-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung
einer Tintenzusammensetzung, die bevorzugt in der Tintenstrahlaufzeichnung
verwendet wird, und auf eine dadurch hergestellte Tintenzusammensetzung.
-
Eine
Tinte, hergestellt durch Zugabe eines Farbstoffs als wasserlösliche Farbstoffkomponente
zu einem wässrigen
Medium, ist allgemein als eine Tinte für die Tintenstrahlaufzeichnung
bekannt. Andererseits gibt es nicht nur einige Farbstoffe mit geringer
Lichtechtheit, Wasserfestigkeit und anderen verschiedenen Eigenschaften.
Die Verwendung einer Tintenzusammensetzung, umfassend ein Pigment
als Färbemittelkomponente,
ist in letzter Zeit unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der
vorstehenden Eigenschaften untersucht worden.
-
Da
das Pigment gewöhnlich
in Wasser unlöslich
ist, erfordert seine Verwendung in Tintenzusammensetzungen auf Wasserbasis,
dass das Pigment mit einem Polymer, als "Dispergiermittel" bezeichnet, vermischt wird, um eine
Mischung herzustellen, die dann in stabiler Weise in Wasser dispergiert
ist, gefolgt von der Herstellung einer Tintenzusammensetzung unter
Verwendung der Dispersion.
-
Eine
stabile Dispersion des Pigments in einem wässrigen System erfordert Untersuchungen
des Typs und des Teilchendurchmessers von Pigmenten, des Typs von
Dispergiermitteln und Dispergierverfahren. Bis jetzt sind verschiedene
Dispergierverfahren und Tintenzusammensetzungen für die Tintenstrahlaufzeichnung im
Stand der Technik vorgeschlagen worden.
-
Die
japanische Offenlegungsschrift Nr. 157954/1994 beschreibt, dass
ein Pigment und ein polymeres Dispergiermittel in eine Zweiwalzenmühle eingebracht
werden, um eine Pigmentdispersion herzustellen, die dann in einem
wässrigen
Trägermedium
zur Herstellung einer Tintenzusammensetzung für die Tintenstrahlaufzeichnung
dispergiert wird.
-
Die
japanische Patentveröffentlichung
Nr. 55548/1986 beschreibt, dass ein Polymer (ein Dispergiermittel),
das vorher durch Polymerisieren eines Monomers hergestellt wurde,
zusammen mit einem Pigment und einem wasserlöslichen mehrwertigen Alkohol
(Ethylenglycol) in einer Kugelmühle
oder einer Sandmühle dispergiert
wird, um eine Pigmentdispersion zur Herstellung einer Tintenzusammensetzung
für die
Tintenstrahlaufzeichnung herzustellen.
-
Die
japanische Offenlegungsschrift Nr. 227668/1992 beschreibt ein Verfahren
zur Herstellung einer Tintenzusammensetzung, umfassend die Schritte:
Bereitstellen eines vorher hergestellten Blockpolymers als Dispergiermittel,
Verwenden dieses Dispergiermittels in Kombination mit einem Pigment,
einem wasserlöslichen
organischen Lösemittel,
wie Diethylenglycol, und Wasser in einer horizontalen Mini-Mühle zur
Herstellung einer Dispersion und Verdünnen der Dispersion zur Herstellung
einer Tintenzusammensetzung.
-
Bei
der Tintenstrahlaufzeichnung ist eine Verbesserung des Frequenzbereiches
eines Aufzeichnungskopfes unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung
der Aufzeichnungsgeschwindigkeit notwendig. Hierfür ist die
Menge der ausgestoßenen
Tinte bevorzugt gering. Aus diesem Grund ist bevorzugt ein größerer Punktdurchmesser
unter Verwendung einer kleineren Menge der ausgestoßenen Tinte
vorgesehen. Andererseits sollte jedoch insbesondere bei einem verschmierten
aufgezeichneten Bild (festes Bild) eine größere Tintenmenge ausgestoßen werden,
um die Bildung von weißen
Streifen zu eliminieren, die durch den Mangel des Punktdurchmessers
verursacht werden.
-
Ein
gewöhnlich
verwendetes Verfahren zur Lösung
dieses Problems ist, ein oberflächenaktives
Mittel oder einen Glycolether zu einer Tinte zuzusetzen, um ihr
eine Eindringeigenschaft zu verleihen. Im Fall von Tinten auf Pigmentbasis
schlägt
z.B. die japanische Offenlegungsschrift Nr. 147861/1981 die Verwendung
von Triethylenglycolmonomethylether als Pigment vor.
-
Ferner
ist die Tinte für
die Tintenstrahlaufzeichnung gewöhnlich
hergestellt worden durch Dispergieren eines Pigments zusammen mit
einem Dispergiermittel zur Herstellung einer Pigmentdispersion und
durch Zusetzen verschiedener Komponenten zu der Pigmentdispersion.
-
JP-A-3157464
beschreibt eine Tintenzusammensetzung für den Tintenstrahl, worin Acetylenglycolverbindungen
zu einer Dispersion, umfassend ein Pigment und ein Dispergiermittel,
zugesetzt werden.
