Чернила для струйной печати, способ струйной записи и материал, записанный чернилами
Изобретение относится к чернилам для струйной печати. Чернила содержат воду, водорастворимый органический растворитель с температурой кипения не более 250°С, но выше температуры кипения воды; пигмент и поликарбонатуретановые полимерные частицы. Указанные полимерные частицы представляют собой продукт реакции поликарбонатполиола и алифатического или алициклического полиизоцианата. Указанный растворитель содержит 50% по массе или более диольного соединения. Причем 50% по массе или более указанного растворителя имеет температуру кипения 200°С или ниже. Описываются также способ струйной записи с использованием указанных чернил и материал, записанный указанными чернилами. Предложенные чернила обладают повышенной способностью к смачиванию и растеканию по непористым основам, а также к высыханию, и обеспечивают изображения с повышенной устойчивостью к царапанию и этанолу с высокими показателями плотности, степени блеска и адгезии. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 2 ил., 4 табл.
Область техники, к которой относится настоящее изобретение
Настоящее изобретение относится к чернилам для струйной печати, которые являются наиболее подходящими для записи на основе, способу струйной записи и материалу, записанному чернилами.
Уровень техники настоящего изобретения
Струйные принтеры обладают преимуществами низкого уровня шума, низких эксплуатационных затрат, простоты цветной печати, так что они широко применяются в обычном домашнем обиходе в качестве аппарата для вывода цифрового сигнала.
В последние годы, струйные принтеры применяют для промышленного применения, такого как устройство отображения информации, плакат или доска объявлений, а также для домашнего применения. Однако в случае промышленного применения, применяют непористую среду для записи, такую как пластмассовая пленка, потому что пористая среда для записи обладает недостатком, заключающимся в недолговечности, такой как пониженная светостойкость, водостойкость или износостойкость. Следовательно, разрабатываются чернила для непористой среды для записи. Например, широко применяют чернила для струйной печати на основе растворителя, которые содержат органический растворитель в качестве среды и УФ-отверждаемые чернила для струйной печати, которые содержат полимеризуемый мономер в качестве основного ингредиента.
Однако чернила для струйной печати на основе растворителя не являются предпочтительными с точки зрения нагрузки на окружающую среду, потому что они испаряют большое количество растворителя в атмосферу. УФ-отверждаемые чернила для струйной печати могут вызывать сенсибилизацию кожи в зависимости от типа мономера, который будут применять. Кроме того, в основной блок принтера требуется встраивать дорогое устройство, генерирующее ультрафиолетовое излучение, что ограничивает область применения данных чернил.
С точки зрения описанного выше уровня техники, недавно разработаны водные чернила для струйной записи, которые можно печатать непосредственно на непористой основе (см. PTL 1 и 2).
Однако упоминают, что водные чернила являются в некоторой степени хуже чернил для струйной печати на основе растворителя относительно качества изображения.
Во-первых, непористая основа, такая как пластмассовая пленка, легко отталкивает воду, которая представляет собой основной ингредиент водных чернил, так что капли чернил, выбрасываемые из головки, с трудом смачивают и растекаются по основе. Как результат, на твердом изображении остаются микропустоты и трудно получить высокую плотность изображения.
Во-вторых, чернила по существу не проникают в непористую основу. Следовательно, чернила, выбрасываемые на основу, должны быстро высыхать. Однако вода, служащая в качестве основного растворителя водных чернил, и водорастворимый органический растворитель, служащий в качестве добавки, ухудшают способность к высыханию чернил, что имеет тенденцию вызывать нарушение высыхания. Соответственно, может возникать отмарывание чернил, так называемое слипание, когда печатное изделие помещают поверх другого или скручивают.
Кроме того, непористая основа часто имеет большую степень блеска.
Следовательно, для того чтобы препятствовать нарушению целостности записанного материала за счет распределения его между частью, на которой осуществляют печать, и частью, на которой печать не осуществляют, при печати, требуются чернила, которые могут достигать высокой степени блеска. Однако в случае водных чернил, в отличие от чернил на основе растворителя, в которых полимер растворяется в чернилах, частицы сплавляются друг с другом, посредством этого образуя пленочное покрытие, так что ее поверхность становится шероховатой, и степень блеска ухудшается.
Кроме того, относительно стойкости изображения, не достигают удовлетворительных стойкости к царапанию и этанолоустойчивости. Следовательно, истина заключается в том, что требуются водные чернила, обладающие более хорошими свойствами.
Между тем, водные чернила для струйной печати, содержащие поликарбонатуретановые полимерные частицы, уже были известны до подачи настоящей патентной заявки (см. PTL 3 и 4). Однако не исследовали состав чернил для непористой основы. Существуют исследования только общепринятых пигментных чернил.
Список цитируемых источников
Патентная литература
PTL 1 выложенная японская патентная заявка (JP-A) No. 2005-220352.
PTL 2 JP-A No. 2011-094082.
PTL 3 JP-A No. 2010-053328.
PTL 4 JP-A No. 2012-077118.
Сущность настоящего изобретения
Техническая проблема
Цель настоящего изобретения заключается в обеспечении чернил для струйной печати, капли которых смачивают и растекаются по основе, не оставляя любых пустот, которые могут обеспечивать высокую плотность изображения и степень блеска, которые обладают превосходной способностью к высыханию и которые обеспечивают высокую стойкость к царапанию, этанолоустойчивость и адгезинное свойство на напечатанной части, когда чернила печатают на основе.
Решение проблемы
Способ решения приведенных выше проблем является следующим:
чернила для струйной печати, содержащие
воду;
водорастворимый органический растворитель;
пигмент; и
поликарбонатуретановые полимерные частицы,
где водорастворимый органический растворитель содержит 50% по массе или более диольного соединения, и
где водорастворимый органический растворитель содержит 50% по массе или более водорастворимого органическго растворителя, имеющего температуру кипения 200°C или ниже.
Полезные эффекты настоящего изобретения
Настоящее изобретение может решить приведенные выше существующие проблемы, достичь приведенной выше цели и обеспечить чернила для струйной печати, капли которых смачивают и растекаются по основанию, не оставляя любых пустот, которые могут обеспечивать высокую плотность изображения и степень блеска, которые обладают превосходной способностью к высыханию и которые обеспечивают высокую стойкость к царапанию, этанолоустойчивость и адгезинное свойство на напечатанной части, где чернила печатают на основании.
В частности, чернила для струйной печати настоящего изобретения могут давать изображение, имеющее превосходную степень блеска и стойкость изображения при нанесении на непористую основу, такую как пластмассовая пленка.
Краткое описание чертежей
Фигура 1 представляет собой схематическое изображение, иллюстрирующее один пример струйного записывающего устройства серийного типа.
Фигура 2 представляет собой схематическое изображение, иллюстрирующее один пример конфигурации в основном блоке струйного записывающего устройства, показанного на фигуре 1.
Описание вариантов осуществления
(Чернила для струйной печати)
Чернила для струйной печати настоящего изобретения (в настоящем изобретении ниже можно называть "чернила") содержат, по меньшей мере, воду, водорастворимый органический растворитель, пигмент и поликарбонатуретановые полимерные частицы и, в случае необходимости, дополнительно содержат другие ингредиенты.
Чернила для струйной печати содержат водорастворимый органический растворитель для того, чтобы препятствовать высыханию чернил на поверхности сопла и обеспечить смачивание чернилами среды для записи. В общем, водорастворимый органический растворитель имеет большую температуру кипения, чем вода, так что водорастворимый органический растворитель высыхает с трудом. Соответственно, водорастворимый органический растворитель, имеющий относительно низкую температуру кипения, следует применять для того, чтобы обеспечить способность к высыханию, требуемую в настоящем изобретении. Однако, когда органический растворитель высыхает быстро, как правило, полимерные частицы преждевременно образуют пленку. Как результат, нельзя получить достаточно однородное пленочное покрытие, и прочность пленки и степень блеска пленочного покрытия ухудшаются.
Следовательно, изобретатели настоящего изобретения исследовали соотношение между полимерной эмульсией и водорастворимым органическим растворителем и обнаружили, что поликарбонатуретановые полимерные частицы обеспечивают образование однородной пленки. Кроме того, они обнаружили, что 50% по массе или более водорастворимого органического растворителя, содержащегося в чернилах, должно составлять диольное соединение; и 50% по массе или более, предпочтительно 70% по массе - 90% по массе водорастворимого органического растворителя, должен составлять водорастворимый органический растворитель, имеющий температуру кипения 200°C или ниже. Когда содержание диольного соединения или водорастворимого органического растворителя, имеющего температуру кипения 200°C или ниже, является меньшим чем 50% по массе, полученные в результате чернила обладают низкой способностью к высыханию, так что они не могут образовывать удовлетворительное пленочное покрытие, и возникает слипание.
<Поликарбонатуретановые полимерные частицы>
Поликарбонатуретановый полимер обладает превосходной водостойкостью, стойкостью против теплового старения, износостойкостью и метеоустойчивостью из-за высокой когезии карбонатной группы, так что он является пригодным для печатного изделия, применяемого в жестких внешних условиях, таких как вне помещений. Поликарбонатуретановый полимер, как применяют в настоящем изобретении, относится к продукту реакции поликарбонатполиола и полиизоцианата.
В качестве поликарбонатполиола, например, можно применять поликарбонатполиолы, полученные реакцией переэтерификации между эфиркарбонатом и полиолом в присутствии катализатора, или поликарбонатполиолы, полученные реакцией между фосгеном и бисфенолом A.
В качестве карбонатного эфира можно применять, например, метилкарбонат, диметилкарбонат, этилкарбонат, диэтилкарбонат, циклокарбонат или дифенилкарбонат. В качестве полиола, который будет реагировать с карбонатным эфиром, можно применять, например, низкомолекулярные диольные соединения, такие как этиленгликоль, диэтиленгликоль, 1,2-пропиленгликоль, дипропиленгликоль, 1,4-бутандиол, 1,5-пентандиол, 3-метил-1,5-пентандиол, неопентилгликоль и 1,4-циклогександиол; полиэтиленгликоль или полипропиленгликоль.
