RU2373240C2 - Чернила для струйной печати на пористом материале-носителе с повышенной стойкостью к образованию подтеков при воздействии влаги - Google Patents

Чернила для струйной печати на пористом материале-носителе с повышенной стойкостью к образованию подтеков при воздействии влаги Download PDF

Info

Publication number
RU2373240C2
RU2373240C2 RU2007116109/04A RU2007116109A RU2373240C2 RU 2373240 C2 RU2373240 C2 RU 2373240C2 RU 2007116109/04 A RU2007116109/04 A RU 2007116109/04A RU 2007116109 A RU2007116109 A RU 2007116109A RU 2373240 C2 RU2373240 C2 RU 2373240C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
polymer
mixture
carrier material
polymers
styrene
Prior art date
Application number
RU2007116109/04A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2007116109A (ru
Inventor
Джордж М. САРКИСЯН (US)
Джордж М. САРКИСЯН
Сяохэ ЧЭНЬ (US)
Сяохэ ЧЭНЬ
Кешава А. ПРАСАД (US)
Кешава А. ПРАСАД
Original Assignee
Хьюлетт-Паккард Диивелопмент Компани, Л.П.
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
Application filed by Хьюлетт-Паккард Диивелопмент Компани, Л.П. filed Critical Хьюлетт-Паккард Диивелопмент Компани, Л.П.
Publication of RU2007116109A publication Critical patent/RU2007116109A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2373240C2 publication Critical patent/RU2373240C2/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/30—Inkjet printing inks
    • C09D11/32—Inkjet printing inks characterised by colouring agents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/0011—Pre-treatment or treatment during printing of the recording material, e.g. heating, irradiating
    • B41M5/0017—Application of ink-fixing material, e.g. mordant, precipitating agent, on the substrate prior to printing, e.g. by ink-jet printing, coating or spraying
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M7/00—After-treatment of prints, e.g. heating, irradiating, setting of the ink, protection of the printed stock
    • B41M7/0018—After-treatment of prints, e.g. heating, irradiating, setting of the ink, protection of the printed stock using ink-fixing material, e.g. mordant, precipitating agent, after printing, e.g. by ink-jet printing, coating or spraying
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/30—Inkjet printing inks
    • C09D11/32—Inkjet printing inks characterised by colouring agents
    • C09D11/322—Pigment inks
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/54—Inks based on two liquids, one liquid being the ink, the other liquid being a reaction solution, a fixer or a treatment solution for the ink

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Ink Jet Recording Methods And Recording Media Thereof (AREA)
  • Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
  • Ink Jet (AREA)
  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)

Abstract

Изобретение относится к чернилам для струйной печати. Описывается система средств для струйной печати, включающая чернила для струйной печати, содержащие смесь свободных связующих веществ и модифицированный пигмент, фиксатор и пористый материал-носитель. Свободное связующее вещество представляет собой полимер из группы, состоящей из полиэтиленимина, полигуанида, имида стирола и малеинового ангидрида, четвертичного соединения аммония, стирол-полиакрилата, сополимера стирола и малеинового ангидрида, полиуретана и их смесей при соотношении молекулярных весов двух полимеров от 0,001 до 10. Описывается также способ получения печатных изображений, включающий обеспечение пористого материала-носителя, нанесение на него указанных чернил для струйной печати и далее - фиксатора. Предложенные чернила обеспечивают повышенную устойчивость изображения к образованию подтеков при воздействии влаги без снижения оптической плотности изображения. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 6 табл.