-
Die
Erfinder der vorliegenden Erfindung haben nun festgestellt, dass
bei der Herstellung einer Tintenzusammensetzung auf Pigmentbasis
eine Änderung
der Dispersionsfolge von zuzusetzenden Komponenten zu einer Änderung
der Eigenschaften der resultierenden Tintenzusammensetzung führt. Sie
haben ferner festgestellt, dass eine Dispersion spezieller Komponenten
zusammen mit einem Pigment die Herstellung einer Tintenzusammensetzung
ermöglicht,
die, wenn sie auf ein Aufzeichnungsmedium gedruckt wird, weniger wahrscheinlich
Auslaufen oder Ausbluten hervorruft und einen großen Punktdurchmesser
in einer verringerten Menge der ausgestoßenen Tinte realisieren kann.
Die vorliegende Erfindung ist auf der Grundlage dieser Feststellung
gemacht worden.
-
Demgemäß ist es
die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung
einer Tintenzusammensetzung für
die Tintenstrahlaufzeichnung, welche den Punktdurchmesser in einer
kleineren Menge von ausgestoßener
Tinte erhöhen
kann, und eine durch dieses Verfahren hergestellte Tintenzusammensetzung
bereitzustellen.
-
Diese
Aufgabe ist gelöst
durch ein Verfahren zur Herstellung einer Tintenzusammensetzung
gemäß der vorliegenden
Erfindung, wobei diese Tintenzusammensetzung wenigstens ein Pigment,
ein Dispergiermittel, Wasser und ein Alkyletherderivat mit 3 oder
mehr Kohlenstoffatomen eines mehrwertigen Alkohols und/oder eine
Acetylenglycolverbindung, wiedergegeben durch die folgende Formel
(I), umfasst:
worin R
1,
R
2, R
3 und R
4 jeweils unabhängig eine Alkylgruppe mit 1
bis 6 Kohlenstoffatomen bedeuten, und n und m eine ganze Zahl sind
mit der Maßgabe,
dass die Summe von n und m 0 bis 30 beträgt, wobei dieses Verfahren
die Schritte umfasst: gleichzeitiges Dispergieren einer Mischung,
umfassend wenigstens ein Pigment, ein Dispergiermittel, Wasser und
ein Alkyletherderivat mit 3 oder mehr Kohlenstoffatomen eines mehrwertigen
Alkohols und/oder eine Acetylenglycolverbindung, wiedergegeben durch
die Formel (I), zur Herstellung einer Dispersion oder einer Tintenzusammensetzung
und optional Herstellen einer Tinte aus der Dispersion.
-
Gemäß einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Tintenzusammensetzung,
hergestellt durch das vorstehende Verfahren, bereitgestellt.
-
Die
Erfindung bezieht sich auch auf:
-
- – ein
Aufzeichnungsverfahren, umfassend den Schritt des Abscheidens einer
Tintenzusammensetzung auf ein Aufzeichnungsmedium zur Durchführung des
Druckens, worin die Tintenzusammensetzung wie vorstehend beschrieben
ist, und
- – ein
Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren, umfassend die Schritte des Ausstoßens eines
Tröpfchens
einer Tintenzusammensetzung und des Abscheidens des Tröpfchens
auf einem Aufzeichnungsmedium zur Durchführung des Druckens, worin die
Tintenzusammensetzung wie vorstehend beschrieben ist.
-
Die
Erfindung bezieht sich weiter auf ein Aufzeichnungsmedium mit einer
durch das Aufzeichnungsverfahren, wie vorstehend beschrieben, erhaltenen
Aufzeichnung.
-
Tintenzusammensetzung
-
Die
Tintenzusammensetzung gemäß der vorliegenden
Erfindung kann in Aufzeichnungsverfahren unter Verwendung einer
Tintenzusammensetzung verwendet werden. Aufzeichnungsverfahren,
welche eine Tintenzusammensetzung verwenden, umfassen z.B. ein Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren,
ein Aufzeichnungsverfahren unter Verwendung von Schreibgeräten, wie
Stiften, und andere verschiedene Druckverfahren. Besonders bevorzugt
wird die Tintenzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung
in dem Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren verwendet.
-
In
dem Verfahren zur Herstellung einer Tinte gemäß der vorliegenden Erfindung
wird eine Mischung, umfassend ein Pigment, ein Dispergiermittel,
Wasser und ein Alkyletherderivat mit 3 oder mehr Kohlenstoffatomen
eines mehrwertigen Alkohols und/oder eine durch die Formel (I) wiedergegebene
Acetylenglycolverbindung dem Dispergierschritt unterworfen. Gemäß einem
herkömmlichen
Verfahren zur Herstellung einer Tintenzusammensetzung auf Pigmentbasis,
umfassend ein Alkyletherderivat mit 3 oder mehr Kohlenstoffatomen eines
mehrwertigen Alkohols oder eine durch die Formel (I) wiedergegebene
Acetylenglycolverbindung, wird ein Pigment zuerst zusammen mit Wasser
und einem Dispergiermittel dispergiert, um eine Pigmentdispersion herzustellen,
zu welcher ein Alkyletherderivat mit 3 oder mehr Kohlenstoffatomen
eines mehrwertigen Alkohols oder eine durch die Formel (I) wiedergegebene
Acetylenglycolverbindung zugesetzt wird. Im Gegensatz dazu werden
gemäß dem Verfahren
der vorliegenden Erfindung sämtliche
dieser Komponenten gleichzeitig dem Dispergierschritt unterworfen.
