RU2688589C2 - Полимерные связующие вещества для чернил для струйной печати - Google Patents
Полимерные связующие вещества для чернил для струйной печати Download PDFInfo
- Publication number
- RU2688589C2 RU2688589C2 RU2016148197A RU2016148197A RU2688589C2 RU 2688589 C2 RU2688589 C2 RU 2688589C2 RU 2016148197 A RU2016148197 A RU 2016148197A RU 2016148197 A RU2016148197 A RU 2016148197A RU 2688589 C2 RU2688589 C2 RU 2688589C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- latex
- monomers
- exchange resin
- weight
- mixture
- Prior art date
Links
- 239000002491 polymer binding agent Substances 0.000 title abstract description 16
- 239000004816 latex Substances 0.000 claims abstract description 67
- 229920000126 latex Polymers 0.000 claims abstract description 67
- 239000003729 cation exchange resin Substances 0.000 claims abstract description 60
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 60
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 58
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims abstract description 57
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 38
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 16
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 35
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims description 31
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 12
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 12
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 claims description 7
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 claims description 6
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 claims description 5
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims description 5
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical class CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000003945 anionic surfactant Substances 0.000 claims description 3
- FQPSGWSUVKBHSU-UHFFFAOYSA-N methacrylamide Chemical class CC(=C)C(N)=O FQPSGWSUVKBHSU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 150000003440 styrenes Chemical class 0.000 claims description 3
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 150000001252 acrylic acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 2
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- BLCTWBJQROOONQ-UHFFFAOYSA-N ethenyl prop-2-enoate Chemical class C=COC(=O)C=C BLCTWBJQROOONQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 abstract description 19
- 229920005596 polymer binder Polymers 0.000 abstract description 15
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000003513 alkali Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000976 ink Substances 0.000 description 38
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 24
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 18
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 14
- -1 nonylphenoxy-propenyl Chemical group 0.000 description 10
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N Zinc dication Chemical compound [Zn+2] PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 8
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 7
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 7
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 6
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 6
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 6
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 6
- 229920001467 poly(styrenesulfonates) Polymers 0.000 description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- CIHOLLKRGTVIJN-UHFFFAOYSA-N tert‐butyl hydroperoxide Chemical compound CC(C)(C)OO CIHOLLKRGTVIJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011734 sodium Chemical group 0.000 description 5
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- GOXQRTZXKQZDDN-UHFFFAOYSA-N 2-Ethylhexyl acrylate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)C=C GOXQRTZXKQZDDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical group C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 4
- DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M Sodium laurylsulphate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- ULUAUXLGCMPNKK-UHFFFAOYSA-N Sulfobutanedioic acid Chemical compound OC(=O)CC(C(O)=O)S(O)(=O)=O ULUAUXLGCMPNKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000008365 aqueous carrier Substances 0.000 description 4
- 239000003139 biocide Substances 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 4
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 4
- 238000001095 inductively coupled plasma mass spectrometry Methods 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 4
- 235000019333 sodium laurylsulphate Nutrition 0.000 description 4
- 125000003903 2-propenyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])=C([H])[H] 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M Lithium hydroxide Chemical compound [Li+].[OH-] WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 229940023913 cation exchange resins Drugs 0.000 description 3
- 238000007720 emulsion polymerization reaction Methods 0.000 description 3
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Chemical group 0.000 description 3
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 3
- HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 2-Aminoethan-1-ol Chemical compound NCCO HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N Abietic-Saeure Natural products C12CCC(C(C)C)=CC2=CCC2C1(C)CCCC2(C)C(O)=O RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-N Fumaric acid Chemical compound OC(=O)\C=C\C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-N 0.000 description 2
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 2
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 2
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 239000003899 bactericide agent Substances 0.000 description 2
- 239000002585 base Substances 0.000 description 2
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 239000006172 buffering agent Substances 0.000 description 2
- 150000007942 carboxylates Chemical class 0.000 description 2
- 239000002738 chelating agent Substances 0.000 description 2
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 2
- 238000012733 comparative method Methods 0.000 description 2
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 2
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 2
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 2
- JMGZBMRVDHKMKB-UHFFFAOYSA-L disodium;2-sulfobutanedioate Chemical compound [Na+].[Na+].OS(=O)(=O)C(C([O-])=O)CC([O-])=O JMGZBMRVDHKMKB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 239000000417 fungicide Substances 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 2
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 2
- BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M sulfonate Chemical compound [O-]S(=O)=O BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 2
- 239000000080 wetting agent Substances 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N (E)-8-Octadecenoic acid Natural products CCCCCCCCCC=CCCCCCCC(O)=O WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XNCRUNXWPDJHGV-BQYQJAHWSA-N (e)-2-methyl-3-phenylprop-2-enoic acid Chemical compound OC(=O)C(/C)=C/C1=CC=CC=C1 XNCRUNXWPDJHGV-BQYQJAHWSA-N 0.000 description 1
- ZORQXIQZAOLNGE-UHFFFAOYSA-N 1,1-difluorocyclohexane Chemical compound FC1(F)CCCCC1 ZORQXIQZAOLNGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LXOFYPKXCSULTL-UHFFFAOYSA-N 2,4,7,9-tetramethyldec-5-yne-4,7-diol Chemical compound CC(C)CC(C)(O)C#CC(C)(O)CC(C)C LXOFYPKXCSULTL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JAHNSTQSQJOJLO-UHFFFAOYSA-N 2-(3-fluorophenyl)-1h-imidazole Chemical compound FC1=CC=CC(C=2NC=CN=2)=C1 JAHNSTQSQJOJLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JBSOOFITVPOOSY-KTKRTIGZSA-N 2-hydroxyoleic acid Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCC(O)C(O)=O JBSOOFITVPOOSY-KTKRTIGZSA-N 0.000 description 1
- LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 20:1omega9c fatty acid Natural products CCCCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NECRQCBKTGZNMH-UHFFFAOYSA-N 3,5-dimethylhex-1-yn-3-ol Chemical compound CC(C)CC(C)(O)C#C NECRQCBKTGZNMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BTXXTMOWISPQSJ-UHFFFAOYSA-N 4,4,4-trifluorobutan-2-one Chemical compound CC(=O)CC(F)(F)F BTXXTMOWISPQSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KYARBIJYVGJZLB-UHFFFAOYSA-N 7-amino-4-hydroxy-2-naphthalenesulfonic acid Chemical compound OC1=CC(S(O)(=O)=O)=CC2=CC(N)=CC=C21 KYARBIJYVGJZLB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 9-Heptadecensaeure Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQACOLQNOUYJCE-FYZZASKESA-N Abietic acid Natural products CC(C)C1=CC2=CC[C@]3(C)[C@](C)(CCC[C@@]3(C)C(=O)O)[C@H]2CC1 BQACOLQNOUYJCE-FYZZASKESA-N 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- KYXHKHDZJSDWEF-LHLOQNFPSA-N CCCCCCC1=C(CCCCCC)C(\C=C\CCCCCCCC(O)=O)C(CCCCCCCC(O)=O)CC1 Chemical compound CCCCCCC1=C(CCCCCC)C(\C=C\CCCCCCCC(O)=O)C(CCCCCCCC(O)=O)CC1 KYXHKHDZJSDWEF-LHLOQNFPSA-N 0.000 description 1
- GAWIXWVDTYZWAW-UHFFFAOYSA-N C[CH]O Chemical group C[CH]O GAWIXWVDTYZWAW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N D-Glucitol Natural products OC[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N 0.000 description 1
- SNRUBQQJIBEYMU-UHFFFAOYSA-N Dodecane Natural products CCCCCCCCCCCC SNRUBQQJIBEYMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical group [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004909 Moisturizer Substances 0.000 description 1
- ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N Oleic acid Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005642 Oleic acid Substances 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Propanedioic acid Natural products OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N Rosin Natural products O(C/C=C/c1ccccc1)[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O1 KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N 0.000 description 1
- 235000019485 Safflower oil Nutrition 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000019486 Sunflower oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000013504 Triton X-100 Substances 0.000 description 1
- 229920004890 Triton X-100 Polymers 0.000 description 1
- 229920004896 Triton X-405 Polymers 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 150000003926 acrylamides Chemical class 0.000 description 1
- 125000005396 acrylic acid ester group Chemical group 0.000 description 1
