DE60303533T2

DE60303533T2 - Farbzusammensetzung auf Ölbasis für Tintenstrahldrucker

Info

Publication number: DE60303533T2
Application number: DE2003603533
Authority: DE
Inventors: Fuji Photo Film Co. Seiji Haibara-gun Horie
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2002-05-27
Filing date: 2003-05-27
Publication date: 2006-09-21
Anticipated expiration: 2023-05-28
Also published as: DE60303533D1; US20030225188A1; EP1367102A1; ATE317878T1; JP2004002501A; EP1367102B1

Description

Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zur Tintenstrahlaufzeichnung einer Tinte auf Ölbasis. Gemäß dem Verfahren wird Tinte ejiziert, unter Bildung von Buchstaben oder Bildern auf einem Tintenaufnahmemedium wie Aufzeichnungspapier. Besonders betrifft diese Erfindung die Verwendung einer Tinte auf Ölbasis bei diesem Verfahren, umfassend ein gefärbtes Harzteilchen, worin ein färbendes Komponenteteilchen eines oberflächenbehandelten Färbemittels weiterhin mit einem Polymer beschichtet ist.
Hintergrund der Erfindung
Bisher gibt es verschiedene bekannte Tintenstrahlaufzeichnungssysteme, einschließlich einem "Nach-Bedarf"-Ejektionssystem und einem kontinuierlichen Ejektionssystem, wie beispielsweise in Takeshi Agui et al., Real Color Hard Copy, veröffentlicht von Sangyo Tosho (1993), Shin Ohno, Non-Impact Printing – Technologies and Materials -, veröffentlicht von CMC Publishing Co., Ltd. (1986) und Takeshi Amari, Injekt Printers – Technologies and Materials-, veröffentlicht von CMC Publishing Co., Ltd. (1998) beschrieben ist. Weiterhin umfaßt der kontinuierliche Typ elektrostatische Systeme (wie (wie Sweet-Typ und Hertz-Typ); und der Nach-Bedarf-Typ umfaßt ein piezoleketrisches System, ein piezoelektrisches System vom Scher-Modus, ein thermisches Tintenstrahlsystem und ein Aufzeichnungssystem, das als elektrostatisches Beschleunigungssystem bezeichnet wird. Als Tinten, die bei diesem Tintenstrahlaufzeichnungssystem verwendet werden, werden im allgemeinen wäßrige Tinten verwendet, die keine Tintenverstopfung in einem Tintenablaßbereich oder in einer Tintenzuführpassage, eine ausgezeichnete Ablaßstabilität und gute Qualität als Farbbild wie Farbe und Glanz aufweisen.
Als Tintenstrahlsysteme vom Nach-Bedarf-Typ unter Verwendung einer elektrostatischen Kraft sind Systeme bekannt, die als Tintenstrahl vom elektrostatischen Beschleunigungstyp oder Schlitzstrahl bezeichnet werden, wie in Susumu Ichinose, Yuji Ohba, Denshi Tsushin Gakkai Rombunnshi, Bd. J66-C (Nr. 1), 5. 47 (1983), Tadayoshi Ohno, Mamoru Mizuguchi, Gazo Denshi Gakkaishi, Bd. 10 (Nr. 3), S. 157 (1981) etc. beschrieben ist. Spezifische Ausführungsbeispiele sind beispielsweise in JP-A-56-170 (der Ausdruck "JP-A", wie er hierin verwendet wird, bedeutet eine ungeprüfte veröffentlichte japanische Patentanmeldung), JP-A-56-4467 und JP-A-57-151374 beschrieben. In diesen Systemen wird eine Tinte von einem Tintenbehälter zu einer schlitzartigen Tintenkammer mit einer Vielzahl von Elektroden, die im Inneren eines schlitzartigen Tintenhaltebereiches angeordnet sind, zugeführt, und eine hohe Spannung wird selektiv auf diese Elektroden auferlegt, wodurch die Tinte in der Nähe der Elektroden auf das Aufzeichnungspapier, das in der Nähe zum Schlitz angeordnet ist, ejiziert wird.
Ein elektrostatisches System vom Konzentrationsablaß-Typ ohne Verwendung eines schlitzartigen Aufzeichnungskopfes ist in JP-A-10-138493 offenbart. Bei diesem System ist eine Vielzahl von individuellen Elektroden, die ermöglichen, daß eine elektrostatische Kraft auf eine Färbekomponente in einer Tinte wirkt, aus einem Kontrollelektrodensubstrat, das sich aus einem isolierenden Substrat mit darin gebildeten Durchgangslöchern zusammensetzt, und einer Kontrollelektrode aufbaut, die entsprechend dem Durchgangsloch gebildet ist, und eine konvexe Tintenführung ist im wesentlichen in der Mittelposition des Durchgangsloches angeordnet, wobei die Tinte auf der Oberfläche der konvexen Tintenführung zu einer Tintentröpfchen-Ejektionsposition durch eine Oberflächenspannung getragen und eine vorbeschriebene Spannung auf die Kontrollelektrode aufgetragen wird zum Ejizieren von Tintentröpfen auf ein Aufzeichnungsmedium, wodurch die Aufzeichnung durchgeführt wird.
Als Tinte, die für diese verschiedenen Tintenstrahlaufzeichnungssysteme verwendet wird, wird hauptsächlich Tinte verwendet, die durch Auflösen von verschiedenen wasserlöslichen Farbstoffen in Wasser oder einem Lösungsmittel, das sich aus Wasser und einem wasserlöslichen organischen Lösungsmittel zusammensetzt, und durch wahlweises Zugeben verschiedener Additive hergestellt ist (nachfolgend als "wäßrige Farbstofftinte" bezeichnet). Wenn der Druck tatsächlich unter Verwendung der wäßrigen Farbstofftinte durchgeführt wird, gibt es jedoch die Nachteile, daß die Tinte auf dem Aufzeichnungspapier in Abhängigkeit von der Art des Papiers ausblutet, wodurch kein hochqualitativer Druck erhalten werden kann; ein gebildetes aufgezeichnetes Bild wird bezüglich der Wasserresistenz und der Lichtechtheit verschlechtert; das Trocknen der Tinte auf dem Aufzeichnungspapier ist so lang, daß Streifen auftreten; und ein aufgezeichnetes Bild wird durch Farbmischen beeinträchtigt (Farbtrübheit oder Farbunebenheit, die an der Grenzfläche auftritt, wenn der Druck durchgeführt wird, während Punkte mit unterschiedlichen Farben nebeneinander erzeugt werden).
Zur Verbesserung der Wasserresistenz und der Lichtechtheit der aufgezeichneten Bilder als Probleme der wäßrigen Tinte, wie oben beschrieben, gibt es verschiedene Vorschläge zum Auftragen von Tinte auf Pigmentbasis, umfassend feine Teilchen aus einem Pigment, das in einem wäßrigen oder nicht wäßrigen Lösungsmittel dispergiert ist, auf das Tintenstrahlaufzeichnungssystem. Beispielsweise wird Tinte für Tintenstrahldrucker, umfassend ein Pigment, das in einem Lösungsmittel dispergiert ist, das sich hauptsächlich aus Wasser zusammensetzt, in JP-A-2-255875, JP-A-3-76767, JP-A-3-76768, JP-A-56-147871 und JP-A-56-147868 vorgeschlagen. Jedoch gibt es Probleme, daß die Dispersionsstabilität im allgemeinen schlecht ist, um ein Verstopfen in einem Düsenbereich zu verursachen, weil das Pigment in einem Medium unlöslich ist.
Auf der anderen Seite hat Tinte, umfassend ein Pigment, das in einem nicht-polaren Isolationslösungsmittel dispergiert ist (nachfolgend als "Pigmenttinte auf Ölbasis" bezeichnet) die Vorteile, daß es ein geringes Ausbluten aufgrund einer guten Absorption auf Papier aufweist und ein aufgezeichnetes Bild eine gute Wasserresistenz hat. Beispielsweise schlägt JP-A-57-10660 Pigmenttinten auf Ölbasis vor, worin ein Pigment mit Alkylamid-Dispersionsmitteln pulverisiert wird, und JP-A-57-10661 schlägt Tinten auf Ölbasis vor, worin ein Pigment mit Dispersionsmitteln auf Sorbitanbasis pulverisiert wird. Eine solche Tinte hat jedoch noch Probleme, daß sie nicht ausreichend gleichmäßig die Pigmentteilchen im Zustand der feinen Teilchen im isolierenden Lösungsmittel dispergiert und ein Verstopfen in einem Düsenbereich aufgrund der geringen Dispersionsstabilität auftreten kann. Zusätzlich gab es einen großen Mangel, daß die Tinte eine geringe Kratzresistenz aufweist, weil das Pigment selbst keine Fixierfähigkeit beim Aufzeichnungspapier aufweist.
Zur Verbesserung dieser Probleme wird eine Tinte auf Ölbasis vom Harzauflösungstyp vorgeschlagen unter Verwendung eines Harzes, das in einem nicht-polaren isolierenden Lösungsmittel als Fixiermittel löslich ist, und eines Pigmentdispersionsmittels. Beispielsweise schlägt JP-A-3-234772 ein Harz auf Terpenphenol-Basis als oben beschriebenes Harz vor. Das somit vorgeschlagene Harz ist jedoch noch unzureichend im Hinblick auf die Dispersionsstabilität des Pigmentes und ist bezüglich der Zuverlässigkeit als Tinte problematisch. Weil das Harz in dem nicht-polaren Lösungsmittel aufgelöst wird, verbleibt zusätzlich das Harz nicht in einer Menge, die zum vollständigen Fixieren des Pigmentes an dem Aufzeichnungspapier ausreichend ist, so daß die Wasserresistenz und Kratzresistenz nicht ausreichend sind.
Für den Erhalt einer hohen Kratzresistenz wird daher vorgeschlagen, Pigmentteilchen mit einem Harz zu beschichten, das in einem nicht-polaren isolierenden Lösungsmittel unlöslich oder halblöslich ist. Beispielsweise schlägt JP-A-4-25574 Tinten auf Ölbasis vor, umfassend ein Pigment, das mit einem Harz durch Mikroeinkapselung beschichtet ist, etc. Weil es schwierig ist, die pigmenthaltigen Harzteilchen gleichmäßig im Zustand von feinen Teilchen zu dispergieren und die Dispersionsstabilität davon nicht ausreichend ist, gibt es ein Problem bezüglich der Zuverlässigkeit als Tinte.
Zusätzlich wird in den letzten Jahren eine hohe Bildqualität mit photographischer Bildqualität durch übliche Tintenstrahldrucke unter Verwendung einer wäßrigen Farbstofftinte erreicht. Im Hinblick auf die Pigmenttinte ist es zur Erhöhung der Farbbildungseigenschaft und Transparenz erforderlich, das Pigment so klein wie möglich zu machen und den Dispersionszustand davon stabil zu halten.
Wenn das Pigment feiner gemacht wird, tritt jedoch die Pulverisierung der primären Pigmentteilchen gleichzeitig mit der Atomisierung des Pigmentes auf. Zusätzlich wird die Koagulationsenergie gleichzeitig durch eine Erhöhung der Oberflächenenergie groß, was zum leichten Auftreten der Rekoagulation führt. Schließlich wird der Mangel verursacht, daß die Lagerungsstabilität der atomisierten Pigmentdispersion verlorengeht. Wie oben beschrieben ist im Hinblick auf die Pigmentdispersion, die für eine Pigmenttinte auf Ölbasis für Tintenstrahldrucker verwendet wird, die Atomisierung in höherem Ausmaß erforderlich. Jedoch sind dafür bessere Techniken zum Dispergieren der Pigmente im Zustand feiner Teilchen erforderlich, und es ist sehr schwierig, die Dispersionsstabilität davon zu erhöhen. Somit ist der gegenwärtige Status, daß Pigmenttinte auf Ölbasis kaum erhältlich ist, die die oben genannten Erfordernisse erfüllen kann.
Wenn eine solche Pigmenttinte auf Ölbasis für einen elektrostatischen Tintenstrahldrucker oder als elektrophotographischer Flüssigentwickler verwendet wird, ist die Stabilität im Verlaufe der Zeit ebenso wie die Steuerung der Ladungspolarität erforderlich. Weil es jedoch sehr schwierig ist, die Polarität auf der Pigmentoberfläche zu steuern, ist der gegenwärtige Status, daß die Pigmenttinte auf Ölbasis kaum erhältlich ist, die die oben genannten Erfordernisse erfüllen kann. Ein elektrophotographischer flüssiger Entwickler unter Verwendung eines nicht-wäßrigen Lösungsmittels wird üblicherweise hergestellt durch Pulverisieren einer Mischung, umfassend ein aliphatisches Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel, ein Färbemittel, ein Fixierharz und ein Dispersionsmittel und wahlweise verschiedene Additive in einer Kugelmühle oder einem Attritor, etc. Verschiedene Verfahren wurden zur Herstellung davon vorgeschlagen. Auf der anderen Seite schlägt JP-A-63-174070 gefärbte flüssige Entwickler vor, umfassend als Färbemittel einen Polymerlatex, der mit einem Farbstoff gefärbt ist, worin der Polymerlatex durch Polymerisation von Styrol oder einem Acrylmonomer in einem nicht-wäßrigen Lösungsmittel erhalten ist. Das Verfahren unter Verwendung eines Farbstoffes als Färbemittel beinhaltet jedoch Mängel, daß die Herstellung eines schwarzen flüssigen Entwicklers schwierig ist und die Bilddichte wegen des Farbstoffsystems gering ist und ein Lichtverblassen auftritt. Als Beispiel unter Verwendung eines Pigmentes als Färbemittel schlägt JP-B-62-3859 einen elektrophotographischen flüssigen Entwickler vor, umfassend ein Pigment und ein Harz als Fixierharz, erhalten durch Reaktion eines wärmehärtenden Harzes mit einem langkettigen Alkylgruppen-haltigen Monomer, das mit einem natürlichen Harz modifiziert ist. Obwohl die Wirkung zur Verbesserung der Dispersionsstabilität des Färbemittels festgestellt wird, ist der elektrophotographische flüssige Entwickler noch unzureichend bezüglich der Dispersionsstabilität. Im Hinblick auf die elektrophotographischen flüssigen Entwickler unter Verwendung eines Pigmentes als Färbemittel ist somit eine ausreichende Dispersionsstabilität ebenso wie Kratzresistenz erforderlich. Weil Pigmente unterschiedlich bezüglich der Ladungspolarität in Abhängigkeit von den Arten davon sind, ist es erforderlich, die Ladungspolarität des Pigmentteilchens klar zu machen und eine Änderung der Ladungspolarität im Verlaufe der Zeit zu verhindern.
Zusammenfassung der Erfindung
Daher liegt ein Ziel dieser Erfindung darin, eine Tinte auf Ölbasis für einen Tintenstrahldrucker anzugeben, worin ein Pigment gleichmäßig im Zustand feiner Teilchen dispergiert ist, die Dispersionsstabilität einer Pigmentdispersion ausgezeichnet ist und Entladungsstabilität so hoch ist, daß kein Verstopfen in einem Düsenbereich auftritt.
Ein anderes Ziel dieser Erfindung liegt darin, eine Tinte auf Ölbasis für Tintenstrahldrucker mit ausgezeichneter Trocknungseigenschaft auf einem Aufzeichnungspapier, ausgezeichneter Wasserresistenz des aufgezeichneten Bildes, ausgezeichneter Lichtechtheit und hoher Kratzresistenz anzugeben.
Ein weiteres Ziel dieser Erfindung liegt darin, eine Tinte auf Ölbasis zur Verwendung in einem elektrostatischen Tintenstrahldrucker anzugeben, der nicht bezüglich der Dispersionsstabilität und Kratzresistenz, sondern ebenfalls bezüglich der Steuerung der Ladungspolarität und Stabilität der Ladung im Verlaufe der Zeit ausgezeichnet ist.
Ein weiteres Ziel dieser Erfindung liegt darin, einen elektrostatischen flüssigen Entwickler anzugeben, der nicht bezüglich der Dispersionsstabilität und Kratzresistenz, sondern ebenfalls bezüglich der Steuerung der Ladungspolarität und Stabilität der Ladung im Verlaufe der Zeit ausgezeichnet ist.
Ein weiteres Ziel dieser Erfindung liegt darin, ein Produktionsverfahren für den Erhalt einer Tinte für Tintenstrahldrucker anzugeben, umfassend Harzteilchen, umfassend ein Pigment, das im Zustand von feinen Teilchen gleichmäßig dispergiert ist.
Es wurde festgestellt, daß die genannten Ziele durch die folgenden Konstruktionen erreicht werden können.

