergated coloring agent and the method of its production, the water ink, the container for the ink, the ink-jet inscriber, the method of the ink-jet recording and the ink-jet recorded images produced at its application - Google Patents

Dispergated coloring agent and the method of its production, the water ink, the container for the ink, the ink-jet inscriber, the method of the ink-jet recording and the ink-jet recorded images produced at its application Download PDF

Info

Publication number
RU2318849C2
RU2318849C2 RU2005123811/04A RU2005123811A RU2318849C2 RU 2318849 C2 RU2318849 C2 RU 2318849C2 RU 2005123811/04 A RU2005123811/04 A RU 2005123811/04A RU 2005123811 A RU2005123811 A RU 2005123811A RU 2318849 C2 RU2318849 C2 RU 2318849C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
dye
ink
dispersible
particles
polymer
Prior art date
Application number
RU2005123811/04A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2005123811A (en
Inventor
Йоко ИТИНОСЕ
Масаси МИЯГАВА
Хирофуми ИТИНОСЕ
Итару ЦУДЗИ
Дзунити Сакаи
Йосио НАКАДЗИМА
Original Assignee
Кэнон Кабусики Кайся
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2003428400A external-priority patent/JP2004331946A/en
Application filed by Кэнон Кабусики Кайся filed Critical Кэнон Кабусики Кайся
Publication of RU2005123811A publication Critical patent/RU2005123811A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2318849C2 publication Critical patent/RU2318849C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)

Abstract

FIELD: nonferrous metallurgy industry; aircraft industry; other industries; production of the heat-resistant alloys on the basis of the nickel.
SUBSTANCE: the invention is pertaining to the dispergated coloring agents intended for the ink-jet recording. The invention describes the dispergated coloring agent containing the coloring agent and the pseudo-finely-dispergated particles of the polarizable polymer having the dimension less, than the particles of the coloring agent. In the dispergated coloring agent the coloring agent itself and the particles of the polarizable polymer are attached to each other. At that the pseudo-finely-dispergated particles of the polarizable polymer contain the interpolymer consisting of the monomeric components containing, at least, one type of the hydrophobic monomer and, at least, one type of the hydrophilic monomer, where the hydrophobic monomer contains, at least, the monomer having the methyl group in α - position and the radically-polymerizable non-saturated double bond. The invention also describes the method of production of the indicated dispergated coloring agent and the water ink produced on its basis. The presented dispergated coloring agent has the high stability for a long time and practically in the absence of the surface-active substance or the dispergator. The ink produced on its basis has stability of blowout in the ink-jet printing method.
EFFECT: the invention ensures, that the ink produced on the basis of the presented dispergated coloring agent has the high stability of blowout in the ink-jet printing method.
20 cl, 14 dwg, 7 tbl, 15 ex

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Данное изобретение относится к диспергируемому красителю и способу его получения, водным чернилам для струйной записи, струйному записывающему устройству, способу струйной записи и записанным струйной записью изображениям, получаемым при его применении.The present invention relates to a dispersible colorant and a method for its production, aqueous inkjet ink, an inkjet recording device, an inkjet recording method and images recorded by inkjet recording obtained by its use.

Уровень техникиState of the art

В струйной записи применяются различные принципы работы для получения изображений, букв или тому подобных знаков посредством выбрасывания мелких капелек чернил из сопел на среду (субстрат) для записи (бумагу или подобный материал). Струйная запись получила быстрое распространение в различных областях благодаря своим преимуществам, например: высокая скорость, низкий уровень шума, простота получения многоцветных изображений, высокая гибкость записанных образцов и отсутствие необходимости проявления/фиксации. В частности, в методиках полноцветной струйной печати с применением водных чернил в последнее время был достигнут значительный прогресс, и в настоящее время возможно получать многоцветные изображения, которые нисколько не хуже тех, которые получены обычными методами печати или фотографии. Такие методики широко распространились в области полноцветной печати изображений, так как позволяют получать изображения с меньшими затратами по сравнению с обычными методами печати или фотографии, если количество копий ограничено.In inkjet recording, various operating principles are applied to obtain images, letters or the like by dropping small droplets of ink from nozzles onto a recording medium (substrate) (paper or similar material). Inkjet recording has gained rapid spread in various fields due to its advantages, for example: high speed, low noise, ease of obtaining multi-color images, high flexibility of recorded samples and the absence of the need for manifestation / fixing. In particular, in recent years, significant progress has been made in full-color inkjet printing techniques using water-based ink, and it is now possible to obtain multi-color images that are no worse than those obtained by conventional printing or photography methods. Such techniques have become widespread in the field of full-color printing of images, since they allow you to obtain images at a lower cost than conventional printing methods or photographs, if the number of copies is limited.

Струйное записывающее устройство и способ записи с применением водных чернил улучшались так, чтобы удовлетворять требованиям улучшенных характеристик печати, таких как более высокая скорость, более четкие изображения и полноцветные изображения. В целом, струйные чернила для струйного записывающего устройства должны удовлетворять следующим характеристикам: (1) изображения должны иметь большее разрешение и большую плотность, не должны содержать потеков или замутнений, (2) чернила должны выбрасываться без засыхания на краях сопла для предотвращения закупоривания, в то же время сохраняя хорошие характеристики выброса и устойчивости, (3) чернила должны хорошо закрепляться на бумаге, (4) изображения должны быть стойкими (т.е. устойчивыми к погоде, воде или подобным явлениям) и (5) изображения должны быть устойчивыми в течение длительного времени. В связи с недавним повышением скорости печати особенно востребованы чернила, которые быстро сохнут и фиксируются, а также обеспечивают высокое качество печати даже на обычной бумаге для печати, такой как бумага для копирования.The inkjet recording apparatus and the recording method using water inks have been improved to meet the requirements of improved printing characteristics such as higher speed, sharper images and full color images. In general, inkjet ink for an inkjet recording device must satisfy the following characteristics: (1) images must have a higher resolution and density, should not contain smudges or clouding, (2) ink should be ejected without drying at the edges of the nozzle to prevent clogging, while while maintaining good ejection and stability characteristics, (3) the ink should be well fixed on paper, (4) the images should be resistant (i.e. resistant to weather, water or similar phenomena) and (5) the image must be sustainable for a long time. Due to the recent increase in printing speed, inks are especially in demand, which quickly dry and fix, and also provide high print quality even on ordinary printing paper, such as copy paper.

Красители для струйной записи с применением водных чернил в основном состоят из краски или пигмента. В основном применяют растворимые в воде красители, так как они легки в обращении и хорошо проявляют цвет. Однако в последнее время широкое применение получили для водных чернил практически нерастворимые в воде краски, в частности пигменты, которые могут обеспечивать более высокую устойчивость изображения, полученного методом струйной записи, к погоде и воде. Если в водных чернилах для струйной записи применяется нерастворимый в воде краситель, в частности, пигмент, он должен быть стабильно диспергируемым в воде. Высокая устойчивость дисперсии нерастворимых в воде красителей в основном достигается путем добавления поверхностно-активного вещества или полимерного диспергатора (далее называемого «диспергирующая смола»). Другие методы получения устойчивой дисперсии нерастворимых в воде красителей включают химическую модификацию их поверхностей (например, выложенная заявка на патент Японии №Н10-195360). С другой стороны, был предложен пигмент на основе микрокапсул, например, пигмент с оболочкой из смолы (например, выложенная заявка на патент Японии №Н8-183920 и 2000-34770). В выложенной заявке на патент Японии №2003-34770 описана «водная дисперсия тонкодиспергированных окрашенных частиц, которая полимеризуется в присутствии винилового мономера после того, как в нее внедряется нерастворимый в воде краситель, диспергированный в водной среде с помощью диспергатора, где данная дисперсия проявляет устойчивость, когда диспергатор помогает диспергировать нерастворимый в воде краситель, а когда виниловый мономер полимеризуется только в присутствии диспергатора, полученный латекс не является стабильным», и описано, что «дисперсия нерастворимого в воде красителя может быть получена полимеризацией эмульсии с высоким выходом при отсутствии агломерации тонкодиспергированных частиц пигмента в оболочке, так как сродство диспергатора к виниловому мономеру и его полимеру: не настолько высоко, благодаря чему получают ограниченное отделение от поверхности частиц пигмента, и полимеризация проходит на поверхностях частиц пигмента адсорбированных диспергатором». Авторы данного изобретения предлагают чернила для струйной записи, которые обладают превосходными характеристиками устойчивости дисперсии и печати, дают незначительный металлический отблеск и обладают превосходной устойчивостью к воде, свету и царапинам независимо от типа бумаги.Water-based inkjet dyes are made up primarily of ink or pigment. Water-soluble dyes are mainly used, as they are easy to handle and exhibit good color. Recently, however, water-insoluble paints, in particular pigments, which can provide higher resistance of the image obtained by ink-jet recording to weather and water, have been widely used for water inks. If a water-insoluble dye, in particular a pigment, is used in aqueous ink for inkjet recording, it must be stably dispersible in water. The high stability of the dispersion of water-insoluble dyes is mainly achieved by adding a surfactant or polymer dispersant (hereinafter referred to as "dispersing resin"). Other methods for producing a stable dispersion of water-insoluble dyes include chemical modification of their surfaces (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-195360). On the other hand, a microcapsule-based pigment has been proposed, for example, a pigment with a resin coating (for example, Japanese Patent Application Laid-open No. H8-183920 and 2000-34770). Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-34770 describes a “water dispersion of finely dispersed colored particles that polymerizes in the presence of a vinyl monomer after a water-insoluble colorant is introduced into it, dispersed in an aqueous medium using a dispersant, where this dispersion is stable, when the dispersant helps disperse a water-insoluble colorant, and when the vinyl monomer polymerizes only in the presence of a dispersant, the resulting latex is not stable ", and described that “a dispersion of a water-insoluble dye can be obtained by polymerizing the emulsion in high yield in the absence of agglomeration of finely dispersed pigment particles in the shell, since the affinity of the dispersant to the vinyl monomer and its polymer is not so high, so that a limited separation from the surface of the pigment particles is obtained, and polymerization takes place on the surfaces of the pigment particles adsorbed by the dispersant. " The inventors of the present invention provide inkjet ink that has excellent dispersion and printing stability characteristics, gives a slight metallic sheen, and excellent water, light and scratch resistance regardless of paper type.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Эти методики, однако, не всегда одновременно и в достаточной степени удовлетворяют характеристикам устойчивости дисперсии и устойчивости при хранении в течение длительных периодов времени. Авторы данного изобретения считают, что для того, чтобы быть стабильно диспергируемым в чернилах, краситель должен иметь функциональную группу высокой плотности на поверхности. При применении обычных методик, в которых применяется полимерный диспергатор, и методики, описанной в выложенной заявке на патент Японии №Н8-183920, в которой применяется пигмент с полимерной оболочкой, повышение кислотного числа полимера для улучшения стабильности дисперсии, иногда не может обеспечить достаточную стабильность при хранении в течение длительного времени, так как оно сопровождается повышенной гидрофильностью полимера и имеет тенденцию приводить к десорбции полимера из красителя с течением времени. С другой стороны, модификация поверхности нерастворимого в воде красителя химическими методами, описанная в выложенной заявке на патент Японии №Н10-195360, также сталкивается с проблемами. Например, модифицируемые функциональные группы и их плотность ограничены. Непосредственная химическая модификация, в частности, если краситель является органическим пигментом, может привязать гидрофильную группу 12 к молекулам пигмента, который изначально нерастворим в воде и имеет кристаллическую форму, превращая их в молекулы гидрофильного пигмента 13, которые отделяются от молекул исходного пигмента, значительно изменяя цвет, это явление называют расслоение цвета (Фиг.6А и 6В). Поэтому такие обычные методики не разработаны в той степени, которая удовлетворяет современным требованиям.These techniques, however, do not always simultaneously and sufficiently satisfy the characteristics of dispersion stability and storage stability over long periods of time. The authors of this invention believe that in order to be stably dispersible in ink, the dye must have a high density functional group on the surface. When using conventional methods that use a polymer dispersant, and the methods described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H8-183920, which uses a pigment with a polymer coating, increasing the acid number of the polymer to improve dispersion stability sometimes cannot provide sufficient stability when storage for a long time, since it is accompanied by increased hydrophilicity of the polymer and tends to lead to desorption of the polymer from the dye over time. On the other hand, surface modification of a water-insoluble colorant by chemical methods described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-195360 also faces problems. For example, modifiable functional groups and their density are limited. Direct chemical modification, in particular, if the dye is an organic pigment, can bind the hydrophilic group 12 to the pigment molecules, which are initially insoluble in water and have a crystalline form, turning them into hydrophilic pigment molecules 13, which are separated from the molecules of the original pigment, significantly changing color , this phenomenon is called color stratification (Figs. 6A and 6B). Therefore, such conventional techniques are not developed to the extent that meets modern requirements.

Целью данного изобретения является диспергируемый краситель, имеющий достаточно высокую стабильность дисперсии, в котором отсутствует отделение полимерного компонента от красителя, и который стабилен в течение длительного периода времени, который решает проблемы, характерные для обычных методик. Другой целью данного изобретения является способ простого получения указанного красителя. Другими целями данного изобретения являются водные чернила, содержащие превосходный диспергируемый краситель для струйной записи, емкость для чернил, струйное записывающее устройство, способ струйной записи и изображения, полученный струйной записью.The aim of this invention is a dispersible dye having a sufficiently high dispersion stability, in which there is no separation of the polymer component from the dye, and which is stable over a long period of time, which solves the problems characteristic of conventional methods. Another objective of the present invention is a method for easily obtaining the specified dye. Other objects of the present invention are aqueous inks comprising an excellent dispersible inkjet colorant, an ink tank, an inkjet recording apparatus, an inkjet recording method and an inkjet recording image.

Авторы данного изобретения разработали, после всестороннего изучения путей решения указанных выше проблем, новый диспергируемый краситель, имеющий новую форму, который может сохранять высокую стабильность дисперсии практически при отсутствии поверхностно-активного вещества или полимерного диспергатора, и содержащий полимерный компонент, изначально адсорбированный в краситель для достижения стабильности при хранении в течение длительного периода времени. Они также разработали водные чернила для струйной записи, имеющие достаточные для целей осуществления струйной записи стабильность выброса и устойчивость дисперсии, дающие печатное изображение высокого качества и долговечности, что достигается включением в их состав описанного выше диспергируемого красителя. Более конкретно, объекты данного изобретения могут быть описаны следующим образом.The authors of this invention have developed, after a comprehensive study of ways to solve the above problems, a new dispersible dye having a new shape, which can maintain high dispersion stability in the absence of a surfactant or a polymer dispersant, and containing a polymer component that is initially adsorbed into the dye to achieve storage stability over a long period of time. They also developed an aqueous inkjet ink having ejection stability and dispersion stability sufficient for inkjet recording purposes to give a printed image of high quality and durability, which is achieved by incorporating the dispersible colorant described above. More specifically, the objects of the present invention can be described as follows.

1. Диспергируемый краситель, содержащий краситель и псевдотонкодиспергированные частицы поляризуемого полимера, имеющие размер меньше, чем частицы красителя, где краситель и частицы прикреплены друг к другу.1. A dispersible colorant containing a colorant and pseudo-fine dispersed particles of a polarizable polymer having a size smaller than the colorant particles, where the colorant and particles are attached to each other.

2. Диспергируемый краситель, содержащий краситель и псевдотонкодиспергированные частицы поляризуемого полимера, имеющие размер меньше, чем частицы красителя, где множество частиц распределено на красителе и прикреплено к нему.2. A dispersible colorant containing a colorant and pseudo-fine dispersed particles of a polarizable polymer having a size smaller than the colorant particles, where a plurality of particles are distributed on and attached to the colorant.

3. Диспергируемый краситель по п.п.1 или 2, который имеет плотность поверхностных функциональных групп не менее 250 мкмоль/г и не более 1000 мкмоль/г.3. Dispersible dye according to claims 1 or 2, which has a density of surface functional groups of at least 250 μmol / g and not more than 1000 μmol / g.

4. Диспергируемый краситель по любому из п.п.1-3, который имеет поверхностную энергию 70 мДж/м2 или менее.4. Dispersible dye according to any one of claims 1 to 3, which has a surface energy of 70 mJ / m 2 or less.

5. Диспергируемый краситель по любому из п.п.1-4, в котором компонент-сополимер, содержащий псевдотонкодиспергированные частицы поляризуемого полимера, имеет температуру стеклования не менее -40°С и не более 60°С.5. Dispersible dye according to any one of claims 1 to 4, in which the component copolymer containing pseudo-fine particles of a polarizable polymer has a glass transition temperature of at least -40 ° C and not more than 60 ° C.

6. Диспергируемый краситель по любому из п.п.1-5, в котором псевдотонкодиспергированные частицы поляризуемого полимера содержат сополимер из мономерных компонентов, содержащих, по меньшей мере, один тип гидрофобного мономера и, по меньшей мере, один тип гидрофильного мономера.6. Dispersible dye according to any one of claims 1 to 5, in which the pseudo-fine dispersed particles of the polarizable polymer contain a copolymer of monomer components containing at least one type of hydrophobic monomer and at least one type of hydrophilic monomer.

7. Диспергируемый краситель по п.6, в котором гидрофобный мономер содержит, по меньшей мере, мономер, имеющий метильную группу в положении α и радикально-полимеризуемую ненасыщенную двойную связь.7. Dispersible dye according to claim 6, in which the hydrophobic monomer contains at least a monomer having a methyl group in position α and a radically polymerizable unsaturated double bond.

8. Диспергируемый краситель по любому из п.п.6 или 7, в котором гидрофобный мономер содержит, по меньшей мере, соединение типа (мет)акрилового эфира.8. Dispersible dye according to any one of paragraphs.6 or 7, in which the hydrophobic monomer contains at least a compound of the type of (meth) acrylic ester.

9. Диспергируемый краситель по п.8, в котором гидрофобный мономер содержит, по меньшей мере, одно соединение, выбранное из группы, включающей бензилметакрилат и метилметакрилат.9. The dispersible colorant of claim 8, wherein the hydrophobic monomer contains at least one compound selected from the group consisting of benzyl methacrylate and methyl methacrylate.

10. Диспергируемый краситель по любому из п.п.6-9, в котором гидрофильный мономер содержит, по меньшей мере, анионный мономер.10. A dispersible colorant according to any one of claims 6 to 9, wherein the hydrophilic monomer contains at least an anionic monomer.

11. Диспергируемый краситель по п.10, в котором анионный мономер содержит, по меньшей мере, одно соединение, выбранное из группы, состоящий из акриловой кислоты, метакриловой кислоты и п-стиролсульфонатных солей.11. The dispersible colorant of claim 10, wherein the anionic monomer contains at least one compound selected from the group consisting of acrylic acid, methacrylic acid and p-styrenesulfonate salts.

12. Диспергируемый краситель по любому из п.п.6-9, в котором в качестве гидрофильного мономера используется, по меньшей мере, катионный мономер.12. A dispersible colorant according to any one of claims 6 to 9, wherein at least a cationic monomer is used as the hydrophilic monomer.

13. Способ получения диспергируемого красителя, включающий стадию проведения процесса полимеризации с осаждением в водной среде, способного к радикальной полимеризации мономера в водной дисперсии нерастворимого в воде красителя с применением инициатора радикальной полимеризации в воде для объединения нерастворимого в воде красителя с псевдотонкодиспергированными частицами поляризуемого полимера.13. A method for producing a dispersible colorant, comprising the step of conducting an aqueous precipitation polymerization process capable of radical polymerizing a monomer in an aqueous dispersion of a water-insoluble colorant using a radical water polymerization initiator to combine a water-insoluble colorant with pseudo-fine dispersed particles of a polarizable polymer.

14. Способ получения диспергируемого красителя, включающий стадии (1) проведения процесса полимеризации с осаждением в водной среде, способного к радикальной полимеризации мономера в водной дисперсии нерастворимого в воде красителя с применением инициатора радикальной полимеризации в воде для объединения нерастворимого в воде красителя с псевдотонкодиспергированными частицами поляризуемого красителя; и14. A method of producing a dispersible colorant, comprising the steps of (1) conducting an aqueous precipitation polymerization process capable of radical polymerizing a monomer in an aqueous dispersion of a water-insoluble colorant using a radical water polymerization initiator to combine a water-insoluble colorant with pseudo-fine dispersed particles of a polarizable dye; and

(2) очистки продукта.(2) product cleaning.

15. Способ получения диспергируемого красителя по п.п.13 или 14, в котором водная дисперсия нерастворимого в воде красителя представляет собой водный раствор, содержащий пигмент, диспергированный с полимерным диспергатором, имеющим кислотное число не менее 100 и не более 250.15. The method of producing a dispersible dye according to claims 13 or 14, wherein the aqueous dispersion of a water-insoluble dye is an aqueous solution containing a pigment dispersed with a polymer dispersant having an acid number of at least 100 and not more than 250.

16. Способ получения диспергируемого красителя по п.15, в котором диспергатором является сополимер мономерных компонентов, содержащий, по меньшей мере, один тип мономера, выбранный из группы, состоящей из акриловой кислоты, метакриловой кислоты и стирольного мономера.16. The method of obtaining a dispersible dye according to clause 15, in which the dispersant is a copolymer of monomer components containing at least one type of monomer selected from the group consisting of acrylic acid, methacrylic acid and styrene monomer.

17. Способ получения диспергируемого красителя по п.п.15 или 16, в котором инициатор радикальной полимеризации в воде является анионным или амфолитным.17. A method for producing a dispersible colorant according to claims 15 or 16, wherein the initiator of radical polymerization in water is anionic or ampholytic.

18. Способ получения диспергируемого красителя по п.п.13 или 14, в котором водная дисперсия нерастворимого в воде красителя представляет собой водный раствор, содержащий пигмент, диспергированный с полимерным диспергатором, имеющим кислотное число не менее 150 и не более 300.18. The method of producing a dispersible dye according to claims 13 or 14, wherein the aqueous dispersion of the water-insoluble dye is an aqueous solution containing a pigment dispersed with a polymer dispersant having an acid number of at least 150 and not more than 300.

19. Способ получения диспергируемого красителя по п.18, в котором инициатор радикальной полимеризации в воде является катионным или амфолитным.19. The method of obtaining a dispersible dye according to claim 18, in which the initiator of radical polymerization in water is cationic or ampholytic.

20. Способ получения диспергируемого красителя по любому из п.п.13-19, в котором радикально-полимеризуемый мономерный компонент добавляют в полимеризационную систему.20. A method for producing a dispersible colorant according to any one of claims 13-19, wherein the radically polymerizable monomer component is added to the polymerization system.

21. Способ получения диспергируемого красителя по любому из п.п.13-20, в котором радикально-полимеризуемый мономерный компонент содержит, по меньшей мере, один тип гидрофобного мономера и, по меньшей мере, один тип гидрофильного мономера.21. A method for producing a dispersible colorant according to any one of claims 13-20, wherein the radically polymerizable monomer component contains at least one type of hydrophobic monomer and at least one type of hydrophilic monomer.

22. Способ получения диспергируемого красителя по любому из п.п.13-21, в котором инициатор радикальной полимеризации в воде представляет собой инициатор азоосновной полимеризации в воде.22. The method of producing a dispersible dye according to any one of paragraphs.13-21, in which the initiator of radical polymerization in water is an initiator of azo-base polymerization in water.

23. Диспергируемый краситель, полученный способом по любому из п.п.13-22.23. Dispersible dye obtained by the method according to any one of paragraphs.13-22.

24. Водные чернила, содержащие диспергируемый краситель по любому из п.п.1-12 и 23.24. Aqueous inks containing a dispersible colorant according to any one of claims 1 to 12 and 23.

25. Водные чернила, содержащие диспергируемый краситель, содержащий краситель и псевдотонкодиспергированные частицы поляризуемого полимера, имеющие размер меньше, чем частицы красителя, где краситель и частицы прикреплены друг к другу, и дополнительно содержащие, по меньшей мере, один тип тонкодиспергированных частиц самодиспергирующегося полимера.25. Aqueous ink containing a dispersible colorant containing a colorant and pseudo-fine dispersed particles of a polarizable polymer having a size smaller than the colorant particles, where the colorant and particles are attached to each other, and further comprising at least one type of fine dispersed particles of a self-dispersible polymer.

26. Водные чернила по п.25, в которых полимерный компонент, который составляет псевдотонкодиспергированные поляризуемые частицы, и полимерный компонент, который составляет, по меньшей мере, один тип частиц самодиспергирующегося полимера, содержат продукт полимеризации смеси, включающей, по меньшей мере, один тип общего мономерного компонента.26. The aqueous ink of claim 25, wherein the polymer component that makes up the pseudo-finely dispersed polarizable particles and the polymer component that makes up at least one type of self-dispersing polymer particles comprise a polymerization product of a mixture comprising at least one type common monomer component.

27. Водные чернила по п.26, в которых полимерный компонент, который составляет, по меньшей мере, один тип псевдотонкодиспергированных поляризуемых частиц, и полимерный компонент, который составляет, по меньшей мере, один тип частиц самодиспергирующегося полимера, содержит продукт полимеризации смеси, включающей, по меньшей мере, один тип общего мономерного компонента.27. The aqueous ink of claim 26, wherein the polymer component, which is at least one type of pseudo-finely dispersed polarizable particles, and the polymer component, which is at least one type of self-dispersing polymer particles, contains a polymerization product of a mixture comprising at least one type of common monomeric component.

28. Водные чернила, содержащие диспергируемый краситель, содержащий краситель и отрицательно поляризуемые псевдотонкодиспергированные частицы поляризуемого полимера, имеющие размер меньше, чем частицы красителя, где краситель и частицы прикреплены друг к другу, и где диспергируемый краситель имеет средний дзета-потенциал поверхности не менее -80 мВ и не более -15 мВ в водной среде, которая входит в состав водных чернил, и распределение дзета-потенциала поверхности менее 50, выраженное в виде стандартного отклонения.28. Aqueous ink containing a dispersible colorant containing a colorant and negatively polarizable pseudo-fine dispersed particles of a polarizable polymer having a size smaller than the colorant particles, where the colorant and particles are attached to each other, and where the dispersible colorant has an average surface zeta potential of at least -80 mV and not more than -15 mV in an aqueous medium, which is part of aqueous ink, and the distribution of the surface zeta potential is less than 50, expressed as a standard deviation.

29. Водные чернила, содержащие диспергируемый краситель, содержащий краситель и положительно поляризуемые псевдотонкодиспергированные частицы поляризуемого полимера, имеющие размер меньше, чем частицы красителя, где краситель и частицы прикреплены друг к другу, и где диспергируемый краситель имеет средний дзета-потенциал поверхности не менее +10 мВ и не более +60 мВ в водной среде, которая входит в состав водных чернил, и распределение дзета-потенциала поверхности менее 50, выраженное в виде стандартного отклонения.29. Aqueous ink containing a dispersible colorant containing a colorant and positively polarizable pseudo fine dispersed particles of a polarizable polymer having a size smaller than the colorant particles, where the colorant and particles are attached to each other, and where the dispersible colorant has an average surface zeta potential of at least +10 mV and not more than +60 mV in an aqueous medium, which is part of aqueous ink, and the distribution of the surface zeta potential is less than 50, expressed as a standard deviation.

30. Водные чернила по любому из п.п.24-29, где краситель, входящий в состав диспергируемого красителя, представляет собой пигмент, и где соотношение общего полимерного компонента к пигменту (полимер/пигмент или В/Р масс.) составляет не менее 0,3 и не более 4,0.30. Aqueous ink according to any one of paragraphs.24-29, where the dye included in the dispersible dye is a pigment, and where the ratio of the total polymer component to pigment (polymer / pigment or B / P mass.) Is not less than 0.3 and not more than 4.0.

31. Емкость для чернил, содержащая водные чернила по любому из п.п.24-30.31. An ink tank containing aqueous ink according to any one of paragraphs.24-30.

32. Струйное записывающее устройство для получения изображений с помощью чернил по любому из п.п.24-30.32. Inkjet recording device for obtaining images using ink according to any one of paragraphs.24-30.

33. Способ струйной записи для получения изображений с применением водных чернил по любому из п.п.24-30 с помощью струйного записывающего устройства.33. The method of inkjet recording for obtaining images using aqueous ink according to any one of paragraphs.24-30 using an inkjet recording device.

34. Изображение, полученное способом струйной записи с применением водных чернил по любому из п.п.24-30 с помощью струйного записывающего устройства.34. The image obtained by the method of inkjet recording using aqueous ink according to any one of paragraphs.24-30 using an inkjet recording device.

В данном изобретении представлен диспергируемый краситель, который имеет достаточно высокую стабильность дисперсии, при высокой плотности функциональных групп на поверхности, содержит на поверхности полимерный компонент и практически не имеет тенденции к отделению от поверхности, а также представлен способ простого получения диспергируемого красителя.The present invention provides a dispersible dye, which has a sufficiently high dispersion stability, with a high density of functional groups on the surface, contains a polymer component on the surface and has virtually no tendency to separate from the surface, and also provides a method for the simple preparation of a dispersible dye.

В данном изобретении также представлен диспергируемый краситель, имеющий другие преимущества, например, свойство быстрого высыхания на субстрате для записи, высокую устойчивость к царапинам на субстрате для записи и превосходные характеристики выброса, демонстрируемые в струйном записывающем устройстве.The present invention also provides a dispersible colorant having other advantages, for example, the ability to quickly dry on the recording substrate, the high scratch resistance of the recording substrate, and the excellent ejection characteristics exhibited by the inkjet recording apparatus.

Другими преимуществами диспергируемого красителя в соответствии с данным изобретением являются отличные свойства проявления цвета и пригодность к эксплуатации в среде с высоким или низким рН. В данном изобретении также представлен способ простого получения диспергируемого красителя, что является еще одним преимуществом данного изобретения.Other advantages of the dispersible colorant in accordance with this invention are excellent color development properties and suitability for use in high or low pH environments. The present invention also provides a method for easily producing a dispersible colorant, which is another advantage of the present invention.

В данном изобретении также представлены водные чернила, пригодные для применения на сильно глянцевом или глянцевом субстрате для записи, обладающие высокой устойчивостью к царапинам на глянцевом субстрате для записи и обладающие превосходной стабильностью при хранении в течение длительного периода времени, что является еще одним преимуществом данного изобретения.The present invention also provides aqueous inks suitable for use on a highly glossy or glossy recording substrate, having high scratch resistance on the glossy recording substrate and having excellent storage stability over a long period of time, which is another advantage of the present invention.

В данном изобретении представлены водные чернила, имеющие достаточную стабильность выброса и стабильность дисперсии для целей струйной записи и позволяющие получать печатные формы с высоким качеством изображения и прочностью благодаря введению в них диспергируемого красителя, а также представлены емкость для хранения чернил, струйное записывающее устройство, способ струйной записи и изображения, полученные способом струйной записи с применением водных чернил.The present invention provides aqueous inks having sufficient ejection stability and dispersion stability for inkjet recording purposes and allowing printing plates with high image quality and durability due to the introduction of dispersible dye therein, and also provides an ink storage tank, an inkjet recording device, an inkjet method recordings and images obtained by the method of inkjet recording using aqueous ink.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

На Фиг.1А и 1В схематически представлена основная структура диспергируемого красителя в соответствии с данным изобретением с присоединенными к нему псевдотонкодиспергированными частицами поляризуемого полимера.On figa and 1B schematically shows the basic structure of the dispersible dye in accordance with this invention with attached pseudo-fine particles of a polarizable polymer.

На каждой из Фиг.2А, 2В, 2С и 2D представлены характерные стадии способа в соответствии с данным изобретением.On each of Fig.2A, 2B, 2C and 2D presents the characteristic stages of the method in accordance with this invention.

На Фиг.3 схематически представлена стадия образования псевдотонкодиспергированных частиц поляризуемого полимера и другая стадия присоединения этих частиц к красителю в соответствии со способом по данному изобретению.Figure 3 schematically shows the stage of formation of pseudo-fine dispersed particles of a polarizable polymer and another stage of attaching these particles to a dye in accordance with the method of this invention.

На Фиг.4 представлены увеличенные псевдотонкодиспергированные частицы поляризуемого полимера в соответствии с данным изобретением, расположенные на контактной поверхности красителя, к которой они присоединены.Figure 4 presents an enlarged pseudo-fine dispersed particles of a polarizable polymer in accordance with this invention, located on the contact surface of the dye to which they are attached.

На Фиг.5 показана увеличенная контактная поверхность, на которой псевдотонкодиспергированные частицы поляризуемого полимера присоединены к красителю в соответствии с данным изобретением.Figure 5 shows an enlarged contact surface on which pseudo-fine particles of a polarizable polymer are attached to a dye in accordance with this invention.

На фиг 6А и 6В схематически показано явление отсоединения пигмента, имеющее место при модификации органического пигмента с гидрофильной группой, которая описана в выложенной заявке на патент Японии №Н10-195360.FIGS. 6A and 6B schematically illustrate the phenomenon of pigment detachment taking place when modifying an organic pigment with a hydrophilic group, which is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-195360.

