Набор красок для струйной фиксации информации, картридж с красками, устройство для струйной печати, способ струйной фиксации информации и материал для формирования изображений

Набор красок для струйной фиксации информации, картридж с красками, устройство для струйной печати, способ струйной фиксации информации и материал для формирования изображений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к набору красок для струйной фиксации информации, который обеспечивает высокую плотность изображения и в то же время обладает превосходной стабильностью эжекции и превосходной стабильностью при хранении красок в жидком виде.

Уровень техники

Способы струйной фиксации информации являются преимущественными в том, что посредством способа, более простого, чем другие способы фиксации информации, формирование полноцветных изображений является простым, и даже в устройствах, имеющих простую конструкцию, можно получить изображение с высоким разрешением.

Краски на основе красителей, полученные посредством растворения различных водорастворимых красителей в воде или смешанной жидкости, состоящей из воды и органического растворителя, используют в качестве краски для струйной фиксации информации. Краски на основе красителей могут давать изображения, имеющие резкий цветовой тон, но с другой стороны, у них плохая светостойкость.

С другой стороны, краски на основе пигментов с углеродной сажей или разнообразными органическими пигментами, диспергированными в них, являются превосходными по светостойкости по сравнению с красками на основе красителей, и таким образом, интенсивно исследуются.

Однако краски на основе пигментов с большей вероятностью будут вызывать забивание сопел, чем краски на основе красителей.

Краски на основе пигментов, как правило, получают посредством предварительного диспергирования красящего материала и дисперсанта в водном растворителе, таком как вода или спирт, с получением диспергируемого материала, затем воздействия на дисперсию на стадии диспергирования диспергируемого материала с помощью диспергатора с использованием диспергирующих сред, такого как песочная мельница, до удовлетворительного состояния, а затем разбавления дисперсии с получением заданной концентрации.

В водных красках на основе пигментов для диспергирования гидрофобных пигментов обычной практикой является использование поверхностно-активных веществ или водорастворимых смол. Однако надежность сформированных изображений является очень плохой. Соответственно, описывается технология, при которой мелкодисперсные частицы смолы, имеющие пленкообразующие свойства, добавляют к жидким краскам, имея в виду улучшение качества изображения. Однако трудно поддерживать множество ингредиентов в мелкодисперсном и стабильно диспергированном состоянии в течение длительного периода времени. Использование большего количества дисперсанта, такого как поверхностно-активное вещество, для стабильного диспергирования мелкодисперсных частиц создает нежелательные проблемы, такие как появление пузырьков воздуха в баках с краской или печатных головках, или ухудшают качество изображения. Кроме того, для целей улучшения диспергируемости изучают для применения способ преобразования групп на поверхности пигмента в гидрофильные группы или использования смол, содержащих гидрофильные группы. В этой технологии, когда используют пигмент одного типа, пигмент может стабильно диспергироваться, но с другой стороны, когда смешиваются вместе множество типов пигментов, дисперсия становится нестабильной, создавая проблему ухудшения стабильности при хранении.

Сообщают о пигментных красках с обработанной поверхностью, которые могут обеспечить превосходное качество фиксации информации, а также обладают превосходной стабильностью эжекции и стабильностью при хранении (PTL 1, PTL 2 и PTL 3), о наборах красок, которые могут поддерживать стабильную эжекцию краски (PTL 4), о способе, в котором водонерастворимый красящий материал и псевдомелкодисперсные частицы смолы с заряженной поверхностью, имеющие размер, меньший, чем у красящего материала, вводятся в краски, имея в виду получение высокой плотности изображения (PTL 5), о способе, в котором включается самодиспергируемый пигмент, имеющий ограниченное поглощение масла, DBP (PTL 6), и о водной дисперсии углеродной сажи, которая содержит углеродную сажу с модифицированной поверхностью, имеет значение HLB от 7 до 18 и содержит неионное поверхностно-активное вещество, имеющее ацетиленовую скелетную структуру (PTL 7). Кроме того, сообщается также о водных красках с использованием поверхностно-активного вещества на основе ацетиленгликоля (PTL 8).

Кроме того, описывается способ, в котором вододиспергируемая смола, имеющая карбоксильную и неионную гидрофильную группы в своей молекуле, диспергируется в воде для стабилизации жидкой дисперсии (PTL 9), способ, в котором добавляются водорастворимый полимер и поверхностно-активное вещество, которые имеют одинаковую полярность или одно из которых является неионным (PTL 10), способ, в котором в водной жидкости для формирования изображений используют полиэфирную смолу, содержащую окрашивающую ионную группу и окрашивающее вещество, которые идентичны друг другу по полярности гидрофильной группы (PTL 11), и способ, в котором используют пигмент и мелкодисперсные частицы смолы, которые идентичны друг другу по полярности в дисперсии (PTL 12). Кроме того, описывается краска для фиксации информации, использующая гемини поверхностно-активное вещество в качестве дисперсанта (PTL 13).