-
Die
Tintenzusammensetzung, hergestellt durch gleichzeitiges Dispergieren
sämtlicher
Komponenten, hat einen Vorteil, dass im Vergleich mit einer Tintenzusammensetzung,
hergestellt indem zuerst eine Dispersion eines Pigments und eines
Dispergiermittels hergestellt und dann ein Alkyletherderivat mit
3 oder mehr Kohlenstoffatomen eines mehrwertigen Alkohols oder eine
durch die folgende Formel (I) wiedergegebene Acetylenglycolverbindung
zu der Dispersion zugesetzt wird, ein aufgezeichnetes Bild auf einem
Aufzeichnungsmedium realisiert werden kann, das einen geringeren
Grad des Aus laufens oder Ausblutens aufweist, und zusätzlich kann
der gleiche Punktdurchmesser in einer kleineren Menge der ausgestoßenen Tinte
realisiert werden. Mit anderen Worten kann die Tintenzusammensetzung
gemäß der vorliegenden
Erfindung, wenn die Menge der ausgestoßenen Tintenzusammensetzung
identisch ist, einen größeren Punktdurchmesser
ergeben. Insbesondere kann ein relativ großer Punktdurchmesser in einer
kleineren Tintenmenge auf einem Aufzeichnungsmedium realisiert werden,
das so ausgelegt ist, dass es ein qualitativ hochwertiges Bild ergibt,
d.h. ein Aufzeichnungsmedium (ein Glanzfilm), umfassend eine transparente
Beschichtung, die auf der Oberfläche eines
weißen
Films als Träger
vorgesehen ist.
-
Es
ist überraschend,
dass die Dispersionsfolge von Komponenten die Eigenschaften der
Tintenzusammensetzung beträchtlich
verbessern kann. Obwohl der Grund, weshalb die Eigenschaften der
Tintenzusammensetzung verbessert werden können, noch nicht aufgeklärt ist,
wird angenommen, dass in dem Dispergierschritt eine ausreichende
Wechselwirkung zwischen dem Dispergiermittel und dem Alkyletherderivat
eines mehrwertigen Alkohols und der durch die Formel (I) wiedergegebenen
Acetylenglycolverbindung es erlaubt, dass ein Aufzeichnungsmedium
in befriedigender Weise mit der Tinte benetzt wird. Dieser Mechanismus
ist jedoch lediglich hypothetisch, und die vorliegende Erfindung
sollte nicht als durch diesen Mechanismus beschränkt ausgelegt werden.
-
Herstellung
einer Tintenzusammensetzung
-
Dispergierschritt
-
Wie
vorstehend beschrieben, wird gemäß dem Verfahren
der vorliegenden Erfindung eine Mischung, umfassend wenigstens ein
Pigment, ein Dispergiermittel, Wasser und ein Alkyletherderivat
mit 3 oder mehr Kohlenstoffatomen eines mehrwertigen Alkohols und/oder
eine durch die Formel (I) wiedergegebene Acetylenglycolverbindung
einem Dispergierschritt unterworfen.
-
Die
Dispersion kann z.B. mittels einer Kugelmühle, einer Sandmühle, eines
Attritors, einer 2-, 3-, 4- oder 5-Walzenmühle, einer Schüttelmühle, einer
Mini-Mühle,
einer Henschel-Mühle,
einer Kolloidmühle,
eines Ultraschallhomogenisators, einer Strahlmühle, einer Angmühle, einer
Zahnmühle,
einer Perlmühle
oder einer Nassmühle
durchgeführt werden.
Die Dispersion kann jedoch unter Verwendung anderer Vorrichtungen
als die vorstehend beschriebenen durchgeführt werden, sofern eine zufriedenstellende
Dispersion erreicht werden kann.
-
Die
für den
Dispergierschritt erforderliche Zeit wird beeinflusst durch den
Typ des Dispergators, die Energieeffizienz, die auf die Dispersion
aufgebrachte Beanspruchung und Ähnliches
und unterliegt daher keiner besonderen Beschränkung. Die Zeit sollte jedoch
lang genug sein, um eine zufriedenstellende Dispersion zu ergeben
und um eine zufriedenstellende Wechselwirkung zwischen dem Alkyletherderivat
des mehrwertigen Alkohols oder der Ethylenglycolverbindung und dem
Dispergiermittel hervorzurufen. Im Allgemeinen wird die Zeit gewöhnlich entsprechend
den Spezifikationen der verwendeten Vorrichtung bestimmt.
-
Wenn
z.B. eine Sandmühle
(hergestellt von Yasukawa Seisakusho) verwendet wird, werden die
Komponenten zusammen mit Glasperlen (Durchmesser: 1,7 mm, Menge:
1,5-fach (bezogen auf das Gewicht) größer als die Mischung) bei Raumtemperatur
für etwa
eine Stunde dispergiert. Wenn eine Mini-Mühle 100 (Eiger Machinery Inc.,
Bensenbille IL) verwendet wird, wird der Dispergierschritt bei 3000
bis 4000 Upm etwa 2 Stunden durchgeführt.
-
Das
in der vorliegenden Erfindung verwendete Dispergiermittel kann jedes
Dispergiermittel sein, das gewöhnlich
für das
Dispergieren eines Pigments verwendet wird. Beispiele davon umfassen
polymere Verbindungen und oberflächenaktive
Mittel, wobei polymere Verbindungen bevorzugt sind.