Полиизоцианат конкретно не ограничен. Его примеры включают ароматические полиизоцианатные соединения, такие как 1,3-фенилендиизоцианат, 1,4-фенилендиизоцианат, 2,4-толилендиизоцианат (TDI), 2,6-толилендиизоцианат, 4,4'-дифениленметандиизоцианат (MDI), 2,4-дифенилметандиизоцианат, 4,4'-диизоцианатобифенил, 3,3'-диметил-4,4'-диизоцианатобифенил, 3,3'-диметил-4,4'-диизоцианотобифенилметан, 1,5-нафтилендиизоцианат, м-изоцианатофенилсульфонилизоцианат и п-изоцианатофенилсульфонилизоцианат; алифатические полиизоцианатные соединения, такие как этилендиизоцианат, тетраметилендиизоцианат, гексаметилендиизоцианат (HDI), додекаметилендиизоцианат, 1,6,11-ундекатриизоцианат, 2,2,4-триметилгексаметилендиизоцианат, лизиндиизоцианат, 2,6-диизоцианатометилкапроат, бис(2-изоцианатоэтил)фумарат, бис(2-изоцианатоэтил)карбонат и 2-изоцианатоэтил-2,6-диизоцианатогексаноат, изофорондиизоцианат (IPDI), 4,4'-дициклогексилметандиизоцианат (гидрогенизированный MDI), циклогексилендиизоцианат, метилциклогексилендиизоцианат (гидрогенизированный TDI), бис(2-изоцианатоэтил)-4-циклогексен-1,2-дикарбоксилат, 2,5-норборнандиизоцианат и 2,6-норборнандиизоцианат. Их можно применять отдельно или в комбинации.
Чернила настоящего изобретения предназначены для применения вне помещений, такого как плакат или указатель, так что необходимо получить пленочное покрытие, обладающее превосходной метеоустойчивостью в течение длительного периода времени. С этой точки зрения, предпочтительно применять алифатические или алициклические диизоцианаты.
Кроме того, чернила настоящего изобретения предпочтительно содержат, по меньшей мере, один алициклический диизоцианат. В случае, когда поликарбонатуретановые полимерные частицы имеют структуры, полученные из алициклического диизоцианата, полученные в результате чернила дополнительно обладают повышенной стойкостью к царапанию и этанолоустойчивостью. Изофорондиизоцианат и дициклогексилметандиизоцианат являются особенно предпочтительными. Содержание алициклического диизоцианата составляет предпочтительно 60% по массе или более относительно суммарного содержания изоцианатных соединений.
В чернилах настоящего изобретения, поликарбонатуретановые полимерные частицы добавляют в виде полимерной эмульсии, в которой поликарбонатуретановые полимерные частицы распределены в водной среде. Содержание сухого вещества полимера в полимерной эмульсии составляет предпочтительно 20% по массе или более. Когда содержание сухого вещества составляет 20% по массе или более, отсутствуют проблемы с формулированием полученных в результате чернил. Объемный средний диаметр частиц уретановых полимерных частиц составляет предпочтительно 10 нм - 350 нм с точки зрения стабильности при хранении и стабильности при выбросе полученных в результате чернил.
После распределения уретановых полимерных частиц в водной среде, можно применять принудительное эмульгирование, применяя диспергирующий агент. В случае принудительного эмульгирования, однако, диспрегирующий агент может оставаться на пленочном покрытии, посредством этого снижая его прочность.
Следовательно, предпочтительно применять самоэмульгирующиеся уретановые полимерные частицы, которые содержат анионные группы в своей молекулярной структуре. В случае, когда применяют самоэмульгирующиеся уретановые полимерные частицы, предпочтительно, чтобы анионные группы содержались в таком количество, чтобы их коэффициент кислотности составлял 20 мгKOH/г - 100 мгKOH/г, с точки зрения придания превосходной стойкости к царапанию и химической устойчивости.
Примеры анионных групп включают карбоксильную группу, карбоксилатную группу, сульфогруппу и сульфонатную группу. Среди них, карбоксилатная группа и сульфонатная группа, частично или полностью нейтрализованные, например, основным соединением, являются предпочтительными с точки зрения поддержания высокой стабильности вода-дисперсия. Примеры основного соединения, которое можно применять для нейтрализации анионной группы, включают органические амины, такие как аммиак, триэтиламин, пиридин и морфолин; алканоламины, такие как моноэтаноламин; и металлические основные соединения, содержащие Na, K, Li или Ca.
В случае принудительного эмульгирования, применяя диспергирующий агент, неионное поверхностно-активное вещество и анионное поверхностно-активное вещество можно применять в качестве диспергирующего агента. Однако неионное поверхностно-активное вещество является предпочтительным с точки зрения хорошей водостойкости.
Примеры неионного поверхностно-активного вещества включают полиоксиэтиленалкильные эфиры, полиоксиэтиленалкиленалкильные эфиры, полиоксиэтиленовое производное, эфир жирной кислоты и полиоксиэтилена, эфир жирной кислоты и полиоксиэтиленового многоатомного спирта, полиоксиэтиленпропиленполиол, эфир жирной кислоты и полиоксиэтиленсорбитана и полиоксиэтиленовое гидрогенизированное касторовое масло, полиоксиалкиленовый полициклический фениловый эфир, полиоксиэтиленалкиламин, алкилалканоламид и полиалкиленгликоль (мет)акрилат. Среди них, предпочтительными являются полиоксиэтиленалкильные эфиры, эфир жирной кислоты и полиоксиэтилена и эфир жирной кислоты и полиоксиэтиленсорбитана, и полиоксиэтиленалкиламин.
Примеры анионного поверхностно-активного вещества включают соль эфира алкилсульфокислоты, сульфат полиоксиэтиленалкилового эфира, алкилбензолсульфонат, α-олефинсульфонат, метилтаурат, сульфосукцинат, эфирсульфонат, эфиркарбонат, соль жирной кислоты, формалиновый конденсат нафталинсульфоната, соль алкиламина, соль четвертичного аммония, алкилбетаин и алкиламиноксид. Среди них, предпочтительными являются сульфат полиоксиэтиленалкилового эфира и сульфосукцинат.
Количество добавляемого поверхностно-активного вещества предпочтительно составляет 0,1% по массе - 30% по массе, более предпочтительно 5% по массе - 20% по массе, относительно количества уретанового полимера. Когда количество составляет 0,1% по массе или более, поверхностно-активное вещество может действовать как диспергирующий агент. Между тем, применение поверхностно-активного вещества в количестве более чем 30% по массе не является предпочтительным, поскольку избыточное количество, т.е., количество, большее, чем требуется для образования эмульсии уретанового полимера, эмульгатора значительно ухудшает способность прилипать и водостойкость. Кроме того, пластификация или панирование возникают после сушки пленочного покрытия, так что имеется тенденция к слипанию.
Поликарбонатуретановые полимерные частицы, применяемые в настоящем изобретении, можно получить общепринятыми известными способами получения. Один их пример включает следующий способ.
Конкретно, в отсутствии растворителя или в присутствии органического растворителя, поликарбонатполиол реагирует с полиизоцианатом при эквивалентном соотношении так, что изоцианатные группы присутствуют в избытке, посредством этого давая уретановый преполимер с концевой изоцианатной группой. Затем, анионные группы в уретановом преполимере с концевой изоцианатной группой необязательно нейтрализуют нейтрализующим агентом, подвергая реакции с удлинителем цепей, и, наконец, необязательно удаляют органический растворитель из системы.
Примеры подходящих органических растворителей включают кетоны, такие как ацетон и метилэтилкетон, эфиры, такие как тетрагидрофуран и диоксан, эфирные ацетаты, такие как этилацетат и бутилацетат; нитрилы, такие как ацетонитрил, и амиды, такие как диметилформамид, N-метилпирролидон и N-этилпирролидон. Их можно применять отдельно или в комбинации.
В качестве удлинителя цепей, можно применять полиамины или другие соединения, содержащие активный атом водорода.
Примеры полиаминов включают диамины, такие как этилендиамин, 1,2-пропандиамин, 1,6-гексаметилендиамин, пиперазин, 2,5-диметилпиперазин, изофорондиамин, 4,4'-дициклогексилметандиамин и 1,4-циклогександиамин, полиамины, такие как диэтилентриамин, дипропилентриамин и триэтилентетраминин, гидразины, такие как гидразин, Ν,Ν'-диметил гидразин, 1,6-гексаметиленбисгидразин, дигидразиды, такие как дигидразид янтарной кислоты, дигидразид адипиновой кислоты, дигидразид глутаровой кислоты, дигидразид себациновой кислоты и дигидразид изофталевой кислоты.
Примеры других соединений, содержащих активный атом водорода, включают гликоли, такие как этиленгликоль, диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, пропиленгликоль, 1,3-пропандиол, 1,3-бутандиол, 1,4-бутандиол, гексаметиленгликоль, сахарозу, метиленгликоль, глицерин и сорбитол; фенолы, такие как бисфенол A, 4,4'-дигидроксидифенил, 4,4'-дигидроксидифениловый эфир, 4,4'-дигидроксидифенилсульфон, гидрогенизированный бисфенол A, и гидрохинон и воду. Их можно применять отдельно или в комбинации, при условии, что не будет ухудшаться стабильность при хранении чернил настоящего изобретения.
Чернила настоящего изобретения содержат поликарбонатуретановые полимерные частицы, имеющие высокую стойкость против теплового старения, так что их адгезинонную способность можно повышать уменьшением остаточного растворителя термосушкой после печати.
Минимальная температура пленкообразования поликарбонатуретановых полимерных частиц может необязательно представлять собой температуру, равную или меньшую комнатной температуры. Однако в случае, когда проводят термосушку после печати, минимальная температура пленкообразования предпочтительно является, по меньшей мере, температурой, равной или меньшей, чем температура, при которой чернила нагревают после печати, и в частности предпочтительно температурой, значительно меньшей, чем температура, при которой нагревают чернила. Например, когда чернила нагревают до 60°C, минимальная температура пленкообразования полимера предпочтительно составляет 0°C-55°C, более предпочтительно 25°C-55°C.
В общем, чем ниже минимальная температура пленкообразования, тем лучше пленкообразующие свойства. Однако, когда минимальная температура пленкообразования является слишком низкой, температура перехода в стеклообразное состояние полимера также снижается, приводя к неудовлетворительной прочности пленочного покрытия.
Принимая во внимание, что минимальная температура пленкообразования относится к температуре, при которой образуется непрерывная прозрачная пленка, когда полимерную эмульсию отливают на металлическую пластину, такую как алюминий, с последующим нагреванием. В диапазоне температур, который является меньшим, чем минимальная температура пленкообразования, полимерная эмульсия находится в виде белого порошка.