На Фиг.7А, 7В и 7С схематически показаны условия агломерации диспергируемого красителя на субстрате для записи.FIGS. 7A, 7B, and 7C schematically show agglomeration conditions of a dispersible colorant on a recording substrate.

Наилучший способ осуществления данного изобретенияBEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

Данное изобретение описано более подробно в вариантах его осуществления, которые считаются лучшими способами. Под термином «диспергируемый краситель», применяемым в данном описании, подразумевают краситель, который может быть в значительной степени диспергирован в воде или среде для жидких чернил при отсутствии поверхностно-активных веществ или полимерных диспергаторов, например, самодиспегирующийся краситель.The invention is described in more detail in the variants of its implementation, which are considered the best ways. By the term “dispersible colorant” as used herein is meant a colorant that can be substantially dispersed in water or liquid ink medium in the absence of surfactants or polymeric dispersants, for example, a self-dispersible colorant.

Первый вариант осуществления данного изобретения представляет собой краситель и псевдотонкодиспергированные частицы поляризуемого полимера, где частицы красителя прикреплены к частицам полимера. На Фиг.1А и 1В схематически показан краситель 1, к которому прикреплены частицы 2, что является особенностью данного изобретения. На Фиг.2В схематически показаны псевдотонкодиспергированные частицы поляризуемого полимера 2, прикрепленные к поверхности красителя 1, будучи частично сконденсированными в части 2'.A first embodiment of the invention is a dye and pseudo fine particles of a polarizable polymer, where dye particles are attached to the polymer particles. On figa and 1B schematically shows the dye 1, to which the particles 2 are attached, which is a feature of the present invention. 2B schematically shows pseudo-fine dispersed particles of a polarizable polymer 2 attached to the surface of a dye 1, being partially condensed in part 2 '.

Краситель обеспечивается зарядом, который определяется псевдотонкодиспергированными частицами поляризуемого полимера, прикрепленными к его поверхности для того, чтобы краситель мог быть диспергирован в воде или среде для водных чернил. Таким образом получают диспергируемый краситель. В то же время он обладает высокой степенью сцепления с субстратом для записи благодаря присутствию на его поверхности полимерного компонента. Более того, диспергируемый краситель в соответствии с данным изобретением имеет высокую устойчивость при хранении в течение длительного периода времени благодаря псевдотонкодиспергированным частицам поляризуемого полимера, прикрепленным к поверхности красителя, а не физической адсорбции полимерного компонента, что также является отличительной чертой диспергируемого красителя в соответствии с данным изобретением, который с трудом отделяется от поверхности.The dye is provided with a charge, which is determined by the pseudo-finely dispersed particles of the polarizable polymer attached to its surface so that the dye can be dispersed in water or an aqueous ink medium. In this way, a dispersible colorant is obtained. At the same time, it has a high degree of adhesion to the recording substrate due to the presence of a polymer component on its surface. Moreover, the dispersible dye in accordance with this invention has high storage stability over a long period of time due to the pseudo-fine particles of a polarizable polymer attached to the surface of the dye, and not the physical adsorption of the polymer component, which is also a hallmark of the dispersible dye in accordance with this invention , which is difficult to separate from the surface.

Псевдотонкодиспергированные частицы поляризуемого полимера в соответствии с данным изобретением состоят из полимерного агломерата, в котором полимерные компоненты сильно агломерированы друг с другом, предпочтительно имеют множество поперечных связей внутри (полимерный агломерат состоит из полимерного компонента, постоянно присутствующего в виде тонкодиспергированных частиц, которые могут быть агломерированы в другие тонкодиспергированные частицы. Псевдотонкодиспергированные частицы поляризуемого полимера подробно описаны ниже.The pseudo-finely dispersed particles of a polarizable polymer according to this invention consist of a polymer agglomerate in which the polymer components are highly agglomerated with each other, preferably have many cross-links within (the polymer agglomerate consists of a polymer component constantly present in the form of finely dispersed particles, which can be agglomerated in other finely dispersed particles. The pseudo-finely dispersed particles of a polarizable polymer are described in detail below. e.

Псевдотонкодиспергированные частицы поляризуемого полимера прикрепляются к красителю в соответствии с данным изобретением благодаря сильному взаимодействию между ними. Полагают, что оно достигается благодаря следующему явлению. На Фиг.4 схематически показана увеличенная контактная поверхность, на которой псевдотонкодиспергированные поляризуемые частицы вступают в контакт с красителем. Необходимо, во-первых, отметить, что псевдотонкодиспергированные частицы поляризуемого полимера образуются из полимера, состоящего из композиций различных мономерных единиц, сплетенных друг с другом. Полимер в определенных местах принимает разнообразные структуры на поверхности контакта с красителем и, следовательно, имеет поверхностную энергию, распределенную локально. Краситель и полимер прочно привязаны друг к другу в определенных местах, в которых их поверхностные энергии, определяемые химической и поверхностной структурой, совпадают друг с другом (темные круги на Фиг.4). Существует множество мест на поверхности, в которых они совпадают друг с другом (места 10 на Фиг.4). Считают, что частицы прикреплены к красителю в таких местах благодаря сильному взаимодействию в соответствии с данным изобретением.The pseudo-finely dispersed particles of the polarizable polymer are attached to the dye in accordance with this invention due to the strong interaction between them. It is believed that it is achieved due to the following phenomenon. Figure 4 schematically shows an enlarged contact surface on which pseudo-finely dispersed polarizable particles come into contact with a dye. It is necessary, firstly, to note that pseudo fine dispersed particles of a polarizable polymer are formed from a polymer consisting of compositions of various monomer units woven together. The polymer in certain places takes a variety of structures on the surface of contact with the dye and, therefore, has surface energy distributed locally. The dye and polymer are firmly attached to each other in certain places in which their surface energies, determined by the chemical and surface structure, coincide with each other (dark circles in Figure 4). There are many places on the surface in which they coincide with each other (places 10 in FIG. 4). It is believed that the particles are attached to the dye in such places due to the strong interaction in accordance with this invention.

Каждая из псевдотонкодиспергированных частиц поляризуемого полимера состоит из полимеров, сильно взаимодействующих друг с другом с условным образованием физических поперечных связей. Это предотвращает отделение частиц от красителя или полимерного компонента, имеющего гидрофильную группу, и постоянное вымывание частиц, даже если частицы содержат множество гидрофильных групп. Наоборот, краситель, полученный инкапсулированием (описанный, например, в выложенной заявке на патент Японии №Н8-183920) не всегда демонстрирует достаточную стабильность при хранении в течение длительного периода времени, так как сильно гидрофильный полимер не может быть прочно связан с красителем.Each of the pseudo-finely dispersed particles of the polarizable polymer consists of polymers that interact strongly with each other with the conditional formation of physical cross-links. This prevents the particles from separating from the dye or polymer component having a hydrophilic group, and the constant leaching of particles, even if the particles contain many hydrophilic groups. On the contrary, the dye obtained by encapsulation (described, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. H8-183920) does not always demonstrate sufficient storage stability over a long period of time, since a strongly hydrophilic polymer cannot be firmly bound to the dye.

Псевдотонкодиспергированные частицы поляризуемого полимера, прикрепленные к красителю для получения диспергируемого красителя в соответствии с данным изобретением, обладают еще одним преимуществом, которое заключается в увеличенной удельной поверхности вследствие морфологии фиксации. Увеличенная удельная поверхность очень эффективно способствует возникновению заряда на частицах и на поверхности красителя. В результате поверхность диспергируемого красителя очень сильно заряжена. Другими словами, диспергируемый краситель в соответствии с данным изобретением имеет морфологию, при которой его поверхность заряжается более эффективно и более сильно, и он обладает более высокой стабильностью дисперсии по сравнению с красителем, покрытым полимерной оболочкой, описанным в выложенной заявке на патент Японии №Н8-183920, даже если полимерный компонент имеет более низкое кислотное или аминовое число.Pseudo-finely dispersed particles of a polarizable polymer attached to a dye to obtain a dispersible dye according to this invention have another advantage, which is an increased specific surface area due to fixation morphology. The increased specific surface very effectively contributes to the appearance of a charge on the particles and on the surface of the dye. As a result, the surface of the dispersible colorant is very heavily charged. In other words, the dispersible dye in accordance with this invention has a morphology in which its surface is charged more efficiently and more strongly, and it has a higher dispersion stability than the dye coated with a polymer shell described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H8- 183920, even if the polymer component has a lower acid or amine number.

В целом, органические пигменты являются несолюбилизированными (подходящие пигменты), когда их несущие цвет молекулы кристаллизуются путем сильного взаимодействия. При применении органического пигмента в качестве красителя для диспергируемого красителя в соответствии с данным изобретением, псевдотонкодиспергированные частицы поляризуемого полимера прикрепляются к частицам пигмента над несколькими молекулами красителя, как показано на Фиг.5, благодаря множеству мест взаимодействия на контактной поверхности между псевдотонкодиспергированными поляризуемыми частицами и красителем, как описано выше. Поэтому «отслоение пигмента» (показанное на Фиг.6А и 6В) вызываемое красителем, становящимся локально гидрофильным, не должно происходить в данном изобретении. При применении органического пигмента в качестве красителя предпочтительно, чтобы псевдотонкодиспергированные частицы поляризуемого полимера имели меньший размер по сравнению с частицами диспергированного пигмента, но больший размер, чем молекулы красителя, что дает диспергируемый краситель, содержащий сильно диспергируемый пигмент, при этом не разрушая кристаллическую структуру пигмента.In general, organic pigments are not solubilized (suitable pigments) when their color-bearing molecules crystallize by strong interaction. When using organic pigment as a colorant for a dispersible colorant in accordance with this invention, pseudo-fine particles of a polarizable polymer are attached to the pigment particles over several dye molecules, as shown in FIG. 5, due to the many interaction points on the contact surface between the pseudo-fine dispersed polarizable particles and the dye, as described above. Therefore, “pigment detachment” (shown in FIGS. 6A and 6B) caused by a dye becoming locally hydrophilic should not occur in this invention. When using organic pigment as a dye, it is preferable that the pseudo-finely dispersed particles of the polarizable polymer have a smaller size than the particles of the dispersed pigment, but larger than the dye molecules, which gives a dispersible dye containing a highly dispersible pigment, without destroying the crystal structure of the pigment.

Условия «прикрепления» псевдотонкодиспергированных частиц поляризуемого полимера к красителю в данном изобретении может быть просто подтверждено следующим методом, включающим разделение в три стадии. На первой стадии испытуемый краситель отделяют от другого растворимого в воде компонента (включая растворимый в воде полимер), присутствующего в чернилах или водной дисперсии. На второй стадии краситель и нерастворимый в воде полимерный компонент отделяют от осадка, полученного на первой стадии. На третьей стадии разделяют слабо адсорбированный полимерный компонент и диспергируемый краситель, к которому прикреплены псевдотонкодиспергированные частицы поляризуемого полимера, для количественного анализа полимерного компонента в надосадочном растворе, полученном на третьей стадии, и сравнивают осадок, полученный на второй стадии с осадком, полученным на третьей стадии. Этот метод может подтвердить условия, в которых псевдотонкодиспергированные частицы поляризуемого полимера прикрепляются к красителю.The conditions for the “attachment” of pseudo-fine dispersed particles of a polarizable polymer to a dye in this invention can simply be confirmed by the following method, which involves separation in three stages. In a first step, the test dye is separated from another water-soluble component (including a water-soluble polymer) present in the ink or aqueous dispersion. In the second stage, the dye and the water-insoluble polymer component are separated from the precipitate obtained in the first stage. In the third stage, the weakly adsorbed polymer component and the dispersible dye, to which pseudo fine particles of the polarizable polymer are attached, are separated for quantitative analysis of the polymer component in the supernatant obtained in the third stage, and the precipitate obtained in the second stage is compared with the precipitate obtained in the third stage. This method can confirm the conditions under which pseudo fine particles of a polarizable polymer are attached to a dye.

Более конкретно, условия могут быть подтверждены следующими методами. Получают чернила или водную дисперсию (20 г), в которой диспергирован краситель в количестве около 10 мас.% от общей массы твердых веществ, и центрифугируют при 12000 об/мин в течение 60 минут на первой стадии. Полученный осадок, содержащий краситель, осевший в нижний слой, повторно диспергируют в практически тройном объеме чистой воды и центрифугируют при 80000 об/мин в течение 90 минут на второй стадии. Затем полученный осадок, содержащий краситель, осевший в нижний слой, повторно диспергируют в тройном объеме чистой воды и снова центрифугируют при 80000 об/мин в течение 90 минут на третье стадии. Полученный осадок, содержащий краситель, осевший в нижний слой, собирают из системы. Осадок, полученный на второй и третьей стадиях, сушат в вакууме при температуре 30°С в течение 18 часов и изучают на сканирующем электронном микроскопе с увеличением 50000, при этом каждый полученный образец содержит около 0,5 г твердых веществ. Если изучаемый диспергируемый краситель имеет множество тонкодиспергированных частиц или подобных агломератов, прикрепленных к поверхности, и осадок, полученный на второй и третьей стадиях, имеет такую же морфологию, то считают, что псевдотонкодиспергированные частицы поляризуемого полимера прикреплены к красителю. Кроме того, около половины верхнего надосадочного слоя, полученного на третьей стадии, медленно собирают из системы и сушат при температуре 60°С в течение 8 часов для определения содержания твердых веществ исходя из разницы веса до и после сушки. Если она менее 1%, считают, что псевдотонкодиспергированные частицы поляризуемого полимера не отделяются от диспергируемого красителя, и эти частицы прикреплены к красителю.More specifically, the conditions can be confirmed by the following methods. An ink or an aqueous dispersion (20 g) is obtained in which dye is dispersed in an amount of about 10 wt.% Of the total mass of solids, and centrifuged at 12,000 rpm for 60 minutes in the first stage. The obtained precipitate containing a dye deposited in the lower layer was redispersed in an almost triple volume of pure water and centrifuged at 80,000 rpm for 90 minutes in the second stage. Then, the obtained precipitate containing a dye deposited in the lower layer is redispersed in a triple volume of pure water and centrifuged again at 80,000 rpm for 90 minutes in the third stage. The resulting precipitate containing dye deposited in the lower layer is collected from the system. The precipitate obtained in the second and third stages is dried in vacuum at a temperature of 30 ° C for 18 hours and studied using a scanning electron microscope with an increase of 50,000, each sample containing about 0.5 g of solids. If the dispersible dye under study has many finely dispersed particles or similar agglomerates attached to the surface, and the precipitate obtained in the second and third stages has the same morphology, then it is believed that the pseudo fine dispersed particles of the polarizable polymer are attached to the dye. In addition, about half of the upper supernatant obtained in the third stage is slowly collected from the system and dried at 60 ° C for 8 hours to determine the solids content based on the difference in weight before and after drying. If it is less than 1%, it is believed that the pseudo fine dispersed particles of the polarizable polymer are not separated from the dispersible dye, and these particles are attached to the dye.

Условия отделения, описанные выше, являются предпочтительным примером, но могут применяться любые методики для оценки того, является ли краситель диспергируемым красителем в соответствии с данным изобретением, если он удовлетворяет условиям отделения на трех стадиях. Более конкретно, на первой стадии отделяют краситель, присутствующий в чернилах или водной дисперсии, и полимерные компоненты, адсорбированные на нем из растворимых в воде компонентов. На второй стадии отделяют краситель и полимерный компонент, прикрепленный к нему, от другого полимерного компонента(ов), адсорбированного в краситель. На третьей стадии подтверждают, что полимерный компонент, прикрепленный к красителю, не отделяется от красителя. Нет необходимости говорить, что может применяться любая методика, которая может удовлетворить цели каждой стадии, является ли она известной или новой. Они может включать больше или меньше трех стадий.The separation conditions described above are a preferred example, but any methodology can be used to assess whether the dye is a dispersible dye in accordance with this invention if it satisfies the separation conditions in three stages. More specifically, in the first step, the dye present in the ink or aqueous dispersion is separated and the polymer components adsorbed therefrom from water-soluble components. In a second step, the dye and the polymer component attached to it are separated from the other polymer component (s) adsorbed into the dye. In a third step, it is confirmed that the polymer component attached to the dye does not separate from the dye. Needless to say, any technique that can meet the goals of each stage can be applied, whether it is known or new. They may include more or less than three stages.

Вторым вариантом данного изобретения является диспергируемый краситель, который является самодиспергируемым, с псевдотонкодиспергированными частицами поляризуемого полимера 2, прикрепленными к нерастворимому в воде красителю 1. Как описано выше, диспергируемый краситель в соответствии с данным изобретением является самодиспергируемым, т.е. он может стабильно диспергироваться в воде и водных чернилах, особенно при отсутствии поверхностно-активных веществ или полимерных диспергаторов. Определения и метод оценки описаны ниже. Диспергируемый краситель в соответствии с данным изобретением может распределяться без применения полимерного диспергатора, другого полимерного компонента или поверхностно-активных веществ, которые могут отделяться от красителя в течение длительных периодов и которые традиционно применяются для стабилизации дисперсии красителя. В результате, диспергируемый краситель в соответствии с данным изобретением придает еще одно преимущество водным чернилам, а именно большую степень свободы в подборе состава компонентов, отличных от диспергируемого красителя. Поэтому водные чернила, содержащие диспергируемый краситель в соответствии с данным изобретением, могут обеспечивать достаточно высокую концентрацию печати даже на проницаемом для чернил субстрате для записи, например, обычной бумаге для печати.A second embodiment of the invention is a dispersible colorant that is self-dispersible, with pseudo-fine particles of a polarizable polymer 2, attached to a water-insoluble colorant 1. As described above, the dispersible colorant in accordance with this invention is self-dispersible, i.e. it can be stably dispersed in water and aqueous ink, especially in the absence of surfactants or polymer dispersants. Definitions and assessment method are described below. The dispersible colorant in accordance with this invention can be dispensed without the use of a polymer dispersant, another polymer component or surfactants that can separate from the dye for extended periods and which are traditionally used to stabilize the dye dispersion. As a result, the dispersible colorant in accordance with this invention gives another advantage to aqueous ink, namely a greater degree of freedom in the selection of the composition of components other than the dispersible colorant. Therefore, aqueous ink containing a dispersible colorant in accordance with this invention can provide a sufficiently high print concentration even on an ink-permeable recording substrate, for example, ordinary printing paper.

Самодиспергируемость диспергируемого красителя в соответствии с данным изобретением может быть подтверждена, например, следующим методом. Чернила или водную дисперсию, в которой диспергирован краситель, десятикратно разбавляют чистой водой, и концентрируют до исходной концентрации с помощью ультрафильтра, улавливающего молекулярный вес 50000. Концентрированный раствор центрифугируют при 12000 об/мин в течение 2 часов, и полученный осадок собирают и повторно диспергируют в чистой воде. Краситель считается самодиспергируемым, если осадок хорошо повторно диспергируется. Хорошо или плохо ли он диспергируется, оценивают, принимая во внимание следующие наблюдения; визуально дисперсия является однородной, после выстаивания раствора в течение 1-2 часов никакого видимого осадка не наблюдается, или осадок, если он есть, может быть диспергирован при легком встряхивании раствора, и диаметр диспергированных частиц, определенный динамическим светорассеиванием, не более чем в 2 раза больше диаметра частиц до обработки.The self-dispersibility of a dispersible colorant in accordance with this invention can be confirmed, for example, by the following method. The ink or aqueous dispersion in which the dye is dispersed is diluted ten times with pure water and concentrated to the initial concentration using an ultrafilter trapping a molecular weight of 50,000. The concentrated solution is centrifuged at 12,000 rpm for 2 hours, and the resulting precipitate is collected and redispersed in clean water. The dye is considered self-dispersible if the precipitate is well re-dispersed. Good or bad whether it is dispersible, evaluate, taking into account the following observations; the dispersion is visually homogeneous, after the solution has matured for 1-2 hours, no visible precipitate is observed, or the precipitate, if any, can be dispersed by lightly shaking the solution, and the diameter of the dispersed particles, determined by dynamic light scattering, is not more than 2 times larger particle diameter before processing.

Как описано выше, диспергируемый краситель в соответствии с данным изобретением имеет большую удельную поверхность, которую получают за счет прикрепления псевдотонкодиспергированных частиц поляризуемого полимера к красителю, и обладает превосходной устойчивостью при хранении, будучи сильно заряжен на большой площади. Более предпочтительные результаты могут быть получены при применении псевдотонкодиспергированных частиц поляризуемого полимера, в большом количестве прикрепленных к красителю при однородном распределении. Особенно предпочтительно, чтобы эти частицы были на определенном расстоянии друг от друга и, предпочтительно, однородно распределены. Еще более предпочтительно, поверхность красителя между такими частицами должна быть открыта. Такие морфологии могут быть подтверждены с помощью трансмиссионного или сканирующего электронного микроскопа. Другими словами, исследования на микроскопах могут подтвердить, находятся ли частицы на определенном расстоянии друг от друга, или открыта ли поверхность красителя между такими частицами. Такие частицы могут быть местами ближе друг к другу или сконденсированы друг с другом в некоторых случаях. Однако в данной области техники очевидно, что такие частицы прикреплены к красителю, если в целом они находятся на определенном расстоянии друг от друга или поверхность красителя между такими частицами открыта, и эти условия преобладают.As described above, the dispersible dye in accordance with this invention has a large specific surface area, which is obtained by attaching pseudo-fine dispersed particles of a polarizable polymer to the dye, and has excellent storage stability when heavily charged over a large area. More preferred results can be obtained by using pseudo-fine dispersed particles of a polarizable polymer, attached in large quantities to a dye in a uniform distribution. It is particularly preferred that these particles are at a certain distance from each other and, preferably, uniformly distributed. Even more preferably, the surface of the dye between such particles should be open. Such morphologies can be confirmed using a transmission or scanning electron microscope. In other words, microscopic studies can confirm whether the particles are at a certain distance from each other, or if the surface of the dye is open between such particles. Such particles may be places closer to each other or condensed with each other in some cases. However, in the art it is obvious that such particles are attached to the dye, if in general they are at a certain distance from each other or the surface of the dye between such particles is open, and these conditions prevail.

Более того было обнаружено, что водные чернила, содержащие диспергируемый краситель в соответствии с данным изобретением, быстро сохнут на субстрате для записи, предположительно, благодаря приведенному ниже механизму, который, тем не менее, не полностью подтвержден. Диспергируемый краситель диспергируется в чернилах с прикрепленными к его поверхности псевдотонкодиспергированными частицами поляризуемого полимера, как описано выше. Когда чернила попадают на субстрат для записи, растворитель в чернилах абсорбируется в мелкие поры субстрата (пустоты между волокнами целлюлозы для бумаги, или мелкие поры в принимающем слое для бумаги с покрытием или глянцевой бумаге), благодаря явлению капиллярности. Затем диспергируемый краситель в соответствии с данным изобретением образует множество мелких промежутков на площади, на которой краситель контактирует друг с другом, и однородно распределены псевдотонкодиспергированные частицы поляризуемого полимера, что является результатом его морфологических характеристик. Поэтому чернильный растворитель, присутствующий между частицами красителя, быстро абсорбируется в субстрат для записи благодаря явлению капиллярности. Водные чернила в соответствии с данным изобретением обладают более предпочтительными характеристиками быстроты высыхания, если они содержат диспергируемый краситель, содержащий псевдотонкодиспергированные частицы поляризуемого полимера, однородно распределенные на поверхности. Это наблюдение подтверждает приведенный выше механизм быстрой сушки.Moreover, it was found that aqueous ink containing a dispersible colorant in accordance with this invention, quickly dry on a recording substrate, presumably due to the mechanism below, which, however, is not fully confirmed. The dispersible colorant is dispersible in the ink with pseudo fine particles of a polarizable polymer attached to its surface, as described above. When ink enters the recording substrate, the solvent in the ink is absorbed into the fine pores of the substrate (voids between the paper pulp fibers, or the fine pores in the receiving layer for coated paper or glossy paper) due to the capillarity phenomenon. The dispersible colorant in accordance with this invention then forms many small gaps in the area over which the colorant is in contact with each other and the pseudo fine particles of the polarizable polymer are uniformly distributed, which is the result of its morphological characteristics. Therefore, the ink solvent present between the dye particles is rapidly absorbed into the recording substrate due to the capillarity phenomenon. Aqueous inks in accordance with this invention have more preferred drying speed characteristics if they contain a dispersible colorant containing pseudo fine particles of a polarizable polymer uniformly distributed on the surface. This observation confirms the above mechanism of quick drying.

Диспергируемый краситель в соответствии с данным изобретением предпочтительно имеет на поверхности функциональные группы с плотностью не менее 250 мкмоль/г и не более 1000 мкмоль/г, более предпочтительно, не менее 290 мкмоль/г и не более 900 мкмоль/г. Он может иметь худшие характеристики стабильности при хранении в течение длительного периода времени, если плотность меньше указанной. При значительно большей плотности, с другой стороны, может быть трудно выдерживать высокую концентрацию печати из-за избыточной стабильности дисперсии и, следовательно, проницаемости в субстрат для записи. Плотность поверхностных функциональных групп более предпочтительно составляет не менее 350 мкмоль/г и не более 800 мкмоль/г при применении в качестве красителя сажи, так как сажа имеет более высокую удельную массу, требующую более высокой стабильности дисперсии и более высокой концентрации черного на субстрате для записи. Плотность поверхностных функциональных групп может быть определена, например, следующим методом, если диспергируемый краситель заряжен отрицательно. Водную дисперсию или чернила, содержащие диспергируемый краситель, разбавляют избыточным количеством хлористоводородной кислоты (HCl) и центрифугируют при 20000 об/мин в течение 1 часа. Полученный осадок собирают и повторно диспергируют в чистой воде, и концентрацию твердых веществ в осадке определяют методом сушки. Повторно диспергированный осадок взвешивают и затем в него добавляют известное количество гидрокарбоната натрия. Смесь перемешивают с получением дисперсии, которую центрифугируют при 80000 об/мин в течение 2 часов. Надосадочный раствор взвешивают и титруют с 0,1 н. хлористоводородной кислотой для нейтрализации, что позволяет определить плотность поверхностных функциональных групп (моль/г - краситель) вычитанием известного количества гидрокарбоната натрия из количества для нейтрализации. Если диспергируемый краситель заряжен катионной группой в качестве полярной группы, плотность поверхностных функциональных групп определяют по схожей методике за исключением того, что хлористоводородную кислоту и гидрокарбонат натрия заменяют на гидроксид натрия (NaOH) и хлорид аммония, соответственно.The dispersible colorant in accordance with this invention preferably has functional groups on the surface with a density of not less than 250 μmol / g and not more than 1000 μmol / g, more preferably not less than 290 μmol / g and not more than 900 μmol / g. It may have worse storage stability over an extended period of time if the density is less than indicated. At a significantly higher density, on the other hand, it can be difficult to withstand a high print concentration due to the excessive stability of the dispersion and, therefore, the permeability of the recording substrate. The density of surface functional groups is more preferably not less than 350 μmol / g and not more than 800 μmol / g when used as a dye soot, since soot has a higher specific gravity, requiring higher dispersion stability and a higher black concentration on the recording substrate . The density of surface functional groups can be determined, for example, by the following method, if the dispersible dye is negatively charged. An aqueous dispersion or ink containing a dispersible colorant is diluted with excess hydrochloric acid (HCl) and centrifuged at 20,000 rpm for 1 hour. The precipitate obtained is collected and redispersed in pure water, and the concentration of solids in the precipitate is determined by drying. The redispersed precipitate is weighed and then a known amount of sodium bicarbonate is added to it. The mixture was stirred to obtain a dispersion, which was centrifuged at 80,000 rpm for 2 hours. The supernatant is weighed and titrated with 0.1 N hydrochloric acid to neutralize, which allows you to determine the density of surface functional groups (mol / g - dye) by subtracting a known amount of sodium bicarbonate from the amount to be neutralized. If the dispersible dye is charged with a cationic group as a polar group, the density of the surface functional groups is determined by a similar method except that hydrochloric acid and sodium bicarbonate are replaced by sodium hydroxide (NaOH) and ammonium chloride, respectively.

Диспергируемый краситель, имеющий поверхностную энергию 70 мДж/м2 или менее, является одним из предпочтительных вариантов данного изобретения. Авторы данного изобретения обнаружили, что диспергируемый краситель может обеспечивать адекватную фиксацию на субстрате для записи, если его поверхностная энергия находится в указанном интервале. Краситель, имеющий поверхностную энергию, значительно превышающую 70 мДж/м2, может затруднить равномерное выделение красителя из водной среды чернил из-за избыточной гидрофильности поверхности диспергируемого красителя, и может затруднить равномерное высыхание напечатанного изображения. Кроме того, высохшее изображение может быть недостаточно устойчиво к воде, предположительно из-за сильной гидрофильности поверхности диспергируемого красителя, что вызывает повторное диспергирование красителя на субстрате для записи после его агломерации, если изображение контактирует с водой или водным маркером. Поверхностная энергия диспергируемого красителя в соответствии с данным изобретением может контролироваться поверхностным зарядом красителя, структурой функциональной группы и химической и поверхностной структурой псевдотонкодиспергированных частиц поляризуемого полимера, прикрепленных к красителю. Кроме того, химическая и поверхностная структура псевдотонкодиспергированных частиц поляризуемого полимера может контролироваться любым инициатором полимеризации и мономерными компонентами в процессе синтеза частиц.A dispersible colorant having a surface energy of 70 mJ / m 2 or less is one of the preferred embodiments of the present invention. The inventors have found that a dispersible colorant can provide adequate fixation to the recording substrate if its surface energy is in the indicated range. A dye having a surface energy significantly greater than 70 mJ / m 2 may make it difficult to uniformly release the dye from the aqueous medium of the ink due to excessive hydrophilicity of the surface of the dispersible dye, and may make it difficult to uniformly dry the printed image. In addition, a dried image may not be sufficiently resistant to water, presumably due to the strong hydrophilicity of the surface of the dispersible dye, which causes the dye to redisperse on the recording substrate after it agglomerates if the image is in contact with water or a water marker. The surface energy of the dispersible dye in accordance with this invention can be controlled by the surface charge of the dye, the structure of the functional group, and the chemical and surface structure of the pseudo-finely dispersed particles of the polarizable polymer attached to the dye. In addition, the chemical and surface structure of the pseudo-fine dispersed particles of the polarizable polymer can be controlled by any polymerization initiator and monomer components during particle synthesis.

«Поверхностная энергия» в данном описании означает свободную энергию на контактной поверхности между материалами и зависит от химической структуры контактной поверхности. Материал с более высокой поверхностной энергией является более смачиваемым и совместимым с водой. Поверхностная энергия диспергируемого красителя определяется как значение, определенное с помощью обратного газового хроматографа от Surface Measurement System. Более конкретно, она определяется экстраполированием времени удержания газа для диспергируемого красителя, отвержденного в порошок, в качестве стационарной фазы, и органического газа с различной полярностью в подвижной фазе."Surface energy" in this description means the free energy on the contact surface between the materials and depends on the chemical structure of the contact surface. Material with higher surface energy is more wettable and compatible with water. The surface energy of a dispersible colorant is determined as the value determined using a Surface Measurement System inverse gas chromatograph. More specifically, it is determined by extrapolating the gas retention time for a dispersible colorant, solidified into powder, as a stationary phase, and organic gas with different polarity in the mobile phase.

Далее описан каждый компонент диспергируемого красителя в соответствии с данным изобретением.The following describes each component dispersible dye in accordance with this invention.

КрасительDye

Описан краситель, который является одним из компонентов диспергируемого красителя в соответствии с данным изобретением. Это может быть любой известный или новый краситель. Однако предпочтительно, чтобы он представлял собой гидрофобный краситель, неорганический пигмент, органический пигмент, металлический коллоид или окрашенный полимерный порошок, который нерастворим в воде и может быть стабильно диспергирован в воде в присутствии диспергатора. Предпочтительно, диаметр его частиц составляет, в дисперсии, от 0,01 до 0,5 мкм (от 10 до 500 нм), более предпочтительно, от 0,03 до 0,3 мкм (от 30 до 300 нм). Диспергируемый краситель в соответствии с данным изобретением, частицы которого, в дисперсии, имеют диаметр в указанных выше пределах, является превосходным диспергируемым красителем для водных чернил, так как такой краситель обладает высокой способностью к окрашиванию и придает изображениям высокую степень сопротивляемости окружающей среде. Диаметр в дисперсии определяют как кумулятивный средний диаметр, определенный динамическим светорассеянием.Described dye, which is one of the components of the dispersible dye in accordance with this invention. It can be any known or new dye. However, it is preferable that it is a hydrophobic dye, inorganic pigment, organic pigment, metallic colloid or colored polymer powder, which is insoluble in water and can be stably dispersed in water in the presence of a dispersant. Preferably, its particle diameter is, in dispersion, from 0.01 to 0.5 μm (from 10 to 500 nm), more preferably from 0.03 to 0.3 μm (from 30 to 300 nm). The dispersible colorant in accordance with this invention, the particles of which, in the dispersion, have a diameter within the above ranges, is an excellent dispersible colorant for aqueous inks, since such a colorant has a high stainability and gives the images a high degree of environmental resistance. The diameter in the dispersion is defined as the cumulative average diameter determined by dynamic light scattering.

