Безводная композиция краски для струйной печати
Изобретение относится к безводной композиции краски для струйной печати. Безводная композиция краски для струйной печати содержит пигмент, полимер в количестве от 1 до 20 вес.% в пересчете на полный вес, диспергатор пигмента, органический растворитель и содержащий аминогруппу спирт в количестве от 0,01 до 3 вес.% в расчете на полный вес. Содержащий аминогруппу спирт выбран из группы, состоящей из 2-амино-1-бутанола, 2-амино-2-метил-1-пропанола, 2-амино-2-метил-1,3-пропандиола, 2-амино-2-этил-1,3-пропандиола и трис(гидроксиметил)аминометана. В качестве полимера краска содержит сложный полиэфир, акриловую смолу или поливинилхлорид. Водный экстракт указанной безводной композиции краски имеет рН от 6,0 до 10,0. Предложенная краска обеспечивает повышенную стабильность ее нагнетания и отсутствие забивания сопла печатающей головки с достижением повышенного качества печати. 6 з.п. ф-лы, 1 табл., 5 пр.
Область применения изобретения
Настоящее изобретение в общем имеет отношение к безводной композиции краски для струйной печати. Более конкретно, оно имеет отношение к безводной композиции краски (чернил) для струйной печати, которая не вызывает забивания (засорения) сопла печатающей головки устройства для струйной печати, обладает высокой стабильностью (устойчивостью) нагнетания и позволяет обеспечивать высокое качество печати печатных материалов.
Предпосылки к созданию изобретения
Известно большое число различных композиций пигментной краски для струйной печати с использованием разных растворителей. Однако, когда производят печать при помощи устройства для струйной печати с использованием такой композиции пигментной краски, может возникать забивание сопла устройства для струйной печати, что снижает качество печати печатного материала. Более того, даже если успешно произведена печать печатного материала с использованием такой композиции пигментной краски, передача цветовых характеристик не обязательно является удовлетворительной,
Например, для краски на водной основе, содержащей 2,2-дибутил-1,3-пропандиол (JP-A No. 2007-009126), было проведено исследование, которое показало отличную стабильность нагнетания.
Было также проведено исследование композиций пигментных красок на базе растворителей для струйной печати, которые содержат по меньшей мере эфиры гликоля и/или по меньшей мере лактоновое соединение и/или 2-пирролидон в растворителе (JP-А No. 2006-056990.
Сущность изобретения
Задачей настоящего изобретения является решение указанных проблем. В соответствии с настоящим изобретением предлагается безводная композиция краски для струйной печати, которая не вызывает забивания сопла печатающей головки устройства для струйной печати и обеспечивает высокую стабильность нагнетания краски, что позволяет получить высокое качество печати.
Авторы настоящего изобретения провели глубокие исследования, чтобы получить указанные результаты. Они обнаружили, что если ввести в композицию краски содержащий аминогруппу спирт, то можно получить безводную композицию краски для струйной печати, обладающую высокой стабильностью нагнетания, что позволяет решить задачу настоящего изобретения.
Конкретно в соответствии с настоящим изобретением предлагается безводная композиция краски для струйной печати, которая содержит пигмент, полимер, диспергатор пигмента, органический растворитель и спирт, при этом содержание содержащего аминогруппу спирта составляет от 0.01 до 3 вес.%, в пересчете на полный вес.
Использование безводной композиции краски для струйной печати в соответствии с настоящим изобретением позволяет исключить забивание сопла печатающей головки устройства для струйной печати, а также позволяет обеспечивать высокое качество печати печатного материала.
Подробное описание изобретения
В безводной композиции краски для струйной печати в соответствии с настоящим изобретением необходимо использовать содержащий аминогруппу спирт совместно с пигментом, полимером, диспергатором пигмента и органическим растворителем.
Далее приведено описание соответствующих компонентов безводной композиции краски для струйной печати в соответствии с настоящим изобретением.