(1) Verfahren zur Tintenstrahlaufzeichnung, umfassend das Ejizieren einer Tintenzusammensetzung auf Ölbasis, umfassend gefärbte Harzteilchen mit einem oberflächenbehandelten Färbemittel, die mit einem Harz bedeckt sind, erhältlich durch Dispersionspolymerisation eines monofunktionellen polymerisierbaren Monomers (M) mit feinen Färbekomponententeilchen, umfassend ein oberflächenbehandeltes Färbemittel, die in einem nicht wäßrigen Lösungsmittel mit einer Dielektrizitätskonstante von 1,5 bis 20 und einer Oberflächenspannung von 15 bis 60 mN/m bei 25°C als Keimteilchen dispergiert sind, in der Gegenwart eines Dispersionsstabilisators (P), der in dem nicht wäßrigen Lösungsmittel löslich ist, und eines Polymerisationsinitiators, auf ein Tintenempfangsmedium.
(2) Verfahren gemäß (1), worin das oberflächenbehandelte Färbemittel ein organisches oder anorganisches Pigment ist, das mit einem Polymer beschichtet ist.
(3) Verfahren gemäß (1), worin die feinen Färbekomponententeilchen erhältlich sind durch Dispergieren der oberflächenbehandelten Färbekomponente in dem nichtwäßrigen Lösungsmittel mit einem Pigmentdispersionsmittel.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Querschnitt eines Tintenstrahlkopfes, umfassend eine Ejektionselektrode, die einem Aufzeichnungspunkt entspricht.
2 ist eine Vorderansicht, die eine Konstruktion von Ejektionselektrodenplatten eines Vielkanaltintenstrahlkopfes vom Linienabtasttyp von der Aufzeichnungsmediumseite gesehen zeigt.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Diese Erfindung wird nachfolgend detailliert beschrieben.
Ein nicht-wäßriges Dispersionsmedium, das in der Tintenzusammensetzung auf Ölbasis für Tintenstrahldrucker gemäß dieser Erfindung verwendet wird, ist ein nicht-polares isolierendes Lösungsmittel und hat bevorzugt eine dielektrische Konstante von 1,5 bis 20 und eine Oberflächenspannung von 15 bis 60 nM/m bei 25°C. Ebenso hat ein nicht-wäßriges Dispersionsmedium, das in dem elektrophotographischen flüssigen Entwickler gemäß der Erfindung verwendet wird, bevorzugt einen Volumenwiderstand von 10⁹ Ωcm oder mehr. Weiterhin erforderliche Charakteristiken sind, daß die Toxizität und die Flammbarkeit niedrig sind und der Geruch gering ist.
Die nicht-wäßrigen Dispersionsmedien umfassen lineare oder verzweigte aliphatische Kohlenwasserstoffe, alicyclische Kohlenwasserstoffe, aromatische Kohlenwasserstoffe, Petrolnaphtha und Halogen-substituierte Produkte davon. Beispiele davon umfassen Hexan, Octan, Isooctan, Decan, Isodecan, Decalin, Nonan, Dodecan, Isodecan, Isopar E, Isopar G, Isopar H und Isopar L (hergestellt von Exxon), Solutol (hergestellt von Phillips Oil), IP Solvent (hergestellt von Idemitsu Petrochemical Co., Ltd.) und Petrolnaphthas, einschließlich S.B.R., Shellsol 70 und Shellsol 71 (hergestellt von Shell Petrochemical) und Vegasol (hergestellt von Mobil Oil). Die Lösungsmittel können alleine oder in Mischung verwendet werden.
Die Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel sind bevorzugt hochreine isoparaffinische Kohlenwasserstoffe mit einem Siedepunkt im Bereich von 150 bis 350°C. Beispiele von kommerziell erhältlichen Produkten umfassen Isopar G, Isopar H, Isopar L, Isopar M und Isopar V (Warennamen von Exxon Chemical), Norpar 12, Norpar 13 und Norpar 15 (Warennamen von Exxon Chemical), IP Solvent 1620 und IP Solvent 2028 (Warennamen von Idemitsu Petrochemical Co., Ltd.), Isosol 300 und Isosol 400 (Warennamen von Nippon Petrochemicals) und Amsco OMS und Amsco 460 Lösungsmittel (Warennamen von American Mineral Spitits Corp.). Diese Produkte sind aliphatische gesättigte Kohlenwasserstoffe mit einer extrem hohen Reinheit, einer Viskosität bei 25°C von 3 cSt oder weniger, einer Oberflächenspannung bei 25°C von 22,5 bis 28,0 mN/m und einem Volumenwiderstand bei 25°C von 1010 Ω·cm oder mehr. Weiterhin haben diese Produkte Eigenschaften, daß sie aufgrund der niedrigen Reaktivität stabil und aufgrund der geringen Toxizität sicher sind und daß ihr Geruch gering ist.
Als Halogen-substituierte Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel werden Lösungsmittel auf Fluorkohlenstoffbasis aufgezählt. Beispiele davon umfassen Perfluoralkane, dargestellt durch C_nF_2n+2 wie C₇F₁₆ und C₈F₁₈ (wie Fluorinert PF5080 und Fluoriner PF5070 (Warenname von Sumitomo 3M)), inerte Lösungsmittel auf Fluorbasis (wie Fluorinert FC-Serie (Warenname von Sumitomo 3M)), Fluorkohlenstoffe (wie Krytox GPL-Serie (Warenname von DuPont Japan Ltd.)), Fleone (wie HCFC-141b (Warenname von Daikin Industries, Ltd.)) und iodierte Fluorkohlenstoffe wie F(CF₂)₄CH₂CH₂I und F(CF₂)₆I (wie I-1420 und I-1600 (Warenname von Daikin Fine Chemical Laboratory, Ltd.)).
Als nicht-wäßriges Lösungsmittel, das erfindungsgemäß verwendet wird, können höhere Fettsäureester und Siliconöle ebenfalls verwendet werden. Spezifische Beispiele der Siliconöle umfassen niederviskose synthetische Dimethylpolysiloxane, die kommerziell beispielsweise als KF96L (Warenname von Shin-Etsu Silicone) und SH200 (Warenname von Dow Corning Toray Silicone) erhältlich sind.
Die Siliconöle sind nicht sind nicht auf diese spezifischen Beispiele beschränkt. Als Dimethylpolysiloxane sind solche mit einem sehr breiten Viskositätsbereich in Abhängigkeit vom Molekulargewicht erhältlich, aber solche mit einer Viskosität bei 25°C im Bereich von 1 bis 20 cSt werden bevorzugt verwendet. Gleichermaßen wie die isoparaffinischen Kohlenwasserstoffe haben diese Dimethylpolysiloxane einen Volumenwiderstand bei 25°C von 1010 Ω·cm oder mehr und haben Eigenschaften wie eine hohe Stabilität, hohe Sicherheit und Geruchsfreiheit. Weiterhin sind diese Dimethylpolysiloxane durch eine niedrige Oberflächenspannung charakterisiert, d.h. die Oberflächenspannung ist von 18 bis 21 nM/m bei 25°C.
Beispiele der Lösungsmittel, die mit den oben genannten organischen Lösungsmitteln vermischt und gemeinsam verwendet werden können, umfassen Alkohole (wie Methylalkohol, Ethylalkohol, Propylalkohol, Butylalkohol und fluorierten Alkohol), Ketone (wie Aceton, Methylethylketon und Cyclohexanon), Carbonsäureester (wie Methylacetat, Ethylacetat, Propylacetat, Butylacetat, Methylpropionat und Ethylpropionat), Ether (wie Diethylether, Dipropylether, Tetrahydrofuran und Dioxan), halogenierte Kohlenwasserstoffe (wie Methylendichlorid, Chloroform, Kohlenstofftetrachlorid, Dichlorethan und Methylchloroform).
Nachfolgend wird die oberflächenbehandelte Färbekomponente der Erfindung detailliert beschrieben.
Die oberflächenbehandelte Färbekomponente der Erfindung (nachfolgend einfach als "Färbekomponente" bezeichnet) ist eine, die durch Oberflächenbehandlung eine Färbemittels hergestellt ist. Das Färbemittel ist nicht besonders beschränkt und alle üblicherweise verkauften organischen Pigmente und anorganischen Pigmente werden aufgelistet.
Beispiele von Färbemitteln, die eine gelbe Farbe entfalten, umfassen Monoazo-Pigmente wie C.I. Pigment-Gelb 1 (Fast Yellow G, etc.) und C.I. Pigment-Gelb 74; Bis-azo-Pigmente wie C.I.-Pigment-Gelb 12 (Disazo Yellow AAA, etc.) und C.I. Pigment-Gelb 17; Azo-Pigmente auf Nicht-Benzidin-Basis wie C.I. Pigment-Gelb 180; Azo-Schüppchen-Pigmente wie C.I. Pigment-Gelb 100 (Tartrazine Yellow Lake, etc.); kondensierte Azo-Pigmente wie C.I. Pigment Yellow 95 (Condensed Azo Yellow GR, etc.); saure Farbstoff-Schüppchen-Pigmente wie C.I.-Pigment Yellow 115 (Quinoline Yellow Lake, etc.); basische Farbstoff-Schüppchen-Pigment wie C.I. Pigment-Gelb 18 (Thioflavin Lake, etc.); Anthrachinon-Pigmente wie Flavanthrone Yellow (Y-24); Isoindolinon-Pigmente wie Isoindolinon-Yellow 3RLT (Y-110); Chinophthalon-Pigmente wie Chinophthalon-Gelb (Y-138); Isoindolin-Pigmente wie Isoindolin-Gelb (Y-139); Nitroso-Pigmente wie C.I. Pigment-Gelb 153 (Nickel Nitroso Yellow, etc.) und Metallkomplex-Azomethin-Pigmente wie C.I. Pigment-Gelb 117 (Kupferazomethingelb, etc.).
Beispiele von Färbestoffen, die eine Magentafarbe entwickeln, umfassen Monoazo-Pigmente wie C.I. Pigment Red 3 (Toluidin Red, etc.), Bis-Azo-Pigmente wie C.I. Pigment Red 38 (Pyrazolon Red B, etc.); Azo-Schüppchen-Pigmente wie C.I. Pigment Red 53:1 (Lake Red C, etc.) und C.I. Pigment Red 57:1 (Brilliant Carmin 6B); kondensierte Azo-Pigmente wie C.I.-Pigment Red 144 (kondensiertes Azo-Schüppchen BR, etc.); saure Farbstoffswchüppchen-Pigmente wie C.I. Pigment Red 174 (Phloxine B-Schüppchen, etc.); basische Farbstoffschüppchen-Pigmente wie C.I. Pigment Red 81 (Rhodamin 6G'-Schüppchen, etc.); Anthrachinon-Pigmente wie C.I. Pigment Red 177 (Diantharchinonyl Red, etc.); Thioindigo-Pigmente wie das C.I. Pigment Red 88 (wie das Thioindigo Bordeaux, etc.); Perinon-Pigmente wie C.I. Pigment Red 194 (Perinon Red, etc.); Perylen-Pigmente wie C.I. Pigment Red 149 (Perylen Scarlet, etc.); Chinacridon Pigmente wie C.I. Pigment Red 122 (Chinacridon Magenta, etc.); Isoindolinon-Pigmente wie C.I. Pigment Red 180 (Isoindolinon Red 2BLT, etc.); und Arizalin-Schüppchen-Pigmente wie C.I. Pigment Red 83 (Madder Lake, etc.).
Beispiele von Pigmenten, die eine Cyan-Farbe entwickeltn, umfassen Disazo-Pigmente, wie C.I. Pigment Blue 25 (Dianisidine Blue, etc.); Phthalocyanin-Pigmente wie C.I. Pigment Blue 15 (Phthalocyanin Blue, etc.); saure Farbstoff-Schüppchen-Pigmente wie C.I. Pigment Blue 24 (Peacock Blue Lake, etc.); basische Farbstoff-Schüppchen-Pigmente wie C.I. Pigment Blue 1 (Victoria Pure Blue BO Lake, etc.); basische Anthrachinon-Pigmente wie C.I. Pigment Blue 60 (Indanthron Blue, etc.) und alkalische blaue Pigment wie C.I. Pigment Blue 18 (Alkali Blue V-5:1).
Beispiele von Pigmenten, die eine schwarze Farbe entwickeln, umfassen organische Pigmente wie Anilin-black-Pigmente wie BK-1 (Anilin Black), Eisenoxid-Pigmente und Ruß-Pigmente wie Ofenruß, Lampenruß, Acetylenruß und Kanalruß.
Ebenso sind metallische Pulver für den Erhalt einer Farbreproduktion wie Gold-, Silber- oder Kupferfarbe verwendbar.
Die Oberflächenbehandlungsverfahren der Färbemittel sind in Pigment Dispersing Technologies, Kapitel 5, veröffentlicht von Gijutsu Joho Kyokai Co., Ltd. beschrieben und Beispiele davon umfassen Kolophoniumbehandlung, Polymerbehandlung, Pfropfbehandlung und Plasmabehandlung.
Die "Kolophoniumbehandlung", wie sie hierin bezeichnet wird, umfaßt ein Verfahren, worin ein Pigment und Kolophonium mechanisch zum Behandeln der Oberfläche des Pigmentes mit Kolophonium geknetet werden; und ein Verfahren, bei dem nach Zugabe einer alkalischen wäßrigen Lösung aus Kolophonium zu einer wäßrigen Aufschlämmung aus einem Pigment ein Erdalkalimetallsalz oder eine Säure zu der Mischung gegeben wird, zum Ausfällen eines kaum löslichen Salzes von Kolophonium oder einer freien Säure von Kolophonium auf den Oberflächen der Pigmentteilchen. Bei der Kolophoniumbehandlung wird das Kolophonium üblicherweise in einer Menge von mehreren Prozent bis etwa 20 % verwendet. Die Kolophoniumbehandlung verursacht die folgenden großen Wirkungen: (1) feine und sehr transparente Pigmente werden wegen der Verhinderung des Kristallwachstums des Pigmentes erhalten; (2) die mechanische Dispersion wird leicht durchgeführt wegen der geringen Kohäsivkraft der Teilchen beim Trocknen und (3) die Benetzungseigenschaft für Vehikel auf Ölbasis wird durch Erhöhen einer Oleophilizität auf der Pigmentoberfläche verbessert. Insbesondere wird die Kolophoniumbehandlung auf dem Gebiet der Drucktinten manchmal verwendet.
Die "Pfropfbehandlung" dient zur Durchführung der Pfropfreaktion von funktionellen Gruppen (wie Hydroxyl-Gruppe, Carboxyl-Gruppe und Amino-Gruppe), die auf den Oberflächen des anorganischen feinen Teilchens wie Ruß, Silica oder Titandioxid vorhanden sind, oder eines organischen Pigmentes mit einem Polymer. Die Pfropfreaktion des Polymers an der Pigmentoberfläche umfaßt (1) ein Verfahren, bei dem ein Vinyl-Polymer in der Gegenwart von feinen Pigmentteilchen unter Verwendung eines Polymerisationsinitiators zum Beendigen des wachsenden Polymers polymerisiert wird, das im System durch die funktionelle Gruppe an der Pigmentteilchenoberfläche gebildet ist; (2) ein Verfahren, bei dem eine Pfropfkette von einer Polymerisierungsinitiierungsgruppe wächst, die auf der feinen Pigmentteilchenoberfläche eingeführt ist; und (3) ein Verfahren zur Polymerreaktion der funktionellen Gruppe auf der feinen Pigmentteilchenoberfläche und einer terminalen funktionellen Gruppe des Polymers.
Die "Plasmabehandlung" dient zur Durchführung der Modifizierung der Pigmentpulveroberfläche durch Niedrigtemperaturplasma oder thermisches Plasma. Spezifische Beispiele der Behandlung der Pigmentoberfläche durch Niedrigtemperaturplasma umfassen (1) Modifizierung durch Plasmabestrahlung mit einem nicht-polymerisierbaren Gas wie Sauerstoff oder Stickstoff; (2) Modifizierung durch Bildung von Plasma-polymerisiertem Film unter Verwendung eines polymerisierbaren Gases; und (3) Modifizierung durch eine zweistufige Plasmainitiierungs-Pfropfpolymerisation zur Reaktion, umfassend eine erste Stufe zur Bildung einer aktiven Spezies auf der Pigmentoberfläche durch Plasmabestrahlung und eine zweite Stufe zum Kontaktieren der aktiven Spezies mit einem Monomer zum Durchführen der Pfropfpolymerisation als Nachreaktion.
Zur Erhöhung des Dispersionsvermögens des Färbemittels unter Durchführung einer Dispersionspolymerisation mit der dispergierten Färbekomponente als Keimteilchen in einem nicht-wäßrigen Lösungsmittel sind die folgenden Polymerbehandlungen bevorzugt.
Repräsentative Beispiele der Polymerbehandlung umfassen ein chemisches Verfahren unter Anwendung des In-situ-Polymerisationsverfahrens, beschrieben in Pigment Dispersing Technologies, Seite 99, et seq, veröffentlicht von Gijutsu Joho Kyokai Co., Ltd., ein Verfahren zur Anwendung des Phasentrennverfahrens (Koadzervierung) und ein Verfahren zum Durchführen der Behandlung durch mechanische Kraft während der Pigmentdispersion.
Das in-situ-Polymerisationsverfahren umfaßt ein Verfahren, bei dem ein System aus einem Pigment und Polymer dispergiert und dann einer Suspensionspolymerisation unterworfen wird; ein Verfahren, bei dem ein Pigment in einem wäßrigen System in der Gegenwart eines Dispersionsmittels dispergiert wird, zu dem dann ein polares Polymer, ein Polymer auf Vinyl-Basis und ein polyfunktionelles vernetzendes Polymer zur Durchführung der Polymerisation gegeben wird; und ein Verfahren, bei dem eine Dispersion aus einem Monomer und einem Pigment einer Massenpolymerisation und dann einer Suspensionspolymerisation oder Emulsionspolymerisation unterworfen wird, um hierdurch sorgfältig eine Adsorption auf dem Pigment zu erzielen. Das Phasentrennverfahren (Coadservierung) umfaßt ein Verfahren, bei dem ein Pigment in einer Polymerlösung dispergiert ist und die Löslichkeit des Polymers durch irgendein Verfahren zum Niederschlagen des Polymers aus dem Lösungssystem auf dem Pigmenttteilchen reduziert wird. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer aus einem breiten Bereich ausgewählt werden kann, im Vergleich zu dem chemischen Verfahren (In-situ-Polymerisationsverfahren). Es wird in großem Umfang ein Verfahren angewandt, bei dem ein Nicht-Lösungsmittel zu einer Harzlösung mit einem darin dispergierten Pigment gegeben wird, um das Harz auf der Pigmentoberfläche auszufällen; und ein Verfahren, bei dem ein Pigment fein in einem wasserlöslichen Polymer oder einer wasserlöslichen Harzlösung dispergiert ist und der pH zum Niederschlagen des Polymers oder Harzes auf der Pigmentoberfläche eingestellt wird, einschließlich der Kolophoniumbhandlung. Wenn ein Pigment in einer sauren Lösung eines säurelöslichen stickstoffhaltigen Acrylharzes dispergiert ist und der pH zum Unlöslichmachen des Polymers auf der Pigmentoberfläche erhöht wird, gibt es Wirkungen in der Tinte wie die Verhinderung der Koagulation und Vergrößerung der Fluidität, Glanz und der Färbeleistung. Als Beispiel des Verfahrens der polymeren Behandlung durch eine mechanische Kraft werden ein Polymer und ein Pigment vorher vermischt, so daß der Pigmentgehalt von 5 bis 95 ist, die Mischung wird durch einen Kneter, drei Walzen, etc. unter Erwärmen geknetet, und die geknetete Mischung wird dann durch eine Stiftmühle etc. pulverisiert. Ein Verfahren, das Spülharzbehandlung genannt wird, ist ebenfalls bei dem mechanischen Polymerbehandlungsverfahren enthalten.
Als Harz, das bei der Polymerbehandlung verwendet wird, sind Harze bevorzugt, die nicht nur das Dispersionsvermögen eines Pigmentes in einem nicht-wäßrigen Lösungsmittel verstärken können, sondern die ebenfalls eine Wärmedispersionsstabilität während der Dispersionspolymerisation im nicht-wäßrigen Lösungsmittel unter Verwendung der dispergierten feinen Färbekomponententeilchen als Keimteilchen verleihen. Harze, die konventionell in flüssigen Entwicklern verwendet werden, können ebenfalls verwendet werden.
Als Harz sind bevorzugt Harze mit einem Segment, das mit einem Lösungsmittel solvatisiert, einem Segment, das kaum mit einem Lösungsmittel solvatisiert, und einem Segment mit polaren Gruppen zum Adsorbieren auf einem Färbemittel und mit einer Funktion zum guten Dispergieren in einem nicht-wäßrigen Lösungsmittel. Beispiele des Monomers, das mit einem Lösungsmittel nach der Polymerisation solvatisiert, umfassen Laurylmethacrylat, Stearylmethacrylat, 2-Ethylhexylmethacrylat und Cetylmethacrylat. Beispiele des Monomers, das kaum mit einem Lösungsmittel nach der Polymerisation solvatisiert, umfassen Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat, Isopropylmethacrylat, Styrol und Vinyltoluol. Beispiele des Monomers mit polaren Gruppen umfassen ein Säuregruppen-haltiges Monomer wie Acrylsäure, Methacrylsäure, Itaconsäure, Fumarsäure, Maleinsäure, Styrolsulfonsäure und ein Alkalimetallsalz davon; und ein Monomer mit basischen Gruppen wie Dimethylamonoethylmethacrylat, Diethylaminoethylmethacrylat, Vinylpyridin, Vinylpyrrolidon, Vinylpiperidin und Vinyllactam.
Spezifische Beispiele des Harzes zur Verwendung in der Polymerbehandlung umfassen Olefinpolymere und Copolymere (wie Polyethylen, Polypropylen, Polyisobutylen, Ethylen-Vinylacetat-Copolymere, Ethylen-Acetat-Copolymere, Ethylen-Methacrylat-Copolymere und Ethylen-Methacrylsäure-Copolymer), Polymere und Copolymere von Styrol oder Derivaten davon (wie Butadien-Styrol-Copolymere, Isopren-Styrol-Copolymere, Styrol-Methacrylat-Copolymere und Styrol-Acrylat-Copolymere), Acrylsäureester-Polymere und -Copolymere, Methacrylsäureester-Polymere und -Copolymere, Itaconsäurediester-Polymere und -Copolymere, Maleinsäureanhydrid-Copolymere, Kolophoniumharze, hydrierte Kolophoniumharze, Petrolharze, hydrierte Petrolharze, Maleinsäureharze, Terpenharze, hydrierte Terpenharze, Chroman-Inden-Harze, cyclisierte Gummi-Methacrylsäureester-Copolymere und cyclisierte Gummi-Acrylsäureester-Copolymere.
Erfindungsgemäß ist das Gewichtsverhältnis des Färbemittels zum Harz, die bei der Polymerbehandlung verwendet werden, bevorzugt im Bereich von 95/5 bis 5/95 und mehr bevorzugt von 80/20 bis 10/90.
Als Oberflächenbehandlungsfärbekomponente können kommerziell erhältliche konventionelle Pigmente verwendet werden. Spezifische Beispiele der kommerziell erhältlichen verarbeiteten Pigmente umfassen Microlith-Pigmente, hergestellt von Ciba Speciality Chemicals. Bevorzugte Beispiele der verarbeiteten Pigmente umfassen Microlith-T-Pigmente, worin das Pigment mit einem Kolophoniumesterharz beschichtet ist.
Erfindungsgemäß ist die genannte oberflächenbehandelte Färbekomponente im Zustand feiner Teilchen in einem nichtwäßrigen Lösungsmittel dispergiert, unter Erhalt feiner Färbekomponententeilchen, die als Keimteilchen bei der anschließenden Dispersionspolymerisation verwendet werden. Zunächst wird der Dispersionsschritt der Färbekomponente beschrieben.
Im Dispersionsschritt ist es zum Dispergieren der Färbekomponente im Zustand von feinen Teilchen und zum Stabilisieren der Dispersion im nicht-wäßrigen Lösungsmittel bevorzugt, ein Pigment-Dispersionsmittel zu verwenden.
Als Pigment-Dispersionsmittel zum Dispergieren der oberflächenbehandelten Färbekomponente im Zustand von feinen Teilchen in einem nicht-wäßrigen Dispersionsmedium, das erfindungsgemäß verwendet wird, werden übliche Pigmentdispersionsmittel verwendet, die beim nicht-wäßrigen Dispersionsmedium eingesetzt werden. Jegliches Pigment- Dispersionsmittel kann verwendet werden solange es mit dem genannten nicht-plolaren isolierenden Lösungsmittel kompatibel ist und die Färbekomponente im Zustand der feinen Teilchen stabil dispergieren kann.
Spezifische Beispiele der Pigmentdispersionsmittel umfassen nichtionische Tenside wie Sorbitanfettsäureester (wie Sorbitanmonooleat, Sorbitanmonolaurat, Sorbitansequioleat und Sorbitantrioleat), Polyoxyethylensorbitanfettsäureester (wie Polyoxyethylensorbitanmonostearat und Polyoxyethylensorbitanmonooleat), Polyethylenglykolfettsäureester (wie Polyethylenglykolmonostearat und Polyethylenglykoldiisostearat), Polyoxyethylenalkylphenylether (wie Polyoxyethylennonylphenylether und Polyoxyethylenoctylphenylether) und aliphatische Diethanolamide. Als hochmolekulare Dispergiermittel sind hochmolekulare Verbindungen mit einem Molekulargewicht von 1000 oder mehr bevorzugt. Beispiele umfassen Styrol-Maleinsäureharze, Styrol-Acrylharze, Kolophonium, BYK-160, BYK-162, BYI-164 und BYK-182 (hochmolekulare Verbindungen auf Urethanbasis, hergestellt von BYK-Chemie), EFKA-47 und LP-4050 (Dispersionsmittel auf Urethanbasis, hergestellt von EFKA, Solsperse 24000 (hochmolekulare Verbindung auf Polyesterbasis, hergestellt von Zeneca PLC) und Solsperse 17000 (hochmolekulare Verbindung auf aliphatischer Diethanolamidbasis, hergestellt von Zeneca PLC).
Andere Beispiele der hochmolekularen Pigment-Dispersionsmittels umfassen statistische Copolymere, umfassend ein Monomer, das mit einem Lösungsmittel solvatisiert (wie Laurylmethacrylat, Stearylmethacrylat, 2-Ethylhexylmethacrylat und Cetylmethacrylat), ein Monomer, das kaum mit einem Lösungsmittel solvatisiert (wie Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat, Isopropylmethacrylat, Styrol und Vinyltoluol) und ein Monomer mit polaren Gruppen; und die Pfropfcopolymere gemäß JP-A-3-188469. Beispiele des Monomers mit polaren Gruppen umfassen ein Säuregruppenhaltiges Monomer wie Acrylsäure, Methacrylsäure, Itaconsäure, Fumarsäure, Maleinsäure, Styrolsulfonsäure und ein Alkalimetallsalz davon; und ein Monomer mit basischen Gruppen wie Dimethylaminoethylmethacrylat, Diethylaminoethylmethacrylat, Vinylpyridin, Vinylpyrrolidon, Vinylpiperidin und Vinyllactam. Weiterhin werden Styrol-Butadien-Copolymere und die Blockcopolymere von Styrol und einem langkettigen Alkylmethacrylat gemäß JP-A-60-10263 genannt. Die Pfropfcopolymere gemäß JP-A-3-188469 sind als Pigmentdispersionsmittel bevorzugt.
Die Menge des Pigmentdispersionsmittels ist bevorzugt 0,1 bis 300 Gew.-Teile, bezogen auf 100 Gew.-Teile des oberflächenbehandelten Färbemittels. Wenn die Additionsmenge des Pigmentdispersionsmittels weniger als 0,1 Gew.-Teile ist, ist die Dispergierwirkung für das Färbemittel niedrig und somit ist es nicht bevorzugt. Wenn auf der anderen Seite die Menge 300 Gew.-Teile übersteigt, wird keine Verbesserungswirkung erhalten.
Beim Dispergieren des oberflächenbehandelten Färbemittels (Färbekomponente) im nicht-wäßrigen Dispersionsmedium werden die folgenden Verfahren als Verfahren zur Verwendung des Pigmentdispersionsmittels angegeben, und irgendeines dieser Verfahren kann die gewünschten Wirkungen ergeben.