Кроме того, было сделано предложение относительно водной композиции краски для струйной фиксации информации, содержащей дисперсию пигмента, содержащую частицы пигмента, имеющие такое распределение размеров частиц, что, по меньшей мере, 70% частиц в дисперсии относится к частицам, имеющим диаметр меньше чем 0,1 мкм, а остальные частицы в дисперсии имеют диаметр, равный или меньший чем 0,1 мкм, дисперсант на основе нафталинсульфонатного альдегида и/или, по меньшей мере, один сульфоновый растворитель (PTL 14). Было также сделано предложение относительно жидкости для формирования изображений, содержащей пигмент, полимерный дисперсант и неионное поверхностно-активное вещество (PTL15). Было также сделано предложение об использовании AB или BAB блок-сополимера в качестве дисперсанта для пигментов (PTL 16 и PTL 17). Кроме того, было сделано предложение относительно использования конкретного пигмента, водорастворимой смолы и растворителя (PTL 18).

С другой стороны, делались предложения относительно способов диспергирования пигментов без использования дисперсанта, то есть способа, в котором заместитель, содержащий солюбилизирующую группу для воды, вводится в углеродную сажу (PTL 19), способ в котором водорастворимый мономер или что-либо подобное полимеризуется на поверхности углеродной сажи (PTL 20), и способ, в котором углеродную сажу окисляют (PTL 21). Кроме того, было сделано предложение относительно способа, в котором водостойкость и стабильность эжекции обеспечиваются с помощью краски, содержащей окисленную углеродную сажу и терполимер акриловой кислоты, стирола и α-метилстирола (PTL 22).

Кроме того, было также сделано предложение относительно жидкости для формирования изображений при струйной фиксации информации, содержащей диспергированные частицы, имеющие усредненный по объему диаметр частиц от 30 нм до 200 нм (PTL 23).

Относительно предложенных обычных жидких красок, краски с цветными пигментами могут обеспечить высокую плотность изображений. Однако краски с черным пигментом все еще являются неудовлетворительными.

Кроме того, было также сделано предложение об использовании шариков, имеющих диаметр от 0,05 мм до 1,0 мм, в жидкой дисперсии для шаровых мельниц (PTL 24-PTL 26). Ни одно из этих предложений не является удовлетворительным по стабильности дисперсии.

В PTL 27 в качестве дисперсанта используют анионное поверхностно-активное вещество и молекулярная масса предпочтительно находится в пределах 1000≤m≤30000. Это не обеспечивает удовлетворительной стабильности дисперсии, и частицы пигмента, которые являются слабыми по отношению к соударениям, испытываемым во время диспергирования, не имеют стабильности после диспергирования, создавая, например, проблему стабильности при эжекции жидких красок.

Список цитирований

Патентная литература

PTL 1: выложенная заявка на патент Японии (JP-A) № 2007-186642

PTL 2: заявка на патент Японии № 2006-282781

PTL 3: заявка на патент Японии № 2005-105227

PTL 4: заявка на патент Японии № 2007-119551

PTL 5: заявка на патент Японии № 2006-8858

PTL 6: заявка на патент Японии № 2002-3767

PTL 7: заявка на патент Японии № 2006-219584

PTL 8: заявка на патент Японии № 2004-123904

PTL 9: заявка на патент Японии № 05-239392

PTL 10: заявка на патент Японии № 08-283633

PTL 11: заявка на патент Японии № 2000-63727

PTL 12: заявка на патент Японии № 2001-81366

PTL 13: заявка на патент Японии № 2003-509571

PTL 14: заявка на патент Японии № 08-333531

PTL 15: заявка на патент Японии № 56-147871

PTL 16: патент США № 5085698

PTL 17: патент США № 5221334

PTL 18: патент США № 5172133

PTL 19: патент США № 5571311

PTL 20: заявка на патент Японии № 08-81646

PTL 21: заявка на патент Японии № 08-3498

PTL 22: заявка на патент Японии № 09-194775

PTL 23: заявка на патент Японии № 2000-144028

PTL 24: заявка на патент Японии № 2005-281691

PTL 25: заявка на патент Японии № 2005-314528

PTL 26: заявка на патент Японии № 2006-188626

PTL 27: патент Японии (JP-B) № 3625595

Сущность изобретения

Техническая проблема

Настоящее изобретение имеет целью создание технологий, относящихся к набору красок для струйной фиксации информации, который обеспечивает высокую плотность изображения и в то же время обладает превосходной стабильностью эжекции и стабильностью в жидком состоянии, к картриджу с красками, содержащему краски, составляющие набор красок, заключенный в нем, к устройству для струйной печати и к способу струйной фиксации информации.