В безводной композиции краски для струйной печати в соответствии с настоящим изобретением могут быть использованы такие пигменты, как желтые пигменты 12, 13, 14, 17, 20, 24, 31, 55, 74, 83, 86, 93, 109, 110, 117, 120, 125, 128, 129, 137, 138, 139, 147, 148, 150, 151, 153 (желтый никелевый комплекс типа нитрона), 154, 155, 166, 168, 180, 181 и 185, оранжевые пигменты 16, 36, 38, 43, 51, 55, 59, 61, 64, 65 и 71, красные пигменты 9, 48, 49, 52, 53, 57, 97, 122 (хинакридон пурпурный (мажента)), 123, 149, 168, 177, 180, 192, 202, 206, 215, 216, 217, 220, 223, 224, 226, 227, 228, 238, 240, 244 и 254, фиолетовые пигменты 19 (хинакридон пурпурный), 23, 29, 30, 32, 37, 40 и 50, синие пигменты 5, 15:1, 15:3, 15:4, 15:6, 22, 30, 64 и 80, зеленые пигменты 7 (зеленый хлорированный фталоцианин) и 36 (зеленый бромированный фталоцианин), коричневые пигменты 23, 25 и 26, черные пигменты 7 (углеродная сажа), 26, 27 и 28, оксид титана, оксид железа, ультрамарин голубой, желтый крон, сульфид цинка, синий кобальт, сульфат бария, карбонат кальция и т.п. Количество добавленного пигмента может быть определено в соответствии с видом использованного пигмента. Однако обычно оно составляет от 0,1 до 15 вес.%, а преимущественно от 0.5 до 10 вес.%. Когда указанное количество составляет меньше чем 0.1 вес.%, снижается окрашивающая способность краски. Когда указанное количество превышает 15 вес.%, усиливается тенденция забивания сопла.
Безводная композиция краски для струйной печати в соответствии с настоящим изобретением содержит полимер в качестве связующего, как и обычная композиция краски. Такими полимерами могут быть полимеры, которые используют в качестве связующего в обычных композициях краски безо всякого ограничения. В качестве таких полимеров преимущественно могут быть использованы сложные полиэфиры, акриловые смолы и винилхлориды.
В качестве сложных полиэфиров могут быть использованы как насыщенные сложные полиэфиры, так и ненасыщенные сложные полиэфиры. Сложный полиэфир может быть получен за счет реакции конденсации между многоосновной кислотой и полигидратным спиртом. В качестве примеров многоосновной кислоты для использования в сложном полиэфире можно привести: ароматические дикарбоновые кислоты, такие как фталевая кислота, изофталевая кислота, терефталевая кислота, 1,5-нафталин дикарбоновая кислота, 2,6-нафталин дикарбоновая кислота, 9,10-антрацен дикарбоновая кислота и дифеновая кислота; ароматические оксикарбоновые кислоты, такие как р-окси бензойная кислота и р-(гидроксиэтокси) бензойная кислота; алифатические дикарбоновые кислоты, такие как янтарная кислота, адипиновая кислота, азелаиновая кислота, себациновая кислота и додекановая дикарбоновая кислота; алифатические ненасыщенные многовалентные карбоновые кислоты, такие как фумаровая кислота, малеиновая кислота, итаконовая (метиленянтарная) кислота, мезаконовая кислота, циклогексеновая дикарбоновая кислота, димерная кислота, тримерная кислота и тетрамерная кислота; алициклические дикарбоновые кислоты, такие как гексагидро фталевая кислота и тетрогидро фталевая кислота; многовалентные карбоновые кислоты, такие как тримеллитовая кислота, тримезиновая кислота и пиромеллитовая кислота. Альтернативно вместо части многоосновных кислот может быть использована одноосновная кислота. В качестве примеров одноосновных кислот можно привести такие кислоты, как бензойная кислота, хлорбензойная кислота, бромбензойная кислота, парагидрокси бензойная кислота, t-бутил бензойная кислота, нафталин карбоновая кислота, 3-метил бензойная кислота, 4-метил бензойная кислота, салициловая кислота, тиосалициловая кислота, фенил уксусная кислота, антрацен карбоновая кислота, t-бутил нафталин карбоновая кислота и циклогексил аминокарбонил бензойная кислота.
В качестве примеров многоатомных спиртов для использования в сложных полиэфирах можно привести алифатические многоатомные спирты, которые содержат алифатические диолы, такие как этиленгликоль, пропиленгликоль, 1,3-пропандиол, 2,3-бутандиол, 1,4-бутандиол, 1,5-пентандиол, 1,6-гександиол, неопентилгликоль, диэтиленгликоль, дипропиленгликоль, 2,2,4-триметил-1,3-пентандиол, полиэтиленгликоль, полипропилен гликоль и политетраметиленгликоль; триолы и тетраолы, такие как триметилолэтан, триметилолпропан, глицерин и пентаэритритол; алициклические многоатомные спирты, такие как 1,4-циклогександиол, 1,4-циклогександиметанол, спирогликоль, бисфенол, гидрированный бисфенол, трициклодекан диол и трициклодекан диметанол; и ароматические многоатомные спирты, такие как параксилен гликоль, метаксилен гликоль, оргоксилен гликоль и 1,4-фенилен гликоль. Кроме того, как часть многоатомных спиртов в комбинации может быть использован одноатомный спирт.