-
Es
ist für
einen Durchschnittsfachmann klar, dass polymere Verbindungen bevorzugt
als Dispergiermittel verwendet werden können. Es wird allgemein angenommen,
dass die Dispersion erreicht ist, wenn die Abstoßung groß genug ist, um eine zwischen
Pigmentteilchen erzeugte Anziehungskraft abzustoßen. Es gibt zwei Typen der
Abstoßung,
wobei eine davon durch ein Oberflächenpotential erzeugt wird,
bereitgestellt durch eine elektrische Doppelschicht, die auf der
Oberfläche
der Teilchen erzeugt wird, und die andere wird durch sterische Hinderung
erzeugt, die durch eine Adsorptionsschicht verursacht wird, die
auf der Oberfläche
von Teilchen adsorbiert und über
die Oberfläche
ausgebreitet wird. Wenn die Abstoßung größer (dichter) ist und eine
entferntere Stelle von der Oberfläche der Teilchen erreicht,
kann eine stabile Dispersion erhalten werden. Es wird angenommen,
dass im Vergleich mit einem oberflächenaktiven Mittel mit einem
Molekulargewicht von einigen Zehn bis einigen Hundert eine polymere
Verbindung mit einem Molekulargewicht von einigen Tausend bis einigen
Zehntausend gewöhnlich
eine stabilere Dispersion ergeben kann.
-
Beispiele
von bevorzugten polymeren Dispergiermitteln, die hierin verwendbar
sind, umfassen natürlich
vorkommende Polymere, und spezielle Beispiele davon umfassen Proteine,
wie Leim, Gelatine, Kasein und Albumin, natürlich vorkommende Kautschuke,
wie Gummi arabicum und Traganth, Glucoside, wie Saponin, Alginsäure und
Alginsäurederivate,
wie Propylenglycolalginat, Triethanolaminalginat, Ammoniumalginat und
Natriumalginat, und Cellulosederivate, wie Methylcellulose, Carboxymethylcellulose,
Hydroxyethylcellulose und Ethylhydroxyethylcellulose.
-
Bevorzugte
polymere Dispergiermittel, die hierin verwendbar sind, umfassen
synthetische Polymere, und Beispiele davon umfassen Polyvinylalkohole,
Polyvinylpyrrolidone, Acrylharze, wie Polyacrylsäure, Acrylsäure/Acrylnitril-Copolymer,
Kaliumacrylat/Acrylnitril-Copolymer, Vinylacetat/Acrylester-Copolymer
und Acrylsäure/Alkylacrylat-Copolymer,
Styrol/Acrylsäure-Harze,
wie Styrol/Acrylsäure-Copolymer,
Styrol/Methacrylsäure/
Alkylacrylat-Copolymer, Styrol/α-Methylstyrol/Acrylsäure-Copolymer
und Styrol/α-Methylstyrol/Acrylsäure-Alkylacrylat-Copolymer,
Styrol/Maleinsäure-Copolymer,
Styrol/Maleinsäureanhydrid-Copolymer,
Vinylnaphthalin/Acrylsäure-Copolymer,
Vinylacetat/Ethylen-Copolymer, Vinylacetat/Fettsäure/Vinylethylen-Copolymer,
Vinylacetat/Maleinester-Copolymer und Salze der vorstehenden Polymere.
Unter ihnen ist ein Copolymer eines Monomers mit e ner hydrophoben
Gruppe mit einem Monomer mit einer hydrophilen Gruppe und ein Pclymer
eines Monomers mit sowohl einer hydrophoben Gruppe als auch einer
hydrophiler Gruppe in seiner Molekularstruktur besonders bevorzugt.
Beispiele von hierin verwendbaren Salzen umfassen Salze davon mit Diethylamin,
Ammoniak, Ethylamin, Triethylamin, Propylamin, Isopropylamin, Dipropylamin,
Butylamin, Isobutylamin, Triethanolamin, Diethanolamin und Aminomethylpropanolmorpholin.
Für diese
Copolymere beträgt das
Molekulargewicht-Gewichtsmittel bevorzugt 3000 bis 30000, bevorzugter
5000 bis 15000.
-
Obwohl
die Menge des zugesetzten Dispergiermittels keiner besonderen Beschränkung unterliegt, liegt
sie bevorzugt in dem Bereich von 0,06 bis 3 Gew.-%, bevorzugter
in dem Bereich von 0,125 bis 3 Gew.-%, bezogen auf das Pigment.
-
Der
mehrwertige Alkoholteil in dem Alkyletherderivat des mehrwertigen
Alkohols ist bevorzugt eine Ethylenglycolverbindung, bevorzugter
eine Ethylenglycolverbindung mit einer Anzahl von sich wiederholenden Ethylenoxideinheiten
von 1 bis . Der Alkylefherteil hat 3 oder mehr Kohlenstoffatome,
bevorzugter 4 oder mehr Kohlenstoffatome, wobei ein Butyletherteil
besonders bevorzugt ist. Spezielle Beispiele des Alkyletherderivats des
mehrwertigen Alkohols umfassen Diethylenglycolmono-n-butylether,
Triethylenglycolmono-n-butylether und Propylenglycol-mono-n-butylether.
Sie können
allein oder als eine Mischung von zwei oder mehreren verwendet werden.
Die Verwendung von Triethylenglycolmono-n-butylether und einer Triethylenglycolmono-n-butylether
enthaltenden Mischung ist bevorzugt.
-
Die
Menge des Alkyletherderivats eines zugesetzten mehrwertigen Alkohols
beträgt
bevorzugt etwa 0,5 bis 20 Gew.-%, bevorzugter 3 bis 15 Gew.-%, bezogen
auf die Dispersion.