Решение проблемы

Указанные выше цели могут быть достигнуты с помощью следующих средств.

Набор красок для струйной фиксации информации, который содержит:

синюю краску;

пурпурную краску;

желтую краску и

черную краску,

где синяя краска, пурпурная краска, желтая краска и черная краска, каждая, содержит, по меньшей мере, пигмент, поверхностно-активное вещество, воду, водорастворимый органический растворитель и анионный самоэмульгирующийся полиуретан на основе простого эфира,

где каждая краска содержит в качестве пигмента сочетание (i) жидкой дисперсии пигмента, в которой пигмент диспергируется в воде с помощью поверхностно-активного вещества, и (ii) жидкой дисперсии пигмента, покрытого смолистым полимером, в которой пигмент покрывается смолистым полимером и пигмент, покрытый смолистым полимером, диспергируется в воде, и

где (i) жидкая дисперсия пигмента и (ii) жидкая дисперсия пигмента, покрытого смолистым полимером, удовлетворяет следующей формуле:

|A-B|≤30 нм

где A представляет собой средний диаметр частиц (D50) диспергированного пигмента в (i) жидкой дисперсии пигмента и B представляет собой средний диаметр частиц (D50) диспергированного пигмента, покрытого смолистым полимером, в (ii) жидкой дисперсии пигмента.

Преимущественные воздействия изобретения

Настоящее изобретение может предложить набор красок для струйной фиксации информации, который обеспечивает высокую плотность изображения и в то же время обладает превосходной стабильностью эжекции и стабильностью в жидком состоянии, картридж с красками, содержащий краски, составляющие набор красок, заключенный в нем, устройство для струйной печати и способ струйной фиксации информации.

Краткое описание чертежа

Фиг.1 представляет собой схематический вид, иллюстрирующий пример устройства для струйной печати в соответствии с настоящим изобретением.

Описание вариантов осуществления

Набор красок для струйной фиксации информации

Набор красок для струйной фиксации информации в соответствии с настоящим изобретением содержит синюю краску, пурпурную краску, желтую краску и черную краску, где синяя краска, пурпурная краска, желтая краска и черная краска, каждая, содержит, по меньшей мере, пигмент, поверхностно-активное вещество, воду, водорастворимый органический растворитель и анионный самоэмульгирующийся полиуретан на основе простого эфира, где каждая краска содержит, в качестве пигмента, сочетание (i) жидкой дисперсии пигмента, в которой пигмент диспергируется в воде с помощью поверхностно-активного вещества, и (ii) жидкой дисперсии для пигмента, покрытого смолистым полимером, в которой пигмент покрывается смолистым полимером, и пигмент, покрытый смолистым полимером, диспергируется в воде, и где (i) жидкая дисперсия пигмента и (ii) жидкая дисперсия пигмента, покрытого смолистым полимером, удовлетворяет следующей формуле:

|A-B|≤30 нм

где A представляет собой средний диаметр частиц (D50) диспергированного пигмента в (i) жидкой дисперсии пигмента и B представляет собой средний диаметр частиц (D50) диспергированного пигмента, покрытого смолистым полимером, в (ii) жидкой дисперсии пигмента.

Является важным, чтобы |A-B| составляла 30 нм или меньше, предпочтительно 15 нм или меньше.

Синяя краска, пурпурная краска, желтая краска и черная краска, каждая, представляют собой жидкую дисперсию, содержащую в ней диспергированные частицы, и средний диаметр частиц (D50) диспергированных частиц в ней предпочтительно составляет 50 нм - 150 нм, более предпочтительно 75 нм - 125 нм.

Средний диаметр частиц (D50) может быть измерен, например, посредством Microtrac UPA150 (производится NIKKISO CO., LTD.).

Авторы настоящего изобретения предлагают, чтобы плотность изображения, стабильность эжекции и стабильность в жидком состоянии могли реализоваться одновременно посредством смешивания жидкой дисперсии, в которой пигмент, покрытый смолистым полимером, диспергируется в воде, и жидкой дисперсии, в которой пигмент диспергируется в воде с помощью поверхностно-активного вещества. Однако обнаружено, что встречаются трудности при одновременном удовлетворении требований плотности изображения, стабильности эжекции и стабильности в жидком состоянии из-за диаметра частиц используемой жидкой дисперсии.

Как правило, пигмент, который диспергируется с помощью поверхностно-активного вещества до степени высокой дисперсности, менее склонен к оседанию, и, таким образом, оседание частиц может предотвращаться, но, с другой стороны, происходит проникновение в бумагу. Высокая плотность изображения, стабильность эжекции и стабильность в жидком состоянии могут реализоваться одновременно посредством добавления жидкой дисперсии пигмента, покрытого смолистым полимером, диспергированного в воде, таким образом, чтобы удовлетворить требованию |A-B| 30 нм или меньше. Приведение диаметров частиц в определенный выше диапазон может реализовать превосходное проявление цвета, а для черного цвета может реализовать высокую черноту в смеси (смешивая точечно синий, пурпурный и желтый с получением черного).

