DE60105522T2

DE60105522T2 - Zusätze für Druckflüssigkeit zur Förderung der Adhäsion von Deckbeschichtungen

Info

Publication number: DE60105522T2
Application number: DE60105522T
Authority: DE
Inventors: Gary Allan Ungefug
Original assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Current assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Priority date: 2000-10-23
Filing date: 2001-10-17
Publication date: 2005-10-13
Anticipated expiration: 2021-10-18
Also published as: US20030119973A1; HK1044014B; HK1044014A1; US6610412B2; DE60105522D1; EP1201720A1; JP2002194252A; JP4330831B2; EP1201720B1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung bezieht sich auf einen Druckfluidzusatzstoff, der als Kompatibilisierungsmittel zwischen dem hydrophilen Material, das eine Medienoberfläche überzieht, und dem hydrophoben Wärmeübertragungsüberzugsmaterial (TTO-Material, TTO = thermal transfer overcoat), das bei einem durchsichtigen TTO-Schutzüberzug verwendet wird, fungiert.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die Verwendung digitaler Drucksysteme nahm in den letzten Jahren dramatisch zu. Dieser Anstieg lässt sich auf beträchtliche Verbesserungen bei der Druckauflösung und der Gesamtdruckqualität in Verbindung mit einer beträchtlichen Kostenverringerung zurückführen. Moderne digitale Drucker bieten bei Kosten, die eine ganze Größenordnung niedriger sind als die von vergleichbaren Produkten, die noch vor nur einigen Jahren erhältlich waren, für viele kommerzielle, Geschäfts- und Privathaushalt-Anwendungen eine akzeptable Druckqualität. Ungeachtet ihres jüngsten Erfolges werden weiterhin intensive Forschungs- und Entwicklungsanstrengungen dahingehend unternommen, die Druckqualität von digitalen Druckern zu verbessern und gleichzeitig die Kosten für den Verbraucher weiter zu verringern.
Bei einem digitalen Tintenstrahldrucker wird ein Tintenstrahlbild erzeugt, wenn ein genaues Punktmuster aus einer Tropfenerzeugungsvorrichtung, die als „Druckkopf" bekannt ist, auf ein Druckmedium ausgestoßen wird.
Derartige Tintenstrahlbilder können entweder durch ein Thermotintenstrahl- oder ein piezoelektrisches Tinten strahlsystem erzeugt werden. Zusätzlich zu Tintenstrahlsystemen erzeugen auch andere Systeme digitale gedruckte Bilder. Beispielsweise werden auch elektrostatische (Laser-) oder elektroakustische Drucker verwendet, um digitale gedruckte Bilder zu erzeugen.
Es besteht das Erfordernis, digitale gedruckte Bilder beispielsweise vor Kratzern, Abrieb und Wasserschaden und in Bezug auf vor einem unerwünschten Kontern von Tinte von dem digitalen gedruckten Bild auf andere Oberflächen zu schützen und zu stabilisieren.
Tutt & Tunney (US-Patentschrift Nr. 5,847,738, am 08.01.1999 erteilt und an Eastman Kodak Co. übertragen) offenbaren einen Prozess zum Aufbringen eines Schutzüberzugs auf ein digital bedrucktes Medium. Der Schutzüberzug wird auf folgende Weise erhalten:

a) Laden des gedruckten abgebildeten Elements auf eine gegebene Polarität oder Anlegen einer Spannung über die Oberfläche des Elements, die von einer leitfähigen Oberfläche hinter dem Element angezogen wird;
b) Aufbringen farbloser geladener Partikel auf das abgebildete Element, wodurch sie von der Oberfläche der Bildschicht elektrostatisch angezogen werden; und
c) Wärmeschmelzen der Partikel, um über der gesamten Oberfläche der Bildschicht einen Schutzüberzug zu erhalten.

Beim Überzugs- bzw. Beschichtungsprozess von Tutt & Tunney werden farblose Tonerpartikel verwendet, die in der Elektrofotografie hinreichend bekannt sind. Beispiele von Materialien, die in der Patentschrift erwähnt werden, lauten: chlorierte Polyolefine, Polyacrylsäureester, Zellulosederivate, modifizierte Alkydharze, Polyester, Polyurethane, Poly(vinylacetat), Polyamide, Ketonharze, Polyvinylbutyral, Copolymere von Vinylpolymeren mit Methacrylaten oder Acry laten, Polyethylen mit niedriger relativer Molekülmasse, Copolymere mit Siloxanen, Polyalkenen sowie Poly(styrencobutylacrylat) usw.
Nagashima (US-Patentschrift Nr. 4,738,555, die an Toshiba übertragen wurde) offenbart die Verwendung eines Thermodruckbandes, um eine transparente Schutzschicht aus Wachs, Vinylchlorid, Vinylacetat, Acrylharz, Styren oder Epoxy auf den gedruckten Bildabschnitt eines Aufzeichnungssubstrats thermisch zu übertragen und zu laminieren.