Среднечисловая молекулярная масса сложного полиэфира для использования в соответствии с настоящим изобретением преимущественно лежит в диапазоне от 1000 до 50000, а предпочтительнее в диапазоне от 2000 до 20000. Когда среднечисловая молекулярная масса сложного полиэфира меньше чем 1000, ухудшается стойкость к этанолу пленки печатной краски. Когда эта масса больше чем 50000, может возникать явление втягивания краски, которое может неблагоприятным образом влиять на нагнетание краски, или же могут возникать другие проблемы. Тот и другой случаи являются нежелательными.
В качестве акриловых смол могут быть использованы смолы, которые получены за счет сополимеризации с обычно используемыми радикальными полимеризуемыми мономерами. В качестве примеров радикальных полимеризуемых мономеров можно привести эфиры акриловой кислоты, такие как метилакрилат, этилакрилат, изопропилакрилат, n-бутил акрилат и 2-этилгексил акрилат; эфиры метакриловой кислоты, такие как метилметакрилат, этилметакрилат, изопропилметакрилат, n-бутил метакрилат, изобутил метакрилат, t-бутил метакрилат, циклогексил метакрилат и 2-этилгексил метакрилат; ароматические винилы, такие как стирол, винил толуол и метил стирол; виниловые эфиры, такие как винилацетат и винил пропионат; гетероциклические виниловые соединения, такие как винил пирролидон; виниловые галогениды, такие как винилхлорид, винилиден хлорид и винилиден фторид; виниловые эфиры, такие как этил винил эфир и изобутил винил эфир; и олефины, такие как этилен и пропилен.
Альтернативно также могут быть использованы полимеризуемые мономеры, содержащие функциональную группу, такие как кислота или основание. В качестве примеров, содержащих функциональную группу мономеров, можно привести: содержащие карбоксильную группу мономеры, такие как акриловая кислота, метакриловая кислота, малеиновая кислота, фумаровая кислота, итаконовая кислота, моно n-бутил малеат, моно n-бутил фумарат, моно n-бутил итаконат и кротоновая кислота; содержащие гидроксильную группу эфиры (мет)акриловой кислоты, такие как 2-гидроксиэтил (мет)акрилат, 2-гидроксипропил (мет)акрилат, 3-гидроксипропил (мет)акрилат, 4-гидроксибутил (мет)акрилат, (2-гидроксиметил) этил акрилат, (2-гидроксиметил) бутил акрилат, (4-гидроксиметил циклогексил) метил (мет)акрилат, глицерин моно(мет)акрилат, 2-(мет) акрилоилоксиэтил 2-гидроксипропил фталат и 2-гидрокси-3-феноксипропил (мет)акрилат; содержащие амидную группу мономеры, такие как акриламид, метакриламид, амид малеиновой кислоты и диацетон акриламид; содержащие глицидильную группу мономеры, такие как глицидил метакрилат и аллил глицидилэфир; содержащие циангруппу мономеры, такие как акрилонитрил и мет акрилонитрил; диены, такие как бутадиен и изопрен; содержащие гидроксильную группу аллиловые соединения, такие как аллиловый спирт и 2-гидроксиэтил аллил эфир; содержащие третичную аминогруппу мономеры, такие как диметиламино этил метакрилат и диэтиламино этил метакрилат; содержащие алкоксильную группу мономеры, такие как винил триметоксисилан, винил триэтоксисилан, винил триизопропоксисилан, винил трис(р-метоксиэтокси) силан, винил метилдиметоксисилан, винил метилдиэтоксисилан, винил диметилметоксисилан, винил диметилэтоксисилан, 3-метакрилоксипропил триметоксисилан, 3-метакрилоксипропил триэтоксисилан, 3-метакрилоксипропилметил диметоксисилан и 3-метакрилоксипропилметил диэтоксисилан. Альтернативно также могут быть использованы мономеры, имеющие две или больше ненасыщенных связей на молекулу, такие как диаллил фталат, дивинилбензол, аллил акрилат и триметилолпропан триметакрилат. Эти мономеры могут быть использованы отдельно или же они также могут быть использованы в комбинации с двумя или несколькими другими мономерами.