Неорганические пигменты, применяемые для красителя, включают сажу, оксид титана, белый цинк, оксид цинка, трипон, оксид железа, оксид алюминия, двуокись кремния, каолинит, монтмориллонит, тальк, сульфат бария, карбонат кальция, кварц, окись алюминия, красный кадмий, красный оксид железа, красный молибден, вермиллион хрома, оранжевый молибдат, желтый свинец, желтый хром, желтый кадмий, желтый оксид железа, желтый титан, оксид хрома, пиридиан, зеленый кобальт, зеленый титан-кобальт, зеленый хром-кобальт, насыщенный синий, ультрамариновый синий, берлинскую лазурь, синий кобальт, лазурный синий, фиолетовый марганец, фиолетовый кобальт и слюду.Inorganic pigments used for the dye include carbon black, titanium oxide, white zinc, zinc oxide, tripon, iron oxide, alumina, silica, kaolinite, montmorillonite, talc, barium sulfate, calcium carbonate, quartz, alumina, red cadmium, red iron oxide, red molybdenum, chromium vermillion, orange molybdate, yellow lead, yellow chromium, yellow cadmium, yellow iron oxide, yellow titanium, chromium oxide, pyridian, green cobalt, green titanium cobalt, green chromium cobalt, saturated blue, ultramarine blue, b rlinskuyu blue, cobalt blue, cerulean blue, manganese violet, cobalt violet and mica.

Органические пигменты, применяемый в данном изобретении, включают пигменты на основе азосоединений, азометина, полиазо, фталоцианита, хинакридона, антрахинона, индиго, тиоиндиго, хинофталона, бензимидазолона, изоиндолина и изоиндолинона.Organic pigments used in this invention include those based on azo compounds, azomethine, polyazo, phthalocyanite, quinacridone, anthraquinone, indigo, thioindigo, quinophthalone, benzimidazolone, isoindoline and isoindolinone.

Органические, нерастворимые в воде красители, применяемые в соответствии с данным изобретением, включают гидрофобные красители, например, на основе азосоединений, антрахинона, индиго, фталоцианата, карбонила, хинонимина, метина, хинолина и нитро. Среди них особенно предпочтительны диспергируемые красители.Organic, water-insoluble dyes used in accordance with this invention include hydrophobic dyes, for example, based on azo compounds, anthraquinone, indigo, phthalocyanate, carbonyl, quinonymine, methine, quinoline and nitro. Among them, dispersible colorants are particularly preferred.

Псевдотонкодиспергированные частицы поляризуемого полимераPseudo-fine dispersed particles of a polarizable polymer

Псевдотонкодиспергированные частицы поляризуемого полимера, которые являются еще одним компонентом диспергируемого красителя в соответствии с данным изобретением, определены как мелкие агломераты полимера с достаточно высокой степенью полимеризации, имеющие маленькие диспергируемые единицы (диаметр в дисперсии) в воде (или чернилах), которыми они прикрепляются к красителю. Мелкий агломерат морфологически близок к сфере в псевдовиде или в виде агломерированных тонкодиспергированных частиц (псевдотонкодиспергированные частицы поляризуемого полимера), имеющих одинаковый размер в определенном интервале. Полимерный компонент псевдотонкодиспергированных частиц поляризуемого полимера предпочтительно состоит из частиц, физически или химически поперечно сшитых друг с другом. Являются ли они поперечно-сшитыми друг с другом, можно проверить с применением, например, следующего метода. Полимерный компонент, который состоит из псевдотонкодиспергированных поляризуемых частиц, оценивают заранее по известному методу анализа и синтезируют полимеризацией в растворе линейный полимер, имеющий такую же химическую структуру (или композицию мономерных единиц). Затем псевдотонкодиспергированные частицы поляризуемого полимера и полимер смешивают в органическом растворителе, являющемся хорошим растворителем для полимера, для сравнения их растворимости. Псевдотонкодиспергированные частицы поляризуемого полимера считаются поперечно-сшитыми внутри, если они имеют более низкую растворимость по сравнению с полимером.Pseudo-finely dispersed particles of a polarizable polymer, which are another component of a dispersible dye in accordance with this invention, are defined as small polymer agglomerates with a sufficiently high degree of polymerization, having small dispersible units (diameter in dispersion) in water (or ink) by which they are attached to the dye . A small agglomerate is morphologically close to a sphere in a pseudo-species or in the form of agglomerated finely dispersed particles (pseudo-finely dispersed particles of a polarizable polymer) having the same size in a certain range. The polymer component of the pseudo-fine dispersed particles of the polarizable polymer preferably consists of particles physically or chemically crosslinked to each other. Whether they are cross-linked with each other can be checked using, for example, the following method. The polymer component, which consists of pseudo-finely dispersed polarizable particles, is evaluated in advance by a known analysis method and a linear polymer having the same chemical structure (or composition of monomer units) is synthesized by polymerization in solution. Then the pseudo fine particles of the polarizable polymer and the polymer are mixed in an organic solvent, which is a good solvent for the polymer, to compare their solubility. Pseudo-finely dispersed particles of a polarizable polymer are considered cross-linked internally if they have a lower solubility compared to the polymer.

Другим предпочтительным вариантом являются частицы, имеющие кумулятивный средний диаметр не менее 10 нм и не более 200 нм, при измерении динамическим светорассеянием. Более предпочтительно, частицы имеют коэффициент полидисперсности диаметра в дисперсии не менее 0,2, с точки зрения стабильности при хранении диспергируемого красителя в течение длительного периода времени. Стабилизация мелкодисперсного красителя, которая является одной из основных целей данного изобретения, не может быть достигнута, если диспергированные частицы имеют средний диаметр более 200 нм или коэффициент полидисперсности составляет более 0,2. С другой стороны, псевдотонкодиспергированные частицы поляризуемого полимера, имеющие средний диаметр менее 10 нм, могут не иметь преимущества данного изобретения, так как они не смогут в достаточной степени сохранять морфологию псевдотонкодиспергированных частиц поляризуемого полимера, и полимер будет более легко растворяться в воде. Диспергированные частицы, имеющие средний диаметр не менее 10 нм и не более 200 нм, могут эффективно давать стабильную дисперсию красителя, что достигается за счет прикрепления псевдотонкодиспергированных частиц поляризуемого полимера к красителю, так как они меньше, чем частицы красителя. Представленные выше предпочтительные варианты действительны для случаев, когда диаметр диспергированных псевдотонкодиспергированных частиц поляризуемого полимера не может быть измерен. В таком случае диаметр может быть определен с помощью электронного микроскопа. Предпочтительный интервал диаметра должен быть такой, как указан выше, или близок к нему.Another preferred embodiment are particles having a cumulative average diameter of not less than 10 nm and not more than 200 nm, as measured by dynamic light scattering. More preferably, the particles have a coefficient of polydispersity of the diameter in the dispersion of at least 0.2, from the point of view of stability during storage of the dispersible dye for a long period of time. The stabilization of the finely dispersed dye, which is one of the main objectives of the present invention, cannot be achieved if the dispersed particles have an average diameter of more than 200 nm or a polydispersity coefficient of more than 0.2. On the other hand, pseudo-fine dispersed particles of a polarizable polymer having an average diameter of less than 10 nm may not have the advantages of the present invention, since they will not be able to sufficiently preserve the morphology of the pseudo-fine particles of a polarizable polymer, and the polymer will more readily dissolve in water. Dispersed particles having an average diameter of not less than 10 nm and not more than 200 nm can effectively give a stable dye dispersion, which is achieved by attaching pseudo-fine dispersed particles of a polarizable polymer to the dye, since they are smaller than the dye particles. The preferred embodiments presented above are valid for cases where the diameter of the dispersed pseudo fine particles of a polarizable polymer cannot be measured. In this case, the diameter can be determined using an electron microscope. The preferred diameter range should be as close to or as indicated above.

Если красителем является органический пигмент, особенно предпочтительно, чтобы диспергированные псевдотонкодиспергированные частицы поляризуемого полимера имели средний диаметр в указанных выше пределах и, в то же время, были меньше, чем частицы диспергируемого пигмента, и больше, чем молекулы диспергированного красителя, так как при удовлетворении данных условий можно получить очень стабильный по структуре и высокодиспергируемый краситель.If the dye is an organic pigment, it is particularly preferred that the dispersed pseudo-fine dispersed particles of the polarizable polymer have an average diameter within the above ranges and, at the same time, are smaller than the particles of the dispersible pigment and larger than the molecules of the dispersed dye, since when the data are satisfied conditions can be obtained very stable in structure and highly dispersible dye.

Поляризуемые частицы в соответствии с данным изобретением представляют собой такие частицы, которые имеют некую ионизированную функциональную группу в водной среде, предпочтительно, самодиспергирующуюся благодаря ее поляризуемости. Являются ли псевдотонкодиспергированные частицы поляризуемыми, можно подтвердить одним из представленных ниже известных методов; измерение дзета-потенциала поверхности частиц, потенциометрическое титрование для определения плотности функциональных групп, описанное ниже, подтверждение зависимости стабильности дисперсии псевдотонкодиспергированных частиц поляризуемого полимера от концентрации электролита после того, как водную дисперсию частиц смешивают с электролитом, и анализ химической структуры псевдотонкодиспергированных частиц поляризуемого полимера для подтверждения присутствия ионных функциональных групп.The polarizable particles in accordance with this invention are those particles that have a certain ionized functional group in an aqueous medium, preferably self-dispersing due to its polarizability. Whether pseudo-finely dispersed particles are polarizable can be confirmed by one of the following known methods; measuring the zeta potential of the particle surface, potentiometric titration to determine the density of functional groups described below, confirming the dependence of the stability of the dispersion of pseudo-fine particles of a polarizable polymer on the concentration of the electrolyte after the aqueous dispersion of particles is mixed with the electrolyte, and analysis of the chemical structure of the pseudo-fine particles of a polarizable polymer to confirm the presence of ionic functional groups.

Полимерный компонент псевдотонкодиспергированных частиц поляризуемого полимера не ограничен и может быть выбран из любого природного или синтетического полимерного соединения, а также из полимерного соединения, полученного в соответствии с данным изобретением. Полимеры, применяемые в качестве полимерного компонента в соответствии с данным изобретением, включают акриловый, стироловый/акриловый, полиэфирный, полиуретановый и полимочевинный полимер, а также полисахариды и полипептиды. В частности, предпочтительны полимеры и сополимеры, имеющие радикально-полимеризуемую ненасыщенную связь, которой характеризуются акриловые, стироловые/акриловые полимеры, так как они могут широко применяться и легко поддаются обработке для получения характеристик псевдотонкодиспергированных поляризуемых частиц.The polymer component of the pseudo-fine dispersed particles of the polarizable polymer is not limited and can be selected from any natural or synthetic polymer compound, as well as from the polymer compound obtained in accordance with this invention. The polymers used as the polymer component in accordance with this invention include acrylic, styrene / acrylic, polyester, polyurethane and polyurea, as well as polysaccharides and polypeptides. In particular, polymers and copolymers having a radically polymerizable unsaturated bond, which are characterized by acrylic, styrene / acrylic polymers, are preferred since they can be widely used and are easily processed to obtain characteristics of pseudo-finely dispersed polarizable particles.

Мономеры, имеющие радикально-полимеризуемую ненасыщенную связь (далее названные "радикально-полимеризуемые мономеры" или просто мономеры), предпочтительно применяемые в соответствии с данным изобретением, включают гидрофобные мономеры, такие как (мет)акриловые эфиры, например метилакрилат, этилакрилат, изопропилакрилат, н-пропилакрилат, н-бутилакрилат, трет-бутилакрилат, бензилакрилат, метилметакрилат, этилметакрилат, изопропилметакрилат, н-пропилметакрилат, н-бутилметакрилат, изо-бутилметакрилат, трет-бутилметакрилат, тридецилметакрилат и бензилметакрилат; мономеры на основе стирола, например, стирол, α-метилстирол, о-метилстирол, м-метилстирол, п-метилстирол и п-трет-бутилстирол; сложные эфиры итаконовой кислоты, например бензилитаконат; сложные эфиры малеиновой кислоты, например диметилмалеат; сложные эфиры фумаровой кислоты, например диметилфумарат; и акрилонитрил, метакрилонилрил и винилацетат.Monomers having a radical polymerizable unsaturated bond (hereinafter referred to as "radical polymerizable monomers" or simply monomers), preferably used in accordance with this invention, include hydrophobic monomers such as (meth) acrylic esters, for example methyl acrylate, ethyl acrylate, isopropyl acrylate, n propyl acrylate, n-butyl acrylate, tert-butyl acrylate, benzyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, isopropyl methacrylate, n-propyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, tert-butyl methacrylate, tridecylmeth rilat and benzyl; styrene-based monomers, for example styrene, α-methylstyrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene and p-tert-butylstyrene; itaconic acid esters, for example benzyl lithic acid; maleic acid esters, for example dimethyl maleate; fumaric acid esters, for example dimethyl fumarate; and acrylonitrile, methacrylonylryl and vinyl acetate.

Следующие соединения, которые относятся к категории гидрофильных мономеров, также предпочтительно применяют в соответствии с данным изобретением: мономеры, имеющие анионную группу, такие как мономеры, имеющие карбоксильную группу, например, акриловая кислота, метакриловая кислота, кротоновая кислота, этакриловая кислота, пропилакрилат, изопропилакрилатитаконовая кислота, фумаровая кислота и их соли; мономеры, имеющие группу сульфоновой кислоты, например, стиролсульфонат, 2-пропилакриламидсульфонат, (акриловая кислота)-2-этилсульфонат, (метакриловая кислота)-2-этилсульфонат, бутилакриламид сульфонат и их соли; и мономеры, имеющие группу фосфоновой кислоты, например (метакриловая кислота)-2-этилфосфонат и (акриловая кислота)-2-этилфосфонат. Среди них более предпочтительными являются акриловая кислота и метакриловая кислота.The following compounds, which belong to the category of hydrophilic monomers, are also preferably used in accordance with this invention: monomers having an anionic group, such as monomers having a carboxyl group, for example, acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, ethacrylic acid, propyl acrylate, isopropyl acrylate tacon acid, fumaric acid and their salts; monomers having a sulfonic acid group, for example styrene sulfonate, 2-propyl acrylamide sulfonate, (acrylic acid) -2-ethyl sulfonate, (methacrylic acid) -2-ethyl sulfonate, butyl acrylamide sulfonate and their salts; and monomers having a phosphonic acid group, for example (methacrylic acid) -2-ethylphosphonate and (acrylic acid) -2-ethylphosphonate. Among them, acrylic acid and methacrylic acid are more preferred.

Мономеры, имеющие катионную группу, включают мономеры, имеющие первичную аминогруппу, например аминоэтилакрилат, аминопропилакрилат, амидметакрилат, аминоэтилметакрилат, аминопропилметакрилат; мономеры, имеющие вторичную аминогруппу, например метиламиноэтилакрилат, метиламинопропилакрилат, этиламиноэтилакрилат, этиламинопропилакрилат, метиламиноэтилметакрилат, метиламинопропилметакрилат, этиламиноэтилметакрилат и этиламинопропилметакрилат; мономеры, имеющие третичную аминогруппу, например диметиламиноэтилакрилат, диэтиламиноэтилакрилат, диметиламинопропилакрилат, диэтиламинопропилакрилат, диметиламиноэтилметакрилат, диэтиламиноэтилметакрилат, диметиламинопропилметакрилат и диэтиламинопропилметкрилат; мономеры, имеющие четвертичную аммониевую группу, например, хлорид диметиламиноэтилметилакрилата, хлорид диметиламиноэтилметилметакрилата, хлорид диметиламиноэтилбензилакрилата, хлорид диметиламиноэтилбензилметакрилата; и виниловые имидазолы.Monomers having a cationic group include monomers having a primary amino group, for example aminoethyl acrylate, aminopropyl acrylate, amide methacrylate, amino ethyl methacrylate, aminopropyl methacrylate; monomers having a secondary amino group, for example methylaminoethyl acrylate, methylaminopropyl acrylate, ethylamino ethyl acrylate, ethyl aminopropyl acrylate, methylamino ethyl methacrylate, methyl aminopropyl methacrylate, ethyl amino ethyl methacrylate and ethyl aminopropyl methacrylate; monomers having a tertiary amino group, for example dimethylaminoethyl acrylate, diethylaminoethyl acrylate, dimethylaminopropyl acrylate, diethylaminopropyl acrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, diethylaminoethyl methacrylate, dimethylaminopropyl methacrylate and diethylaminopropyl methacrylate; monomers having a quaternary ammonium group, for example, dimethylaminoethyl methyl acrylate chloride, dimethylaminoethyl methyl methacrylate chloride, dimethylaminoethyl benzyl acrylate chloride, dimethylaminoethyl benzyl methacrylate chloride; and vinyl imidazoles.

Неионные гидрофильные мономеры включают соединения, имеющие и радикально-полимеризуемую ненасыщенную связь, и гидроксильную группу, которые обладают сильной гидрофильностью. Они включают гидроксиметил(мет)акрилат, гидроксиэтил(мет)акрилат и гидроксипропил(мет)акрилат. Другие известные или новые олигомеры и макрономеры различных типов могут применяться без ограничений.Nonionic hydrophilic monomers include compounds having both a radical polymerizable unsaturated bond and a hydroxyl group that are highly hydrophilic. These include hydroxymethyl (meth) acrylate, hydroxyethyl (meth) acrylate and hydroxypropyl (meth) acrylate. Other known or new oligomers and macronomers of various types may be used without limitation.

Применение поперечно-сшитого мономера является еще одним предпочтительным вариантом. Такие мономеры включают дивинилбензол, аллил(мет)акрилат и метиленбисакриламид. Могут применяться другие известные или новые поперечно-сшитые мономеры различных типов.The use of cross-linked monomer is another preferred option. Such monomers include divinylbenzene, allyl (meth) acrylate and methylene bisacrylamide. Other known or new cross-linked monomers of various types may be used.

Различные характеристики диспергируемого красителя и псевдотонкодиспергированных частиц поляризуемого полимера могут соответствующим образом контролироваться по множеству контрольных параметров, таких как тип и соотношение сополимеризации мономера, который составляет псевдотонкодиспергированные частицы поляризуемого полимера, и тип и концентрация инициатора полимеризации для полимеризации мономера. Применение сополимера, состоящего из, по меньшей мере, одного типа гидрофобного мономера и, по меньшей мере, одного типа гидрофильного мономера, выбранного из представленных выше, для псевдотонкодиспергированных частиц поляризуемого полимера является одним из особенно предпочтительных вариантов. Применение, по меньшей мере, одного типа гидрофобного мономера дает частицы с хорошими свойствами прикрепления к красителю и тепловой стабильности, а применение, по меньшей мере, одного типа гидрофильного мономера дает хорошую контролируемость морфологии и стабильность дисперсии. Поэтому введение таких мономеров одновременно может дать псевдотонкодиспергированные частицы поляризуемого полимера, которые хорошо прикрепляются к красителю и имеют хорошую стабильность дисперсии. Псевдотонкодиспергированные частицы поляризуемого полимера, прикрепленные к друг другу, к диспергируемому красителю и/или красителю в соответствии с данным изобретением, могут иметь одну или несколько дополнительных функций, за счет правильного выбора типа мономера и его соотношения сополимеризации для полимерного компонента, который обладает одной или более функциями в дополнение к описанным выше.The various characteristics of the dispersible colorant and the pseudo-fine particles of the polarizable polymer can be suitably controlled by a variety of control parameters, such as the type and ratio of copolymerization of the monomer, which is the pseudo-fine particles of the polarizable polymer, and the type and concentration of the polymerization initiator to polymerize the monomer. The use of a copolymer consisting of at least one type of hydrophobic monomer and at least one type of hydrophilic monomer selected from the above for pseudo fine particles of a polarizable polymer is one of the particularly preferred options. The use of at least one type of hydrophobic monomer gives particles with good dye attachment properties and thermal stability, and the use of at least one type of hydrophilic monomer gives good controllability of morphology and dispersion stability. Therefore, the introduction of such monomers at the same time can produce pseudo fine dispersed particles of a polarizable polymer that adhere well to the dye and have good dispersion stability. Pseudo-finely dispersed particles of a polarizable polymer attached to each other, to a dispersible colorant and / or colorant in accordance with this invention, can have one or more additional functions, due to the correct choice of the type of monomer and its copolymerization ratio for a polymer component that has one or more functions in addition to those described above.

Например, в одном из предпочтительных вариантов применяют, по меньшей мере, один тип гидрофобного мономера, который имеет метильную группу в положении α и радикально-полимеризуемую ненасыщенную связь. Водные чернила, содержащие диспергируемый краситель с псевдотонкодиспергированными частицами поляризуемого полимера, прикрепленными к красителю, имеют очень хорошую выбрасываемость, в частности, при тепловой струйной записи, где чернила выбрасываются с помощью тепловой энергии, если в качестве поляризуемых частиц применяют радикально-полимеризуемый мономер, имеющий метильную группу в положении α. Улучшенная выбрасываемость считается результатом деполимеризации полимера, состоящего из радикально-полимеризуемого мономера, имеющего метильную группу в положении α, при высоких температурах, для предотвращения прилипания полимера к внутренней части отверстия для выброса, когда чернила подвергаются тепловой энергии, хотя данная концепция еще не полностью подтверждена.For example, in one embodiment, at least one type of hydrophobic monomer is used that has a methyl group at position α and a radically polymerizable unsaturated bond. Aqueous inks containing a dispersible colorant with pseudo-finely dispersed particles of a polarizable polymer attached to the colorant have very good emissivity, in particular in thermal inkjet recordings where ink is emitted using thermal energy if a radically polymerizable monomer having methyl type is used as the polarizable particle. a group at position α. Improved ejection is considered the result of depolymerization of a polymer consisting of a radically polymerizable monomer having a methyl group in the α position at high temperatures to prevent the polymer from sticking to the inside of the ejection port when the ink is exposed to thermal energy, although this concept has not yet been fully confirmed.

В другом предпочтительном варианте применяют гидрофобный мономер, который содержит, по меньшей мере, алкиловый эфир акриловой или метакриловой кислоты (далее обозначенный как алкиловый эфир (мет)акриловой кислоты). Алкиловый эфир (мет)акриловой кислоты обладает высокой степенью прикрепления к красителю и в большой степени сополимеризуется с гидрофильным мономерным компонентом и, следовательно, придает благоприятные характеристики псевдотонкодиспергированным частицам поляризуемого полимера, например, однородные характеристики поверхности и однородное прикрепление к красителю.In another preferred embodiment, a hydrophobic monomer is used that contains at least an acrylic or methacrylic acid alkyl ester (hereinafter referred to as (meth) acrylic acid alkyl ester). The (meth) acrylic acid alkyl ester has a high degree of attachment to the dye and copolymerizes to a large extent with the hydrophilic monomer component and, therefore, gives favorable characteristics to the pseudo-fine dispersed particles of the polarizable polymer, for example, uniform surface characteristics and uniform attachment to the dye.

Среди предпочтительных гидрофобных мономеров более предпочтительными являются бензилметакрилат и метилметакрилат, и особенно предпочтительно применять, по меньшей мере, один из них, так как они придают, в дополнение к указанным выше характеристикам, благоприятные характеристики термостойкости и прозрачности псевдотонкодиспергированным частицам поляризуемого полимера. В результате, диспергируемый краситель, содержащий такие частицы, имеет превосходную степень проявления цвета.Among the preferred hydrophobic monomers, benzyl methacrylate and methyl methacrylate are more preferred, and it is particularly preferred to use at least one of them, since they give, in addition to the above characteristics, favorable characteristics of heat resistance and transparency to the pseudo fine particles of a polarizable polymer. As a result, a dispersible colorant containing such particles has an excellent degree of color development.

Как описано выше, характеристики псевдотонкодиспергированных частиц поляризуемого полимера, прикрепленных к диспергируемому красителю в соответствии с данным изобретением и/или красителю для него, могут должным образом контролироваться выбором типа и соотношения сополимеризации мономера, который составляет частицы. Сополимерный компонент частиц предпочтительно имеет температуру стеклования не менее -40°С и не более 60°С, более предпочтительно, не менее -30°С и не более 55°С, еще более предпочтительно, не менее -25°С и не более 53°С, что является еще одним предпочтительным вариантом. Для получения таких частиц, мономер, который дает гомополимер, имеющий низкую температуру стеклования, выбирают из предпочтительных мономеров, описанных выше. Сочетание н-бутилакрилата и акриловой кислоты в соответствующем соотношении является одним из предпочтительных мономерных компонентов. Сочетание этилметакрилата и метакриловой кислоты в соответствующем соотношении также является одним из предпочтительных мономерных компонентов. Температура стеклования псевдотонкодиспергированных частиц поляризуемого полимера может быть определена анализом на дифференциальном сканирующем калориметре. Например, она определяется на анализаторе (METTLER, DSC822e). Анализ подробно описан в примерах.As described above, the characteristics of the pseudo-fine particles of the polarizable polymer attached to the dispersible colorant of the present invention and / or the colorant thereof can be properly controlled by the choice of the type and ratio of copolymerization of the monomer that makes up the particles. The copolymer component of the particles preferably has a glass transition temperature of not less than -40 ° C and not more than 60 ° C, more preferably not less than -30 ° C and not more than 55 ° C, even more preferably not less than -25 ° C and not more than 53 ° C, which is another preferred option. To obtain such particles, a monomer that produces a homopolymer having a low glass transition temperature is selected from the preferred monomers described above. The combination of n-butyl acrylate and acrylic acid in an appropriate ratio is one of the preferred monomeric components. The combination of ethyl methacrylate and methacrylic acid in an appropriate ratio is also one of the preferred monomeric components. The glass transition temperature of pseudo fine particles of a polarizable polymer can be determined by analysis on a differential scanning calorimeter. For example, it is determined on the analyzer (METTLER, DSC822e). The analysis is described in detail in the examples.

Диспергируемый краситель, содержащий компонент-сополимер, имеющий температуру стеклования не менее -40°С и не более 60°С, получают в пленке, образуемой с красителем на субстрате для записи с получением прочной, окрашенной пленки благодаря превосходным для образования пленки свойствам псевдотонкодиспергированных частиц поляризуемого полимера. Поэтому диспергируемый краситель, имеющий описанный выше состав, дает изображения большой прочности к царапинам, даже если его формируют на глянцевом субстрате для записи, который является не очень предпочтительным с точки зрения устойчивости изображения к царапинам.A dispersible colorant containing a copolymer component having a glass transition temperature of not less than -40 ° C and not more than 60 ° C is obtained in a film formed with a dye on a recording substrate to obtain a strong, colored film due to the excellent properties of pseudo fine particles of polarizable particles to form a film polymer. Therefore, a dispersible colorant having the composition described above produces high scratch resistance images even if it is formed on a glossy recording substrate, which is not very preferred in terms of scratch resistance of the image.

Водные чернила, содержащие диспергируемый краситель в соответствии с данным изобретением, содержащий компонент-сополимер, имеющий температуру стеклования в указанных выше пределах, дают изображение, высоко устойчивое к царапинам, даже если оно нанесено на субстрат для записи при температурах, не сильно отличающихся от комнатной температуры. Причина этого явления не ясна, но авторы данного изобретения предполагают следующий механизм. Температура стеклования полимера, определенная анализом на дифференциальном сканирующем калориметре, в общем, является характерной для полимера в высушенном состоянии, и известно, что она ниже для полимера, который содержит абсорбированную воду. В псевдотонкодиспергированных частицах поляризуемого полимера, которые составляют диспергируемый краситель в соответствии с данным изобретением, полимер содержит абсорбированную воду в, по меньшей мере, той его части, которая находится вокруг ионной функциональной группы. Псевдотонкодиспергированные частицы поляризуемого полимера имеют более низкую температуру стеклования по сравнению с измеренной, если они составляют диспергируемый краситель, находящийся в водной среде для получения водных чернил. Поэтому такие частицы могут демонстрировать характеристики образования пленки и прилипания, когда они находятся на субстрате для записи. Авторы данного изобретения обнаружили, что такие частицы демонстрируют указанных характеристики, если их температура стеклования находится в интервале не менее -30°С и не более 55°С, более предпочтительно, не менее -25°С и не более 53°С, и дают еще более благоприятный результат, если полимерный компонент для таких частиц содержит, по меньшей мере, один тип гидрофильного мономера.Aqueous ink containing a dispersible colorant in accordance with this invention containing a copolymer component having a glass transition temperature within the above ranges gives an image that is highly scratch resistant even if it is applied to a recording substrate at temperatures not significantly different from room temperature . The reason for this phenomenon is not clear, but the authors of the present invention suggest the following mechanism. The glass transition temperature of the polymer, determined by analysis on a differential scanning calorimeter, is generally characteristic of the polymer in the dried state, and it is known to be lower for a polymer that contains absorbed water. In the pseudo-fine dispersed particles of the polarizable polymer that make up the dispersible colorant of the present invention, the polymer contains absorbed water in at least that part that is around the ionic functional group. Pseudo-finely dispersed particles of a polarizable polymer have a lower glass transition temperature than measured if they comprise a dispersible colorant in an aqueous medium to produce aqueous ink. Therefore, such particles can exhibit film formation and adhesion characteristics when they are on a recording substrate. The authors of the present invention found that such particles demonstrate these characteristics if their glass transition temperature is in the range of not less than -30 ° C and not more than 55 ° C, more preferably not less than -25 ° C and not more than 53 ° C, and give an even more favorable result if the polymer component for such particles contains at least one type of hydrophilic monomer.

Композиция с анионным мономером в качестве гидрофильного мономера является еще одним предпочтительным вариантом псевдотонкодиспергированных частиц поляризуемого полимера, составляющих сополимер, содержащий, по меньшей мере, один тип гидрофобного мономера и, по меньшей мере, один тип гидрофильного мономера. В частности, введение анионного мономера может вводить большее количество анионных групп в псевдотонкодиспергированные частицы поляризуемого полимера, и, следовательно, это также является эффективной практикой контроля плотности поверхностных функциональных групп на поверхности красителя на желаемом уровне, как описано выше. Диспергируемый краситель может демонстрировать более высокую стабильность дисперсии при высоком рН среды, если он содержит анионный мономер.A composition with an anionic monomer as a hydrophilic monomer is another preferred embodiment of the pseudo-finely dispersed particles of a polarizable polymer constituting a copolymer containing at least one type of hydrophobic monomer and at least one type of hydrophilic monomer. In particular, introducing an anionic monomer can introduce more anionic groups into the pseudo-fine dispersed particles of the polarizable polymer, and therefore it is also an effective practice to control the density of surface functional groups on the surface of the dye at the desired level, as described above. A dispersible colorant may exhibit higher dispersion stability at high pH if it contains an anionic monomer.

Анионный мономер, применяемый в соответствии с данным изобретением, не ограничен, если он имеет функциональную группу, которая является анионной в воде. Особенно предпочтительные примеры включают акриловую кислоту, метакриловую кислоту, п-стиролсульфонат и их соли, рассматриваемые с точки зрения способности к сополимеризации с другим мономерным компонентом, доступности и анионной силы.The anionic monomer used in accordance with this invention is not limited if it has a functional group that is anionic in water. Particularly preferred examples include acrylic acid, methacrylic acid, p-styrenesulfonate and their salts, considered in terms of copolymerizability with another monomer component, availability and anionic strength.

Если указанная выше композиция также содержит, по меньшей мере, катионный мономер в качестве гидрофильного мономера, диспергируемый краситель будет иметь более высокую стабильности дисперсии в среде с низким рН. Такие композиции, поэтому, являются еще одним предпочтительным вариантом. Катионный мономер, применяемый в соответствии с данным изобретением, не ограничен, если он имеет функциональную группу, которая является катионной в воде. Из радикально-полимеризуемых мономеров, указанных выше, предпочтительно применяют те, которые имеют катионную группу.If the above composition also contains at least a cationic monomer as a hydrophilic monomer, the dispersible colorant will have higher dispersion stability in a low pH environment. Such compositions, therefore, are another preferred option. The cationic monomer used in accordance with this invention is not limited if it has a functional group that is cationic in water. Of the radical polymerizable monomers mentioned above, preferably those having a cationic group are used.

Синтез псевдотонкодиспергированных частиц поляризуемого полимера и их прикрепление к красителю.Synthesis of pseudo fine dispersed particles of a polarizable polymer and their attachment to a dye.