- 229920006397 acrylic thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 150000001447 alkali salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000005210 alkyl ammonium group Chemical group 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 1
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 description 1
- JXLHNMVSKXFWAO-UHFFFAOYSA-N azane;7-fluoro-2,1,3-benzoxadiazole-4-sulfonic acid Chemical compound N.OS(=O)(=O)C1=CC=C(F)C2=NON=C12 JXLHNMVSKXFWAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NHNBRUZMOBULPD-UHFFFAOYSA-N azanium;4-hydroxy-4-oxo-3-sulfobutanoate Chemical compound N.OC(=O)CC(C(O)=O)S(O)(=O)=O NHNBRUZMOBULPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 1
- 230000002902 bimodal effect Effects 0.000 description 1
- 230000000740 bleeding effect Effects 0.000 description 1
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001246 colloidal dispersion Methods 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 239000006184 cosolvent Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013530 defoamer Substances 0.000 description 1
- PKULCESNTQFEEL-UHFFFAOYSA-N diazanium;2-sulfobutanedioate Chemical compound [NH4+].[NH4+].OS(=O)(=O)C(C([O-])=O)CC([O-])=O PKULCESNTQFEEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N diethanolamine Chemical compound OCCNCCO ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000113 differential scanning calorimetry Methods 0.000 description 1
- 235000019329 dioctyl sodium sulphosuccinate Nutrition 0.000 description 1
- YHAIUSTWZPMYGG-UHFFFAOYSA-L disodium;2,2-dioctyl-3-sulfobutanedioate Chemical compound [Na+].[Na+].CCCCCCCCC(C([O-])=O)(C(C([O-])=O)S(O)(=O)=O)CCCCCCCC YHAIUSTWZPMYGG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- SQEDZTDNVYVPQL-UHFFFAOYSA-N dodecylbenzene;sodium Chemical compound [Na].CCCCCCCCCCCCC1=CC=CC=C1 SQEDZTDNVYVPQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 1
- 238000010556 emulsion polymerization method Methods 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 239000001530 fumaric acid Substances 0.000 description 1
- 238000005227 gel permeation chromatography Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 1
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 1
- 150000002334 glycols Chemical class 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000003906 humectant Substances 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 125000004356 hydroxy functional group Chemical group O* 0.000 description 1
- QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N isooleic acid Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCCC(O)=O QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012417 linear regression Methods 0.000 description 1
- 239000000944 linseed oil Substances 0.000 description 1
- 235000021388 linseed oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000006193 liquid solution Substances 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N maleic acid Chemical compound OC(=O)\C=C/C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N 0.000 description 1
- 239000011976 maleic acid Substances 0.000 description 1
- 150000002688 maleic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 125000005397 methacrylic acid ester group Chemical group 0.000 description 1
- 125000005395 methacrylic acid group Chemical group 0.000 description 1
- LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N methylenebutanedioic acid Natural products OC(=O)CC(=C)C(O)=O LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001333 moisturizer Effects 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 230000009022 nonlinear effect Effects 0.000 description 1
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N oleic acid Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 description 1
- 239000004006 olive oil Substances 0.000 description 1
- 235000008390 olive oil Nutrition 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 238000010979 pH adjustment Methods 0.000 description 1
- JRKICGRDRMAZLK-UHFFFAOYSA-L persulfate group Chemical group S(=O)(=O)([O-])OOS(=O)(=O)[O-] JRKICGRDRMAZLK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L potassium persulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 159000000001 potassium salts Chemical group 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- HNJBEVLQSNELDL-UHFFFAOYSA-N pyrrolidin-2-one Chemical compound O=C1CCCN1 HNJBEVLQSNELDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004040 pyrrolidinones Chemical class 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 239000006254 rheological additive Substances 0.000 description 1
- 239000003813 safflower oil Substances 0.000 description 1
- 235000005713 safflower oil Nutrition 0.000 description 1
- WBHQBSYUUJJSRZ-UHFFFAOYSA-M sodium bisulfate Chemical compound [Na+].OS([O-])(=O)=O WBHQBSYUUJJSRZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910000342 sodium bisulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- HJLBIRSYZDPPIR-UHFFFAOYSA-M sodium;4-dodecoxy-1,4-dioxo-1-prop-2-enoxybutane-2-sulfonate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCOC(=O)CC(S([O-])(=O)=O)C(=O)OCC=C HJLBIRSYZDPPIR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000001593 sorbitan monooleate Substances 0.000 description 1
- 235000011069 sorbitan monooleate Nutrition 0.000 description 1
- 229940035049 sorbitan monooleate Drugs 0.000 description 1
- 239000000600 sorbitol Substances 0.000 description 1
- 239000003549 soybean oil Substances 0.000 description 1
- 235000012424 soybean oil Nutrition 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002600 sunflower oil Substances 0.000 description 1
- 239000003784 tall oil Substances 0.000 description 1
- ISXSCDLOGDJUNJ-UHFFFAOYSA-N tert-butyl prop-2-enoate Chemical compound CC(C)(C)OC(=O)C=C ISXSCDLOGDJUNJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 1
- KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N trans-cinnamyl beta-D-glucopyranoside Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC=CC1=CC=CC=C1 KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004034 viscosity adjusting agent Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- BIDDLDNGQCUOJQ-SDNWHVSQSA-N α-phenylcinnamic acid Chemical compound C=1C=CC=CC=1/C(C(=O)O)=C\C1=CC=CC=C1 BIDDLDNGQCUOJQ-SDNWHVSQSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F6/00—Post-polymerisation treatments
- C08F6/14—Treatment of polymer emulsions
- C08F6/16—Purification
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F2/00—Processes of polymerisation
- C08F2/12—Polymerisation in non-solvents
- C08F2/16—Aqueous medium
- C08F2/22—Emulsion polymerisation
- C08F2/24—Emulsion polymerisation with the aid of emulsifying agents
- C08F2/26—Emulsion polymerisation with the aid of emulsifying agents anionic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
- C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
- C08F220/04—Acids; Metal salts or ammonium salts thereof
- C08F220/06—Acrylic acid; Methacrylic acid; Metal salts or ammonium salts thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
- C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
- C08F220/10—Esters
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
- C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
- C08F220/10—Esters
- C08F220/12—Esters of monohydric alcohols or phenols
- C08F220/14—Methyl esters, e.g. methyl (meth)acrylate
-
- 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
- C09D11/02—Printing inks
- C09D11/10—Printing inks based on artificial resins
- C09D11/106—Printing inks based on artificial resins containing macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C09D11/107—Printing inks based on artificial resins containing macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds from unsaturated acids or derivatives thereof
-
- 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
-
- 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
- C09D11/38—Inkjet printing inks characterised by non-macromolecular additives other than solvents, pigments or dyes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
- C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
- C08F220/10—Esters
- C08F220/12—Esters of monohydric alcohols or phenols
- C08F220/16—Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms
- C08F220/18—Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms with acrylic or methacrylic acids
- C08F220/1808—C8-(meth)acrylate, e.g. isooctyl (meth)acrylate or 2-ethylhexyl (meth)acrylate
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
- Graft Or Block Polymers (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Polymerisation Methods In General (AREA)
Abstract
Изобретение относится к полимерным связующим веществам для чернил для струйной печати. Описывается способ получения улучшенного латекса. Способ включает стадии (a) обеспечения полимерного связующего вещества – латекса и (b) пропускания указанного латекса через катионообменную смолу. Полимерное связующее вещество получают полимеризацией смеси мономеров, включающей мономер(ы) этиленненасыщенной карбоновой кислоты в количестве от 4 до 15 мас.%. Катионообменная смола может быть в форме щелочного иона либо в кислотной форме с pKa равной 3 или выше. Использование предложенного латекса в чернилах для струйной печати обеспечивает долговечность струйной печати, снижение засорения сопел и образования пленок на нагревателе и на сопловой пластине. 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 3 табл., 10 пр.
Description
Некоторые чернила для струйной печати содержат жидкую среду; красящее вещество, такое как пигмент или краситель; и связующее вещество или смолу для облегчения диспергирования пигмента в указанной среде и прикрепления красящего вещества к поверхности для печати. Полимерные связующие вещества добавляли в композиции чернил для струйной печати для увеличения долговечности, улучшения качества печати и уменьшения просачивания и расплывания чернил. Однако введение таких связующих веществ может привести к увеличению трудностей, связанных с техническим обслуживанием печатающей головки, включая засорение сопел и разложение и накопление остатков чернил (kogation), т.е. образование пленки на нагревателе или около него. Кроме того, полимеры имеют склонность к образованию пленок на сопловой пластине. Добавление полимеров в композиции чернил для струйной печати также может привести к снижению устойчивости дисперсии пигмента и препятствовать образованию пузырьков.