Что касается винилхлоридов, то могут быть использованы различные винилхлориды, в качестве примеров которых можно привести сополимеризованные полимеры винилхлорида и других мономеров, такие как винилацетат, винилиден хлорид, акриловую кислоту и малеиновую кислоту. Предпочтительным винилхлоридом является сополимеризованный полимер винилхлорид/ винилацетат, полученный за счет сополимеризации винилхлорида и винилацетат. Особенно предпочтительным является сополимеризованный полимер с молекулярной массой 30,000 или меньше.
Без ограничения могут быть использованы и другие полимеры, не указанные здесь выше, а также любые полимеры, которые используют в известных композициях краски. В качестве примеров таких полимеров можно привести: амино полимеры, такие как эпоксидная смола, феноло-альдегидный полимер, новолак (новолачная фенолформальдегидная смола), модифицированный канифолью фенолоформальдегидный полимер, меламин и бензогуанамин, полиамид; эфиры целлюлозы, такие как диацетат целлюлозы, триацетат целлюлозы, нитроцеллюлоза, нитрат целлюлозы, пропионат целлюлозы и ацетат бутират целлюлозы, и эфиры целлюлозы, такие как метил целлюлозы, этил целлюлозы, бензил целлюлозы, тритил целлюлозы, циан этил целлюлозы, карбоксиметил целлюлозы, карбоксиэтил целлюлозы и амино этил целлюлозы.
Указанные полимеры могут быть использованы в комбинации. Однако для улучшения сцепления с материалом основы при печати безводная композиция краски для струйной печати в соответствии с настоящим изобретением преимущественно должна содержать любой сложный полиэфир, акриловую смолу и винилхлорид в качестве полимера.
Содержание полимера для использования в безводной композиции краски для струйной печати в соответствии с настоящим изобретением преимущественно составляет от 1 до 20 вес.%, а предпочтительнее от 1 до 10 вес.%. Когда содержание полимера составляет меньше чем 1 вес.%, неблагоприятным образом снижается сцепление с материалом основы. Когда содержание полимера составляет больше чем 20 вес.%, вязкость композиции краски возрастает, что неблагоприятным образом повышает нестабильность нагнетания краски. Таким образом, тот и другой случаи не являются предпочтительными.
В безводной композиции краски для струйной печати в соответствии с настоящим изобретением используют диспергатор пигмента, для того чтобы улучшить дисперсность пигмента.
В качестве диспергаторов пигмента могут быть использованы полимеры типа полиамида, содержащие гидроксильную группу эфиры карбоновой кислоты, соль полиамино амида с длинной цепью эфира кислоты с высокой молекулярной массой, соли поликарбоновой кислоты с высокой молекулярной массой, соль полиамино амида с длинной цепью с эфиром полярной кислоты, эфиры ненасыщенной кислоты с высокой молекулярной массой, модифицированный полиуретан, модифицированный полиакрилат, анионный активатор типа полиэфира, формалин конденсатные соли нафталинсульфоновой кислоты, формалин конденсатные соли ароматической сульфоновой кислоты, эфиры полиоксиэтилен алкилфосфорной кислоты, полиоксиэтилен нонилфенил эфир, стеарил амин ацетат и т.п.
В безводной композиции краски для струйной печати в соответствии с настоящим изобретением в качестве диспергатора пигмента преимущественно используют полиэфир полиамид, содержащий две амидные группы или больше на молекулу и имеющий среднечисловую молекулярную массу от 700 до 15000. Количество добавленного диспергатор пигмента варьируется в зависимости от вида использованного пигмента. Однако это количество в композиции краски обычно преимущественно составляет от 0.1 до 15 вес.%, а предпочтительнее от 0.5 до 10 вес.%, чтобы существенно улучшить дисперсность пигмента.
Полиэфир полиамид получают за счет реакции друг с другом законченного кислотой сложного полиэфира и полиаминного соединения, имеющего две аминогруппы или больше на молекулу. В качестве примеров полиэфир полиамида можно привести Solsperse 32000, Solsperse 32500, Solsperse 32600, Solsperse 33500, Solsperse 34750, Solsperse 35100, Solsperse 37500 и т.п., выпускаемые фирмой Lubrisol Corp. и BYK9077, и т.п., выпускаемые фирмой BYK-Chemie Japan KK.
В этой связи следует указать, что когда число амидных групп на молекулу полиэфир полиамида составляет меньше чем 2, он не обеспечивает оптимальную дисперсность пигмента. В том случае, когда среднечисловая молекулярная масса составляет меньше чем 700, дисперсность пигмента снижается. Когда среднечисловая молекулярная масса превышает 15000, дисперсность краски снижается. Таким образом, тот и другой случаи не являются предпочтительными.
