DE10301938A1

DE10301938A1 - Tintenzusammensetzung, enthaltend ein mikro-eingekapseltes UV-Absorptionsmittel und Verfahren zur Herstellung dieser

Info

Publication number: DE10301938A1
Application number: DE10301938A
Authority: DE
Inventors: In-Shan Sir; Chia-Hsin Chien; Yu-Chang Shen
Original assignee: BenQ Corp
Current assignee: BenQ Corp
Priority date: 2002-01-23
Filing date: 2003-01-20
Publication date: 2003-08-14
Also published as: US6855194B2; US20030136300A1; TW593580B

Abstract

Tintenzusammensetzung, enthaltend ein mikro-eingekapseltes UV-Absorptionsmittel. Die Tintenzusammensetzung umfasst ein mikro-eingekapseltes UV-Absorptionsmittel, ein Dispergiermittel, ein Emulgiermittel, mindestens ein Färbemittel und ein Medium. Die vorliegende Erfindung setzt ein mikro-eingekapseltes UV-Absorptionsmittel zu einer Tintenstrahltinte oder Siebdrucktinte zu. Das mikro-eingekapselte UV-Absorptionsmittel ist geeignet entweder für ein wasserbasierendes System oder Lösungsmittel-basierendes System. Das mikro-eingekapselte UV-Absorptionsmittel erhöht die Lichtbeständigkeit und erhält eine langanhaltende Lichtbeständigkeit, da das UV-Absorptionsmittel graduell aus der Mikrokapsel freigesetzt wird. Die Tintenzusammensetzung der vorliegenden Erfindung sieht eine exzellente Druckqualität vor, wenn sie beim Tintenstrahl- oder Siebdrucken verwendet wird.

Description

Priorität Taiwan R.O.C. 23.01.2002 91101064

Hinterrund der Erfindung

1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Tintenzusammensetzung und insbesondere eine Tintenzusammensetzung, die ein mikro-eingekapseltes UV-Absorptionsmittel enthält, und ein Verfahren zur Herstellung der Tintenzusammensetzung.

2. Hintergrund der Erfindung

Im allgemeinen sind acht Arten von Tinte für das Vollfarben-Tintenstrahl-Tintendrucken und das Siebdrucken notwendig, diese sind Magenta-Tinte, Cyan- Tinte, gelbe Tinte, schwarze Tinte, rote Tinte, blaue Tinte, grüne Tinte und orange Tinte. Bei den meisten Tintenstrahl-Tintendrucken kommen wasserbasierende Färbemittel zur Anwendung, und bei den meisten Siebdrucken Färbemittel, basierend auf organischen Lösungsmitteln. Aufgrund von Bedenken für die Umwelt liegen wasserbasierende Färbemittel in den letzten Jahren im Trend. Zusätzlich dazu wurden in den letzten Jahren neue Tinten, umfassend helle Magenta-Tinte, helle Cyan-Tinte, helle gelbe Tinte, orange Tinte und grüne Tinte zur Verwendung beim Tintenstrahldrucken entwickelt. Eine wasserbasierende Tintenzusammensetzung umfasst mindestens ein wasserbasierendes Färbemittel, Wasser, ein organisches Lösungsmittel und andere Additive. Eine Lösungsmittel-basierende Tintenzusammensetzung umfasst mindestens ein Lösungsmittel-basierendes Färbemittel, ein organisches Lösungsmittel und andere Additive. Eine Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung verwendet hauptsächlich ein wasserbasierendes Färbemittel. Da ein wasserbasierendes Färbemittel eine bessere Vermischbarkeit mit Wasser besitzt, ist die Wasserfestigkeit minderwertig. Dementsprechend zeigt das gedruckte Bild eine minderwertige Wasserfestigkeit und Lichtbeständigkeit. Im allgemeinen wird ein Färbemittel mit guter Wasserfestigkeit und Lichtbeständigkeit ausgewählt, um die Gesamtwasserfestigkeit und Lichtbeständigkeit einer Tinte zu verbessern.
Momentan ist es wichtig, überragende Wasserfestigkeit und Lichtbeständigkeit bei der Herstellung von Farb-Tintenstrahl-Tinte zu erzielen. Färbemittel können in Farbstoff und Pigment aufgeteilt werden. Eine wasserbasierende Farbstoff-Tinte besitzt im allgemeinen eine minderwertige Wasserfestigkeit und Lichtbeständigkeit für gedruckte Bilder. Dementsprechend wurde eine große Anzahl von Pigment-basierenden Tinten, welche gute Wasserfestigkeit und Lichtbeständigkeit besitzen, entwickelt. Eine Pigment-basierende Tinte umfasst mindestens ein Pigment, Wasser, ein organisches Lösungsmittel und andere Additive. Pigment-basierende Tintenstrahl-Tinte besitzt bessere Wasserfestigkeit und Lichtbeständigkeit für gedruckte Bilder, als wasserbasierende Farbstofftinte. Jedoch besitzt Pigment-basierende Tinte eine minderwertige Farbhelligkeit bzw. -leuchtkraft, im Vergleich zu Farbstoff-basierender Tinte. Dementsprechend müssen geeignete Dispergiermittel und Klebstoffe zu der Pigment-basierenden Tinte zugegeben werden. Darüber hinaus besitzt Pigment eine größere Teilchengröße, was leicht zu Präzipitation und Koagulation führt. Dies verstopft die Tintenstrahldüse und setzt die Druckqualität herab. Ein Färbemittel verblasst nach und nach, da eine photochemische Reaktion stattfindet, wenn das Färbemittel durch Licht bestrahlt wird. Diese photochemische Reaktion wird durch die absorbierte Lichtenergie induziert und kann in Photolyse, Photo-Synthese und Photo-Sensibilisierung klassifiziert werden. Konventionelle Verfahren zur Verbesserung der Lichtbeständigkeit versuchen die Beständigkeit des Farbstoffs gegenüber Licht zu verbessern. Beispielsweise zeigt ein Farbstoff der Indigoserie, welcher mit Halogenionen gepfropft wurde, eine bessere Beständigkeit gegenüber Licht, als ein Farbstoff ohne Halogen. Im US-Patent Nr. 6,176,909 wird ein wasserbasierendes UV- Absorptionsmittel zu einer Tinte hinzugegeben, um die Lichtbeständigkeit zu verbessern. Ein Färbemittel mit besserer Lichtbeständigkeit wird eine begrenzte Tintenfarbsättigung zeigen. Falls ein UV-Absorptionsmittel direkt zu einer Tinte zugegeben wird, wird das UV-Absorptionsmittel kontinuierlich mit dem Licht reagieren, bis es komplett aufgebraucht wird, da die photochemische Reaktion irreversibel ist. Somit kann die Tinte keine höhere Lichtbeständigkeit erreichen.