Description

Перекрестная ссылка на родственные заявки
Настоящая заявка заявляет преимущество предварительной заявки на патент США № 60/615129, поданной 1 октября 2004 г.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к чернилам для струйной печати, которые позволяют получить печатные изображения повышенной стойкости. Более конкретно, настоящее изобретение относится к чернилам для струйной печати, обеспечивающим повышенную стойкость изображения, напечатанного на пористом материале-носителе.
Уровень техники
В состав чернил для струйной печати в качестве красящего вещества обычно входит краситель или пигмент и растворитель, например водный. Выбор между использованием в чернилах для струйной печати красителя или пигмента зависит от их конкретного применения, поскольку каждое из красящих веществ имеет свои достоинства и недостатки. Красители обычно растворимы в воде, что делает составление содержащих краситель чернил для струйной печати согласно рецептуре относительно простым. Однако изображения, нанесенные содержащими краситель чернилами для струйной печати, как правило, при контакте с водой или влагой размазываются или стираются. Кроме того, изображения, нанесенные содержащими краситель чернилами для струйной печати, неустойчивы к воздействию света видимой и ультрафиолетовой частей спектра, солнечному свету. Изображения, нанесенные содержащими пигмент чернилами для струйной печати, напротив, более водо- и светостойкие, чем нанесенные содержащими краситель чернилами. Однако пигмент не проникает внутрь материала-носителя, а остается на его поверхности. Следовательно, такое печатное изображение легко образует подтеки при воздействии влаги и пользовании маркерами. Кроме того, трудно получить и сохранить однородную дисперсию пигмента, поскольку он трудно растворим в применяемых растворителях. Для получения стабильной дисперсии пигмента к растворителю добавляют диспергирующие вещества, такие как полимерные диспергаторы или поверхностно-активные вещества (ПАВ). Кроме того, для повышения диспергируемости пигмента ПАВ адсорбируют или наносят на его поверхность в виде покрытия. Однако введение полимерных диспергаторов или ПАВ повышает вязкость чернил для струйной печати, что влияет на их пригодность для печатания. Более того, содержащие пигмент чернила для струйной печати не дают стойких изображений при нанесении на пористый материал-носитель.
Для повышения диспергируемости пигментов в растворителе также было предложено химически модифицировать пигменты. Осуществлялось химическое модифицирование пигментов путем присоединения к его поверхности органической функциональной группы, такой как небольшая молекула или полимер. Одним из осложнений, возникающих при использовании в чернилах для струйной печати модифицированных пигментов, в частности, с присоединенной к поверхности небольшой молекулой, является то, что изображения, получаемые при печати на пористом материале-носителе, нестойкие. Поэтому для повышения стойкости изображений на таких материалах-носителях в чернила для струйной печати вводили полимерные добавки. Однако использование полимерных добавок приводит к повышению вязкости чернил для струйной печати, что снижает их пригодность для печатания, оптическую плотность и устойчивость к образованию подтеков при воздействии влаги.
Желательно иметь такие содержащие пигмент чернила для струйной печати, которые бы при печати на пористом материале-носителе обладали повышенной стойкостью к образованию подтеков при воздействии влаги без уменьшения при этом оптической плотности.
Сущность изобретения
Настоящее изобретение относится к совокупности средств для струйной печати. Данная совокупность средств включает чернила для струйной печати, в состав которых входят свободное связующее вещество и модифицированный пигмент, фиксатор и пористый материал-носитель.
Модифицированный пигмент чернил для струйной печати включает присоединенный к его поверхности полимер с молекулярным весом, равным приблизительно 4000 или более.
Настоящее изобретение также относится к способу получения печатных изображений, обладающих повышенной стойкостью к образованию подтеков при воздействии влаги. Данный способ включает обеспечение пористого материала-носителя и нанесение чернил для струйной печати на этот пористый материал-носитель. В состав чернил для струйной печати входят свободное связующее вещество и модифицированный пигмент с присоединенным к его поверхности полимером, молекулярный вес которого равен приблизительно 4000 или более.
Подробное описание изобретения
Чернила для струйной печати, в состав которых входят модифицированный пигмент и свободное связующее вещество, используют для получения стойких печатных изображений на пористом материале-носителе. Далее под термином «модифицированный пигмент» подразумевается пигмент с присоединенным к его поверхности полимером, а под термином «полимер» - макромолекула, состоящая из повторяющихся групп одного мономера, повторяющихся звеньев, состоящих из групп нескольких мономеров, или их сочетания. Термин «свободное связующее вещество» означает полимер, который входит в состав чернил для струйной печати, но не присоединен к пигменту. Для обеспечения стойкости печатных изображений совместно с чернилами для струйной печати может быть использован фиксатор, который не снижает их оптическую плотность, способствует повышению устойчивости к образованию подтеков при воздействии влаги и уменьшает время высыхания.
Пигмент, используемый в качестве модифицированного пигмента, может представлять собой любой из традиционно используемых в чернилах для струйной печати пигментов, черный или цветной. Для использования в данном изобретении пигмент как таковой может быть подобран специалистами из известных в данной области. Хотя в приведенных ниже примерах описано использование черных пигментов, понятно, что настоящее изобретение также предусматривает использование цветных пигментов. Примеры черных пигментов включают углеродные продукты, такие как сажа, графит, стекловидный углерод, углеродные волокна, активированный уголь и активированный древесный уголь. Сажа может включать, кроме прочего, канальную газовую сажу, печную сажу и ламповую сажу. Цветные пигменты могут представлять собой полимерные или органические пигменты и включать синие, черные, белые, коричневые, голубые, зеленые, фиолетовые, пурпурные, красные, желтые пигменты или их смеси. Примеры классов соединений, представляющих собой цветные пигменты, которые могут быть использованы в настоящем изобретении, включают, кроме прочего, антрахиноны, синий фталоцианиновый пигмент, зеленый фталоцианиновый пигмент, диазосоединения, азосоединения, пирантроны, перилены, желтые гетероциклические пигменты, хинакридоны и (тио)индигоиды.