1. Eine Färbekomponentenzusammensetzung, erhalten durch vorhergehendes Mischen des oberflächenbehandelten Färbemittels mit dem Pigmentdispersionsmittel wird zugegeben und im nicht-wäßrigen Lösungsmittel dispergiert.
2. Das oberflächenbehandelte Färbemittel und das Pigmentdispersionsmittel werden individuell zum nichtwäßrigen Lösungsmittel gegeben und darin dispergiert.
3. Dispersionen, die durch individuelles Dispergieren des oberflächenbehandelten Färbemittels und des Pigment-Dispersionsmittels im nicht-wäßrigen Lösungsmittel zuvor erhalten sind, werden miteinander vermischt.
4. Das oberflächenbehandelte Färbemittel wird im nichtwäßrigen Lösungsmittel dispergiert und dann wird das Pigment-Dispersionsmittel zur resultierenden Färbekomponentendispersion gegeben.

Die oben genannten oberflächenbehandelten Färbemittel (Färbekomponenten) werden im nicht-wäßrigen Lösungsmittel gemischt oder dispergiert, zur Herstellung der feinen Färbekomponententeilchen, bevorzugt in der Gegenwart des Pigmentdispersionsmittels. Als Maschinen zum Durchführen des Mischens oder Dispergierens im nicht-wäßrigen Lösungsmittel sind ein Auflöser, ein Hochgeschwindigkeitsmischer, Homomischer, Kneter, Kugelmühle, Walzenmühle, Sandmühle und ein Attritor verwendbar. Die Färbekomponente (wie ein verarbeitetes Pigment) hat eine durchschnittliche Teilchengröße im Bereich von 0,01 bis 10 μm. Das feine Färbekomponententeilchen, erhalten durch einen solchen Dispergierschritt, hat bevorzugt eine durchschnittliche Teilchengröße im Bereich von 0,01 bis 1,0 μm.
Nachfolgend wird ein Schritt beschrieben, bei dem ein monofunktionelles polymerisierbares Monomer (M) zu den dispergierten feinen Färbekomponententeilchen als Keimteilchen zur Durchführung der Dispersionspolymerisation gegeben wird.
Ein Polymerisationssystem, umfassend die feinen Färbekomponententeilchen als Keimteilchen, dispergiert in einem nicht-wäßrigen Lösungsmittel, ein monofunktionelles polymerisierbares Monomer (M) und einen Dispersionsstabilisator (P) wird in der Gegenwart eines Polymerisationsinitiators polymerisiert, unter Erhalt von gefärbten Harzteilchen mit einem darin enthaltenen Färbemittel gemäß der Erfindung. Es ist bevorzugt, daß das polymerisierbare Monomer (M) ein polymerisierbares Monomer ist, das im nicht-wäßrigen Lösungsmittel löslich ist, aber im nicht-wäßrigen Lösungsmittel bei der Polymerisation unlöslich wird.
Spezifisch werden polymerisierbare Monomere mit der folgenden Formel (I) angegeben:
In der Formel (I) bedeutet X¹ -COO-, -OCO-, -CH₂OCO-, -CH₂COO-, -O-, -CONHCOO-, -CONHOCO-, -SO₂-; -CON(Z¹)-, -SO₂(Z¹)- oder eine Phenylen-Gruppe (nachfolgend manchmal als "-Ph-" bezeichnet; die Phenylen-Gruppe umfaßt eine 1,2-Phenylen-Gruppe, 1,3-Phenylen-Gruppe und 1,4-Phenylen-Gruppe). Z¹ ist ein Wasserstoffatom oder eine wahlweise substituierte aliphatische Gruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen (wie eine Methyl-Gruppe, Ethyl-Gruppe, Propyl-Gruppe, Butyl-Gruppe, 2-Chlorethyl-Gruppe, 2-Bromethyl-Gruppe, 2-Cyanoethyl-Gruppe, 2-Hydroxyethyl-Gruppe, Benzyl-Gruppe, Chlorbenzyl-Gruppe, Methylbenzyl-Gruppe, Methoxybenzyl-Gruppe, Phenethyl-Gruppe, 3-Phenylpropyl-Gruppe, Dimethylbenzyl-Gruppe, Fluorbenzyl- Gruppe, 2-Methoxyethyl-Gruppe und eine 3-Methoxypropyl-Gruppe).
Q¹ bedeutet ein Wasserstoffatom oder eine wahlweise substituierte aliphatische Gruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen (wie eine Methyl-Gruppe, Ethyl-Gruppe, Propyl-Gruppe, Butyl-Gruppe, 2-Chlorethyl-Gruppe, 2,2-Dichlorethyl-Gruppe, 2,2,2-Trifluorethyl-Gruppe, 2-Bromethyl-Gruppe, 2-Hydroxyethyl-Gruppe, 2-Hydroxypropyl-Gruppe, 2,3-Dihydroxypropyl-Gruppe, 2-Hydroxy-3-chlorpropyl-Gruppe, 2-Cyanoethyi-Gruppe, 3-Cyanopropyl-Gruppe, 2-Nitroethyl-Gruppe, 2-Methoxyethyl-Gruppe, 2-Methansulfonylethyl-Gruppe, 2-Ethoxyethyl-Gruppe, 3-Brompropyl-Gruppe, 4-Hydroxybutyl-Gruppe, 2-Furfurylethyl-Gruppe, 2-Thienylethyl-Gruppe, 2-Carboxyethyl-Gruppe, 3-Carboxypropyl-Gruppe, 4-Carboxybutyl-Gruppe, 2-Carboxyamidoethyl-Gruppe, 3-Sulfonamidopropyl-Gruppe, 2-N-Methylcarboxyamidoethyl-Gruppe, Cyclopentyl-Gruppe, Chlorcyclohexyl-Gruppe und Dichlorhexyl-Gruppe).
a¹ und a² können gleich oder verschieden voneinander sein und bedeuten bevorzugt jeweils ein Wasserstoffatom, Halogenatom (wie Chlor- und Bromatom), Cyano-Gruppe, Alkyl-Gruppe mit 1 bis 2 Kohlenstoffatomen (wie Methyl-Gruppe, Ethyl-Gruppe und Propyl-Gruppe), -COO-L¹ oder -CH₂-COO-L¹, worin L¹ ein Wasserstoffatom oder eine wahlweise substituierte Kohlenwasserstoff-Gruppe mit nicht mehr als 10 Kohlenstoffatomen ist (wie eine Alkyl-Gruppe, Alkenyl-Gruppe, Aralkyl-Gruppe und Aryl-Gruppe).
Spezifische Beispiele des polymerisierbaren Monomers (M) umfassen Vinylester oder Allylester von aliphatischen Carbonsäuren mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen (wie Essigsäure, Propionsäure, Buttersäure, Monochloressigsäure und Trifluorpropionsäure); wahlweise substituierte Alkylester oder Amide mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen von ungesättigten Carbonsäuren (wie Acrylsäure, Methacrylsäure, Crotonsäure, Itaconsäure und Maleinsäure) (Beispiele der der Alkyl-Gruppe umfassen Methyl-Gruppe, Ethyl-Gruppe, Propyl-Gruppe, Butyl-Gruppe, 2-Chlorethyl-Gruppe, 2-Bromethyl-Gruppe, 2-Hydroxyethyl-Gruppe, 2-Cyanoethyl-Gruppe, 2-Nitroethyl-Gruppe, 2-Methoxyethyl-Gruppe, 2-Methansulfonylethyl-Gruppe, 2-Benzolsulfonylethyl-Gruppe, 2-Carboxyethyl-Gruppe, 4-Carboxybutyl-Gruppe, 3-Chlorpropyl-Gruppe, 2-Hydroxy-3-chlorpropyl-Gruppe, 2-Furfurylethyl-Gruppe, 2-Thienylethyl-Gruppe und 2-Carboxyamidoethyl-Gruppe); Styrol-Derivate (wie Styrol, Vinyltoluol, α-Methylstyrol, Vinylnaphthalin, Chlorstyrol, Dichlorstyrol, Bromstyrol, Vinylbenzolcarbonsäure, Vinylbenzolsulfonsäure, Chlormethylstyrol, Hydroxymethylstyrol, Methoxymethylstyrol, Vinylbenzolcarboxamid und Vinylbenzolsulfonamid); ungesättigte Carbonsäuren (wie Acrylsäure, Methacrylsäure, Crotonsäure, Maleinsäure und Itaconsäure); cyclische Säureanhydride von Maleinsäure und Itaconsäure; Acrylnitril; Methacrylnitril und polymerisierbare Doppelbindungs-haltige heterocyclische Verbindungen (spezifisch die Verbindungen, beschrieben in Polymer Data Handbook (Fundamental Edition), S. 175-184, herausgegeben von The Society of Polymer Science, Japan und veröffentlicht von Baifukan Co., Ltd. (1986), wie N-Vinylpyridin, N-Vinylimidazol, N-Vinylpyrrolidon, Vinylthiophen, Vinyltetrahydrofuran, Vinyloxazolin, Vinylthioazol und N-Vinylmorpholin).
Das monofunktionelle polymerisierbare Monomer (M) ist bevorzugt aus den oben beschriebenen ausgewählt.
Erfindungsgemäß können andere Monomerkomponenten, die mit den monofunktionellen polymerisierbaren Monomer (M) copolymerisierbar sind, zusammen verwendet werden.
Beispiele der anderen copolymerisierbaren Monomer-Komponente umfassen ein basisches Monomer (B) mit einer Amino-Gruppe mit der Formel: -N(R¹)(R²). In den gefärbten Harzteilchen der Erfindung entfalten durch Verwendung des copolymerisierbaren Aminogruppen-haltigen basischen Monomers (B) als Copolymerisationskomponente zusammen mit dem monofunktionellen polymerisierbaren Monomer (M), die Oberflächen der Teilchen selbst positive Ladungen, wodurch die Dispersionsstabilität der im nicht-wäßrigen Lösungsmittel dispergierten Teilchen verstärkt wird. Es wird angenommen, daß dies durch die Ladungsrückstoßwirkung verursacht wird, die erzeugt wird, wenn die Teilchen einander nahe kommen.
In der genannten Formel können R¹ und R² gleich oder verschieden sein und bedeuten bevorzugt jeweils ein Wasserstoffatom, eine wahlweise substituierte Alkyl-Gruppe mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen (wie Methyl-Gruppe, Ethyl-Gruppe, Propyl-Gruppe, Butyl-Gruppe, Hexyl-Gruppe, Heptyl-Gruppe, Octyl-Gruppe, Nonyl-Gruppe, Decyl-Gruppe, Dodecyl-Gruppe, Tridecyl-Gruppe, Tetradecyl-Gruppe, Hexadecyl-Gruppe, Octadecyl-Gruppe, Eicosyl-Gruppe, Docosyl-Gruppe, 2-Chlorethyl-Gruppe, 2-Bromethyl-Gruppe, 2-Cyanoethyl-Gruppe, 2-Methoxycarbonylethyl-Gruppe, 2-Methoxyethyl-Gruppe und 3-Brompropyl-Gruppe), wahlweise substituierte Alkenyl-Gruppe mit 4 bis 18 Kohlenstoffatomen (wie 2-Methyl-1-propenyl-Gruppe, 2-Butenyl-Gruppe, 2-Pentenyl-Gruppe, 3-Methyl-2-pentenyl-Gruppe, 1-Pentenyl-Gruppe, 1-Hexenyl-Gruppe, 2-Hexenyl-Gruppe, 4-Methyl-2-hexenyl-Gruppe, Decenyl-Gruppe, Dodecenyl-Gruppe, Tridecenyl-Gruppe, Hexadecenyl-Gruppe, Octadecenyl-Gruppe und Linoleyl-Gruppe), wahlweise substituierte Aralkyl-Gruppe mit 7 bis 12 Kohlenstoffatomen (wie Benzyl-Gruppe, Phenethyl-Gruppe, 3-Phenylpropyl-Gruppe, Naphthylmethyl-Gruppe, 2-Naphthylethyl-Gruppe, Chlorbenzyl-Gruppe, Brombenzyl-Gruppe, Methylbenzyl-Gruppe, Ethylbenzyl-Gruppe, Methoxybenzyl-Gruppe, Dimethylbenzyl-Gruppe und Dimethoxybenzyl-Gruppe), wahlweise substituierte substituierte alicyclische Gruppe mit 5 bis 8 Kohlenstoffatomen (wie Cyclohexyl-Gruppe, 2-Cyclohexylethyl- Gruppe und 2-Cyclopentylethyl-Gruppe) oder wahlweise substituierte aromatische Gruppe mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen (wie Phenyl-Gruppe, Naphthyl-Gruppe, Tolyl-Gruppe, Xylyl-Gruppe, Propylphenyl-Gruppe, Butylphenyl-Gruppe, Octylphenyl-Gruppe, Dodecylphenyl-Gruppe, Methoxyphenyl-Gruppe, Ethoxyphenyl-Gruppe, Butoxyphenyl-Gruppe, Decyloxyphenyl-Gruppe, Chlorphenyl-Gruppe, Dichlorphenyl-Gruppe, Bromphenyl-Gruppe, Cyanophenyl-Gruppe, Acetylphenyl-Gruppe, Methoxycarbonylphenyl-Gruppe, Ethoxycarbonylphenyl-Gruppe, Butoxycarbonylphenyl-Gruppe, Acetamidophenyl-Gruppe, Propionamidophenyl-Gruppe und eine Dodecyloxyamidophenyl-Gruppe).
Weiterhin können R¹ und R² weiterhin einen Ring bilden und bedeuten spezifisch einen ringbildenden organischen Rest, der ein Heteroatom enthalten kann (wie Sauerstoffatom, Stickstoffatom und Schwefelatom). Beispiele der gebildeten cyclischen Amino-Gruppe umfassen eine Morpholino-Gruppe, Piperidino-Gruppe, Pyridinyl-Gruppe, Imidazolyl-Gruppe und Chinolyl-Gruppe. Eine Vielzahl der Amino-Gruppen kann im Molekül des basischen Monomers enthalten sein.
Das basische Monomer (B) wird bevorzugt in einer Menge von 1 bis 45 Gew.% und mehr bevorzugt 3 bis 30 Gew.%, bezogen auf die Gesamtmenge des polymerisierbaren Monomers (M) verwendet.
Spezifische Beispiele des basischen Monomers (B) werden unten angegeben, aber diese Erfindung ist nicht hierauf beschränkt.
In den obigen Formeln bedeutet d¹ -H, -CH₃, -Cl oder -CN; p₁ bedeutet eine ganze Zahl von 2 bis 12; d² bedeutet -H oder -CH₃; und p₂ bedeutet eine ganze Zahl von 2 bis 4.
In der Erfindung kann als anderes Monomer, das mit dem monofunktionellen Monomer (M) copolymerisierbar ist, ein saures Monomer (A), umfassend zumindest eine saure Gruppe, ausgewählt aus einer -PO₃H₂-Gruppe, -SO₃H-Gruppe und -SO₂H-Gruppe, gemeinsam verwendet werden. Das saure Monomer (A) kann eine Vielzahl der vorgenannten sauren Gruppen im Molekül enthalten. In den erfindungsgemäßen gefärbten Harzteilchen wird durch Verwendung des sauren Monomers (A) als Copolymerisationskomponente die Oberflächen der Teilchen selbst negativ geladen, wodurch die Dispersionsstabilität der Teilchen, die in dem nicht-wäßrigen Lösungsmittel dispergiert sind, verstärkt sind.
Das saure Monomer (A) wird bevorzugt in einer Menge von 1 bis 45 Gew.% und mehr bevorzugt 3 bis 30 Gew.%, bezogen auf die Gesamtmenge der polymerisierbaren Monomere (M) verwendet.
Spezifische Beispiele des sauren Monomers (A) werden unten angegeben, aber es sollte verstanden werden, daß die Erfindung hierauf nicht beschränkt wird. In den folgenden spezifischen Beispielen bedeutet Y eine -SO₃H-Gruppe, -SO₂H-Gruppe, -PO₃H₂-Gruppe oder -OPO₃H₂-Gruppe.
In den obigen Formeln bedeutet e¹ -H oder -CH₃; k₁ bedeutet eine ganze Zahl von 2 bis 12, k₂ bedeutet eine ganze Zahl von 1 bis 11; r ist 0 oder 1 und R ist -H oder eine Alkyl-Gruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen.
Erfindungsgemäß kann ein Monomer (L), umfassend eine 1angkettige aliphatische Gruppe, das mit dem monofunktionellen polymerisierbaren Monomer (M) copolymerisierbar ist, als anderes Monomer verwendet werden. Durch die Verwendung des Monomers (L) mit der langkettigen aliphatischen Gruppe werden die Dispersionsstabilität und das erneute Dispersionsvermögen der gefärbten Harzteilchen weiter verbessert. Es wird vermutet, daß die Copolymerisationskomponente, die dem Monomer (L) entspricht, sich im Oberflächenbereich des Teilchens aufgrund der hohen Solvatisierung mit dem Lösungsmittel orientiert, wodurch die Solvatisierung der Oberfläche der Teilchen selbst mit dem Lösungsmittel verstärkt wird, was zur Einschränkung der Koagulation und Ausfällung der Teilchen führt.
Die langkettige aliphatische Gruppe ist bevorzugt eine aliphatische Gruppe mit 7 oder mehr Kohlenstoffatomen. Spezifische Beispiele davon umfassen Ester von ungesättigten Carbonsäuren (wie Acrylsäure, α-Fluoracrylsäure, α-Chloracrylsäure, α-Cyanoacrylsäure, Methacrylsäure, Crotonsäure, Maleinsäure und Itaconsäure), umfassend eine aliphatische Gruppe mit insgesamt 10 bis 32 Kohlenstoffatomen (die aliphatische Gruppe kann einen Substituenten wie ein Halogenatom, Hydroxyl-Gruppe, Amino-Gruppe und Alkoxy-Gruppe enthalten, oder die Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindung in der Hauptkette davon kann ein Heteroatom wie Sauerstoffatom, Schwefelatom und Stickstoffatom enthalten) (Beispiele der aliphatische Gruppe umfassen eine Decyl-Gruppe, Dodecyl-Gruppe, Tridecyl-Gruppe, Tetradecyl-Gruppe, Hexadecyl-Gruppe, Octadecyl-Gruppe, Docosyl-Gruppe, Dodecenyl-Gruppe, Hexadecenyl-Gruppe, Oleyl-Gruppe, Linoleyl-Gruppe und Docosenyl-Gruppe); Amide der oben genannten ungesättigten Carbonsäuren (Beispiele der aliphatischen Gruppen sind die gleichen wie oben für die Ester genannt); Vinylester oder Allylester von höheren Fettsäuren (Beispiele von höheren Fettsäuren umfassen Laurinsäure, Myristinsäure, Stearinsäure, Oleinsäure, Linolsäure und Behensäure) und Vinylether, worin eine aliphatische Gruppe mit insgesamt 8 bis 32 Kohlenstoffatomen an ein Sauerstoffatom gebunden ist (Beispiele der aliphatischen Gruppe sind die gleichen wie sie oben für die ungesättigten Carbonsäureester genannt sind).
Wenn das Monomer (L) verwendet wird, ist die Menge des Monomers (L) bevorzugt von 0,5 bis 20 Gew.% und mehr bevorzugt von 1 bis 15 Gew.%, bezogen auf die gesamten Monomere.
Nachfolgend wird der Dispersionsstabilisator (P) beschrieben. Es ist bevorzugt, daß der Dispersionsstabilisator (P) ein Segment, das mit dem nicht-wäßrigen Lösungsmittel solvatisiert, und ein Segment aufweist, das kaum mit dem nicht-wäßrigen Lösungsmittel solvatisiert und mit dem Harzteilchen, die durch die Polymerisation gebildet sind, assoziiert oder daran adsorbiert. Die Dispersionsstabilisatoren (P) sind detailliert beispielsweise in K.J. Barrett, Dispersion Polymerization in Organic Media, Chapter 3, "The Design and Synthesis of Dispersants for Dispersion Polymerization in Organic Media", veröffentlicht von John Willy & Sons beschrieben. Beispiele des Monomers, das mit dem Lösungsmittel solvatisiert, umfassen Laurylmethacrylat, Stearylmethacrylat, 2-Ethylhexylmethacrylat und Cetylmethacrylat. Beispiele des Monomers, das kaum mit dem Lösungsmittel solvatisiert und in der Lage ist, an den Harzteilchen nach der Polymerisation zu adsorbieren, umfassen Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat, Isopropylmethacrylat, Styrol und Vinyltoluol.
Weiterhin können verschiedene bekannte amphipathische Harze, die in flüssigen Entwicklern verwendet werden, als Dispersionsstabilisator (P) verwendet werden. Spezifische Beispiele davon umfassen die Dispersionsstabilisatoren (P) vom Pfropfpolymer-Typ gemäß JP-A-4-350669 und JP-A-5-188657; die Dispersionsstabilisatoren (P) vom Blockcopolymer-Typ gemäß JP-A-6-95436; Dispersionsstabilisatoren (P) vom nichtwäßrigen Lösungsmittel-löslichen statistischen Copolymer-Typ gemäß JP-A-11-43638; die Dispersionsstabilisatoren (P) vom teilweise vernetzten Polymer-Typ gemäß JP-A-10-316917; und die Dispersionsstabilisatoren (P) vom teilweise vernetzten Polymertyp, umfassend eine Pfropfgruppe im Ende der Hauptkette davon gemäß JP-A-10-316920. Jedoch ist der Dispersionsstabilisator (P) nicht hierauf beschränkt.
Als bevorzugte Beispiele des Dispersionsstabilisators (P) werden die folgenden Pfropfcopolymere angegeben, die in JP-A-4-350669 und JP-A-5-188657 offenbart sind. Spezifisch sind Pfropfcopolymere, umfassend zumindest ein Makromonomer (MM) mit einem Molekulargewicht im Gewichtsmittel von 1 × 10³ bis 1 × 105, das eine polymerisierbare Doppelbindung mit der Formel (III) aufweist, die am Ende der Hauptkomponente eines Polymers mit zumindest einer Polymerkomponente mit der Formel (IIa) oder (IIb) gebunden ist, und zumindest ein Monomer mit der folgenden Formel (IV) bevorzugt.
In der Formel (IIa) haben a¹, a² und X¹ die gleichen Bedeutungen wie für a¹, a² und X¹ in der Formel (I) wie oben beschrieben. Q⁰ bedeutet eine aliphatische Gruppe mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen.
In der Formel (IIb) bedeutet Q -CN oder eine unsubstituierte oder substituierte Phenyl-Gruppe. Beispiele des Substituenten umfassen ein Halogenatom, Alkoxy-Gruppe, -COOZ² (worin Z² eine Alkyl-Gruppe, Aralkyl-Gruppe oder Aryl-Gruppe ist). a¹ und a² haben die gleichen Bedeutungen wie für a¹, a² und X¹ in der Formel (I) definiert.
In der Formel (III) hat V die gleiche Bedeutung wie X¹ in der Formel (I). b¹ und b² können gleich oder verschieden sein und haben die gleichen Bedeutungen wie a¹ und a² in der Formel (I).
In der Formel (IV) hat X¹ die gleiche Bedeutung wie X¹ in der Formel (I); und Q² bedeutet eine aliphatische Gruppe mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen oder eine aromatische Gruppe mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen. c¹ und c² können gleich oder verschieden sein und haben die gleichen Bedeutungen wie a¹ und a² in der Formel (I).
Wenn das Pfropfcopolymer das Makromonomer mit der Formel (IIa) und die Monomerkomponente mit der Formel (IV) enthält, bedeutet zumindest eines von Q⁰ und Q² eine aliphatische Gruppe mit 4 bis 22 Kohlenstoffatomen. Wenn das Pfropfcopolymer das Makromonomer mit der Formel (IIb) und die Monomerkomponente mit der Formel (IV) enthält, bedeutet Q² eine aliphatische Gruppe mit 4 bis 22 Kohlenstoffatomen.
Spezifische Beispiele des Makromonomers (MM) und bevorzugte Beispiele des Dispersionsstabilisators (P) vom Pfropfcopolymer-Typ gemäß dieser Erfindung werden nachfolgend angegeben.
Dispersionsstabilisator (P-1)
Styrol/Makromonomer (MM-1) = 50/50 (G/G) Molekulargewicht im Gewichtsmittel: 43 000
Das Copolymerisationsverhältnis wird als Gewichtsverhältnis angegeben. Tabelle B