Одной из пригодных форм полимерного связующего вещества является форма латекса (то есть, полимерных частиц, диспергированных в водной среде). В US 6541590 описаны полимерные связующие вещества, полимеризованные в эмульсии. Как известно, в процессе эмульсионной полимеризации получают полимеры в форме латекса. В ходе реализации настоящего изобретения было обнаружено, что некоторые латексные полимерные связующие вещества, полученные согласно способам, описанным в US 6541590, содержат нежелательные высокие концентрации многовалентных катионов, таких как Zn+2. Кроме того, было обнаружено, что концентрации многовалентных катионов, которые являются слишком высокими, могут привести к появлению одной или более трудностей. Например, чернила, изготовленные с применением такого связующего вещества, могут не работать должным образом. Желательно получить латексное полимерное связующее вещество, имеющее пониженную концентрацию многовалентных катионов. Также желательно обеспечить способ получения такого латексного полимерного связующего вещества.
В ходе создания настоящего изобретения также было обнаружено, что желательно, чтобы латексное полимерное связующее вещество обладало комплексными диэлектрическими свойствами, близкими к определенным заданным значениям. Желательно, чтобы латексные полимерные связующие вещества имели сопротивление и время релаксации (параметры R1 и τ, подробное определение которых приведено ниже) 150 Ом и 5,4 E-07 секунд, соответственно. Кроме того, желательно обеспечить способ, позволяющий получать латексные полимерные связующие вещества, которые имеют меньшую изменчивость от партии к партии параметров R1 и τ, чем изменчивость параметров веществ, полученных предыдущими способами.
Ниже приведено описание настоящего изобретения.
Первый аспект настоящего изобретения представляет собой способ улучшения латекса, включающий стадии
(a)обеспечения латекса, содержащего полимерное связующее вещество, при этом указанное полимерное связующее вещество получают путем полимеризации смеси мономеров, содержащей более от 4 до 15 масс.% одного или более функционального мономера этиленненасыщенной карбоновой кислоты в расчете на массу указанной смеси мономеров, и
(b)пропускания указанного латекса, содержащего указанное полимерное связующее вещество, через катионообменную смолу.
Второй аспект настоящего изобретения представляет собой способ улучшения латекса, включающий стадии
(a)обеспечения латекса, содержащего полимерное связующее вещество, при этом указанное полимерное связующее вещество получают путем полимеризации смеси мономеров, содержащей
(i)более чем от 4 до 15 масс.% одного или более функционального мономера этиленненасыщенной карбоновой кислоты в расчете на массу указанной смеси мономеров, и
(ii)от 0,05 до 5 масс.% одного или более мономера полимеризуемого поверхностно-активного вещества, содержащего гидрофобные и гидрофильные функциональные группы, при этом указанная гидрофобная функциональная группа содержит в себе полимеризуемую группу, в расчете на массу указанной смеси мономеров; и
(b)пропускания указанного латекса, содержащего указанное полимерное связующее вещество, через катионообменную смолу.
Ниже приведено краткое описание чертежа.
На фигуре 1 представлен модельная схема, которая включает сопротивление R1, обозначенное как 1; элемент с постоянной фазой CPE, обозначенный как 2; и сопротивление R2, обозначенное как 3.
Ниже приведено подробное описание настоящего изобретения.
При практической реализации настоящего изобретения полимерное связующее вещество предпочтительно получают путем полимеризации смеси мономеров, содержащей мономер полимеризуемого поверхностно-активного вещества. Мономеры полимеризуемых поверхностно-активных веществ представляют собой поверхностно-активные соединения, содержащие полимеризуемую группу, такую как аллильная, акриловая, металлильная или метакриловая группа (в настоящем документе также называемая (мет)акриловой или (мет)аллильной группой), которые можно применять в качестве эмульгатора при эмульсионной полимеризации. Таким образом, полимеризуемое поверхностно-активное вещество предпочтительно функционирует как в качестве поверхностно-активного вещества, так и в качестве сомономера. Полимеризуемое поверхностно-активное вещество может быть катионным, анионным или неионным.
Полимерное связующее вещество предпочтительно получают способом эмульсионной полимеризации.
Подходящие мономеры полимеризуемых поверхностно-активных веществ содержат гидрофобные и гидрофильные функциональные группы, при этом указанная гидрофобная функциональная группа содержит внутри полимеризуемую группу, и включают, например, мономеры анионных поверхностно-активных веществ, такие как сульфаты, фосфаты, полуэфиры сульфосукцината и двухзамещенные сложные эфиры сульфосукцината, содержащие сополимеризуемые реакционноспособные группы, и мономеры неионных поверхностно-активных веществ, такие как нонилфенокси-пропениловые полиэтоксилированные спирты (например, как Noigen RN-20 от компании Dai-ichi Corp). Предпочтительными мономерами полимеризуемых поверхностно-активных веществ являются нонилфенокси-пропенил полиэтоксилированный сульфат (например, как Hitenol от компании Dai-ichi Corp); алкилаллил-сульфосукцинат натрия (например, как Trem LF-40 от компании Henkel Corp); ди-(трицикло(5.2.1.0 2,6) дец-3-ен-(8 или 9)оксиэтил)сульфосукцинат аммония; и ди-(трицикло(5.2.1.0 2,6)дец-3-ен-(8 или 9)сульфосукцинат аммония. Кроме того, подходящими могут быть соли аммония и металлов ненасыщенных C6 - C30 органических кислот, их можно применять отдельно или в комбинации с перечисленными выше поверхностно-активными веществами. Примерами таких кислот являются: альфа-метилкоричная кислота, альфа-фенилкоричная кислота, олеиновая кислота, линолевая (lineolic) кислота (как описанно в US-A-5362832), 2-гидроксиолеиновая кислота, ненасыщенная фракция смолы таллового масла и жирных кислот, диспропорционированная канифольная кислота, жирные кислоты соевого масла, жирные кислоты оливкового масла, жирные кислоты подсолнечного масла, жирные кислоты льняного масла, жирные кислоты сафлорового масла, сорбитан моноолеат, абиетиновая кислота, поли(оксиэтилен)сорбитол сесквиолеат и димерная кислота Empol 1010. Подходящие мономеры полимеризуемых поверхностно-активных веществ также включают, например, производные малеата (как описанно в US-A-4246387) и аллильные производные алкилфенолэтоксилатов (как описанно в JP-62227435).
Количество мономера полимеризуемого поверхностно-активного вещества в смеси мономеров предпочтительно составляет от 0,075 до 2 масс.%, более предпочтительно от 0,075 до 0,5 масс.%, в расчете на массу указанной смеси.
Также предложены варианты реализации изобретения, в которых не используется мономер полимеризуемого поверхностно-активного вещества. Наряду с такими вариантами реализации изобретения предпочтительно используют поверхностно-активное вещество, которое не является полимеризуемым поверхностно-активным веществом. Наряду с такими вариантами реализации изобретения предпочтительными поверхностно-активными веществами являются анионные поверхностно-активные вещества, предпочтительно сульфатные поверхностно-активные вещества, сульфонатные поверхностно-активные вещества или их смеси. Наряду с такими вариантами реализации изобретения предпочтительное количество поверхностно-активного вещества составляет от 0,075 до 2 масс.%, более предпочтительно от 0,075 до 0,5 масс.%, в расчете на массу смеси мономеров. Наряду с такими вариантами реализации изобретения поверхностно-активное вещество используют в качестве стабилизатора эмульсии в способе полимеризации в водной эмульсии, в котором получают полимерное связующее вещество.
Функциональные мономеры этиленненасыщенной карбоновой кислоты предпочтительно представляют собой C3 - C20 этиленненасыщенные карбоновые кислоты, более предпочтительно мономеры, выбранные из группы, состоящей из акриловой кислоты, метакриловой кислоты, итаконовой кислоты, фумаровой кислоты, малеиновой кислоты и ангидридов перечисленных кислот; их основные соли, например, их соли аммония, четвертичного алкиламмония, лития, натрия и калия; и смеси таких мономеров. Более предпочтительными являются акриловая кислота, метакриловая кислота и их смеси. Альтернативно, мономер этиленненасыщенной карбоновой кислоты может представлять собой олигомер акриловой или метакриловой кислоты, предпочтительно с молекулярной массой не более 5000 дальтон.