-
In
der Formel (I) ist die Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen,
die durch R1, R2,
R3 und R4 wiedergeben
wird, bevorzugt eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen,
bevorzugter eine Methylgruppe. n und m sind ganze Zahlen mit der
Maßgabe,
dass die Summe von n und m 0 bis 30 ist.
-
Beispiele
von bevorzugten Acetylenglycolverbindungen, die durch die Formel
(I) wiedergegeben werden, umfassen 2,4,7,9-Tetramethyl-5-decin-4,7-diol,
3,6-Dimethyl-4-octin-3,6-diol
und 3,5-Dimethyl-1-hexin-3-ol. Im Handel erhältliche Produkte können als
die durch die Formel (I) wiedergegebene Verbindung verwendet werden,
und Beispiele davon umfassen Surfynol 104, 82, 465, 485 und TG,
hergestellt von Nissin Chemical Industry Co., Ltd.
-
Die
Menge der zugesetzten Acetylenglycolverbindung beträgt bevorzugt
etwa 0,01 bis 10 Gew.-%, bevorzuger 0,1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf
die hergestellte Dispersion.
-
Was
in der vorliegenden Erfindung das Pigment betrifft, so sind anorganische
und organische Pigmente ohne besondere Beschränkung verwendbar. Beispiele
des anorganischen Pigments umfassen zusätzlich zu Titanoxid und Eisenoxid
Ruße,
die nach bekannten Verfahren, wie Kontakt-, Ofen- und thermische
Verfahren, hergestellt sind. Beispiele des organischen Pigments
umfassen Azopigmente (einschließlich
Azolack, unlösliches
Azopigment, kondensiertes Azopigment, Chelat-Azopigment), polycyclische
Pigmente (z.B. Phthalocyanin-, Perylen-, Perinon-, Anthrachinon-,
Chinacridon-, Dioxazin-, Thioindigo-, Isoindolinon- und Chinophthalonpigmente),
Farbstoffchelate (z.B. basische Farbstoffchelate und saure Farbstoffchelate),
Nitropigmente, Nitrosopigmente und Anilinschwarz.
-
Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung sind unter diesen Pigmenten solche bevorzugt,
die eine gute Affinität
zu Wasser haben.
-
Obwohl
der Teilchendurchmesser des Pigments keiner besonderen Beschränkung unterliegt,
beträgt er
bevorzugt nicht mehr als 10 μm,
bevorzugter nicht mehr als 0,1 μm.
Das Verfahren zur Herstellung einer Tinte gemäß der vorliegenden Erfindung
umfasst grundsätzlich
das Dispergieren einer Mischung, umfassend ein Pigment, ein Dispergiermittel,
Wasser und ein Alkyletherderivat mit 3 oder mehr Kohlenstoffatomen
eines mehrwertigen Alkohols und/oder eine durch die Formel (I) wiedergegebene
Acetylenglycolverbindung zum Erhalt einer Dispersion. Das Dispergieren
einer Mischung, welche sämtliche
Komponenten der Tintenzusammensetzung enthält, kann eine Tintenzusammensetzung
in einem einzigen Dispergierschritt ergeben.
-
Schritt zur
Herstellung von Tinte
-
Der
Schritt zur Herstellung einer Tinte umfasst die Zugabe anderer Komponenten
einer herzustellenden Tintenzusammensetzung zu der in dem Dispergierschritt
hergestellten Dispersion zur Herstellung der Tintenzusammensetzung.
-
Beispiele
von bevorzugten anderen hierin verwendbaren Komponenten werden später beschrieben. In
diesem Schritt der Herstellung einer Tintenzusammensetzung können das
Alkyletherderivat des mehrwertigen Alkohols und/oder die durch die
Formel (I) wiedergegebene Acetylenglycolverbindung weiter zugesetzt werden.
In der Endtinten zusammensetzung beträgt die Menge des zugesetzten
Alkyletherderivats des mehrwertigen Alkohols bevorzugt 0,5 bis 20
Gew.-%, bevorzugter etwa 3 bis 15 Gew.-%, und die Menge der durch die
Formel (I) wiedergegebenen zugesetzten Acetylenglycolverbindung
beträgt
bevorzugt etwa 0,01 bis 10 Gew.-%, bevorzugter etwa 0,1 bis 5 Gew.%.
-
Beispiele
von bevorzugten anderen zu der Tintenzusammensetzung zugesetzten
Komponenten sind wie folgt.
-
Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung umfasst die Tintenzusammensetzung weiter
ein Netzmittel unter dem Gesichtspunkt der Verhinderung des Verstopfens
von Düsen
eines Aufzeichnungskopfes. Beispiele von bevorzugten Netzmitteln
umfassen Diethylenglycol, Polyethylenglycol, Polypropylenglycol,
Ethylenglycol, Propylenglycol, Butylenglycol, Triethylenglycol,
1,2,6-Hexantriol, Thioglycol, Hexylenglycol, Glycerin, Trimethylolethan,
Trimethylolpropan, Harnstoff, 2-Pyrrolidon, 1,3-Dimethyl-2-imidazol,
Imidazol und N-Methyl-2-pyrrolidon. Ferner kann die Tintenzusammensetzung
ein Saccharid enthalten. Beispiele von hierin verwendbaren Sacchariden
umfassen Monosaccharide, Disaccharide, Oligosaccaride (einschließlich Trisaccharide
und Tetrasaccharide) und andere Polysaccharide, bevorzugt Glucose, Mannose,
Fructose, Ribose, Xylose, Arabinose, Galactose, Aldonsäure, Glucit
(Sorbit), Maltose, Cellobiose, Lactose, Sucrose, Trehalose und Maltotriose.