MMA:: Methylmethacrylat

SMA:: Stearylmethacrylat
LMA:: Laurylmethacrylat
2EHMA:: 2-Ethylhexylmethacrylat
BMA:: Butylmethacrylat

AS-6, AA-6 und AA-2 sind jeweils Makromonomere mit Methacryloyl-Gruppenenden, hergestellt von Toagosei Co., Ltd.; AS-6 ist ein Makromonomer auf Styrol-Basis (Molekulargewicht im Zahlenmittel: 6000), und AA-6 und AA-2 ist ein Makromonomer auf Methylmethacrylat-Basis mit einem Molekulargewicht im Zahlenmittel 6000 bzw. 2000.
Die in Tabelle C gezeigten Dispersionsstabilisatoren haben jeweils ein Molekulargewicht im Gewichtsmittel von etwa 40 000 bis 80 000.
Zur Herstellung der gefärbten Harzteilchen mit einem darin eingeschlossenen Färbemittel gemäß dieser Erfindung wird ein Verfahren angewandt, worin ein Polymerisationssystem, umfassend das monofunktionelle polymerisierbare Monomer (M) und den Dispersionsstabilisator (P), das zu einem nichtwäßrigen Lösungsmittel gegeben ist, das Keimteilchen enthält (feine Färbekomponententeilchen), hergestellt durch feines Dispergieren des oberflächenbehandelten Färbemittels (Färbekomponente), in der Gegenwart eines Polymerisationsinitiators wie Benzoylperoxid, Azobis(2,4-dimethylvaleronitril), Azobis(4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitril), Azobisisobutyronitril polymerisiert wird und Butyllithium kann zugegeben werden.
Zur Zugabe des polymerisierbaren Monomers, des Dispersionsstabilisators (P) und des Polymerisationsinitiators zu einem nicht-wäßrigen Lösungsmittel, umfassend Keimteilchen, hergestellt durch feines Dispergieren des oberflächenbehandelten Färbemittels, gibt es verschiedene Verfahren, beispielsweise die folgenden:

(1) Ein Verfahren, worin eine Lösung, hergestellt durch Mischen und Auflösen des polymerisierbaren Monomers (M), des Dispersionsstabilisators (P) und des Polymerisationsinitiators in dem nicht-wäßrigen Lösungsmittel, tropfenweise, kollektiv oder unterteilt zu einem nicht-wäßrigen Lösungsmittel gegeben wird, umfassend Keimteilchen, hergestellt durch feines Dispergieren der Färbekomponente.
(2) Ein Verfahren, bei dem eine Lösung mit dem Dispersionsstabilisator (P), der darin aufgelöst ist, zu einem nicht-wäßrigen Lösungsmittel mit Keimteilchen gegeben wird, hergestellt durch feines Dispergieren der Färbekomponente, anschließend werden dazu tropfenweise, kollektiv oder unterteilt das polymerisierbare Monomer (M) und der Polymerisationsinitiator gegeben.
(3) Ein Verfahren, bei dem ein Teil einer Lösung, hergestellt durch Mischen und Auflösen des polymerisierbaren Monomers (M), des Dispersionsstabilisators (P) und des Polymerisationsinitiators in dem nicht-wäßrigen Lösungsmittel, zu einem nicht-wäßrigen Lösungsmittel gegeben wird, umfassend Keimteilchen, hergestellt durch feines Dispergieren der Färbekomponente, zur Durchführung der Dispersionspolymerisation, und dann wird die verbleibende Mischung aus dem polymerisierbaren Monomer (M), dem Dispersionsstabilisator (P) und dem Polymerisationsinitiator angemessen zugegeben.
(4) Ein Verfahren, bei dem ein Teil des polymerisierbaren Monomers (M) zu einem nicht-wäßrigen Lösungsmittel, umfassend Keimteilchen, hergestellt durch feines Dispergieren der Färbekomponente, zur Förderung der Absorption des Monomers (M) auf den Keimteilchen zugegeben wird und dann das verbleibende polymerisierbare Monomer (M), der Dispersionsstabilisator (P) und der Polymerisationsinitiator tropfenweise, kollektiv oder unterteilt zugegeben werden.