Zusammenfassung der Erfindung

Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die oben genannten Problem zu lösen und eine Tintenzusammensetzung vorzusehen, welche eine andauernde Lichtbeständigkeit besitzt, sowie ein Verfahren zur Herstellung der Tintenzusammensetzung.
Um das oben genannte Ziel zu erreichen, wird gemäß vorliegender Erfindung ein mikro-eingekapseltes UV-Absorptionsmittel zu einer Tinte gegeben, wird ein Dispergiermittel verwendet, um das mikro-eingekapselte UV-Absorptionsmittel homogen zu dispergieren und ein Emulgiermittel, um das UV-Absorptionsmittel graduell aus der Mikrokapsel freizusetzen. Die Tintenzusammensetzung kann beim Tintenstrahl-Drucken oder beim Siebdrucken vom Wasser- oder Lösungsmittel-Typ verwendet werden.
Die Tintenzusammensetzung der vorliegenden Erfindung umfasst mindestens ein Färbemittel; ein wässriges Lösungsmedium oder ein organisches Lösungsmedium; ein mikro-eingekapseltes UV-Absorptionsmittel, homogen dispergiert in dem Medium; ein Dispergiermittel; und ein Emulgiermittel.
Das Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Tintenzusammensetzung umfasst: Vorsehen eines Mediums, um als Lösungsmittel zu dienen; Zugabe eines Färbemittels zu dem Medium, wobei das Färbemittel mindestens eine Farbe vorsieht; Zugabe eines Dispergiermittels zu dem Medium; Zugabe eines Emulgiermittels zu dem Medium; und Zugabe einer Mikrokapsel zu dem Medium, um eine Mikrokapsel-Lösung zu bilden, wobei die Mikrokapsel ein UV-Absorptionsmittel enthält. Das Dispergiermittel dispergiert die Mikrokapsel homogen in dem Medium und das Emulgiermittel emulgiert das UV-Absorptionsmittel, welches graduell aus der Mikrokapsel freigesetzt wird, und dispergiert das UV-Absorptionsmittel homogen in dem Medium.
Gemäß einer bevorzugten. Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Schritt der Zugabe der Mikrokapsel zu dem Medium vor den Schritten der Zugabe des Dispergiermittels und des Emulgiermittels zu dem Medium erfolgen.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Im allgemeinen sind UV-Absorptionsmittel öllöslich und nicht löslich in Wasser. Ein Tensid wird manchmal beim Tintenstrahl-Drucken oder beim Wasser-Seriensiebdrucken verwendet, um das UV-Absorptionsmittel zu emulgieren oder aufzulösen. Die ölbasierenden UV-Absorptionsmittelteilchen und die hydrophoben Gruppen eines Tensids bilden eine Öltröpfchen-in-Wasser- Emulsion. Die vorliegende Erfindung verwendet Mikrokapseln, um ein UV-Absorptionsmittel einzuschließen, welches anschließend homogen mit einem Dispergiermittel und einem Emulgiermittel vermischt wird. Unterschiedliche Mikrokapselwände und Dispergiertechniken können verwendet werden. Somit kann das mikro-eingekapselte UV-Absorptionsmittel der vorliegenden Erfindung entweder mit Wasser-basierender Tinte oder Lösungsmittel-basierender Tinte vermischt werden. Mittels der Mikrokapseln wird das UV-Absorptionsmittel graduell freigesetzt, und somit eine lang anhaltende Lichtbeständigkeit aufrechterhalten.
Gemäß der vorliegenden E rfindung ist das UV-Absorptionsmittel in die Mikrokapsel eingeschlossen und wird daraus graduell freigesetzt. Das UV-Absorptionsmittel reagiert durch eine photochemische Reaktion eher mit Licht, als das Färbemittel. Somit wird eine langanhaltende Lichtbeständigkeit erreicht. Die sogenannte Mikroeinkapselung ist derart, dass eine dünne Wand die Oberfläche von Tropfen eines Feststoffs oder einer Flüssigkeit bedeckt. Der Tropfen kann eine Teilchengröße von 1 bis mehrere Tausend µm besitzen. Die Mikrokapsel kann in Form einer Emulsions-Dispersion oder als Pulver vorliegen, entsprechend den Produkteigenschaften und der Verwendung. Im allgemeinen besitzt die Tintenstrahldüse einen Durchmesser von etwa 30-50 µm. Das mikro-eingekapselte UV-Absorptionsmittel der vorliegenden Erfindung besitzt vorzugsweise einen Teilchendurchmesser von weniger als 1 µm, zum Beispiel im Bereich von 0,001 bis 1 µm, am meisten bevorzugt 0,01 bis 0,5 µm. Die gegenwärtig verwendete Mikrokapselwand ist hauptsächlich aus synthetischem Polymer gebildet. Repräsentative Beispiele umfassen Harnstoff- Formaldehyd- und Melamin-Formaldehydharze, die eine hohe Dichte und gute Wasserbeständigkeit besitzen.