В безводной композиции краски для струйной печати в соответствии с настоящим изобретением используют органический растворитель, аналогичный растворителю, который используют для известной краски.
В качестве примеров органических растворителей можно упомянуть спирты, такие как метиловый спирт, этиловый спирт, n-пропиловый спирт, изопропиловый спирт, n-бутиловый спирт, тридесиловый спирт, циклогексиловый спирт и 2-метилциклогексиловый спирт; гликоли, такие как этиленгликоль, диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, полиэтиленгликоль, пропиленгликоль, дипропилен гликоль и глицерин; эфиры гликоля, такие как монометиловый эфир этиленгликоля, моноэтиловый эфир этиленгликоля, монобутиловый эфир этиленгликоля, диэтиловый эфир этиленгликоля, диметиловый эфир этиленгликоля, монометиловый эфир диэтиленгликоля, моноэтиловый эфир диэтиленгликоля, монобутиловый эфир диэтиленгликоля, этил метиловый эфир диэтиленгликоля, диметиловый эфир диэтиленгликоля, диэтиловый эфир диэтиленгликоля, дибутиловый эфир диэтиленгликоля, монометиловый эфир пропиленгликоля, моноэтиловый эфир пропиленгликоля, монобутиловый эфир пропиленгликоля, монометиловый эфир дипропиленгликоля, моноэтиловый эфир дипропиленгликоля, диметиловый эфир пропиленгликоля, диметиловый эфир дипропиленгликоля, диэтиловый эфир пропиленгликоля, диэтиловый эфир дипропиленгликоля, монометиловый ацетат этиленгликоля, моноэтиловый ацетат этиленгликоля, монобутиловый ацетат этиленгликоля, монометиловый ацетат диэтиленгликоля, монометиловый эфир ацетат этиленгликоля, моноэтиловый эфир ацетат этиленгликоля, монобутиловый эфир ацетат этиленгликоля, монометиловый эфир ацетат пропиленгликоля, моноэтиловый эфир ацетат пропиленгликоля, моноэтиловый ацетат диэтиленгликоля, монобутиловый ацетат диэтиленгликоля и монобутиловый эфир триэтиленгликоля; эфиры, такие как этилацетат, изопропилен ацетат, n-бутил ацетат, метиллактат, этиллактат и бутиллактат; кетоны, такие как ацетон, метил этил кетон, метил изобутил кетон, циклогексанон, изофорон и диацетоновый спирт; и, кроме того, толуол, ксилол, ацетонитрил, γ-бутиролактон, γ-валеролактон и т.п. Из указанных растворителей выбирают различные растворители, которые согласуются с характеристиками сопла печатающей головки, с надежностью и с характеристикой сушки. При необходимости может быть использована смесь нескольких растворителей.
Безводная композиция краски для струйной печати в соответствии с настоящим изобретением преимущественно содержит гликоль эфиры в качестве органических растворителей, из которых этил-метиловый эфир диэтиленгликоля, диэтиловый эфир диэтиленгликоля, дибутиловый эфир диэтиленгликоля, монометиловый эфир дипропиленгликоля, диметиловый эфир дипропиленгликоля, монометиловый эфир ацетат пропиленгликоля, моноэтиловый эфир ацетат диэтиленгликоля и монобутиловый эфир ацетат диэтиленгликоля являются предпочтительными по причине их отличных характеристик печати.
Безводная композиция краски для струйной печати в соответствии с настоящим изобретением содержит содержащий аминогруппу спирт и поэтому не вызывает забивания сопла печатающей головки устройства для струйной печати, что приводит к отличному качеству печати печатного материала.
Что касается содержащих аминогруппу спиртов, следует упомянуть 2-амино-1-бутанол, 2-амино-2-метил-1-пропанол, 2-амино-2-метил-1,3-пропандиол, 2-амино-2-этил-1,3-пропандиол, трис(гидроксиметил)амино метан и т.п. Однако особенно предпочтительными являются 2-амино-2-этил-1,3-пропандиол или 2-амино-2-метил-1,3-пропандиол по причине их отличных характеристик печати.
Что касается содержащих аминогруппу спиртов, то могут быть использованы множество подходящих соединений. Необходимо, чтобы в композиции краски содержание этих соединений составляло от 0.01 до 3 вес.%, а преимущественно от 0.1 до 2 вес.%.