Tang et al. (US-Patentschrift Nr. 5,555,011, die an Eastman Kodak übertragen wurde) offenbaren ein Verfahren zum Laminieren, unter Verwendung eines wärmeübertragbaren polymeren Materials, einer transparenten Schutzschicht über ein tintenbedrucktes Bild auf einem Substrat.
Abe et al. (US-Patentschrift Nr. 5,954,906, die an Canon übertragen wurde) offenbart ein Verfahren zum Schützen und Abdecken eines bedruckten Materials auf einem Substrat mit einem druckempfindlichen übertragenden Schutzabdeckmaterial mit zumindest (a) einem ersten flexiblen Substrat, (b) einer Haftschicht, (c) einer Festharzschicht und (d) einem zweiten flexiblen Substrat, die in dieser Reihenfolge gestapelt sind.
Malhotra (US-Patentschrift Nr. 5,612,777, die an Xerox übertragen wurde) offenbart ein Verfahren zum Aufbringen eines durchsichtigen, kratzerresistenten, lichtechten Überzugs für ein Substrat, das fotokopierte Farbbilder aufweist, indem zunächst Farbtonerbilder auf eine eine Ladung erhaltende Oberfläche aufgebracht werden; indem zweitens ein durchsichtiges Polymertonermaterial auf die eine Ladung erhaltende Oberfläche aufgebracht wird; und indem drittens die Farbtonerbilder und das durchsichtige Polymertonermaterial auf ein Substrat aufgeschmolzen werden.
Eine weitere Patentschrift von Malhotra (US-Patentschrift Nr. 5,906,905, die an Xerox übertragen wurde) umfasst ein Verfahren zum Erzeugen digitaler Drucke einer fotografischen Qualität unter Verwendung einer Bilderzeugung wie z.B. Xerografie oder eines Tintenstrahldruckens, indem zuerst Tonerbilder auf einem transparenten Substrat rückwärts gelesen werden und indem das transparente Substrat anschließend an eine beschichtete Trägerplatte, die mit einem polymeren Lichtechtheitsmaterial beschichtet ist, angehaftet wird.
In der Regel beruhen durchsichtige Tonermaterialien, die derzeit in der Branche verwendet werden, auf einigen wenigen grundlegenden Polymertypen. In der nachfolgenden Tabelle sind die Vorteile und Nachteile dieser Materialien, wenn sie als Überzug für digitale gedruckte Bilder verwendet werden, aufgeführt:
Kern-/Mantelpolymere sind hinreichend bekannt; derartige Polymere weisen üblicherweise einen hydrophilen Abschnitt und einen hydrophoben Abschnitt auf, der eine Latexpartikelmorphologie aufweist, die aus einem inneren „Kern" besteht, der von einem äußeren „Mantel" umgeben ist. Kern-/Mantelpolymere werden üblicherweise verwendet, um Moleküle oder Partikel, z.B. Pigmente, die üblicherweise in Wasser unlöslich sind, die jedoch nach einer Assoziation mit dem Kern-/Mantelpolymer stabile Dispersionen in Wasser bilden, zu dispergieren. Eine Einbettung tritt auf, wenn der hydrophobe Abschnitt des Polymers mit dem wasserunlöslichen Molekül assoziiert wird und der hydrophile Abschnitt des Polymers mit Wasser dispergiert.
Die US-Patentschrift Nr. 4,597,794 offenbart die Dispersion von Pigmenten in einem wässrigen Trägermittel unter Verwendung von wässrigen Bindemitteln, die sowohl hydrophile als auch hydrophobe Komponenten aufweisen. Auf die Dispersion des Pigments folgt eine Zentrifugation, um die nicht dispergierten Komponenten, z.B. Agglomerate, zu eliminieren. Beispiele der hydrophilen Komponente umfassen Polymere von Monomeren, die eine hauptsächlich additiv polymerisierbare Vinylgruppe aufweisen, in die hydrophile Aufbauabschnitte wie z.B. Carbonsäuregruppen, Sulfonsäuregruppen, Sulfatgruppen usw. eingebracht werden, indem eine vorbestimmte Menge an alpha-, beta-ungesättigtem Monomer verwendet wird, z.B. Acrylsäure, Methacrylsäure, Crotonsäure, Itaconsäure, Itaconsäuremonoester, Maleinsäure, Maleinsäuremonoester, Fumarsäure, Fumarsäuremonoester, Vinylsulfonsäure, Sulfoethylmethacrylat, Sulfopropylmethacrylat, sulfoniertes Vinylnaphthalen usw. Beispiele des hydrophoben Abschnitts umfassen Polymere von Monomeren, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Styren, Styrenderivaten, Vinylnaphthalen, Vinylnaphthalenderivaten und alpha-, betaethylenisch ungesättigtem Carboxylat eines aliphatischen Alkohols mit C8-C18 besteht. Zusätzlich zu den vorstehenden Monomeren sind auch Acrylnitril, Vinylidenchlorid, alpha-, beta-ethylenisch ungesättigtes Carboxylat, Vinylacetat, Vinylchlorid, Acrylamid, Methacrylamid, Hydroxyethylmethacrylat, Hydroxypropylmethacrylat, Glycidylmethacrylat, N-Methylolacrylamid, N-Butoxymethylacrylamid usw. enthalten.