Die vorliegende Erfindung schließt das UV-Absorptionsmittel mit Mikrokapseln ein und besitzt die folgenden Vorteile. (1) Das UV-Absorptionsmittel ist von der Umwelt isoliert. Dies kann den Verbrauch an UV-Absorptionsmittel herabsetzen und eine Lichtbeständigkeit auf lange Sicht hinaus aufrechterhalten. (2) Die Freisetzungsrate des UV-Absorptnonsmittels kann mittels der Mikrokapselwand und der Porösität reguliert werden, entsprechend den verschiedenen Verwendungen. (3) Mittels zahlreicher Mikrokapselwände und Dispersionstechniken kann das erfindungsgemäße mikro-eingekapselte UV- Absorptionsmittel in wasserbasierenden Tinten verwendet werden (wie beispielsweise Tintenstrahl-Druck oder Siebdruck) als auch in Lösungsmittelbasierenden Tinten (beispielsweise Siebdruck). Darüber hinaus werden die grundlegenden physikalischen Eigenschaften, wie beispielsweise Oberflächenspannung, pH-Wert und optische Dichte der Ausgangstinte sich durch die Zugabe von mikro-eingekapseltem UV-Absorptionsmittel nicht verändern.
Die vorliegende Erfindung sieht zwei Arten von Tintenzusammensetzungen vor, wasserbasierend und Lösungsmittel-basierend. Die wasserbasierende Tinte umfasst ein wässriges Lösungsmedium, ein mikro-eingekapseltes UV- Absorptionsmittel, ein Dispergiermittel, ein Emulgiermittel, ein Färbemittel, und andere Additive, wie beispielsweise Tenside, organische Lösungsmittel, pH-Pufferlösungen, Biozide und Konservierungsmittel. Die Lösungsmittel-basierende Tinte umfasst ein organisches Lösungsmittel, ein mikroeingekapseltes UV-Absorptionsmittel, ein Dispergiermittel, ein Emulgiermittel, ein Färbemittel und andere Additive, wie beispielsweise Tenside, organische Lösungsmittel, pH-Pufferlösungen, Biozide und Konservierungsmittel.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das wasserbasierende oder Lösungsmittel-basierende mikro-eingekapselte UV-Absorptionsmittel zuerst mit einem Dispergiermittel dispergiert. Anschließend wird ein Emulgiermittel zugegeben, um das UV-Absorptionsmittel zu emulgieren, welches graduell aus der Mikrokapsel freigesetzt wird, und das UV-Absorptionsmittel in der wasserbasierenden oder Lösungsmittel-basierenden Tinte homogen zu dispergieren. Oder, alternativ dazu, kann das wasserbasierende oder Lösungsmittel-basierende mirko-eingekapselte UV-Absorptionsmittel direkt zu der Tintenformulierung zugegeben werden. Wenn die Tinte dann per Tintenstrahl auf ein Aufzeichnungsmedium (wie beispielsweise einfaches Papier) gedruckt wird, besitzt das gedruckte Bild eine langanhaltende Lichtbeständigkeit.
Die Tintenzusammensetzung der vorliegenden Erfindung umfasst mindestens ein Pigment oder einen Farbstoff, um mindestens einen Farbeindruck vorzusehen. Das Färbemittel liegt in einer Menge von 0,01-10 Gew.-%, vorzugsweise 3-6 Gew.-%, basierend auf dem Gesamtgewicht der Tintenzusammensetzung, vor.
Das zur Verwendung geeignete UV-Absorptionsmittel in der Mikrokapsel kann wasserbasierend sein, wie beispielsweise TINUVIN 109 erhältlich von Ciba, TINUVIN 384-2 von Ciba, TINUVIN 2140 von Ciba, TINUVIN 5050 von Ciba und TINUVIN 5151 von Ciba; oder kann Lösungsmittel-basierend sein, wie beispielsweise TINUVIN 328 von Ciba, TINUVIN 384 von Ciba, TINUVIN 900 von Ciba, TINUVIN 928 von Ciba, TINUVIN 1130 von Ciba, TINUVIN 400 von Ciba, TINUVIN 123 von Ciba, TINUVIN 144 von Ciba, TINUVIN 292 von Ciba, TINUVIN 1405 von Ciba, TINUVIN 1930 von Ciba, UV-1 von SUNKO INK, UV-2 von SUNKO INK, UV-4 von SUNKO INK, LA-77 von ADEKA ARGUS CHEMICAL, LA-62 von ADEKA ARGUS CHEMICAL und JF-77 von JOHOKU CHEMICAL. Diese wasserbasierenden oder ölbasierenden UV-Absorptionsmittel sind eingekapselt und anschließend werden sie zur einer wasserbasierenden oder ölbasierenden Tinte zugegeben. Das UV-Absorptionsmittel liegt in einer Menge von 0,01-20 Gew.-%, vorzugsweise 0,05-10 Gew.-% vor.