Псевдотонкодиспергированные частицы поляризуемого полимера могут быть синтезированы известными методиками или методами и могут быть прикреплены к красителю известным методом получения красителя. Авторы данного изобретения разработали, в результате обширных исследований, способ простого получения диспергируемого красителя с заданными характеристиками, содержащего краситель и псевдотонкодиспергированные частицы поляризуемого полимера, имеющий размер меньше, чем краситель, где краситель и частицы прикреплены друг к другу. Способ получения диспергируемого красителя в соответствии с данным изобретением, который предпочтительно осуществляют в данном изобретении, приведен ниже.Pseudo-finely dispersed particles of a polarizable polymer can be synthesized by known techniques or methods and can be attached to a dye by a known dye preparation method. The authors of this invention have developed, as a result of extensive research, a method for easily producing a dispersible dye with desired characteristics, containing a dye and pseudo fine particles of a polarizable polymer having a size smaller than a dye where the dye and particles are attached to each other. A method of obtaining a dispersible dye in accordance with this invention, which is preferably carried out in this invention, is given below.

Авторы данного изобретения обнаружили, что диспергируемый краситель, имеющий указанных выше характеристики, может быть очень просто получен полимеризацией осаждением в воде, проводимой в следующих условиях.The inventors of the present invention have found that a dispersible colorant having the above characteristics can be very easily obtained by polymerization by precipitation in water, carried out under the following conditions.

Во-первых, нерастворимый в воде краситель диспергируют в присутствии диспергатора с получением водного раствора дспергированного красителя. Затем полимеризуют радикально-полимеризуемый мономер в присутствии инициатора радикальной полимеризации в водной дисперсии путем полимеризации с осаждением для прикрепления псевдотонкодиспергированных частиц поляризуемого полимера к красителю. Диспергируемый краситель, полученный полимеризацией с осаждением в воде, содержит псевдотонкодиспергированные частицы поляризуемого полимера, которые также получают в данном способе, однородно распределенные, прикрепленные к красителю. Диспергируемый краситель имеет превосходную стабильность дисперсии сам по себе. Описанные выше предпочтительные характеристики псевдотонкодиспергированных частиц поляризуемого полимера могут легко контролироваться в процессе полимеризации осаждением в воде, одновременно достигая указанных в данном изобретении характеристик прикрепления к красителю. Предпочтительные варианты указанного выше способа получения подробно описаны ниже.First, a water-insoluble colorant is dispersed in the presence of a dispersant to form an aqueous solution of the dispersed colorant. The radical polymerizable monomer is then polymerized in the presence of a radical polymerization initiator in an aqueous dispersion by precipitation polymerization to attach the pseudo fine particles of the polarizable polymer to the dye. The dispersible colorant obtained by water-precipitation polymerization contains pseudo-fine dispersed particles of a polarizable polymer, which are also obtained in this method, uniformly distributed, attached to the colorant. The dispersible colorant has excellent dispersion stability per se. The above-described preferred characteristics of the pseudo-finely dispersed particles of the polarizable polymer can be easily controlled during the polymerization by precipitation in water, while achieving the characteristics of the dye attachment indicated in this invention. Preferred variants of the above production method are described in detail below.

Дисперсия нерастворимого в воде красителя.Dispersion of water-insoluble dye.

Во-первых, нерастворимый в воде краситель, выбранный из предпочтительных вариантов в соответствии с данным изобретением, диспергируют в присутствии диспергатора с получением водной дисперсии. Диспергатор для диспергирования красителя в водной среде не ограничен и может быть ионным или неионным. Однако предпочтительно применять полимерный диспергатор или растворимое в воде полимерное соединение для сохранения стабильности дисперсии на последующей стадии полимеризации. Особенно предпочтительным является радикально-полимеризуемый мономер, который достаточно растворим в воде и должен быть введен в поверхность частиц красителя и на стадии полимеризации. Еще более предпочтительно, он имеет гидрофобный сегмент, который обеспечивает центры адсорбции для гидрофобного мономера на поверхности масляных капель. Еще более предпочтительно, он содержит, по меньшей мере, один тип гидрофобного мономера, применяемого на последующей стадии полимеризации, так как это может усилить прикрепление псевдотонкодиспергированных частиц поляризуемого полимера к красителю на этой стадии.First, a water-insoluble colorant selected from the preferred embodiments of the invention is dispersed in the presence of a dispersant to form an aqueous dispersion. A dispersant for dispersing a dye in an aqueous medium is not limited and may be ionic or non-ionic. However, it is preferable to use a polymer dispersant or a water-soluble polymer compound to maintain the stability of the dispersion in the subsequent polymerization step. Particularly preferred is a radically polymerizable monomer that is sufficiently soluble in water and must be introduced into the surface of the dye particles at the polymerization stage. Even more preferably, it has a hydrophobic segment that provides adsorption centers for the hydrophobic monomer on the surface of the oil droplets. Even more preferably, it contains at least one type of hydrophobic monomer used in the subsequent polymerization step, as this may enhance the attachment of pseudo fine particles of the polarizable polymer to the dye in this step.

Способ получения полимерного диспергатора или растворимого в воде полимерного соединения, применяемого в качестве диспергатора в соответствии с данным изобретением, не ограничен. Например, он может быть получен взаимодействием мономера, имеющего ионную группу, с другим полимеризуемым мономером в нереакционноспособном растворителе в присутствии или при отсутствии катализатора. Обнаружено, что хорошие результаты могут быть получены с диспергатором на основе стирол/акрилового полимерного соединения, полученного полимеризацией указанного выше мономера, имеющего ионную группу, и стиролового мономера в качестве основных компонентов, или на основе акрилового полимерного соединения, имеющего ионную группу, полученную полимеризацией мономера, имеющего ионную группу и мономера на основе сложного эфира (мет)акриловой кислоты, имеющего не менее 5 атомов углерода, в качестве основных компонентов. Предпочтительно применять анионный диспергатор, если получают диспергируемый краситель, содержащий анионную группу, и диспергатор, имеющий катионную или неионную группу, если получают диспергируемый краситель, имеющий катионную группу.A method for producing a polymer dispersant or a water-soluble polymer compound used as a dispersant in accordance with this invention is not limited. For example, it can be prepared by reacting a monomer having an ionic group with another polymerizable monomer in a non-reactive solvent in the presence or absence of a catalyst. It has been found that good results can be obtained with a dispersant based on a styrene / acrylic polymer compound obtained by polymerizing the above monomer having an ionic group and a styrene monomer as main components, or based on an acrylic polymer compound having an ionic group obtained by polymerizing a monomer having an ionic group and an (meth) acrylic acid ester monomer having at least 5 carbon atoms as main components. It is preferable to use an anionic dispersant if a dispersible dye containing an anionic group is obtained, and a dispersant having a cationic or nonionic group if a dispersible dye having a cationic group is obtained.

Если прикрепление псевдотонкодиспергированных частиц поляризуемого полимера к красителю должно усиливаться в процессе полимеризации с осаждением в воде и, в то же время, стабильность дисперсии должна сохраняться на стадии полимеризации, предпочтительным является применение анионного диспергатора, имеющего кислотное число не менее 100 и не более 250, или катионного диспергатора, имеющего аминовое число не менее 150 и не более 300. В присутствии диспергатора, имеющего кислотное или аминовое число ниже указанных выше пределов, псевдотонкодиспергированные частицы поляризуемого полимера могут не сохранить хорошую диспергируемость, так как гидрофобный мономер более совместим с диспергатором, чем с красителем в процессе полимеризации с осаждением в воде, в результате чего диспергатор отделяется от поверхности красителя до того, как псевдотонкодиспергированные частицы поляризуемого полимера прикрепятся к красителю. С другой стороны, в присутствии диспергатора, имеющего кислотное или аминовое число выше указанных выше пределов, прикрепление псевдотонкодиспергированных частиц поляризуемого полимера к поверхности красителя может быть замедлено, так как он является очень сильным в отношении эффекта объемного замещения или статического отталкивания на поверхности красителя. Если применяется анионный диспергатор, он предпочтительно должен иметь карбоксильную группу в качестве анионной группы, с точки зрения недопущения замедления прикрепления псевдотонкодиспергированных частиц поляризуемого полимера к красителю.If the attachment of pseudo-finely dispersed particles of a polarizable polymer to a dye is to be enhanced during the polymerization with precipitation in water and, at the same time, the dispersion stability is to be maintained at the polymerization stage, it is preferable to use an anionic dispersant having an acid number of at least 100 and not more than 250, or cationic dispersant having an amine number of not less than 150 and not more than 300. In the presence of a dispersant having an acid or amine number below the above limits, pseudotonodisperse The dispersed particles of the polarizable polymer may not retain good dispersibility, since the hydrophobic monomer is more compatible with the dispersant than with the dye during polymerization by precipitation in water, as a result of which the dispersant is separated from the surface of the dye before the pseudo fine particles of the polarizable polymer adhere to the dye. On the other hand, in the presence of a dispersant having an acid or amine number above the above limits, the attachment of pseudo fine particles of a polarizable polymer to the surface of the dye can be slowed down because it is very strong with respect to the effect of volume displacement or static repulsion on the surface of the dye. If an anionic dispersant is used, it should preferably have a carboxyl group as an anionic group, from the point of view of preventing the attachment of pseudo fine particles of a polarizable polymer to a dye.

На стадии диспергирования нерастворимого в воде красителя с получением водной дисперсии, краситель предпочтительно имеет диаметр не менее 0,01 мкм, и не более 0,5 мкм (не менее 10 нм и не более 500 нм), особенно предпочтительно, не менее 0,03 мкм и не более 0,3 мкм (не менее 30 нм и не более 300 нм), после диспергирования. Диаметр в дисперсии на этой стадии очень сильно влияет на диаметр в дисперсии полученного диспергируемого красителя. Поэтому предпочтительно, чтобы он был в указанных выше пределах, с точки зрения контроля возможностей красителя, устойчивости изображения к окружающей среде и стабильности дисперсии.In the step of dispersing a water-insoluble colorant to form an aqueous dispersion, the colorant preferably has a diameter of not less than 0.01 μm and not more than 0.5 μm (not less than 10 nm and not more than 500 nm), particularly preferably not less than 0.03 microns and not more than 0.3 microns (not less than 30 nm and not more than 300 nm), after dispersion. The diameter in the dispersion at this stage greatly affects the diameter in the dispersion of the resulting dispersible dye. Therefore, it is preferable that it is within the above limits, from the point of view of controlling the possibilities of the dye, the stability of the image to the environment and the stability of the dispersion.

Нерастворимый в воде краситель в соответствии с данным изобретением предпочтительно имеет размер диспергированных частиц, близкий к монодисперсному распределению. В целом, диспергируемый краситель с псевдотонкодиспергированными частицами поляризуемого полимера, прикрепленными к красителю, обычно имеет распределение диаметра частиц уже, чем этот показатель в водной дисперсии, обрабатываемой на стадии полимеризации, что показано на Фиг.2В, хотя в основном зависит от более позднего распределения. Важно сузить распределение диаметра частиц красителя, так как это позволяет вызывать прикрепление псевдотонкодиспергированных частиц поляризуемого полимера к красителю путем гетероагломерации. Авторы данного изобретения обнаружили, что применение красителя, имеющего коэффициент полидисперсности 0,25 или менее, дает диспергируемый краситель с превосходной стабильностью дисперсии.The water-insoluble colorant in accordance with this invention preferably has a dispersed particle size close to a monodisperse distribution. In general, a dispersible colorant with pseudo-fine dispersed particles of a polarizable polymer attached to a colorant typically has a particle diameter distribution narrower than that in the aqueous dispersion processed in the polymerization step, as shown in Fig. 2B, although it mainly depends on a later distribution. It is important to narrow the distribution of the particle diameter of the dye, as this allows you to cause the attachment of pseudo-fine dispersed particles of a polarizable polymer to the dye by heteroagglomeration. The inventors have found that the use of a dye having a polydispersity coefficient of 0.25 or less provides a dispersible dye with excellent dispersion stability.

Различные аналитические методики дают различный диаметр частиц диспергируемого красителя. В частности, частицы органического пигмента редко являются сферическими. В данном описании диаметр частиц представлен средним размером частиц и коэффициентом полидисперсности, измеренными динамическим светорассеянием (анализатор: Otsuka Electronics ELS-8000) и определенными кумулятивным анализом.Different analytical techniques give different particle diameters of the dispersible colorant. In particular, organic pigment particles are rarely spherical. In this description, the particle diameter is represented by the average particle size and polydispersity coefficient measured by dynamic light scattering (analyzer: Otsuka Electronics ELS-8000) and determined by cumulative analysis.

Способ диспергирования нерастворимого в воде красителя в воде не ограничен, пока его выбирают из способов, дающих стабильную дисперсию красителя в воде в условиях, описанных выше, в присутствии диспергатора, также описанного выше. Он может быть известным или новым, разработанным для данного изобретения. Если нерастворимым в воде красителем является пигмент, полимерный диспергатор вводится в количестве не менее 10% и не более 130 мас.% по отношению к массе пигмента.The method of dispersing a water-insoluble dye in water is not limited as long as it is selected from methods giving a stable dispersion of the dye in water under the conditions described above, in the presence of a dispersant, also described above. It may be known or new, developed for the present invention. If the pigment is a water-insoluble colorant, the polymer dispersant is added in an amount of not less than 10% and not more than 130% by weight with respect to the weight of the pigment.

Нерастворимый в воде краситель в соответствии с данным изобретением предпочтительно является не самодиспергируемым, так как это позволяет контролировать характеристики диспергируемого красителя, полученного описанным выше предпочтительным вариантом получения псевдотонкодиспергированных частиц поляризуемого полимера.The water-insoluble dye in accordance with this invention is preferably not self-dispersible, since this allows you to control the characteristics of the dispersible dye obtained by the preferred embodiment of the pseudo-fine dispersed particles of the polarizable polymer described above.

Способ диспергирования красителя в соответствии с данным изобретением не ограничен, постольку поскольку он широко применяется для красителя и может быть выбран из тех способов, в которых применяется машина для диспергирования, например, шейкер для красителей, песчаная мельница, мельница с тремя валами и подобные, гомогенизатор высокого давления, например микрофлюидизатор, наномизатор или мультимизатор, или машина для ультразвукового диспергирования.The method for dispersing a dye in accordance with this invention is not limited insofar as it is widely used for dye and can be selected from those methods that use a dispersing machine, for example, a dye shaker, a sand mill, a three-shaft mill and the like, a homogenizer high pressure, for example microfluidizer, nanomizer or multimizer, or an ultrasonic dispersion machine.

Инициатор радикальной полимеризацииRadical polymerization initiator

Инициатор радикальной полимеризации в соответствии с данным изобретением не ограничен, если только он является общеизвестным растворимым в воде инициатором радикальной полимеризации.The radical polymerization initiator of the present invention is not limited as long as it is a well-known water soluble radical polymerization initiator.

Определенные примеры растворимого в воде инициатора радикальной полимеризации включают персульфаты и растворимые в воде азосоединения. Это может быть инициатор восстановления-окисления, состоящий из комбинации растворимого в воде инициатора радикальной полимеризации и восстанавливающего агента. Более определенно, оптимальное сочетание создается и применяется в зависимости от характеристик красителя, диспергатора и мономера, описанных выше. Предпочтительно, его выбирают из инициаторов, дающих остаток инициатора полимеризации, имеющий тот же знак полярности, что и поверхностные характеристики получаемого диспергируемого красителя. Например, его выбирают из инициаторов, дающих нейтральный или анионный остаток инициатора полимеризации, если получают нерастворимый в воде краситель, имеющий анионную группу. Это позволяет более эффективно получать заряд поверхности. Подобным образом, его предпочтительно выбирают из инициаторов, дающих нейтральный или катионный остаток инициатора полимеризации, если получают диспергируемый краситель, имеющий катионную группу.Specific examples of a water soluble radical polymerization initiator include persulfates and water soluble azo compounds. It may be a reduction-oxidation initiator consisting of a combination of a water-soluble radical polymerization initiator and a reducing agent. More specifically, the optimal combination is created and applied depending on the characteristics of the dye, dispersant and monomer described above. Preferably, it is selected from initiators giving the remainder of the polymerization initiator having the same polarity sign as the surface characteristics of the resulting dispersible colorant. For example, it is selected from initiators giving a neutral or anionic residue of the polymerization initiator if a water-insoluble dye having an anionic group is obtained. This allows you to more effectively receive a surface charge. Similarly, it is preferably selected from initiators giving a neutral or cationic residue of the polymerization initiator if a dispersible dye having a cationic group is obtained.

Применение растворимого в воде азосоединения в качестве инициатора радикальной полимеризации (далее называемого ″инициатор радикальной полимеризации на основе водного азо″) является еще одним предпочтительным вариантом данного изобретения. Инициаторы радикальной полимеризации на основе азо, включая водные, представляют собой соединения, имеющие, по меньшей мере, одну азогруппу, где азогруппа разлагается теплом (или светом) с получением радикалов, тем самым инициируя полимеризацию. Инициатор радикальной полимеризации на основе азо дает снижение рН в полимеризационной системе до нижнего предела, так как он взаимодействует с персульфатом и, следовательно, более эффективно контролирует образование крупных частиц в результате ухудшенной диспергируемости системы. Инициатор радикальной полимеризации на основе азосоединений применяют для полимеризации в соответствии с данным изобретением с определенным органическим пигментом, в частности, пигментом на основе хинакридона, так как нерастворимый в воде краситель снижает количество непрореагировавшего мономера после полимеризации и обеспечивает достаточное превращение. Поэтому этот вариант является особенно предпочтительным. Пигмент на основе хинакридона имеет структуру, представленную общей формулой (1):The use of a water-soluble azo compound as a radical polymerization initiator (hereinafter referred to as an “aqueous azo-based radical polymerization initiator”) is another preferred embodiment of the present invention. Azo-based radical polymerization initiators, including water, are compounds having at least one azo group, where the azo group is decomposed by heat (or light) to produce radicals, thereby initiating polymerization. The azo-based radical polymerization initiator gives a lower pH in the polymerization system to the lower limit, since it interacts with persulfate and, therefore, more effectively controls the formation of large particles as a result of the poor dispersibility of the system. The azo-based radical polymerization initiator is used for the polymerization in accordance with this invention with a specific organic pigment, in particular a quinacridone-based pigment, since a water-insoluble colorant reduces the amount of unreacted monomer after polymerization and provides sufficient conversion. Therefore, this option is particularly preferred. The quinacridone-based pigment has a structure represented by the general formula (1):

Figure 00000002
Figure 00000002

Более конкретно, эти пигменты включают P.V (фиолетовый пигмент) 19, P.R. (красный пигмент) 122, P.R. 192, P.R. 202, P.R. 206, P.R. 207 и P.R. 209, P.R. 122, как один из предпочтительных пигментов в соответствии с данным изобретением, представлен общей формулой (1), где R2 и R9, каждый, являются СН3, и R1, R3, R4, R8, R10 и R11, каждый, являются Н.More specifically, these pigments include PV (purple pigment) 19, PR (red pigment) 122, PR 192, PR 202, PR 206, PR 207 and PR 209, PR 122, as one of the preferred pigments in accordance with this invention, is presented general formula (1), where R 2 and R 9 are each CH 3 , and R 1 , R 3 , R 4 , R 8 , R 10 and R 11 are each N.

Инициаторы радикальной полимеризации на основе азосоединений, предпочтительные в соответствии с данным изобретением, включают инициаторы, обычно применяемые для полимеризации в эмульсии или подобных. Кроме того, они могут быть новыми, разработанными для полимеризации в эмульсии. Более конкретно, они включают VA-080 (2,2'-азобис(2-метил-N-(1,1-бис(гидроксиметил)-2-гидроксиэтил)пропионамид)), VA-086 (2,2'-азобис (2-метил-N-(2-гидроксиэтил) пропионамид)), VA-057 (2,2'-азобис(2-(N-(2-карбоксиэтил)амидино)пропан)), VA-058 (2,2'-азобис(2-(3,4,5,6-тетрагидропиримидин-2-ил)пропан)дигидрохлорид)), VA-060 (2,2'-азобис(2-(1-(2-гидроксиэтил)-2-имидазолин-2-ил)пропан)дигидрохлорид)), V-50 (2,2'-азобис(2-амидинопропан)дигидрохлорид)) и V-501 (4,4'-азобис(4-цианопентановая кислота)) (все поставляются Wako Pure Chemical Industries). Среди инициаторов радикальной полимеризации на основе азосоединений инициатор, имеющий группу карбоновой кислоты и аминогруппу, например, VA-057 (2,2'-азобис(2-(N-(2-карбоксиэтил)амидино)пропан)), дает еще одно преимущество в дополнение к описанным ранее. Остаток инициатора, связанный с поверхностью псевдотонкодиспергированных частиц поляризуемого полимера, является амфолитным и дает диспергируемый краситель, имеющий хорошую стабильность дисперсии с широких пределах рН. Применение такого инициатора является еще одним предпочтительным вариантом в соответствии с данным изобретением.Azo compounds-based radical polymerization initiators preferred in accordance with this invention include those typically used for emulsion polymerization or the like. In addition, they may be new, designed for emulsion polymerization. More specifically, they include VA-080 (2,2'-azobis (2-methyl-N- (1,1-bis (hydroxymethyl) -2-hydroxyethyl) propionamide)), VA-086 (2,2'-azobis (2-methyl-N- (2-hydroxyethyl) propionamide)), VA-057 (2,2'-azobis (2- (N- (2-carboxyethyl) amidino) propane)), VA-058 (2,2 '-azobis (2- (3,4,5,6-tetrahydropyrimidin-2-yl) propane) dihydrochloride)), VA-060 (2,2'-azobis (2- (1- (2-hydroxyethyl) -2 -imidazolin-2-yl) propane) dihydrochloride)), V-50 (2,2'-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride)) and V-501 (4,4'-azobis (4-cyanopentanoic acid)) ( all supplied by Wako Pure Chemical Industries). Among the initiators of radical polymerization based on azo compounds, an initiator having a carboxylic acid group and an amino group, for example, VA-057 (2,2'-azobis (2- (N- (2-carboxyethyl) amidino) propane)), provides another advantage in addition to those described earlier. The initiator residue associated with the surface of the pseudo-finely dispersed particles of the polarizable polymer is ampholytic and gives a dispersible dye having good dispersion stability over a wide pH range. The use of such an initiator is another preferred option in accordance with this invention.

Радикально-полимеризуемый мономерRadically Polymerizable Monomer

Радикально-полимеризуемый мономер для способа в соответствии с данным изобретением представляет собой компонент, который составляет псевдотонкодиспергированные частицы поляризуемого полимера после прохождения полимеризации с осаждением в воде, описанной выше. Он может быть должным образом выбран с учетом характеристик псевдотонкодиспергированных частиц поляризуемого полимера и получаемого диспергируемого красителя, как описано выше для практически не растворимых в воде тонкодиспергированных частиц полимера. Радикально-полимеризуемый мономер в соответствии с данным изобретением не ограничен. Он может быть известным или новым.The radical polymerizable monomer for the process of this invention is a component that comprises pseudo fine particles of a polarizable polymer after undergoing the polymerization by precipitation in water as described above. It can be appropriately selected taking into account the characteristics of the pseudo-finely dispersed particles of the polarizable polymer and the resulting dispersible colorant, as described above for finely dispersed, finely dispersed polymer particles in water. The radical polymerizable monomer in accordance with this invention is not limited. It may be famous or new.

Полимеризация с осаждением в водеWater Deposition Polymerization

Далее будут описаны предпочтительные варианты для полимеризации с осаждением в воде в качестве стадии синтеза псевдотонкодиспергированных частиц поляризуемого полимера и их прикрепления к красителю, что является особенностью данного изобретения. Должно быть понятно, что данное изобретение не ограничено вариантами, описанными ниже. На Фиг.2А-2D схематически показан данный процесс. Считается, что процесс включает следующие стадии получения диспергируемого красителя. Во-первых, краситель 1 диспергируют в водном растворе в присутствии диспергатора 3 с получением водной дисперсии (Фиг.2А). Дисперсию красителя 1 стабилизируют в присутствии адсорбированного диспергатора 3, причем адсорбция является термически равновесной. Затем полученную выше водную дисперсию нагревают при перемешивании, и к ней добавляют мономерный компонент 4 вместе, например, с водным инициатором радикальной полимеризации 5 (Фиг.2В). Инициатор 5 разлагается при нагревании с выделением радикалов, тем самым, усиливая реакции между гидрофобным мономером, растворенным в следовых количествах в водной фазе, и растворимым в воде мономером, присутствующим в водной фазе.The following will describe preferred options for polymerization with precipitation in water as a stage of synthesis of pseudo fine particles of a polarizable polymer and their attachment to a dye, which is a feature of this invention. It should be understood that the invention is not limited to the options described below. 2A-2D schematically show this process. It is believed that the process includes the following steps for the preparation of a dispersible colorant. First, dye 1 is dispersed in an aqueous solution in the presence of dispersant 3 to obtain an aqueous dispersion (Fig. 2A). The dispersion of dye 1 is stabilized in the presence of an adsorbed dispersant 3, wherein the adsorption is thermally equilibrium. Then, the aqueous dispersion obtained above is heated with stirring, and the monomer component 4 is added to it together, for example, with the aqueous radical polymerization initiator 5 (Fig. 2B). The initiator 5 decomposes upon heating with the release of radicals, thereby enhancing the reaction between a hydrophobic monomer dissolved in trace amounts in the aqueous phase and a water-soluble monomer present in the aqueous phase.

На Фиг.3 схематически показана стадия полимеризации мономера 4 с получением диспергируемого красителя 6 (Фиг.2С). По мере протекания реакции мономера 4, описанной выше, олигомер 1, образованный полимеризацией мономерного компонента, становится нерастворимым в воде и становится осадком 8 после отделения от водной фазы. Частицы отделенного олигомера не являются достаточно стабильными в дисперсии, и они объединяются друг с другом с получением псевдотонкодиспергированных частиц поляризуемого полимера 2. Эти тонкодиспергированные частицы 2 претерпевают гетеро-агломерацию с гидрофобными поверхностями красителя в водной дисперсии в качестве ядер, и полимерный компонент, который составляет псевдотонкодиспергированные частицы поляризуемого полимера 2, сильно адсорбируется на поверхность красителя 1 за счет гидрофобных взаимодействий, тогда как в псевдотонкодиспергированных частицах поляризуемого полимера 2 проходит реакция полимеризации. В результате, эти тонкодиспергированные частицы 2 превращаются в форму с более энергетически стабильной морфологией, при этом увеличивая число центров адсорбции. В то же время в значительной степени образуются физические поперечные связи внутри псевдотонкодиспергированных частиц поляризуемого полимера 2, в результате чего тонкодиспергированные частицы 2 отвердевают после достижения морфологии, в которой они адсорбируются более стабильно. С другой стороны, краситель 1 стабилизируется при прикреплении к нему псевдотонкодиспергированных частиц поляризуемого полимера 2, что позволяет диспергатору, адсорбированному на нем, отделиться от поверхности.Figure 3 schematically shows the stage of polymerization of monomer 4 to obtain a dispersible dye 6 (Fig.2C). As the reaction of the monomer 4 described above proceeds, the oligomer 1 formed by the polymerization of the monomer component becomes insoluble in water and becomes precipitate 8 after separation from the aqueous phase. The particles of the separated oligomer are not sufficiently stable in dispersion, and they combine with each other to produce pseudo fine particles of a polarizable polymer 2. These fine particles 2 undergo hetero-agglomeration with the hydrophobic dye surfaces in the aqueous dispersion as nuclei, and the polymer component that makes up the pseudo fine particles particles of polarizable polymer 2 are strongly adsorbed onto the surface of dye 1 due to hydrophobic interactions, whereas in pseudo on-dispersed particles of polarizable polymer 2 undergoes a polymerization reaction. As a result, these finely divided particles 2 are transformed into a form with a more energetically stable morphology, while increasing the number of adsorption centers. At the same time, to a large extent, physical cross-links are formed inside the pseudo-finely dispersed particles of the polarizable polymer 2, as a result of which the finely dispersed particles 2 solidify after reaching a morphology in which they are adsorbed more stably. On the other hand, the dye 1 stabilizes upon attachment of pseudo fine particles of the polarizable polymer 2 to it, which allows the dispersant adsorbed on it to separate from the surface.

На Фиг.4 схематически представлены обе стороны контактной поверхности между псевдотонкодиспергированными частицами поляризуемого полимера 2, полученными выше, и красителем 1. Как показано, псевдотонкодиспергированные частицы поляризуемого полимера 2, которые являются агломератами полимерного компонента, имеют единицы гидрофильного мономера 9-1 и единицы гидрофобного мономера 9-2. Они распределяются произвольно, что дает распределение локальной поверхностной энергии, и существует множество центров адсорбции 10, в которых их поверхностная энергия совпадает с поверхностной энергией красителя.Figure 4 schematically shows both sides of the contact surface between the pseudo-fine dispersed particles of the polarizable polymer 2 obtained above and the dye 1. As shown, the pseudo-fine dispersed particles of the polarizable polymer 2, which are agglomerates of the polymer component, have units of a hydrophilic monomer 9-1 and units of a hydrophobic monomer 9-2. They are distributed arbitrarily, which gives a distribution of local surface energy, and there are many adsorption centers 10 in which their surface energy coincides with the surface energy of the dye.

На Фиг.5 схематически показана увеличенная контактная поверхность, на которой псевдотонкодиспергированные частицы поляризуемого полимера 11 прикрепляются к части частиц красителя 1а. Псевдотонкодиспергированные частицы поляризуемого полимера 11 адсорбируются в центре адсорбции 10, показанном на Фиг.4, на контактной поверхности, прикрепляясь к красителю, с устойчивой морфологией, которая зависит от формы поверхности части красителя 1а. Как описано выше, полимеризация псевдотонкодиспергированных частиц поляризуемого полимера проходит также и на этой стадии, и частицы прикрепляются к красителю после достижения морфологии, при которой они адсорбируются более стабильно. Диспергируемый краситель с композицией, описанной выше, может быть легко получен с помощью этих стадий (Фиг.20). В системе, в которой псевдотонкодиспергированные частицы поляризуемого полимера, заряженные на поверхности в достаточной степени для того, чтобы быть самодиспергирующимися, они отделены друг от друга силой (электро)статического отталкивания, в то время как они адсорбируются на красителе и прикрепляются к красителю в процессе гетероагломерации, однородно распределяясь на поверхностях частиц красителя. В результате они получают предпочтительную морфологию, описанную выше.5 schematically shows an enlarged contact surface on which pseudo fine particles of a polarizable polymer 11 are attached to a portion of the particles of dye 1a. Pseudo-finely dispersed particles of the polarizable polymer 11 are adsorbed at the adsorption center 10 shown in FIG. 4 on the contact surface, attached to the dye, with stable morphology, which depends on the surface shape of the part of the dye 1a. As described above, the polymerization of pseudo-finely dispersed particles of a polarizable polymer also takes place at this stage, and the particles adhere to the dye after reaching a morphology in which they are adsorbed more stably. A dispersible colorant with the composition described above can be easily obtained using these steps (FIG. 20). In a system in which pseudo-fine dispersed particles of a polarizable polymer are sufficiently charged on the surface to be self-dispersing, they are separated from each other by (electro) static repulsion, while they are adsorbed on the dye and adhere to the dye during heteroagglomeration uniformly distributed on the surfaces of the dye particles. As a result, they obtain the preferred morphology described above.

Условия полимеризации зависят от характеристик инициатора полимеризации, диспергатора и мономера. Примеры условий включают температуру реакции: не более 100°С, предпочтительно не менее 40°С и не более 80°С, время реакции: 1 час или более, предпочтительно не менее 6 часов и не более 30 часов, и скорость перемешивания, не менее 50 об/мин и не более 500 об/мин, предпочтительно не менее 150 об/мин и не более 400 об/мин.The polymerization conditions depend on the characteristics of the polymerization initiator, dispersant and monomer. Examples of conditions include reaction temperature: not more than 100 ° C, preferably not less than 40 ° C and not more than 80 ° C, reaction time: 1 hour or more, preferably not less than 6 hours and not more than 30 hours, and stirring speed, not less than 50 rpm and not more than 500 rpm, preferably not less than 150 rpm and not more than 400 rpm.