Die US-Patentschrift Nr. 5,082,757 offenbart eingekapselte Tonerzusammensetzungen, die einen Kern und einen Mikrokapselmantel aus hydroxyliertem Polyurethan aufweisen, der aus der Polykondensation eines Polyiscyanats und eines wasserlöslichen Kohlenhydrats abgeleitet ist. Der Kern umfasst ein Polymerbindemittel, ein Pigment, einen Farbstoff oder Gemische derselben. Beispiele des Polymerbindemittels umfassen polymerisierte Monomere, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Acrylaten, Methacrylaten und Olefinen besteht, die Styren und seine Derivate umfassen.
Die US-Patentschrift Nr. 5,461,125 offenbart wasserlösliche Kern-/Mantellatexpolymere, die eher als Haftfilme nützlich sind, als eine Superdispersionsstabilität zu liefern. Der Kern umfasst ein (Co)Polymer, das einen (Meth)Acrylester umfasst, während der Mantel ein Copolymer umfasst, wobei das Copolymer (1) ein stickstoffhaltiges, ethylenisch ungesättigtes, radikalisch polymerisierbares Monomer, (2) zumindest einen (Meth)Acrylatester eines etwa C₁- bis C₁₄-Alkohols und (3) ein optionales ethylenisch ungesättigtes, radikalisch polymerisierbares Silanmonomer umfasst, wobei das stickstoffhaltige, ethylenisch ungesättigte, radikalisch polymerisierbare Monomer etwa 15 bis 60 Gew.-% des Mantels beträgt und wobei der Kern etwa 40 bis 85 Gew.-% des gesamten Kern-/Schalelatexpartikels ausmacht. Die Polymere, die durch Praktizieren der Lehren der Offenbarung erhalten werden, weisen relative Molekülmassen von 400.000 oder mehr auf, und die gesamte niedrige T_g-Komponente (weniger als –10°C), wobei T_g die Glasübergangstemperatur ist, ist größer als 60 Gew.-%.
Die US-Patentschrift Nr. 5,656,071 offenbart Tintenzusammensetzungen, die für Tintenstrahlanwendungen nützlich sind. Diese Zusammensetzungen umfassen ein unlösliches Pigment und ein polymeres Dispersionsmittel. Bei einem Ausführungsbeispiel umfasst das polymere Dispersionsmittel Block- oder Pfropf-Copolymere, die ein hydrophiles polymeres Segment (insbesondere ein Acrylat- oder Methacrylatcopolymer) und ein hydrophobes polymeres Segment, das einen hydrolytisch stabilen Siloxylsubstituenten umfasst, aufweisen.
Bisher wiesen Tintenstrahldrucker nicht das Druckverhalten und die Druckbeständigkeitseigenschaften konkurrierender Druckertechnologien auf. Die vorstehend erwähnten Patentschriften liefern auf ein Entfernen des Wassers oder des Lösungsmittels hin keine nützlichen, haltbaren filmbildenden Eigenschaften. Eine Filmhaltbarkeit umfasst eine Beständigkeit gegenüber einem Abrieb bei Nässe und Trockenheit, Beständigkeit gegenüber einem Verschmieren durch Markierer, Lichtechtheit und Wasserechtheit (z.B. heißes und kaltes Wasser, unter Verschüttungs-, Einweich- und Abriebbedingungen).
Insbesondere beinhaltet ein Formulieren einer Tintenstrahltinte oft das Finden eines Kompromisses zwischen widerstreitenden Interessen. Beispielsweise ist es möglich, eine Eigenschaft, z.B. die Bildung eines haltbaren Films des Farbmittels, zu verbessern. Jedoch führt eine derartige Verbesserung üblicherweise zur Verschlechterung einer anderen Eigenschaft, z.B. der Druckstabilität, die bei einem Thermotintenstrahldrucken der Verschmutzung von Widerständen oder Verstopfung von Düsen zugeordnet ist (Kogation oder Verkrustung von Verkappungsdüsen).
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Druckfluidzusammensetzung, die ein Acrylcopolymer in einer ausrei chenden Menge aufweist, um eine Haftung eines durchsichtigen Wärmeübertragungsüberzugs zu fördern, der auf ein digital gedrucktes Bild auf einem Medium aufgebracht wird, das eine hydrophile Beschichtung aufweist.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der oben beschriebenen Druckfluidzusammensetzung ist das Acrylpolymer ferner von zumindest einem hydrophilen Monomer und zumindest einem hydrophoben Monomer abgeleitet, wobei das Acrylcopolymer eine Formel {(A)_m(B)_n(C)_p(E)_r}_y aufweist, wobei A, B, C und E folgende Monomere sind:

A = zumindest eine hydrophobe Komponente, die zu verbesserten haltbaren, filmbildenden Eigenschaften beiträgt und aus Anteilen ausgewählt ist, die, wenn sie zu einem Festkörperzustand homopolymerisiert sind, eine Glasübergangstemperatur (T_g) im Bereich zwischen –150° und +25°C aufweisen;
B = zumindest ein hydrophober und Lösungsmittelbarriereanteil, der verwendet wird, um die T_g der hydrophoben Komponente des Polymers einzustellen, die, wenn sie zu einem Festkörperzustand homopolymerisiert ist, eine T_g von mehr als +25°C aufweist;
C = zumindest eine hydrophile Komponente, die ein wasserlösliches Monomer umfaßt;
E = zumindest ein Anteil, der zumindest eine stark polare funktionelle Gruppe aufweist; und wobei m, n, p und r wie folgt lauten: m = 0 bis 90 Gewichtsprozent; n = 0 bis 90 Gewichtsprozent; p = 0 bis 90 Gewichtsprozent; r = 0 bis 90 Gewichtsprozent; m + n + p + r = 100 Gewichtsprozent; und y = 1 bis 100.000.