Irgendeines dieser Verfahren kann zur Herstellung der erfindungsgemäßen gefärbten Harzteilchen angewandt werden.
Nachfolgend wird die Menge einer jeden Komponente zur Bildung der gefärbten Harzteilchen mit einem Färbemittel, das darin enthalten ist, beschrieben.
Ein Anteil der Keimteilchen (feine Färbekomponententeilchen) zu der Gesamtmenge der polymerisierbaren Monomere (einschließlich Monomer (M) und wahlweise Monomere (B), (A) und/oder (L)) ist bevorzugt von 5/95 bis 95/5, bezogen auf das Gewicht, mehr bevorzugt 10/90 bis 80/20, bezogen auf das Gewicht. Die Zugabe der gesamten polymerisierbaren Monomere ist von 50 bis 80 Gew.-Teilen und bevorzugt von 10 bis 50 Gew.-Teilen, bezogen auf 100 Gew.-Teile des nicht-wäßrigen Lösungsmittels. Die Menge des löslichen Dispersionsstabilisators (P) ist von 1 bis 100 Gew.-Teile und bevorzugt von 3 bis 50 Gew.-Teile, bezogen auf 100 Gew.-Teile der gesamten Monomere. Die Menge des Polymerisationsinitiators ist geeignet von 0,1 bis 5 mol%, bezogen auf die gesamten Monomere. Weiterhin ist die Polymerisationstemperatur von etwa 20 bis 180°C und bevorzugt von 30 bis 120°C. Die Reaktionszeit ist bevorzugt von 1 bis 15 Stunden.
Wenn ein aromatischer Kohlenwasserstoff wie Toluol oder Xylol im nicht-wäßrigen Lösungsmittel, das für die Reaktion verwendet wird, verbleibt, ist es bevorzugt, wenn das genannte polare Lösungsmittel wie Alkohol, Keton, Ester oder Ether gemeinsam verwendet wird, oder wenn ein nichtreagiertes Produkt des Monomers, das einer Granulationspolymerisation unterworfen werden soll, verbleibt, ein solches Material durch Destillation unter Erwärmen oberhalb des Siedepunktes eines solchen Materials oder durch Dampfdestillation zu entfernen.
Die somit hergestellte nicht-wäßrige Dispersion aus gefärbten Hatzteilchen mit einem darin enthaltenen Färbemittel ist ausgezeichnet, weil das Färbemittel gleichmäßig im Zustand von feinen Teilchen dispergiert ist, und ist bezüglich der Dispersionsstabilität ausgezeichnet und kann daher eine Tinte auf Ölbasis für Tintenstrahldrucker ergeben, die in einem Düsenbereich nicht verstopft und eine hohe Ablaßstabilität aufweist. Weiterhin ist die resultierende Tinte ausgezeichnet bezüglich der Trocknungseigenschaft auf Aufzeichnungspapier und der Wasserresistenz und Lichtechtheit von aufgezeichneten Bildern und hat eine hohe Kratzresistenz. Zusätzlich ist es möglich, leicht gefärbte Hatzteilchen mit einem darin enthaltenen Färbemittel, die im Zustand von feinen Teilchen in einem nicht-wäßrigen Lösungsmittel gleichmäßig dispergiert sind, zu erhalten. Somit gibt die Erfindung eine Tinte auf Ölbasis für Tintenstrahldruck, die eine ausgezeichnete Steuerung der Ladungspolarität und Stabilität der Ladung im Verlaufe der Zeit hat, und gibt ein kostengünstiges Herstellungsverfahren hierfür an. Weiterhin ist die Erfindung darin gekennzeichnet, daß Funktionen wie Fixiereigenschaft und Ladungseigenschaft den gefärbten Harzteilchen mit einem darin enthaltenen Färbemittel durch angemessenes Auswählen des polymerisierbaren Monomers verliehen werden kann.
In den folgenden Ausführungsbeispielen wird beschrieben, wie die Tintenzusammensetzung der Erfindung als Tinte-auf-Ölbasis für Tintenstrahldrucker nützlich ist. Als Tintenstrahldrucker wird ein Drucker vom piezoelektrischen System oder ein Drucker eines elektrostatischen Systems als Erläuterung verwendet. Jedoch ist die Erfindung nicht auf ein solches System beschränkt und kann ebenfalls für Tintenstrahldrucker vom thermischen System und Schlitzstrahlsystem, dargestellt durch NTT angewandt werden.
Ein elektrostatischer Tintenstrahldrucker wird nachfolgend beschrieben. Die 1 und 2 sind schematische Ansichten, die ein Ausführungsbeispiel eines Abgabekopfes zeigen. 1 ist ein Bild eines Tintenstrahlkopfes und zeigt besonders einen Querschnitt einer Ejektionselektrode, die einem Aufzeichnungspunkt entspricht. In 1 wird eine Tinte 100 zwischen einer Kopfplatte 102 und einer Ejektionselektrodenplatte 103 durch eine Tintenzuführpassage 112, die an einen Kopfblock 101 gebunden ist, von einem Zirkulationsmechanismus 111, der eine Pumpe umfaßt, geführt und in dem Tintenzirkulationsmechanismus 111 durch eine Tintenwiedergewinnungspassage 113, die in dem Kopfblock 101 gebildet ist, wiedergewonnen. Die Ejektionselektrodenplatte 103 ist aus einer Isolationsplatte 104 mit einem Durchgangsloch 107 und einer Ejektionselektrode 109 konstruiert, die um das Durchgangsloch 107 in Richtung zu einem Aufzeichnungsmedium gebildet ist. Auf der anderen Seite ist eine konvexe Tintenführung 108 ungefähr in der Mitte des Durchgangsloches 107 auf der Kopfplatte 102 angeordnet. Die konvexe Tintenführung 108 ist aus einem Isolationsteil wie Kunststoffharz oder Keramik erzeugt. Jede konvexe Tintenführung ist an dem Linienabstand und der Neigung so angeordnet, daß die Mitte davon der Mitte eines jeden Durchgangsloches 107 entspricht, und wird auf der Kopfplatte 102 durch das beschriebene Verfahren gehalten. Jede konvexe Tintenführung 108 hat eine Form, daß eine Spitze einer flachen Platte mit einer konstanten Dicke zu einer Dreiecks- oder Trapezform geschnitten wird, und der Spitzenbereich davon bildet eine Tintentröpfchen-Ejektionsposition 110. Jede konvexe Tintenführung 108 kann eine schlitzartige Rinne von dem oberen Bereich bilden, und die Tintenzufuhr in die Tintenejektionsposition 110 wird glatt durch das Kapillarvermögen des Schlitzes durchgeführt, wodurch die Aufzeichnungsfrequenz ermöglicht werden kann. Weiterhin kann eine angemessene Oberfläche der Tintenführung eine Leitfähigkeit haben, falls gewünscht. In diesem Fall ist es möglich, wenn der leitende Bereich zu einem elektrisch flotierenden Zustand gemacht wird, effektiv ein elektrisches Feld an der Tintenejektionsposition durch Auferlegung einer geringen Spannung auf die Ejektionselektrode zu bilden. Jede konvexe Tintenführung 108 ragt ungefähr vertikal von dem entsprechenden Durchgangsloch durch einen vorbeschriebenen Abstand in Richtung der Tintentröpfchenejektion hervor. Ein Aufzeichnungsmedium 121 wie ein Aufzeichnungspapier wird in Richtung zur Spitze der konvexen Tintenführung 108 angeordnet, und eine Gegenelektrode 122, die ebenso als Druckführung des Aufzeichnungsmediums 121 fungiert, ist auf der Rückfläche des Aufzeichnungsmediums 121 in Bezug auf die Kopfplatte 112 angeordnet. Ebenso ist eine Migrationselektrode 140 im Bodenbereich eines Abstandes angeordnet, der durch die Kopfplatte 102 und die Ejektionselektrodenplatte 103 gebildet ist. Durch Auferlegung einer vorbestimmten Spannung auf die Migrationselektrode 140 werden die geladenen Teilchen in der Tinte einer Elektrophorese in Richtung der Ablaßposition in der Tintenführung unterworfen, wodurch die Verantwortlichkeit des Ablassens verstärkt wird.
Nachfolgend wird ein spezifisches Konstruktionsbeispiel der Ejektionselektrodenplatte 103 in einem Vielkanal-Tintenstrahlkopf vom Linienabtasttyp unter Bezugnahme auf 2 beschrieben. 2 ist eine Ansicht der Ejektionselektrodenplatte von der Seite des Aufzeichnungsmediums 121 gesehen, worin eine Vielzahl von Ejektionselektroden in zwei Linien in Reihenform in der Hauptabtastrichtung angeordnet, das Durchgangsloch 107 in der Mitte einer jeden Ejektionselektrode gebildet und die individuellen Ejektionselektroden 109 um das Durchgangsloch 107 herum angeordnet sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Innendurchmesser der Ejektionselektrode 109 größer als der Durchmesser des Durchgangsloches 107, aber er kann gleich sein wie der Durchmesser des Durchgangsloches 107. Die Isolationsplatte 104 ist aus Polyimid mit einer Dicke von etwa 25 bis 200 μm gemacht, die Ejektionselektrode 109 ist aus einer Kupferfolie mit einer Dicke von etwa 10 bis 100 μm erzeugt und der Innendurchmesser des Durchgangsloches 107 ist von etwa 50 bis 250 μm.
Nachfolgend wird die Aufzeichnungswirkung einer elektrostatischen Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung beschrieben. Ein Ausführungsbeispiel, bei dem eine positiv geladene Tinte verwendet wird, wird beschrieben, aber diese Erfindung wird nicht hierauf beschränkt. Beim Aufzeichnen wird die Tinte 100, die von dem Tintenzirkulationsmechanismus 111 durch die Tintenzuführpassage 112 geführt wird, in die Tintenejektionsposition 110 der Spitze der konvexen Tintenführung 108 von dem Durchgangsloch geführt, und ein Teil der Tinte 100 wird in dem Tintenzirkulationsmechanismus 11 durch die Tintenwiedergewinnungspassage 113 wiedergewonnen. Eine Spannung von beispielsweise +1,5 kV als kontinuierliche Vorspannung wird auf die Ejektionselektrode von einer Vorspannungsquelle 123 auferlegt, und beim Einschalten wird eine Pulsspannung von beispielsweise +500 V als Signalspannung, die einem Bildsignal entspricht, von einer Signalspannungsquelle 124 auf die Ejektionselektrode 109 auferlegt. Während dieser Zeitperiode wird eine Spannung von +1,8 kV auf die Migrationselektrode 140 auferlegt. Auf der anderen Seite wird die Gegenelektrode 122, die auf der Rückseite des Aufzeichnungsmediums 121 vorgesehen ist, auf eine Grundspannung von 0 V wie in 1 gezeigt, eingestellt. Falls gewünscht kann die Seite des Aufzeichnungsmediums 121 geladen sein, beispielsweise bei -1,5 kV, zur Auferlegung einer Vorspannung. In einem solchen Fall wird eine Isolierschicht auf der Oberfläche der Gegenelektrode 122 vorgesehen, das Aufzeichnungsmedium wird durch einen Koronaentlader, Scorotron-Lader, Feststoffionenerzeuger, etc. beladen, die Ejektionselektrode 109 wird beispielsweise geerdet und beim Einschalten wird eine Pulsspannung von beispielsweise + 500 V als Signalspannung, die einem Bildsignal entspricht, von der Signalspannungskette 124 auf die Ejektionselektrode 109 gelegt. Während dieser Zeitperiode wird eine Spannung von +200 V auf die Migrationselektrode 140 auferlegt. Wenn die Ejektionselektrode 109 im eingeschalteten Zustand (im Zustand, bei dem 500 V auferlegt werden) vorliegt und eine Spannung von 2 kV insgesamt (die Pulsspannung von 500 V wird auf diese Grundspannung von 1,5 kV auferlegt) auferlegt wird, wird ein Tintentröpfchen 115 von der Tintenejektionsposition 110 der Spitze der konvexen Elektrode ejiziert, in Richtung der Gegenelektrode 122 gezogen und erreicht das Aufzeichnungsmedium 121 unter Bildung eines Bildes.
Zum genauen Kontrollieren der Bahn des Tintentröpfchens nach dem Ablassen auf die Tröpfchenanordnung auf dem Aufzeichnungsmedium werden häufig Maßnahmen ergriffen wie das Vorsehen einer Zwischenelektrode zwischen der Ejektionselektrode und dem Aufzeichnungsmedium und Vorsehen von Leitungselektroden zum Unterdrücken einer Interferenz des elektrischen Feldes zwischen den Ejektionselektroden. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind solche Maßnahmen selbstverständlich gegebenenfalls anwendbar. Weiterhin kann ein poröser Körper zwischen der Kopfplatte 102 und der Ejektionselektrodenplatte 103 vorgesehen sein. In diesem Fall kann nicht nur der Einfluß durch eine Änderung des inneren Tintendrucks aufgrund der Bewegung des Tintenstrahlkopfes, etc. verhindert werden, sondern es kann auch eine Tintenzufuhr in das Durchgangsloch 107 nach der Ejektion des Tintentröpfchens leicht erzielt werden. Demzufolge wird die Ejektion der Tintentröpfen 1415 stabilisiert, wodurch ein gutes Bild mit einer gleichmäßigen Dichte bei hoher Geschwindigkeit auf dem Aufzeichnungsmedium 121 aufgezeichnet werden kann.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezug auf die folgenden Beispiele erläutert.
Beispiel 1
<Herstellung der Pigmentdispersion>
Eine 20%ige Lösung, hergestellt durch Auflösen eines Dispersionsstabilisators (P-1) in Isopar H durch Erwärmen wurde als Pigmentdispersionsmittel verwendet. Die Pigmentdispersionslösung (88,25 Gew.-Teile), 17,65 Gew.-Teile Kolophoniumesterharz-behandeltes Microlith Black C-T (hergestellt von Ciba Speciality Chemicals) als schwarzverarbeitetes Pigment, 29,4 Gew.-Teile Isopar H und 250 Gew.-Teile Glaskugeln wurden in einen Farbmischer (hergestellt von Toyo Seiki K.K.) 30 Minuten vermischt. Nach Abfiltrieren der Glasperlen wurde der Rest 3 Stunden in einer Hochgeschwindigkeitsdispersionsknetmaschine, Dynomill (Warenname: KDL) bei einer Umdrehungszahl von 3000 Upm dispergiert. Glasperlen, MK-3GX wurden als Medien verwendet. Die volumengemittelte Teilchengröße der Pigmentteilchen in der resultierenden Dispersion wurde durch einen automatischen Ultrazentrifugen-Teilchengrößen-Verteilungsanalysator, CAPA700 (hergestellt von Horiba, Ltd.) gemessen. Als Ergebnis wurde festgestellt, daß die Pigmentteilchen auf 0,17 μm gut dispergiert waren.
<Herstellung der gefärbten Harzteilchen>
In einem Vierhals-Kolben, beladen mit 85,8 g des Filtrates der verarbeiten Pigmentdispersion (Feststoffgehalt: 23,3 %), von der die Glasperlen abfiltriert waren, wurden dann unter Rühren in einem Stickstoffgasstrom bei einer Temperatur von 80°C 3 Stunden erwärmt.
Dann wurde eine Lösung, hergestellt durch Zugeben von 1,1 g 2,2'-Azobis(2,4-dimethylvaleronitril) zu einer gemischten Lösung aus 8 g des genannten Dispersionsstabilisators (P-1) als Pulver, 13,3 g Methylmethacrylat, 26,7 g Methylacrylat und 120 g Isopar H als Zuführlösung, tropfenweise bei einer Tropfrate von 2,5 ml/min zu der verarbeiteten Pigmentdispersion gegeben und konnten 3 Stunden reagieren. Etwa 20 Minuten nach Initiierung der tropfenweisen Zugabe begann die Wärmeerzeugung und die Temperatur der Reaktionsmischung stieg um etwa 5°C. Nach 3-stündiger Reaktion wurde die Temperatur auf 90°C erhöht, die Reaktionsmischung wurde 2 Stunden gerührt und nicht-reagierte Monomere wurden abdestilliert. Nach dem Kühlen wurde die Reaktionsmischung durch ein 200 mesh-Nylontuch filtriert, und die resultierende schwarze Harzteilchendispersion hatte einen Polymerisationsgrad von 98 % und eine volumengemittelte Teilchengröße von 0,26 μm. Die resultierende schwarze Harzteilchendispersion entfaltete einen guten Dispersionszustand selbst nach Stehenlassen für einen Monat.
Die schwarze Harzteilchendispersion wurde durch ein Feldemissionsabtast-Elektronenmikroskop vom Modell S-800 (hergestellt von Hitachi, Ltd.) beobachtet. Als Ergebnis wurde festgestellt, daß die Microlith Black-Pigmentteilchen mit etwa 100 nm auf sphärische Harzteilchen mit etwa 180 nm nach der Dispersionspolymerisation wuchsen und die Monomere an den Keimpigmentteilchen absorbiert waren und eine Polymerisation verursachten.
Zusätzlich wurde die schwarze Teilchendispersion durch ein Transmissionsabtastelektronenmikroskop beobachtet. Als Ergebnis wurde festgestellt, daß die Keimpigmentteilchen in den sphärischen gefärbten Harzteilchen mit etwa 180 nm nach der Dispersionspolymerisation eingeschlossen waren.
Angesichts dessen ist zu verstehen, daß die gefärbten Harzteilchen, die durch Keimdispersionspolymerisation dieser Erfindung gebildet sind, gefärbte Harzteilchen sind, die darin das Kolophoniumesterharz-behandelte Pigment enthalten.
<Herstellung der Tintenzusammensetzung (IJ-1)>
Die genannte gefärbte Harzteilchendispersion wurde einmal durch Lösungsmitteldestillation konzentriert und dann mit Isopar G verdünnt, zur Herstellung einer Tintenzusammensetzung (IJ-1) mit einer Viskosität von 13 cp (gemessen bei einer Temperatur von 25°C unter Verwendung eines Viskosimeters vom E-Typ) und einer Oberflächenspannung von 23 mN/m (gemessen bei einer Temperatur von 25°C unter Verwendung eines automatischen Oberflächentensiometers, hergestellt von Kyowa Interface Science Co., Ltd.).