В описанном выше процессе, в частности, когда псевдотонкодиспергированные частицы поляризуемого полимера получают полимеризацией мономерного компонента, содержащего, по меньшей мере, один тип гидрофобного мономера и, по меньшей мере, один тип гидрофильного мономера, мономерный компонент предпочтительно помещают в водную дисперсию нерастворимого в воде красителя, введенного заранее с водным инициатором радикальной полимеризации. Или, наоборот, мономерный компонент и водный инициатор радикальной полимеризации помещают в водную дисперсию нерастворимого в воде красителя одновременно или раздельно, что также является предпочтительным вариантом. Если мономерная смесь состоит из различных мономеров, например, гидрофобных мономеров и гидрофильных мономеров, предпочтительно поддерживать соотношение сополимеризации мономеров на постоянном уровне для равномерного получения желаемых псевдотонкодиспергированных частиц поляризуемого полимера. Если смесь мономеров введена в полимеризационную систему в избытке над количеством, потребляемым реакцией полимеризации в определенный период времени, определенный мономер может предпочтительно полимеризоваться, оставляя при этом другой, который полимеризуется после потребления первого мономера. В этом случае полученные псевдотонкодиспергированные частицы поляризуемого полимера могут иметь значительно неоднородные характеристики. Некоторые из этих частиц, в частности те, которые содержат большую часть гидрофильного мономерного компонента, могут не прикрепляться к поверхности красителя.In the process described above, in particular when the pseudo-fine dispersed particles of a polarizable polymer are prepared by polymerizing a monomer component containing at least one type of hydrophobic monomer and at least one type of hydrophilic monomer, the monomer component is preferably placed in an aqueous dispersion of a water-insoluble dye introduced in advance with an aqueous radical polymerization initiator. Or, conversely, the monomer component and the aqueous radical polymerization initiator are placed in an aqueous dispersion of a water-insoluble dye simultaneously or separately, which is also a preferred option. If the monomer mixture consists of various monomers, for example, hydrophobic monomers and hydrophilic monomers, it is preferable to keep the monomer copolymerization ratio at a constant level to uniformly obtain the desired pseudo-fine particles of a polarizable polymer. If the mixture of monomers is introduced into the polymerization system in excess of the amount consumed by the polymerization reaction in a certain period of time, a certain monomer can preferably polymerize, while leaving another that polymerizes after consuming the first monomer. In this case, the obtained pseudo-fine dispersed particles of the polarizable polymer can have significantly heterogeneous characteristics. Some of these particles, in particular those that contain most of the hydrophilic monomer component, may not adhere to the surface of the dye.

Кроме того, полимерный компонент, содержащий высокую долю гидрофильного мономерного компонента, может даже не выделяться из-за своей высокой гидрофильности, оставаясь в качестве растворимого в воде полимерного компонента в системе, не образуя псевдотонкодиспергированные частицы поляризуемого полимера. С другой стороны, соотношение сополимеризации гидрофобного/гидрофильного мономера можно сохранять постоянным для равномерного получения псевдотонкодиспергированных частиц поляризуемого полимера при желаемом соотношении сополимеризации, если мономерный компонент помещен в водную дисперсию нерастворимого в воде красителя, содержащую водный инициатор радикальной полимеризации.In addition, a polymer component containing a high proportion of the hydrophilic monomer component may not even stand out due to its high hydrophilicity, remaining as a water-soluble polymer component in the system without forming pseudo-fine particles of a polarizable polymer. On the other hand, the copolymerization ratio of the hydrophobic / hydrophilic monomer can be kept constant to uniformly obtain pseudo fine dispersed particles of the polarizable polymer at the desired copolymerization ratio if the monomer component is placed in an aqueous dispersion of a water-insoluble dye containing an aqueous radical polymerization initiator.

Некоторые гидрофильные мономеры, в частности, анионные, например, акриловая кислота и метакриловая кислота, могут становиться частично нестабильными в отношении агломерации, в зависимости от характеристик полимерного диспергатора, применяемого для диспергирования красителя. Предпочтительным вариантом данного изобретения является введение анионного мономера в виде натриевой или калиевой соли после его нейтрализации для избежания указанной выше проблемы.Some hydrophilic monomers, in particular anionic ones, for example acrylic acid and methacrylic acid, may become partially unstable with respect to agglomeration, depending on the characteristics of the polymer dispersant used to disperse the dye. The preferred embodiment of the present invention is the introduction of the anionic monomer in the form of a sodium or potassium salt after neutralization to avoid the above problems.

Указанный выше способ получения псевдотонкодиспергированных частиц поляризуемого полимера, прикрепленных к нерастворимому в воде красителю, предпочтительно сопровождается последующей стадией очистки с получением водных чернил, содержащих краситель. Для получения диспергируемого красителя с высокой степенью стабильности при хранении в течение длительного периода времени важно очищать смесь, содержащую непрореагировавший инициатор полимеризации, мономерный компонент либо диспергатор, или же растворимый в воде полимерный компонент или псевдотонкодиспергированные частицы поляризуемого полимера, не прикрепленные к красителю. Стадия очистки может быть выбрана из общеизвестных. Очистка центрифугированием или ультрафильтрацией является предпочтительным вариантом.The above method of producing pseudo-finely dispersed particles of a polarizable polymer, attached to a water-insoluble dye, is preferably followed by a subsequent purification step to obtain aqueous ink containing the dye. To obtain a dispersible colorant with a high degree of storage stability over a long period of time, it is important to clean the mixture containing the unreacted polymerization initiator, the monomer component or dispersant, or the water-soluble polymer component or pseudo fine particles of the polarizable polymer that are not attached to the colorant. The purification step can be selected from the well-known. Cleaning by centrifugation or ultrafiltration is the preferred option.

Диспергируемый краситель с псевдотонкодиспергированными частицами поляризуемого полимера, содержащий желаемый сополимер, прикрепленный к поверхности красителя, может быть получен с применением указанных выше стадий, так как они позволяют хорошо контролировать многие регулирующие параметры. Если вводится анионный мономер в частности, для получения высокой стабильности дисперсии, стадии данного изобретения позволяют обеспечить высокую плотность поверхностных функциональных групп и, тем самым, высокую стабильность дисперсии диспергируемого красителя, даже если анионный мономер применяется в относительно небольших количествах. Поэтому эти стадии могут улучшить стабильность дисперсии псевдотонкодиспергированных частиц поляризуемого полимера, не нарушая стабильность при хранении диспергируемого красителя в течение длительного периода времени.A dispersible colorant with pseudo-fine dispersed particles of a polarizable polymer containing the desired copolymer attached to the surface of the colorant can be obtained using the above steps, since they allow good control of many regulatory parameters. If an anionic monomer is introduced in particular in order to obtain a high dispersion stability, the steps of the present invention provide a high density of surface functional groups and, thus, a high dispersion stability of a dispersible colorant, even if anionic monomer is used in relatively small amounts. Therefore, these stages can improve the stability of the dispersion of pseudo-finely dispersed particles of a polarizable polymer without compromising storage stability of the dispersible dye for a long period of time.

Авторы данного изобретения предполагают, что улучшенная стабильность дисперсии диспергируемого красителя получается в результате следующих механизмов, которые, однако, не полностью подтверждены. В то время как псевдотонкодиспергированные частицы поляризуемого полимера образуются из олигомеров, выделяющихся в процессе полимеризации, инициированной радикалами, образованными в воде, олигомеры, составляющие компонент, полученный из анионного мономера в больших количествах, предпочтительно ориентированы в сторону водной фазы, т.е. на близость с псевдотонкодиспергированными частицами поляризуемого полимера. Это условие сохраняется после прикрепления псевдотонкодиспергированных частиц поляризуемого полимера к красителю с дальнейшей концентрацией анионной группы, полученной из анионного мономерного компонента, на поверхности диспергируемого красителя в соответствии с данным изобретением, имеющего структуру с большой удельной площадью поверхности. В результате диспергируемый краситель, полученный способом в соответствии с данным изобретением, может быть стабилизирован небольшим количеством анионного мономерного компонента.The authors of this invention suggest that improved dispersion stability of the dispersible dye is obtained as a result of the following mechanisms, which, however, are not fully confirmed. While pseudo-fine dispersed particles of a polarizable polymer are formed from oligomers released during the polymerization initiated by radicals formed in water, the oligomers constituting the component obtained from the anionic monomer in large quantities are preferably oriented towards the aqueous phase, i.e. proximity to pseudo-fine particles of a polarizable polymer. This condition persists after the pseudo-finely dispersed particles of the polarizable polymer are attached to the dye with a further concentration of the anionic group obtained from the anionic monomer component on the surface of the dispersible dye in accordance with this invention having a structure with a large specific surface area. As a result, the dispersible colorant obtained by the method in accordance with this invention can be stabilized with a small amount of anionic monomer component.

Водные чернилаWater ink

Водные чернила в соответствии с данным изобретением отличаются содержанием диспергируемого красителя, описанного выше. Если для красителя применяется пигмент, его вводят обычно в количестве не менее 0,1% и не более 20 мас.% по отношению к массе чернил, предпочтительно не менее 0,3% и не более 15 мас.%. Предпочтительно, чтобы водная среда для чернил содержала воду или растворимый в воде органический растворитель, по необходимости. В чернила может быть добавлен проникающий агент для усиления их проникновения в субстрат для записи, консервант или противогрибковый агент.Aqueous inks in accordance with this invention are characterized by the content of dispersible dye described above. If pigment is used for the dye, it is usually added in an amount of not less than 0.1% and not more than 20 wt.% With respect to the weight of the ink, preferably not less than 0.3% and not more than 15 wt.%. Preferably, the aqueous ink medium contains water or a water-soluble organic solvent, as necessary. A penetrating agent may be added to the ink to enhance their penetration into the recording substrate, preservative or antifungal agent.

Диспергируемый краситель в соответствии с данным изобретением, который присутствует в чернилах, содержит псевдотонкодиспергированные частицы поляризуемого полимера 2, прикрепленные к поверхности красителя 1 (фиг.1А и 1В). Поэтому частицы красителя прикрепляются к субстрату для записи или к соседним частицам субстрата с помощью псевдотонкодиспергированных частиц поляризуемого полимера, прикрепленных к его поверхности. Поэтому изображения, полученные при помощи водных чернил в соответствии с данным изобретением, должны быть очень устойчивы к царапинам. Одним из более предпочтительных вариантов являются водные чернила, которые в дополнение к указанным выше характеристикам, имеют в своем составе самодиспергирующиеся тонкодиспергированные частицы полимера. Это позволяет получать очень гладкие изображения на глянцевом субстрате, что обычно затруднительно при применении обычного нерастворимого в воде красителя, например, пигмента. Более предпочтительно, чернила содержат псевдотонкодиспергированные частицы поляризуемого полимера (А), прикрепленные к красителю, и самодиспергирующиеся тонкодиспергированные частицы полимера (В), присутствующие в чернилах, где мономерный компонент частиц (А) и мономерный компонент частиц (В) имеет, по меньшей мере, один общий мономерный компонент. Такая чернильная композиция дает сильно улучшенную устойчивость изображения к царапинам на глянцевом субстрате для записи, так как частицы (А), прикрепленные к красителю, и частицы (В) являются более совместимыми друг с другом, что повышает липкость чернил.The dispersible colorant of the present invention, which is present in the ink, contains pseudo fine dispersed particles of a polarizable polymer 2 attached to the surface of the colorant 1 (FIGS. 1A and 1B). Therefore, dye particles are attached to the recording substrate or to adjacent substrate particles using pseudo-fine dispersed particles of a polarizable polymer attached to its surface. Therefore, images obtained using aqueous ink in accordance with this invention must be very scratch resistant. One of the more preferred options is aqueous ink, which in addition to the above characteristics, incorporate self-dispersing finely dispersed polymer particles. This allows you to get very smooth images on a glossy substrate, which is usually difficult when using a conventional water-insoluble dye, such as pigment. More preferably, the ink contains pseudo-fine particles of a polarizable polymer (A) attached to a dye, and self-dispersible fine particles of a polymer (B) present in the ink, where the monomer component of particles (A) and the monomer component of particles (B) have at least one common monomer component. Such an ink composition provides highly improved image resistance to scratches on a glossy recording substrate, since particles (A) attached to the dye and particles (B) are more compatible with each other, which increases the stickiness of the ink.

Диспергируемый краситель в соответствии с данным изобретением имеет средний дзета-потенциал поверхности не менее -80 мВ и не более -20 мВ в водной среде, которая входит в состав водных чернил, в частности если он содержит анионную группу, и не менее +10 мВ и не более +60 мВ, если он содержит катионную группу. Это также является предпочтительным вариантом. Водные чернила могут иметь превосходную стабильность при хранении в течение длительного периода времени, если входящий в их состав диспергируемый краситель имеет дзета-потенциал поверхности в указанных выше пределах. Диспергируемый краситель, имеющий дзета-потенциал поверхности не менее -15 мВ и не более +10 мВ, может не иметь присущей ему высокой стабильности дисперсии при воздействии водной среды, что дает водные чернила с недостаточной стабильностью дисперсии в течение длительного периода времени. С другой стороны, диспергируемый краситель, имеющий дзета-потенциал поверхности менее -80 мВ и более +60 мВ, может давать изображения, имеющие недостаточную устойчивость к воде, хотя чернила будут иметь превосходную стабильность при хранении.The dispersible colorant in accordance with this invention has an average surface zeta potential of not less than -80 mV and not more than -20 mV in an aqueous medium that is part of aqueous ink, in particular if it contains an anionic group, and not less than +10 mV and not more than +60 mV if it contains a cationic group. This is also the preferred option. Aqueous inks can have excellent storage stability over a long period of time if the dispersible colorant included in them has a surface zeta potential within the above ranges. A dispersible colorant having a surface zeta potential of not less than -15 mV and not more than +10 mV may not have its inherent high dispersion stability when exposed to an aqueous medium, which gives water inks with insufficient dispersion stability for a long period of time. On the other hand, a dispersible colorant having a surface zeta potential of less than -80 mV and more than +60 mV can produce images having insufficient water resistance, although the ink will have excellent storage stability.

Термин «дзета (ξ) потенциал», применяемый в данном описании, иногда называемый «динамическим» потенциалом на границе раздела фаз, означает потенциал, полученный на разделе фаз между твердым веществом и жидкостью в относительном движении, когда они находятся в контакте друг с другом. Он применяется для анализа условий поверхности твердого вещества, присутствующего в жидкости. В электрическом двойном слое, полученном на разделе твердой/жидкой фаз, неподвижная фаза (или адсорбированная фаза) находится со стороны твердой фазы, где неподвижная фаза и поверхность твердого вещества заряжены ионами с противоположными зарядами. Когда твердое вещество и жидкость находятся в относительном движении, неподвижная фаза передвигается вместе с твердым веществом. Поэтому возникает потенциал между поверхностью неподвижной фазы и внутренней частью раствора, который фактически управляет движением, и такой потенциал называют дзета-потенциалом. Дзета-потенциал может быть положительным или отрицательным в зависимости от заряда неподвижной фазы. Если нерастворимый в воде краситель стабильно диспергирован в чернилах, частицы красителя остаются отделенными друг от друга и стабильно диспергированными с помощью дзета-потенциала красителя. Поэтому дзета-потенциал является значимой характеристикой для стабильности дисперсии и стабильности при хранении чернил, содержащих нерастворимый в воде краситель для струйной записи.The term "zeta (ξ) potential", used in this description, sometimes called the "dynamic" potential at the phase boundary, means the potential obtained at the phase separation between a solid and a liquid in relative motion when they are in contact with each other. It is used to analyze the surface conditions of a solid present in a liquid. In the electric double layer obtained at the solid / liquid phase separation, the stationary phase (or adsorbed phase) is located on the side of the solid phase, where the stationary phase and the surface of the solid are charged by ions with opposite charges. When the solid and liquid are in relative motion, the stationary phase moves with the solid. Therefore, a potential arises between the surface of the stationary phase and the inner part of the solution, which actually controls the movement, and this potential is called the zeta potential. The zeta potential can be positive or negative depending on the charge of the stationary phase. If the water-insoluble colorant is stably dispersed in the ink, the colorant particles remain separated from each other and stably dispersed by the zeta potential of the colorant. Therefore, the zeta potential is a significant characteristic for dispersion stability and storage stability of inks containing water-insoluble inkjet dye.

Кроме того, абсолютное значение дзета-потенциала само по себе в значительной мере влияет на стабильность дисперсии, и его распределение также является важным параметром. В дисперсии, в которой присутствуют коллоидные дисперсии с разным дзета-потенциалом, в частности, обычно существует сила притяжения между дисперсией с более высоким потенциалом и другой дисперсией с более низким потенциалом с их агломерацией, даже если они имеют одинаковый знак (положительный или отрицательный) потенциала. Это явление известно как гетероагломерация. Другими словами, диспергируемый краситель в соответствии с данным изобретением, имеющий однородное абсолютное значение дзета-потенциала, влияет на стабилизацию дисперсии в чернилах в соответствии с данным изобретением. Авторы данного изобретения обнаружили, что диспергируемый краситель в соответствии с данным изобретением демонстрирует желаемый эффект стабилизации дисперсии, если распределение его дзета-потенциала составляет менее 50 в отношении стандартного отклонения в пределах среднего уровня.In addition, the absolute value of the zeta potential in itself greatly affects the stability of the dispersion, and its distribution is also an important parameter. In a dispersion in which colloidal dispersions with different zeta potential are present, in particular, usually there is an attractive force between a dispersion with a higher potential and another dispersion with a lower potential with their agglomeration, even if they have the same sign (positive or negative) of the potential . This phenomenon is known as heteroagglomeration. In other words, a dispersible colorant in accordance with this invention, having a uniform absolute value of the zeta potential, affects the stabilization of dispersion in the ink in accordance with this invention. The inventors have found that the dispersible colorant of the invention exhibits the desired effect of stabilizing the dispersion if its zeta potential distribution is less than 50 with respect to the standard deviation within the mid-range.

Дзета-потенциал варьируется в зависимости от различных условий, например, диэлектрической проницаемости, рН и концентрации соли в водной среде, в которой присутствует краситель, и это справедливо для любой другой коллоидной дисперсии. Поэтому дзета-потенциал должен рассматриваться в отношении своего абсолютного значения и распределения, измеренного в определенных условиях среды, в которой диспергирован краситель. Дзета-потенциал диспергируемого красителя в водных чернилах может быть определен обычным методом. Дзета-потенциал в данном изобретении определяют на анализаторе (Microtech Nitchion ZEECOM), где водный смешанный растворитель для водных чернил, в который добавлен краситель, разбавленный в соответствующем соотношении, помещают в постоянное электрическое поле для наблюдения за движением диспергированных частиц (диспергируемого красителя в соответствии с данным изобретением) и определения скорости движения частиц посредством обработки изображения.The zeta potential varies depending on various conditions, for example, dielectric constant, pH and salt concentration in the aqueous medium in which the dye is present, and this is true for any other colloidal dispersion. Therefore, the zeta potential should be considered in relation to its absolute value and distribution, measured under certain conditions of the environment in which the dye is dispersed. The zeta potential of a dispersible colorant in aqueous ink can be determined by a conventional method. The zeta potential in this invention is determined on an analyzer (Microtech Nitchion ZEECOM), where an aqueous mixed solvent for aqueous ink, to which a dye is diluted in an appropriate ratio, is placed in a constant electric field to monitor the movement of the dispersed particles (dispersible dye in accordance with by this invention) and determining particle velocity by image processing.

Однако необходимо отметить, что дзета-потенциал может не определяться при применении метода анализа, описанного выше, для чернил, содержащих определенный электролит в высокой концентрации, даже в водной среде с тем же составом, из-за очень высокой электропроводности среды. В таком случае дзета-потенциал диспергируемого красителя может быть определен после обработки водной среды с получением уровня рН, соответствующего уровню в применяемых чернилах, посредством удаления или снижения электролита до 0.01 М. Указанные выше чернила в действительности содержат электролит в высокой концентрации, и имеют тенденцию к снижению стабильности при хранении. Однако они могут иметь улучшенную стабильность при хранении, если удерживать дзета-потенциал красителя в пределах в соответствии с данным изобретением.However, it should be noted that the zeta potential may not be determined using the analysis method described above for inks containing a specific electrolyte in high concentration, even in an aqueous medium with the same composition, due to the very high electrical conductivity of the medium. In this case, the zeta potential of the dispersible colorant can be determined after processing the aqueous medium to obtain a pH corresponding to the level in the ink used, by removing or lowering the electrolyte to 0.01 M. The above ink actually contains a high concentration of electrolyte, and tends to decrease in storage stability. However, they can have improved storage stability by keeping the zeta potential of the dye within the limits of this invention.

Если в качестве красителя применяют пигмент, предпочтительным вариантом является введение пигмента в определенном соотношении с полимерным компонентом псевдотонкодиспергированных частиц поляризуемого полимера, или соотношении полимер/пигмент (В/Р соотношение) не менее 0,3 и не более 4,0 для улучшенной устойчивости к царапинам изображения, полученного с применением водных чернил. Сохранение соотношения В/Р не менее 0,3 может улучшить степень прикрепления между частицами красителя и между частицами красителя и субстратом для записи и, следовательно, улучшить устойчивость изображения к царапинам. В частности, водные чернила, содержащие диспергируемый краситель, могут иметь более подходящие характеристики образования пленки, если сополимерный компонент псевдотонкодиспергированных частиц поляризуемого полимера, прикрепленных к красителю, имеет температуру стеклования не менее -40°С и не более 60°С, как описано выше, что также улучшает устойчивость изображения к царапинам на глянцевой бумаге. При соотношении В/Р, значительно превышающем 4,0, чернила могут быть достаточно вязкими и иметь ухудшенные характеристики выброса, в частности, для струйных записывающих устройств. Кроме того, такие чернила могут иметь недостаточную плотность изображения, так как очень высокое содержание полимера ухудшает проявление цвета красителя на субстрате для записи. Сохранение соотношения В/Р в указанных выше пределах не менее 0,3 и не более 4,0 позволяет получить водные чернила, которые одновременно обладают превосходной устойчивостью к царапинам и хорошими характеристиками выброса в струйных записывающих устройствах. Масса полимера, описанная выше, означает общее количество псевдотонкодиспергированных частиц поляризуемого полимера и может включать другие полимерные компоненты, которые сильно адсорбируются на поверхности пигмента, однако она не включает растворимый в воде полимерный компонент, который легко отделяется от пигмента.If pigment is used as a dye, the preferred option is to introduce the pigment in a certain ratio with the polymer component of the pseudo fine dispersed particles of the polarizable polymer, or the polymer / pigment ratio (B / P ratio) of not less than 0.3 and not more than 4.0 for improved scratch resistance image obtained using aqueous ink. Maintaining a B / P ratio of at least 0.3 can improve the degree of attachment between the dye particles and between the dye particles and the recording substrate and, therefore, improve the scratch resistance of the image. In particular, aqueous ink containing a dispersible colorant may have more suitable film formation characteristics if the copolymer component of the pseudo fine dispersed particles of the polarizable polymer attached to the colorant has a glass transition temperature of at least -40 ° C and not more than 60 ° C, as described above, which also improves the scratch resistance of glossy paper. With a B / P ratio well above 4.0, the ink can be quite viscous and have poor ejection characteristics, in particular for inkjet recording devices. In addition, such inks may have insufficient image density, since a very high polymer content impairs the appearance of the color of the dye on the recording substrate. Keeping the B / P ratio in the above ranges of not less than 0.3 and not more than 4.0 allows you to get water inks, which at the same time have excellent scratch resistance and good ejection characteristics in inkjet recording devices. The polymer mass described above means the total number of pseudo-finely dispersed particles of the polarizable polymer and may include other polymer components that are strongly adsorbed on the surface of the pigment, however, it does not include a water-soluble polymer component that is easily separated from the pigment.

Соотношение В/Р может быть определено дифференциальным термогравиметрическим анализом и определяется на анализаторе (METTLER, TGA/SDTA851) в соответствии с данным изобретением. Более конкретно, диспергируемый краситель в соответствии с данным изобретением или содержащие его водные чернила, для струйной записи центрифугируют при 80000 об/мин в течение 2 часов, сушат, взвешивают и нагревают в атмосфере азота или на воздухе с получением изменения веса каждого из пигмента и полимерных компонентов до и после обработки при температуре разложения, из чего определяют соотношение В/Р.The B / P ratio can be determined by differential thermogravimetric analysis and determined on an analyzer (METTLER, TGA / SDTA851) in accordance with this invention. More specifically, the dispersible colorant of the invention or aqueous ink containing it, is ink-jet centrifuged at 80,000 rpm for 2 hours, dried, weighed and heated in a nitrogen atmosphere or in air to obtain a weight change of each of the pigment and polymer components before and after processing at the decomposition temperature, from which the ratio B / P is determined.

Записанное изображениеRecorded image

Изображение в соответствии с данным изобретением, записанное на субстрате для записи с применением водных чернил в соответствии с данным изобретением, содержащих диспергируемый краситель с указанной выше композицией, получают с помощью струйного записывающего устройства, описанного ниже. Субстрат для записи, применяемый в соответствии с данным изобретением, не ограничен, если только он позволяет получать на нем изображение с помощью струйной записи.An image in accordance with this invention recorded on a substrate for recording using aqueous ink in accordance with this invention containing a dispersible dye with the above composition is obtained using an inkjet recording device described below. The recording substrate used in accordance with this invention is not limited, as long as it allows you to get an image on it using inkjet recording.

Диспергируемый краситель в соответствии с данным изобретением, имеет функции, обусловленные его характерными формами, показанными на Фиг.7А, 7В и 7С, для получения струйного изображения в соответствии с данным изобретением. Среди этих функций более предпочтительны те, которые показаны на Фиг.7В и 7С, и они проявляются одновременно при реальной записи. Функция, показанная на Фиг.7А, возникает, если водные чернила, описанные выше, также содержат тонкодиспергированные частицы самодиспергирующегося полимера (В), с получением очень гладких изображений на субстрате для записи 14, где псевдотонкодиспергированные частицы поляризуемого полимера или самодиспергирующиеся тонкодиспергированные частицы В аккумулируются на субстрате для сглаживания неровностей между частицами красителя. На Фиг.7В псевдотонкодиспергированные частицы поляризуемого полимера 2 присутствуют между соседними частицами красителя, и одновременно прикреплены к этим частицам красителя, с получением прочной окрашенной пленки для записанного изображения с высокой устойчивостью к царапинам. На Фиг.7С показана еще одна предпочтительная функция, где соотношение поверхности красителя, к которой прикреплены псевдотонкодиспергированные частицы поляризуемого полимера, частично снижается, что позволяет агломерацию частиц красителя, одновременно реализуя функцию, показанную на Фиг.7В. Фиг.7С иллюстрирует агломерацию частиц красителя в чернилах, которые образуют изображение на субстрате для записи, где статическое отталкивание между псевдотонкодиспергированными частицами поляризуемого полимера (представленными стрелкой 15 на фигуре) уравновешивается силой агломерации частиц красителя в процессе агломерации, контролируя агломерацию. Такой контроль агломерации на субстрате для записи позволяет контролировать плотность изображения и растекание чернил.Dispersible dye in accordance with this invention, has the functions due to its characteristic forms shown in Figa, 7B and 7C, to obtain an inkjet image in accordance with this invention. Among these functions, those shown in Figs. 7B and 7C are more preferable, and they appear simultaneously during actual recording. The function shown in FIG. 7A occurs if the aqueous ink described above also contains finely dispersed particles of a self-dispersing polymer (B) to produce very smooth images on a recording substrate 14, where the pseudo-fine particles of a polarizable polymer or self-dispersing finely dispersed particles B are accumulated on substrate for smoothing irregularities between dye particles. In FIG. 7B, pseudo fine dispersed particles of a polarizable polymer 2 are present between adjacent dye particles and are simultaneously attached to these dye particles to provide a strong colored film for a recorded image with high scratch resistance. On Figs shows another preferred function, where the ratio of the surface of the dye to which the pseudo-fine dispersed particles of the polarizable polymer is attached, is partially reduced, which allows agglomeration of the dye particles, while realizing the function shown in Fig.7B. Fig. 7C illustrates the agglomeration of dye particles in ink, which form an image on a recording substrate, where the static repulsion between the pseudo-finely dispersed particles of the polarizable polymer (represented by arrow 15 in the figure) is balanced by the agglomeration force of the dye particles during the agglomeration, controlling the agglomeration. This control of agglomeration on the recording substrate allows you to control the density of the image and the spreading of ink.

Способ записи изображений и записывающее устройство. Диспергируемый краситель и содержащие его водные чернила в соответствии с данным изобретением демонстрируют превосходные характеристики при применении в головке струйного печатного устройства и при хранении в емкости для чернил. Чернила также полезны для заполняющих чернил. Данное изобретение демонстрирует особенно превосходные характеристики при применении в головке для записи и записывающем устройстве по методу записи Bubble Jet®.A method of recording images and a recording device. The dispersible colorant and the aqueous ink containing it in accordance with this invention exhibit excellent performance when used in the head of an inkjet printing apparatus and when stored in an ink tank. Ink is also useful for filling ink. This invention demonstrates particularly excellent performance when used in a recording head and recorder according to the Bubble Jet® recording method.

Примерная структура и принципы работы предпочтительно основаны на структуре и основных принципах, описанных в патентах США №№4723129 и 4740796. Этот принцип применим к импульсному типу («по запросу») и к непрерывному типу. Он особенно эффективен, если применяется в импульсном типе, где, по меньшей мере, один сигнал, поступающий на привод, передается на электротепловой преобразователь, размещенный в положении, соответствующем каждому из листов и каналов для жидкости, которые удерживают чернила, для быстрого нагревания чернил до температуры выше температуры пузырькового кипения, где преобразователь генерирует достаточное количество тепла для кипения пленки на нагретой поверхности головки для записи, что дает образование в чернилах пузырьков, соответствующих сигналу. Чернила выбрасываются через порт для выброса под действием растущих и расширяющихся пузырьков, с образованием, по меньшей мере, одной капли. Импульсный сигнал является более предпочтительным, так как он может немедленно и адекватно вызывать рост и расширение пузырьков с получением выброса чернил с высокой реакцией. В патентах США №№4463359 и 4345262 описаны предпочтительные импульсные сигналы. Запись может производиться более эффективно в условиях, описанных в патенте США №4313124, в котором описана скорость повышения температуры на нагретой рабочей поверхности головки.The exemplary structure and operating principles are preferably based on the structure and basic principles described in US Pat. Nos. 4,723,129 and 4,740,796. This principle applies to the pulse type (“on request”) and to the continuous type. It is especially effective if applied in a pulsed type, where at least one signal supplied to the drive is transmitted to an electrothermal converter placed in a position corresponding to each of the sheets and channels for the liquid that hold the ink to quickly heat the ink to temperatures above the bubble boiling point, where the transducer generates enough heat to boil the film on the heated surface of the head for recording, which produces ink bubbles corresponding to their signal. Ink is ejected through the port for ejection under the influence of growing and expanding bubbles, with the formation of at least one drop. A pulsed signal is more preferable, as it can immediately and adequately cause the growth and expansion of bubbles to produce an ejection of ink with a high reaction. US Pat. Nos. 4,463,359 and 4,345,262 describe preferred pulsed signals. Recording can be made more efficiently under the conditions described in US patent No. 4313124, which describes the rate of temperature increase on the heated working surface of the head.

Предпочтительные головки включают сочетание портов для выброса, каналов для жидкости (линейных или правоугольных каналов для жидкости) и электротепловых преобразователей, которые описаны в указанных выше патентах США. Данное изобретение также эффективно в структурах, где компоненты расположены на волнистой нагретой рабочей поверхности, как описано в патентах США №№4558333 или 4459600. Оно также эффективно в других структурах с множеством 2 электротепловых преобразователей, имеющих один или несколько общих портов для выброса чернил, и собственные порты для выброса чернил, таких как описаны в выложенной заявке на патент Японии №S59-123670. Записывающая головка типа «во всю строку», которая покрывает длину, соответствующую максимальной ширине, на которую записывающее устройство может записывать изображения, может иметь комбинацию из множества записывающих головок, описанных в указанных выше описаниях, для покрытия требуемой длины, или может иметь такую структуру, где они собраны на одном блоке. Данное изобретение позволяет таким типам демонстрировать описанные выше действия более эффективно.Preferred heads include a combination of ejection ports, fluid channels (linear or right-angled fluid channels), and electrothermal transducers as described in the aforementioned US patents. The invention is also effective in structures where the components are located on a corrugated heated work surface, as described in US Pat. Nos. 4,558,333 or 4,459,600. It is also effective in other structures with a plurality of 2 electrothermal converters having one or more common ink ejection ports, and native ports for ejecting ink, such as those described in Japanese Patent Application Laid-Open No. S59-123670. A “full-line” type recording head that covers a length corresponding to the maximum width over which the recording apparatus can record images may have a combination of a plurality of recording heads described in the above descriptions to cover a desired length, or may have such a structure, where they are assembled on one block. The present invention allows such types to demonstrate the above-described actions more efficiently.

Данное изобретение также является эффективным, если прикреплено к корпусу записывающей головки сменного типа, в которой оно может быть электрически соединено с корпусом для подачи из него чернил, а также к картриджу, в который оно вмонтировано как составная часть на самой записывающей головке. Данное изобретение может демонстрировать свои преимущества более эффективно, если содержит, в качестве одного из компонентов записывающей головки восстанавливающее устройство или другие вспомогательные устройства, что является еще одним преимуществом в соответствии с данным изобретением. Более конкретно, эти устройства включают насадки, чистящие или герметизирующие или индуцирующие устройства, электротепловой преобразователь или другое нагревательное устройство, устройства предварительного нагрева, включающие сочетание таких устройств, и сочетание таких устройств, для режима предварительного выброса, который не применяется для записи.The present invention is also effective if attached to a removable type recording head housing, in which it can be electrically connected to the ink supply body, and also to a cartridge into which it is mounted as an integral part on the recording head itself. The present invention can demonstrate its advantages more efficiently if it contains, as one of the components of the recording head, a reducing device or other auxiliary devices, which is another advantage in accordance with this invention. More specifically, these devices include nozzles, cleaning or sealing or inducing devices, an electric heat converter or other heating device, pre-heating devices including a combination of such devices, and a combination of such devices for a pre-ejection mode that is not used for recording.