Ferner bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren einer Verwendung von Haftbeschleunigern bei Druckfluiden, um eine Haftung von durchsichtigen Wärmeübertragungsüberzügen an einem hydrophilen beschichteten Medium zu verbessern, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:

(a) Drucken einer Druckfluidzusammensetzung, die einen Acrylcopolymerzusatzstoff aufweist, auf ein Medium, das eine hydrophile Beschichtung aufweist; und
(b) Aufbringen eines durchsichtigen Wärmeübertragungsüberzugs auf das bei Schritt (a) bedruckte Medium;

Ferner ist das Acrylcopolymer bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des oben beschriebenen Verfahrens sowohl von einem hydrophilen Monomer als auch einem hydrophoben Monomer abgeleitet, wobei das Acrylcopolymer eine Formel {(A)_m(B)_n(C)_p(E)_r)_y aufweist, wobei A, B, C und E folgende Monomere sind:

A = zumindest eine hydrophobe Komponente, die zu verbesserten haltbaren, filmbildenden Eigenschaften beiträgt und aus Anteilen ausgewählt ist, die, wenn sie zu einem Festkörperzustand homopolymerisiert sind, eine Glasübergangstemperatur (T_g) im Bereich zwischen –150° und +25°C aufweisen;
B = zumindest ein hydrophober und Lösungsmittelbarriereanteil, der verwendet wird, um die T_g der hydrophoben Komponente des Polymers einzustellen, die, wenn sie zu einem Festkörperzustand homopolymerisiert ist, eine T_g von mehr als +25°C aufweist;
C = zumindest eine hydrophile Komponente, die ein wasserlösliches Monomer umfasst;
E = zumindest ein Anteil, der zumindest eine stark polare funktionelle Gruppe aufweist; und wobei m, n, p und r wie folgt lauten: m = 0 bis 90 Gewichtsprozent; n = 0 bis 90 Gewichtsprozent; p = 0 bis 90 Gewichtsprozent; r = 0 bis 90 Gewichtsprozent; m + n + p + r = 100 Gewichtsprozent; und y = 1 bis 100.000.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Wenn eine Schicht oder Schichten eines durchsichtigen thermoplastischen Materials in Form eines durchsichtigen hydrophoben Wärmeübertragungsüberzugs (TTO – thermal transfer overcoat) auf ein digital bedrucktes Medium aufgebracht werden könnte(n), würde ein derartiger TTO das Medium vor den Auswirkungen von Wasser, Feuchtigkeit, Schmutz, Flecken, organischen Lösungsmitteln usw. schützen. Ferner würde er ermöglichen, dass die Farbqualitäten der Tinten in den gedruckten Bildern über einen längeren Zeitraum bestehen bleiben als die gedruckten Bilder auf einem bedruckten Medium, das ungeschützt und mit der Zeit Luft, Licht, Temperaturänderungen usw. direkt ausgesetzt ist. Ungeachtet dieser potentiellen schützenden und konservierenden Wirkung eines durchsichtigen hydrophoben TTO auf digital bedruckte Medien stellte man fest, dass TTO auf Grund seiner Hydrophobie auch nicht gut an den hydrophilen Materialien, z.B. Gelatine, Polyvinylalkohol, quellbaren Beschichtung und anderen hydrophilen Materialien anhaftet, die verwendet werden, um die Medienoberfläche selbst oder die mit einem digitalen Drucker tintengedruckten Bilder, die auf die Medienoberfläche aufgebracht werden, zu beschichten. Dies ist darauf zurückzuführen, dass die bei den gedruckten Bildern verwendeten Digitaldruckertinten und die auf der Medienoberfläche verwendeten Beschichtungsmaterialien beide überwiegend hydrophil sind und somit gut aneinander, jedoch nicht an dem bei dem durchsichtigen TTO verwendeten hydrophoben Material anhaften. Auf Grund dieses Problems der schlechten Haftung zwischen den hydrophoben TTO-Beschichtungen und den hydrophilen Digitaldruckertinten und Medienbeschichtungen erwiesen sich durchsichtige TTO-Überzüge bisher nicht als sinnvoll, um digital bedruckte Medien zu schützen. Wenn ein hydrophober Wärmeübertragungsüberzug auf ein derartiges digital bedrucktes Medium aufgebracht wird, führt die schlechte Anhaftung des Überzugs an der hydrophilen Tinte und/oder Medienbeschichtung zu einem Überzug, der Risse bildet, abblättert und sich schließlich sogar vollständig von dem Medium ablösen kann.