Полимер, присоединенный к поверхности пигмента, может быть термопластичным или термореактивным. Этот полимер может относиться к любому типу полимеров, такому как неупорядоченные полимеры, сополимеры с регулярным чередованием мономерных единиц, привитые полимеры, блоксополимер, звездообразные полимеры и/или гребнеобразные полимеры. Этот полимер может быть гомополимером, сополимером, тройным сополимером и/или полимером, состоящим из ряда различных повторяющихся мономерных звеньев. Этот полимер также может включать ионные или ионизируемые группы, такие как анионная (или кислотная) группа или катионная (или основная) группа. Например, ионная или ионизируемая группа может представлять собой карбоксильную группу или аминогруппу. Хотя в приведенных ниже примерах описаны модифицированные пигменты с одним типом присоединенного к их поверхности полимера, следует понимать, что к поверхности пигмента может быть присоединен более чем один тип полимера.
Полимер, присоединенный к поверхности пигмента, может быть растворим в воде и может иметь молекулярный вес, равный приблизительно 4000 или более. В данном документе под термином «молекулярный вес» подразумевается средний молекулярный вес, который может быть измерен при помощи гельпроникающей хроматографии с использованием в качестве растворителя тетрагидрофурана. Молекулярный вес данного полимера может колебаться в пределах от приблизительно 4000 до приблизительно 17500. Распределение молекулярного веса данного присоединенного к поверхности пигмента полимера может быть случайным.
Примеры катионных полимеров, которые могут быть присоединены к поверхности пигмента, включают, кроме прочего, полиэтиленимины; полигуаниды; имиды стирола и малеинового ангидрида, серийно выпускаемые фирмой Sartomer Co. Inc. (Экстон, Пенсильвания) под торговой маркой SMA®; четвертичные соединения аммония, такие как поличетвертичные соединения, серийно выпускаемые фирмой Sigma-Aldrich Co. (Сент-Луис, Миссури); их сочетания. Поличетвертичные соединения включают, кроме прочего, поликватерний 2, поликватерний 10, поликватерний 11 и поликватерний 46. Модифицированные пигменты с присоединенным к поверхности катионным полимером известны в данной области и выпускаются серийно многими производителями, такими как фирма Cabot Corp. (Биллерика, Массачусетс). В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения катионный полимер, присоединенный к поверхности пигмента, представляет собой полиэтиленимин или полимер, состоящий из шести линейных повторяющихся полиэтилениминных звеньев, именуемый РЕНА.
Анионные полимеры, которые могут быть присоединены к поверхности пигмента, включают, кроме прочего, стирол-полиакрилаты, сополимеры стирола и малеинового ангидрида, полиуретаны и их сочетания. Модифицированные пигменты с присоединенным к поверхности анионным полимером известны в данной области и выпускаются серийно многими производителями, такими как фирма Cabot Corp. (Биллерика, Массачусетс). В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения анионный полимер, присоединенный к поверхности пигмента, представляет собой стирол-полиакрилат. Стирол-полиакрилат может содержать акриловую кислоту в количестве приблизительно от 13 до 35%. Доля акриловой кислоты по отношению к стиролу колеблется от приблизительно 0,20 до приблизительно 0,80. Кислотное число данного полимера может быть выше, чем приблизительно 80, например, в пределах от приблизительно 80 до приблизительно 220. Далее под термином «кислотное число» понимается вес гидроксида калия (КОН) в миллиграммах, необходимый для нейтрализации боковых карбоксильных групп в 1 грамме полимера. Полимеры с такими свойствами известны в данной области и могут быть получены традиционными способами.
Полимеры для получения модифицированного пигмента могут быть получены и присоединены к поверхности пигмента известными в данной области способами. Один из способов присоединения полимера включает осуществление реакции между пигментом и солью диазония присоединяемого полимера. Реакция соли диазония с пигментом может быть проведена в соответствующей реакционной среде с тем, чтобы обеспечить достаточное для присоединения к пигменту, по меньшей мере, одной группы полимера время. Количество полимеров, присоединяемых к поверхности пигмента, может зависеть от условий реакции и реакционной способности соли диазония.
Модифицированный пигмент может присутствовать в чернилах для струйной печати в количестве от приблизительно 1 вес.% до приблизительно 25 вес.% относительно веса чернил для струйной печати. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения модифицированный пигмент присутствует в количестве от приблизительно 3 вес.% до приблизительно 10 вес.%.
В состав чернил для струйной печати также может входить свободное связующее вещество. Это свободное связующее вещество может представлять собой полимер, который присутствует в чернилах для струйной печати, но не присоединен к поверхности пигмента. Этот полимер может иметь тот же заряд, что и модифицированный пигмент. Например, если в составе чернил используется катионный модифицированный пигмент, свободное связующее вещество может представлять собой катионный полимер. Напротив, если в составе чернил используется анионный модифицированный пигмент, свободное связующее вещество может представлять собой анионный полимер. Свободное связующее вещество может быть подобрано из описанных выше в качестве присоединяемых к поверхности пигмента классов полимеров. Например, свободное связующее вещество может представлять собой, кроме прочего, полиэтиленимин, полигуанид, имид стирола и малеинового ангидрида, поличетвертичное соединение, стирол-полиакрилат, сополимер стирола и малеинового ангидрида, полиуретан и их сочетания. Примеры стирол-полиакрилатов, которые могут быть использованы в качестве свободного связующего вещества, включают, кроме прочего, Joncryl®678, Joncryl®586 и Joncryl®671, выпускаемые серийно фирмой Johnson Polymer, Inc. (Стуртевант, Висконсин). Примеры полиэтилениминов, которые могут быть использованы в качестве свободного связующего вещества, включают, кроме прочего, NBZ2458-9, выпускаемый фирмой Avecia Ltd. (Вилмингтон, Делавэр), и NiccaJet 100, выпускаемый фирмой Nicca USA, Inc. (Фаунтин Инн, Южная Каролина). Это свободное связующее вещество может иметь тот же заряд, что и заряд модифицированного пигмента.