Die Tintenzusammensetzung (IJ-1) wurde in einer Farbfaksimilie, SAIYUKI UX-E1CL (hergestellt von Sharp Corporation) als Tintenstrahlaufzeichnugseinheit geladen, und ein Bild wurde auf einem exklusiven Papier von hochwertigem Tintenstrahlpapier, hergestellt von Fuji Photo Film Co., Ltd. gebildet. Als Ergebnis wurde das Ablassen stabil ohne Verursachung einer Düsenverstopfung durchgeführt. Das resultierende Bild war frei von Ausblutung und gut und klar, so daß die Bilddichte 1,8 war. Dann wurde ein volles Festbild gedruckt, der Druck wurde getrocknet, und der feste Bereich wurde mit Fingern gerieben. Als Ergebnis wurde überhaupt kein Färben der Finger beobachtet, so daß die Kratzresistenz außerordentlich gut war. Selbst nach Konservierung für 6 Monate bei Raumtemperatur war die Tintenzusammensetzung frei von Sedimentation und Koagulation und hatte ein extrem gutes Dispersionsvermögen und konnte kontinuierlich zum Drucken für einen Monat verwendet werden, unter Erhalt von Drucken mit ausgezeichneter Klarheit.
Beispiel 2
<Herstellung einer Pigmentdispersion und von gefärbten Harzteilchen>
Der gleiche Reaktionsvorgang wie bei Beispiel 1 wurde durchgeführt, mit der Ausnahme, daß eine Zuführlösung erster Stufe, umfassend das gleiche polymerisierbare Monomer, Dispersionsstabilisator (P) und Polymerisationsinitiator wie bei Beispiel 1 bei einer Tropfrate von 2,5 ml/min zu der verarbeiteten Pigmentdispersion gegeben wurde und 2 Stunden reagiert wurde; eine zweistufige Zuführlösung mit der gleichen Zusammensetzung wie oben wurde bei einer Tropfrate von 2,5 ml/min dazugegeben und konnte 2 Stunden reagieren; schließlich wurde eine dritte Zuführlösung mit der gleichen Zusammensetzung wie oben weiterhin bei einer Tropfrate von 2,5 ml/min zugegeben und konnte 3 Stunden reagieren. Die Temperatur der Reaktionsmischung stieg um etwa 6°C durch die erste Stufe der Keimpolymerisation, etwa 4°C durch die Keimpolymerisation der zweiten Stufe und etwa 2°C durch die Keimpolymerisation der dritten Stufe. Nach Vollendung der Reaktion wurde die Temperatur auf 90°C erhöht, die Reaktionsmischung wurde 2 Stunden gerührt und nicht-reagierte Monomere wurden abdestilliert. Nach dem Kühlen wurde die Reaktionsmischung durch ein 200 mesh-Nylontuch filtriert und die resultierende schwarze Harzteilchendispersion hatte einen Polymerisationsgrad von 96 % und eine volumengemittelte Teilchengröße von 0,30 μm. Die resultierende schwarze Harzteilchendispersion entfaltete einen guten Dispersionszustand, selbst nach Stehenlassen für einen Monat. Die schwarze Harzteilchendispersion wurde durch einen Elektronenabtastmikroskop (hergestellt von Hitachi, Ltd.) beobachtet. Als Ergebnis wurden gleichmäßige sphärische gefärbte Harzteilchen mit etwa 250 nm beobachtet und die Monomeren durch die drei Stufen wurden innerhalb der Keimpigmentteilchen absorbiert und verursachten eine Polymerisation.
<Herstellung der Tintenzusammensetzung (IJ-2)>
Eine Tintenzusammensetzung (IJ-2) mit einer Oberflächenspannung von 23 mN/m wurde auf gleiche Weise wie bei Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß die Konzentration der schwarzen Harzteilchendispersion zum Einstellen der Viskosität auf 13 cp geändert wurde.
Die Tintenzusammensetzung (IJ-2) wurde für den Druck auf gleiche Weise wie bei Beispiel 1 unter Verwendung eines Farbfaksimiles SAIYUKI UX-ElCL (hergestellt von Sharp Corporation) vorgesehen. Als Ergebnis wurden ausblutungsfreie klare Drucke mit guter Qualität erhalten. Weiterhin wurde die Kratzresistenz auf gleiche Weise wie bei Beispiel 1 untersucht. Als Ergebnis wurde überhaupt keine Färbung der Finger visuell beobachtet, so daß festgestellt wurde, daß die Kratzresistenz äußerst gut war. Selbst nach Stehenlassen für 6 Monate bei Raumtemperatur war die Tintenzusammensetzung frei von Sedimentation und Koagulation und hatte ein gutes Dispersionsvermögen.
Vergleichsbeispiel 1:
<Herstellung der Vergleichspigmentdispersion>
5 Gew.-Teile Alkali Blue als blaues Pigment, mit dem keine Oberflächenbehandlung gemäß der Erfindung durchgeführt war, 5 Gew.% Laurylmethacrylat/Acrylsäure-Copolymer (Zusammensetzungsverhältnis: 95/5, bezogen auf das Gewicht) als Pigmentdispersionsmittel, 90 Gew.-Teile Isopar H und 250 Gew.-Teile Glaskugeln wurden in einem Farbschüttler (hergestellt von Toyo Seiki K.K.) 30 Minuten vermischt. Nach Abfiltrieren der Glaskugeln wurde der Rest 3 Stunden in einer Hochgeschwindigkeits-Dispersionsknetmaschine Dynomill (Warenname: KDL) bei einer Umdrehungszahl von 3000 Upm dispergiert. Die volumengemittelte Teilchengröße der Pigmentteilchen in der resultierenden Dispersion wurde durch eine automatische Ultrazentrifugen-Teilchengrößenverteilungsanalysevorrichtung CAPA700 (hergestellt von Horiba, Ltd.) gemessen. Als Ergebnis wurde festgestellt, daß die Pigmentteilchen auf 0,13 μm gut dispergiert waren.
<Herstellung der gefärbten Hatzteilchen>
In einem Vierhalskolben wurden 208,3 g des Filtrates der Pigmentdispersion (Feststoffgehalt: 9,6 %), von der die Glasperlen abfiltriert waren, gegeben, und wurden dann unter Rühren in einer Stickstoffgasatmosphäre bei einer Temperatur von 80°C 3 Stunden erwärmt. Dann wurde eine Lösung, hergestellt durch Zugabe von 1,1 g 2,2'-Azobis(2,4-dimethylvaleronitril) zu einer gemischten Lösung aus 8 g des Dispersionsstabilisatorharzes (P-1), 13,3 g Methylmethacrylat, 26,7 g Methylacrylat und 120 g Isopar H als Zuführlösung tropfenweise bei einer Tropfrate von 2,5 ml/min zu der Pigmentdispersion gegeben und konnte 3 Stunden auf gleiche Weise wie bei Beispiel 1 reagieren. Etwa 15 Minuten nach Initiieren der tropfenweisen Zugabe begann die Wärmeerzeugung und die Temperatur der Reaktionsmischung erhöhte sich um etwa 5°C. Grobe Teilchen hafteten an der Wandoberfläche des Kolbens und nach der Reaktion wurde eine große Menge eines Präzipitates im Boden des Kolbens festgestellt. Die gefärbten Harzteilchen konnten nicht für die anschließende Herstellung der Tintenzusammensetzung verwendet werden, weil die groben Teilchen und das Präzipitat gebildet waren.
Es ist aufgrund der Ergebnisse der Beispiele 1 und 2 und des Vergleichsbeispiels 1 zu verstehen, daß, weil das Polymerbehandelte Pigment gemäß der Erfindung einen Zustand von feinen Teilchen aufweist und ein gutes Dispersionsvermögen hat, die Keimdispersionspolymerisation gut abläuft und die gefärbten Hatzteilchen mit dem Polymer-behandelten Pigment, gebildet durch die Keimdispersionspolymerisation, gute Tinteneigenschaften wie deutliche Druckbildqualität, extrem gute Kratzresistenz und gutes langandauerndes Dispersionsvermögen aufweisen.
Beispiel 3:
<Herstellung der Pigmentdispersion>
100 Gew.-Teile Ruß #30 (hergestellt von Mitsubishi Chemical Corporation) als schwarzes Pigment und 200 Gew.-Teile eines Methylmethacrylat/Stearylmethacrylat-Copolymers (molares Verhältnis 9/1) wurden vorher pulverisiert und gut in einem Triomischer vermischt und dann in einer Dreiwalzenmühle 20 Minuten durch Erwärmen bei 120°C schmelzgeknetet. Danach wurde die Pigment-geknetete Mischung in einer Stiftmühle pulverisiert.
Danach wurden 10 Gew.-Teile der Pigment-gekneteten Mischung, 65 Teile Isopar G, 25 Gew.-Teile einer 20 Gew.%igen Lösung, hergestellt durch Auflösen von Solprene 1205 (Styrol/Butadien-Copolymer, hergestellt von Asahi Kasei Corporation) als Pigmentdispersionsmittel in Isopar G durch Erhitzen, und 250 Gew.-Teile 3G-X Glaskugeln in einem Farbschüttler (hergestellt von Toyo Seiki K.K.) für 60 Minuten vermischt. Nach Abfiltrieren der Glasperlen wurde der Rest für 3 Stunden in einer Hochgeschwindigkeits-Dispersionsknetmaschine, Dynomill (Warenname: KDL) bei einer Umdrehungszahl von 3000 Upm abfiltriert. Die Medien waren Glasperlen MK-3GX. Die volumengemittelte Teilchengröße der Pigmentteilchen in der Dispersion wurde durch eine automatische Ultrazentrifugen-Teilchengrößenverteilungsanalysevorrichtung, CAPA700 (hergestellt von Horiba Ltd.) gemessen. Als Ergebnis wurde festgestellt, daß die Pigmentteilchen auf 0,21 μm gut dispergiert waren.
<Herstellung der gefärbten Harzteilchen>
In einem Vierhalskolben wurden 214,3 g des Filtrates der Pigmentdispersion (Feststoffgehalt: 14,2 %), aus der die Glasperlen abfiltriert waren, gegeben, und danach wurde unter Rühren in einem Stickstoffgasstrom bei einer Temperatur von 50°C eine Stunde erwärmt. Dann wurde eine Lösung, hergestellt durch Zugabe von 0,7 g 2,2'-Azobis(4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitril) zu einer gemischten Lösung aus 2 g des Dispersionsstabilisators (P-1) als Pulver, 20,0 g Methylacrylat und 80 g Isopar H als Zuführlösung tropfenweise zu der verarbeiteten Pigmentdispersion für eine Stunde gegeben und konnte dann 3 Stunden reagieren. Etwa 20 Minuten nach Initiierung der tropfenweisen Zugabe begann die Wärmeerzeugung und die Temperatur der Reaktionsmischung stieg um etwa 5°C. Nach 3-stündiger Reaktion wurde die Temperatur von 50 auf 80°C erhöht, die Reaktionsmischung wurde 2 Stunden gerührt, während die Fließrate von Stickstoff erhöht wurde, und die nicht-reagierten Monomere wurden abdestilliert. Nach Kühlen wurde die Reaktionsmischung durch ein 200 mesh-Nylontuch filtriert, und die resultierende schwarze Harzteilchendispersion hatte einen Polymerisationsgrad von 98 % und eine volumengemittelte Teilchengröße von 0,26 μm. Die resultierende schwarze Harzteilchendispersion entfaltete einen guten Dispersionszustand selbst nach Stehenlassen für einen Monat.
<Herstellung der Tintenzusammensetzung (IJ-3)>
Die genannte gefärbte Harzteilchendispersion wurde einmal durch Lösungsmitteldestillation konzentriert und dann mit Isobar G verdünnt, zur Herstellung einer Tintenzusammensetzung (IJ-3) mit einer Viskosität von 13 cp und einer Oberflächenspannung von 23 mN/m.
Die Tintenzusammensetzung (IJ-3) wurde zum Drucken auf gleiche Weise wie bei Beispiel 1 unter Verwendung eines Farbfaksimiles, SAIYUKI UX-ElCL (hergestellt von Sharp Corporation) vorgesehen. Als Ergebnis wurden ausblutungsfreie klare Drucke mit guter Qualität erhalten. Weiterhin wurde die Kratzresistenz auf gleiche Weise wie bei Beispiel 1 untersucht. Als Ergebnis wurde überhaupt kein Färben der Finger visuell beobachtet, so daß festgestellt wurde, daß die Kratzresistenz extrem gut war. Selbst nach Konservierung für 6 Monate bei Raumtemperatur war die Zusammensetzung frei von Sedimentation und Koagulation und hatte ein gutes Dispersionsvermögen.
Vergleichsbeispiel 2
<Herstellung der Vergleichstintenzusammensetzung (IJR-1)>
Eine Vergleichstintenzusammensetzung (IFR-1) wurde auf gleiche Weise wie bei der Herstellung der Tintenzusammensetzung (IJ-3) hergestellt, mit der Ausnahme, daß eine Pigmentdispersion aus Keimteilchen anstelle der gefärbten Harzteilchen von Beispiel 3 verwendet wurde. Die Vergleichstintenzusammensetzung (IJR-1) hatte eine Viskosität von 12 cp und eine Oberflächenspannung von 23 mN/m.
Die Vergleichstintenzusammensetzung (IJR-1) wurde auf gleiche Weise wie bei Beispiel 1 zum Drucken vorgesehen unter Verwendung eines Farbfaksimiles SAIYUKI UX-E1CL (hergestellt von Sharp Corporation). Als Ergebnis wurden ausblutungsfreie klare Drucke erhalten. Wenn der feste Bildbereich mit den Fingern gerieben wurde, wurde der Bildbereich leicht entfernt. Daher wurde festgestellt, daß die Kratzresistenz äußerst gering war. Damit der Bildbereich durch Reiben mit den Fingern nicht entfernt werden konnte, wurde festgestellt, daß das gedruckte Aufzeichnungsmaterial durch Erwärmen bei 120°C oder mehr fixiert werden mußte.
Es ist aufgrund der Ergebnisse der Tintenzusammensetzung (IJ-3) der Erfindung und der Vergleichstintenzusammensetzung (IJR-1) zu verstehen, daß die gefärbten Harzteilchen, die mit einem niedrig-erweichenden Harz beschichtet waren, hergestellt durch Keimdispersionspolymerisation unter Verwendung des polymerbehandelten Pigmentes als Keimteilchen wie bei dieser Erfindung, gute Tinteneigenschaften wie unterscheidbare Bildqualität, gute Leichtigkeit der Fixierung, extrem ausgezeichnete Kratzresistenz und gutes langdauerndes Dispersionsvermögen entfalten.
Beispiel 4
<Herstellung der Pigmentdispersion>
Eine Pigmentdispersion wurde auf gleiche Weise wie bei Beispiel 3 hergestellt, mit der Ausnahme, daß ein Ethylen/Stearylacrylat-Copolymer (molares Verhältnis: 95/5) als Harz für die Polymerbehandlung anstelle des Methylmethacrylat/Stearylmetlnacrylat-Copolymers (molares Verhältnis: 9/1) und eine 20%ige Lösung aus einem Dispersionsstabilisator (P-5) in Isopar G als Pigmentdispersionsmittel anstelle von Solprene 1205 verwendet wurden. Eine schwarze Pigmentdispersion, erhalten nach Abfiltrieren der Glasperlen, hatte ein gutes Dispersionsvermögen, so daß sie eine volumengemittelte Teilchengröße von 0,18 μm hatte.
<Herstellung der gefärbten Harzteilchen>
In einen Vierhalskolben wurden 230,8 g des Filtrates der Pigmentdispersion (Feststoffgehalt: 13,0 %) gegeben, aus der die Glasperlen filtriert waren, die dann unter Rühren in einem Stickstoffgasstrom bei einer Temperatur von 75°C 1 Stunden erwärmt wurde. Dann wurde eine Lösung, hergestellt durch Zugabe von 0,6 g 2,2'-Azobis(2,4-dimethylvaleronitril) zu einer gemischten Lösung aus 4 g des Dispersionsstabilisators (P-1) als Pulver, 6,7 g Methylmethacrylat, 13,4 g Methylacrylat und 60 g Isopar H als Keimlösung, tropfenweise zu der Pigmentdispersion eine Stunde lang zugegeben und konnte dann 3 Stunden auf gleiche Weise wie bei Beispiel 1 reagieren. Etwa 15 Minuten nach Initiierung der tropfenweisen Zugabe begann die Wärmeerzeugung, und die Temperatur der Reaktionsmischung erhöhte sich um etwa 4°C. Nach 3-stündiger Reaktion wurde die Temperatur auf 90°C erhöht, die Reaktionsmischung wurde 2 Stunden unter Erhöhung der Fließrate von Stickstoff gerührt, und die nicht-reagierten Monomere wurden abdestilliert. Die resultierende schwarze Harzteilchendispersion hatte einen Polymerisationsgrad von 95,5 % und eine volumengemittelte Teilchengröße von 0,23 μm. Die resultierende schwarze Harzteilchendispersion entfaltete einen guten Dispersionszustand selbst nach Stehenlassen für 1 Monat.
<Herstellung der Tintenzusammensetzung IJ-4>
Die genannte gefärbte Harzteilchendispersion wurde einmal durch Lösungsmitteldestillation konzentriert und dann mit Isopar G verdünnt, zur Herstellung einer Tintenzusammensetzung (IJ-4) mit einer Viskosität von 13 cp und einer Oberflächenspannung von 23 mN/m.
Die Tintenzusammensetzung (IJ-4) wurde auf gleiche Weise wie bei Beispiel 3 unter Verwendung eines Farbfaksimiles SAIYUKI UX-E1CL (hergestellt von Sharp Corporation) vorgesehen. Als Ergebnis wurden ausblutungsfreie klare Drucke mit einer guten Qualität erhalten. Weiterhin wurde die Kratzresistenz auf gleiche Weise wie bei Beispiel 3 untersucht. Als Ergebnis wurde überhaupt kein Färben der Finger visuell beobachtet, so daß bemerkt wurde, daß die Kratzresistenz sehr gut war. Selbst nach Stehenlassen bei Raumtemperatur für 6 Monate war die Tintenzusammensetzung frei von Sedimentation und Koagulation und gut bezüglich des Dispersionsvermögens.
Beispiel 5
<Herstellung der Pigmentdispersion>
10 Gew.-Teile Ruß #100 (hergestellt von Mitsubishi Chemical Corporation) als schwarzes Pigment und 100 Gew.-Teile Wasser wurden in einem Spüler gerührt, dazu wurden dann 60 Gew.-Teile einer 33%igen Toluol-Lösung aus einem Styrol/Vinyltoluol/Laurylmethacrylat-Copolymer (molares Verhältnis: 40/58/2) als Harz für die Polymerbehandlung gegeben und die Mischung wurde dort gerührt. Dann wurde das System erwärmt und der Druck wurde reduziert, zur Entfernung der Feuchtigkeit und des Lösungsmittels. Es wurde ein schwarzer Block mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 1 erhalten. Der schwarze Block wurde im Vakuum zum vollständigen Entfernen der Feuchtigkeit getrocknet und dann in einer Probenmühle pulverisiert, unter Erhalt eines schwarzen Pulvers mit 0,01 bis 0,1 mm. Die Pigmentdispersion wurde auf gleiche Weise wie bei Beispiel 3 durchgeführt, mit der Ausnahme, daß das genannte schwarze Pulver anstelle der Pigment-gekneteten Mischung und ein Dispersionsstabilisator (P-5) als Pigmentdispersionsmittel anstelle von Solpren 1205 verwendet wurde. Eine schwarze Pigmentdispersion, erhalten nach Abfiltrieren der Glasperlen hatte ein gutes Dispersionsvermögen, so daß sie eine volumengemittelte Teilchengröße von 0,15 μm aufwies.