Beim digitalen Drucken auf Medien, die mit einem hydrophilen Material beschichtet sind, ist es üblicherweise so, dass es praktisch keine Bereiche des Mediums gibt, die nicht durch digital gedruckte Tintenbilder bedeckt sind. Wenn also eine Digitaldruckertinte entwickelt würde, die sowohl mit Medien, die mit einem hydrophilen Material beschichtet sind, als auch mit einem hydrophoben durchsichtigen Wärmeübertragungsüberzug kompatibel ist und an denselben anhaftet, könnten die schützenden, konservierenden Eigenschaften eines durchsichtigen TTO bei diesen digital gedruckten Fotografien verwendet werden. Bei einem Ausführungsbeispiel ist das Digitaldruckfluid der vorliegenden Erfindung somit eine Tinte, wobei das Digitaldruckfluid der vorliegenden Erfindung ferner ein Farbmittelmaterial umfasst. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel weist das Digitaldruckfluid kein Farbmittel auf und wird entweder alleine ohne Tinte oder getrennt von der Tinte auf das Medium aufgebracht. In jedem Fall befindet sich der kompatibilisierende Zusatzstoff des Druckfluids schließlich zwischen der Medienbeschichtung und dem Wärmeübertragungsüberzug.
Wenn er auf ein Medium in dem Druckfluid mit oder ohne Tintenfarbmittel aufgebracht wird, ermöglicht der Zusatzstoff in dem Digitaldruckfluid, dass das mit einem hydrophilen Material beschichtete Medium mit dem hydrophoben durchsichtigen Wärmeübertragungsüberzug kompatibel ist und an demselben anhaftet. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ermöglicht dieses Druckfluidzusatzstoff-Kompatibilisierungsmittel, dass Bilder, die digital auf ein Medium gedruckt sind, die beträchtlichen schützenden und konservierenden Vorteile eines durchsichtigen TTO-Überzugs erhalten.
ACRYLCOPOLYMER-DRUCKFLUIDZUSATZSTOFFE
Monomere
Die bei der vorliegend beanspruchten Erfindung verwendeten Acrylcopolymere sind von zumindest einem hydrophilen Abschnitt und zumindest einem hydrophoben Abschnitt abgeleitet und weisen die folgende allgemeine Struktur auf, die durch die Formel {(A)_m(B)_n(C)_p(E)_r)_y gegeben ist,
wobei A, B, C und E folgende Monomere sind:

A = zumindest eine hydrophobe Komponente, die zu verbesserten haltbaren, filmbildenden Eigenschaften beiträgt und aus Anteilen ausgewählt ist, die, wenn sie zu einem Festkörperzustand homopolymerisiert sind, eine Glasübergangstemperatur (T_g) im Bereich zwischen –150° und +25°C aufweisen;
B = zumindest ein hydrophober und Lösungsmittelbarriereanteil, der verwendet wird, um die T_g der hydrophoben Komponente des Polymers einzustellen, die, wenn sie zu einem Festkörperzustand homopolymerisiert ist, eine T_g von mehr als +25°C aufweist;
C = zumindest eine hydrophile Komponente, die ein wasserlösliches Monomer umfasst;
E = zumindest ein Anteil, der zumindest eine stark polare funktionelle Gruppe aufweist;
und wobei m, n, p und r wie folgt lauten:
m = 0 bis 90 Gewichtsprozent und vorzugsweise 10 bis 60 Gew.-%, stärker bevorzugt 15 bis 50 Gew.-%;
n = 0 bis 90 Gewichtsprozent und vorzugsweise 10 bis 60 Gew.-%, stärker bevorzugt 15 bis 50 Gew.-%;
p = 0 bis 90 Gewichtsprozent und vorzugsweise 10 bis 60 Gew.-%, stärker bevorzugt 15 bis 50 Gew.-%;
r = 0 bis 90 Gewichtsprozent, vorzugsweise 0,01 bis 60 Gew.-% und stärker bevorzugt 1 bis 40 Gew.-%;
m + n + p + r = 100 Gewichtsprozent; und
y = 1 bis 100.000, vorzugsweise 10 bis 10.000 und stärker bevorzugt 100 bis 1.000.

Vorzugsweise ist entweder m oder n nicht null.
Die relative Molekülmasse (Gewichtsmittel) des Acrylcopolymers liegt zwischen etwa 100 und 2.000.000, vorzugsweise zwischen etwa 1.000 und 500.000, und am stärksten bevorzugt zwischen etwa 5.000 und 300.000.
Die T_g der Acrylcopolymere liegt im Bereich von etwa –100° bis +100°C, vorzugsweise im Bereich von etwa –30° bis +30°C, und stärker bevorzugt im Bereich von etwa 0° bis +30°C.
Die relative Molekülmasse (Gewichtsmittel) des Acrylcopolymers liegt zwischen etwa 1.000 und 2.000.000, vorzugsweise zwischen etwa 5.000 und 500.000, und am stärksten bevorzugt zwischen etwa 10.000 und 70.000.