ПримерыExamples

Данное изобретение более подробно описано в примерах и сравнительных примерах, которые, тем не менее, не ограничивают данное изобретение, в котором могут быть сделаны вариации, не выходящие за рамки данного изобретения. В примерах и сравнительных примерах «часть(и)» и «%» являются массовыми, если не указано иначе.The invention is described in more detail in the examples and comparative examples, which, however, do not limit the invention, in which variations can be made that are not beyond the scope of this invention. In the examples and comparative examples, “part (s)” and “%” are massive, unless otherwise indicated.

Пример 1Example 1

Чернила для записи 1 получают методом, описанным в примере 1. Вначале смешанный раствор, имеющий состав 10 частей сажи, 6 частей глицерина, 10 частей диспергатора на основе стирола/акриловой кислоты и 74 части воды, получают в виде раствора дисперсии пигмента 1 посредством обработки этих компонентов в песчаной мельнице (Kaneda Scientific) с шариками из двуокиси циркония диаметром 0,6 мм, при 1500 об/мин в течение 5 часов для диспергирования пигмента, где емкость заполняют со скоростью заполнения 70%. Сажа представляет собой Black Pearls 880 (далее обозначен как ВР880), полученный от Cabot Co., США. Диспергатор на основе стирола/акриловой кислоты имеет соотношение сополимеризации 70/30, молекулярный вес (Mw) 8000 и кислотное число 170. Он представляет собой водный раствор, полученный перемешиванием диспергатора вместе с водой и гидроксидом калия в количестве, эквивалентном кислотному числу, при температуре 80°С. В полученном растворе дисперсии пигмента 1 стабильно диспергированы частицы пигмента, имеющие средний диаметр частиц в дисперсии 98 нм и коэффициент полидисперсности 0,16.Ink for recording 1 is obtained by the method described in example 1. First, a mixed solution having a composition of 10 parts of carbon black, 6 parts of glycerin, 10 parts of a styrene / acrylic acid dispersant and 74 parts of water is obtained as a pigment dispersion solution 1 by treating these components in a sand mill (Kaneda Scientific) with 0.6 mm diameter zirconia balls at 1500 rpm for 5 hours to disperse the pigment, where the container is filled at a filling rate of 70%. Soot is Black Pearls 880 (hereinafter referred to as BP880) obtained from Cabot Co., USA. The styrene / acrylic acid based dispersant has a copolymerization ratio of 70/30, a molecular weight (Mw) of 8000 and an acid number of 170. It is an aqueous solution obtained by mixing the dispersant with water and potassium hydroxide in an amount equivalent to the acid number at a temperature of 80 ° C. In the resulting pigment dispersion solution 1, pigment particles are stably dispersed having an average particle diameter of 98 nm in the dispersion and a polydispersity coefficient of 0.16.

Затем описанный ниже смешанный раствор медленно по каплям добавляют в 100 частей раствора дисперсии пигмента 1 при электрическом перемешивании при температуре 70°С в атмосфере азота для полимеризации, продолжающейся в течение 5 часов. Смешанный раствор содержит 5,5 частей метилметакрилата, 0,5 частей акриловой кислоты, 0,12 частей гидроксида калия, 0,05 частей персульфата калия и 20 частей воды. Полученный раствор дисперсии разбавляют в 10 раз водой и центрифугируют при 5000 об/мин в течение 10 минут для удаления агломератов. Далее его очищают центрифугированием при 12500 об/мин в течение 2 часов с получением осадка в виде диспергируемого красителя 1.Then, the mixed solution described below is slowly added dropwise into 100 parts of a pigment dispersion solution 1 with electric stirring at a temperature of 70 ° C. under a nitrogen atmosphere for polymerization, which lasts for 5 hours. The mixed solution contains 5.5 parts of methyl methacrylate, 0.5 parts of acrylic acid, 0.12 parts of potassium hydroxide, 0.05 parts of potassium persulfate and 20 parts of water. The resulting dispersion solution was diluted 10 times with water and centrifuged at 5000 rpm for 10 minutes to remove agglomerates. Then it is purified by centrifugation at 12500 rpm for 2 hours to obtain a precipitate in the form of a dispersible dye 1.

Диспергируемый краситель 1 диспергируют в воде и очищают центрифугированием при 12000 об/мин в течение 60 минут. Полученный осадок повторно диспергируют в воде и сушат для анализа на сканирующем электронном микроскопе (JOEL Hightech, JSM-6700) при увеличении 50000. Анализ показал, что диспергируемый краситель 1 содержит тонкодиспергированные частицы полимера, прикрепленные к поверхности сажи. Красители, полученные в других примерах, исследуют по той же методике для подтверждения морфологии красителя.The dispersible colorant 1 is dispersed in water and purified by centrifugation at 12,000 rpm for 60 minutes. The resulting precipitate was redispersed in water and dried for analysis on a scanning electron microscope (JOEL Hightech, JSM-6700) at a magnification of 50,000. Analysis showed that dispersible dye 1 contains finely divided polymer particles attached to the carbon black surface. Dyes obtained in other examples are examined by the same procedure to confirm the dye morphology.

Представленную ниже композицию добавляют к красителю 1 и фильтруют на мембранном фильтре (размер пор: 2,5 мкм) под давлением с получением чернил для записи, содержащих краситель 1 в количестве 4%.The composition below is added to dye 1 and filtered on a membrane filter (pore size: 2.5 μm) under pressure to obtain a recording ink containing dye 1 in an amount of 4%.

Глицерин Glycerol 7 частей7 pieces Диэтиленгликоль Diethylene glycol 5 частей5 pieces Триметилол пропан Trimethylol propane 7 частей7 pieces Ацетиленол ЕН (торговоеAcetylenol EN (commercial наименование: Kawaken Fine Brand Name: Kawaken Fine Chemicals)Chemicals) 0,2 части0.2 parts Ионообменная вода Ion exchange water балансbalance

Пример 2Example 2

Описанный ниже смешанный раствор медленно по каплям добавляют в 100 частей раствора дисперсии пигмента 1, полученного в примере 1, при электрическом перемешивании при температуре 70°С в атмосфере азота для полимеризации, продолжающейся в течение 8 часов. Смешанный раствор содержит 5,7 частей стирола, 0,3 части акриловой кислоты, 0,07 частей гидроксида калия, 0,05 частей персульфата калия и 20 частей воды. Смесь после полимеризации очищают центрифугированием по методике примера 1 с получением диспергируемого красителя 2. Чернила для записи 2, содержащие диспергируемый краситель 2 в размере 4%, получают по методике примера 1.The mixed solution described below is slowly added dropwise in 100 parts of a pigment dispersion solution 1 obtained in Example 1, with electric stirring at a temperature of 70 ° C. under a nitrogen atmosphere for polymerization, which lasts for 8 hours. The mixed solution contains 5.7 parts of styrene, 0.3 parts of acrylic acid, 0.07 parts of potassium hydroxide, 0.05 parts of potassium persulfate and 20 parts of water. The mixture after polymerization is purified by centrifugation according to the procedure of example 1 to obtain a dispersible dye 2. Ink for recording 2 containing dispersible dye 2 in the amount of 4%, obtained by the method of example 1.

Пример 3Example 3

Описанный ниже смешанный раствор медленно по каплям добавляют в 100 частей раствора дисперсии пигмента 1, полученного в примере 1, при электрическом перемешивании при температуре 70°С в атмосфере азота для полимеризации, продолжающейся в течение 6 часов. Смешанный раствор содержит 5,7 частей метилметакрилата, 0,3 части акриловой кислоты, 0,07 частей гидроксида калия, 0,05 частей персульфата калия и 20 частей воды. Смесь после полимеризации очищают центрифугированием по методике примера 1 с получением диспергируемого красителя 3.The mixed solution described below is slowly added dropwise in 100 parts of a pigment dispersion solution 1 obtained in Example 1, with electric stirring at a temperature of 70 ° C. under a nitrogen atmosphere for polymerization, which lasts for 6 hours. The mixed solution contains 5.7 parts of methyl methacrylate, 0.3 parts of acrylic acid, 0.07 parts of potassium hydroxide, 0.05 parts of potassium persulfate and 20 parts of water. The mixture after polymerization is purified by centrifugation according to the method of example 1 to obtain a dispersible dye 3.

Полимеризацию проводят по методике примера 1 за исключением того, что 100 частей раствора дисперсии пигмента 1 заменяют 100 частями 2% водного раствора гидроксида калия, в количестве, эквивалентном диспергатору на основе стирола/акриловой кислоты, применяемом в примере 1, и полимеризационную смесь центрифугируют по методике примера 1, за исключением того, что применяют 20000 об/мин в течение 1 часа, с получением тонкодиспергированных частиц полимера В1.The polymerization is carried out according to the procedure of example 1 except that 100 parts of the solution of the dispersion of pigment 1 is replaced by 100 parts of a 2% aqueous solution of potassium hydroxide, in an amount equivalent to the styrene / acrylic acid dispersant used in example 1, and the polymerization mixture is centrifuged according to the method example 1, except that apply 20,000 rpm for 1 hour, to obtain finely dispersed particles of polymer B1.

Чернила для записи 3, содержащие диспергируемый краситель 3 и тонкодиспергированные частицы полимера В1 в количестве 4% и 1,2%, соответственно, получают по методике примера 1.Ink for recording 3 containing dispersible dye 3 and finely dispersed particles of polymer B1 in an amount of 4% and 1.2%, respectively, was obtained by the method of example 1.

Пример 4Example 4

Описанный ниже смешанный раствор медленно по каплям добавляют в 100 частей раствора дисперсии пигмента 1, полученного в примере 1, при электрическом перемешивании при температуре 70°С в атмосфере азота для полимеризации, продолжающейся в течение 6 часов. Смешанный раствор содержит 4,5 частей бензилметакрилата, 1,2 части бутилакрилата, 0,3 части акриловой кислоты, 0,07 частей гидроксида калия, 0,05 частей персульфата калия и 20 частей воды. Смесь после полимеризации очищают центрифугированием по методике примера 1 с получением диспергируемого красителя 4.The mixed solution described below is slowly added dropwise in 100 parts of a pigment dispersion solution 1 obtained in Example 1, with electric stirring at a temperature of 70 ° C. under a nitrogen atmosphere for polymerization, which lasts for 6 hours. The mixed solution contains 4.5 parts of benzyl methacrylate, 1.2 parts of butyl acrylate, 0.3 parts of acrylic acid, 0.07 parts of potassium hydroxide, 0.05 parts of potassium persulfate and 20 parts of water. The mixture after polymerization is purified by centrifugation according to the method of example 1 to obtain a dispersible dye 4.

Диспергируемый краситель 4 анализируют по методике примера 1. Анализ подтверждает, что краситель также содержит тонко диспергированные частицы, прикрепленные к поверхности сажи, но более сконденсированные, чем в красителе, полученном в примере 1.Dispersible dye 4 is analyzed according to the method of example 1. The analysis confirms that the dye also contains finely dispersed particles attached to the surface of the carbon black, but more condensed than in the dye obtained in example 1.

Полимеризацию проводят по методике примера 3 получения тонкодиспергированных частиц полимера В1, заменяя 100 частей раствора дисперсии пигмента 1 из примера 1, с получением тонкодиспергированных частиц полимера В2. Чернила для записи 4, содержащие диспергируемый краситель 4 и тонкодиспергированные частицы полимера В2 в количестве 4% и 1,2%, соответственно, получают по методике примера 1.The polymerization is carried out according to the method of example 3 to obtain finely dispersed particles of polymer B1, replacing 100 parts of a solution of the dispersion of pigment 1 from example 1, to obtain finely dispersed particles of polymer B2. Ink for recording 4, containing dispersible dye 4 and finely dispersed particles of polymer B2 in the amount of 4% and 1.2%, respectively, was obtained by the method of example 1.

Пример 5Example 5

Описанный ниже смешанный раствор медленно по каплям добавляют в 100 частей раствора дисперсии пигмента 1, полученного в примере 1, при электрическом перемешивании при температуре 50°С в атмосфере азота для полимеризации, продолжающейся в течение 5 часов. Смешанный раствор содержит 6 частей бутилакрилата, 0,05 части персульфата калия, то же число молей тиосульфата натрия, что и персульфата калия, и 20 частей воды. Смесь после полимеризации очищают центрифугированием по методике примера 1 с получением диспергируемого красителя 5.The mixed solution described below is slowly added dropwise in 100 parts of a pigment dispersion solution 1 obtained in Example 1, with electric stirring at a temperature of 50 ° C. under a nitrogen atmosphere for polymerization, which lasts for 5 hours. The mixed solution contains 6 parts of butyl acrylate, 0.05 parts of potassium persulfate, the same number of moles of sodium thiosulfate as potassium persulfate, and 20 parts of water. The mixture after polymerization is purified by centrifugation according to the method of example 1 to obtain a dispersible dye 5.

Диспергируемый краситель 5 анализируют по методике примера 1. Анализ подтверждает, что краситель также содержит тонкодиспергированные частицы, прикрепленные к поверхности сажи, но более сконденсированные, чем в красителе, полученном в примере 1. Чернила для записи 5, содержащие диспергируемый краситель 5 в количестве 4%, получают по методике примера 1.Dispersible dye 5 is analyzed according to the method of example 1. The analysis confirms that the dye also contains finely dispersed particles attached to the surface of the carbon black, but more condensed than in the dye obtained in example 1. Ink for recording 5 containing dispersible dye 5 in an amount of 4% receive according to the method of example 1.

Пример 6Example 6

Описанный ниже смешанный раствор медленно по каплям добавляют в 100 частей раствора дисперсии пигмента 1, полученного в примере 1, при электрическом перемешивании при температуре 70°С в атмосфере азота для полимеризации, продолжающейся в течение 5 часов. Смешанный раствор содержит 17,2 частей метилметакрилата, 0,8 частей п-стиролсульфоната натрия, 0,05 части персульфата калия и 20 частей воды. Смесь после полимеризации очищают центрифугированием по методике примера 1 с получением диспергируемого красителя 6. Чернила для записи 6, содержащие диспергируемый краситель 6 в количестве 4%, получают по методике примера 1.The mixed solution described below is slowly added dropwise into 100 parts of a pigment dispersion solution 1 obtained in Example 1, with electric stirring at a temperature of 70 ° C. under a nitrogen atmosphere for polymerization, which lasts for 5 hours. The mixed solution contains 17.2 parts of methyl methacrylate, 0.8 parts of sodium p-styrene sulfonate, 0.05 parts of potassium persulfate and 20 parts of water. The mixture after polymerization is purified by centrifugation according to the procedure of Example 1 to obtain a dispersible colorant 6. Ink for recording 6 containing dispersible colorant 6 in an amount of 4% is obtained according to the procedure of Example 1.

Пример 7Example 7

Чернила для записи 7 получают методом, описанным в примере 7. Сначала смешанный раствор, имеющий состав 10 частей сажи, 6 частей глицерина, 10 частей диспергатора на основе стирол/диметиламиноэтилакрилатного сополимера и 74 части воды, получают в виде раствора дисперсии пигмента 2 посредством обработки этих компонентов в песчаной мельнице (Kaneda Scientific Co.) с шариками двуокиси циркония диаметром 0,6 мм, при 1500 об/мин в течение 5 часов для диспергирования пигмента, где емкость заполняют со скоростью заполнения 70%. Сажа является такой же, как и в примере 1 (ВР880). Диспергатор на основе стирол/диметиламиноэтилакрилатного сополимера имеет соотношение сополимеризации 70/30, молекулярный вес (Mw) 8000 и аминовое число 170. Он представляет собой водный раствор, полученный перемешиванием диспергатора вместе с водой и уксусной кислотой в количестве, слегка превышающем аминовое число, указанное выше, при температуре 80°С. Полученный раствор дисперсии пигмента 2 стабильно диспергируют с частицами пигмента, имеющими средний диаметр частиц в дисперсии 105 нм и коэффициент полидисперсности 0,18.Ink for recording 7 is obtained by the method described in example 7. First, a mixed solution having a composition of 10 parts of carbon black, 6 parts of glycerol, 10 parts of a styrene / dimethylaminoethyl acrylate copolymer dispersant and 74 parts of water is obtained as a pigment dispersion solution 2 by treating these components in a sand mill (Kaneda Scientific Co.) with 0.6 mm diameter zirconia balls at 1500 rpm for 5 hours to disperse the pigment, where the container is filled at a filling rate of 70%. Soot is the same as in example 1 (BP880). The styrene / dimethylaminoethyl acrylate copolymer dispersant has a copolymerization ratio of 70/30, a molecular weight (Mw) of 8000 and an amine number of 170. It is an aqueous solution obtained by mixing the dispersant with water and acetic acid in an amount slightly higher than the amine number above at a temperature of 80 ° C. The resulting solution of the dispersion of pigment 2 is stably dispersed with pigment particles having an average particle diameter in the dispersion of 105 nm and a polydispersity coefficient of 0.18.

Затем описанный ниже смешанный раствор медленно по каплям добавляют в 90 частей раствора дисперсии пигмента 2 при электрическом перемешивании при температуре 55°С в атмосфере азота для полимеризации, продолжающейся в течение 7 часов. Смешанный раствор содержит 4,2 части бензилметакрилата, 1,8 части диметиламиноэтилакрилата, 0,3 части V-50 (Wako Pure Chemical Industries) и 20 частей воды. Полученный раствор дисперсии разбавляют в 10 раз водой и центрифугируют при 5000 об/мин в течение 10 минут для удаления агломератов. Далее его очищают центрифугированием при 12500 об/мин в течение 2 часов с получением осадка в виде диспергируемого красителя 7. Получают чернила для записи 1, содержащие краситель 7 в количестве 4%, где краситель 7 фильтруют и объединяют с композицией по методике примера 1.Then, the mixed solution described below is slowly added dropwise into 90 parts of a pigment dispersion solution 2 with electric stirring at a temperature of 55 ° C. under a nitrogen atmosphere for polymerization, which lasts for 7 hours. The mixed solution contains 4.2 parts of benzyl methacrylate, 1.8 parts of dimethylaminoethyl acrylate, 0.3 parts of V-50 (Wako Pure Chemical Industries) and 20 parts of water. The resulting dispersion solution was diluted 10 times with water and centrifuged at 5000 rpm for 10 minutes to remove agglomerates. Then it is purified by centrifugation at 12500 rpm for 2 hours to obtain a precipitate in the form of a dispersible dye 7. Get ink for recording 1 containing dye 7 in an amount of 4%, where dye 7 is filtered and combined with the composition according to the method of example 1.

Пример 8Example 8

Чернила для записи 8 получают методом, описанным в примере 8. Сначала смешанный раствор, имеющий состав 10 частей синего пигмента (РВ) 15:13 (Clariant Co.) в качестве красителя, 6 частей глицерина, 10 частей диспергатора на основе стирола/акриловой кислоты и 74 части воды, получают в виде раствора дисперсии пигмента 3 посредством обработки этих компонентов в песчаной мельнице (Kaneda Scientific Co.) с шариками из двуокиси циркония диаметром 0,6 мм, при 1500 об/мин в течение 5 часов для диспергирования пигмента, где емкость наполняют со скоростью заполнения 70%. Диспергатор на основе стирола/акриловой кислоты имеет соотношение сополимеризации 70/30, молекулярный вес (Mw) 8000 и кислотное число 170. Полученный раствор дисперсии пигмента 3 стабильно диспергируют с частицами пигмента, имеющими средний диаметр частиц в дисперсии 108 нм и коэффициент полидисперсности 0,14.Ink for recording 8 is obtained by the method described in example 8. First, a mixed solution having a composition of 10 parts of a blue pigment (PB) 15:13 (Clariant Co.) as a dye, 6 parts of glycerol, 10 parts of a styrene / acrylic acid dispersant and 74 parts of water, are obtained as a pigment dispersion solution 3 by treating these components in a sand mill (Kaneda Scientific Co.) with 0.6 mm diameter zirconia balls at 1500 rpm for 5 hours to disperse the pigment, where capacity is filled with a filling rate of 70%. The styrene / acrylic acid based dispersant has a copolymerization ratio of 70/30, a molecular weight (Mw) of 8000 and an acid number of 170. The resulting pigment dispersion solution 3 is stably dispersed with pigment particles having an average particle diameter of 108 nm and a polydispersity coefficient of 0.14 .

Затем описанный ниже смешанный раствор медленно по каплям добавляют в 100 частей раствора дисперсии пигмента 3 при электрическом перемешивании при температуре 70°С в атмосфере азота для полимеризации, продолжающейся в течение 5 часов. Смешанный раствор содержит 5,7 части метилметакрилата, 0,3 части акриловой кислоты, 0,07 частей гидроксида калия, 0,05 частей персульфата калия и 20 частей воды. Полученный раствор дисперсии разбавляют в 10 раз водой и центрифугируют при 5000 об/мин в течение 10 минут для удаления агломератов. Далее его очищают центрифугированием при 12500 об/мин в течение 2 часов с получением осадка в виде диспергируемого красителя 8. Получают чернила для записи 8, содержащие краситель 8 в количестве 3,5%, где краситель 8 фильтруют и объединяют с композицией по методике примера 1.Then, the mixed solution described below is slowly added dropwise into 100 parts of a pigment dispersion solution 3 with electric stirring at a temperature of 70 ° C. under a nitrogen atmosphere for polymerization, which lasts for 5 hours. The mixed solution contains 5.7 parts of methyl methacrylate, 0.3 parts of acrylic acid, 0.07 parts of potassium hydroxide, 0.05 parts of potassium persulfate and 20 parts of water. The resulting dispersion solution was diluted 10 times with water and centrifuged at 5000 rpm for 10 minutes to remove agglomerates. Then it is purified by centrifugation at 12,500 rpm for 2 hours to obtain a precipitate in the form of a dispersible dye 8. Get ink for recording 8 containing dye 8 in an amount of 3.5%, where dye 8 is filtered and combined with the composition according to the method of example 1 .

Пример 9Example 9

Чернила для записи 9 получают методом, описанным в примере 9. Сначала смешанный раствор, имеющий состав 10 частей желтого пигмента (PY) 180 (Clariant Co.) в качестве красителя, 6 частей глицерина, 10 частей диспергатора на основе стирола/акриловой кислоты и 74 части воды, получают в виде раствора дисперсии пигмента 4 посредством обработки этих компонентов в песчаной мельнице (Kaneda Scientific) с шариками из двуокиси циркония диаметром 0,6 мм, при 1500 об/мин в течение 5 часов для диспергирования пигмента, где емкость наполняют со скоростью заполнения 70%. Диспергатор на основе стирола/акриловой кислоты имеет соотношение сополимеризации 70/30, молекулярный вес (Mw) 8000 и кислотное число 170. Полученный раствор дисперсии пигмента 4 стабильно диспергируют с частицами пигмента, имеющими средний диаметр частиц в дисперсии 126 нм и коэффициент полидисперсности 0,16.Ink for recording 9 is obtained by the method described in example 9. First, a mixed solution having a composition of 10 parts of a yellow pigment (PY) 180 (Clariant Co.) as a dye, 6 parts of glycerol, 10 parts of a styrene / acrylic acid dispersant and 74 parts of water are obtained in the form of a pigment dispersion solution 4 by treating these components in a sand mill (Kaneda Scientific) with 0.6 mm diameter zirconia balls at 1500 rpm for 5 hours to disperse the pigment, where the container is filled at a speed filling 70%. The styrene / acrylic acid based dispersant has a copolymerization ratio of 70/30, a molecular weight (Mw) of 8000 and an acid number of 170. The resulting pigment dispersion solution 4 is stably dispersed with pigment particles having an average particle diameter of 126 nm and a polydispersity coefficient of 0.16 .

Затем описанный ниже смешанный раствор медленно по каплям добавляют в 100 частей раствора дисперсии пигмента 4 при электрическом перемешивании при температуре 70°С в атмосфере азота для полимеризации, продолжающейся в течение 5 часов. Смешанный раствор содержит 5,7 части метилметакрилата, 0,3 части акриловой кислоты, 0,07 частей гидроксида калия, 0,05 частей персульфата калия и 20 частей воды. Полученный раствор дисперсии разбавляют в 10 раз водой и центрифугируют при 5000 об/мин в течение 10 минут для удаления агломератов. Далее его очищают центрифугированием при 12500 об/мин в течение 2 часов с получением осадка в виде диспергируемого красителя 9.Then, the mixed solution described below is slowly added dropwise into 100 parts of a pigment dispersion solution 4 with electric stirring at a temperature of 70 ° C. under a nitrogen atmosphere for polymerization, which lasts for 5 hours. The mixed solution contains 5.7 parts of methyl methacrylate, 0.3 parts of acrylic acid, 0.07 parts of potassium hydroxide, 0.05 parts of potassium persulfate and 20 parts of water. The resulting dispersion solution was diluted 10 times with water and centrifuged at 5000 rpm for 10 minutes to remove agglomerates. Then it is purified by centrifugation at 12500 rpm for 2 hours to obtain a precipitate in the form of a dispersible dye 9.

Получают чернила для записи 9, содержащие краситель 9 в количестве 3,5%, где краситель 9 фильтруют и объединяют с композицией по методике примера 1.Receive ink for recording 9 containing dye 9 in an amount of 3.5%, where dye 9 is filtered and combined with the composition according to the method of example 1.

Пример 10Example 10

Чернила для записи 10 получают методом, описанным в примере 10. В начале получают смешанный раствор, имеющий состав 10 частей красного пигмента (PR) 122 (Ciba Specialty Chemicals Co.) в качестве красителя, 6 частей глицерина, 10 частей диспергатора на основе стирола/акриловой кислоты и 74 части воды, в виде раствора дисперсии пигмента 5 посредством обработки этих компонентов в песчаной мельнице (Kaneda Scientific) с шариками из двуокиси циркония диаметром 0,6 мм, при 1500 об/мин в течение 5 часов для диспергирования пигмента, где емкость наполняют со скоростью заполнения 70%. Диспергатор на основе стирола/акриловой кислоты имеет соотношение сополимеризации 70/30, молекулярный вес (Mw) 8000 и кислотное число 170. Полученный раствор дисперсии пигмента 5 стабильно диспергируют с частицами пигмента, имеющими средний диаметр частиц в дисперсии 96 нм и коэффициент полидисперсности 0,13.Ink for recording 10 is obtained by the method described in example 10. First, a mixed solution is obtained having a composition of 10 parts of red pigment (PR) 122 (Ciba Specialty Chemicals Co.) as a dye, 6 parts of glycerol, 10 parts of a styrene dispersant / acrylic acid and 74 parts of water, in the form of a pigment dispersion solution 5, by treating these components in a sand mill (Kaneda Scientific) with 0.6 mm diameter zirconia balls at 1500 rpm for 5 hours to disperse the pigment, where the capacity filled with a filling rate of 70%. The styrene / acrylic acid based dispersant has a copolymerization ratio of 70/30, a molecular weight (Mw) of 8000 and an acid number of 170. The resulting pigment dispersion solution 5 is stably dispersed with pigment particles having an average particle diameter of 96 nm and a polydispersity coefficient of 0.13 .

Затем описанный ниже смешанный раствор медленно по каплям добавляют в 100 частей раствора дисперсии пигмента 5 при электрическом перемешивании при температуре 70°С в атмосфере азота для полимеризации, продолжающейся в течение 5 часов. Смешанный раствор содержит 5,7 части метилметакрилата, 0,3 части акриловой кислоты, 0,07 частей гидроксида калия, 0,05 частей VA-057 (Wako Pure Chemical Industries) и 20 частей воды. Полученный раствор дисперсии разбавляют в 10 раз водой и центрифугируют при 5000 об/мин в течение 10 минут для удаления агломератов. Далее его очищают центрифугированием при 12500 об/мин в течение 2 часов с получением осадка в виде диспергируемого красителя 10.Then, the mixed solution described below is slowly added dropwise into 100 parts of a pigment dispersion solution 5 with electric stirring at a temperature of 70 ° C. under a nitrogen atmosphere for polymerization, which lasts for 5 hours. The mixed solution contains 5.7 parts of methyl methacrylate, 0.3 parts of acrylic acid, 0.07 parts of potassium hydroxide, 0.05 parts of VA-057 (Wako Pure Chemical Industries) and 20 parts of water. The resulting dispersion solution was diluted 10 times with water and centrifuged at 5000 rpm for 10 minutes to remove agglomerates. Then it is purified by centrifugation at 12500 rpm for 2 hours to obtain a precipitate in the form of a dispersible dye 10.

Получают чернила для записи 10, содержащие краситель 10 в количестве 3,5%, где краситель 10 фильтруют и объединяют с композицией по методике примера 1.Receive ink for recording 10 containing dye 10 in an amount of 3.5%, where dye 10 is filtered and combined with the composition according to the method of example 1.

Характеристики диспергируемых красителейDispersible Dye Characteristics

Диспергируемые красители, полученные в примерах 1-10, анализируют методами, описанными ниже, для определения их свойств. Результаты даны в таблице 1.Dispersible dyes obtained in examples 1-10 are analyzed by the methods described below to determine their properties. The results are given in table 1.

Фиксация и наличие тонкодиспергированных частиц полимера.Fixation and presence of finely dispersed polymer particles.

Каждый диспергируемый краситель диспергируют в воде и сушат для анализа на сканирующем электронном микроскопе (JOEL Hightech, JSM-6700) при увеличении 50000. Состояние и характеристики тонкодиспергированных частиц, прикрепленных к красителю, оценивают согласно следующим стандартам:Each dispersible dye is dispersed in water and dried for analysis on a scanning electron microscope (JOEL Hightech, JSM-6700) at a magnification of 50,000. The state and characteristics of the finely dispersed particles attached to the dye are evaluated according to the following standards:

Состояние прикрепления тонкодиспергированных частиц полимера к красителю О: прикрепление тонкодиспергированных частиц полимера к красителю подтверждено.Attachment state of finely dispersed polymer particles to a dye O: attachment of finely dispersed polymer particles to a dye is confirmed.

х: прикрепление тонкодиспергированных частиц полимера к красителю не подтверждено.x: the attachment of finely dispersed polymer particles to the dye is not confirmed.

Присутствие тонкодиспергированных частиц полимера.The presence of finely dispersed polymer particles.

О: тонко диспергированные частицы полимера однородно распределены.A: finely dispersed polymer particles are uniformly distributed.

х: тонкодиспергированные частицы полимера распределены неравномерно или прикреплены к красителю неравномерно.x: finely dispersed polymer particles are distributed unevenly or attached unevenly to the dye.

Стабильность дисперсии.Dispersion stability.

5% водную дисперсию каждого красителя десятикратно разбавляют чистой водой и концентрируют до исходной концентрации на ультрафильтре, улавливающем молекулярный вес 50000. Концентрированный раствор центрифугируют при 12000 об/мин в течение 2 часов, и полученный осадок собирают и повторно диспергируют в чистой воде. Краситель визуально оценивают на предмет однородности распределения частиц и анализируют динамическим светорассеянием для подтверждение того, что диаметр частиц больше исходного диаметра до обработки в 2 или менее раза. Оценку проводят по следующим стандартам.A 5% aqueous dispersion of each dye is diluted ten times with pure water and concentrated to the initial concentration on an ultrafilter trapping a molecular weight of 50,000. The concentrated solution is centrifuged at 12,000 rpm for 2 hours, and the resulting precipitate is collected and redispersed in pure water. The dye is visually evaluated for uniformity of particle distribution and analyzed by dynamic light scattering to confirm that the particle diameter is 2 times or less larger than the original diameter before processing. Assessment is carried out according to the following standards.

О: указанные выше условия удовлетворены.A: The above conditions are satisfied.

х: указанные выше условия не удовлетворены.x: the above conditions are not satisfied.

Стабильность при хранении в течение длительного периода времени.Storage stability over a long period of time.

Стабильность при хранении в течение длительного периода времени оценивают визуально после помещения водной дисперсии каждого красителя в закрытую стеклянную бутыль и выстаивания при температуре 60°С в течение 1 месяца. Оценку проводят согласно следующим стандартам.Storage stability over a long period of time is evaluated visually after placing the aqueous dispersion of each dye in a closed glass bottle and standing at a temperature of 60 ° C for 1 month. Assessment is carried out according to the following standards.

А: агломерация или осаждение твердых веществ отсутствует.A: no agglomeration or precipitation of solids.

В: осаждение твердых веществ имеется в незначительной степени, но раствор возвращается к исходному диспергированному состоянию при легком встряхивании.B: solids deposition to a small extent, but the solution returns to its original dispersed state with gentle shaking.

С: агломерация или осаждение твердых веществ имеет место, и раствор не возвращается к исходному диспергированному состоянию при легком встряхивании.C: agglomeration or precipitation of solids takes place, and the solution does not return to its original dispersed state with gentle shaking.