<Herstellung der gefärbten Harzteilchen>
Die Dispersionspolymerisation wurde auf gleiche Weise wie bei Beispiel 4 durchgeführt, wobei ein Filtrat der Pigmentdispersion (Feststoffgehalt: 13,0 %) verwendet wurde, von der die Glasperlen abfiltriert waren. Die resultierende schwarze Harzteilchendispersion hatte einen Polymerisationsgrad von 97,0 % und eine volumengemittelte Teilchengröße von 0,20 μm. Die resultierende schwarze Harzteilchendispersion entfaltete einen guten Dispersionszustand selbst nach Stehenlassen für einen Monat.
<Herstellung der Tintenzusammensetzung (IJ-5)>
Die genannte Pigmentharzteilchendispersion wurde eingestellt, so daß sie eine Viskosität von 13 cp und eine Oberflächenspannung von 23 mN/m aufwies. Somit wurde eine Tintenzusammensetzung (IJ-5) erhalten.
Die Tintenzusammensetzung (IJ-5) wurde auf gleiche Weise wie bei Beispiel 3 unter Verwendung eines Farbfaksimiles SAIYUKI UX-E1CL (hergestellt von Sharp Corporation) vorgesehen. Als Ergebnis wurden ausblutungsfreie klare Drucke mit einer guten Qualität erhalten. Weiterhin wurde die Kratzresistenz auf gleiche Weise wie bei Beispiel 3 untersucht. Als Ergebnis wurde überhaupt kein Färben der Finger visuell beobachtet, so daß bemerkt wurde, daß die Kratzresistenz sehr gut war. Selbst nach Stehenlassen bei Raumtemperatur für 6 Monate war die Tintenzusammensetzung frei von Sedimentation und Koagulation und gut bezüglich des Dispersionsvermögens.
Beispiel 6
<Herstellung der Pigmentdispersion>
Die Pigmentdispersion wurde auf gleiche Weise wie bei Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß ein gelbes Pigment, Microlith Yellow 3R-T (hergestellt von Ciba Speciality Chemicals) anstelle des schwarzen Pigmentes, Microlith Black C-T (Ciba Speciality Chemicals) verwendet wurde. Eine gelbe Pigmentdispersion, erhalten nach Abfiltrieren der Glaskugeln, hatte ein gutes Dispersionsvermögen und wies eine volumengemittelte Teilchengröße von 0,22 μm auf.
<Herstellung der gefärbten Harzteilchen>
In einem Vierhalskolben wurden 100 g der gelben Pigmentdispersion (Feststoffgehalt: 20,0 %) gegeben und die Mischung wurde dann unter Rühren in einem Stickstoffgasstrom bei einer Temperatur von 80°C 2 Stunden lang erwärmt. Dann wurde eine Lösung, hergestellt durch Zugabe von 0,56 g 2,2'-Azobis(2,4-dimethylvaleronitril) zu einer gemischten Lösung aus 6 g Dispersionsstabilisator (P-5) als Pulver, 8,8 g Methylmethacrylat, 11,2 g Methylacrylat und 80 g Isopar H, als Zufuhrlösung tropfenweise bei einer Tropfrate von 2,0 ml/min zu der Pigmentdispersion gegeben und konnte dann 3 Stunden auf gleiche Weise wie bei Beispiel 1 reagieren. Die Temperatur der Reaktionsmischung erhöhte sich um etwa 4°C. Die resultierende gelbe Harzteilchendispersion hatte einen Polymerisationsgrad von 98 % und eine volumengemittelte Teilchengröße von 0,28 μm und entfaltete einen guten Dispersionszustand, selbst nach Stehenlassen für einen Monat.
<Herstellung der Tintenzusammensetzung (IJ-6)>
Die gelbe Harzteilchendispersion wurde mit Isopar G so verdünnt, daß der Gehalt der Harzteilchen 6,0 % wurde. Dann wurde ein Octadecen/Semimaleinsäureoctadecylamid-Copolymer als Ladungsregulator in einer Menge von 0,01 g pro Liter Isopar G zur Herstellung einer Tintenzusammensetzung (IJ-6) zugegeben.
Die Messung der Ladungsmenge der Tintenzusammensetzung (IJ-6) wurde unter Verwendung einer Entwicklungseigenschaftmeßanlage durchgeführt (Messen des Anfangswertes der Spannungsänderung mit der Zeit, induziert auf der Rückseite einer Elektrode, auf die eine Spannung von 500 V auferlegt wird), beschrieben in JP-B-64-696. Die Tintenzusammensetzung (IJ-6) entfaltete eine deutliche positive Ladungseigenschaft, so daß die gesamte Ladung 256 mV und die Ladung der gelben Harzteilchen 205 mV war. Weiterhin wurde festgestellt, daß die Tintenzusammensetzung (IJ-6) im wesentlichen frei von einer Änderung der Ladungsmenge war und extrem stabil selbst nach Halten für einen Monat war. Darüber hinaus wurde festgestellt, daß die Ladungsmenge leicht durch die Menge des verwendeten Ladungsregulators gesteuert werden konnte.
Vergleichsbeispiel 3
<Herstellung der Vergleichstintenzusammensetzung (IJR-2)>
Eine Vergleichstintenzusammensetzung (IJR-2) wurde auf gleiche Weise wie bei der Herstellung der Tintenzusammensetzung (IJ-6) von Beispiel 6 unter Verwendung der gelben Pigmentdispersion selbst hergestellt. Die Ladungsmenge der Vergleichstintenzusammensetzung (IJR-2) wurde gemessen. Als Ergebnis war die Vergleichstintenzusammensetzung (IJR-2) negativ geladen und die gesamte Ladung war 95 mV und die Ladung der gelben Pigmentteilchen war 15 mV.
Aufgrund von Beispiel 6 und Vergleichsbeispiel 3 ist zu verstehen, daß, obwohl das gelbe Pigment, Microlith Yellow 3R-T (Vergleichstintenzusammensetzung (IJR-2)) als Keimteilchen ursprünglich negativ geladen ist, die gefärbten Harzteilchen (Tintenzusammensetzung (IJ-6)), beschichtet mit einem Harz durch Keimdispersionspolymerisation gemäß der Erfindung, eine deutlich positive Ladungspolarität entfaltet und daß die Ladungsmenge davon leicht durch die Menge des Ladungsregulators gesteuert werden kann. Das heißt es ist zu verstehen, daß durch Beschichten der Pigmentoberfläche mit einem Harz durch Keimdispersionspolymerisation die Ladungspolarität (durch angemessenes Wählen des Ladungsregulators) und die Ladungsmenge frei gesteuert werden kann, unabhängig von der Originalladungspolarität des Pigmentes.
<Bildaufzeichnungseigenschaft>
Eine Tintenstrahlvorrichtung, ausgerüstet mit 64-Kanal (100 dpi)-Tintenstrahlköpfen eines elektrostatischen Systems mit einer Kopfstruktur gemäß 1 wurde verwendet, und die Tintenzusammensetzung (IJ-6) wurde in einen Tintenbehälter gegeben. Nach Entfernung von Staub auf der Oberfläche des beschichteten Aufzeichnungspapiers als Aufzeichnungsmedium durch Luftpumpensaugen wurden die Ablaßköpfe zur Bildaufzeichnungsposition in Richtung zum beschichteten Aufzeichnungspapier bewegt, und die Tinte wurde bei einer Bildaufzeichnungsauflösung von 600 dpi zum Aufzeichnen eines Bildes abgelassen. Das Bildaufzeichnen wurde durchgeführt, während Punktflächen bei 16 Stufen der Punktgröße im Bereich von 15 μm bis 60 μm durch Regulieren der Pulsspannung geändert wurden. Das aufgezeichnete Bild war frei von Ausbluten und hatte gute und deutliche Bilder mit zufriedenstellender Dichte. Die Entladungsstabilität vom Tintenkopf war gut, kein Verstopfen trat auf und ein Drucken mit Punktform konnte stabil bei der Bildaufzeichnung durchgeführt werden. Weiterhin wurde die Kratzresistenz auf gleiche Weise wie bei Beispiel 1 untersucht. Als Ergebnis wurde ein Färben der Finger visuell überhaupt nicht beobachtet, so daß festgestellt wurde, daß die Kratzresistenz äußerst gut war. Selbst nach Halten für 6 Monate bei Raumtemperatur war die Tintenzusammensetzung (IJ-6) frei von Sedimentation und Koagulation und hatte ein gutes Dispersionsvermögen.
Auf der anderen Seite wurde das Bildaufzeichnen unter Verwendung der Vergleichstintenzusammensetzung (IJR-2) auf gleiche Weise durchgeführt, wobei die Pulsspannung, die auf die Köpfe auferlegt wurde, in eine negative Polarität geändert wurde. Als Ergebnis trat ein deutliches Ausbluten beim aufgezeichneten Bild auf, und die Bilddichte war gering. Weil ein Mangel bezüglich der Entladung auftrat, wurden Bildmängel beobachtet, und zufriedenstellende Bilder wurden nicht erhalten.
Aufgrund dieser Ergebnisse ist zu verstehen, daß, weil die Pigmentharzteilchen (Tintenzusammensetzung (IJ-6)), die mit einem Harz durch Keimdispersionspolymerisation gemäß dieser Erfindung beschichtet waren, eine deutliche positive Ladungseigenschaft entfalten und eine ausreichende Ladungsmenge aufweisen, die Tintenzusammensetzung (IJ-6) gute Tinteneigenschaften wie deutliche Druckbildqualität, gute Entladungsstabilität, extrem gute Kratzresistenz und gutes langdauerndes Dispersionsvermögen aufweisen.
Beispiele 7 bis 20
<Herstellung der Pigmentdispersion>
Eine Pigmentdispersion wurde auf gleiche Weise wie bei Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß ein Dispersionsstabilisator (P-21) als Pigmentdispersionsmittel in einer Menge von 50 Gew.%, bezogen auf das verarbeitete Pigment, anstelle des Dispersionsstabilisators (P-1) verwendet wurde und daß ein blaues verarbeitetes Pigment, Microlith Blue 4G-T (hergestellt von Ciba Specialities Chemicals) anstelle des schwarzen verarbeiteten Pigmentes, Microlith Black C-T, verwendet wurde. Die Pigmentdispersion, erhalten nach Abfiltrieren der Glaskugeln, hatte ein gutes Dispersionsvermögen, so daß sie eine volumengemittelte Teilchengröße von 0,16 μm aufwies. Unter Verwendung der blauen Pigmentdispersion wurde die Keimdispersionspolymerisation durchgeführt, zur Herstellung von gefärbten Harzteilchen und Tintenzusammensetzung (IJ-7) bis (IJ-20) wie unten beschrieben.
<Herstellung der gefärbten Harzteilchen>
Die gleichen Reaktionsvorgänge wie bei Beispiel 1 wurden durchgeführt, mit der Ausnahme, daß 157,5 g der Dispersion des blauen verarbeiteten Pigmentes (Feststoffgehalt: 19,1 %) verwendet wurde und daß eine Lösung aus 8 g eines Dispersionsstabilisators (P) als Pulver und 40 g eines polymerisierbaren Monomers gemäß Tabelle D, 80 g Isopar G und 1 mol% 2,2'-Azobis(2,4-dimethylvaleronitril), bezogen auf das polymerisierbare Monomer tropfenweise aus Keimlösung über eine Periode von 2 Stunden zugegeben wurde. Die Temperatur einer jeden Reaktionsmischung erhöhte sich um etwa 3 bis 8°C. Die resultierenden blauen Teilchendispersionen 7 bis 20 hatten einen Polymerisationsgrad von etwa 89 bis 98 % und eine volumengemittelte Teilchengröße von 0,20 bis 0,26 μm. Jede der blauen Teilchendispersionen 7 bis 20 entfaltete einen guten Dispersionszustand selbst nach Stehenlassen für einen Monat.
<Herstellung von Tintenzusammensetzungen (2J-7) bis (IJ-20)>
Die genannten gefärbten Harzteilchendispersionen wurden jeweils auf eine Viskosität von 12 bis 14 cp und einer Oberflächenspannung von 22 bis 24 mN/m eingestellt. Somit wurden die Tintenzusammensetzungen (IJ-7) bis (IJ-20) erhalten.
Die Tintenzusammensetzungen (IJ-7) bis (IJ-20) wurden auf gleiche Weise wie bei Beispiel 1 unter Verwendung eines Farbfaksimiles SAIYUKI UX-E1CL (hergestellt von Sharp Corporation) vorgesehen. Als Ergebnis wurden ausblutungsfreie klare Drucke mit einer zufriedenstellenden Dichte und einer guten Qualität erhalten. Weiterhin wurde überhaupt kein Färben der Finger visuell beobachtet, so daß bemerkt wurde, daß die Kratzresistenz sehr gut war. Selbst nach Stehenlassen bei Raumtemperatur für 6 Monate waren die Tintenzusammensetzungen (IJ-7) bis (IJ-20) frei von Sedimentation und Koagulation und gut bezüglich des Dispersionsvermögens.
Beispiel 21
<Herstellung der Pigmentdispersion und der gefärbten Harzteilchen>
Gefärbte Harzteilchen wurden durch die folgende Keimdispersionspolymerisation unter Verwendung der blauen verarbeiteten Pigmentdispersion von Beispiel 7 hergestellt.
Die gleichen Reaktionsvorgänge wie bei Beispiel 1 wurden durchgeführt, mit der Ausnahme, daß 157,5 g der Dispersion des blauen verarbeiteten Pigmentes (Feststoffgehalt: 19,1 %) verwendet wurde und daß eine Lösung aus 8 g eines Dispersionsstabilisators (P-26) mit der folgenden Struktur als Pulver, 20,0 g Ethylmethacrylat, 20,0 g Methylacrylat, 80 g Isobar G und 1 mol% bezogen auf das polymerisierbare Monomer von 2,2'-Azobis(2,4-dimethylvaleronitril) tropfenweise als Zuführlösung über eine Periode von 2 Stunden zugegeben wurde. Die Temperatur einer jeden Reaktionsmischung erhöhte sich um etwa 4°C. Die resultierende blaue Teilchendispersionen 21 hatte einen Polymerisationsgrad von etwa 93 % und eine volumengemittelte Teilchengröße von 25 μm.
Die blaue Teilchendispersionen 21 entfaltete einen guten Dispersionszustand selbst nach Stehenlassen für einen Monat.
(Herstellung des Dispersionsstabilisators (P-26))
Eine Mischung aus 70 g Octadecylmethacrylat und 2,0 g Benzyl-N,N-diethyldithiocarbamat wurde in einem Behälter mit einem Stickstoffgasstrom abgedichtet und bei einer Temperatur von 60°C erwärmt. Die Mischung wurde einer Polymerisation durch Bestrahlung mit Licht, das von einer 400 W-Hochdruckquecksilberdampflampe von einem Abstand von 10 cm durch ein Glasfilter emittiert wurde, für 10 Stunden unterworfen. 30 g Styrolmonomer und 180 g Methylethylketon wurden zugegeben und nach dem Fluten mit Stickstoff wurde die Mischung erneut mit Licht für 10 Stunden bestrahlt. Die resultierende Reaktionsmischung wurde in 3 1 Methanol erneut ausgefällt und das Präzipitat wurde gesammelt und im Vakuum getrocknet, unter Erhalt eines Dispersionsstabilisators (P-26) mit einem Molekulargewicht im Gewichtsmittel von 90 000 mit einer Ausbeute von 78,0 g.
Dispersionsstabilisator (P-26)
<Herstellung der Tintenzusammensetzung (IJ-21)>
Die oben genannte Pigmentharzteilchendispersion wurde auf eine Viskosität von 12 cp und eine Oberflächenspannung von 24 mN/m eingestellt. Somit wurde eine Tintenzusammensetzung (IJ-21) erhalten.
Die Tintenzusammensetzung (IJ-21) wurde zum Drucken auf gleiche Weise wie bei Beispiel 1 unter Verwendung eines Farbfaskimiles SAIYUKI UX-E1CL (hergestellt von Sharp Corporation) vorgesehen. Als Ergebnis ergab die Tintenzusammensetzung (IJ-21) ausblutungsfreie klare Drucke mit einer zufriedenstellenden Dichte und guten Qualität. Weiterhin wurde das Färben der Finger visuell überhaupt nicht beobachtet, so daß festgestellt wurde, daß die Kratzresistenz äußerst gut war. Selbst nach Lagern für 6 Monate bei Raumtemperatur war die Tintenzusammensetzung (IJ-21) frei von Sedimentation und Koagulation und hatte ein gutes Dispersionsvermögen.
Beispiel 22
Die Tintenzusammensetzung (IJ-6) erhalten gemäß Beispiel 6, wurde als elektrophotographischer flüssiger Entwickler verwendet und ein Drucktest wurde unter Verwendung einer Kopiermaschine vom Naßtyp DT-2500, hergestellt von Ricoh Co., Ltd. durchgeführt. Als Ergebnis wurde ein Bild mit ausreichender Bilddichte und guter Fixiereigenschaft erhalten.
Weiterhin zeigte dieser elektrophotographische flüssige Entwickler eine äußerst geringe Änderung der Ladung im Verlaufe der Zeit und war ausgezeichnet bezüglich des erneuten Dispersionsvermögens und der Lagerungsstabilität.
Gemäß der Tintenzusammensetzung dieser Erfindung, die harzbeschichtete gefärbte Harzteilchen enthält, erhalten durch Keimdispersionspolymerisation unter Verwendung eines oberflächenbehandelten Färbemittels als Keimteilchen in einem nicht-wäßrigen Lösungsmittel, kann eine Tinte auf Ölbasis für Tintenstrahldrucker erhalten werden, worin ein Färbemittel gleichmäßig im Zustand feiner Teilchen dispergiert ist und die Dispersionsstabilität der Färbemitteldispersion ausgezeichnet ist. Weiterhin kann eine Tinte auf Ölbasis für Tintenstrahldrucker mit hoher Entladungsstabilität, wobei kein Verstopfen in einem Düsenbereich auftritt, erhalten werden. Darüber hinaus wird eine Tinte auf Ölbasis für Tintenstrahldrucker mit ausgezeichneter Trocknungseigenschaft auf Aufzeichnungspapier, ausgezeichneter Wasserresistenz von aufgezeichneten Bildern, ausgezeichneter Lichtechtheit und starker Kratzresistenz erhalten.
Ebenso kann eine Tinte auf Ölbasis zur Verwendung in einem elektrostatischen Tintenstrahldrucker oder einem elektrophotographischen flüssigen Entwickler, der nicht nur bezüglich der Dispersionsstabilität und Kratzresistenz, sondern ebenfalls bezüglich der Steuerung der Ladungspolarität und Stabilität der Ladung im Verlaufe der Zeit ist, erhalten werden. Gemäß dieser Erfindung wird zusätzlich ein Verfahren zur Erzeugung von Harzteilchen mit den oben genannten Eigenschaften und mit einem Pigment, das gleichmäßig im Zustand von feinen Teilchen dispergiert ist, vorgesehen.
Die vollständige Offenbarung einer jeden ausländischen Patentanmeldung, deren Priorität in dieser Anmeldung beansprucht ist, wird hierin vollständig durch Bezugnahme eingefügt.