Необходимо заметить, что жидкая дисперсия пигмента, в которой пигмент диспергируется в воде с помощью поверхностно-активного вещества, упоминается как (i) жидкая дисперсия пигмента, и жидкая дисперсия пигмента, покрытого смолистым полимером, в которой пигмент покрыт смолистым полимером и пигмент, покрытый смолистым полимером, диспергируется в воде, упоминается далее как (ii) жидкая дисперсия пигмента, покрытого смолистым полимером.

Средний диаметр частиц A (D50) диспергированного пигмента в (i) жидкой дисперсии пигмента предпочтительно составляет от 50 нм до 200 нм, более предпочтительно от 100 нм до 150 нм.

Средний диаметр частиц B (D50) диспергированного пигмента, покрытого смолистым полимером, в (ii) жидкой дисперсии пигмента, покрытого смолистым полимером, предпочтительно составляет от 50 нм до 200 нм, более предпочтительно от 100 нм до 150 нм.

Когда средний диаметр частиц A (D50) (i) жидкой дисперсии пигмента меньше чем 50 нм, стабильность дисперсии с высокой вероятностью будет ухудшаться. Однако плотность изображения, стабильность эжекции и стабильность в жидком состоянии могут одновременно реализоваться без ухудшения стабильности дисперсии при использовании анионного самоэмульгирующегося полиуретана на основе простого эфира в качестве смолы для эмульсии смолы и конденсата натрия нафталинсульфоната-формалина или соединения, представленного следующей общей формулой (1), в качестве поверхностно-активного вещества:

Общая формула (1)

В общей формуле (1) R представляет собой C1-C20 алкильную группу, аллильную группу или аралкильную группу; l представляет собой целое число от 0 до 7 и n представляет собой целое число от 20 до 200.

В настоящем изобретении количество поверхностно-активного вещества в (i) жидкой дисперсии для черной краски предпочтительно составляет 0,01-0,5 по отношению к 1 для пигмента, по массе. Более предпочтительно, количество поверхностно-активного вещества составляет 0,05-0,25 по отношению к 1 для пигмента, по массе. Использование поверхностно-активного вещества в указанном выше диапазоне количеств может позволить приведение среднего диаметра частиц (D50) жидкой дисперсии черной краски в указанный выше диапазон, и таким образом, может быть получена в результате краска для струйной фиксации информации, которая может реализовать более высокую плотность изображения, стабильность эжекции и стабильность в жидком состоянии.

Когда количество поверхностно-активного вещества меньше чем 0,01, получение указанного выше эффекта является менее вероятным и, кроме того, стабильность при хранении жидкой дисперсии пигмента и краски является плохой. Как следствие, с большой вероятностью будет осуществляться забивание сопел. С другой стороны, когда количество поверхностно-активного вещества больше чем 0,5, вязкость жидкой дисперсии пигмента и краски является настолько высокой, что печатание с помощью способа струйной фиксации информации с большой вероятностью будет сложным.

Предпочтительно, конденсат натрия нафталинсульфоната-формалина используют в качестве поверхностно-активного вещества в черной краске, и общее количество димеров, тримеров и тетрамеров нафталинсульфоновой кислоты в конденсате натрия нафталинсульфоната-формалина составляет от 20% мас. до 80% мас. Общее количество димеров, тримеров и тетрамеров нафталинсульфоновой кислоты в конденсате натрия нафталинсульфоната-формалина, меньшее чем 20% мас., является недостаточным в том, что понижается диспергируемость, и стабильность при хранении дисперсии и краска является плохой. Как следствие, с большой вероятностью будет осуществляться забивание сопел.

Когда общее количество димеров, тримеров и тетрамеров нафталинсульфоновой кислоты в конденсате натрия нафталинсульфоната-формалина больше чем 80% мас., повышается вязкость, при этом диспергирование становится сложным.

В цветных красках, таких как синяя, пурпурная и желтая краска, количество поверхностно-активного вещества в (i) жидкой дисперсии пигмента предпочтительно составляет от 0,3 до 2,0, более предпочтительно от 0,5 до 2,0, по отношению к 1 для пигмента, по массе. Приведение количества поверхностно-активного вещества в диапазон от 0,3 до 2,0 может реализовать условия для жидкой краски, имеющей малый средний диаметр частиц или имеющей малое стандартное отклонение распределения размеров частиц. Когда отношение поверхностно-активного вещества по отношению к пигменту меньше чем 0,3, жидкая краска имеет большой средний диаметр частиц или большое стандартное отклонение распределения размеров частиц, и таким образом, нельзя получить удовлетворительную цветность. С другой стороны, когда отношение поверхностно-активного вещества по отношению к пигменту больше чем 2,0, вязкость краски является настолько высокой, что печатание с помощью способа струйной фиксации информации с большой вероятностью будем сложным.