Das Copolymer der vorliegenden Systems ist entworfen, um sowohl hydrophobe als auch hydrophile Anteile zu haben. Es kann mit einer oder mehreren oberflächenaktiven Substanzen assoziiert sein, um ein System aus Polymer/oberflächenaktiver Substanz zu bilden. Somit ist das Polymer oder das System aus Polymer/oberflächenaktiver Substanz sowohl (1) in Wasser dispergierbar und umfasst wasserlösliche polare Gruppen, die in einer ausreichenden Quantität vorhanden sind, um ein Pigmentpartikel zu suspendieren, und (2) hydrophob, wobei ein beträchtlicher Teil des Polymers hydrophobe Anteile enthält, die entweder stark wasserbeständig oder sogar wasserunlöslich sind.
Der hydrophobe A-Anteil ermöglicht, dass das Polymer eine T_g aufweist, die ausreichend ist, um eine Bildung eines Films mit anderen Copolymermolekülen, die den A-Anteil enthalten, zu ermöglichen. Die Filmbildung ergibt sich nach dem Trocknen (der Beseitigung von Wasser).
Der hydrophobe B-Anteil liefert in Kombination mit dem hydrophoben A-Anteil das Copolymer mit einer Beständigkeit gegenüber Umweltlösungsmitteln, z.B. Wasser und denjenigen, die in Markierstiften zu finden sind. Zusätzliche Umweltlösungsmittel finden sich im Regen, in Kaffee, Limonade, Körperölen, Verschmutzungen, heißem Wasser usw.
Der hydrophile C-Anteil kann in dem Copolymer selbst vorgesehen sein, wie in der Formel gezeigt ist. Es mag zumindest ein C-Anteil vorhanden sein, der wasserlöslich ist. Alternativ dazu kann der C-Anteil durch eine oder mehr oberflächenaktive Substanzen vorgesehen sein, um ein System aus Polymer/oberflächenaktiver Substanz zu bilden. Jegliche der ionischen (anionischen und kationischen), nicht-ionischen und zwitterionischen (amphoteren) oberflächenaktiven Substanzen können verwendet werden. Eine repräsentative Auflistung anwendbarer oberflächenaktiver Substanzen findet sich bei McCutcheon's Emulsifiers and Detergents, North American Edition, 1997, McCutcheon's Division, MC Publishing Co. 175 Rock road, Glen Rock, N.J. 07452 USA. Beispiele von oberflächenaktiven Substanzen, die bei der Praxis der vorliegenden Erfindung vorteilhaft eingesetzt werden können, umfassen: TERGITOLs, die Polyethylen- oder Polypropylenoxidether sind; Alkylphenylpolyethylenoxide, die unter dem Markennamen TRITONs erhältlich sind; BRIJs, die Polyethylen- oder Polypropylenoxidether sind; PLURONICs, die ebenfalls Polyethylen- oder Polypropylenoxidcopolymere von BASF sind; und die SURFYNOLs, die acetylenische ethoxylierte Diole sind; Polyethylenoxidester (POE-Ester); POE-Diester; POE-Amine; protonierte POE-Amine; POE-Amide; die Polypropylenanaloga der vorstehenden POE-Verbindungen; Dimethiconcopolyole; Verbindungen mit quaternärem Ammonium; AEROSOLs, einschließlich Sulfosuccinaten; Ethoxylate, Aminoxide und Betaine. Bevorzugte Beispiele nicht-ionischer oberflächenaktiver Substanzen umfassen folgende, sind aber nicht auf diese beschränkt: BRIJs, die Polyethylenoxidether sind, die von ICI Surfactants erhältlich sind (spezifische Beispiele umfassen die folgenden BRIJs: 30, 35, 52, 56, 58, 72, 76, 78, 92, 97 und 98); TWEENs, die Derivate von Polyethylenoxiden sind, die von ICI Surfactants erhältlich sind (spezifische Beispiele umfassen die folgenden TWEENs: 20, 40, 60, 80 und 85); SOLSPERSE 27.000, das ein von Avecia erhältliches aromatisches Ethoxylat ist; SPAN 85, das von Air Products erhältlich ist; und SURFYNOLs, die von Air Products erhältliche acetylenische Ethylenoxide sind. Beispiele anionischer oberflächenaktiver Substanzen umfassen AEROSOL DPOS 45, das ein von Cytec Industries erhältliches Sulfat ist; Natriumoctadecylsulfonat; Dioctylester der Natriumsulfobernsteinsäure; AEROSOL OT 100, das ein von American Cyanamid erhältliches Sulfat ist; und Natriumlaurylsulfonat. Wenn eine oberflächenaktive Substanz verwendet wird, liegt ihre Menge zwischen etwa 0,001 und 30 Gew.-%, wobei Polymer den Rest ausmacht.
Optional können auch ein oder mehrere ionische wasserlösliche Anteile E vorhanden sein.
Ein Monomer kann verwendet werden, um eine oder mehrere der vorstehenden Funktionen zu erfüllen. Alternativ dazu kann eine Funktion durch einen oder mehrere der vorstehenden Anteile erfüllt werden. In vielen Fällen liefert jedoch ein einzelnes Monomer eine einzelne Funktion.