Когда содержание содержащего аминогруппу спирта составляет меньше чем 0.01 вес.%, может происходить забивание сопла. Когда указанное содержание превышает 3 вес.%, то возникает проблема загустевания краски за счет агрегации пигмента. Таким образом, тот и другой случаи не являются предпочтительными.
Содержание содержащего аминогруппу спирта преимущественно составляет от 0.01 до 5 вес.%, а предпочтительнее от 0.1 до 2 вес.% на 100 вес.% органического растворителя. Когда указанное содержание составляет меньше чем 0.01 вес.% на 100 вес.% органического растворителя, могут происходить забивание сопла и коррозия головки. Когда указанное содержание превышает 5 вес.%, могут происходить неблагоприятные загустевания краски за счет агрегации пигмента и снижения стойкости к этанолу пленки печатной краски. Таким образом, тот и другой случаи не являются предпочтительными.
Для водного экстракта безводной композиции краски для струйной печати в соответствии с настоящим изобретением рН преимущественно составляет от 6.0 до 10.0 для того, чтобы при печати не происходило забивание сопла и чтобы можно было получить печатный материал с отличным качеством печати. Когда рН водного экстракта составляет меньше чем 6.0, может происходить коррозия печатающей головки. Когда рН составляет больше чем 10.0, может происходить неблагоприятное загустевание краски за счет агрегации пигмента. Таким образом, тот и другой случаи не являются предпочтительными. Значение рН водного экстракта преимущественно составляет от 6.5 до 8.5.
Для получения водного экстракта композиции краски композицию краски добавляют в дистиллированную воду из расчета 1 г на 100 г и хорошо перемешивают. После отстаивания в течение небольшого промежутка времени измеряют рН водного экстракта при помощи рН-метра.
Более того, рН водного экстракта композиции краски может быть подстроен в диапазоне от 6.0 до 10.0 за счет тонкого регулирования количества содержащего аминогруппу спирта, добавляемого в композицию краски.
Безводная композиция краски для струйной печати в соответствии с настоящим изобретением в основном содержит пигмент, полимер, диспергатор пигмента, органический растворитель и содержащий аминогруппу спирт. Однако, в зависимости от вида использования по назначению, в комбинации могут быть использованы такие добавки, как модификатор поверхности, поглотитель ультрафиолетового излучения, стабилизатор светового излучения, антиоксидант и пластификатор.
Безводная композиция краски для струйной печати в соответствии с настоящим изобретением может быть использована в различных устройствах для струйной печати. В качестве примеров таких устройств струйной печати можно привести системы выбрасывания композиции краски за счет процесса регулирования заряда и за счет процесса подачи краски по запросу.
Безводная композиция краски для струйной печати в соответствии с настоящим изобретением также преимущественно может быть использована для печати при помощи устройства струйной печати большого размера, например для наружных устройств, таких как устройства отображения информации. Кроме того, она может быть использована при цветной графической печати или печати видеоизображений, так как позволяет обеспечивать четкий контраст и отличное качество изображения.
Сторону печати (сторону нанесения композиции краски) после струйной печати сушат при обычных температурах, составляющих несколько сот градусов Цельсия, что приводит к образованию сухой пленки краски. В этой связи следует указать, что для печати в соответствии с настоящим изобретением без ограничения может быть использован любой подходящий материал основы при условии, что он не деформируется и не изменяет свою природу при условиях сушки стороны печати (стороны нанесения композиции краски). В качестве примеров таких материалов основы можно привести металл, стекло, пластмассу, бумагу с покрытием полимером на поверхности, пластиковые листы и пленку, а также наружные устройства, такие как устройства отображения информации.
Примеры
Далее настоящее изобретение будет описано более подробно со ссылкой на Примеры и Сравнительные Примеры. В описании доли и "%" даны как весовые проценты.
Примеры 1-5 и Сравнительные Примеры 1-5
В Таблице показаны смеси, которые содержат компоненты в заданных перемешанных количествах (частей по массе). Эти смеси были приготовлены за счет перемешивания в течение 3 часов при помощи песчаной мельницы, в результате получили композиции краски Примеров 1-5 и Сравнительных Примеров 1-5.