Der hierin verwendete Ausdruck "Polysaccharid" bezieht sich auf Saccharide
in weitem Sinn einschließlich
Substanzen, die weit verbreitet in der Natur vorliegen, wie Cellulose.
-
Die
zugesetzte Menge des Netzmittels unterliegt keiner besonderen Beschränkung. Sie
beträgt
jedoch in geeigneter Weise 0,5 bis 40 Gew.-%, bevorzugt 2 bis 20
Gew.-%, bezogen auf die Tintenzusammensetzung.
-
Zu
der Tintenzusammensetzung können
pH-Einsteller unter dem Gesichtspunkt einer weiteren Verbesserung
der Dispersionsstabilität
des Pigments zugesetzt werden. Spezielle Beispiele von hierin verwendbaren
bevorzugten pH-Einstellern umfassen Alkalimetallverbindungen, wie
Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Lithiumhydroxid, Natriumcarbonat,
Natriumhydrogencarbonat, Kaliumcarbonat, Lithiumcarbonat, Natriumphosphat,
Kaliumphosphat, Lithiumphoshphat, Kaliumdihydrogenphosphat, Dikaliumhydrogen phosphat,
Natriumoxalat, Kaliumoxalat, Lithiumoxalat, Natriumborat, Natriumtetraborat,
Kaliumhydrogenphthalat und Kaliumhydrogentartrat, Ammoniak und Amine,
wie Methylamin, Ethylamin, Diethylamin, Tris(hydroxymethyl)aminomethan-Hydrochlorid,
Triethanolamin, Morpholin und Propanolamin.
-
Im
Handel erhältliche
Antioxidanzien und Ultraviolettabsorber können ebenfalls verwendet werden. Beispiele
davon umfassen Tinuvin 328, 900, 1130, 384, 292, 123, 144, 622,
770 und 292, Irgacor 252 und 153 und Irganox 1010, 1076, 1035 und
MD1024, hergestellt von Ciba-Geigy.
-
Andere
Zusätze,
wie die elektrische Leitfähigkeit
modifizierende Mittel, pH-Einsteller, Oberflächenspannungsmodifizierer und
Sauerstoffabsorber können
optional in der Tintenzusammensetzung für die Tintenstrahlaufzeichnung
gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet werden.
-
Beispiele
-
Die
vorliegende Erfindung wird nun im Einzelnen mit Bezug auf die folgenden
Beispiele beschrieben, obwohl sie nicht nur auf diese Beispiele
beschränkt
ist. In der folgenden Beschreibung verwendete Abkürzungen
sind wie folgt.
| TEGmBE: | Triethylenglycolmono-n-butylether |
| DEGmBE: | Diethylenglycolmono-n-butylether |
| TEA: | Triethanolamin |
| NaOH: | Natriumhydroxid |
| KOH: | Kaliumhydroxid |
Beispiel
1 (1)
Herstellung einer Pigmentdispersion
| Ruß MA7 (hergestellt
von Mitsubishi Chemical Corporation) | 10
Gew.-% |
| Styrol/Acrylsäure-Copolymer
(Dispergiermittel) | 10
Gew.-% |
| Molekulargewicht
= 7000 | |
| TEGmBE | 8
Gew.-% |
| Surfynol
465 | 2,4
Gew.-% |
| Ethylenglycol | 5
Gew.-% |
| Reines
Wasser | Rest |
-
Diese
Bestandteile wurden zusammen vermischt, und die Mischung wurde zusammen
Glasperlen (Durchmesser: 1,5-fach (bezogen auf das Gewicht) größer als
die Mischung) bei Raumtemperatur für 1 h in einer Sandmühle (hergestellt
von Yasukawa Seisakusho) zur Herstellung einer Pigmentdispersion
1 dispergiert. (2)
Herstellung einer Tintenzusammensetzung
| Pigmentdispersion
1 | 20
Gew.-% |
| Glycerin | 7
Gew.-% |
| Sucrose | 10
Gew.-% |
| TEGmBE | 5
Gew.-% |
| (Gesamtmenge
in der Tintenzusammensetzung: 6,6 Gew.-%) | |
| Surfynol
465 | 0,52
Gew.-% |
| (Gesamtmenge
in der Tintenzusammensetzung: 1 Gew.-%) | |
| TEA | 0,5
Gew.-% |
| Reines
Wasser | Rest |
-
Diese
Komponenten wurden bei Raumtemperatur 20 min gerührt. Die erhaltene Mischung
wurde durch ein 5 μm
Membranfilter zur Herstellung einer Tintenzusammensetzung filtriert,
die 2 Gew.-% des Pigments enthielt. Beispiel
2
| C.I.
Pigment Black 1 | 3
Gew.-% |
| Styrol/Acrylsäure-Copolymer
(Dispergiermittel) | 4
Gew.-% |
| Molekulargewicht
= 7000 | |
| Diethylenglycol | 5
Gew.-% |
| Glycerin | 10
Gew.-% |
| TEGmBE | 8
Gew.-% |
| Surfynol
465 | 1
Gew.-% |
| Kaliumhydroxid | 0,2
Gew.-% |
| Reines
Wasser | Rest |
-
Sämtliche
der vorstehenden Bestandteile wurden in eine Mini-Mühle 100
(Eiger Machinery Inc., Bensenbille IL) eingebracht, und das Mahlen
wurde bei 3000 Upm für
2 h durchgeführt.