Средний размер частиц.The average particle size.

Каждый диспергированный краситель анализируют динамическим светорассеянием (анализатор: Otsuka Electronics ELS-8000), и средний диаметр частиц представляют как кумулятивное среднее значение.Each dispersed dye is analyzed by dynamic light scattering (analyzer: Otsuka Electronics ELS-8000), and the average particle diameter is presented as a cumulative average value.

Температура стеклования: Tg (°С)Glass transition temperature: Tg (° C)

Температуру стеклования тонкодиспергированных частиц полимера, прикрепленных к красителю, анализируют на анализаторе (METTLER-TOLEDO's DSC822e), где высушенный образец диспергируемого красителя нагревают со скоростью 0,5°С/минуту.The glass transition temperature of the finely dispersed polymer particles attached to the dye is analyzed on an analyzer (METTLER-TOLEDO's DSC822e), where the dried sample of the dispersible dye is heated at a rate of 0.5 ° C / minute.

Плотность поверхностных функциональных группDensity of surface functional groups

Плотность поверхностных функциональных групп каждого диспергируемого красителя определяют следующим методом. Водную дисперсию диспергируемого красителя разбавляют избыточным количеством хлористоводородной кислоты (HCl) и центрифугируют со скоростью 20000 об/мин в течение 1 часа. Полученный осадок повторно диспергируют в чистой воде и определяют содержание в нем твердых веществ. Повторно диспергированный осадок взвешивают и затем объединяют с известным количеством гидрокарбоната натрия и перемешивают, затем центрифугируют при 80000 об/мин в течение 2 часов. Надосадочный раствор взвешивают и титруют с 0,1 н. хлористоводородной кислотой до нейтрализации для определения плотности поверхностных функциональных групп вычитанием известного количества гидрокарбоната натрия и значения для чистой воды из количества для нейтрализации. Если диспергируемый краситель содержит в качестве полярной группы катионную группу, плотность поверхностных функциональных групп определяют по той же методике за исключением того, что вместо хлористоводородной кислоты и гидрокарбоната натрия применяют гидроксид натрия (NaOH) и хлорид аммония, соответственно.The density of the surface functional groups of each dispersible dye is determined by the following method. The aqueous dispersion of the dispersible colorant is diluted with excess hydrochloric acid (HCl) and centrifuged at 20,000 rpm for 1 hour. The precipitate obtained is redispersed in pure water and its solids content is determined. The redispersed precipitate was weighed and then combined with a known amount of sodium bicarbonate and stirred, then centrifuged at 80,000 rpm for 2 hours. The supernatant is weighed and titrated with 0.1 N hydrochloric acid before neutralization to determine the density of surface functional groups by subtracting the known amount of sodium bicarbonate and the value for pure water from the amount to neutralize. If the dispersible colorant contains a cationic group as a polar group, the density of the surface functional groups is determined by the same procedure, except that sodium hydroxide (NaOH) and ammonium chloride are used instead of hydrochloric acid and sodium bicarbonate, respectively.

Поверхностная энергияSurface energy

Высушенный и измельченный диспергируемый краситель помещают в колонку и анализируют с применением обратной газовой хроматографии (Surfase Measurement System), в которой в качестве пробного газа применяют гексан, гептан, пентан, хлороформ, этанол или ацетон. Поверхностную энергию определяют экстраполированием времени удержания газа диспергируемого красителя для каждого пробного газа. Композиции и результаты оценки чернил, полученный в примерах 1-8, показаны в таблице 1, где ММА: метилметакрилат, ААс: акриловая кислота, St:стирол, BzMA: бензилметакрилат, ВА: бутилакрилат, NaSS: п-стиролсульфонат натрия, DMAEA: диметиламиноэтилакрилат, KPS: персульфат калия и NaTS: тиосульфат натрия.The dried and ground dispersible colorant is placed in a column and analyzed using a Surfase Measurement System, in which hexane, heptane, pentane, chloroform, ethanol or acetone are used as a sample gas. Surface energy is determined by extrapolating the dispersion dye gas retention time for each sample gas. The ink composition and evaluation results obtained in Examples 1-8 are shown in Table 1, where MMA: methyl methacrylate, AAc: acrylic acid, St: styrene, BzMA: benzyl methacrylate, VA: butyl acrylate, NaSS: sodium p-styrene sulfonate, DMAEA: dimethylaminoethyl acrylate KPS: potassium persulfate; and NaTS: sodium thiosulfate.

Методики оценки водных чернил для струйной записи и результаты оценки.Methods for evaluating water-based ink for inkjet recording and evaluation results.

Характеристики чернил оценивают с применением следующих методик. С применением каждых чернил получают изображения на субстрате для записи с помощью струйного записывающего устройства (Canon's BJ S600) и оценивают. Изображение оценивают на предмет оптической плотности (OD), четкости, устойчивости к царапинам, устойчивости к маркеру, устойчивости при хранении при обычной температуре и стабильности выброса. Результаты показаны в таблице 2.Ink characteristics are evaluated using the following methods. Using each ink, images are obtained on a recording substrate using an inkjet recording device (Canon's BJ S600) and evaluated. The image is evaluated for optical density (OD), sharpness, scratch resistance, marker resistance, storage stability at ordinary temperature and ejection stability. The results are shown in table 2.

Массовое соотношение полимер/пигмент (соотношение В/Р).The mass ratio of polymer / pigment (ratio B / P).

Соотношение В/Р анализируют дифференциальным термогравиметрическим анализом (METTLER-TOLEDO, TGA/SDTA851) и рассчитывают для высушенных чернил.The B / P ratio is analyzed by differential thermogravimetric analysis (METTLER-TOLEDO, TGA / SDTA851) and calculated for dried ink.

Дзета (ξ) потенциал поверхности.Zeta (ξ) surface potential.

Диспергируемый краситель, полученный в каждом примере, разбавляют около 100000 раз в водном растворителе, применяемом в примере 1, не содержащем диспергируемого красителя и тонко диспергированных частиц полимера, и ξ потенциал неподвижной поверхности клеток измеряют на анализаторе (Microtech Nitchion ZEECOM) для 100 частиц. Средний потенциал и стандартное отклонение для 100 частиц записывают.The dispersible dye obtained in each example is diluted about 100,000 times in the aqueous solvent used in Example 1, which does not contain a dispersible dye and finely dispersed polymer particles, and ξ the fixed surface potential of the cells is measured on an analyzer (Microtech Nitchion ZEECOM) for 100 particles. The average potential and standard deviation for 100 particles are recorded.

Оптическая плотность (OD)Optical Density (OD)

Оптическую плотность (OD) определяют для черного текстового изображения, записанного с применением каждых чернил для записи на бумаге Canon's PPC, и оставленного на 1 день. Чернила оценивают согласно следующим стандартам, за исключением чернил, полученных в примете 8, в которых оценивают OD голубого вместо OD черного, и обозначают «А», если она не менее 1,0.Optical density (OD) is determined for a black text image recorded using each ink for recording on Canon's PPC paper and left for 1 day. Ink is evaluated according to the following standards, with the exception of the ink obtained in Example 8, in which OD is estimated as cyan instead of black OD, and is designated “A” if not less than 1.0.

А: OD изображения не менее 1,3.A: OD images of at least 1.3.

В: OD изображения не менее 0,8 и менее 1,3.B: OD images of at least 0.8 and less than 1.3.

С: OD изображения менее 0,8.C: OD images less than 0.8.

Устойчивость к царапинам.Scratch resistant.

На изображение наносят царапины 5 раз с помощью силбоновой бумаги, к которой применяют давление 40 г/см2 для визуальной оценки повреждения изображения, и оценивают согласно следующим стандартам.The image is scratched 5 times with a carbon paper to which a pressure of 40 g / cm 2 is applied to visually assess the damage to the image and evaluated according to the following standards.

А: Царапание не повреждает изображение или не оставляет краски на пустой части.A: Scratching does not damage the image or leave paint on an empty part.

В: Царапание повреждает изображение или оставляет краску на пустой части, но не в значительном масштабе.Q: Scratching damages the image or leaves paint on an empty part, but not on a significant scale.

С: Царапание значительно повреждает изображение или оставляет краску на пустой части.C: Scratching significantly damages the image or leaves paint on an empty part.

Устойчивость к маркеру.Marker Resistance.

На изображение наносят полосы флуоресцентным желтым маркером (ZEBRA's OPTEX) для визуальной оценки повреждения изображения, и оценивают согласно следующим стандартам.Stripes are applied onto the image with a fluorescent yellow marker (ZEBRA's OPTEX) to visually assess image damage, and evaluated according to the following standards.

А: Нанесение полос не повреждает изображение.A: Applying stripes does not damage the image.

В: Нанесение полос повреждает изображение в ограниченном масштабе, незначительное окрашивание стержня маркера.Q: Applying stripes damages the image on a limited scale, slight staining of the marker rod.

С: Нанесение полос повреждает значительно изображение, окрашивание стержня маркера.C: Applying stripes damages significantly the image, staining of the marker rod.

Стабильность при хранении в течение длительного периода времени.Storage stability over a long period of time.

Стабильность при хранении в течение длительного периода времени оценивают визуально после помещения каждого образца чернил в закрытую стеклянную бутыль и выстаивании при комнатной температуре в течение 1 месяца. Ее оценивают по следующим стандартам.Storage stability over a long period of time is evaluated visually after each ink sample is placed in a closed glass bottle and left to stand at room temperature for 1 month. It is evaluated according to the following standards.

А: Агломерация или осаждение твердых веществ не наблюдается.A: Agglomeration or precipitation of solids is not observed.

В: Происходит незначительное осаждение твердых веществ, но чернила возвращаются в исходное диспергированное состояние при незначительном встряхивании.Q: A slight precipitation of solids occurs, but the ink returns to its original dispersed state with a slight shaking.

С: Имеет место агломерация или осаждение твердых веществ, и чернила не возвращаются в исходное диспергированное состояние при незначительном встряхивании.C: Agglomeration or precipitation of solids takes place, and the ink does not return to its original dispersed state with slight shaking.

Стабильность выброса.Ejection stability.

Определенный черный текст записывают на 100 листах для оценки стабильности выброса посредством визуального исследования первой и последней страниц согласно следующим стандартам.Specific black text is recorded on 100 sheets to assess the stability of the ejection by visual inspection of the first and last pages according to the following standards.

А: Линии, неравномерность изображения или подобные явления не наблюдается, отличий между изображениями на первой и последней страницах нет.A: Lines, image unevenness or similar phenomena are not observed, there are no differences between the images on the first and last pages.

В: изображение получается без проблем, хотя в незначительной степени присутствуют одна или несколько линий, неравномерность изображения или искривление изображения.B: the image is obtained without problems, although one or more lines, image unevenness or image distortion are slightly present.

С: Изображение значительно ухудшено, или печать невозможна.C: Image is significantly degraded or printing is not possible.

Диспергируемый краситель, полученный в каждом из примеров 1-10, дает хорошие результаты, что доказывает его стабильность дисперсии, как показано в таблице 1. Чернила для записи, полученные в каждом примере, также демонстрируют превосходные характеристики записи, хотя чернила, полученные в примере 5, содержащие диспергируемый краситель 5, имеют меньшую плотность поверхностных функциональных групп и нижний L, потенциал незначительно ниже, чем у других чернил при оценке стабильности при хранении в течение длительного периода времени и стабильности выброса, как показано в таблице 2. С точки зрения устойчивости к царапинам, чернила для записи, полученные в примере 3, содержащие тонкодиспергированные частицы самодиспергирющегося полимера В, демонстрируют более высокую устойчивость, по сравнению с чернилами для записи 1, хотя диспергируемый краситель синтезируют из тех же мономеров для этих красителей.The dispersible colorant obtained in each of examples 1-10 gives good results, which proves its dispersion stability, as shown in table 1. The recording ink obtained in each example also exhibits excellent recording characteristics, although the ink obtained in example 5 containing dispersible dye 5, have a lower density of surface functional groups and lower L, the potential is slightly lower than that of other inks when evaluating storage stability over a long period of time and stability ejection emission, as shown in table 2. From the point of view of scratch resistance, the recording ink obtained in example 3 containing finely dispersed particles of self-dispersing polymer B, exhibit higher stability compared to ink for recording 1, although the dispersible dye is synthesized from the same monomers for these dyes.

Таблица 1
Свойства диспергируемых красителей 1-10 и результаты их оценки
Table 1
The properties of dispersible dyes 1-10 and the results of their assessment
диспергируемый краситель 1dispersible colorant 1 диспергируемый краситель 2dispersible colorant 2 диспергируемый краситель 3dispersible dye 3 диспергируемый краситель 4dispersible dye 4 диспергируемый краситель 5dispersible colorant 5 диспергируемый краситель 6dispersible dye 6 диспергируемый краситель 7dispersible dye 7 диспергируемый краситель 8dispersible colorant 8 диспергируе-мый краси-тель 9dispersible dye 9 диспер
гируемый краситель 10
the disperser
curable dye 10
красительdye ВР880BP880 ВР880BP880 ВР880BP880 ВР880BP880 ВР880BP880 ВР880BP880 ВР880BP880 РВ15:3PB15: 3 PY180PY180 PR122PR122 кислотное число
диспергатора
acid number
dispersant
170170 170170 170170 170170 170170 170170 кятионный (яминоое число 170)kyationny (Yamino number 170) 170170 170170 170170
и сходные мономерыand similar monomers ММА ААсMMA AAAs St AAeSt ae ММА ААсMMA AAAs BzMA ВА ААсBzMA VA AAs ВАVA ММА NaSSMMA NaSS BzMA DMAEABzMA DMAEA ММА ААсMMA AAAs ММА
ААс
MMA
AAA
ММА
ААс
MMA
AAA
степень заряда мономеровdegree of charge of monomers 5,5 0,55.5 0.5 5,7 0,35.7 0.3 5,7 0,35.7 0.3 4,5 1,2 0,34.5 1.2 0.3 66 17,2 0,817.2 0.8 4,2 1,84.2 1.8 5,7
0,3
5.7
0.3
5,7 0,35.7 0.3 5,7
0,3
5.7
0.3
общее содержание мономеровtotal monomer content 66 66 66 66 66 18eighteen 66 66 66 66 инициатор
полимеризации
initiator
polymerization
KPSKPS KPSKPS KPSKPS KPSKPS KPS/NaTSKPS / NaTS KPSKPS V-50V-50 KPSKPS KPSKPS VA-057VA-057
полученные результатыresults 00 оabout оabout 00 00 00 00 00 00 00 наличие тонкодиспергирован-ных частиц полимераthe presence of finely dispersed polymer particles 00 оabout оabout 00 оabout 00 00 00 00 00 стабильность дисперсииdispersion stability 00 оabout оabout 00 оabout 00 00 00 00 00 средний диаметр диспергированных сеянных частиц (км)average diameter of dispersed seeded particles (km) 126126 118118 123123 134134 121121 135135 130130 121121 141141 101101 Tg [°C]Tg [° C] 105105 110110 105105 30thirty -15-fifteen 115115 9595 105105 105105 105105 плотность
поверхностных функцио-нальных групп (мкмоль/г)
density
surface functional groups (μmol / g)
370370 290290 342342 321321 8787 274274 272272 286286 292292 261261
поверхностная энергия
(мДж/м2)
surface energy
(mJ / m 2 )
45,845.8 40,240,2 45,245,2 32,732,7 22,522.5 46,546.5 38,538.5 43,743.7 46,846.8 44,144.1
стабильность при хранении в течение длительного периода времениlong-term storage stability АBUT АBUT АBUT АBUT ВAT АBUT АBUT АBUT АBUT АBUT

ММА: метилметакрилат, ААс: акриловая кислота, St: стиролMMA: methyl methacrylate, AAA: acrylic acid, St: styrene

BzMA: бензилметакрилат, ВА: бутилакрилат, NaTS: тиосульфат натрияBzMA: benzyl methacrylate, VA: butyl acrylate, NaTS: sodium thiosulfate

NaSS: п-стиролсульфонат натрияNaSS: sodium p-styrenesulfonate

DMAEA: диметиламиноэтилакрилатDMAEA: dimethylaminoethyl acrylate

Таблица 2table 2 Свойства чернил для записи 1-10 и результаты оценки
их характеристик записи
Record Ink Properties 1-10 and Evaluation Results
their recording characteristics
чернила для записи 1ink for writing 1 чернила для записи 2writing ink 2 чернила
для записи 3
ink
for recording 3
чернила для записи 4ink for writing 4 чернила для записи 5writing ink 5 чернила для записи 6 recording ink 6 чернила для записи
7
ink for writing
7
чернила для записи 8ink for writing 8 чернила для записи 9writing ink 9 чернила для записи 10writing ink 10
диспергируемый красительdispersible colorant 1one 22 33 4four 55 66 77 88 99 1010 исходные момомерыstarting momomers ММА ААсMMA AAAs St
ААс
St
AAA
ММА
ААс
MMA
AAA
BzMA ВА ААсBzMA VA AAs ВАVA ММА NaSSMMA NaSS BzMA DMAEABzMA DMAEA ММА
ААс
MMA
AAA
ММА
ААс
MMA
AAA
ММА
ААс
MMA
AAA
наличие тонкодиспер-гированных частиц полимераthe presence of finely dispersed polymer particles 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 тонкодиспер-гированныеfinely dispersed ММАMMA BzMA
DA
Bzma
DA
частицы полимера Вpolymer particles B ААсAAA ААсAAA Tg [°C]Tg [° C] 105105 110110 105105 30thirty -15-fifteen 115115 9595 105105 105105 105105 соотношение полимер/пигмент (соотношение В/Р)polymer / pigment ratio (B / P ratio) 0,20.2 0,20.2 0,50.5 0,50.5 0,40.4 0,80.8 0,40.4 0,30.3 0,40.4 0,30.3 ξ потенциал[мВ]ξ potential [mV] -30-thirty -25-25 -28-28 -26-26 -12-12 -31-31 18eighteen 2828 30thirty -26-26 стандартноеstandard отклонение
ξ
deviation
ξ
3535 3737 3535 3838 2525 3333 4242 3232 2828 2525
потенциалаof capacity поверхностнаяsuperficial энергия
(мДж/м2)
energy
(mJ / m 2 )
45,845.8 40,240,2 45,245,2 32,732,7 22,522.5 46,546.5 38,538.5 43,743.7 46,846.8 44,144.1
оптическая плотность изображения (OD)optical image density (OD) АBUT АBUT АBUT АBUT АBUT АBUT АBUT АBUT АBUT АBUT Устойчивость к царапинамScratch resistant ВAT ВAT АBUT АBUT АBUT АBUT АBUT АBUT АBUT АBUT Устойчивость к маркеруMarker Resistance АBUT АBUT АBUT АBUT АBUT АBUT АBUT АBUT АBUT АBUT стабильность при хранении в течение
длительного периода
времени
storage stability during
long period
time
АBUT АBUT АBUT АBUT ВAT АBUT АBUT АBUT АBUT АBUT
стабильность выбросаemission stability АBUT АBUT АBUT АBUT ВAT АBUT ВAT АBUT АBUT АBUT

ММА: метилметакрилат, ААс: акриловая кислота, St: стиролMMA: methyl methacrylate, AAA: acrylic acid, St: styrene

BzMA: бензилметакрилат, ВА: бутилакрилатBzMA: benzyl methacrylate, VA: butyl acrylate

NaSS: п-стиролсульфонат натрияNaSS: sodium p-styrenesulfonate

DMAEA: диметиламиноэтилакрилатDMAEA: dimethylaminoethyl acrylate

Пример 11Example 11

Описанный ниже смешанный раствор медленно по каплям добавляют в 100 частей раствора дисперсии пигмента 1, полученного в примере 1, при электрическом перемешивании при температуре 70°С в атмосфере азота для полимеризации, продолжающейся в течение 5 часов. Смешанный раствор содержит 4,28 части стирола, 1,42 части гидроксиэтилметакрилата, 0,3 части акриловой кислоты, 0,07 части гидроксида калия, 0,05 части персульфата калия и 20 частей воды. Полученную дисперсию 10-кратно разбавляют водой, и центрифугируют при 5000 об/мин в течение 10 минут для удаления агломератов. Далее ее очищают центрифугированием при 12500 об/мин в течение 2 часов с получением диспергируемого красителя 11. Чернила для записи 11, содержащие диспергируемый краситель 11 в количестве 4%, получают фильтрацией красителя 11 и соединением его с композицией по методике примера 1.The mixed solution described below is slowly added dropwise into 100 parts of a pigment dispersion solution 1 obtained in Example 1, with electric stirring at a temperature of 70 ° C. under a nitrogen atmosphere for polymerization, which lasts for 5 hours. The mixed solution contains 4.28 parts of styrene, 1.42 parts of hydroxyethyl methacrylate, 0.3 parts of acrylic acid, 0.07 parts of potassium hydroxide, 0.05 parts of potassium persulfate and 20 parts of water. The resulting dispersion was diluted 10 times with water, and centrifuged at 5000 rpm for 10 minutes to remove agglomerates. Then it is purified by centrifugation at 12,500 rpm for 2 hours to obtain a dispersible dye 11. Ink for recording 11 containing dispersible dye 11 in an amount of 4% is obtained by filtering dye 11 and combining it with the composition according to the procedure of Example 1.

Пример 12Example 12

Описанный ниже смешанный раствор медленно по каплям добавляют в 100 частей раствора дисперсии пигмента 1, полученного в примере 1, при электрическом перемешивании при температуре 70°С в атмосфере азота для полимеризации, продолжающейся в течение 5 часов. Смешанный раствор содержит 45,6 части этилметакрилата, 2,4 части акриловой кислоты, 0,6 части гидроксида калия, 0,1 части персульфата калия и 20 частей воды. Полученную смесь для полимеризации очищают центрифугированием по методике примера 9 с получением диспергируемого красителя 12. Чернила для записи 12, содержащие диспергируемый краситель 12 в количестве 4%, получают фильтрацией красителя 12 и соединением его с композицией по методике примера 1.The mixed solution described below is slowly added dropwise into 100 parts of a pigment dispersion solution 1 obtained in Example 1, with electric stirring at a temperature of 70 ° C. under a nitrogen atmosphere for polymerization, which lasts for 5 hours. The mixed solution contains 45.6 parts of ethyl methacrylate, 2.4 parts of acrylic acid, 0.6 parts of potassium hydroxide, 0.1 parts of potassium persulfate and 20 parts of water. The resulting polymerization mixture was purified by centrifugation as described in Example 9 to obtain a dispersible colorant 12. Ink for recording 12 containing 4% dispersible colorant 12 was obtained by filtering the colorant 12 and combining it with the composition as described in Example 1.

Пример 13Example 13

Описанный ниже смешанный раствор медленно по каплям добавляют в 100 частей раствора дисперсии пигмента 1, полученного в примере 1, при электрическом перемешивании при температуре 70°С в атмосфере азота для полимеризации, продолжающейся в течение 5 часов. Смешанный раствор содержит 5,7 части бензилметакрилата, 0,3 части метакриловой кислоты, 0,07 части гидроксида калия, 0,01 части персульфата калия и 20 частей воды. Полученную смесь для полимеризации очищают центрифугированием по методике примера 1 с получением диспергируемого красителя 13 в виде осадка. Чернила для записи 13, содержащие диспергируемый краситель 13 в количестве 4%, получают фильтрацией красителя 13 и соединением его с композицией по методике примера 1.The mixed solution described below is slowly added dropwise into 100 parts of a pigment dispersion solution 1 obtained in Example 1, with electric stirring at a temperature of 70 ° C. under a nitrogen atmosphere for polymerization, which lasts for 5 hours. The mixed solution contains 5.7 parts of benzyl methacrylate, 0.3 parts of methacrylic acid, 0.07 parts of potassium hydroxide, 0.01 parts of potassium persulfate and 20 parts of water. The resulting polymerization mixture was purified by centrifugation according to the procedure of Example 1 to obtain dispersible dye 13 as a precipitate. Ink for recording 13 containing dispersible dye 13 in an amount of 4% is obtained by filtering dye 13 and combining it with the composition according to the procedure of Example 1.

Пример 14Example 14

Описанный ниже смешанный раствор медленно по каплям добавляют в 100 частей раствора дисперсии пигмента 1, полученного в примере 1, при электрическом перемешивании при температуре 70°С в атмосфере азота для полимеризации, продолжающейся в течение 7 часов. Смешанный раствор содержит 10 частей метилметакрилата, 8 частей акриловой кислоты, 1,9 части гидроксида калия, 0,05 части персульфата калия и 20 частей воды. Полученную смесь для полимеризации очищают центрифугированием по методике примера 1 с получением диспергируемого красителя 14. Чернила для записи 14, содержащие диспергируемый краситель 14 в количестве 4%, получают фильтрацией красителя 14 и соединением его с композицией по методике примера 1.The mixed solution described below is slowly added dropwise in 100 parts of a pigment dispersion solution 1 obtained in Example 1, with electric stirring at a temperature of 70 ° C. under a nitrogen atmosphere for polymerization, which lasts for 7 hours. The mixed solution contains 10 parts of methyl methacrylate, 8 parts of acrylic acid, 1.9 parts of potassium hydroxide, 0.05 parts of potassium persulfate and 20 parts of water. The resulting polymerization mixture was purified by centrifugation according to the procedure of Example 1 to obtain a dispersible colorant 14. Ink for recording 14 containing 4% dispersible colorant 14 was obtained by filtering the colorant 14 and combining it with the composition according to the procedure of Example 1.

Пример 15Example 15

Описанный ниже смешанный раствор медленно по каплям добавляют в 100 частей раствора дисперсии пигмента 1, полученного в примере 1, при электрическом перемешивании при температуре 70°С в атмосфере азота для полимеризации, продолжающейся в течение 5 часов. Смешанный раствор содержит 4,5 части бензилметакрилата, 1,2 части бутилакрилата, 0,3 части акриловой кислоты, 0,07 части гидроксида калия, 0,05 части персульфата калия и 20 частей воды. Полученную смесь для полимеризации очищают центрифугированием по методике примера 1 с получением диспергируемого красителя 15.The mixed solution described below is slowly added dropwise into 100 parts of a pigment dispersion solution 1 obtained in Example 1, with electric stirring at a temperature of 70 ° C. under a nitrogen atmosphere for polymerization, which lasts for 5 hours. The mixed solution contains 4.5 parts of benzyl methacrylate, 1.2 parts of butyl acrylate, 0.3 parts of acrylic acid, 0.07 parts of potassium hydroxide, 0.05 parts of potassium persulfate and 20 parts of water. The resulting mixture for polymerization is purified by centrifugation according to the method of example 1 to obtain a dispersible dye 15.

Полимеризацию проводят по методике примера 1, за исключением того, что 100 частей раствора дисперсии пигмента 1 заменяют 100 частями 2% водного раствора гидроксида калия в количестве, эквивалентом количеству диспергатора на основе стирола/акриловой кислоты, применяемого в примере 1, смесь для полимеризации очищают по методике примера 1, за исключением того, что ее проводят при 20000 об/мин в течение 1 часа, с получением тонкодиспергированных частиц полимера В3.The polymerization is carried out according to the method of example 1, except that 100 parts of the solution of the dispersion of pigment 1 is replaced by 100 parts of a 2% aqueous solution of potassium hydroxide in an amount equivalent to the amount of the styrene / acrylic acid dispersant used in example 1, the polymerization mixture is purified according to the method of example 1, except that it is carried out at 20,000 rpm for 1 hour, to obtain finely dispersed particles of polymer B3.

Чернила для записи 15, содержащие диспергируемый краситель 15 и тонкодиспергированные частицы полимера В3 в количестве 4% и 19,2%, соответственно, получают по методике примера 1.Ink for recording 15, containing dispersible dye 15 and finely dispersed particles of polymer B3 in the amount of 4% and 19.2%, respectively, was obtained by the method of example 1.

Свойства чернил для записи их оценкаInk properties to record their assessment

Результатыresults

Диспергируемый краситель, полученный в каждом из примеров 11-15, оценивают с применением разных методик и анализируют его свойства по методике анализа примеров 1-10. Результаты даны в таблице 3, где St: стирол, НЕМА: гидрокиэтилметакрилат, ААс: акриловая кислота, ЕМА: этилметакрилат, МАс: метакриловая кислота, BzMA: бензилметакрилат, ММА: метилметакрилат, ВА: бутилакрилат и KPS: персульфат калия.The dispersible dye obtained in each of examples 11-15 is evaluated using different methods and its properties are analyzed according to the analysis method of examples 1-10. The results are given in table 3, where St: styrene, NEMA: hydroxyethyl methacrylate, AAA: acrylic acid, EMA: ethyl methacrylate, MAC: methacrylic acid, BzMA: benzyl methacrylate, MMA: methyl methacrylate, VA: butyl acrylate and KPS: potassium persulfate.

Характеристики записи чернил для записи, полученных в примерах 11-15, также оценивают по параметрам, которые применяют для образцов, полученных в примерах 1-10. Кроме того, оценивают следующие дополнительные характеристики записи.The recording characteristics of the recording ink obtained in Examples 11-15 are also evaluated by the parameters used for the samples obtained in Examples 1-10. In addition, the following additional recording characteristics are evaluated.

Способность к быстрому высыханию.The ability to dry quickly.

Изображение получают с применением каждых чернил по методике примеров 1-10 и наносят царапины пальцем через минуту после завершения записи, для оценки окрашивания по следующим стандартам.The image is obtained using each ink according to the method of examples 1-10 and scratch with a finger one minute after the recording is completed, to evaluate staining according to the following standards.

А: На пустой части окрашивания не наблюдается.A: No staining is observed on the empty part.

В: Пустая часть слегка окрашена, но проблем с распознаванием букв нет.Q: The empty part is slightly colored, but there are no problems with recognizing letters.

С: Буквы смазаны, и пустая часть отчетлива окрашена.C: The letters are blurry and the empty part is clearly colored.

Устойчивость к воде.Resistant to water.

Субстрат для записи, на который нанесено черное текстовое изображение по методике примеров 1-10, наклоняют под углом 45° по горизонтали изображением вверх, на него капают 1 мл воды с высоты 20 см с помощью шприца и наблюдают подтеки изображения. Устойчивость к воде оценивают по следующим стандартам.The recording substrate, on which a black text image is applied according to the methods of examples 1-10, is tilted at an angle of 45 ° horizontally with the image facing up, 1 ml of water is dripped onto it from a height of 20 cm using a syringe and the smudges of the image are observed. Resistance to water is evaluated according to the following standards.

А: Растекание изображения практически отсутствует.A: Image spreading is practically absent.

В: Имеет место незначительное растекание изображения, но на пустой части не видно его следов.Q: There is a slight spreading of the image, but no traces of it are visible on the empty part.

С: Краситель стекает с изображения и оставляет следы на пустой части.C: The dye drains from the image and leaves traces on an empty part.

Результаты даны в таблице 4.The results are given in table 4.

В таблице 4 собраны композиции, свойства и оценки чернил, полученных в каждом примере 11-15.Table 4 summarizes the composition, properties and grades of the ink obtained in each example 11-15.

Как показано в таблице 4, хорошие результаты достигнуты для всех чернил, что подтверждает содержание в них самодиспергирующегося красителя. Однако чернила, полученные в примере 13, содержат частицы полимера, агломерированные с поверхностью пигмента в большей степени и распределенные менее однородно. Все чернила для записи демонстрируют превосходные характеристики записи. Однако чернила, полученные в примере 11, имеющие более высокую поверхностную энергию, немного хуже по сравнению с остальными в быстроте высыхания и устойчивости к воде. Чернила, полученные в примере 13, содержащие тонкодиспергированные частицы полимера, распределены менее однородно по сравнению с другими, и незначительно хуже других в плотности изображения, способности быстро сохнуть и стабильности выброса. Чернила, полученные в примере 14, имеют большую плотность функциональных поверхностных групп и незначительно хуже других в устойчивости к маркеру и, более примечательно, в устойчивости к воде, хотя имеют достаточную плотность изображения и стабильность выброса. С другой стороны, чернила, полученные в примере 15, имеют более высокое соотношение В/Р по сравнению с другими и незначительно хуже других в стабильности выброса, так как они иногда дают искривленные изображения во время начальной стадии выброса и высокоскоростной печати, что предположительно происходит из-за повышенной вязкости чернил, что ухудшает реакцию на высокоскоростной выброс.As shown in table 4, good results were achieved for all inks, which confirms the content of self-dispersible dye in them. However, the ink obtained in Example 13 contains polymer particles agglomerated with the pigment surface to a greater extent and less uniformly distributed. All recording inks exhibit superior recording performance. However, the ink obtained in example 11, having a higher surface energy, is slightly worse than the rest in terms of speed of drying and resistance to water. The ink obtained in example 13, containing finely dispersed particles of the polymer, is distributed less uniformly compared to others, and slightly worse than others in image density, ability to dry quickly and ejection stability. The ink obtained in example 14 has a higher density of functional surface groups and is slightly worse than others in marker resistance and, more notably, in water resistance, although they have sufficient image density and ejection stability. On the other hand, the ink obtained in Example 15 has a higher B / P ratio compared to others and is slightly worse than others in ejection stability, as they sometimes produce curved images during the initial ejection stage and high-speed printing, which is presumably from - due to the increased viscosity of the ink, which worsens the response to high-speed ejection.