Количество мономера этиленненасыщенной карбоновой кислоты в смеси мономеров предпочтительно составляет от более 4 до 10 масс.%, более предпочтительно от 4,5 до 9 масс.%, в расчете на массу указанной смеси. В настоящем документе фраза «от более 4 до X масс.%» означает, что указанное количество составляет более 4 масс.% и также составляет менее или равно X масс.%».
Другие этиленненасыщенные мономеры, подходящие для применения в указанной смеси мономеров, включают один или более мономеров, выбранных из, но не ограниченных следующими: замещенных, например, гидрокси- или ацетоацетокси-замещенных, и незамещенных (C1-C50, предпочтительно C1-C22, наиболее предпочтительно C1-C18) алкил(мет)акрилатов, стирола и замещенных стиролов, винилакрилатов, винилацетатов, фторметакрилатов, акриламида, замещенных акриламидов, метакриламидов, замещенных метакриламидов и их комбинаций. Помимо сложных эфиров акриловой кислоты и метакриловой кислоты, предпочтительные мономеры включают метилакрилат, этилакрилат, пропилакрилат, бутилакрилат, этилгексилакрилат, лаурилакрилат, метилметакрилат, этилметакрилат, пропилметакрилат, бутилметакрилат, лаурилметакрилат, изобутиленметакрилат, гидроксиэтил(мет)акрилат и ацетоацетокси(мет)акрилат. Более предпочтительно, если мономеры выбраны из группы, состоящей из метилакрилата, этилакрилата, пропилакрилата, бутилакрилата, этилгексилакрилата, лаурилакрилата, метилметакрилата, этилметакрилата, пропилметакрилата, бутилметакрилата, лаурилметакрилата, изобутиленметакрилата, стирола, акриламида, винилакрилата, винилацетата, гидроксиэтилакрилата и гидроксиэтилметакрилата.
Согласно одному из вариантов реализации изобретения связующее вещество содержит дополнительный сополимер этилгексилакрилата, метилметакрилата, метакриловой кислоты и алкилаллил сульфосукцината натрия.
Связующее вещество предпочтительно содержит дополнительный полимер с температурой стеклования, Tg, составляющей по меньшей мере -40°C, более предпочтительно от -35 до примерно 120°C, еще более предпочтительно от -35 до 20°C, и даже более предпочтительно от -30 до 10°C. Tg можно определить с помощью дифференциальной сканирующей калориметрии при 10°C/мин, используя метод средней точки.
Практическая реализация настоящего изобретения включает применение латекса, содержащего полимерное связующее вещество. Такой латекс известен в настоящем документе как «латексное полимерное связующее вещество». Полимерное связующее вещество предпочтительно находится в форме полимерных частиц, распределенных по всей непрерывной водной жидкой среде. Средний объемный диаметр частиц латексного полимерного связующего вещества предпочтительно составляет от примерно 100 до 400 нм. Более предпочтительно средний объемный диаметр составляет от 200 до 350 нм. Средний диаметр частиц можно определить с применением техники рассеивания света, например, путем применения анализатора «BI-90 Particle Sizer» от компании Brookhaven Instruments Corporation.
Распределение частиц по размеру полимера связующего веществ может быть унимодальным, бимодальным или полимодальным, но модальность не рассматривается как важный фактор с точки зрения практической реализации настоящего изобретения.
Молекулярная масса полимерного связующего вещества не является решающим параметром. Однако было обнаружено, что молекулярная масса полимеров связующего вещества предпочтительно составляет от примерно 10000 до примерно 2000000 дальтон; более предпочтительно от 50000 до 1000000 дальтон. В настоящем документе молекулярную массу определяют как средневесовую молекулярную массу, при этом указанную массу можно определить с помощью гельпроникающей хроматографии в ТГФ в качестве растворителя.
Дополнительный полимер можно получить путем применения общепринятого термического процесса, инициированного персульфатом, известного в данной области техники, такого как периодический процесс, полунепрерывный процесс, процесс поэтапного добавления или непрерывный процесс, например, как описано в EP-A-0747456. Указанный процесс может быть одностадийным или многостадийным. В многостадийном процессе процесс полимеризации доводят до завершения (90% или более мономера превратилось в полимер), и затем в этот же сосуд вводят дополнительный мономер и дополнительный мономер подвергают полимеризации в присутствии полимера, образовавшегося ранее. Мономеры полимеризуют до степени превращения, составляющей предпочтительно более 99%, и затем реакцию охлаждают до комнатной температуры (20-25°C) после добавления подходящего количества нейтрализующего основания для регулирования pH. pH доводят до значения, составляющего от 7 до 9, более предпочтительно от 7 до 8, с помощью нейтрализатора, такого как, например, аммиак, гидроксид лития, гидроксид натрия, гидроксид калия или комбинаций указанных нейтрализаторов.
Способ согласно настоящему изобретению включает применение катионообменной смолы. Катионообменная смола представляет собой полимерную композицию, содержащую кислотные группы, прикрепленные ковалентной связью к полимерной цепи, и содержащую катионы, связанные с кислотными группами. При пропускании водной композиции, содержащей растворенные катионы, через катионообменную смолу имеет место тенденция, состоящая в том, что катионы, которые первоначально были связаны с кислотными группами на катионообменной смоле, удаляются и заменяются на катионы, которые были растворены в водной композиции.
Полимер в катионообменной смоле может представлять собой любой тип полимера. Предпочтительные полимеры получают путем полимеризации мономеров, содержащих одну или более винильную группу. Предпочтительные мономеры представляют собой акриловую кислоту, метакриловую кислоту, замещенные или незамещенные сложные эфиры акриловой кислоты, замещенные или незамещенные сложные эфиры метакриловой кислоты, стирол, производные стирола и их смеси. Предпочтительные полимеры получают путем полимеризации смеси мономеров, содержащей один или более мономер с двумя или более винильными группами.
На катионообменной смоле предпочтительными кислотными группами являются карбоксилат, фосфат и сульфонат; более предпочтительными являются карбоксилат и сульфонат. Кислотные группы могут размещаться на одном или более мономерах, или кислотные группы могут прикрепляться к основной цепи полимера посредством химической реакции после протекания полимеризации, или может иметь место их комбинация.
До приведения в контакт с водной композицией, содержащей латекс, катионообменную смолу можно охарактеризовать с помощью катионов, которые такая смола содержит. Когда 90 моль % или более катионов представляют собой H+, считают, что катионообменная смола находится в кислотной форме. Когда катионообменная смола находится в кислотной форме, кислотные группы могут быть либо в форме неионной кислотной группы с прикрепленным атомом H, либо в форме аниона и катиона H+. Когда 90 моль % или более катионов, присутствующих с катионообменной смолой, представляют собой катионы щелочных металлов, считают, что катионообменная смола находится в форме щелочного катиона. Когда 90 моль % или более катионов, присутствующих с катионообменной смолой, представляют собой катионы одного конкретного щелочного металла (например, натрия), считают, что катионообменная смола находится в форме такого конкретного щелочного металла (например, «в форме натрия»).
Катионообменную смолу можно охарактеризовать с помощью pKa. В настоящем документе считают, что катионообменная смола с pKa 3 или выше представляет собой слабокислотную катионообменную смолу. В настоящем документе считают, что катионообменная смола с pKa ниже 3 представляет собой сильнокислотную катионообменную смолу.
Катионообменная смола до приведения в контакт с водной композицией, содержащей латекс, предпочтительно принадлежит к одной из следующих категорий: (I) катионообменным смолам (либо сильнокислотным, либо слабокислотным) в форме щелочного катиона или (II) слабокислотным катионообменным смолам в кислотной форме.
Катионообменная смола предпочтительно находится в форме гранул. Средневзвешенный диаметр гранул предпочтительно составляет от 0,01 мм до 1,0 мм; более предпочтительно от 0,1 до 1,0 мм.