Das Emulgiermittel liegt in einer Menge von 0,05-30 Gew.-%, vorzugsweise 1-20 Gew.-% vor. Für die Verwendung geeignete Emulgiermittel können sein A- 102 von CYTEC, LF-4 von CYTEC, 1,3-BG von KYOWA, OG von KYOWA, BEPG von KYOWA, PD-9 von KYOWA, EP-810 von AIR PRODUCT, 2-Propanol, Di- 1, 2-propylenglykol, 2-Pyrrolidon, N-Methyl-2-pyrrolidon, 2,4,7,9-Tetramethyl- 5-decin-4,7-diol oder 1,1,1-Trimethylolpropan.
Das Dispergiermittel liegt in einer Menge von 0,05-30 Gew.-%, vorzugsweise 1-20 Gew.-% vor. Für die Erfindung geeignete Dispergiermittel können sein Polyethandiol, Polypropandiol, EO/PO-Copolymer, BO/EO-Copoylmer, Natriumdioctylsulfonsuccinat, Alkylenoxidaddukt von Acetylenglykol, Polybutylharz, Cellulosederivat, Styrol/Acryl-Copolymer, Maleinsäure/Styrol-Copolymer oder ein Polymer, enthaltend hydrophile und hydrophobe Anteile.
Das Tensid führt eine Emulgierung, Dispergierung, Benetzung, Penetration, Auflösung, Schäumung, Entschäumung und Waschwirkung durch. Kommerziell erhältliche Tenside umfassen CT-141 von AIR PRODUCT, CT-151 von AIR PRODUCT, OT-75 von CYTEC, GPG von CYTEC und OT-70PG von CYTEC.
Die Tintenzusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann weiterhin eine pH-Pufferlösung umfassen. Das Färbemittel kann nur innerhalb eines geeigneten pH-Bereichs ideale Farben ergeben. Für die Verwendung geeignete pH- Pufferlösungen können Diethanolamin, Triethanolamin, Alkalimetallhydoxide, wie beispielsweise Lithiumhydoxid, Natriumhydroxid und Kaliumhydroxid, Ammoniumhydroxid und Carbonate von Alkalimetallen, wie beispielsweise Lithiumcarbonat, Natriumcarbonat und Kaliumcarbonat sein.
Die Tintenzusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann weiterhin einen Chelatbildner umfassen. Der Chelatbildner verhindert die Bildung kristalliner Salze. Dies verhindert die Koagulation von Teilchen und Verstopfung der Düse der Tintenkartusche. Für die Verwendung geeignete Chelatbildner umfassen Natriumethylendiamintetraacetat, Trinatriumnitrilotriacetat, Hydroxyethylethylendiamintrinatriumacetat, Diethylentriaminopentanatriumacetat und Uramildinatriumacetat.
Die Tintenzusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann weiterhin ein organisches Lösungsmittel umfassen, um als das Medium für das Lösungsmittel-basierende System zu dienen, oder als das Additiv für das wasserbasierende System. Geeignete organische Lösungsmittel können Cyclohexan, Methanol, Ethanol, Ethylenglykol, Diethylenglykol, Triethylenglykol, Polyethylenglykol, Propylenglykol, Butylenglykol, Pentylenglykol, Hexylenglykol oder mehrwertige Alkohole sein.
Zusätzlich dazu kann ein Biozid oder Konservierungsmittel der Tintenzusammensetzung der vorliegenden Erfindung zugegeben werden, um das Wachstum von Mikroorganismen zu inhibieren.
Gemäß der vorliegenden Erfindung gibt es zwei Verfahren zur Herstellung der Tinte, welche ein mikro-eingekapseltes UV-Absorptionsmittel enthält. Das erste Verfahren umfasst das Mischen der gesamten oben genannten Bestandteile (miteingeschlossen das mikro-eingekapselte UV-Absorptionsmittel), um die Tintenzusammensetzung zu erhalten. Das zweite Verfahren beinhaltet das Mischen der gesamten oben genannten Bestandteile, mit Ausnahme des mikroeingekapselten UV-Absorptionsmittels, um eine Tintenlösung zu bilden. Das mikro-eingekapselte UV-Absorptionsmittel wird dann der Tintenlösung zugegeben und gründlich verrührt. Das Mischungsverhältnis der Mikrokapsel und des Dispergiermittels liegt im Bereich von 10 : 1 bis 1 : 10, und das Mischungsverhältnis der Mikrokapsel und des Emulgiermittels liegt im Bereich von 10 : 1 bis 1 : 10.
Die folgenden Beispiele sind gedacht, das Verfahren und die Vorteile der vorliegenden Erfindung gründlicher zu illustrieren, ohne den Schutzbereich zu limitieren, da zahlreiche Modifikationen und Variationen, demjenigen bewandert im Stand der Technik, ersichtlich sein werden.