В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения в состав свободного связующего вещества входит смесь полимеров, имеющих один и тот же заряд. Свободное связующее вещество может включать, по меньшей мере, два полимера, отношение молекулярных весов которых лежит в пределах от приблизительно 0,001 до приблизительно 10. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения отношение молекулярных весов свободных связующих веществ лежит в пределах от приблизительно 1 до приблизительно 10. Молекулярный вес этих полимеров может совпадать или отличаться. Например, один из полимеров может иметь более низкий молекулярный вес, чем второй. Только в качестве примера укажем, что молекулярный вес одного полимера может составлять приблизительно 4600, а второго - приблизительно 17250. Количество первого полимера, присутствующего в чернилах для струйной печати, может быть выше, чем количество второго. Например, количество первого полимера, присутствующего в чернилах для струйной печати, может составлять приблизительно 10 частей, а второго - 1, что дает соотношение молекулярного веса, равное 10.
Чернила для струйной печати могут быть составлены в соответствии с рецептурой любым известным в данной области способом. Например, модифицированный пигмент может быть растворен, диспергирован или суспендирован в растворителе. Растворитель, кроме воды, может включать водорастворимые или смешивающиеся с водой органические растворители, известные в данной области. В состав чернил для струйной печати также могут входить добавки, такие как ПАВ, ингибиторы коррозии, буфер, антиоксиданты и/или биоциды. Эти добавки известны специалистам в данной области и могут быть подобраны в зависимости от свойств, которыми должны обладать чернила. Модифицированный пигмент, добавки и любые другие компоненты могут быть перемешаны, взболтаны или смешаны другим образом с образованием чернил. рН чернил для струйной печати может лежать в пределах от приблизительно 8 до приблизительно 10.
Материал-носитель, на который наносятся чернила для струйной печати, может представлять собой пористый материал-носитель. Пористые материалы-носители известны в данной области и обычно состоят из пористого покрытия, нанесенного на подложку. Примеры пористых материалов-носителей включают, кроме прочего, высокосортную бумагу Hammermill®, производимую фирмой International Paper Co. (Стамфорд, Коннектикут); высокосортную и яркую белую бумагу НР, производимую фирмой Hewlett-Packard Inc. (Пало Альто, Калифорния); высокосортную бумагу Gilbert, производимую фирмой Gilbert Paper (Аплтон, Висконсин); бумагу Great White®, производимую фирмой Union Camp; немелованную бумагу и копировальную бумагу Sabah Forest Industries, производимые фирмой Sabah Forest Industries Sdn Bhd (Малайзия). Кроме того, в данном изобретении могут быть использованы пористые материалы-носители, поставляемые фирмами International Paper Co. (СтораЭнсо, Финляндия) и Yamayuri.
Чернила для струйной печати могут быть нанесены на материал-носитель любым традиционным способом струйной печати. Например, чернила могут быть нанесены при помощи струйного принтера, такого как НР DeskJet, поставляемого фирмой Hewlett-Packard Inc. (Пало Альто, Калифорния). Чернила для струйной печати могут быть нанесены на материал-носитель совместно с фиксатором с целью получения печатных изображений, обладающих повышенной устойчивостью к образованию подтеков при воздействии влаги. Кроме того, такие чернила имеют меньшую вязкость, повышенную пригодность для печатания и меньшее время высыхания, например менее пяти секунд. Нагревание для получения печатных оттисков может не потребоваться.
С целью фиксации модифицированного пигмента и повышения устойчивости к образованию подтеков при воздействии влаги на материал-носитель может быть нанесен фиксатор. Такой фиксатор может включать растворитель и полимер, который вступает в реакцию с чернилами для струйной печати. Реакционноспособный полимер может иметь заряд, противоположный заряду модифицированного пигмента. Например, если модифицированный пигмент анионный, фиксатор может включать катионный реакционноспособный полимер. Катионный реакционноспособный полимер может включать, кроме прочего, полиэтиленимин, водно-дисперсную алкоксилированную форму полиэтиленимина, хлорид полидиаллилдиметиламмония. Кроме того, фиксатор может быть в значительной степени свободен от красящего вещества либо может включать красящее вещество, не поглощающее видимый свет.
Фиксатор может также включать осадитель, например, соль или кислоту. Соль может включать катионы, такие как кальций, магний, алюминий или их сочетания. Примеры солей могут включать, кроме прочего, нитрат кальция, нитрат магния или нитрат аммония. Кислота может представлять собой любую неорганическую или органическую кислоту, например янтарную или глутаровую. Осадитель может использоваться с целью изменения электропроводности или рН чернил для струйной печати, вызывая, тем самым, осаждение модифицированного пигмента на поверхности материала-носителя. Фиксатор может быть нанесен на материал-носитель как до чернил для струйной печати, так и после их нанесения. Фиксатор как таковой может находиться в дополнительном картридже струйного принтера, например в пятом.
Фиксатор также может включать краситель, обладающий зарядом, противоположным заряду пигмента. Имеющий заряд краситель может использоваться для осаждения модифицированного пигмента на материал-носитель. Например, если модифицированный пигмент является катионным, фиксатор может включать анионный краситель. Напротив, если модифицированный пигмент является анионным, фиксатор может включать катионный краситель. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения краситель представляет собой анионный голубой краситель.
Без связи с какой-либо теоретической основой полагают, что когда чернила для струйной печати наносят на материал-носитель, полимеры, представляющие собой свободные связующие вещества, образуют матрицу, перекрывающую зазоры между пигментом и пустотами на поверхности материала-носителя. Нанесение на материал-носитель фиксатора обеспечивает взаимодействие между поверхностью материала-носителя, модифицированным пигментом и свободным связующим веществом, что приводит к фиксации модифицированного пигмента на материале-носителе. Фиксатор образует на материале-носителе покрытие, которое представляет собой химически модифицированную поверхность, создающую кинетически и термодинамически благоприятные условия для взаимодействия между материалом-носителем, модифицированным пигментом и свободным связующим веществом. Поскольку заряд реакционноспособного полимера фиксатора противоположен заряду модифицированного пигмента, модифицированный пигмент и матрица фиксируются на материале-носителе. Далее настоящее изобретение будет разъяснено на следующих ниже примерах, которые приведены с целью объяснения различных вариантов осуществления настоящего изобретения. Эти примеры являются иллюстративными и не предназначены для ограничения объема настоящего изобретения. Как таковые, эти примеры не должны быть истолкованы по отношению к объему настоящего изобретения как исчерпывающие или исключительные.