Таблица 3
Композиции и свойства диспергируемых красителей 11-15 результаты их оценки.
Table 3
Compositions and properties of dispersible dyes 11-15 the results of their evaluation.
диспергируемый краситель 11dispersible dye 11 диспергируемый краситель 12dispersible dye 12 диспергируемый краситель 13dispersible dye 13 диспергируемый краситель 14dispersible dye 14 диспергируемый краситель 15dispersible dye 15 красительdye ВР880BP880 ВР880BP880 ВР880BP880 BP880BP880 ВР880BP880 кислотное число диспергатораdispersant acid number 170170 170170 170170 170170 170170 исходные материалыraw materials St
НЕМА
AAc
St
NEMA
AAc
EMA
MAc
Ema
MAc
BzMA
AAc
Bzma
AAc
ММА
AAc
MMA
AAc
BzMA
ВА
AAc
Bzma
VA
AAc
степень заряда мономеровdegree of charge of monomers 4,28
1,42
0,3
4.28
1.42
0.3
45,6
2,4
45.6
2,4
5,7
0,3
5.7
0.3
10
8
10
8
4,5
1,2
0,3
4,5
1,2
0.3
общее содержание мономеровtotal monomer content 66 4848 66 18eighteen 66 инициатор полимеризацииpolymerization initiator KPSKPS KPSKPS KPSKPS KPSKPS KPSKPS полученные результатыresults 00 00 00 00 00 наличие тонкодиспергированных частиц полимераthe presence of finely dispersed polymer particles 00 00 XX 00 00 стабильность дисперсииdispersion stability 00 00 00 00 00 тонкодиспергированные частицы полимера Вfinely dispersed polymer B particles -- -- -- -- BzMA
ВА
AAc
Bzma
VA
AAc
средний диаметр
диспергированных
частиц (нм)
average diameter
dispersed
particles (nm)
122122 170170 320320 152152 134134
Tg [°C]Tg [° C] 6060 4545 108108 102102 30thirty плотность поверхностных функциональных
групп (мкмоль/г)
surface functional density
groups (μmol / g)
275275 302302 180180 10861086 321321
поверхностная энергия (мДж/м2)surface energy (mJ / m 2 ) 82,782.7 47,247.2 45,545.5 92,592.5 32,732,7 стабильность при хранении в течение
длительного периода времени
storage stability during
long period of time
АBUT АBUT АBUT АBUT АBUT

St: стирол, НЕМА: гидрокиэтилметакрилат, AAc: акриловая кислотаSt: styrene, NEMA: hydroxyethyl methacrylate, AAc: acrylic acid

EMA: этилметакрилат, MAc: метакриловая кислота, BzMA:EMA: ethyl methacrylate, MAc: methacrylic acid, BzMA:

бензилметакрилатbenzyl methacrylate

ММА: метилметакрилат, ВА: бутилакрилатMMA: methyl methacrylate, VA: butyl acrylate

Таблица 4
Свойства чернил для записи 11-15 и результаты оценки их
характеристик записи
Table 4
Properties of ink for writing 11-15 and the results of their assessment
recording characteristics
чернила для записи 11writing ink 11 чернила для записи 1212 ink чернила для записи 13recording ink 13 чернила для записи 14recording ink 14 чернила для записи 15recording ink 15 диспергируемый
краситель
dispersible
dye
11eleven 1212 1313 14fourteen 15fifteen
исходные мономерыstarting monomers St
НЕМА
AAc
St
NEMA
AAc
EMA
MAc
Ema
MAc
BzMA
AAc
Bzma
AAc
ММА
AAc
MMA
AAc
BzMA
ВА
AAc
Bzma
VA
AAc
тонкодиспергированные частицы полимера Вfinely dispersed particles of polymer b -- -- -- -- BzMA
ВА
AAc
Bzma
VA
AAc
наличие тонкодиспергированные
частиц полимера
finely dispersed
polymer particles
00 00 ×× 00 00
Tg [°C]Tg [° C] 6060 4545 108108 102102 30thirty соотношение полимер/пигмент (соотношение В/Р)polymer / pigment ratio (B / P ratio) 0,30.3 1,51,5 1,21,2 0,40.4 5,15.1 ξ
потенциал [мВ]
ξ
potential [mV]
-27-27 -26-26 -27-27 -90-90 -26-26
стандартное отклонение
ξ
потенциала
standard deviation
ξ
of capacity
3333 3232 7272 4545 3838
плотность поверхностных функциональных групп (мкмоль/г)density of surface functional groups (μmol / g) 275275 302302 180180 10861086 321321 поверхностная энергия (мДж/м2)surface energy (mJ / m 2 ) 82,782.7 47,247.2 45,545.5 92,592.5 32,732,7 оптическая плотность изображения (OD)optical image density (OD) АBUT АBUT ВAT АBUT ВAT Устойчивость к царапинамScratch resistant АBUT АBUT АBUT ВAT АBUT Устойчивость к маркеруMarker Resistance АBUT АBUT АBUT ВAT АBUT стабильность при хранении в течение длительного периода времениlong-term storage stability АBUT АBUT ВAT АBUT ВAT способность к быстрому высыханиюquick drying ability ВAT АBUT ВAT АBUT АBUT устойчивость к водеwater resistance АBUT АBUT АBUT СFROM АBUT стабильность выбросаemission stability АBUT АBUT ВAT АBUT СFROM

St: стирол, НЕМА: гидрокиэтилметакрилат, AAc: акриловая кислотаSt: styrene, NEMA: hydroxyethyl methacrylate, AAc: acrylic acid

EMA: этилметакрилат, MAc: метакриловая кислота, BzMA: бензилметакрилатEMA: ethyl methacrylate, MAc: methacrylic acid, BzMA: benzyl methacrylate

ММА: метилметакрилат, ВА: бутилакрилатMMA: methyl methacrylate, VA: butyl acrylate

Сравнительный пример 1Comparative Example 1

Сравнительные чернила 1, содержащие пигмент в количестве 4%, получают по методике примера 1, для пигмента применяют раствор дисперсии 1, полученный в примере 1. Сравнительные чернила 1, полученные по методике примера 1, не содержат тонко диспергированных частиц полимера, прикрепленных к красителю.Comparative ink 1 containing pigment in an amount of 4% is obtained according to the procedure of Example 1; dispersion solution 1 obtained in Example 1 is used for the pigment. Comparative ink 1 obtained according to the procedure of Example 1 does not contain finely dispersed polymer particles attached to the dye.

Сравнительный пример 2Reference Example 2

Сравнительные чернила 2 получают по методике примера 1, за исключением того, что поверхностно обработанная самодиспергирующаяся сажа (Cabot's Cabojet 200) содержится в количестве 4% от содержания твердых веществ, и тонкодиспергированные частицы полимера В1, полученные в примере 3, содержатся в количестве 1,6%. Сравнительные чернила 2, полученные по методике примера 1, содержат тонкодиспергированные частица полимера, прикрепленные к красителю в местах. Однако распределение фиксации таких частиц не однородно, и имеет место некоторая агломерация друг с другом.Comparative ink 2 is prepared according to the procedure of Example 1, except that the surface treated self-dispersing carbon black (Cabot's Cabojet 200) is contained in an amount of 4% of the solids content, and the finely dispersed particles of polymer B1 obtained in Example 3 are contained in an amount of 1.6 % Comparative ink 2 obtained by the method of example 1, contain a finely dispersed particle of polymer attached to the dye in places. However, the fixation distribution of such particles is not uniform, and there is some agglomeration with each other.

Красители, полученные в каждом из сравнительных примеров 1 и 2, исследуют с применением различных методик и анализируют их свойства по методикам примеров 1-15. Результаты даны в таблице 5. Чернила для записи, полученные в каждом из сравнительных примеров 1 и 2, оценивают по методикам примеров 9-15. Результаты даны в таблице 6.The dyes obtained in each of comparative examples 1 and 2 are examined using various methods and their properties are analyzed according to the methods of examples 1-15. The results are given in table 5. Ink for recording, obtained in each of comparative examples 1 and 2, evaluated by the methods of examples 9-15. The results are given in table 6.

Красители, полученные в каждом из сравнительных примеров 1 и 2, исследуют с применением различных методик и анализируют их свойства по методикам примеров 1-13. Результаты даны в таблице 5. Чернила для записи, полученные в каждом из сравнительных примеров 1 и 2, оценивают по методикам примеров 9-13. Результаты даны в таблице 6.The dyes obtained in each of comparative examples 1 and 2 are examined using various methods and their properties are analyzed according to the methods of examples 1-13. The results are given in table 5. Ink for recording, obtained in each of comparative examples 1 and 2, evaluated by the methods of examples 9-13. The results are given in table 6.

Очевидно, что чернила, полученные в каждом из сравнительных примеров 1 или 2, значительно хуже по сравнению с чернилами в соответствии с данным изобретением, полученными в каждом примере, в частности, в плотности изображения, стабильности при хранении в течение длительного периода времени и стабильности выброса. Чернила, полученные в сравнительном примере 2, значительно хуже чернил в соответствии с данным изобретением в устойчивости к царапинам, устойчивости к воде и способности к быстрому высыханию, так как краситель, хотя и является самодиспергирующимся, не содержит тонкодиспергированные частицы, прикрепленные к нему в достаточной степени.It is obvious that the ink obtained in each of comparative examples 1 or 2 is significantly worse than the ink in accordance with this invention obtained in each example, in particular, in image density, storage stability over a long period of time, and ejection stability . The ink obtained in comparative example 2 is significantly worse than the ink in accordance with this invention in scratch resistance, resistance to water and the ability to quickly dry, since the dye, although it is self-dispersing, does not contain finely dispersed particles attached to it sufficiently .

Таблица 5
Свойства красителей, полученных в сравнительных примерах 1 и 2 и результаты их оценки.
Table 5
Properties of the dyes obtained in comparative examples 1 and 2 and the results of their evaluation.
сравнительный пример 1comparative example 1 сравнительный пример 2comparative example 2 красительdye ВР880BP880 Cabojet200Cababoet200 кислотное число диспергатораdispersant acid number 170170 -- полученные результатыresults XX XX наличие тонкодиспергированных частиц полимераthe presence of finely dispersed polymer particles -- -- стабильность дисперсииdispersion stability XX 00 тонкодиспергированные частицы полимера Вfinely dispersed particles of polymer b -- ММА
ААс
MMA
AAA
средний диаметр диспергированных частиц (нм)the average diameter of the dispersed particles (nm) 9898 102102 Tg [°C]Tg [° C] -- 105105 плотность поверхностных функциональных групп (мкмоль/г)density of surface functional groups (μmol / g) -- 270270 поверхностная энергия (мДж/м2)surface energy (mJ / m 2 ) -- -- стабильность при хранении в течение длительного периода времениlong-term storage stability СFROM СFROM

ММА: метилметакрилат и ААс: акриловая кислотаMMA: methyl methacrylate and AAA: acrylic acid

Таблица 6
Свойства чернил для записи, полученных в сравнительных
примерах 1 и 2, и результаты оценки их характеристик записи
Table 6
Properties of ink for writing obtained in comparative
examples 1 and 2, and the results of the assessment of their recording characteristics
сравнительные чернила 1comparative ink 1 сравнительные чернила 2comparative ink 2 красительdye сравнительный пример 1comparative example 1 сравнительный пример 2comparative example 2 полученные результатыresults хx хx наличие тонкодиспергированных частиц полимераthe presence of finely dispersed polymer particles -- -- тонкодиспергированные частицы полимера Вfinely dispersed particles of polymer b -- ММА
ААс
MMA
AAA
Tg [°C]Tg [° C] -- 105105 соотношение полимер/пигмент (соотношение В/Р)polymer / pigment ratio (B / P ratio) -- 0,40.4 ξ, потенциал [мВ]ξ, potential [mV] -- -25-25 стандартное отклонение ξ, потенциалаstandard deviation of ξ, potential -- 3737 плотность поверхностных функциональных групп (мкмоль/г)density of surface functional groups (μmol / g) 270270 поверхностная энергия (мДж/м2)surface energy (mJ / m 2 ) -- -- оптическая плотность изображения (OD)optical image density (OD) СFROM СFROM устойчивость к царапинамscratch resistant ВAT ВAT устойчивость к маркеруmarker resistance ВAT СFROM стабильность при хранении в течение
длительного периода времени
storage stability during
long period of time
СFROM СFROM
способность к быстрому высыханиюquick drying ability ВAT СFROM устойчивость к водеwater resistance СFROM СFROM стабильность выбросаemission stability СFROM СFROM

ММА: метилметакрилат и ААс: акриловая кислотаMMA: methyl methacrylate and AAA: acrylic acid

Кроме того, чернила для записи, полученные в примерах 1-4, 6, 12 и 15 дополнительно оценивали с применением следующих методик, и результаты представлены в таблице 7. Сплошные полосы (5 квадратных см) наносят с помощью черных чернил, полученных в каждом из примеров, на глянцевую бумагу для струйной записи (Canon's PR-101) с помощью записывающего устройства и проводят указанных выше исследования для оценки плотности изображения, устойчивости к царапинам и глянца на глянцевой бумаге.In addition, the ink for recording obtained in examples 1-4, 6, 12 and 15 was further evaluated using the following methods, and the results are presented in table 7. Solid streaks (5 square cm) are applied using black ink obtained in each of examples on glossy inkjet paper (Canon's PR-101) using a recording device and conduct the above studies to evaluate image density, scratch resistance and gloss on glossy paper.

Плотность изображения на глянцевой бумаге.Image density on glossy paper.

Изображение исследуют через день после нанесения для определения оптической плотности (OD) и оценивают по следующим стандартам.The image is examined one day after application to determine the optical density (OD) and evaluated according to the following standards.

А: OD изображения не менее 2, 3.A: OD images of at least 2, 3.

В: OD изображения 1, 7 или более и менее 2, 3.B: OD images of 1, 7 or more and less than 2, 3.

С: OD изображения менее 1, 7.C: OD images less than 1, 7.

Устойчивость к царапинам на глянцевой бумаге.Scratch resistant on glossy paper.

Изображение 5 раз царапают с помощью силбоновой бумаги, к которой применяют давление 40 г/см2, для визуальной оценки повреждения изображения, и оценивают согласно следующим стандартам.The image is scratched 5 times with a carbon paper to which a pressure of 40 g / cm 2 is applied to visually assess the damage to the image and evaluated according to the following standards.

А: Царапание незначительно повреждает изображение и практически не оставляет краски на пустой части.A: Scratching slightly damages the image and leaves virtually no paint on the empty part.

В: Изображение повреждено, но, по меньшей мере, 90% напечатанного изображения остается.Q: The image is damaged, but at least 90% of the printed image remains.

С: Изображение значительно повреждено.C: Image is significantly damaged.

Глянец изображенияGloss image

Визуально оценивают глянец изображения согласно следующим стандартам.Visually evaluate the gloss of the image according to the following standards.

А: Изображение глянцевое практически в той же степени, что и чистая часть.A: The image is glossy in almost the same degree as the clean part.

В: Изображение достаточно глянцевое, хотя показывает большее нерегулярное отражение по сравнению с чистой частью.Q: The image is quite glossy, although it shows a greater irregular reflection compared to the clean part.

С: Изображение не является глянцевым и практически не отражает свет.C: The image is not glossy and practically does not reflect light.

Чернила, полученные в примере 2, содержащие стирол, и полученные в примере 15, содержащие более высокое соотношение В/Р дают изображение с незначительно меньшей плотностью изображения на глянцевой бумаге по сравнению с другими, содержащими мономер на основе эфира метакриловой кислоты. Чернила, полученные в примерах 2, 12 и 15, имеющие более низкую Tg и полученные в примере 3, содержащие тонкодиспергированные частицы полимера В, дают изображения, более хорошие по устойчивости к царапинам на глянцевой бумаге.The ink obtained in example 2 containing styrene and obtained in example 15 containing a higher B / P ratio produces an image with a slightly lower image density on glossy paper compared to others containing methacrylic acid ester monomer. The ink obtained in examples 2, 12 and 15, having lower Tg and obtained in example 3, containing finely dispersed particles of polymer B, give images that are better in scratch resistance on glossy paper.

Таблица 7
Композиции и свойства чернил для записи, полученных примерах 1-4, 6, 12 и 15 и результаты их оценки
Table 7
Compositions and properties of ink for recording obtained in examples 1-4, 6, 12 and 15 and the results of their evaluation
пример 1example 1 пример 2example 2 пример 3example 3 пример 4example 4 пример 6example 6 пример 12example 12 Пример 15Example 15 диспергируемый красительdispersible colorant 1one 22 33 4four 66 1212 15fifteen Тонкодиспергированные частицы полимера ВFine-dispersed particles of polymer B -- -- ММА
ААс
MMA
AAA
BzMA
ВА
ААс
Bzma
VA
AAA
-- -- BzMA
ВА
ААс
Bzma
VA
AAA
Tg [°C]Tg [° C] 105105 110110 105105 30thirty 115115 4545 30thirty соотношение полимер/ пигмент (соотношение В/Р)polymer / pigment ratio (B / P ratio) 0,20.2 0,20.2 0,50.5 0,50.5 0,80.8 1,51,5 5,15.1 плотность изображения на глянцевой
бумаге
glossy image density
paper
АBUT ВAT ВAT АBUT ВAT АBUT ВAT
устойчивость к царапинам на глянцевой бумагеgloss scratch resistance ВAT ВAT АBUT АBUT ВAT АBUT АBUT глянецgloss АBUT ВAT АBUT АBUT АBUT АBUT ВAT

BzMA: бензилметакрилат, ААс: акриловая кислотаBzMA: benzyl methacrylate, AAc: acrylic acid

ММА: метилметакрилат, ВА: бутилакрилат.MMA: methyl methacrylate, VA: butyl acrylate.

Промышленное применениеIndustrial application

В данном изобретении представлен диспергируемый краситель, имеющий достаточно высокую стабильности дисперсии, в котором компонент-полимер не отделяется от красителя, и который является стабильным в течение длительного периода времени, и способ простого получения указанного красителя. В данном изобретении также представлены водные чернила, содержащие превосходный диспергируемый краситель, емкость для чернил, устройство для струйной записи, способ струйной записи и изображения, полученные струйной записью. Другим преимуществом данного изобретения является диспергируемый краситель, способный быстро высыхать на субстрате для записи. Еще одним преимуществом данного изобретения является диспергируемый краситель, имеющий высокую устойчивость к царапинам на субстрате для записи. Еще одним преимуществом данного изобретения является диспергируемый краситель, имеющий превосходные характеристики выброса в устройстве для струйной записи. Еще одним преимуществом данного изобретения является диспергируемый краситель, обладающий превосходным проявлением на субстрате для записи. Еще одним преимуществом данного изобретения является диспергируемый краситель, стабильно применяемый в средах с рН от высокого до среднего и от среднего до низкого. Способ в соответствии с данным изобретением позволяет легко получать диспергируемый краситель, имеющий указанные выше характеристики. Еще одним преимуществом данного изобретения являются водные чернила для записи, которые могут давать глянцевое изображение на глянцевом субстрате для записи. Еще одним преимуществом данного изобретения являются водные чернила для записи, имеющие превосходную устойчивость к царапинам на глянцевом субстрате для записи. Еще одним преимуществом данного изобретения являются водные чернила для записи, имеющие превосходную стабильности при хранении в течение длительных периодов времени.The present invention provides a dispersible colorant having a sufficiently high dispersion stability, in which the polymer component does not separate from the colorant, and which is stable over a long period of time, and a method for easily producing said colorant. The present invention also provides aqueous inks comprising an excellent dispersible colorant, an ink tank, an ink jet recording apparatus, an ink jet recording method, and ink jet recording images. Another advantage of the present invention is a dispersible colorant that can quickly dry on a recording substrate. Another advantage of the present invention is a dispersible colorant having high scratch resistance on the recording substrate. Another advantage of this invention is a dispersible colorant having excellent emission characteristics in an inkjet recording apparatus. Another advantage of the present invention is a dispersible colorant having excellent development on a recording substrate. A further advantage of the present invention is a dispersible colorant stably applied in high to medium and medium to low pH environments. The method in accordance with this invention makes it easy to obtain a dispersible dye having the above characteristics. A further advantage of the present invention is aqueous recording inks, which can produce a glossy image on a glossy recording substrate. A further advantage of the present invention is aqueous recording inks having excellent scratch resistance on a glossy recording substrate. Another advantage of the present invention are aqueous recording inks having excellent storage stability over long periods of time.

Claims (20)

1. Диспергируемый краситель, содержащий краситель и псевдотонкодиспергированные частицы поляризуемого полимера, имеющие размер меньше, чем частицы красителя, где краситель и частицы прикреплены друг к другу, причем псевдотонкодиспергированные частицы поляризуемого полимера содержат сополимер из мономерных компонентов, содержащих, по меньшей мере, один тип гидрофобного мономера и, по меньшей мере, один тип гидрофильного мономера, где гидрофобный мономер содержит, по меньшей мере, мономер, имеющий метильную группу в α-положении и радикально-полимеризуемую ненасыщенную двойную связь.1. Dispersible dye containing a dye and pseudo-fine particles of a polarizable polymer having a size smaller than the dye particles, where the dye and particles are attached to each other, and the pseudo-fine particles of a polarizable polymer contain a copolymer of monomer components containing at least one type of hydrophobic monomer and at least one type of hydrophilic monomer, where the hydrophobic monomer contains at least a monomer having a methyl group in the α-position and a radical no-polymerizable unsaturated double bond. 2. Диспергируемый краситель по п.1, который имеет плотность поверхностных функциональных групп не менее 250 мкмоль/г и не более 1000 мкмоль/г.2. Dispersible dye according to claim 1, which has a density of surface functional groups of not less than 250 μmol / g and not more than 1000 μmol / g 3. Диспергируемый краситель по п.1, который имеет поверхностную энергию 70 мДж/м2 или менее.3. Dispersible dye according to claim 1, which has a surface energy of 70 mJ / m 2 or less. 4. Диспергируемый краситель по п.1, в котором компонент-сополимер, содержащий псевдотонкодиспергированные частицы поляризуемого полимера, имеет температуру стеклования не менее -40°С и не более 60°С.4. Dispersible dye according to claim 1, in which the component copolymer containing pseudo-fine particles of a polarizable polymer has a glass transition temperature of not less than -40 ° C and not more than 60 ° C. 5. Диспергируемый краситель по п.1, в котором гидрофобный мономер содержит, по меньшей мере, соединение (мет)акрилового эфира.5. Dispersible dye according to claim 1, in which the hydrophobic monomer contains at least a compound of (meth) acrylic ester. 6. Диспергируемый краситель по п.5, в котором гидрофобный мономер содержит, по меньшей мере, одно соединение, выбранное из группы, включающей бензилметакрилат и метилметакрилат.6. The dispersible colorant of claim 5, wherein the hydrophobic monomer contains at least one compound selected from the group consisting of benzyl methacrylate and methyl methacrylate. 7. Диспергируемый краситель по любому из пп.1-6, в котором гидрофильный мономер содержит, по меньшей мере, анионный мономер.7. Dispersible dye according to any one of claims 1 to 6, in which the hydrophilic monomer contains at least anionic monomer. 8. Диспергируемый краситель по п.7, в котором анионный мономер содержит, по меньшей мере, одно соединение, выбранное из группы, состоящей из акриловой кислоты, метакриловой кислоты и п-стиролсульфонатных солей.8. Dispersible dye according to claim 7, in which the anionic monomer contains at least one compound selected from the group consisting of acrylic acid, methacrylic acid and p-styrenesulfonate salts. 9. Диспергируемый краситель по любому из пп.1-6, в котором в качестве гидрофильного мономера используется, по меньшей мере, катионный мономер.9. A dispersible colorant according to any one of claims 1 to 6, wherein at least a cationic monomer is used as the hydrophilic monomer. 10. Способ получения диспергируемого красителя, включающий стадию проведения процесса полимеризации с осаждением в водной среде способного к радикальной полимеризации мономера в водной дисперсии нерастворимого в воде красителя, с применением инициатора радикальной полимеризации в воде, для объединения нерастворимого в воде красителя с псевдотонкодиспергированными частицами поляризуемого полимера.10. A method of producing a dispersible dye, comprising the step of carrying out a polymerization process by precipitating in a water medium a radical polymerizable monomer in an aqueous dispersion of a water-insoluble dye, using a radical water polymerisation initiator to combine a water-insoluble dye with pseudo-fine dispersed particles of a polarizable polymer. 11. Способ получения диспергируемого красителя по п.10, в котором водная дисперсия нерастворимого в воде красителя представляет собой водный раствор, содержащий пигмент, диспергированный с полимерным диспергатором, имеющим кислотное число не менее 100 и не более 250.11. The method of producing a dispersible dye of claim 10, in which the aqueous dispersion of a water-insoluble dye is an aqueous solution containing a pigment dispersed with a polymer dispersant having an acid number of not less than 100 and not more than 250. 12. Способ получения диспергируемого красителя по п.11, в котором диспергатором является сополимер мономерных компонентов, содержащий, по меньшей мере, один тип мономера, выбранный из группы, состоящей из акриловой кислоты, метакриловой кислоты и стирольного мономера.12. The method of producing a dispersible dye according to claim 11, in which the dispersant is a copolymer of monomer components containing at least one type of monomer selected from the group consisting of acrylic acid, methacrylic acid and styrene monomer. 13. Способ получения диспергируемого красителя по п.11, в котором инициатор радикальной полимеризации в воде является анионным или амфолитным.13. The method of producing a dispersible dye according to claim 11, in which the initiator of radical polymerization in water is anionic or ampholytic. 14. Способ получения диспергируемого красителя по п.10, в котором водная дисперсия нерастворимого в воде красителя представляет собой водный раствор, содержащий пигмент, диспергированный с полимерным диспергатором, имеющим кислотное число не менее 150 и не более 300.14. The method of obtaining a dispersible dye according to claim 10, in which the aqueous dispersion of a water-insoluble dye is an aqueous solution containing a pigment dispersed with a polymer dispersant having an acid number of not less than 150 and not more than 300. 15. Способ получения диспергируемого красителя по п.14, в котором инициатор радикальной полимеризации в воде является катионным или амфолитным.15. The method of producing a dispersible dye according to 14, in which the initiator of radical polymerization in water is cationic or ampholytic. 16. Способ получения диспергируемого красителя по по п.10, в котором радикально-полимеризуемый мономерный компонент добавляют в полимеризационную систему.16. The method of producing a dispersible dye according to claim 10, in which the radically polymerizable monomer component is added to the polymerization system. 17. Способ получения диспергируемого красителя по п.10, в котором радикально-полимеризуемый мономерный компонент содержит, по меньшей мере, один тип гидрофобного мономера и, по меньшей мере, один тип гидрофильного мономера.17. The method of producing a dispersible dye of claim 10, in which the radically polymerizable monomer component contains at least one type of hydrophobic monomer and at least one type of hydrophilic monomer. 18. Способ получения диспергируемого красителя по п.10, в котором инициатор радикальной полимеризации в воде представляет собой инициатор азоосновной полимеризации в воде.18. The method of producing a dispersible dye of claim 10, in which the initiator of radical polymerization in water is an initiator of azo-base polymerization in water. 19. Диспергируемый краситель, полученный способом по любому из пп.10-18.19. Dispersible dye obtained by the method according to any one of paragraphs.10-18. 20. Водные чернила, содержащие диспергируемый краситель по любому из пп.1-9 и 19.20. Aqueous inks containing a dispersible colorant according to any one of claims 1 to 9 and 19.
RU2005123811/04A 2002-12-27 2003-12-26 Dispergated coloring agent and the method of its production, the water ink, the container for the ink, the ink-jet inscriber, the method of the ink-jet recording and the ink-jet recorded images produced at its application RU2318849C2 (en)

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002-382351 2002-12-27
JP2002382351 2002-12-27
JP2003049212 2003-02-26
JP2003-049212 2003-02-26
JP2003-114956 2003-04-18
JP2003-428400 2003-12-24
JP2003428400A JP2004331946A (en) 2002-12-27 2003-12-24 Dispersible coloring material, method for producing the same, aqueous inkjet recording ink given by using the same, inkjet recording apparatus, inkjet recording method and inkjet recorded image

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2005123811A RU2005123811A (en) 2006-03-10
RU2318849C2 true RU2318849C2 (en) 2008-03-10

Family

ID=36116034

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005123811/04A RU2318849C2 (en) 2002-12-27 2003-12-26 Dispergated coloring agent and the method of its production, the water ink, the container for the ink, the ink-jet inscriber, the method of the ink-jet recording and the ink-jet recorded images produced at its application

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2318849C2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2588245C2 (en) * 2012-04-24 2016-06-27 Хьюлетт-Паккард Дивелопмент Компани, Л.П. Ink for jet printing
RU2599301C2 (en) * 2011-05-25 2016-10-10 Сикпа Холдинг Са Polymer-bonded quaterrylene and/or terrylene dyes and compositions containing same
RU2618748C2 (en) * 2011-11-10 2017-05-11 Сикпа Холдинг Са Polymer-bound polycyclic aromatic hydrocarbons, containing nitrogen-containing alternates
RU2618742C2 (en) * 2011-11-10 2017-05-11 Сикпа Холдинг Са Polymer bound vat dyes

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2599301C2 (en) * 2011-05-25 2016-10-10 Сикпа Холдинг Са Polymer-bonded quaterrylene and/or terrylene dyes and compositions containing same
RU2618748C2 (en) * 2011-11-10 2017-05-11 Сикпа Холдинг Са Polymer-bound polycyclic aromatic hydrocarbons, containing nitrogen-containing alternates
RU2618742C2 (en) * 2011-11-10 2017-05-11 Сикпа Холдинг Са Polymer bound vat dyes
RU2588245C2 (en) * 2012-04-24 2016-06-27 Хьюлетт-Паккард Дивелопмент Компани, Л.П. Ink for jet printing

Also Published As

Publication number Publication date
RU2005123811A (en) 2006-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100882065B1 (en) Disperse color material and process for producing the same, and water-color ink employing it
US8440742B2 (en) Polymer colloid-containing ink-jet inks for printing on non-porous substrates
US7291211B2 (en) Aqueous ink, ink tank, ink jet recording apparatus, ink jet recording method, and ink jet recorded image
US7297202B2 (en) Dispersible colorant, method of producing same, aqueous ink using same, ink tank, ink jet recording apparatus, ink jet recording method, and ink jet recorded image
JP5161580B2 (en) Inkjet composition comprising microgel particles
US20060130706A1 (en) Dispersible colorant and process for its production, water-based ink making use of the dispersible colorant, ink tank, ink-jet recording apparatus, ink-jet recording process, and ink-jet recorded image
JP2003520279A (en) Latex polymer formulations for inkjet inks
WO2006001508A1 (en) Aqueous ink, ink tank, inkjet recorder, inkjet recording method, and inkjet recorded image
JPH05179183A (en) Ink containing water-base pigment, for ink jet printer
JP2002371105A (en) Composite colorant polymer particle
JP6806318B2 (en) Inkjet recording method
JP2007126635A (en) Binder and inkjet ink composition
WO2005123843A1 (en) Dispersed coloring material and method for production thereof, aqueous ink using the same, ink tank, device for inkjet recording, method for inkjet recording, and inkjet recorded image
WO2018180284A1 (en) Aqueous ink composition for inkjet recording, image forming method and resin microparticles
JP2006037082A (en) Dispersible colorant and method for producing the same, water-based ink using the dispersible colorant, ink tank, ink jet recording apparatus, ink jet recording method, and ink jet recorded image
WO2006001546A1 (en) Method for producing dispersible colorant and ink for inkjet recording
RU2318849C2 (en) Dispergated coloring agent and the method of its production, the water ink, the container for the ink, the ink-jet inscriber, the method of the ink-jet recording and the ink-jet recorded images produced at its application
JP2006045511A (en) Water-based ink, ink tank, apparatus for inkjet recording, method for inkjet recording and inkjet recorded image
JP2006008734A (en) Dispersible coloring material, its manufacturing method and aqueous inkjet recording ink obtained using the same
JP6795704B2 (en) Water-based ink composition for inkjet recording, image formation method and resin fine particles
JP2004059625A (en) Aqueous pigment dispersion, method for producing the same and aqueous pigment recording liquid
JP2006037081A (en) Dispersible colorant and method for producing the same, water-based ink using the same, ink tank, inkjet recording apparatus, inkjet recording method, and inkjet recorded image
JP2006008751A (en) Ink composition, ink-jet printer using the same, ink-jet printing method, and ink-jet printed image
JP2024078490A (en) Ink, ink container, image forming method, image forming apparatus, and solar cell backsheet
JP2023110822A (en) Polymer, copolymer, ink, ink storage container, image forming method, image forming apparatus, and solar cell back sheet

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20191227