Поликарбонатуретановые полимерные частицы, применяемые в настоящем изобретении, предпочтительно имеют поверхностную твердость в момент времени, когда образуется пленочное покрытие, 100 Н/мм2 или более, более предпочтительно 120 Н/мм2 - 180 Н/мм2. Поверхностная твердость, попадающая в описанный выше диапазон, позволяет чернилам образовывать плотное пленочное покрытие, приводя к большей стойкости к царапанию.
Поверхностную твердость можно измерить следующим образом.
Поликарбонатуретанную полимерную эмульсию наносят на предметное стекло так, чтобы она давала толщину пленки 10 мкм, с последующей сушкой при 100°C в течение 30 минут, посредством этого образуя полимерную пленку. Полученную в результате полимерную пленку измеряют на глубину отпечатка в момент времени, когда индентор Берковича вдавливают с нагрузкой 9,8 мН посредством прибора для микроизмерения поверхностной твердости (FISCHERSCOPE HM2000, продукт Fischer Instruments K.K.) и переводят в твердость по Мартенсу согласно ISO14577-2002.
Количество поликарбонатуретановых полимерных частиц, добавляемых к чернилам, предпочтительно составляет 0,5% по массе - 10% по массе, более предпочтительно 1% по массе - 8% по массе, более предпочтительно 3% по массе - 8% по массе относительно содержания сухого вещества. Когда количество составляет 0,5% по массе или более, пленочное покрытие в достаточной степени образуется на пигменте, приводя к требуемой стойкости изображения. Когда количество составляет 10% по массе или ниже, полученные в результате чернила трудно извлекать из-за слишком высокой вязкости.
Поликарбонатуретановые полимерные частицы добавляют в виде полимерной эмульсии вместе с другими материалами для чернил. Полимерная эмульсия может содержать, например, водорастворимый органический растворитель, антисептический агент, выравниватель, антиоксидант, фотостабилизатор и поглотитель ультрафиолетовых лучей, в случае необходимости.
Чернила настоящего изобретения могут содержать полимерные частицы, отличные от поликарбонатуретановых полимерных частиц. Примеры полимерных частиц, отличных от поликарбонатуретановых полимерных частиц, включают акриловые полимерные частицы, полиолефиновые полимерные частицы, винилацетатные полимерные частицы, винилхлоридные полимерные частицы, фторполимерные частицы, полиэфирные полимерные частицы и полиэстерные полимерные частицы
<Водорастворимый органический растворитель>
Водорастворимый органический растворитель, применяемый в настоящем изобретении, должен содержать 50% по массе или более диольного соединения. "Диольное соединение", как применяют в настоящем изобретении, относится к соединению, содержащему две OH группы в своей химической структуре. Диольное соединение обладает большей способностью удерживать влагу, чем соединение, не содержащее или содержащее только одну OH группу, следовательно, оно вносит значительный вклад в надежность выброса полученных в результате чернил.
Соединение, содержащее три или более OH групп, обладает слишком большими межмолекулярными силами, так что оно часто имеет чрезвычайно высокую температуру кипения и значительно нарушает способность к высыханию полученных в результате чернил.
Примеры диольного соединения включают этиленгликоль (Тк: 196°C), пропиленгликоль (Тк: 188°C), 1,2-бутандиол (Тк: 194°C), 2,3-бутандиол (Тк: 183°C), 2-метил-2,4-пентандиол (Тк: 198°C), диэтиленгликоль (Тк: 244°C), триэтиленгликоль (Тк: 287°C), дипропиленгликоль (Тк: 230°C), 1,3-пропандиол (Тк: 214°C), 1,3-бутандиол (Тк: 203°C), 1,4-бутандиол (Тк: 230°C), 2,2-диметил-1,3-пропандиол (Тк: 208°C), 2-метил-1,3-пропандиол (Тк: 213°C), 1,2-пентандиол (Тк: 206°C), 2,4-пентандиол (Тк: 201°C), 1,5-пентандиол (Тк: 242°C), 1,6-гександиол (Тк: 250°C), 2-этил-1,3-гександиол (Тк: 243°C), 1,2-гександиол (Тк: 224°C) и 2,5-гександиол (Тк: 217°C). Их можно применять отдельно или в комбинации.
Пятьдесят процентов по массе или более водорастворимого органического растворителя, применяемого в настоящем изобретении, должны иметь температуру кипения 200°C или ниже.
Их примеры включают этиленгликоль (Тк: 196°C), пропиленгликоль (Тк: 188°C), 1,2-бутандиол (Тк: 194°C), 2,3-бутандиол (Тк: 183°C), 2-метил-2,4-пентандиол (Тк: 198°C), монометиловый эфир дипропиленгликоля (Тк: 190°C), н-бутиловый эфир пропиленгликоля (Тк: 171°C), трет-бутиловый эфир пропиленгликоля (Тк: 153°C), метиловый эфир диэтиленгликоля (Тк: 194°C), н-пропиловый эфир этиленгликоля (Тк: 150°C) и н-бутиловый эфир этиленгликоля (Тк: 171°C). Их можно применять отдельно или в комбинации.
Применение водорастворимого органического растворителя обеспечивает чернила более хорошей способностью к высыханию на непористой основе.
Пропиленгликоль, 2,3-бутандиол или любую их комбинацию предпочтительно применять в качестве водорастворимого органического растворителя, имеющего температуру кипения 200°C или ниже, поскольку он совместим с поликарбонатуретановыми полимерными частицами и он может придавать чернилам более хорошие пленкообразующие свойства. Таким образом, приведенные выше предпочтительные водорастворимые органические растворители улучшают степень блеска пленочного покрытия.
С целью контролировать физические свойства полученных в результате чернил, препятствовать высыханию чернил и увеличивать стабильность при растворении чернил, можно добавлять водорастворимый органический растворитель, отличный от водорастворимого органического растворителя, имеющего температуру кипения 200°C или ниже, в случае необходимости.
Их примеры включают многоатомные спирты, такие как диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, дипропиленгликоль, 1,3-пропандиол, 1,3-бутандиол, 1,4-бутандиол, 2,2-диметил-1,3-пропандиол, 2-метил-1,3-пропандиол, 1,2-пентандиол, 2,4-пентандиол, 1,5-пентандиол, 1,6-гександиол, 2-этил-1,3-гександиол, 1,2-гександиол и 2,5-гександиол; алкиловые эфиры многоатомных спиртов, такие как н-пропиловый эфир дипропиленгликоля, метиловый эфир трипропиленгликоля, н-пропиловый эфир трипропиленгликоля, фениловый эфир пропиленгликоля, метиловый эфир триэтиленгликоля, метиловый эфир триэтиленгликоля, этиловый эфир триэтиленгликоля, н-гексиловый эфир диэтиленгликоля и фениловый эфир этиленгликоля, содержащие азот гетероциклические соединения, такие как 2-пирролидон, N-метил пирролидинон и 1-этил-2-пирролидон, оксетановые соединения, такие как 3-этил-3-гидроксиметилоксетан.
Среди них, добавление, по меньшей мере, одного, выбранного из группы, состоящей из 3-этил-3-гидроксиметилоксетана, монометилового эфира трипропиленгликоля и водорастворимого органического растворителя, содержащего лактамную структуру и имеющего температуру кипения 200°C или более, позволяет достичь превосходных свойств, таких как степень блеска, стойкость к царапанию и этанолоустойчивость изображения, в частности, на непористой основе. Кроме того, когда 1-этил-2-пирролидон добавляют в качестве водорастворимого органического растворителя, содержащего лактамную структуру и имеющего температуру кипения 200°C или более, можно получить превосходное качество изображения.
Следует отметить, что, чернила, не содержащие водорастворимого органического растворителя, имеющего температуру кипения более 250°C, дополнительно улучшают способность к высыханию, которая является полезной.
<Пигмент>
В качестве пигмента, можно применять неорганический пигмент или органический пигмент.
Примеры неорганического пигмента включают оксид титана, оксид железа, карбонат кальция, сульфат бария, гидроксид алюминия, желтый барий, красный кадмий, желтый хром и углеродную сажу, полученную известным способом, таким как контактный способ, печной способ и термический способ.
Примеры органического пигмента включают азопигмент (например, азолак, нерастворимый азопигмент, конденсированный азопигмент и хелатный азопигмент), полициклический пигмент (например, фталоцианиновый пигмент, периленовый пигмент, периноновый пигмент, антрахиноновый пигмент, хинакридоновый пигмент, диоксазиновый пигмент, индиго пигмент, тиоиндиго пигмент, изоиндолиноновый пигмент и хинофталоновый пигмент), хелатный краситель (например, основный хелатный краситель и кислый хелатный краситель), нитро пигмент, нитрозо пигмент и анилиновый черный.
Среди приведенных выше пигментов, предпочтительно применяют пигменты, обладающие большим сродством к растворителю.
Конкретные примеры предпочтительных пигментов для черного включают углеродные сажи (C.I. пигмент черный 7), такие как печная сажа, ламповая сажа, ацетиленовая сажа и канальная сажа, металлы, такие как медь, железо (C.I. пигмент черный 11), металлические соединения, такие как оксид титана, и органические пигменты, такие как анилиновый черный (C.I. пигмент черный 1).
Примеры цветных пигментов включают - C.I. пигмент желтый 1, 3, 12, 13, 14, 17, 24, 34, 35, 37, 42 (желтый оксид железа), 53, 55, 81, 83, 95, 97, 98, 100, 101, 104, 108, 109, 110, 117, 120, 138, 150, и 153; C.I. пигмент оранжевый 5, 13, 16, 17, 36, 43 и 51; C.I. пигмент красный 1, 2, 3, 5, 17, 22, 23, 31, 38, 48:2, 48:2 [перманентный красный 2B (Ca)], 48:3, 48:4, 49:1, 52:2, 53:1, 57:1 (бриллиантовый кармин 6B), 60:1, 63:1, 63:2, 64:1, 81, 83, 88, 101 (мумия), 104, 105, 106, 108 (красный кадмий), 112, 114, 122 (хинакридон маджента), 123, 146, 149, 166, 168, 170, 172, 177, 178, 179, 185, 190, 193, 209 и 219; C. I. пигмент фиолетовый 1 (родаминовый лак), 3, 5:1, 16, 19, 23 и 38; C.I. пигмент синий 1, 2, 15 (фталоцианиновый синий), 15:1, 15:2, 15:3 (фталоцианиновый синий), 16, 17:1, 56, 60 и 63; и C.I. пигмент зеленый 1, 4, 7, 8, 10, 17, 18 и 36.