ПРИМЕРЫ
Пример 1
Чернила для струйной печати с модифицированными пигментами и свободными связующими веществами
Были изготовлены составы чернил для струйной печати A-D, включающие компоненты, приведенные в таблице 1. Также был изготовлен фиксатор, включающий компоненты, соответствующие составу Е. Кроме того, в состав фиксатора входил синий кислотный краситель 9.
Таблица 1
Составы чернил для струйной печати и фиксатора
Состав А В С D Е
Компоненты          
Cabot IJX 489 черный пигмент 3,00% 3,00% 4,00% 4,00%  
Joncryl® 586 полимер 1,50% 1,50% 1,50% 2,50%  
Joncryl® 671 полимер   0,15% 0,15% 0,25%  
Zonyl FSO 0,20% 0,20% 0,20% 0,20% 0,20%
2-пирролидон 7,00% 7,00% 7,00% 7,00% 7,00%
1,2-гександиол 4,00% 4,00% 4,00% 4,00% 4,00%
Liponics EG-1 1,50% 1,50% 1,50% 1,50%  
Янтарная кислота         4,00%
Вода остаток остаток остаток остаток остаток
где Zonyl FSO - водорастворимое, этоксилированное неионогенное фторсодержащее ПАВ от DuPont; Liponics EG-1 - эфир полиэтиленгликоля и глицерина от фирмы Lipo Chemical Со;
Cabot IJX 489 получен от фирмы Cabot Corp.(Биллерика, Массачусетс). В состав Cabot IJX 489 входит стирол-полиакрилат с молекулярным весом 8000 и кислотным числом 165, присоединенный к Black Pearls® в качестве базового пигмента.
Чернила для струйной печати и фиксатор были составлены в соответствии с рецептурой при помощи традиционных способов. Физические свойства составов A-D, измеренные известными в данной области способами, представлены в таблице 2.
Таблица 2
Физические свойства составов A-D
Состав А В С D
Поверхностное натяжение, дин/см 21,22 21,2 21,71 23,69
Вязкость, сП 2,63 2,49 3,09 3,27
Пример 2
Стойкость составов A-D
Изображения были отпечатаны на белой яркой бумаге HP чернилами для струйной печати составов, описанных в Примере 1. Фиксатор состава Е был нанесен под печатное изображение. Затем была определена оптическая плотность печатных изображений. Оптическую плотность измеряли денситометром MacBeth, поставленным фирмой Amazys Holding AG (ранее GretagMacbeth Holding AG).
Кроме того, были проведены тесты на образование подтеков при воздействии влаги. Стойкость к образованию подтеков при воздействии влаги - это способность печатного изображения не расплываться после того, как отпечатанное изображение высушено, а затем подвергнуто растиранию в присутствии воды. Для определения показателей в отношении образования подтеков на печатное изображение разбрызгивали воду, а затем терли пальцем в резиновом напальчнике. Устойчивость к образованию подтеков количественно измерили денситометром MacBeth в единицах оптической плотности.
Результаты измерения оптической плотности и тестов на образование подтеков при воздействии влаги представлены в таблице 3.
Таблица 3
Стойкость чернил на яркой белой бумаге HP
Состав А В С D
Оптическая плотность 1,53 1,5 1,59 1,49
Образование подтеков при 0,21 0,11 0,26 0,17
воздействии влаги        
Как видно из таблицы 3, составы A-D устойчивы к образованию подтеков при воздействии влаги. Сравнение данных для состава А, который включал в качестве свободного связующего вещества один полимер, и состава В, который включал в качестве свободного связующего вещества два полимера, показывает, что второй имеет более высокую стойкость к образованию подтеков при воздействии влаги и сопоставимую оптическую плотность. Когда концентрацию пигмента увеличили до 4,00%, как в составе С, оптическая плотность и стойкость к образованию подтеков при воздействии влаги снизились. Однако увеличение количества свободного связующего вещества, как в составе D, позволило добиться повышения стойкости к образованию подтеков при воздействии влаги и сопоставимой оптической плотности.
Пример 3
Чернила для струйной печати с модифицированными пигментами, в состав которых входят полимеры с более низким молекулярным весом
Были изготовлены составы чернил для струйной печати F, G, Н, включающие компоненты, приведенные в таблице 4.
Таблица 4
Составы чернил для струйной печати F, G, Н
Состав F G Н
Компоненты      
Cabot IJX 306 В черный пигмент 4,00% 4,00% 4,00%
NBZ2458-9   2,00%  
NiccaJet 100 (протравной краситель от фирмы Nicca USA)     2,00%
2-пирролидон 4,00% 4,00% 4,00%
1,2,6-гексантриол 6,00% 6,00% 6,00%
Liponics EG-1 6,00% 6,00% 6,00%
Глицерин 4,00% 4,00% 4,00%
Вода остаток остаток остаток
В данных составах был использован модифицированный пигмент Cabot IJX 306B, поставленный фирмой Cabot Corp.(Биллерика, Массачусетс). В состав данного продукта входят полимеры с молекулярным весом менее чем приблизительно 4000, которые присоединены к Black Pearls® в качестве базового пигмента. В продукте Cabot IJX 306B к базовому пигменту присоединен полимер РЕНА с молекулярным весом 600. Составы G и Н также включают NB22458-9 или NiccaJet 100 в качестве свободных связующих веществ.
Чернила для струйной печати были составлены традиционными способами в соответствии с рецептурой.
Пример 4
Стойкость составов F-H
Изображения были отпечатаны на белой яркой бумаге НР чернилами для струйной печати составов, описанных в Примере 3. Каждый из составов чернил был использован для печати сам по себе, а также совместно с фиксатором, наносимым под печатное изображение. Затем для каждого состава была определена оптическая плотность печатных изображений и проведены тесты на образование подтеков при воздействии влаги, как было описано выше. Результаты измерений и тестов представлены в таблицах 5 и 6.
Таблица 5
Стойкость чернил составов F-H на яркой белой бумаге НР
Состав F G H
Оптическая плотность 1,53 1,57 1,57
Образование подтеков при воздействии влаги 0,48 0,23 0,28
Таблица 6
Стойкость чернил составов F-H на яркой белой бумаге НР с нанесенным под печатное изображение голубым фиксатором
Состав F G H
Оптическая плотность 1,48 1,53 1,53
Образование подтеков при воздействии влаги 0,24 0,04 0,10
Устойчивость изображений на яркой белой бумаге НР к воздействию влаги при использовании фиксатора выше, чем при использовании только чернил для струйной печати. Кроме того, оптическая плотность печатного изображения при использовании фиксатора имеет, по меньшей мере, сопоставимое значение.