Что касается использованных пигментов, то углеродная сажа представляет собой Monarch 1000 (выпускаемый фирмой Cabot Corporation); хинакридон пурпурный представляет собой PASTOGEN Super Magenta RG (выпускаемый фирмой Dai Nippon Ink и Chemicals, Inc.); фталоцианин голубой представляет собой Irgalite Blue 8700 (выпускаемый фирмой Ciba Speciality Chemicals); и никелевый комплекс представляет собой E4GN-GT (выпускаемый фирмой LANXESS К.К.). Что касается полимеров, то сложный полиэфир представляет собой VYLON GK810 (выпускаемый фирмой TOYOBO Co., Ltd., среднечисловая молекулярная масса = 6000, температура стеклования Tg = 46°С, кислотное число = 5 мг КОН/ г, гидроксильное число = 19 мг КОН/ г); акриловая смола представляет собой DYANAL MB 2660 (выпускаемый фирмой MITSUBISHI RAYON CO., LTD, средневзвешенная молекулярная масса = 65000, Tg=52°С, кислотное число = 3 мг КОН/ г); винилхлорид представляет собой SOLBIN CL (выпускаемый фирмой Nissin Chemical Industry Co., Ltd, сополимер винилхлорида и винилацетата, среднечисловая молекулярная масса = 25000, Tg = 70°С). Что касается диспергатора пигмента, то полиэфир полиамид А представляет собой Solsperse 32000 (выпускаемый фирмой Lubrisol Corp., концентрация твердых веществ 100% и среднечисловая молекулярная масса = 1500), а полиэфир полиамид В представляет собой BYK9077 (выпускаемый фирмой BYK-Chemie Japan KK., концентрация твердых веществ 99% и среднечисловая молекулярная масса = 1400).
Для соответствующих композиций краски Примеров 1-5 и Сравнительных Примеров 1-5 вязкость, размер частиц, рН водного экстракта, стабильность нагнетания сопла, стабильность дисперсии и стойкость к этанолу были измерены при помощи указанных далее методик и была произведена их оценка при помощи указанных далее критериев.
Измерение вязкости
Вязкость композиции краски измеряли при 20°С при помощи вискозиметра В типа непосредственно после приготовления композиции краски
Измерение диаметра частиц
Для измерения размера частиц каждой композиции краски измеряли средний диаметр (D50) частиц композиции краски непосредственно после ее приготовления при помощи устройства лазерного дифракционного типа для измерения распределения частиц по размерам (устройство "SALD-7000", выпускаемое фирмой SHIMADZU CORPORATION).
рН водного экстракта
Значение рН водного экстракта каждой композиции краски измеряли при 20°С при помощи рН-метра путем добавки по каплям 1 г композиции краски в 100 г дистиллированной воды, с использованием делительной воронки, после чего производили тщательное перемешивание смеси и отстаивание в течение небольшого промежутка времени, а затем отделяли водный экстракт (часть нижнего слоя).
Стабильность дисперсии
Каждую композицию краски хранили при температуре 60°С в течение одного месяца в закрытом контейнере, а затем отбирали из него для измерений. Вязкость и диаметр частиц измеряли указанным выше образом. Оценку соответствующих изменений между исходным состоянием и состоянием после хранения в течение одного месяца проводили на основании следующих критериев:
©: Изменения вязкости и диаметра частиц находятся в пределах ±5%.
ο: По меньшей мере изменение вязкости и/или диаметра частиц превышает ±5% и находятся в пределах ±10%.
X: По меньшей мере изменение вязкости и/или диаметра частиц превышает ±10%.
Стабильность нагнетания сопла
Производили печать изображений непрерывно в течение 8 часов при помощи устройства для струйной печати большого формата. Затем прекращали печать на 1 неделю при условиях окружающей температуры 40°С и влажности 65%, после чего опять производили печать непрерывно в течение одного часа. Оценку качества печати производили визуально на основании следующих критериев:
о: 80% или больше точек печати надлежащим образом распечатаны в заданных положениях,
Δ: больше чем 20% и меньше чем 80% точек печати претерпевают смещение,
X: 80% или больше точек печати претерпевают смещение.
Стойкость к этанолу
При помощи устройства для струйной печати большого формата производили печать изображения на белом листе из винилхлорида, а затем производили сушку. После этого поверхность с распечатанным изображением протирали тканью, пропитанной 50 вес.% водным раствором этанола (этилового спирта), и визуально оценивали качество поверхности на основании следующих критериев:
©: Никаких изменений нет.
о: Краска частично отслоилась и печать выглядит бледной.
X: Краска отслоилась и видна основа.