Поверхностно-активное вещество, содержащееся в каждой цветной краске для использования в настоящем изобретении, может представлять собой любое поверхностно-активное вещество. Однако использование соединения, представленного общей формулой (1), может реализовать условия для красок для струйной фиксации информации, имеющих малый средний диаметр частиц или имеющих малое стандартное отклонение распределения размеров частиц.

В поверхностно-активном веществе (то есть, в дисперсанте), представленном общей формулой (1), n представляет собой целое число 20-200, предпочтительно 20-100, более предпочтительно 30-50. Значение n, меньшее чем 20, с большой вероятностью будет вызывать понижение стабильности дисперсии и даст жидкую краску, имеющую большой средний диаметр частиц или большое стандартное отклонение распределения размеров частиц, и таким образом, нельзя получить удовлетворительную цветность. С другой стороны, когда n больше чем 200, вязкость краски является настолько высокой, что печатание с помощью способа струйной фиксации информации с большой вероятностью будет сложным.

Соединение, представленное общей формулой (2), является предпочтительным в качестве соединения, представленного общей формулой (1). Простой POE β-нафтиловый эфир (n=40) является более предпочтительным.

Общая формула (2)

В общей формуле (2) n представляет собой целое число 20-100.

(i) Жидкая дисперсия пигмента, в которой пигмент диспергируется в воде с помощью поверхностно-активного вещества, получают с помощью диспергирования пигмента, поверхностно-активного вещества, воды и разнообразных необязательных добавок, таких как смачивающие агенты (например, PIONIN A-51-B, производится Takemoto Oil & Fat Co., Ltd.), с помощью диспергатора, например шаровой мельницы, такой как DYNO-MILL (Model KDL, производится SHINMARU ENTERPRISES CORPORATION), AGITATOR MILL LMZ (производится ASHIZAWA FINETECH LTD.) или SC MILL (производится MITSUI MINING CO., LTD.) и осуществления дополнительного диспергирования после диспергирования с помощью шаровой мельницы с помощью мельницы без шаров, например высокоскоростной мельницы типа со сдвиговым усилием CLEAR SS5 (производится M TECHNIQUE Co., Ltd.), Cabitron CD 1010 (производится Euro Tech), модуля DR2000 (производится SHINMARU ENTERPRISES CORPORATION), тонкопленочного шарнирного типа T.K. FILMIX (производится PRIMIX Corporation), ударного типа со сверхвысоким давлением Artimizer (производится Sugino Machine Co., Ltd.) или Nanomizer (производится YOSHIDA KIKAI Co. Ltd.).

Предварительная обработка крупных частиц с помощью гомогенизаторов или чего-либо подобного на стадии перед обработкой с помощью диспергатора может реализовать более узкое распределение размеров частиц, приводя к улучшению плотности изображения, стабильности эжекции и тому подобное.

Жидкая дисперсия, полученная таким образом, является особенно пригодной для использования в качестве пигментных красок для струйной фиксации информации.

Шарики, пригодные для использования в настоящем изобретении, обычно представляют собой керамические шарики. Как правило, используют шарики из диоксида циркония. Диаметр шариков предпочтительно составляет 0,05 мм или меньше, более предпочтительно 0,03 мм или меньше.

В настоящем изобретении углеродная сажа, используемая в качестве пигмента в черной краске, предпочтительно имеет малый средний первичный диаметр частиц. Когда средний диаметр первичных частиц является малым, частицы представляют собой сильно структурированные частицы, которые являются слабыми по отношению к соударениям во время диспергирования. С другой стороны, когда диаметр шариков больше чем 0,05 мм, энергия соударений между шариками является настолько большой, что структура разрушается, приводя к понижению стабильности получаемой жидкой дисперсии пигмента углеродной сажи. По этой причине диаметр шариков предпочтительно составляет 0,05 мм или меньше.

Кроме того, в настоящем изобретении краска отличается тем, что краску получают посредством смешивания (включая объединение) (i) жидкой дисперсии пигмента, в которой пигмент диспергируется в воде с помощью поверхностно-активного вещества, с (ii) жидкой дисперсией пигмента, покрытого смолистым полимером, в которой пигмент покрыт смолистым полимером и диспергируется в воде. Жидкую дисперсию пигмента, покрытого смолистым полимером, в которой пигмент покрыт смолистым полимером и диспергируется в воде, как правило, называют инкапсулированным пигментом и получают посредством покрытия пигмента гидрофильной водонерастворимой смолой, чтобы сделать поверхность пигмента гидрофильной с помощью слоя смолы на поверхности пигмента, чтобы сделать пигмент диспергируемым в воде.