Claims (16)

1. Система печати, обеспечивающая повышенную стойкость изображений к образованию подтеков при воздействии влаги, включающая в себя:
чернила для струйной печати, содержащие смесь по меньшей мере двух свободных связующих веществ и модифицированного пигмента;
жидкий фиксатор, включающий в себя полимер, взаимодействующий с чернилами для струйной печати; и
пористый материал-носитель;
где по меньшей мере два указанных свободных связующих вещества представляют собой полимеры, выбранные из группы, состоящей из полиэтиленимина, полигуанида, имида стирола и малеинового ангидрида, четвертичного соединения аммония, сополимера стирола и малеинового ангидрида, и полиуретана, и соотношение молекулярных весов указанных двух полимеров находится в диапазоне от 0,001 до 10,
где полимер, связанный с поверхностью модифицированного пигмента, представляет собой катионный или анионный полимер, указанный катионный полимер выбран из группы, состоящей из полиэтиленимина, полигуанидина, имида стирола и малеинового ангидрида, четвертичного соединения аммония, и их комбинаций, указанный анионный полимер выбран из группы, состоящей из стирол-полиакрилата, сополимера стирола и малеинового ангидрида, полиуретана, и
где по меньшей мере два свободных связующих вещества имеют одинаковый заряд с модифицированным пигментом, а полимер в жидком фиксаторе имеет заряд, противоположный заряду модифицированного пигмента.
2. Система печати по п.1, в которой отношение значений молекулярного веса, по меньшей мере, двух полимеров в смеси составляет от 1 до 10.
3. Система печати по п.1, в которой свободное связующее вещество представляет собой смесь полимеров, и где первый полимер смеси свободных связующих веществ имеет меньший молекулярный вес, чем второй полимер смеси свободных связующих веществ.
4. Система печати по п.1, в которой свободное связующее вещество представляет собой смесь полимеров, и в которой заряд, по меньшей мере, двух полимеров, образующих смесь свободных связующих веществ, тот же, что и заряд полимера, присоединенного к поверхности модифицированного пигмента.
5. Система печати по п.1, в которой нанесение фиксатора на пористый материал-носитель выполняют перед нанесением чернил для струйной печати.
6. Система печати по п.1, в которой нанесение фиксатора на пористый материал-носитель выполняют после нанесения чернил для струйной печати.
7. Способ получения печатных изображений, обладающих повышенной стойкостью к образованию подтеков при воздействии влаги, включающий:
обеспечение пористого материала-носителя;
нанесение на этот пористый материал-носитель чернил для струйной печати, в состав которых входят смесь свободных связующих веществ и модифицированный пигмент с присоединенным к его поверхности полимером, молекулярный вес которого равен, приблизительно, 4000 или более;
нанесение на этот пористый материал-носитель фиксатора.
8. Способ по п.7, в котором смесь свободных связующих веществ включает, по меньшей мере, два полимера, подбираемых из группы, состоящей из полиэтиленимина, полигуанида, имида стирола и малеинового ангидрида, четвертичного соединения аммония и их смесей.
9. Способ по п.7, в котором смесь свободных связующих веществ включает, по меньшей мере, два полимера, подбираемых из группы, состоящей из стирол-полиакрилата, сополимера стирола и малеинового ангидрида, полиуретана и их смесей.
10. Способ по п.7, в котором отношение значений молекулярного веса, по меньшей мере, двух полимеров, образующих смесь свободных связующих веществ, составляет от, приблизительно, 0,001 до, приблизительно, 10.
11. Способ по п.7, в котором отношение значений молекулярного веса, по меньшей мере, двух полимеров, образующих смесь свободных связующих веществ, составляет от, приблизительно, 1 до, приблизительно, 10.
12. Способ по п.7, в котором первый полимер смеси свободных связующих веществ имеет меньший молекулярный вес, чем второй полимер смеси свободных связующих веществ.
13. Способ по п.7, в котором заряд, по меньшей мере, двух полимеров, образующих смесь свободных связующих веществ, тот же, что и заряд полимера, присоединенного к поверхности модифицированного пигмента.
14. Способ по п.7, в котором полимер, присоединенный к поверхности пигмента, имеет молекулярный вес от, приблизительно, 4000 до, приблизительно, 17500.
15. Способ по п.7, в котором нанесение фиксатора на пористый материал-носитель выполняют перед нанесением чернил для струйной печати.
16. Способ по п.7, в котором нанесение фиксатора на пористый материал-носитель выполняют после нанесения чернил для струйной печати.
RU2007116109/04A 2004-10-01 2005-08-31 Чернила для струйной печати на пористом материале-носителе с повышенной стойкостью к образованию подтеков при воздействии влаги RU2373240C2 (ru)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US61512904P 2004-10-01 2004-10-01
US60/615,129 2004-10-01
US11/070,897 US7677714B2 (en) 2004-10-01 2005-03-02 Inkjet inks providing improved wet smudge on porous print media
US11/070,897 2005-03-02