Claims

Verfahren zur Tintenstrahlaufzeichnung, umfassend das Ejizieren einer Tintenzusammensetzung auf Ölbasis, umfassend gefärbte Harzteilchen mit einem oberflächenbehandelten Färbemittel, das mit einem Harz bedeckt ist, erhältlich durch Dispersionspolymerisation eines monofunktionellen polymerisierbaren Monomers (M) mit feinen Färbekomponententeilchen, umfassend ein oberflächenbehandeltes Färbemittel, die in einem nicht wässrigen Lösungsmittel mit einer Dielektrizitätskonstante von 1,5 bis 20 und einer Oberflächenspannung von 15 bis 60 mN/m bei 25°C als Keimteilchen dispergiert sind, in der Gegenwart eines Dispersionsstabilisators (P), der in dem nicht wässrigen Lösungsmittel löslich ist, und eines Polymerisationsinitiators, auf ein Tintenempfangsmedium.
Verfahren nach Anspruch 1, worin das oberflächenbehandelte Färbemittel ein organisches oder anorganisches Pigment ist, das mit einem Polymer beschichtet ist.
Verfahren nach Anspruch 1, worin die feinen Färbekomponententeilchen erhältlich sind durch Dispergieren der oberflächenbehandelten Färbekomponente in dem nicht wässrigen Lösungsmittel mit einem Pigmentdispersionsmittel.