Кроме того, можно применять самодиспергируемый пигмент, который делают диспергируемым в воде за счет введения функциональной группы, такой как сульфоновая группа или карбоксильная группа, на поверхность пигмента (например, уголь).
Можно также применять пигменты, которые делают диспергируемыми в воде инкапсулированием пигмента в микрокапсулу, то есть, полимерные частицы, содержащие частицы пигмента. В данном случае, все из пигментов, введенных в чернила, не обязательно инкапсулируют в или адсорбируют на полимерных частицах. Пигменты можно диспергировать в чернилах, при условии, что эффекты настоящего изобретения не нарушаются.
Диаметр частиц пигмента конкретно не ограничен, и его можно подходящим образом выбрать в зависимости от предполагаемой цели, но он предпочтительно составляет 20 нм - 150 нм в терминах максимальной частоты относительно максимального количества. Когда диаметр частиц является большим чем 150 нм, стабильность дисперсии пигмента, стабильность при выбросе и качество изображения, такое как плотность изображения, полученных в результате чернил, ухудшаются, что не является предпочтительным. Экономически трудно распределять пигмент в виде тонкой дисперсии так, чтоб он имел диаметр частиц меньше, чем 20 нм, поскольку операция диспергирования или операция сортирования являются сложными.
В случае, когда пигмент распределяют, применяя диспергирующий агент, можно применять подходящим образом выбранные общеизвестные пигменты. Их примеры включают полимерный диспергирующий агент и водорастворимое поверхностно-активное вещество.
Количество пигмента, добавляемое в чернила, предпочтительно составляет приблизительно 0,1% по массе - приблизительно 10% по массе, более предпочтительно 1% по массе - 10% по массе. В общем, по мере увеличения концентрации пигмента, увеличивается плотность изображения, посредством этого улучшая качество изображения. Между тем, на надежность, такую как фиксируемость, стабильность при выбросе и забивание, оказывается неблагоприятный эффект.
<Вода>
В чернилах для струйной печати настоящего изобретения можно применять чистую воду, такую как ионообменная вода, ультрафильтрованная вода, Milli-Q вода и дистиллированная вода, или ультрачистую воду.
<Другие ингредиенты>
Чернила настоящего изобретения могут, в случае необходимости, содержать другие ингредиенты, такие как поверхностно-активное вещество, антисептический-противогрибковый агент, антикоррозионное вещество или регулятор pH, в добавление к воде, водорастворимому органическому растворителю, пигменту и поликарбонатуретановым полимерным частицам, описанным выше.
«Поверхностно-активное вещество»
Поверхностно-активное вещество добавляют с целью обеспечить смачиваемость среды для записи. Количество поверхностно-активного вещества, добавляемое в чернила, предпочтительно составляет 0,1% по массе - 5% по массе. Когда количество является меньшим, чем 0,1% по массе, полученные в результате чернила имеют неудовлетворительную смачивающую способность на основе, приводя в результате к ухудшению качества изображения. Когда количество является большим чем 5% по массе, полученные в результате чернила могут не выбрасываться в некоторых случаях из-за сильного пенообразования.
Тип поверхностно-активного вещества конкретно не ограничен, и можно применять любое из амфолитического поверхностно-активного вещества, неионного поверхностно-активного вещества и анионного поверхностно-активного вещества. Однако предпочтительно применять неионные поверхностно-активные вещества, такие как алкилфениловый эфир полиоксиэтилена, алкиловый эфир полиоксиэтилена, полиоксиэтиленалкиламин, полиоксиэтиленалкиламид, полиоксиэтиленпропиленовый блочный полимер, эфир жирной кислоты и сорбитана и эфир жирной кислоты и полиоксиэтиленсорбитана и продукты присоединения этиленоксида ацетиленового спирта; и силиконовые поверхностно-активные вещества, с точки зрения баланса между стабильностью дисперсии красителя и качеством изображения.
Силиконовое поверхностно-активное вещество конкретно не ограничено, и его можно подходящим образом выбрать в зависимости от предполагаемой цели. В частности, силиконовые поверхностно-активные вещества, которые не разлагаются даже при высоких pH, являются предпочтительными. Их примеры включают полидиметилсилоксан с модифицированными боковыми цепями, полидиметилсилоксан с обоими модифицированными концами, полидиметилсилоксан с одним модифицированным концом и полидиметилсилоксан с модифицированными боковыми цепями и обоими концами. Среди них, особенно предпочтительными являются полидиметилсилоксаны, содержащие полиоксиэтиленовую группу или полиоксиэтиленполиоксипропиленовую группу в качестве группы, которую модифицируют, поскольку они показывают превосходные свойства в качестве водного поверхностно-активного вещества. В качестве силиконового поверхностно-активного вещества можно применять полиэфир-модифицированное силиконовое поверхностно-активное вещество. Его пример включает соединение, в котором полиалкиленоксидную структуру вводят в боковую цепь Si сайта в диметилсилоксане.
Другие поверхностно-активные вещества можно применять в комбинации с силиконовым поверхностно-активным веществом.
Пример другого поверхностно-активного вещества включает содержащее фтор поверхностно-активное вещество.
Особенно предпочтительные примеры содержащего фтор поверхностно-активного вещества включают перфторалкилсульфосоединение, перфторалкилкарбоксильное соединение, перфторалкилфосфатное эфирное соединение, продукт присоединения перфторалкилэтиленоксида и полиоксиалкиленэфирное полимерное соединение, содержащее перфторалкилэфирную группу в своей боковой цепи, из-за слабого пенообразующего свойства.
Примеры перфторалкилсульфосоединения включают перфторалкилсульфокислоту и перфторалкилсульфонат. Примеры перфторалкилкарбоксильного соединения включают перфторалкилкарбоновую кислоту и перфторалкилкарбоксилат. Примеры полиоксиалкиленэфирного полимерного соединения, содержащего перфторалкилэфирную группу в своей боковой цепи, включают соль сульфоэфира полиоксиалкиленэфирного полимера, содержащую перфторалкилэфирную группу в своей боковой цепи, и соль полиоксиалкиленэфирного полимера, содержащую перфторалкилэфирную группу в своей боковой цепи. Примеры противоиона соли в приведенных выше содержащих фтор поверхностно-активных веществах включают Li, Na, K, NH4, NH3CH2CH2OH, NH2(CH2CH2OH)2 и NH(CH2CH2OH)3.
«Антисептический-противогрибковый агент»
Примеры антисептического-противогрибкового агента включают
1,2-бензизотиазолин-3-он, бензоат натрия, дегидроацетат натрия, сорбат натрия, пентахлорфенол натрия и 2-пиридинтиол-1-оксид натрия.
«Антикоррозионное вещество»
Примеры антикоррозионного вещества включают кислый сульфит, тиосульфат натрия, тиодигликолят аммония, нитрат диизопропиламмония, тетранитрат пентаэритрит и нитрат дициклогексиламмония.
«pH Регулятор»
pH регулятор может представлять собой любое вещество, при условии, что оно не оказывает неблагоприятного эффекта на чернила, которые получают, и может регулировать pH чернил до требуемой величины. Примеры pH регулятора включают гидроксиды щелочных металлов (например, гидроксид лития, гидроксид натрия, и гидроксид калия), карбонаты щелочных металлов (например, карбонат лития, карбонат натрия и карбонат калия), гидроксид четвертичного аммония, амины (например, диэтаноламин и триэтаноламин), гидроксид аммония и гидроксид четвертичного фосфония.
Чернила настоящего изобретения получают растворением воды, водорастворимого органического растворителя, пигмента, поликарбонатуретановых полимерных частиц, и, в случае необходимости, других ингредиентов в водной среде, и необязательно перемешиванием и смешением. Перемешивание и смешение можно осуществлять посредством мешалки, снабженной общепринятым лопастным колесом, магнитным мешальником или высокоскоростным диспергатором.
Способ струйной записи
Способ струйной записи настоящего изобретения включает, по меньшей мере, стадию впрыскивания чернил, которая представляет собой стадию приложения воздействия (энергии) на чернила для струйной печати настоящего изобретения, обеспечивая впрыскивание чернил для струйной печати, посредством этого формируя изображения на основе и, в случае необходимости, может дополнительно включать другие стадии.
Следует отметить, что будет описан случай, когда в качестве основы применяют бумагу, но другие пористые основы или непористые основы можно также применять для записи.
Известные различные способы струйной записи можно применять на стадии впрыскивания чернил. Например, можно применять способ струйной записи типа сканирующая головка или способ струйной записи, в котором изображение записывают на определенной печатной бумаге в виде листов, применяя выровненные головки.
В общем, записывающую головку применяют в качестве элемента впрыскивания чернил на стадии впрыскивания чернил. Управляющее устройство записывающей головки конкретно не ограничено, и может представлять собой головку типа «по требованию», применяя привод на основе пьезоэлектрического элемента, применяя PZT, систему, функционирующую за счет тепловой энергии, или привод, применяя электростатические силы или головку, контролируемую зарядом, типа непрерывного впрыскивания.
Способ струйной записи настоящего изобретения предпочтительно включает стадию термосушки, которая представляет собой стадию термосушки среды для записи после печати для того, чтобы сформировать изображение, имеющее более хорошее качество изображения, стойкость к царапанию и адгезинонную способность, и реагировать на условия высокоскоростной печати. Нагревательное устройство, применяемое на стадии термосушки, можно подходящим образом выбрать из известных устройств.
Его примеры включают устройство для принудительной воздушной сушки, нагревания излучением, контактного нагрева, высокочастотной сушки или индукционной сушки. Их можно применять отдельно или в комбинации.
Температура нагрева может изменяться в зависимости от типа и количества водорастворимого органического растворителя, содержащегося в чернилах, и минимальной температуры пленкообразования поликарбонатуретановой полимерной эмульсии, которую добавляют, а также типа основы, на которой осуществляют печать. Температура нагрева предпочтительно является высокой с точки зрения способности к высыханию и температуры пленкообразования. Однако избыточно высокая температура нагрева не является предпочтительной, поскольку существует возможность повреждения основы, на которой осуществляют печать, и чернила не будут выделяться из-за повышения температуры головки для печатания чернилами.