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007116109A RU2007116109A (ru) 2008-11-10
RU2373240C2 true RU2373240C2 (ru) 2009-11-20

Family

ID=35395675

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007116109/04A RU2373240C2 (ru) 2004-10-01 2005-08-31 Чернила для струйной печати на пористом материале-носителе с повышенной стойкостью к образованию подтеков при воздействии влаги

Country Status (18)

Country Link
US (1) US7677714B2 (ru)
EP (1) EP1809709B1 (ru)
JP (1) JP5138374B2 (ru)
KR (1) KR101190906B1 (ru)
AT (1) ATE410489T1 (ru)
AU (1) AU2005292527B2 (ru)
BR (1) BRPI0515716B1 (ru)
CA (1) CA2582785C (ru)
DE (1) DE602005010293D1 (ru)
HK (1) HK1100371A1 (ru)
HU (1) HU229854B1 (ru)
IL (1) IL181705A (ru)
MX (1) MX2007003677A (ru)
NZ (1) NZ554690A (ru)
PL (2) PL382277A1 (ru)
RU (1) RU2373240C2 (ru)
TW (1) TWI385222B (ru)
WO (1) WO2006039034A1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2761204C2 (ru) * 2017-02-10 2021-12-06 Басф Се Мономеры на основе акрилата для применения в качестве реакционноспособных разбавителей в составах для печати
RU2768204C1 (ru) * 2018-09-10 2022-03-23 Рикох Компани, Лтд. Печатная подложка и способ печати на подложке

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4963803B2 (ja) * 2005-07-01 2012-06-27 富士フイルム株式会社 インク組成物、画像形成方法及び印刷物
JP5105757B2 (ja) * 2006-03-15 2012-12-26 富士フイルム株式会社 インクジェット記録用インクセット及びインクジェット記録方法
JP5610768B2 (ja) 2006-10-31 2014-10-22 センシエント・カラーズ・インコーポレーテッド 変性顔料並びにそれを製造及び使用する方法
US7572326B2 (en) * 2007-04-18 2009-08-11 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fixer fluid and inkjet ink sets including the same
JP5706159B2 (ja) 2007-08-23 2015-04-22 センシエント カラーズ エルエルシー 自己分散型顔料ならびにその製造方法および使用
JP5081592B2 (ja) * 2007-11-19 2012-11-28 富士フイルム株式会社 画像形成方法
JP5523687B2 (ja) * 2008-09-18 2014-06-18 富士フイルム株式会社 インクジェット記録用インクセットおよびインクジェット画像記録方法
JP2012523479A (ja) 2009-04-07 2012-10-04 センシエント カラーズ エルエルシー 自己分散性粒子並びにその製造方法及び使用方法
CN102639102B (zh) * 2009-08-31 2015-03-25 高露洁-棕榄公司 表面改性颜料
WO2011025504A1 (en) 2009-08-31 2011-03-03 Colgate-Palmolive Company Surface modified pigment
US8398191B2 (en) * 2009-11-24 2013-03-19 Eastman Kodak Company Continuous inkjet printer aquous ink composition
EP2670811B1 (en) 2011-01-31 2016-04-06 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Inkjet ink set
JP5842053B2 (ja) 2011-03-30 2016-01-13 ヒューレット−パッカード インダストリアル プリンティング リミテッド 水性インク組成物及びこれを調製する方法
US9505024B2 (en) 2011-12-19 2016-11-29 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Method of producing a printed image on a pre-treated, low-porous or non-porous medium
WO2013095332A1 (en) 2011-12-19 2013-06-27 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Pretreatment fluids with ammonium metal chelate cross-linker for printing media
US9920209B2 (en) 2014-10-14 2018-03-20 Cabot Corporation Aqueous inkjet ink compositions