Способ согласно настоящему изобретению включает пропускание латекса через катионообменную смолу. Процесс «пропускания через» осуществляют путем обеспечения контейнера, имеющего впускное отверстие и выпускное отверстие. Катионообменную смолу помещают в контейнер; латекс подают в контейнер через впускное отверстие, приводят в контакт с катионообменной смолой и он выходит из контейнера через выпускное отверстие, тогда как катионообменную смолу удерживают в контейнере с помощью фильтра или другого устройства, которое удерживает катионообменную смолу, одновременно пропуская латекс. Латекс предпочтительно проталкивают через контейнер под давлением. Давление можно наложить с помощью силы тяжести или механического насоса.
Термин «пропускание через» не включает способы, в которых фиксированное количество латекса и фиксированное количество катионообменной смолы помещают вместе в контейнер и перемешивают с последующим пропусканием смеси через фильтр для отделения катионообменной смолы от латекса.
Предполагают, что пропускание латексного полимерного связующего вещества через катионообменную смолу позволит удалить или значительно понизить концентрацию многовалентных катионов. Примерами многовалентных катионов являются многовалентные катионы щелочноземельных металлов, многовалентные катионы переходных металлов и многовалентные катионы других металлов. Например, предполагают, что пропускание латексного полимерного связующего вещества через катионообменную смолу позволит удалить или значительно понизить концентрацию многовалентных катионов марганца, железа, кобальта, никеля, меди и цинка.
После пропускания через катионообменную смолу латексное полимерное связующее вещество можно ввести в композицию чернил, предпочтительно в композицию чернил для струйной печати, содержащую, например, пигмент, связующее вещество и водную основу. Связующее вещество предпочтительно присутствует на уровне от 0,1 до 10 процентов по массе, предпочтительно от 0,5 до 8 процентов по массе, более предпочтительно от 1 до 5 процентов по массе относительно общей массы композиции чернил. Водный носитель может представлять собой воду; предпочтительно деионизированную воду. Согласно одному из вариантов реализации изобретения водный носитель присутствует в количестве от примерно 40% до примерно 95%, предпочтительно от примерно 55% до примерно 80%, наиболее предпочтительно от примерно 70% до примерно 80% по массе относительно массы композиции чернил. Выбор подходящей смеси для композиции чернил при применении связующего вещества согласно настоящему изобретению зависит от требований конкретных чернил, которые предполагают получить, например, требуемых поверхностного натяжения и вязкости, применяемого пигмента, времени сушки, необходимого для высушивания окрашенных пигментом чернил, и типа бумаги, на которой будут напечатаны чернила.
Композиция чернил, в которой применяют связующее вещество согласно настоящему изобретению, может также включать смешивающиеся с водой материалы, такие как увлажнители, диспергаторы, проникающие жидкости, хелатообразующие агенты, сорастворители, пеногасители, буферные вещества, биоциды, фунгициды, модификаторы вязкости, бактерициды, поверхностно-активные вещества, агенты, препятствующие скручиванию, агенты, препятствующие расплыванию чернил, и модификаторы поверхностного натяжения, все из которых известны в данной области техники.
В целом, количество применяемых пигментов меньше 10% и обычно составляет от 3 до 8% по массе в расчете на общую массу всех компонентов чернил. Размер частиц пигмента предпочтительно составляет от 0,05 до 2 микрон, более предпочтительно не более одного микрона и наиболее предпочтительно не более 0,3 микрон.
Количество применяемого увлажнителя определяют свойствами чернил и может составлять от 1 до 30%, предпочтительно от 5 до 15% по массе, в расчете на общую массу всех компонентов в чернилах. Примерами широко используемых увлажнителей, применимых при изготовлении чернил, являются: гликоли, полиэтиленгликоли, глицерин, этаноламин, диэтаноламин, спирты и пирролидоны. Также можно применять и другие увлажнители, известные в данной области техники.
Применение подходящих проникающих жидкостей будет зависеть от конкретного применения чернил. Подходящие примеры включают пирролидон и N-метил-2-пирролидон.
Количество пеногасителя в чернилах, при его применении, обычно будет находиться в диапазоне от 0,05 до 0,5% по массе и более обычно составляет 0,1 масс. %. Требуемое количество зависит от способа, применяемого при получении компонента пигментной дисперсии чернил. Пеногасители, применимые при получении водных дисперсий пигментов, хорошо известны в данной области техники, при этом коммерчески доступные примеры включают Surfynol 104H и Surfynol DF-37 (Air Products, Аллентаун, Пенсильвания).
Оставшаяся часть чернил, как правило, представляет собой воду. Количество воды предпочтительно составляет от 65 до 90% по массе, более предпочтительно от 75 до 85% по массе, в расчете на общую массу всех компонентов в чернилах.
Композиция чернил может также содержать дополнительные компоненты, в том числе, без ограничения, вспомогательные средства, такие как другие (свободные) поверхностно-активные вещества, защитные коллоиды и другие стабилизаторы, известные специалистам в данной области техники. Подходящие поверхностно-активные вещества включают, например, лаурилсульфат натрия, додецилбензол сульфонат натрия, диоктил сульфосукцинат натрия и перфторлкил сульфонаты аммония, Тритон X-100, Тритон X-405 и полиоксиэтиленированные полиоксипропиленгликоли.
Композиции чернил можно получить любым известным в данной области техники способом получения таких композиций, например, путем смешивания, перемешивания или совместного встряхивания ингредиентов с применением любого принятого в данной области технического средства для получения водных чернил. Процедура получения композиции чернил согласно настоящему изобретению не имеет решающего значения, за исключением тех случаев, когда композиция чернил является гомогенной.
Один из способов получения выполняют следующим образом: смешивают водный носитель, увлажнитель(и), поверхностно-активное вещество(а) и проникающую жидкость(и) в течение 10 минут или до достижения гомогенности. Готовят смесь пигмент/диспергатор путем измельчения пигмента и диспергатора в соотношении 5 к 1 с получением в общей сложности 20% твердой фазы в воде. Медленно добавляют раствор водного носителя/увлажнителя/поверхностно-активного вещества/проникающей жидкости к смеси пигмент/диспергатор, продолжая перемешивать пигмент(ы). Оставляют перемешиваться в течение еще 10 минут или до достижения гомогенности. При перемешивании к полимерному связующему веществу медленно добавляют дисперсию пигмента/носитель/увлажнитель/поверхностно-активное вещество. Продолжают перемешивать в течение 10 минут или до достижения гомогенности. Доводят pH полученных чернил до значения 8,2 - 8,5 (например, путем добавления достаточного количества 20% NH4OH). Фильтруют через 1 мкм фильтр.
Предполагают, что композиции чернил, в которых применяют связующие вещества согласно настоящему изобретению, будут включать любые добавки, необходимые для обеспечения требуемых физических свойств, необходимых для конечного применения композиции чернил. Указанные добавки включают хелатообразующие агенты, буферные вещества, биоциды, фунгициды, антиоксиданты, реологические модификаторы, загустители, бактериоциды, поверхностно-активные вещества, агенты, препятствующие скручиванию, агенты, препятствующие расплыванию чернил, и модификаторы поверхностного натяжения, все из которых рассмотрены выше.
Также предложены варианты реализации изобретения, в которых композицию чернил пропускают через катионообменную смолу. Предпочтительные катионообменные смолы и предпочтительные способы пропускания композиции чернил через катионообменную смолу представляют собой те же смолы и способы, которые были приведены выше при описании пропускания латекса через катионообменную смолу. Количество воды в композиции чернил предпочтительно составляет от 40% до 95% по массе в расчете на массу композиции чернил.
Ниже приведены примеры настоящего изобретения.
Пример 1: Получение P-1: Получение латексного полимерного связующего вещества.