<Чернильно-струйное устройство для записи>
Чернильно-струйное устройство для записи настоящего изобретения включает, по меньшей мере, элемент для впрыскивания чернил, способный оказывать воздействие (энергию) на чернила для струйной печати настоящего изобретения, обеспечивая выброс чернил для струйной печати, посредством этого формируя изображение на основе; и дополнительно содержит нагревательный элемент, и, в случае необходимости, другие элементы.
Чернильно-струйное устройство для записи, которое может осуществлять запись, применяя чернила для струйной печати настоящего изобретения, будет описано со ссылкой на фигуры.
Следует отметить, что будут описывать случай, когда в качестве основы применяют бумагу, но другие пористые основы или непористые основы можно также применять для записи. Чернильно-струйное устройство для записи включает чернильно-струйное устройство для записи серийного типа (с возвратным движением), в котором каретку применяют для сканирования, и построчно-печатающее чернильно-струйное устройство для записи, которое содержит построчно-печатающую головку. Фигура 1 представляет собой схематическое изображение, иллюстрирующее один пример чернильно-струйного устройства для записи серийного типа.
Данное чернильно-струйное устройство для записи содержит основной корпус 101, лоток для подачи бумаги 102, установленный в основном корпусе 101, лоток для выгрузки бумаги 103 и отделение для загрузки чернильного картриджа 104. На верхней поверхности отделение для загрузки чернильного картриджа 104, обеспечивает блок управления 105, такое как панень кнопок и дисплей. Отделение для загрузки чернильного картриджа 104 имеет переднюю панель 115, которую можно открывать и закрывать для присоединения или отсоединения чернильного картриджа 200. Позиционное обозначение 111 обозначает крышку головки, и 112 обозначает переднюю поверхность передней панели.
В основном корпусе 101, как показано на фигуре 2, каретка 133 удерживается в скользящем положении в направлении основного сканирования направляющим стержнем 131, который представляет собой направляющий элемент, горизонтально установленный между левой и правой боковыми панелями (не показаны) и стойкой 132; и перемещается для сканирования основным приводом для сканирования (не показан).
Записывающая головка 134, состоящая из четырех чернильно-струйных записывающих головок, способная выбрасывать капли чернил желтого (Y), голубого (C), красного (M) и черного (Bk), установлена в каретке 133 так, чтобы множество отверстий для выброса чернил были выровнены в направлении, пересекающем направление основного сканирования, и чтобы направление выброса капель чернил было направлено вниз.
Для каждой из чернильно-струйных записывающых головок, включая записывающую головку 134, можно применять, например, головку, снабженную любым из следующих генерирующих энергию элементов для впрыскивания чернил: пьезоэлектрический привод, такой как пьезоэлектрический элемент, термический привод, в котором применяют термоэлектрический датчик, такой как нагревательный элемент и применяют фазовый сдвиг, вызванный пленочным кипением жидкости, привод на основе сплава с памятью формы, в котором применяют фазовый сдвиг металла, вызванный изменением температуры, и электростатический привод, в котором применяют электростатическую силу.
Кроме того, каретку 133 обеспечивают вспомогательными резервуарами 135 для каждого цвета, способными снабжать записывающую головку 134 чернилами каждого цвета.
Каждый вспомогательный резервуар 135 снабжен и пополняется чернилами для записи из чернильного картриджа 200, помещенного в отделение для загрузки чернильного картриджа 104 через патрубок для подачи чернил (не показан).
Между тем, в качестве секции подачи бумаги для подачи основы 142, загруженной на секцию подачи основы (прижимающая пластина) 141 лотка для подачи бумаги 102, обеспечивают валик, имеющий форму полумесяца (валик для подачи бумаги 143), способный подавать основу 142 по одному из секции для подачи основы 141, и тормозную площадку 144, которая повернута к валику для подачи бумаги 143 и образована материалом с большим коэффициентом сцепления. Данная тормозная площадка 144 отклонена в сторону валика для подачи бумаги 143.
В качестве секции для транспортировки основы 142, которая загружается из данной секции для подачи бумаги, под записывающей головкой 134, обеспечивают ленточный транспортер 151 для транспортировки основы 142 посредством электростатической адсорбции; опорный валик 152 для транспортировки основы 142, которая проходит из секции для подачи бумаги через направляющий ролик 145, в то время как основа зажата между опорным валиком и ленточным транспортером 151; направляющий ролик для транспортировки 153 для того, чтобы заставить основу 142, которую направляют по существу в вертикальном направлении, изменить свое движение приблизительно на 90° и, таким образом, она проходит вдоль ленточного транспортера 151; и концевой зажимающий валик 155, наклоненный в сторону ленточного транспортера 151 придавливающим элементом 154. Кроме того, обеспечивают загрузочный валик 156, служащий в качестве загрузочного элемента для загрузки поверхности ленточного транспортера 151.
Ленточный транспортер 151 представляет собой конвейерную ленту; и способен вращаться вокруг направления подачи ленты растяжением между валиком для транспортировки нагревательного типа 157 и натяжным валиком 158. Ленточный транспортер 151 содержит, например, поверхностный слой, служащий в качестве поверхности для адсорбирования непористой основы, который образован из смолистого материала [например, этилентетрафторэтиленового сополимера (ETFE)], имеющего толщину приблизительно 40 мкм, для которого не проводят контроль сопротивления; и нижний слой (слой с промежуточным сопротивлением, нижний слой), который образован тем же материалом, как поверхностный слой, и для которого проводят контроль сопротивления, применяя углерод. На обратной стороне ленточного транспортера 151 помещен направляющий элемент нагревательного типа 161, соответствующий области, в которой осуществляют печать записывающей головкой 134. Кроме того, в качестве секции для выгрузки бумаги для выгрузки основы 142, на которой изображения записаны записывающей головкой 134, обеспечивают зубец для разъединения 171 для отделения основы 142 от ленточного транспортера 151, валик для разгрузки бумаги 172 и валик для разгрузки бумаги 173. Основу 142 подвергают сушке горячим воздухом посредством вентиляторного воздухонагревателя 174, с последующей выгрузкой в лоток для разгрузки бумаги 103, помещенный ниже валика для разгрузки бумаги 172.
Блок для подачи двухсторонней бумаги 181 установлен свободно на части задней поверхности основного корпуса 101. Блок для подачи двухсторонней бумаги 181 принимает основу 142, возвращенную вращением ленточного транспортера 151 в обратном направлении и переворачивает ее, затем повторно подает ее между опорным валиком 152 и ленточным транспортером 151. Кроме того, обеспечивают ручное звено подачи бумаги 182 на верхней поверхности блока для подачи двухсторонней бумаги 181.
В чернильно-струйном устройстве для записи, основу 142 подают друг за другом из секции для подачи бумаги, и основу 142, подаваемую вверх по существу в вертикальном направлении, направляют направляющим роликом 145 и транспортируют зажатой между ленточным транспортером 151 и опорным валиком 152. Кроме того, конец основы направляют направляющим роликом для транспортировки 153 и прижимают к ленточному транспортеру 151 концевым зажимающим валиком 155, так что направление транспортировки основы изменяется приблизительно на 90°. В этом случае, ленточный транспортер 157 загружается загрузочным валиком 156, и основа 142 электростатически адсорбируется на ленточном транспортере 151 и, таким образом, транспортируется.
Здесь, управляя записывающей головкой 134 согласно сигналу изображения при движении каретки 133, капли чернил выбрасываются на основу 142, останавливаясь так, чтобы осуществлять запись одной строки. После этого, основу 142 транспортируют на заранее определенное расстояние, и затем осуществляют запись следующей строки. При получении сигнала о завершении записи или сигнала, указывающего, что удаленная сторона основы 142 достигла области записи, записывающую операцию завершают, и основу 142 извлекают на лоток для разгрузки бумаги 103.
<Материал, записанный чернилами>
Материал, записанный чернилами, настоящего изобретения включает основу, и изображение, которое формируют на основе, применяя чернила для струйной печати настоящего изобретения.
Основа конкретно не ограничена и может представлять собой немелованную бумагу, глянцевую бумагу, специальную бумагу или ткань. В частности, когда чернила для струйной печати настоящего изобретения наносят на непористую основу, можно обеспечивать изображение, имеющее хорошую степень блеска и стойкость изображения.
Репрезентативные примеры непористой основы включают основы, образованные пластмассовым материалом, таким как прозрачная или окрашенная поливинилхлоридная пленка, полиэтилентерефталатная (PET) пленка, поликарбонатная пленка, акриловая пленка, полипропиленовая пленка, полиимидная пленка и полистирольная пленка, и содержащие небумажный компонент, такой как бумага, изготовленная из древесной массы, японская бумага, бумага из синтетической целлюлозы и бумага из синтетического волокна. Однако чернила настоящего изобретения обладают удовлетворительными характеристиками по сравнению с непористыми основами и общепринятой пористой средой, такой как немелованная бумага или пористая среда, покрытая неорганическим веществом.
Примеры
Настоящее изобретение будет далее описано конкретно со ссылкой на примеры и сравнительные примеры, но оно не ограничивается примерами. Следует отметить, что, "часть(части)", описанные в примерах и сравнительных примерах обозначают "часть(части) по массе" и цифровые величины, описанные в таблицах 1-1 - 2, также обозначают "часть(части) по массе."
<Получение поликарбонатуретановой полимерной эмульсии A>
В реакционную колбу, оснащенную мешалкой, обратным холодильником и термометром, загружали 1500 г поликарбонатдиола (продукт реакции 1,6-гександиола и диметилкарбоната), 220 г 2,2-диметилолпропионовой кислоты (DMPA) и 1347 г N-метилпирролидона (NMP) в потоке газообразного азота, с последующим нагреванием до 60°C, посредством этого растворяя DMPA.
После этого, добавляли к ней 1445 г 4,4'-дициклогексилметандиизоцианата и 2,6 г лаурата дибутилолова (катализатор), с последующим нагреванием до 90°C, обеспечивая образование уретана в течение 5 часов, посредством этого получая уретановый преполимер с концевой изоцианатной группой.
Затем, полученную в результате реакционную смесь охлаждали до 80°C. К ней добавляли 149 г триэтиламина и смешивали вместе, и 4340 г полученной в результате смеси отбирали и добавляли к перемешиваемому раствору 5400 г воды и 15 г триэтиламина при быстром перемешивании.