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4996252A (en) * 1988-07-28 1991-02-26 Eastman Kodak Company Ink composition containing a blend of a polyester and an acrylic polymer
TW382635B (en) * 1993-12-20 2000-02-21 Canon Kk Liquid composition and ink set, and image-forming process and apparatus using the same
WO1998030749A1 (de) 1997-01-10 1998-07-16 Oce (Schweiz) Ag Tintenstrahl-transfersysteme, verfahren zu deren herstellung und verwendung derselben für ein druckverfahren
JP4018241B2 (ja) * 1997-05-22 2007-12-05 キヤノン株式会社 記録方法
DE69824996T2 (de) * 1997-09-05 2004-12-16 Seiko Epson Corp. Tintenzusammensetzung zur Erzeugung eines Bildes mit ausgezeichneter Lagerstabilität
JP3981903B2 (ja) 1997-09-05 2007-09-26 セイコーエプソン株式会社 耐擦過性に優れた画像を実現するインク組成物
US5958998A (en) * 1998-02-05 1999-09-28 Xerox Corporation Ink jet inks
US6214099B1 (en) * 1998-03-31 2001-04-10 Minolta Co., Ltd. Liquid composition and ink set, and an image forming method using said composition and set
DE69901944T3 (de) * 1998-04-03 2009-05-14 Cabot Corp., Boston Modifizierte pigmente mit verbesserten dispergierenden eigenschaften
US6646024B2 (en) * 1999-12-14 2003-11-11 Lexmark International, Inc. Ink compositions
US6541590B1 (en) * 1999-12-14 2003-04-01 Rohm And Haas Company Polymeric binders from copolymers of unsaturated carboxylic acids and surfactant monomers
EP1116755A1 (en) 2000-01-10 2001-07-18 Sicpa Holding S.A. Coating composition, preferably printing ink for security applications, method for producing a coating composition and use of glass ceramics
US20020077384A1 (en) 2000-05-10 2002-06-20 Seiko Epson Corporation Ink jet recording ink composition containing pigment coated with resin
EP1568742B1 (en) * 2000-05-23 2008-07-02 Kao Corporation Water-based ink composition
US7001934B2 (en) * 2002-01-24 2006-02-21 Cabot Coroporation Inkjet ink systems comprising a gelling agent
EP1333068B1 (en) * 2002-02-04 2011-12-21 Canon Kabushiki Kaisha Aqueous ink, ink jet recording method, ink cartridge, recording unit, and ink jet recording apparatus
US20040024083A1 (en) * 2002-07-30 2004-02-05 Lee Melissa D. Fluid set for ink-jet printers
JP2004115549A (ja) * 2002-09-20 2004-04-15 Canon Inc インクセット、画像形成方法、記録ユニット及びインクジェット記録装置
JP2004142308A (ja) * 2002-10-25 2004-05-20 Seiko Epson Corp 記録装置並びにインクジェット記録装置およびインクジェット記録方法
EP1426422A1 (en) 2002-12-06 2004-06-09 Eastman Kodak Company Aqueous pigmented ink formulation containing polymer-encapsulated pigments binder and smectite clay particles
US6908185B2 (en) * 2003-06-11 2005-06-21 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Pigment-based ink-jet ink systems with polyurethane binder and crashing agent

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2761204C2 (ru) * 2017-02-10 2021-12-06 Басф Се Мономеры на основе акрилата для применения в качестве реакционноспособных разбавителей в составах для печати
RU2768204C1 (ru) * 2018-09-10 2022-03-23 Рикох Компани, Лтд. Печатная подложка и способ печати на подложке

Also Published As

Publication number Publication date
US7677714B2 (en) 2010-03-16
TW200621909A (en) 2006-07-01
MX2007003677A (es) 2007-04-19
JP5138374B2 (ja) 2013-02-06
CA2582785C (en) 2015-11-17
PL1809709T3 (pl) 2009-03-31
IL181705A (en) 2012-01-31
IL181705A0 (en) 2007-07-04
TWI385222B (zh) 2013-02-11
HU229854B1 (hu) 2014-10-28
KR101190906B1 (ko) 2012-10-12
RU2007116109A (ru) 2008-11-10
NZ554690A (en) 2009-11-27
DE602005010293D1 (de) 2008-11-20
EP1809709A1 (en) 2007-07-25
PL382277A1 (pl) 2007-08-06
HK1100371A1 (en) 2007-09-21
AU2005292527B2 (en) 2010-07-29
WO2006039034A1 (en) 2006-04-13
CA2582785A1 (en) 2006-04-13
JP2008514465A (ja) 2008-05-08
KR20070065351A (ko) 2007-06-22
HUP0700320A2 (en) 2009-04-28
US20060071992A1 (en) 2006-04-06
EP1809709B1 (en) 2008-10-08
ATE410489T1 (de) 2008-10-15
AU2005292527A1 (en) 2006-04-13
BRPI0515716A (pt) 2008-07-29
BRPI0515716B1 (pt) 2015-06-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2373240C2 (ru) Чернила для струйной печати на пористом материале-носителе с повышенной стойкостью к образованию подтеков при воздействии влаги
EP0663299B1 (en) Liquid composition and ink set, and image-forming process and apparatus using the same
CA2565704C (en) Aqueous ink, ink set, and image-forming method
JP4756293B2 (ja) 高級印刷方法
CN1122088C (zh) 着色剂、热喷墨油墨、喷墨印刷的方法以及配制油墨的方法
CN103192620A (zh) 图像形成方法
EP3728488B1 (en) Ink fluid set for printing on offset media
PL209350B1 (pl) Kompozycja tuszu do drukarek atramentowych obejmująca płynny tusz i płynny utrwalacz kwasowy
JP2004284362A (ja) 乾き擦り耐性を実現するインクジェット印刷方法及びシステム
DE602004009958T2 (de) Tintenstrahldrucktinte, tintenkombination und druckverfahren
EP0899311B1 (en) Ink composition for ink jet recording, process for the preparation thereof, and ink jet recording process using said ink composition
US8080504B2 (en) Pretreatment liquid for water-based ink printing applications
JP2002020664A (ja) 記録用インク及び該インクを使用した記録方法
KR20000048203A (ko) 수성 잉크
JP4543295B2 (ja) 印刷方法
US20080039549A1 (en) Two-Part Printing System with Acrylic-Based Polymers
EP0841185B1 (en) Back-print recording medium for ink-jet printing
RU2339668C2 (ru) Водные чернила, струйный способ записи, чернильный картридж, блок записи, струйное устройство записи и способ формирования изображения
JP2009143971A (ja) インクジェット記録用インク
JP2016006167A (ja) インク組成物
CN101031622B (zh) 在多孔印刷介质上提供改善的湿污性的喷墨墨水
AU722045B2 (en) Liquid composition and ink set, and image-forming process and apparatus using the same