Das Copolymer bzw. die Copolymere der vorliegenden Erfindung werden hergestellt, indem die monomeren Komponenten emulgiert werden und indem anschließend eine radikalische Polymerisation in Wasser durchgeführt wird. Eine radikalische Polymerisation beinhaltet ein Verwenden eines radikalischen Initiators. Bei dem gesamten Monomersystem wird eine Konzentration von etwa 0,001 bis 10 Gew.-% des Initiators verwendet. Beispiele geeigneter radikalischer Initiatoren umfassen folgende, sind aber nicht auf diese beschränkt: Ammoniumpersulfat, Kaliumpersulfat, Wasserstoffperoxid, Benzoylperoxid, Azobisisobutyronitril, TRIGONOX 21 und PERKADOX 16. Bei einem möglichen Ausführungsbeispiel ist das entstehende Copolymer ein statistisches Copolymer. Bei einem anderen möglichen Ausführungsbeispiel ist das resultierende Copolymer ein Blockcopolymer.
Fachleute werden verstehen, dass das Copolymer bzw. die Copolymere auch anhand von herkömmlichen Kondensationstechniken hergestellt werden kann bzw. können. Nachdem ein Film aus dem Copolymer gebildet und Wasser beseitigt wurde, z.B. durch Dehydrierung unter Umgebungsbedingungen, ist der Film im Wesentlichen wasserundurchlässig, und das Copolymer kann nicht erneut mit Wasser dispergiert werden. Falls das Copolymer oder das System aus Copolymer/oberflächenaktiver Substanz mit Pigmentpartikeln assoziiert wird und das Pigment mit dem Copolymer oder dem System aus Copolymer/oberflächenaktiver Substanz auf eine Oberfläche, z.B. Papier, aufgebracht wird, sind die Pigmentpartikel in oder unter dem Film auf der Oberfläche eingeschlossen und werden somit vor den Auswirkungen von Wasser und Umweltlösungsmitteln geschützt.
Wie oben angegeben wurde, ist der A-Anteil eine hydrophobe Komponente zum Steuern der Löslichkeit bei organischen Lösungsmitteln, die aus (einem) Monomer(en) ausgewählt sind, das bzw. die Homopolymere bildet bzw. bilden, die eine T_g im Bereich zwischen –150° und +25°C aufweisen. Der A-Anteil ist vorzugsweise aus ethylenisch ersetzten Verbindungen ausgewählt, die durch (A) gegeben sind: C(R₁)(R₂)=C(R₃)R₄R₅R₆, wobei R₁ und R₂ unabhängig voneinander Wasserstoff, Halogen, Alkyl, Aryl oder substituiertes Alkyl oder Aryl sind;
R₃ Wasserstoff, Halogen, gesättigtes oder ungesättigtes Alkyl, Alkoxy, Aryl oder substituiertes Alkyl, Alkoxy oder Aryl ist;
R₄ eine Direktbindung, O, CO, NH, Halogen, gesättigtes oder ungesättigtes Alkyl, Aryl oder substituiertes Alkyl, Aryl oder CN ist;
R₅ nicht vorhanden ist (falls R₄ Alkyl, Aryl oder substituiertes Alkyl oder Aryl ist), eine Direktbindung, Wasserstoff, NH, O, Alkyl, Alkylen, Aryl oder substituiertes Alkyl, Alkylen oder Aryl ist, und
R₆ nicht vorhanden ist (falls R₄ Alkyl, Aryl oder substituiertes Alkyl oder Aryl ist oder falls R₅ Wasserstoff, Alkyl, Aryl oder substituiertes Alkyl oder Aryl ist) NH₂, gesättigtes oder ungesättigtes Alkyl, Alkoxy, Aryl, Aroxy oder substituiertes Alkyl oder Aryl ist.
Die Alkyl-, Alkoxy-, Alkylen- und Arylketten weisen jeweils mehr als ein Kohlenstoffatom und weniger als 40 Kohlenstoffatome auf. Vorzugsweise ist die R₄-Funktionalität ein Elektronenakzeptoranteil.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Formel (A) ist die folgende allgemeine Struktur (A1):
wobei
R'₃ = H, Halogen, Alkyl, Aryl oder substituiertes Alkyl oder Aryl;
R'₅ = Direktbindung, O oder NH; und
R'₆ = Alkyl, substituiertes Alkyl, Alkylaryl oder substituiertes Alkylaryl und Aralkyl, wobei die Länge der Alkyl-, Alkylaryl- oder Aralkylkette als die Anzahl von C-Atomen zwischen 2 und 18 gegeben ist; und Alkyl- oder Arylsiloxane.