Затем, добавляли к ней 1500 г льда и 626 г 35% по массе раствора 2-метил-1,5-пентандиамина в воде, посредством этого обеспечивая реакцию удлинения цепи. Растворители отгоняли так, чтобы получить содержание сухого вещества 30% по массе, посредством этого получая поликарбонатуретановую полимерную эмульсию A, имеющую объемный средний диаметр частиц 25 нм. Объемный средний диаметр частиц измеряли посредством NANOTRAC WAVE-UT151 (продукт NIKKISO CO., LTD.).
Данную эмульсию A наносили на предметное стекло так, чтобы получить толщину пленки 10 мкм и сушили при 100°C в течение 30 минут, посредством этого получая полимерную пленку. Было найдено, что полученная в результате полимерная пленка имеет твердость по Мартенсу 120 Н/мм2, как измерено прибором для микроизмерения поверхностной твердости (FISCHERSCOPE HM2000, продукт Fischer Instruments K.K.) в момент времени, когда индентор Викерса вдавливали с нагрузкой 9,8 мН.
<Получение поликарбонатуретановой полимерной эмульсии B>
Поликарбонатуретановую полимерную эмульсию B, имеющую объемный средний диаметр частиц 20 нм, получали тем же способом, как для получения поликарбонатуретановой полимерной эмульсии A, за исключением того, что гексаметилендиизоцианат применяли вместо 4,4'-дициклогексилметандиизоцианата. Объемный средний диаметр частиц измеряли посредством NANOTRAC WAVE-UT151 (продукт NIKKISO CO., LTD.).
Было найдено, что полученная в результате эмульсия B имеет твердость по Мартенсу 88 Н/мм2, как измерено на прочность пленочного покрытия, способом, аналогичным способу эмульсии A.
<Получение поликарбонатуретановой полимерной эмульсии C>
Поликарбонатуретановую полимерную эмульсию C, имеющую объемный средний диаметр частиц 30 нм получали способом, аналогичным способу получения поликарбонатуретановой полимерной эмульсии A, за исключением того, что смесь изофорондиизоцианата и додекаметилендиизоцианата (молярное соотношение 6:4) применяли вместо 4,4'-дициклогексилметандиизоцианата. Объемный средний диаметр частиц измеряли посредством NANOTRAC WAVE-UT151 (продукт NIKKISO CO., LTD.).
Было найдено, что полученная в результате эмульсия C имеет твердость по Мартенсу 105 Н/мм2, как измерено на прочность пленочного покрытия способом, аналогичным способу для эмульсии A.
<Жидкая дисперсия пигмента 1>
Материалы, описанные в следующем составе, смешивали вместе, и затем подвергали циркуляции дисперсию в течение 7 часов посредством шаровой мельницы дискового типа (модель KDL, продукт SHINMARU ENTERPRISES CORPORATION, среда: циркониевый шар, имеющий диаметр 0,3 мм), посредством этого получая жидкую дисперсию пигмента 1.
<Формулирование жидкой дисперсии пигмента 1>
Пигмент сажа (MITSUBISHI CARBON BLOCK #2300, продукт Mitsubishi Chemical Corporation): 15 частей;
анионное поверхностно-активное вещество (PIONIN A-51-B, продукт TAKEMOTO OIL & FAT Co., Ltd.): 2 части;
ионообменной воды: 83 части.
<Получение жидкой дисперсии пигмента 2>
Жидкую дисперсию пигмента 2 получали способом, аналогичным способу получения жидкой дисперсии пигмента 1, за исключением того, что пигмент сажа заменяли на пигмент синий 15:3 (HOSTAJET CYAN BG-PT, продукт Clariant International Ltd.).
<Получение жидкой дисперсии пигмента 3>
Жидкую дисперсию пигмента 3 получали способом, аналогичным способу получения жидкой дисперсии пигмента 1, за исключением того, что пигмент сажа заменяли на пигмент красный 122 (HOSTAJET MAGENTA E-PT, продукт Clariant International Ltd.).
<Получение жидкой дисперсии пигмента 4>
Жидкую дисперсию пигмента 4 получали способом, аналогичным способу получения жидкой дисперсии пигмента 1, за исключением того, что пигмент сажа заменяли на пигмент желтый 74 (Fast Yellow 7413, продукт SANYO COLOR WORKS, Ltd.).
Пример 1
Материалы, описанные в следующей чернильной композиции, содержащей жидкую дисперсию пигмента 1, смешивали и перемешивали, и затем фильтровали через полипропиленовый фильтр, имеющий средний диаметр пор 0,2 мкм, посредством этого получая чернила примера 1.
<Чернильная композиция>
Жидкая дисперсия пигмента 1: 20 частей;
поликарбонатуретановая полимерная эмульсия: 15 частей;
поверхностно-активное вещество CH3(CH2)12O(CH2CH2O)3CH2COOH: 2 части;
пропиленгликоль (Тк: 188°C): 20 частей;
3-этил-3-гидроксиметилоксетан (Тк: 240°C): 15 частей;
антисептический-противогрибковый агент PROXEL LV (продукт Lonza Group AG): 0,1 части;
ионообменная вода: 27,9 частей.
Примеры 2-19 и сравнительные примеры 1-10
Каждое из чернил примеров 2-19 и сравнительных примеров 1-10 получали способом, аналогичным способу примера 1, за исключением того, что чернильную композицию заменяли на композицию, описанную в каждой из колонок в таблицах 1-1 - 1-3 (примеры) и в таблицах 2-1 и 2-2 (сравнительные примеры).
Каждые из чернил оценивали на их свойства следующим образом.
Результаты показаны в таблицах 3-1 - 4.
<Способность к высыханию>
Каждые из чернил загружали в чернильно-струйный принтер (IPSIO GXE5500, продукт Ricoh Company, Ltd.), и сплошное изображение печатали на бумаге с глянцевым покрытием (OK TOP COAT+, продукт Oji Paper Co.,Ltd.), с последующей сушкой при 25°C в течение предварительно определенного периода времени. Сплошную часть после сушки придавливали фильтровальной бумагой с нагрузкой 1 кг.
Каждые из чернил оценивали на способность к высыханию согласно следующему критерию, на основе степени переноса чернил на фильтровальную бумагу. Следует отметить, что способность к высыханию 3,5 балла или более считали приемлемой.
[Критерий оценки]
Балл 5:·перенос на фильтровальную бумагу не наблюдали после сушки при 25°C в течение 10 минут.
Балл 4: перенос на фильтровальную бумагу не наблюдали после сушки при 25°C в течение 20 минут.
Балл 3,5: перенос на фильтровальную бумагу не наблюдали после сушки при 25°C в течение 30 минут.
Балл 3: перенос на фильтровальную бумагу не наблюдали после сушки при 25°C в течение 45 минут.
Балл 2: перенос на фильтровальную бумагу не наблюдали после сушки при 25°C в течение 60 минут.
Балл 1: перенос на фильтровальную бумагу наблюдали даже после сушки при 25°C в течение 60 минут.
<Степень блеска изображения>
Каждые из чернил загружали в чернильно-струйный принтер (IPSIO GXE5500, продукт Ricoh Company, Ltd.), и сплошное изображение печатали на PVC пленке (DGS-210-WH, продукт Roland DG Corporation), которая представляет собой непористую основу, с последующей сушкой при 80°C в течение 1 часа. Затем, 60 градусную степень блеска в сплошной части сплошного изображения измеряли измерителем блеска (4501, продукт BYK Gardener).
Следует отметить, что, 60 градусную степень блеска 80 или более считали приемлемой.
<Стойкость к царапанию>
Каждые из чернил загружали в чернильно-струйный принтер (IPSIO GXE5500, продукт Ricoh Company, Ltd.), и сплошное изображение печатали на PVC пленке (DGS-210-WH, продукт Roland DG Corporation), которая представляет собой непористую основу, с последующей сушкой при 80°C в течение 1 часа. Затем, сплошную часть сплошного изображения царапали сухой бумажной тканью (KANAKIN No. 3) с нагрузкой 400 г. Количество царапин записывали в момент времени, когда нарушение покрытия наблюдали визуально. Количество царапин 60 или более считали приемлемым.
<Этанолоустойчивость>
Каждые из чернил загружали в чернильно-струйный принтер (IPSIO GXE5500, продукт Ricoh Company, Ltd.), и сплошное изображение печатали на PVC пленке (DGS-210-WH, продукт Roland DG Corporation), которая представляет собой непористую основу, с последующей сушкой при 80°C в течение 1 часа. Затем, сплошную часть сплошного изображения царапали ватной палочкой, которая была пропитана 50% по массе раствором этанола в воде. Количество царапин записывали в момент времени, когда повреждение покрытия наблюдали визуально. Количество царапин 30 или более считали приемлемым.
<Стабильность при выбросе>
Каждые из чернил загружали в чернильно-струйный принтер (IPSIO GXE5500, продукт Ricoh Company, Ltd.), который снабжали покрывающим элементом, и затем оставляли стоять на 1 неделю при температуре 30°C и влажности 15% RH, причем головка была закрыта. После этого, печатали рисунок для проверки сопла, таким образом исследуя частоту возникновения (%) нарушений, не связанных с выбрасыванием чернил, или связанных с введением чернил. Частоту возникновения нарушений 10% или ниже считали приемлемым.
<Адгезионное свойство>
Каждые из чернил загружали в чернильно-струйный принтер (IPSIO GXE5500, продукт Ricoh Company, Ltd.), и сплошные изображения печатали на трех основах: PVC пленке (DGS-210-WH, продукт Roland DG Corporation), PP пленке (P2161, продукт TOYOBO CO., LTD.) и PET пленке (E5100, продукт TOYOBO CO., LTD.), с последующей тщательной сушкой.
Каждую из сплошных частей сплошных изображений оценивали на количество ободранных квадратов из общего числа 100 испытуемых квадратов испытанием на отслаивание при поперечном разрезе, применяя тканевую самоклеющуюся ленту (123LW-50, продукт Nichiban Co., Ltd.).