Die erhaltene Dispersion wurde durch ein 5 μm Membranfilter zur Herstellung
einer Tintenzusammensetzung filtriert, die 3 Gew.-% des Pigments
enthielt. Beispiel
3 (1)
Herstellung einer Pigmentdispersion
| Ruß MA100
(hergestellt von Mitsubishi Chemical Corporation) | 15
Gew.-% |
| Styrol/Acrylsäure-Copolymer
(Dispergiermittel) | 15
Gew.-% |
| Molekulargewicht
= 7000 | |
| Diethylenglycol | 7
Gew.-% |
| DEGmBE | 12
Gew.-% |
| Surfynol
465 | 2,5
Gew.-% |
| KOH | 1
Gew.-% |
| Reines
Wasser | Rest |
-
Diese
Bestandteile wurden zusammen vermischt, und die Mischung wurde zusammen
mit Glasperlen (Durchmesser: 1,7 mm, Menge 1,5-fach (bezogen auf
das Gewicht) größer als
die Mischung) bei Raumtemperatur für 1 h in einer Sandmühle (hergestellt
von Yasukawa Seisakusho) zur Herstellung einer Pigmentdispersion
2 dispergiert. (2)
Herstellung einer Tintenzusammensetzung
| Pigmentdispersion
2 | 20
Gew.-% |
| Glycerin | 12
Gew.-% |
| Xylose | 10
Gew.-% |
| DEGmBE | 4
Gew.-% |
| (Gesamtmenge
in der Tintenzusammensetzung: 8 Gew.-%) | |
| Surfynol
465 | 1
Gew.-% |
| (Gesamtmenge
in der Tintenzusammensetzung: 1,5 Gew.-%) | |
| Reines
Wasser | Rest |
-
Diese
Komponenten wurden bei Raumtemperatur 20 min gerührt. Die erhaltene Mischung
wurde durch ein 5 μm
Membranfilter zur Herstellung einer Tintenzusammensetzung filtriert,
die 3 Gew.-% des Pigments enthielt. Beispiel
4 (1)
Herstellung einer Pigmentdispersion
| Pigment
KETBLUEEX-1 (hergestellt von Dainippon Ink and | 10
Gew.-% |
| Chemicals,
Inc.) | |
| Styrol/Acrylsäure-Copolymer
(Dispergiermittel) | 11
Gew.-% |
| Molekulargewicht
= 7000 | |
| Glycerin | 7
Gew.-% |
| Surfynol
465 | 2,5
Gew.-% |
| NaOH | 1
Gew.-% |
| Reines
Wasser | Rest |
-
Diese
Bestandteile wurden miteinander vermischt, und die Mischung wurde
zusammen mit Glasperlen (Durchmesser: 1,7 mm, Menge 1,5-fach (bezogen
auf das Gewicht) größer als
die Mischung) bei Raumtemperatur für 1 h in einer Sandmühle (hergestellt
von Yasukawa Seisakusho) zur Herstellung einer Pigmentdispersion
3 dispergiert. (2)
Herstellung einer Tintenzusammensetzung
| Pigmentdispersion
3 | 20
Gew.-% |
| Maltit | 10
Gew.-% |
| Surfynol
465 | 1
Gew.-% |
| (Gesamtmenge
in der Tintenzusammensetzung: 1,5 Gew.-%) | |
| Reines
Wasser | Rest |
-
Diese
Komponenten wurden bei Raumtemperatur 20 min gerührt. Die erhaltene Mischung
wurde durch ein 5 μm
Membranfilter zur Herstellung einer Tintenzusammensetzung filtriert,
die 2 Gew.-% des Pigments enthielt. Vergleichsbeispiel
1 (1)
Herstellung einer Pigmentdispersion
| Ruß MA7 (hergestellt
von Mitsubishi Chemical Corporation) | 10
Gew.-% |
| Styrol/Acrylsäure-Copolymer
(Dispergiermittel) | 10
Gew.-% |
| Molekulargewicht
= 7000 | |
| Ethylenglycol | 5
Gew.-% |
| Reines
Wasser | Rest |
-
Diese
Bestandteile wurden zusammen vermischt, und die Mischung wurde zusammen
mit Glasperlen (Durchmesser: 1,7 mm, Menge 1,5-fach (bezogen auf
das Gewicht) größer als
die Mischung) bei Raumtemperatur für 1 h in einer Sandmühle (hergestellt
von Yasukawa Seisakusho) zur Herstellung einer Pigmentdispersion
4 dispergiert. (2)
Herstellung einer Tintenzusammensetzung
| Pigmentdispersion
4 | 20
Gew.-% |
| Glycerin | 7
Gew.-% |
| Sucrose | 10
Gew.-% |
| TEGmBE | 6,6
Gew.-% |
| Surfynol
465 | 1
Gew.-% |
| TEA | 0,5
Gew.-% |
| Reines
Wasser | Rest |
-
Diese
Komponenten wurden bei Raumtemperatur 20 min gerührt. Die erhaltene Mischung
wurde durch ein 5 μm
Membranfilter filtriert, um eine Tintenzusammensetzung mit der gleichen
Zusammensetzung wie diejenige, die in Beispiel 1 hergestellt wurde,
herzustellen. Vergleichsbeispiel
2 (1)
Herstellung einer Pigmentdispersion
| C.I.