Vergleichsbeispiel 1

Die folgenden Bestandteile wurden vermischt, um eine Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung zu bilden.
5 Gew.-% Acid Red 92, erhältlich von Orient Chemical Industries Ltd.
4 Gew.-% eines Feuchthaltemittels PEG 200 (Polyethylenglykol 200), erhältlich von U.C.C.
4 Gew.-% eines Feuchthaltemittels 2-Pyrrolidon, erhältlich von DOW Chemical Company
4 Gew.-% eines Feuchthaltemittels 2-Ethyl-2-(hydroxymethyl)-1,3-propandiol (EHMPD), erhältlich von Lancester
0,5 Gew.-% eines Biozids SL-700, erhältlich von KYOWA
entionisiertes Wasser
Die obige Magenta-Tinte wurde auf kommerziell erhältliches Tintenstrahl-Beschichtungs-Papier mit einem kommerziell erhältlichen Tintenstrahldrucker aufgedruckt. Das bedruckte Papier wurde einem Bestrahlungstest für 16 Stunden und 32 Stunden, korrespondierend zu einer dreieinhalb Monate und sieben Monate dauernden Sonnenlichtbestrahlung (10 Stunden Sonnenlichtbestrahlung pro Tag), unterworfen. Die Farbeigenschaften des bedruckten Papiers wurden vor und nach der Bestrahlung verglichen. Das verwendete Spektrophotometer war eine kommerziell erhältliche einfache Bestrahlungsvorrichtung.

Vergleichsbeispiel 2

Die folgenden Bestandteile wurden vermischt, um eine Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung zu bilden.
5 Gew.-% eines roten Wasser/Öl-amphiphilen Färbemittels SR, erhältlich von Kelly Chemical Corp.
4 Gew.-% eines Feuchthaltemittels PEG 200 (Polyethylenglykol 200), erhältlich von U.C.C.
4 Gew.-% eines Feuchthaltemittels und Lösungsmittels 2-Pyrrolidon, erhältlich von DOW Chemical Company
4 Gew.-% eines Feuchthaltemittels 2-Ethyl-2-(hydroxymethyl)-1,3-propandiol (EHMPD), erhältlich von Lancester
0,5 Gew.-% eines Biozids SL-700, erhältlich von KYOWA
ein organisches Lösungsmittel Isopropanol
Die obige Magenta-Tinte wurde auf ein kommerziell erhältliches Kunstpapier zum Siebdruck mittels eines kommerziell erhältlichen Siebdruckers gedruckt. Das bedruckte Papier wurde einem Bestrahlungstest für 16 Stunden und 32 Stunden, korrespondierend zu einer dreieinhalb Monate und sieben Monate dauernden Sonnenlichtbestrahlung (10 Stunden Sonnenlichtbestrahlung pro Tag), unterzogen. Die Farbeigenschaften des bedruckten Papiers wurden vor und nach der Bestrahlung verglichen. Das verwendete Spektrophotometer war eine kommerziell erhältliche einfache Bestrahlungsvorrichtung.