Следует отметить, что количество ободранных квадратов 5 или ниже из общего числа 100 считали приемлемым.
| Таблица 1-1 | ||||||||
| Пример | ||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | |
| Жидкая дисперсия черного пигмента | 20 | 20 | ||||||
| Жидкая дисперсия голубого пигмента | 20 | 20 | ||||||
| Жидкая дисперсия красного пигмента | 15 | 15 | ||||||
| Жидкая дисперсия желтого пигмента | 15 | 15 | ||||||
| Поликарбонатуретановая полимерная эмульсия A (25 нм) | 15 | 15 | 10 | 10 | 10 | 15 | ||
| Поликарбонатуретановая полимерная эмульсия B (20 нм) | 15 | 15 | ||||||
| Поликарбонатуретановая полимерная эмульсия C (30 нм) | ||||||||
| Эмульсия акрилового полимера VONCOAT R-3380-E (продукт DIC Corporation) | 5 | |||||||
| Эмульсия содержащего фтор полимера | ||||||||
| Эмульсия полиэстеруретанового полимера ACRIT WBR-О16U (продукт Taisei Fine Chemical Co., Ltd.) | ||||||||
| Эмульсия полиэстеруретанового полимера UCOAT UWS-148 (продукт Sanyo Chemical Industries, Ltd.) |
| Поверхностно-активное вещество CH3(CH2)12O(CH2CH2O)3CH2COOH | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| Силиконовое поверхностно-активное вещество KF-351A (продукт Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) | ||||||||
| Пропиленгликоль (Тк 188°С) | 20 | 15 | 20 | |||||
| 2,3-бутандиол (Тк 183°С) | 20 | 25 | 20 | |||||
| 1,2-бутандиол (Тк 194°С) | 10 | 25 | ||||||
| 2-метил-2,4-пентандиол (Тк 198°С) | 25 | |||||||
| 1,3-пропандиол (Тк 214°С) | 10 | |||||||
| Триэтиленгликоль (Тк 287°С) | ||||||||
| 3-этил-3-гидроксиметилоксетан (Тк 240°С) | 15 | |||||||
| Монометиловый эфир трипропиленгликоля (Тк 241°С) | 15 | |||||||
| 1-этил-2-пирролидон (Тк 218°С) | 15 | |||||||
| N-метил-2-пирролидон (Тк 204°С) | 15 | |||||||
| н-Бутиловый эфир диэтиленгликоля (Тк 230°С) | 15 | 15 | 15 | |||||
| н-Гексиловый эфир этиленгликоля (Тк 208°С) | 10 |
| н-Пропиловый эфир трипропиленгликоля (Тк 261°С) | ||||||||
| Метиловый эфир диэтиленгликоля (Тк 194°С) | ||||||||
| PROXEL LV (продукт Lonza Group AG) | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 |
| Ионообменная вода | 27,9 | 27,9 | 32,9 | 27,9 | 27,9 | 22,9 | 32,9 | 27,9 |
| Суммарное количество | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| Таблица 1-2 | ||||||||
| Пример | ||||||||
| 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | |
| Жидкая дисперсия черного пигмента | 20 | 20 | 20 | |||||
| Жидкая дисперсия голубого пигмента | 15 | 15 | 20 | |||||
| Жидкая дисперсия красного пигмента | 15 | |||||||
| Жидкая дисперсия желтого пигмента | 20 | |||||||
| Поликарбонатуретановая полимерная эмульсия A (25 нм) | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 | |
| Поликарбонатуретановая полимерная эмульсия B (20 нм) | ||||||||
| Поликарбонатуретановая полимерная эмульсия C (30 нм) | 15 |
| Эмульсия акрилового полимера VONCOAT R-3380-E (продукт DIC Corporation) | ||||||||
| Эмульсия содержащего фтор полимера | ||||||||
| Эмульсия полиэстеруретанового полимера ACRIT WBR-О16U (продукт Taisei Fine Chemical Co., Ltd.) | ||||||||
| Эмульсия полиэстеруретанового полимера UCOAT UWS-148 (продукт Sanyo Chemical Industries, Ltd.) | ||||||||
| Поверхностно-активное вещество CH3(CH2)12O(CH2CH2O)3CH2COOH | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| Силиконовое поверхностно-активное вещество KF-351A (продукт Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) | ||||||||
| Пропиленгликоль (Тк 188°С) | 20 | 20 | 20 | 20 | 8 | 8 | ||
| 2,3-бутандиол (Тк 183°С) | 20 | |||||||
| 1,2-бутандиол (Тк 194°С) | ||||||||
| 2-метил-2,4-пентандиол (Тк 198°С) | ||||||||
| 1,3-пропандиол (Тк 214°С) | 20 | 8 | 8 | 20 | ||||
| Триэтиленгликоль (Тк 287°С) | 10 | |||||||
| 3-этил-3-гидроксиметилоксетан (Тк 240°С) |
| Монометиловый эфир трипропиленгликоля (Тк 241°С) | ||||||||
| 1-этил-2-пирролидон (Тк 218°С) | ||||||||
| N-метил-2-пирролидон (Тк 204°С) | ||||||||
| н-Бутиловый эфир диэтиленгликоля (Тк 230°С) | 15 | 8 | ||||||
| н-Гексиловый эфир этиленгликоля (Тк 208°С) | 10 | |||||||
| н-Пропиловый эфир трипропиленгликоля (Тк 261°С) | 15 | |||||||
| Метиловый эфир диэтиленгликоля (Тк 194°С) | 20 | 8 | 16 | 20 | ||||
| PROXEL LV (продукт Lonza Group AG) | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 |
| Ионообменная вода | 27,9 | 27,9 | 27,9 | 27,9 | 27,9 | 30,9 | 30,9 | 22,9 |
| Суммарное количество | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| Таблица 1-3 | |||
| Пример | |||
| 17 | 18 | 19 | |
| Жидкая дисперсия черного пигмента | 20 | 20 | |
| Жидкая дисперсия голубого пигмента | 15 |
| Жидкая дисперсия красного пигмента | |||
| Жидкая дисперсия желтого пигмента | |||
| Поликарбонатуретановая полимерная эмульсия A (25 нм) | 15 | 15 | |
| Поликарбонатуретановая полимерная эмульсия B (20 нм) | |||
| Поликарбонатуретановая полимерная эмульсия C (30 нм) | 15 | ||
| Эмульсия акрилового полимера VONCOAT R-3380-E (продукт DIC Corporation) | |||
| Эмульсия содержащего фтор полимера | |||
| Эмульсия полиэстеруретанового полимера ACRIT WBR-О16U (продукт Taisei Fine Chemical Co., Ltd.) | |||
| Эмульсия полиэстеруретанового полимера UCOAT UWS-148 (продукт Sanyo Chemical Industries, Ltd.) | |||
| Поверхностно-активное вещество CH3(CH2)12O(CH2CH2O)3CH2COOH | |||
| Силиконовое поверхностно-активное вещество KF-351A (продукт Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) | 2 | 1 | 4 |
| Пропиленгликоль (Тк 188°С) | 20 | 20 | |
| 2,3-бутандиол (Тк 183°С) | 20 | ||
| 1,2-бутандиол (Тк 194°С) | |||
| 2-метил-2,4-пентандиол (Тк 198°С) | |||
| 1,3-пропандиол (Тк 214°С) | |||
| Триэтиленгликоль (Тк 287°С) | 10 | ||
| 3-этил-3-гидроксиметилоксетан (Тк 240°С) | 15 | 10 | 15 |
| Монометиловый эфир трипропиленгликоля (Тк 241°С) | |||
| 1-этил-2-пирролидон (Тк 218°С) | |||
| N-метил-2-пирролидон (Тк 204°С) | |||
| н-Бутиловый эфир диэтиленгликоля (Тк 230°С) | |||
| н-Гексиловый эфир этиленгликоля (Тк 208°С) | |||
| н-Пропиловый эфир трипропиленгликоля (Тк 261°С) | |||
| Метиловый эфир диэтиленгликоля (Тк 194°С) | |||
| PROXEL LV (продукт Lonza Group AG) | 0,1 | 0,1 | 0,1 |
| Ионообменная вода | 27,9 | 28,9 | 25,9 |
| Суммарное количество | 100 | 100 | 100 |
| Таблица 2-1 | ||||||||
| Сравнительный пример | ||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | |
| Жидкая дисперсия черного пигмента | 20 | 20 | ||||||
| Жидкая дисперсия голубого пигмента | 20 | 20 | ||||||
| Жидкая дисперсия красного пигмента | 15 | 15 | ||||||
| Жидкая дисперсия желтого пигмента | 15 | 15 | ||||||
| Поликарбонатуретановая полимерная эмульсия A (25 нм) | 15 | 10 | 15 | |||||
| Поликарбонатуретановая полимерная эмульсия B (20 нм) | ||||||||
| Поликарбонатуретановая полимерная эмульсия C (30 нм) | ||||||||
| Эмульсия акрилового полимера VONCOAT R-3380-E (продукт DIC Corporation) | 15 | |||||||
| Эмульсия содержащего фтор полимера | 10 | |||||||
| Эмульсия полиэстеруретанового полимера ACRIT WBR-О16U (продукт Taisei Fine Chemical Co., Ltd.) | 15 | |||||||
| Эмульсия полиэстеруретанового полимера UCOAT UWS-148 (продукт Sanyo Chemical Industries, Ltd.) | 15 |
| Поверхностно-активное вещество CH3(CH2)12O(CH2CH2O)3CH2COOH | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| Силиконовое поверхностно-активное вещество KF-351A (продукт Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) | ||||||||
| Пропиленгликоль (Тк 188°С) | 17 | 20 | 15 | |||||
| 2,3-бутандиол (Тк 183°С) | 20 | 20 | 25 | |||||
| 1,2-бутандиол (Тк 194°С) | 10 | |||||||
| 2-метил-2,4-пентандиол (Тк 198°С) | 10 | |||||||
| 1,3-пропандиол (Тк 214°С) | ||||||||
| Триэтиленгликоль (Тк 287°С) | ||||||||
| 3-этил-3-гидроксиметилоксетан (Тк 240°С) | ||||||||
| Монометиловый эфир трипропиленгликоля (Тк 241°С) | ||||||||
| 1-этил-2-пирролидон (Тк 218°С) | ||||||||
| N-метил-2-пирролидон (Тк 204°С) | ||||||||
| н-Бутиловый эфир диэтиленгликоля (Тк 230°С) | 20 | 15 | 15 | 15 | 30 | |||
| н-Гексиловый эфир этиленгликоля (Тк 208°С) | 15 | 15 |
| н-Пропиловый эфир трипропиленгликоля (Тк 261°С) | ||||||||
| Метиловый эфир диэтиленгликоля (Тк 194°С) | 40 | |||||||
| PROXEL LV (продукт Lonza Group AG) | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 |
| Ионообменная вода | 25,9 | 42,9 | 27,9 | 27,9 | 32,9 | 27,9 | 32,9 | 27,9 |
| Суммарное количество | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| Таблица 2-2 | ||
| Сравнительный пример | ||
| 9 | 10 | |
| Жидкая дисперсия черного пигмента | 20 | |
| Жидкая дисперсия голубого пигмента | 20 | |
| Жидкая дисперсия красного пигмента | ||
| Жидкая дисперсия желтого пигмента | ||
| Поликарбонатуретановая полимерная эмульсия A (25 нм) | 15 | 15 |
| Поликарбонатуретановая полимерная эмульсия B (20 нм) | ||
| Поликарбонатуретановая полимерная эмульсия C (30 нм) |
| Эмульсия акрилового полимера VONCOAT R-3380-E (продукт DIC Corporation) | ||
| Эмульсия содержащего фтор полимера | ||
| Эмульсия полиэстеруретанового полимера ACRIT WBR-О16U (продукт Taisei Fine Chemical Co., Ltd.) | ||
| Эмульсия полиэстеруретанового полимера UCOAT UWS-148 (продукт Sanyo Chemical Industries, Ltd.) | ||
| Поверхностно-активное вещество CH3(CH2)12O(CH2CH2O)3CH2COOH | 2 | 2 |
| Силиконовое поверхностно-активное вещество KF-351A (продукт Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) | ||
| Пропиленгликоль (Тк 188°С) | ||
| 2,3-бутандиол (Тк 183°С) | ||
| 1,2-бутандиол (Тк 194°С) | ||
| 2-метил-2,4-пентандиол (Тк 198°С) | ||
| 1,3-пропандиол (Тк 214°С) | 20 | 15 |
| Триэтиленгликоль (Тк 287°С) | ||
| 3-этил-3-гидроксиметилоксетан (Тк 240°С) |
| Монометиловый эфир трипропиленгликоля (Тк 241°С) | ||
| 1-этил-2-пирролидон (Тк 218°С) | ||
| N-метил-2-пирролидон (Тк 204°С) | ||
| н-Бутиловый эфир диэтиленгликоля (Тк 230°С) | ||
| н-Гексиловый эфир этиленгликоля (Тк 208°С) | ||
| н-Пропиловый эфир трипропиленгликоля (Тк 261°С) | ||
| Метиловый эфир диэтиленгликоля (Тк 194°С) | 15 | 20 |
| PROXEL LV (продукт Lonza Group AG) | 0,1 | 0,1 |
| Ионообменная вода | 27,9 | 27,9 |
| Суммарное количество | 100 | 100 |
Как можно видеть из таблиц 3-1 - 4, водные чернила для струйной печати, которые содержат поликарбонатуретановые полимерные частицы, в которых 50% по массе или более водорастворимого органического растворителя представляет собой диольное соединение, и в которых 50% по массе или более водорастворимого органического растворителя представляет собой водорастворимый органический растворитель, имеющий температуру кипения 200°C или ниже, обладают высокой способностью к высыханию и превосходным качеством изображения, стойкостью к царапанию, этанолоустойчивостью, стабильностью при выбросе и адгезионными свойствами.