Предпочтительно жидкая дисперсия пигмента, покрытого смолистым полимером, в которой пигмент покрыт смолистым полимером и диспергируется в воде, получают, например, с помощью способа, в котором смола, имеющая некоторое кислотное число, получается и нейтрализуется с помощью основания с получением самодиспергируемой в воде смолы, которую используют в качестве пленкообразующей смолы. Смолы, имеющие некоторое кислотное число, включают, например, смолы, имеющие кислотное число от 50 до 180. Кислотное число относится к количеству миллиграмм (мг) гидроксида калия (KOH), необходимому для нейтрализации 1 г смолы, и выражается в терминах мг KOH/г (последняя единица может далее отсутствовать). Такие смолы могут быть получены, например, посредством нейтрализации всего кислотного числа или его части, для смол, имеющих указанное выше конкретное значение. В этом случае предпочтительно кислотное число нейтрализуется таким образом, что значение pH краски доводят до 7,5-9,0.

Когда кислотное число меньше чем 50, гидрофильность поверхности частиц микрокапсул является низкой, и с большой вероятностью будет вызывать неудовлетворительную стабильность дисперсии. С другой стороны, когда кислотное число превышает 180, гидрофильность смолы нежелательно является настолько высокой, что покрытие пигмента с помощью смолы с большой вероятностью будет неудовлетворительным из-за набухания или чего-либо подобного, и с большой вероятностью будет происходить коагуляция частиц микрокапсул или забивание сопла, и таким образом, эта смола является неприемлемой для использования.

Оптимальная конструкция, которая дает значительное воздействие для краски для струйной фиксации информации в настоящем изобретении, заключается в том, что при приготовлении красок, содержащих от 0,01% мас. до 2% мас. ингредиента пленкообразующей смолы, растворенного в ней, смолу, имеющую кислотное число от 50 до 180, получают и нейтрализуют с помощью основания, с получением пленкообразующей смолы, которую используют в качестве пленкообразующей смолы, и кроме того, значение pH краски доводят до 7,5-9,0.

Диапазон молекулярных масс пленкообразующей смолы не является конкретно ограниченным, но предпочтительно составляет от 1000 до 100000 в терминах средневзвешенной молекулярной массы. Когда молекулярная масса пленкообразующей смолы меньше чем 10000, во многих случаях, нельзя обеспечить удовлетворительное образование пленки, и происходит нежелательное забивание сопла, например, из-за коагуляции частиц микрокапсул, и таким образом, эта молекулярная масса является непригодной для использования. В частности, чтобы удовлетворительно покрыть пигмент пленкообразующий смолой, молекулярная масса смолы предпочтительно составляет 10000-100000.

Предпочтительные пленкообразующие смолы, используемые в настоящем изобретении, представляют собой стирольные смолы или (мет)акриловые смолы, и примером их является самодиспергируемая в воде смола, полученная посредством нейтрализации, с помощью основания, по меньшей мере, части сополимера, по меньшей мере, одного мономера, выбранного из группы из стирола, замещенного стирола и сложных эфиров (мет)акриловой кислоты, с (мет)акриловой кислотой.

(Мет)акриловая кислота представляет собой коллективный термин для акриловой кислоты и метакриловой кислоты, и в настоящем изобретении одна из них является обязательной. Более пригодные для использования пленкообразующие смолы имеют структуру, полученную как из акриловой кислоты, так и из метакриловой кислоты.

В красках для струйной фиксации информации, сформированных с использованием жидкой дисперсии пигмента, полученной в настоящем изобретении, то есть в жидкой дисперсии пигмента, покрытого смолистым полимером, в которой пигмент покрыт смолистым полимером и диспергируется в воде, например, для понижения уровня растворения самодиспергируемой в воде смолы, в качестве пленкообразующей смолы в водной среде, пропорция акриловой кислоты по отношению к метакриловой кислоте во всех ингредиентах мономеров, содержащих карбоксильные группы, может быть повышена.

Самодиспергируемая в воде смола в качестве оптимальной пленкообразующей смолы представляет собой самодиспергируемую в воде смолу, полученную посредством нейтрализации с помощью основания, по меньшей мере, части сополимера акриловой кислоты-метакриловой кислоты, который состоит, главным образом, по меньшей мере, из одного мономера, выбранного из стирола, замещенных стиролов и сложных эфиров (мет)акриловой кислоты, и в них пропорция сополимеризованной метакриловой кислоты является более высокой, чем для сополимеризованной акриловой кислоты.