Vergleichsbeispiel 3

Die folgenden Bestandteile wurden vermischt, um eine Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung zu bilden.
2 Gew.-% eines UV-Absorptionsmittels TINUVIN 292, erhältlich von Ciba
5 Gew.-% Acid Red 92, erhältlich von Orient Chemical Industries Ltd.
4 Gew.-% eines Feuchthaltemittels PEG 200 (Polyethylenglykol 200), erhältlich von U.C.C.
4 Gew.-% eines Feuchthaltemittels und Lösungsmittels 2-Pyrrolidon, erhältlich von DOW Chemical Company
4 Gew.-% eines Feuchthaltemittels 2-Ethyl-2-(hydroxymethyl)-1,3-propandiol (EHMPD), erhältlich von Lancester
3 Gew.-% eines Dispergiermittels OT-75, erhältlich von KYOWA
0,5 Gew.-% eines Biozids SL-700, erhältlich von KYOWA
entionisiertes Wasser
Die obige Magenta-Tinte wurde auf kommerziell erhältliches Tintenstrahl-Beschichtungspapier und einfaches Papier gedruckt, mittels eines kommerziell erhältlichen Tintenstrahldruckers. Das bedruckte Papier wurde einem Bestrahlungstest für 16 Stunden und 32 Stunden unterworfen, korrespondierend zu einer dreieinhalb Monate und sieben Monate dauernden Sonnenlichtbestrahlung (10 Stunden Sonnenlichtbestrahlung pro Tag). Die Farbeigenschaften des bedruckten Papiers wurden vor und nach der Bestrahlung verglichen. Das verwendete Spektrophotometer war eine kommerziell erhältliche einfache Bestrahlungsvorrichtung.

Vergleichsbeispiel 4

Die folgenden Bestandteile wurden gemischt, um eine Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung zu bilden.
2 Gew.-% eines UV-Absorptionsmittels TINUVIN 292, erhältlich von Ciba
5 Gew.-% eines roten Wasser/Öl-amphipbllen Färbemittels SR, erhältlich von Kelly Chemical Corp.
4 Gew.-% eines Feuchthaltemittels PEG 200 (Polyethylenglykol 200), erhältlich von U.C.C.
4 Gew.-% eines Feuchthaltemittels und Lösungsmittels 2-Pyrrolidon, erhältlich von DOW Chemical Company
4 Gew.-% eines Feuchthaltemittels 2-Ethyl-2-(hydroxymethyl)-1,3-propandiol (EHMPD), erhältlich von Lancester
3 Gew.-% eines Dispergiermittels OT-75, erhältlich von KYOWA
0,5 Gew.-% eines Biozids SL-700, erhältlich von KYOWA
ein organisches Lösungsmittel Isopropanol
Die obige Magenta-Tinte wurde auf ein kommerziell erhältliches Kunstpapier zum Siebdrucken gedruckt, mittels eines kommerziell erhältlichen Siebdruckers. Das bedruckte Papier wurde einem Bestrahlungstest für 16 Stunden und 32 Stunden unterworfen, korrespondierend zu einer dreieinhalb Monate und sieben Monate dauernden Sonnenlichtbestrahlung (10 Stunden Sonnenlichtbestrahlung pro Tag). Die Farbeigenschaften des bedruckten Papiers wurden vor und nach Bestrahlung verglichen. Das verwendete Spektrophotometer war eine kommerziell erhältliche einfache Bestrahlungsvorrichtung.

Beispiel 1

Dieses Beispiel sah eine Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung vor, die die folgenden Bestandteile umfasste.
2 Gew.-% eines mikro-eingekapselten UV-Absorptionsmittels (Teilchengröße lag im Bereich von 0,01 bis 1 µm)
5 Gew.-% Acid Red 92, erhältlich von Orient Chemical Industries, Ltd.
4 Gew.-% eines Feuchthaltemittels PEG 200 (Polyethylenglykol 200), erhältlich von U.C.C.
4 Gew.-% eines Feuchthaltemittels und Lösungsmittels 2-Pyrrolidon, erhältlich von DOW
4 Gew.-% eines Feuchthaltemittels 2-Ethyl-2-(hydroxymethyl)-1,3-propandiol (EHMPD), erhältlich von Lancester
3 Gew.-% eines Dispergiermitteis OT-75, erhältlich von KYOWA
5 Gew.-% eines Emulgiermittels XD-75, erhältlich von U.C.C.
0,5 Gew.-% eines Biozids SL-700, erhältlich von KYOWA
entionisiertes Wasser
Die obigen Bestandteile (mit Ausnahme des mikro-eingekapselten UV-Absorptionsmittels) wurden verrührt, um eine Tintenlösung zu ergeben. Das mikroeingekapselte UV-Absorptionsmittel wurde anschließend zu der Tintenlösung zugegeben und gründlich verrührt.
Die obige Magenta-Tinte (umfassend mikro-eingekapseltes UV-Absorptionsmittel) wurde auf ein kommerziell erhältliches Tintenstrahl-Beschichtungspapier und ein einfaches Papier gedruckt, mittels eines kommerziell erhältlichen Tintenstrahldruckers. Das bedruckte Papier wurde einem Bestrahlungstest für 16 Stunden und 32 Stunden unterworfen, korrespondierend zu einer dreieinhalb Monate und sieben Monate dauernden Sonnenlichtbestrahlung (10 Stunden Sonnenlichtbestrahlung pro Tag). Die Farbeigenschaften des bedruckten Papiers wurden vor und nach Bestrahlung verglichen. Das verwendete Spektrophotometer war eine kommerziell erhältliche einfache Bestrahlungsvorrichtung.