Получали смесь мономеров, содержащую метилметакрилат (MMA), 2-этилгексилакрилат (2-EHA) и метакриловую кислоту (MAA) в процентах по массе: 81,1, 18,1 и 0,1 соответственно. Из указанной композиции получали гомогенизированную смесь, содержащую следующие компоненты. Первая гомогенизированная мономерная смесь (MEl) содержала 60,18% MMA, 13,37% 2-EHA, 0,74% MAA, 25,28% деионизированной (DI) воды и 0,42% 36% водного раствора додецилаллил сульфосукцината натрия (поверхностно-активное вещество TREM™ LF-40, от компании Henckel Corporation). Вторая гомогенизированная мономерная смесь (ME2) содержала все ингредиенты первой смеси и дополнительно 5,61% MAA. Каждую мономерную смесь подвергали полимеризации согласно следующей процедуре. В подходящий стеклянный сосуд, оборудованный мешалкой, подогревателем, дефлегматором и барботажной трубкой для азота, добавляли 94,73% деионизированной воды и 0,30% карбоната калия. Содержимое котла (DI воду) барботировали в течение одного часа с применением азота при нагревании до 85°C. Раствор инициатора (2,91 г персульфата калия (KPS) в 92,33 г дистиллированной воды) добавляли в котел, содержимое которого перемешивали в течение одной минуты перед добавлением затравочного латекса плюс 22,33 грамм промывочной дистиллированной воды. Затем температуру реакционного сосуда доводили до 80°C и подавали эмульгированный мономер (MEl) со скоростью 12,38 г/мин в течение 10 минут при температуре 85°C перед совместной загрузкой инициатора (1,45 г KPS в 53,59 г дистиллированной воды) со скоростью 0,79 г/мин. Температуру поддерживали при 85°C и через 10 минут подачу эмульсии мономера (MEl, а затем ME2) увеличивали до 24,76 г/мин в течение следующих 60 минут. В конце такого загрузочного режима котел выдерживали при конечной температуре в течение 20 минут. Затем реактор охлаждали до 75°C и добавляли 8,72 грамм раствора 0,1% Fe2 + вместе с аликвотой, состоящей из 0,25 г трет-бутилгидропероксида (tBHP) в 20,1 г дистиллированной воды, и выдерживали в течение 5 минут при температуре 75°C. Затем реактор охлаждали до температуры 65°C и добавляли 0,6 г NaBS в 20,1 г дистиллированной воды и выдерживали в течение 20 минут при такой температуре. С помощью указанного способа охлаждения осуществляли первоначальное медленное добавление в реактор 1,8 г tBHP в 50 г дистиллированной воды. После указанного инициатора подобным образом выполняли еще одну загрузку 2,38 г бисульфата натрия в 50 г дистиллированной воды. В конце такого загрузочного режима партию охлаждали до температуры 40°C и регулировали pH путем добавления 13,86 г KOH в 142,14 г дистиллированной воды. При завершении процесса нейтрализации к латексу добавляли 1,97 г биоцида (биоцида Kordek™ LX 5000 (50%)) в 9 г дистиллированной воды. Описанные стадии получения латекса позволили получить коллоидную дисперсию, содержащую 31,60 % твердой фазы со средним размером частиц 255,9 нм.
Пример 2: Партии B-1 - B-6
Шесть партий были получены согласно способу получения P-1, за исключением того, что применяемые количества были пропорционально увеличены для получения образца латексного полимерного связующего вещества большего размера.
Пример 3: Измерение комплексных диэлектрических свойств
Комплексные диэлектрические свойства латекса измеряли при 25°C в двухэлектродной ячейке с блокирующими электродами из нержавеющей стали. Частоты непрерывно изменяли в диапазоне от 0,1 Гц до 1,00 МГц. Измерительный прибор представлял собой импендансный/амплитудно-фазовый анализатор Solartron™ 1260, соединенный с усовершенствованным электрохимическим интерфейсом Interface Solartron™ SIl287 (от компании Solartron Analytical), который можно использовать в качестве потенциостата или гальваностата с выбираемым диапазоном рабочих частот контура управления для обеспечения устойчивого режима работы различных типов электрохимических ячеек. Амплитуда 0,01 В переменного тока была выбрана таким образом, чтобы минимизировать любые возможные электролитические эффекты, а также нелинейные эффекты двойного электрического слоя и поляризационные эффекты в ячейке. Площадь поверхности каждого блокирующего электрода составляла 1,2568 см2. Расстояние между электродами в ячейке определялось толщиной (25,5 мкм) прокладки Celgard™ 2500 (от компании Celgard Company).
При каждой частоте (ω) с помощью указанного инструмента измеряли величину импенданса, обозначенную как |Z|, и смещение фазы, обозначенное как θ. Затем параметры Zвеществ. и Zмним. рассчитывали следующим образом:
Zвеществ. = |Z|cos(θ)
Zмним. = |Z|sin(θ)
Каждый латекс исследовали при большом числе значений ω; при измерении при каждом значении ω получали экспериментальную точку с координатами (Zвеществ., Zмним.). Используя измерения для данного латекса, строили кривую зависимости Zмним. от Zвеществ.. Затем указанную кривую аппроксимировали путем нелинейного регрессионного анализа путем применения следующей процедуры.
Считают, что латекс имеет комплексную диэлектрическую характеристику, которую можно хорошо смоделировать с помощью схемы, представленной на фигуре 1. Позиция 1 представляет собой резистор с сопротивлением R1; позиция 2 представляет собой элемент с постоянной фазой с импендансом ZCPE; и позиция 3 представляет собой резистор с сопротивлением R2. Полагают, что импенданс ZCPE подчиняется уравнению
где T и p представляют собой независимые от частоты параметры, характерные для конкретного образца латекса. Параметр p имеет значение от 0 до 1. Затем кривую зависимости Zмним. от Zвеществ. аппроксимировали, используя следующие уравнения, для определения R1, R2, T и p:
После определения R1, R2, T и p с помощью процедуры аппроксимации, рассчитывали время релаксации, обозначенное как τ: τ = T(1/p). В приведенном ниже обсуждении указываются и обсуждаются следующие параметры: сопротивление R1 (Ом) и время релаксации τ (секунд).
Сравнительный пример 4: Сравнительные примеры: Пять партий без контакта с катионообменной смолой
Были приготовлены пять партий одной и той же композиции латексного полимерного связующего вещества, при этом все указанные партии были получены с применением описанной выше процедуры. Латексы подвергали измерениям диэлектрических свойств до приведения в какой-либо контакт с катионообменной смолой. Результаты диэлектрических измерений и аппроксимация параметров приведены ниже:
Сравнительные латексы: без контакта с катионообменной смолой
Номер партии | pH | R 1 (Ом) | Время релаксации (сек) |
B-1 | 6,9 | 125,9 | 2,65 E-07 |
B-2 | 6,89 | 159,8 | 4,51 E-07 |
B-3 | 7,11 | 147,3 | 3,87 E-07 |
B-4 | 6,91 | 229 | 4,21 E-07 |
B-5 | 6,68 | 195,8 | 3,83 E-07 |
Среднее значение | 172 | 3,81 E-07 | |
Стандартное отклонение | 40,9 | 7,1 E-08 |
Обозначение «E-07» эквивалентно «X×10-7».
Пример 5: Примеры согласно изобретению: Те же партии, что и в примере 4, после пропускания через катионообменную смолу
Пять партий, описанных выше, пропускали через катионообменную смолу следующим образом. Пробу объемом в один галлон (примерно 3,8 л), отобранную из каждой партии, пропускали через колонку размером 5,08 см (2 дюйма) × 61 см (2 фута), заполненную слоем смолы Dowex™ MAC-3 объемом 1000 мл. Водный латекс закачивали с фиксированной скоростью 180 мл/мин. Каждую очищенную (то есть прошедшую через колонку) пробу латекса собирали в контейнер объемом в один галлон (примерно 3,8 л). pH очищенного латекса составлял 2,18. pH латекса регулировали путем применения раствора KOH. Процедуру смешивания осуществляли в вертикальной мешалке для перемешивания (в процессе перемешивания наблюдали появление водоворота) латекса в контейнере. pH латекса измеряли при добавлении раствора KOH. pH непрерывно контролировали во время добавления по каплям 14% раствора KOH. Добавление раствора KOH прекращали, когда зарегистрированный pH составлял от 7,5 до 7,75.
Примеры согласно изобретению: Латексы после пропускания через катионообменную смолу
Номер партии | pH | R 1 (Ом) | Время релаксации (сек) |
B-1 | 7,5 | 148,1 | 4,89 E-07 |
B-2 | 7,5 | 134,6 | 4,17 E-07 |
B-3 | 7,5 | 160,1 | 5,33 E-07 |
B-4 | 7,5 | 159,1 | 5,61 E-07 |
B-5 | 7,5 | 221,2* | 5,39 E-07* |
Среднее значение | 165 | 5,08 E-07 | |
Стандартное отклонение | 33,2 | 5,7 E-08 |
* Партия B-5 была разделена на пять частей; каждую часть пропускали через катионообменную смолу и затем подвергали испытанию на диэлектрические свойства. Значения, приведенные выше, представляют собой среднее значение результатов пяти испытаний указанных пяти частей.