Чтобы сделать значение pH готовой краски основным, смола, которая может быть сделана диспергируемой в водной среде посредством нейтрализации, может нейтрализоваться, то есть к смоле может добавляться основание. Основания, пригодные для использования в настоящем документе, включают, например, гидроксиды щелочных металлов, такие как гидроксид натрия, гидроксид калия и гидроксид лития, основные вещества, такие как аммиак, триэтиламин и морфолин, и амины спиртов, такие как триэтаноламин, диэтаноламин и N-метилдиэтаноламин. Когда смола, имеющая более высокое кислотное число, нейтрализуется с помощью более сильного основания, в то же время растворяя смолу при повышенной температуре, которая не разлагает пленкообразующую смолу, растворимость пленкообразующей смолы в красках дополнительно повышается. Соответственно, предпочтительно крепость и количество (степень нейтрализации) используемого основания регулируются. При струйной фиксации информации амин спирта, который представляет собой слабое основание, в частности триэтаноламин, представляет собой оптимальное основание, поскольку он мало отрицательно влияет на забивание сопла, стабильность дисперсии во время хранения и водостойкость печатных материалов.

В настоящем изобретении степень нейтрализации кислотных групп в пленкообразующей смоле представляет собой уровень, соответствующий 100% моль или меньше, предпочтительно 60% моль или меньше.

Особенно предпочтительно, кислотные группы в пленкообразующей смоле нейтрализуются с помощью амина спирта в качестве основания до степени нейтрализации 60% моль или меньше.

В (i) жидкой дисперсии пигмента и (ii) жидкой дисперсии пигмента, покрытого смолистым полимером, концентрация пигмента предпочтительно составляет от 5% мас. до 50% мас. по отношению к общей массе дисперсии. Когда концентрация пигмента меньше чем 5% мас., производительность является низкой. С другой стороны, когда концентрация пигмента больше чем 50% мас., вязкость дисперсии пигмента является настолько высокой, что диспергирование с большой вероятностью будет сложным.

Вода является предпочтительной в качестве дисперсионной среды для дисперсии пигмента. Если это необходимо, водорастворимые органические растворители, которые будут описаны далее, могут использоваться в сочетании с водой.

При приготовлении краски отношение смешивания (пигмент, диспергированный с помощью поверхностно-активного вещества/пигмент в капсулах) (i) жидкой дисперсии пигмента, в которой пигмент диспергируется в воде с помощью поверхностно-активного вещества (пигмент, диспергированный с помощью поверхностно-активного вещества), и (ii) жидкой дисперсии пигмента, покрытого смолистым полимером, в которой пигмент, покрытый смолистым полимером, диспергируется в воде (пигмент в капсулах), предпочтительно составляет 99/1-1/99, более предпочтительно 99/1-40/60, особенно предпочтительно 99/1-50/50. Примеры пигмента для использования в черной краске включают углеродную сажу.

Конкретные примеры углеродной сажи включают #10B, #20B, #30, #33, #40, #44, #45, #45L, #50, #55, #95, #260, #900, #1000, #2200B, #2300, #2350, #2400B, #2650, #2700, #4000B, CF9, MA8, MA11, MA77, MA100, MA220, MA230, MA600 и MCF88, производимые Mitsubishi Chemical Corporation; MONARCH 120, MONARCH 700, MONARCH 800, MONARCH 880, MONARCH 1000, MONARCH 1100, MONARCH 1300, MONARCH 1400, MOGUL L, REGAL 99R, REGAL 250R, REGAL 300R, REGAL 330R, REGAL 400R, REGAL 500R и REGAL 660R, производимые Cabot Corporation; и NIPEX150, PRINTEX A, PRINTEX G, PRINTEX U, PRINTEX V, PRINTEX 55, PRINTEX 140U, PRINTEX 140V, SPECIAL BLACK 4, SPECIAL BLACK 4A, SPECIAL BLACK 5, SPECIAL BLACK 6, SPECIAL BLACK 100, SPECIAL BLACK 250, COLOR BLACK FW1, COLOR BLACK FW2, COLOR BLACK FW2V, COLOR BLACK FW18, COLOR BLACK FW200, COLOR BLACK S150, COLOR BLACK S160 и COLOR BLACK S170, производимые Degussa.

Предпочтительно углеродная сажа имеет средний первичный диаметр частиц от 10,0 нм до 30,0 нм и площадь поверхности по БЭТ 100 м²/г-400 м²/г. Более предпочтительно углеродная сажа имеет средний первичный диаметр частиц от 15,0 нм до 20,0 нм и площадь поверхности по БЭТ от 150 м²/г до 300 м²/г.