Pigment Black 1 6 Gew.-% | 1
6 Gew.-% |
| Styrol/Acrylsäure-Copolymer
(Dispergiermittel) | 8
Gew.-% |
| Molekulargewicht
= 7000 | |
| Diethylenglycol | 10
Gew.-% |
| Glycerin | 20
Gew.-% |
| Kaliumhydroxid | 0,4
Gew.-% |
| Reines
Wasser | Rest |
-
Die
vorstehende Mischung wurde in eine Mini-Mühle 100 (Eiger Machinery Inc.,
Bensenbille IL) eingebracht, und das Mahlen wurde bei 3000 Upm für 2 h durchgeführt. Auf
diese Weise wurde eine Pigmentdispersion 5 hergestellt. (2)
Herstellung einer Tintenzusammensetzung
| Pigmentdispersion
5 | 50
Gew.-% |
| TEGmBE | 8
Gew.-% |
| Surfynol
465 | 1
Gew.-% |
| Reines
Wasser | Rest |
-
Diese
Komponenten wurden bei Raumtemperatur 20 min gerührt. Die erhaltene Mischung
wurde durch ein 5 μm
Membranfilter filtriert, um eine Tintenzusammensetzung mit der gleichen
Zusammensetzung, wie sie in Beispiel 2 hergestellt wurde, herzustellen. Vergleichsbeispiel
3 (1)
Herstellung einer Pigmentdispersion
| Pigment
KETBLUEEX-1 (hergestellt von Dainippon Ink and | 10
Gew.-% |
| Chemicals,
Inc.) | |
| Styrol/Acrylsäure-Copolymer
(Dispergiermittel) | 11
Gew.-% |
| Molekulargewicht
= 7000 | |
| Glycerin | 7
Gew.-% |
| NaOH | 1
Gew.-% |
| Reines
Wasser | Rest |
-
Diese
Bestandteile wurden miteinander vermischt, und die Mischung wurde
zusammen mit Glasperlen (Durchmesser: 1,7 mm, Menge 1,5-fach (bezogen
auf das Gewicht) grö ßer als
die Mischung) bei Raumtemperatur für 1 h in einer Sandmühle (hergestellt
von Yasukawa Seisakusho) zur Herstellung einer Pigmentdispersion
6 dispergiert. (2)
Herstellung einer Tintenzusammensetzung
| Pigmentdispersion
6 | 20
Gew.-% |
| Maltit | 10
Gew.-% |
| Reines
Wasser | Rest |
-
Diese
Komponenten wurden bei Raumtemperatur 20 min gerührt. Die erhaltene Mischung
wurde durch ein 5 μm
Membranfilterfiltriert, um eine Tintenzusammensetzung mit der gleichen
Zusammensetzung, wie sie in Beispiel 4 hergestellt wurde, herzustellen
mit der Ausnahme, dass Surfynol 465 nicht enthalten war.
-
Bewertungsprüfungen der
Tintenzusammensetzungen
-
Die
folgenden Bewertungsprüfungen
wurden unter Verwendung eines Tintenstrahldruckers "MJ-810C", hergestellt von
Seiko Epson Corporation, durchgeführt. Die Ausstoßgeschwindigkeit
der Tinte war konstant und betrug 0,040 μg pro Punkt.
-
Bewertung 1: Punktdurchmesser
-
Ein
verschmiertes Bild (100 Prozent Leistung) mit einer Größe von 50
Punkten in der Länge
und 200 Punkten in der Breite wurde auf einen Spezialglanzfilm mit
einer Glanzoberfläche
(hergestellt von Seiko Epson Corporation) als Spezialaufzeichnungsmedium
für das
Tintenstrahldrucken gedruckt, und seine Gleichmäßigkeit wurde bewertet. Hierzu
wurde das verschmierte Bild auf weiße Streifen untersucht, die
entlang von Abtastlinien im Falle von ungleichmäßigem Aufbringen gebildet wurden.
Die Ergebnisse wurden gemäß den folgenden
Kriterien bewertet.
-
- A: Gleichmäßig verschmiertes
Bild frei von weißen
Streifen
- B: Hellfarbiges verschmiertes Gesamtbild mit weißen Streifen
teilweise auf dem aufgebrachten Bild vorhanden
- C: Grob verschmiertes Bild mit weißen Streifen auf dem gesamten
verschmierten Bild vorhanden
-
Bewertung 2: Auslaufen
-
Buchstaben
mit einer Größe von 4
Punkten, 10 Punkten und 20 Punkten und verschmierte Bilder mit einer
Größe von 50
Punkten in der Länge
und 200 Punkten in der Breite wurden auf Druckpapiere gedruckt, und
die Drucke wurden auf das Auslaufen an Kanten der Buchstaben und
der verschmierten Bilder untersucht. Für die Prüfungen verwendete Papiere waren
Xerox P Papier (Xerox Corp.), Ricopy 6200 Papier (Ricoh Co., Ltd.),
Xerox 4024 Papier (Xerox Corp.), Neenah Bond Papier (Kimberly-Clark),
Xerox R Papier (Xerox Corp., wiederverwendetes Papier) und Yamayuri
Papier (Honshu Paper Co., Ltd., wiederverwendetes Papier).
-
Die
Ergebnisse wurden gemäß den folgenden
Kriterien bewertet.
-
- A: Gute Buchstabenqualität frei von Auslaufen unabhängig von
den Papierarten
- B: Verschlechterte Qualität
aufgrund von Auslaufen auf einigen Papierarten
-
Die
Ergebnisse der Bewertung sind in der folgenden Tabelle zusammengefasst.
-