Результаты измерений и результаты оценки приведены в Таблице.
| Композиция краски | Пример | Сравнительный пример | |||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||
| Пигмент | Углеродная сажа | 4 | 4 | 4 | 4 | ||||||
| Хинакридон пурпурный | 3 | 3 | |||||||||
| Фталоцианин голубой | 4 | 4 | |||||||||
| Никелевый комплекс | 3 | 3 | |||||||||
| Полимер | Сложный полиэфир | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 | ||||
| Акриловая смола | 8 | 8 | |||||||||
| Винилхлорид | 8 | 8 | |||||||||
| Органический растворитель | Этил-метиловый эфир диэтиленгликоля | 50 | 80 | 76 | 65 | 35 | 50 | 76 | 77 | 65 | 36 |
| Диэтиловый эфир диэтиленгликоля | 34 | 20 | 50 | 30 | 21 | 50 | |||||
| Гликоль-монометиловый эфир дипропилена | 5 | 5 | 5 | 5 | |||||||
| γ-бутиролактон | 1 | 1 | 1 | 1 | |||||||
| Изофорон | 5 | 5 | |||||||||
| Содержащий аминогруппу спирт | 2-амино-2-этил-1,3-пропандиол | 1 | 1 | 1 | 5 | 0.005 | |||||
| 2-амино-2-метил-1,3-пропандиол | 1 | 5 | |||||||||
| 2-амино-2-метил-1-пропанол | 1 | 0.001 | |||||||||
| Диспергатор пигмента | Полиэфир полиамид А | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | ||
| Полиэфир полиамид В | 2 | 2 | |||||||||
| Свойства краски | Вязкость (mPa·s, 20°) | 4.6 | 4.5 | 4.7 | 4.8 | 4.4 | 4.9 | 4.8 | 4.7 | 4.8 | 4.4 |
| Диаметр частиц D50 (нм) | 85 | 90 | 125 | 145 | 110 | 85 | 90 | 125 | 145 | 110 | |
| pH водного экстракта (20°С) | 7.1 | 7.5 | 7.1 | 6.9 | 7.7 | 10.9 | 10.5 | 4.9 | 3.9 | 5.3 | |
| Стабильность нагнетания сопла | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | X | X | X | X | X | |
| Стабильность дисперсии | © | © | ○ | ○ | © | X | X | ○ | ○ | © | |
| Стойкость к этанолу | © | © | © | © | © | X | X | © | © | © |
Как это показано в Таблице, композиции краски в соответствии с Примерами 1-5 настоящего изобретения обеспечивают благоприятные результаты оценки соответствующих испытуемых образцов, что свидетельствует о том, что композиции краски являются благоприятными для печати.
С другой стороны, композиции краски в соответствии со Сравнительными Примерами 1-4, в которых используют содержащий аминогруппу спирт, не соответствующий настоящему изобретению, вызывают забивание сопла и приводят к ухудшению качества печати. Кроме того, композиция краски в соответствии со Сравнительным Примером 5, в которой используют содержащий аминогруппу спирт, также вызывает забивание сопла и приводит к дефектной печати.
1. Безводная композиция краски для струйной печати, которая содержит пигмент, полимер, диспергатор пигмента, органический растворитель и содержащий аминогруппу спирт, отличающаяся тем, что содержание содержащего аминогруппу спирта составляет от 0,01 до 3 вес.% в пересчете на полный вес,
где содержащий аминогруппу спирт выбран из группы, состоящей из 2-амино-1-бутанола, 2-амино-2-метил-1-пропанола, 2-амино-2-метил-1,3-пропандиола, 2-амино-2-этил-1,3-пропандиола и трис(гидроксиметил)аминометана, и
содержание полимера составляет от 1 до 20 вес.% в пересчете на полный вес.
2. Безводная композиция краски для струйной печати по п.1, отличающаяся тем, что рН водного экстракта композиции составляет от 6,0 до 10,0.
3. Безводная композиция краски для струйной печати по п.1 или 2, отличающаяся тем, что содержащий аминогруппу спирт представляет собой 2-амино-2-этил-1,3-пропандиол или 2-амино-2-метил-1,3-пропандиол.
4. Безводная композиция краски для струйной печати по п.1, отличающаяся тем, что органический растворитель содержит эфиры гликоля.
5. Безводная композиция краски для струйной печати по п.1, отличающаяся тем, что содержание содержащего аминогруппу спирта составляет от 0,01 до 5 вес.% на 100 вес.% органического растворителя.
6. Безводная композиция краски для струйной печати по п.1, отличающаяся тем, что диспергатор пигмента представляет собой полиэфир полиамид, содержащий две амидные группы или больше на молекулу и имеющий среднечисловую молекулярную массу от 700 до 1500.
7. Безводная композиция краски для струйной печати по п.1, отличающаяся тем, что полимер выбран из группы, в которую входят сложный полиэфир, акриловая смола и винилхлорид.