Как показано в примерах 1-6 и 9-13, включение, по меньшей мере, одного из пропиленгликоля и 2,3-бутандиола в большом количестве обеспечивает превосходную надежность выброса. Кроме того, как показано в примерах 1-4, включение, по меньшей мере, одного, выбранного из 3-этил-3-гидроксиметилоксетана, монометилового эфира трипропиленгликоля и водорастворимого органического растворителя, содержащего лактамную структуру и имеющего температуру кипения 200°C или более, обеспечивает, в частности, превосходную стойкость к царапанию и этанолоустойчивость.
Как показано в примерах 1-4, 7-10 и 12-16, включение поликарбонатуретановых полимерных частиц, имеющих структуру, полученную из алициклического диизоцианата, обеспечивает, в частности, превосходную стойкость к царапанию и этанолоустойчивость.
Как показано в примерах 17-19, включение силиконового поверхностно-активного вещества обеспечивает, в частности, превосходную степень блеска изображения, сохраняя хорошее адгезионное свойство.
Варианты осуществления настоящего изобретения являются следующими.
Чернила для струйной печати, содержащие
воду;
водорастворимый органический растворитель;
пигмент; и
поликарбонатуретановые полимерные частицы,
где водорастворимый органический растворитель содержит 50% по массе или более диольного соединения, и
где водорастворимый органический растворитель содержит 50% по массе или более водорастворимого органического растворителя, имеющего температуру кипения 200°C или ниже.
Указанный выше водорастворимый органический растворитель, имеющий температуру кипения 200°C или ниже, представляет собой, по меньшей мере, водорастворимый органический растворитель, выбранный из группы, состоящей из пропиленгликоля и 2,3-бутандиола.
В частности, водорастворимый органический растворитель представляет собой, по меньшей мере, водорастворимый органический растворитель, выбранный из группы, состоящей из 3-этил-3-гидроксиметилоксетана, монометилового эфира трипропиленгликоля и водорастворимого органическго растворителя, содержащего лактамную структуру и имеющего температуру кипения 200°C или более.
В частности, водорастворимый органический растворитель, содержащий лактамную структуру, представляет собой 1-этил-2-пирролидон.
Упомянутый водорастворимый органический растворитель состоит из растворителя, имеющего температуру кипения 250°C или ниже.
Каждая из поликарбонатуретановых полимерных частиц имеет структуру, полученную, по меньшей мере, из одного алициклического диизоцианата.
Согласно изобретению, каждая из поликарбонатуретановых полимерных частиц имеет поверхностную твердость 100 Н/мм2 или более в то же время, когда образуется пленочное покрытие.
Заявленные чернила для струйной печати дополнительно содержат силиконовое поверхностно-активное вещество.
Способ струйной записи, включающий:
воздействие на вышеуказанные чернила для струйной печати, обеспечивая выброс чернил для струйной печати, посредством этого записывая изображение на основе.
Заявленный способ струйной записи дополнительно включает термосушку изображения после записи.
В заявленном способе струйной записи основа представляет собой непористую основу.
Материал, записанный чернилами, содержащий:
основу, и
изображение, которое формируют на основе вышеуказанными чернилами для струйной печати.
Указанный материал, записанный чернилами, имеет основу, представляющую собой непористую основу.
Чернильно-струйное устройство для записи, включающее:
элемент для впрыскивания чернил, способный оказывать воздействие на чернила для струйной печати, обеспечивая выброс чернил для струйной печати, посредством этого записывая изображение на основе.
Чернильно-струйное устройство для записи дополнительно включает нагревательный элемент, способный осуществлять термосушку изображения после записи.
Чернильный картридж, включающий:
контейнер, и
чернила для струйной печати, содержащиеся в контейнере.
Список ссылочных позиций
| 101 | Основной корпус |
| 102 | Лоток для подачи бумаги |
| 103 | Лоток для выгрузки бумаги |
| 104 | Отделение для загрузки чернильного картриджа |
| 105 | Блок управления |
| 111 | Крышка головки |
| 112 | Лицевая поверхность |
| 115 | Передняя панель |
| 131 | Направляющий стержень |
| 132 | Стойка |
| 133 | Каретка |
| 134 | Записывающая головка |
| 135 | Вспомогательный резервуар |
| 141 | Секция для загрузки бумаги |
| 142 | Основа |
| 143 | Валик для подачи бумаги |
| 144 | Тормозная площадка |
| 145 | Направляющий ролик |
| 151 | Ленточный транспортер |
| 152 | Опорный валик |
| 153 | Направляющий ролик для транспортировки |
| 154 | Придавливающий элемент |
| 155 | Зажимающий валик |
| 156 | Загрузочный валик |
| 157 | Валик для транспортировки |
| 158 | Натяжной валик |
| 161 | Направляющий элемент |
| 171 | Зубец для разъединения |
| 172 | Валик для разгрузки бумаги |
| 173 | Валик для разгрузки бумаги |
| 181 | Блок для подачи двухсторонней бумаги |
| 182 | Ручное звено подачи бумаги. |
1. Чернила для струйной печати, содержащие
воду;
водорастворимый органический растворитель, имеющий температуру кипения не более 250°С, но выше температуры кипения воды;
пигмент; и
поликарбонатуретановые полимерные частицы, представляющие собой продукт реакции поликарбонатполиола и алифатического или алициклического полиизоцианата,
где водорастворимый органический растворитель содержит 50% по массе или более диольного соединения, и
где водорастворимый органический растворитель содержит 50% по массе или более водорастворимого органического растворителя, имеющего температуру кипения 200°С или ниже.
2. Чернила для струйной печати по п. 1, где водорастворимый органический растворитель, имеющий температуру кипения 200°С или ниже, представляет собой, по меньшей мере, водорастворимый органический растворитель, выбранный из группы, состоящей из пропиленгликоля и 2,3-бутандиола.
3. Чернила для струйной печати по п. 1 или 2, где водорастворимый органический растворитель представляет собой, по меньшей мере, водорастворимый органический растворитель, выбранный из группы, состоящей из 3-этил-3-гидроксиметилоксетана, монометилового эфира трипропиленгликоля и водорастворимого органического растворителя, содержащего лактамную структуру и имеющего температуру кипения 200°С или более.
4. Чернила для струйной печати по п. 3, где водорастворимый органический растворитель, содержащий лактамную структуру, представляет собой 1-этил-2-пирролидон.
5. Чернила для струйной печати по п. 1 или 2, где каждая из поликарбонатуретановых полимерных частиц имеет структуру, полученную, по меньшей мере, из одного алициклического диизоцианата.
6. Чернила для струйной печати по п. 1 или 2, где каждая из поликарбонатуретановых полимерных частиц имеет поверхностную твердость 100 Н/мм2 или более в момент времени, когда образуется пленочное покрытие.
7. Чернила для струйной печати по п. 1 или 2, где чернила для струйной печати дополнительно содержат силиконовое поверхностно-активное вещество.
8. Способ струйной записи, включающий:
воздействие на чернила для струйной печати по п. 1 или 2, обеспечивая выброс чернил для струйной печати, посредством этого записывая изображение на основе.
9. Способ струйной записи по п. 8, где способ струйной записи дополнительно включает термосушку изображения после записи.
10. Способ струйной записи по п. 8, где основа представляет собой непористую основу.
11. Материал, записанный чернилами, включающий:
основу, и
изображение, которое формируют на основе чернилами для струйной печати по п. 1 или 2.
12. Материал, записанный чернилами, по п. 11, где основа представляет собой непористую основу.