Среднее значение R1 партий согласно настоящему изобретению ближе к заданному значению, составляющему 150 Ом, чем среднее значение R1 сравнительных партий. Кроме того, стандартное отклонение значений R1 партий согласно настоящему изобретению меньше, чем стандартное отклонение значений R1 сравнительных партий. Подобным образом, среднее значение времени релаксации партий согласно настоящему изобретению ближе к заданному значению, составляющему 5,4 E-07 секунд, чем среднее значение времени релаксации сравнительных партий. Кроме того, стандартное отклонение значений времени релаксации партий согласно настоящему изобретению меньше, чем стандартное отклонение значений времени релаксации сравнительных партий. Таким образом, предложенный в изобретении способ позволяет получить латексы, параметры которых ближе к заданным значениям, чем в случае применения сравнительного способа, при этом способ согласно настоящему изобретению характеризуется меньшей изменчивостью, чем сравнительный способ.
Пример 6: Удаление ионов цинка из партии B-4
Партия B-4 содержала 0,0024 % ионов цинка по массе. Две порции такого латекса по отдельности пропускали через катионообменную смолу DOWEX™ MAC-3 (The Dow Chemical Company) (слабокислотная, полиакриловая, макропористая катионообменная смола) следующим образом: Две пробы объемом 3,8 литра (один галлон), отобранные из партии B-4, пропускали через колонку размером 5,08 см (2 дюйма) × 61 см (2 фута), заполненную слоем смолы Dowex™ MAC-3 объемом 1000 мл. Водный латекс закачивали с фиксированной скоростью 180 мл/мин. Каждую из двух очищенных проб латекса собирали в контейнер объемом в 3,8 литра (один галлон). После прохождения через катионообменную смолу, одна порция содержала 0,0011% ионов цинка по массе и другая порция содержала 0,0014 % ионов цинка по массе.
Содержание ионов цинка определяли методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (ICP)
Пример 7: Удаление ионов цинка из партии B-6
Партия B-6 содержала 0,0025% ионов цинка по массе. Порцию такого латекса пропускали через катионообменную смолу Dowex™ Monosphere 99K/320 (The Dow Chemical Company) (сшитую полистирольную хроматографическую катионообменную смолу) следующим образом: пробу объемом в 3,8 литр (один галлон), отобранную из партии B-6, пропускали через колонку размером 5,08 см (2 дюйма) × 61 см (2 фута), заполненную слоем смолы Dowex™ Monosphere 99K/320 объемом 1000 мл. Водный латекс закачивали с фиксированной скоростью 180 мл/мин. После прохождения через катионообменную смолу латекс не содержал обнаруживаемое количество ионов цинка (анализировали с применением ICP).
Пример 8: Повторение примера 6
Как и в примере 6, партию B-4 пропускали через катионообменную смолу Dowex™ MAC-3. Дополнительное внимание обращали на то, чтобы, например, убедиться, что смола не пропиталась цинком. После пропускания через катионообменную смолу латекс нейтрализовали с применением KOH, как описано в примере 5. После прохождения через катионообменную смолу латекс не содержал обнаруживаемое количество ионов цинка (анализировали с применением ICP).
Пример 9: Получение латексного полимерного связующего вещества при применении обычного поверхностно-активного вещества
Повторяли процесс получения латекса, описанный в примере 1, с той разницей, что мономер полимеризуемого поверхностно-активного вещества заменяли на лаурилсульфат натрия (SLS), неполимеризуемое поверхностно-активное вещество. В частности, в каждой эмульсии мономера вместо «0,42% 36% водного раствора додецилаллил сульфосукцината натрия (поверхностно-активное вещество TREM™ LF-40, от компании Henckel Corporation)», использовали следующий компонент: 0,565% 23% водного раствора лаурилсульфата натрия.
Пример 10: Измерения диэлектрических свойств латекса, полученного в примере 9
Латексное полимерное связующее вещество, полученное в примере 9, три раза исследовали на диэлектрические свойства: (1) перед пропусканием через катионообменную смолу, (2) после пропускания через катионообменную смолу, но без регулировки pH и (3) после пропускания через катионообменную смолу и последующей регулировкой pH с помощью KOH, как описано в примере 5. Были получены следующие результаты:
Диэлектрические свойства латекса согласно примеру 9
Свойство | (1) перед пропусканием через смолу | (2) после пропускания через смолу | (3) после пропускания через смолу и регулировки pH |
pH | 7,65 | 2,36 | 7,66 |
R1 (Ом) | 106,9 | 168,6 | 184,7 |
Τ (сек)* | 2,38E-07 | 1,91E-07 | 6,24E-07 |
* Время релаксации
Claims (8)
1. Способ улучшения латекса в качестве связующего чернил для струйной печати, включающий стадии
(a) обеспечения латекса, содержащего полимерное связующее вещество, при этом указанное полимерное связующее вещество получают путем полимеризации смеси мономеров, состоящей из:
одного или более функционального мономера этиленненасыщенной карбоновой кислоты в количестве, которое составляет более 4 мас.% и также составляет менее или равно 15 мас.% в расчете на массу указанной смеси мономеров;
одного или более других этиленненасыщенных мономеров, выбранных из группы, состоящей из гидрокси- или ацетоацетокси-замещенных и незамещенных (С1-С50)алкил(мет)акрилатов, стирола и замещенных стиролов, винилакрилатов, винилацетатов, фторметакрилатов, акриламида, метакриламидов и их комбинаций, и
необязательно, от 0,05 до 5 мас.% в расчете на массу указанной смеси мономеров одного или более мономера полимеризуемого поверхностно-активного вещества, содержащего гидрофобные и гидрофильные функциональные группы, при этом указанная гидрофобная функциональная группа содержит в себе полимеризуемую группу, и
(b) пропускания указанного латекса, содержащего указанное полимерное связующее вещество, через катионообменную смолу, которая находится либо в форме щелочного иона, либо представляет собой смолу, содержащую кислотную функциональную группу с pKa, равной 3 или выше, которая находится в кислотной форме.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанная полимеризация представляет собой процесс полимеризации в водной эмульсии.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанная смесь мономеров не содержит мономера полимеризуемого поверхностно-активного вещества, при этом указанный латекс дополнительно содержит одно или более анионное поверхностно-активное вещество.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201462001720P | 2014-05-22 | 2014-05-22 | |
US62/001,720 | 2014-05-22 | ||
PCT/US2015/031729 WO2015179491A1 (en) | 2014-05-22 | 2015-05-20 | Polymeric binders for ink jet inks |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2016148197A RU2016148197A (ru) | 2018-06-08 |
RU2016148197A3 RU2016148197A3 (ru) | 2018-11-27 |
RU2688589C2 true RU2688589C2 (ru) | 2019-05-21 |
Family
ID=53268945
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016148197A RU2688589C2 (ru) | 2014-05-22 | 2015-05-20 | Полимерные связующие вещества для чернил для струйной печати |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US9932419B2 (ru) |
EP (2) | EP3145962B1 (ru) |
JP (1) | JP6622717B2 (ru) |
CN (1) | CN106459298B (ru) |
AR (1) | AR100280A1 (ru) |
MX (1) | MX371347B (ru) |