Beispiel 2

Dieses Beispiel sah eine Tintenzusammensetzung zum Siebdrucken vor, welche die folgenden Bestandteile umfasste.
2 Gew.-% eines mikro-eingekapselten UV-Absorptionsmittels (Teilchengröße lag im Bereich von 0,01 bis 1 µm)
5 Gew.-% eines roten Wasser/Öl-amphiphilen Färbemittels SR, erhältlich von Kelly Chemical Corp.
4 Gew.-% eines Feuchthaltemittels PEG 200 (Polyethylenglykol 200), erhältlich von U.C.C.
4 Gew.-% eines Feuchthaltemittels und Lösungsmittels 2-Pyrrolidon, erhältlich von DOW
4 Gew.-% eines Feuchthaltemittels 2-Ethyl-2-(hydroxymethyl)-1,3-propandiol (EI-IMPD), erhältlich von Lancester
3 Gew.-% eines Dispergiermittels OT-75, erhältlich von KYOWA
5 Gew.-% eines Emulgiermittels XD-75, erhältlich von U.C.C.
0,5 Gew.-% eines Biozids SL-700, erhältlich von KYOWA
ein organisches Lösungsmittel Isopropanol
Die obigen Bestandteile (mit Ausnahme des mikro-eingekapselten UV-Absorptionsmittels) wurden verrührt, um eine Tintenlösung zu bilden. Das mikroeingekapselte UV-Absorptionsmittel wurde anschließend zu der Tintenlösung zugegeben und gründlich verrührt.
Die obige Magenta-Tinte (umfassend mikro-eingekapseltes UV-Absorptionsmittel) wurde auf kommerziell erhältliches Kunstpapier für den Siebdruck gedruckt, mittels eines kommerziell erhältlichen Siebdruckers. Das bedruckte Papier wurde einem Bestrahlungstest unterzogen für 16 Stunden und 32 Stunden, korrespondierend zu einer dreieinhalb Monate und sieben Monate dauernden Sonnenlichtbestrahlung (10 Stunden Sonnenlichtbestrahlung pro Tag). Die Farbeigenschaften des bedruckten Papiers wurden vor und nach der Bestrahlung verglichen. Das verwendete Spektrophotometer war eine kommerziell erhältliche einfache Bestrahlungsvorrichtung.
Die Ergebnisse der Vergleichsbeispiele 1-4 und Beispiele 1-2 sind in Tabelle 1 gezeigt. Es kann aus Tabelle 1 ersehen werden, dass die Tintenzusammensetzung der vorliegenden Erfindung (umfassend mikro-eingekapseltes UV-Absorptionsmittel) eine länger anhaltende Lichtbeständigkeit aufweist. Tabelle 1
Die vorangegangene Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen dieser Erfindung wurde aus Gründen der Illustration und Beschreibung angeführt. Offensichtliche Modifikationen oder Variationen sind im Lichte der obigen Lehre möglich. Die ausgewählten und beschriebenen Ausführungsformen sehen eine exzellente Illustration der Prinzipien dieser Erfindung und der praktischen Anwendung vor, um dadurch diejenigen, bewandert im Stand der Technik, zu befähigen, die Erfindung in zahlreichen Ausführungsformen mit zahlreichen Modifikationen anzuwenden, wie sie für die spezielle beabsichtigte Anwendung geeignet ist. All solche Modifikationen und Variationen liegen innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden Erfindung, wie er durch die angefügten Ansprüche festgelegt wird, wenn diese in Übereinstimmung mit der Breite, die ihnen gerecht, legal und billig zugesprochen werden kann, ausgelegt werden.

Claims

1. Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung, umfassend:
mindestens ein Färbemittel;
ein wässriges Lösungsmedium;
ein mikro-eingekapseltes UV-Absorptionsmittel, homogen dispergiert in dem wässrigen Lösungsmedium;
ein Dispergiermittel; und
ein Emulgiermittel.

2. Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das mikroeingekapselte UV-Absorptionsmittel eine Teilchengröße von 0,001 bis 1 µm besitzt.

3. Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung nach Anspruch 2, wobei das mikroeingekapselte UV-Absorptionsmittel eine Teilchengröße von 0,01 bis 0,5 µm besitzt.

4. Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das mikroeingekapselte UV-Absorptionsmittel auf Wasserbasis ist.

5. Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das mikroeingekapselte UV-Absorptionsmittel auf Ölbasis ist.

6. Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das mikroeingekapselte UV-Absorptionsmittel in einer Menge von 0,01 bis 20 Gew.-% vorliegt.

7. Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Färbemittel ein Farbstoff oder Pigment ist, und in einer Menge von 0,01 bis 10 Gew.-% vorliegt.

8. Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Dispergiermittel in einer Menge von 0,05 bis 30 Gew.-% vorliegt.

9. Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Emulgiermittel in einer Menge von 0,05 bis 3C1 Gew.-% vorliegt.

10. Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Medium weiterhin mindestens ein Additiv aus organischem Lösungsmittel, Tensid, pH-Pufferlösung, Chelatbildner, Biozid, Feuchthaltemittel und Konservierungsmittel umfaßt.

11. Tintenzusammensetzung zum Siebdrucken, umfassend:
mindestens ein Färbemittel;
ein Medium;
ein mikro-eingekapseltes UV-Absorptionsmittel, homogen dispergiert in dem Medium;
ein Dispergiermittel; und
ein Emulgiermittel.

12. Tintenzusammensetzung nach Anspruch 1 l, wobei das Medium eine wässrige Lösung oder organisches Lösungsmittel ist.

13. Tintenzusammensetzung nach Anspruch 11, wobei das mikroeingekapselte UV-Absorptionsmittel eine Teilchengröße von 0,001 bis 1 µm besitzt.

14. Tintenzusammensetzung nach Anspruch 13, wobei das mikroeingekapselte UV-Absorptionsmittel eine Teilchengröße von 0,01 bis 0,5 µm besitzt.

15. Tintenzusammensetzung nach Anspruch 11, wobei das mikroeingekapselte UV-Absorptionsmittel auf Wasserbasis ist.

16. Tintenzusammensetzung nach Anspruch 11, wobei das mikroeingekapselte UV-Absorptionsmittel auf Ölbasis ist.

17. Tintenzusammensetzung nach Anspruch 11, wobei das mikroeingekapselte UV-Absorptionsmittel in einer Menge von 0,01 bis 20 Gew.-% vorliegt.

18. Tintenzusammensetzung nach Anspruch 11, wobei das Färbemittel ein Farbstoff oder Pigment ist, und in einer Menge von 0,01 bis 10 Gew.-% vorliegt.

19. Tintenzusammensetzung nach Anspruch 11, wobei das Dispergiermittel in einer Menge von 0,05 bis 30 Gew.-% vorliegt.

20. Tintenzusammensetzung nach Anspruch 11, wobei das Emulgiermittel in einer Menge von 0,05 bis 30 Gew.-% vorliegt.

21. Tintenzusammensetzung nach Anspruch 11, wobei das Medium weiterhin mindestens ein Additiv aus organischem Lösungsmittel, Tensid, pH-Pufferlösung, Chelatbildner, Biozid, Feuchthaltemittel und Konservierungsmittel umfaßt.

22. Verfahren zur Herstellung einer Tintenzusammensetzung, umfassend die folgenden Schritte:
Bereitstellen eines Mediums, um als Lösungsmittel zu dienen;
Zugabe eines Färbemittels zu dem Medium, wobei das Färbemittel mindestens eine Farbe vorsieht;
Zugabe eines Dispergiermittels zu dem Medium;
Zugabe eines Emulgiermittels zu dem Medium; und
Zugabe einer Mikrokapsel zu dem Medium, um eine Mikrokapsellösung zu bilden, wobei die Mikrokapsel ein UV-Absorptionsmittel enthält, wobei das Dispergiermittel homogen die Mikrokapsel in dem Medium dispergiert, und das Emulgiermittel das allmählich aus der Mikrokapsel freigesetzte UV-Absorptionsmittel emulgiert und homogen in dem Medium dispergiert.

23. Verfahren nach Anspruch 22, wobei das Mischungsverhältnis der Mikrokapsel und des Dispergiermittels im Bereich von 10 : 1 bis 1 : 10 liegt.

24. Verfahren nach Anspruch 22, wobei das Mischungsverhältnis der Mikrokapsel und des Emulgiermittels im Bereich von 10 : 1 bis 1 : 10 liegt.

25. Verfahren nach Anspruch 22, wobei das mikro-eingekapselte UV-Absorptionsmittel eine Teilchengröße von 0,001 bis 1 µm besitzt.

26. Verfahren nach Anspruch 25, wobei das mikro-eingekapselte UV-Absorptionsmittel eine Teilchengröße von 0,01 bis 0,5 µm besitzt.

27. Verfahren nach Anspruch 22, wobei das mikro-eingekapselte UV-Absorptionsmittel auf Wasserbasis ist.

28. Verfahren nach Anspruch 22, wobei das mikro-eingekapselte UV-Absorptionsmittel auf Ölbasis ist.

29. Verfahren nach Anspruch 22, wobei das mikro-eingekapselte UV-Absorptionsmittel in einer Menge von 0,01 bis 20 Gew.-% vorliegt.

30. Verfahren nach Anspruch 22, wobei der Schritt der Zugabe der Mikrokapsel zu dem Medium vor den Schritten der Zugabe des Dispergiermittels und des Emulgiermittels zu dem Medium stattfindet.