Примеры пурпурного пигмента включают PIGMENT RED 5, PIGMENT RED 7, PIGMENT RED 12, PIGMENT RED 48 (Ca), PIGMENT RED 48 (Mn), PIGMENT RED 57 (Ca), PIGMENT RED 57:1, PIGMENT RED 112, PIGMENT RED 122, PIGMENT RED 123, PIGMENT RED 168, PIGMENT RED 184, PIGMENT RED 202 и PIGMENT VIOLET 19.

Примеры синего пигмента включают PIGMENT BLUE 1, PIGMENT BLUE 2, PIGMENT BLUE 3, PIGMENT BLUE 15, PIGMENT BLUE 15:3, PIGMENT BLUE 15:4, PIGMENT BLUE 16, PIGMENT BLUE 22, PIGMENT BLUE 60, VAT BLUE 4 и VAT BLUE 60.

Примеры желтого пигмента включают PIGMENT YELLOW 1, PIGMENT YELLOW 2, PIGMENT YELLOW 3, PIGMENT YELLOW 12, PIGMENT YELLOW 13, PIGMENT YELLOW 14, PIGMENT YELLOW 16, PIGMENT YELLOW 17, PIGMENT YELLOW 73, PIGMENT YELLOW 74, PIGMENT YELLOW 75, PIGMENT YELLOW 83, PIGMENT YELLOW 93, PIGMENT YELLOW 95, PIGMENT YELLOW 97, PIGMENT YELLOW 98, PIGMENT YELLOW 114, PIGMENT YELLOW 120, PIGMENT YELLOW 128, PIGMENT YELLOW 129, PIGMENT YELLOW 138, PIGMENT YELLOW 150, PIGMENT YELLOW 151, PIGMENT YELLOW 154, PIGMENT YELLOW 155 и PIGMENT YELLOW 180.

В настоящем изобретении следующее далее поверхностно-активное вещество можно использовать в сочетании с указанными выше материалами в таком количестве, которое отрицательно не влияет на получаемые свойства готовой краски.

В частности, неионные поверхностно-активные вещества являются доступными как серия BT (производимые Nikko Chemicals Co., Ltd.), серия NONIPOL (производимые Sanyo Chemical Industries, Ltd.), D- и P-серия (производимые Takemoto Oil & Fat Co., Ltd.), серия SURFYNOL (производимые AIR PRODUCTS), серия OLFINE (производимые Nissin Chemical Industry Co., Ltd.), серия EMALEX DAPE (производимые Nihon-Emulsion Co., Ltd.), поверхностно-активные вещества на основе силикона (производимые Dow Corning Toray Co., Ltd.), и фтористые поверхностно-активные вещества (производимые Neos Co., Ltd., Sumitomo 3M Ltd., and DuPont Co., и and Daikin Industries, Ltd.).

Краска для струйной фиксации информации может быть получена посредством широко известных способов, например, посредством смешивания (i) жидкой дисперсии пигмента, в котором пигмент диспергируется в воде с помощью поверхностно-активного вещества, (ii) жидкой дисперсии пигмента, покрытого смолистым полимером, в которой пигмент, покрытый смолистым полимером, диспергируется в воде, воды, водорастворимого органического растворителя и анионной самоэмульгирующейся эмульсии эфир-полиуретановой смолы при перемешивании, удаления крупных частиц посредством фильтрования с помощью фильтра, центробежного сепаратора или чего-либо подобного и необязательной дегазации фильтрата.

Концентрация пигмента в краске составляет от 1% мас. до 20% мас. по отношению к общей массе краски. Когда концентрация пигмента меньше чем 1% мас., плотность изображения является настолько низкой, что четкость фиксации информации является низкой. С другой стороны, когда концентрация пигмента больше чем 20% мас., вязкость краски с большой вероятностью будет высокой и в то же время она с большой вероятностью будет вызывать забивание сопла.

Если это необходимо, такие же материалы, как описано в связи с добавками в дисперсию, могут вводиться в краски для струйной фиксации информации.

Например, количество водорастворимого органического растворителя составляет от 0% мас. до 50% мас., предпочтительно от 5% мас. до 40% мас., более предпочтительно от 10% мас. до 35% мас. по отношению к общей массе краски.

Примеры водорастворимого органического растворителя для использования в настоящем изобретении включают, но не ограничиваясь этим, многоатомные спирты, такие как этиленгликоль, диэтиленгликоль, 1,3-бутилгликоль, 3-метил-1,3-бутилгликоль, триэтиленгликоль, полиэтиленгликоль, полипропиленгликоль, 1,5-пентандиол, 1,6-гександиол, глицерин, 1,2,6-гексантриол, 2-этил-1,3-гександиол, этил-1,2,4-бутантриол, 1,2,3-бутантриол и петриол; простые алкиловые эфиры многоатомных спиртов, такие как простой моноэтиловый эфир этиленгликоля, простой монобути