RU (1) | RU2688589C2 (ru) |
TW (2) | TWI658104B (ru) |
WO (1) | WO2015179491A1 (ru) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20180118638A (ko) * | 2016-03-03 | 2018-10-31 | 니폰 제온 가부시키가이샤 | 비수계 이차 전지 전극용 바인더 조성물, 비수계 이차 전지 전극용 도전재 페이스트 조성물, 비수계 이차 전지 전극용 슬러리 조성물, 비수계 이차 전지용 전극 및 비수계 이차 전지 |
WO2020122935A1 (en) * | 2018-12-14 | 2020-06-18 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Fluid sets |
US11208482B2 (en) * | 2018-11-26 | 2021-12-28 | Forty Seven, Inc. | Humanized antibodies against c-Kit |
US11572483B2 (en) * | 2019-04-10 | 2023-02-07 | Xerox Corporation | Aqueous ink compositions for inkjet printing on non-porous substrates |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4853422A (en) * | 1987-09-24 | 1989-08-01 | The Glidden Company | Thermosetting arcylic latexes |
US5536811A (en) * | 1992-05-22 | 1996-07-16 | Rohm And Haas Company | Process for improving water-whitening resistance of pressure sensitive adhesives |
US20070100069A1 (en) * | 2001-07-13 | 2007-05-03 | Chen Augustin T | Process for improving water-whitening resistance of pressure sensitive adhesives |
RU2337933C1 (ru) * | 2004-07-02 | 2008-11-10 | Кэнон Кабусики Кайся | Чернила для струйной печати, способ красноструйной регистрации, чернильный картридж, регистрирующий блок и прибор для струйной печати |
RU2371462C2 (ru) * | 2005-03-14 | 2009-10-27 | Хьюлетт-Паккард Дивелопмент Компани, Л.П. | Чернила для струйной печати, содержащие амин и фталоцианиновый краситель, характеризующиеся улучшенной устойчивостью к действию озона |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4246387A (en) | 1978-11-13 | 1981-01-20 | Stepan Chemical Company | Emulsion polymerization with sulfonated alkoxylated alkyl arylol maleates |
JPS62227435A (ja) | 1986-03-31 | 1987-10-06 | Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd | 新規界面活性剤 |
ZA909267B (en) | 1990-03-09 | 1991-09-25 | Ici Australia Operations | Fatty alcohol alkoxylate |
JPH0718008A (ja) * | 1993-07-05 | 1995-01-20 | Res Inst For Prod Dev | 微小真球状樹脂の製造法 |
JPH08311381A (ja) * | 1995-05-19 | 1996-11-26 | Brother Ind Ltd | 記録用インク |
US5962580A (en) | 1995-06-07 | 1999-10-05 | Rohm And Haas Company | Method for providing a waterborne coating composition with improved color acceptance |
US6541590B1 (en) | 1999-12-14 | 2003-04-01 | Rohm And Haas Company | Polymeric binders from copolymers of unsaturated carboxylic acids and surfactant monomers |
US6631983B2 (en) * | 2000-12-28 | 2003-10-14 | Eastman Kodak Company | Ink recirculation system for ink jet printers |
JP2002294133A (ja) * | 2001-03-28 | 2002-10-09 | Mikuni Color Ltd | 水性顔料分散液およびインク組成物 |
EP2351800A1 (en) * | 2008-11-25 | 2011-08-03 | Kao Corporation | Aqueous ink for inkjet recording |
JP5342856B2 (ja) * | 2008-11-25 | 2013-11-13 | 花王株式会社 | インクジェット記録用水分散体の製造方法 |
JP5736668B2 (ja) * | 2009-05-29 | 2015-06-17 | 株式会社リコー | インクジェット用記録インクセット、インクカートリッジセット及びインクジェット記録装置 |
EP2480561B1 (en) * | 2009-09-23 | 2016-07-13 | E. R. Squibb & Sons, L.L.C. | Cation exchange chromatography |
-
2015
- 2015-05-05 AR ARP150101351A patent/AR100280A1/es active IP Right Grant
- 2015-05-08 TW TW106114247A patent/TWI658104B/zh active
- 2015-05-08 TW TW104114689A patent/TWI634128B/zh active
- 2015-05-20 WO PCT/US2015/031729 patent/WO2015179491A1/en active Application Filing
- 2015-05-20 RU RU2016148197A patent/RU2688589C2/ru active
- 2015-05-20 EP EP15725221.4A patent/EP3145962B1/en active Active
- 2015-05-20 EP EP17155196.3A patent/EP3181365B1/en active Active
- 2015-05-20 MX MX2016014470A patent/MX371347B/es active IP Right Grant
- 2015-05-20 CN CN201580026077.9A patent/CN106459298B/zh active Active
- 2015-05-20 US US15/310,935 patent/US9932419B2/en active Active
- 2015-05-20 JP JP2016566747A patent/JP6622717B2/ja active Active
-
2018
- 2018-02-06 US US15/889,717 patent/US10961330B2/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4853422A (en) * | 1987-09-24 | 1989-08-01 | The Glidden Company | Thermosetting arcylic latexes |
US5536811A (en) * | 1992-05-22 | 1996-07-16 | Rohm And Haas Company | Process for improving water-whitening resistance of pressure sensitive adhesives |
US20070100069A1 (en) * | 2001-07-13 | 2007-05-03 | Chen Augustin T | Process for improving water-whitening resistance of pressure sensitive adhesives |
RU2337933C1 (ru) * | 2004-07-02 | 2008-11-10 | Кэнон Кабусики Кайся | Чернила для струйной печати, способ красноструйной регистрации, чернильный картридж, регистрирующий блок и прибор для струйной печати |
RU2371462C2 (ru) * | 2005-03-14 | 2009-10-27 | Хьюлетт-Паккард Дивелопмент Компани, Л.П. | Чернила для струйной печати, содержащие амин и фталоцианиновый краситель, характеризующиеся улучшенной устойчивостью к действию озона |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TW201609824A (zh) | 2016-03-16 |
RU2016148197A (ru) | 2018-06-08 |
RU2016148197A3 (ru) | 2018-11-27 |
US9932419B2 (en) | 2018-04-03 |
US10961330B2 (en) | 2021-03-30 |
EP3181365A1 (en) | 2017-06-21 |
EP3145962B1 (en) | 2021-01-06 |
EP3145962A1 (en) | 2017-03-29 |
TWI658104B (zh) | 2019-05-01 |
CN106459298B (zh) | 2019-05-14 |
EP3181365B1 (en) | 2022-01-19 |
US20170081434A1 (en) | 2017-03-23 |
MX2016014470A (es) | 2017-01-23 |
WO2015179491A1 (en) | 2015-11-26 |
TWI634128B (zh) | 2018-09-01 |
JP2017516895A (ja) | 2017-06-22 |
MX371347B (es) | 2020-01-27 |
CN106459298A (zh) | 2017-02-22 |
US20180162963A1 (en) | 2018-06-14 |
AR100280A1 (es) | 2016-09-21 |
TW201730293A (zh) | 2017-09-01 |
JP6622717B2 (ja) | 2019-12-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5227083B2 (ja) | 顔料分散剤、その製造方法、およびその利用 | |
RU2688589C2 (ru) | Полимерные связующие вещества для чернил для струйной печати | |
CN104053697B (zh) | 用于乳液聚合的新的活性表面活性剂、颜料分散体和uv涂料 | |
DE2924663C2 (de) | Verfahren zur Herstellung einer wäßrigen Dispersion aus wasserlöslicher Polymermasse | |
DE602004002847T2 (de) | Tintenstrahllatex mit stabilisierung von reaktivem tensid | |
US20060142417A1 (en) | Aqueous ink, ink tank, ink jet recording apparatus, ink jet recording method, and ink jet recorded image | |
JP2015134852A (ja) | 着色樹脂粒子分散体及びインクジェットインク | |
JP2007126635A (ja) | 結合剤およびインクジェットインク組成物 | |
DE10236395A1 (de) | Wässrige Polymerdispersionen, Verfahren zu ihrer Herstellung sowie ihre Verwendung, insbesondere in Korrosionsschutzbeschichtung | |
WO2016002860A1 (ja) | 着色微粒子分散体の製造方法 | |
JP2016121237A (ja) | インクジェット記録用水系顔料分散体の製造方法 | |
DE60127149T2 (de) | WÄSSRIGE DISPERSION von ADDITIONSPOLYMERTEILCHEN | |
CN1256395C (zh) | 水性油墨粘接剂组合物 | |
CN107849162A (zh) | 含噁唑啉基团的聚合物的水性分散体 | |
JP6194209B2 (ja) | インクジェット記録用水系インクの製造方法 | |
JP2004536946A (ja) | リソグラフィー印刷用インク | |
BR112016026203B1 (pt) | Processo para melhorar um látex e uma composição de tinta | |
JP6291243B2 (ja) | 水系顔料分散体の製造方法 | |
EP0553647B1 (de) | Wässrige Polymerisatzubereitungen | |
CN105085770B (zh) | 一种含有石脑油的水性丙烯酸树脂及其制备方法 | |
CN111518238A (zh) | 一种自交联乳液的制备方法 | |
DE102008039448A1 (de) | Verfahren zur Herstellung einer Dispersion | |
JP2014125501A (ja) | 樹脂粒子分散体の製造方法、インクジェット用インク、及びインクセット | |
KR20170004289A (ko) | 피커링 에멀젼을 기반으로 한, 온도에 따라 가역적으로 계면특성 조절이 가능한 비구형 양친성 이량체 나노입자의 제조방법 |