Beispiele der Struktur (A1) umfassen folgende, sind aber nicht auf diese beschränkt:
(A1-1)Ethylacrylat;
(A1-2)Ethylmethacrylat;
(A1-3)Benzylacrylat;
(A1-4)Benzylmethacrylat;
(A1-5)Propylacrylat;
(A1-6)Propylmethacrylat;
(A1-7)Iso-Propylacrylat;
(A1-8)Iso-Propylmethacrylat;
(A1-9)Butylacrylat;
(A1-10)Butylmethacrylat;
(A1-11)Hexylacrylat;
(A1-12)Hexylmethacrylat;
(A1-13)Octadecylmethacrylat;
(A1-14)Octadecylacrylat;
(A1-15)Laurylmethacrylat;
(A1-16)Laurylacrylat;
(A1-17)Hydroxyethylacrylat;
(A1-18)Hydroxyethylmethacrylat;
(A1-19)Hydroxyhexylacrylat;
(A1-20)Hydroxyhexylmethacrylat;
(A1-21)Hydroxyoctadecylacrylat;
(A1-22)Hydroxyoctadecylmethacrylat;
(A1-23)Hydroxylaurylmethacrylat;
(A1-24)Hydroxylaurylacrylat;
(A1-25)Phenethylacrylat;
(A1-26)Phenethylmethacrylat;
(A1-27)6-Phenylhexylacrylat;
(A1-28)6-Phenylhexylmethacrylat;
(A1-29)Phenyllaurylacrylat;
(A1-30)Phenyllaurylmethacrylat;
(A1-31)3-Nitrophenyl-6-hexylmethacrylat;
(A1-32)3-Nitrophenyl-18-octadecylacrylat;
(A1-33)Ethylenglycoldicyclopentyletheracrylat;
(A1-34)Vinylethylketon;
(A1-35)Vinylpropylketon;
(A1-36)Vinylhexylketon;
(A1-37)Vinyloctylketon;
(A1-38)Vinylbutylketon;
(A1-39)Cyclohexylacrylat;
(A1-40)3-Methacryloxypropyldimethylmethoxysilan;
(A1-41)3-Methacryloxypropylmethyldimethoxysilan;
(A1-42)3-Methacryloxypropylpentamethyldisiloxan;
(A1-43)3-Methacryloxypropyltris(trimethylsiloxy)silan;
(A1-44)3-Acryloxypropyldimethylmethoxysilan;
(A1-45)Acryloxypropyldiethyldimethoxysilan;
(A1-46)Trifluormethylstyren;
(A1-47)Trifluormethylacrylat;
(A1-48)Trifluormethylmethacrylat;
(A1-49)Tetrafluorpropylacrylat;
(A1-50)Tetrafluorpropylmethacrylat;
(A1-51)Heptafluorbutylmethacrylat;
(A1-52)Iso-Butylacrylat;
(A1-53)Iso-Butylmethacrylat;
(A1-54)2-Ethylhexylacrylat;
(A1-55)2-Ethylhexylmethacrylat;
(A1-56)Iso-Octylacrylat; und
(A1-57)Iso-Octylmethacrylat.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Formel (A) ist die folgende allgemeine Struktur (A2):
wobei
R'₃ = selbe Definition wie die der obigen Struktur (A1); und
R₇ = R₈ = selbe oder verschiedene Kombinationen von R'₆ in der obigen Struktur (A1).
Ein Beispiel der Struktur (A2) umfasst folgende, ist aber nicht darauf beschränkt:
(A2-1)N,N-Dihexylacrylamid; und
(A2-2)N,N-Dioctylacrylamid.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Formel (A) ist die folgende allgemeine Struktur (A3):
wobei R'₃ = selbe Definition wie die der Struktur (A1);
R'₅ = selbe Definition wie die der Struktur (A1);
R'₆ = Alkylen, Arylen, substituiertes Alkylen oder Arylen; und
R₉ und R₁₀ unabhängig voneinander aus H, Alkyl, substituiertem Alkyl, Alkylaryl oder substituiertem Alkylaryl ausgewählt sind, wobei die Länge von Alkyl- und Alkylarylketten jeweils zwischen 2 und 40 Kohlenstoffatome aufweist. Alternativ dazu können R₉ und R₁₀ zusammen einen 5- oder 6-gliedrigen Ring bilden.
Beispiele der Struktur (A3) umfassen folgende, sind aber nicht auf diese beschränkt:
(A3-1)Aminoethylacrylat;
(A3-2)Aminopropylacrylat;
(A3-3)Aminopropylmethacrylat;
(A3-4)Aminoisopropylacrylat;
(A3-5)Aminoisopropylmethacrylat;
(A3-6)Aminobutylacrylat;
(A3-7)Aminobutylmethacrylat;
(A3-8)Aminohexylacrylat;
(A3-9)Aminohexylmethacrylat;
(A3-10)Aminooctadecylmethacrylat;
(A3-11)Aminooctadecylacrylat;
(A3-12)Aminolaurylmethacrylat;
(A3-13)Aminolaurylacrylat;
(A3-14)N,N-Dimethylaminoethylacrylat;
(A3-15)N,N-Dimethylaminoethylmethacrylat;
(A3-16)N,N-Diethylaminoethylacrylat;
(A3-17)N,N-Dimethylaminoethylmethacrylat; und
(A3-18)Piperidin-N-ethylacrylat.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Formel (A) ist die folgende allgemeine Struktur (A4):
wobei:
R'₃ = N, Halogen, Alkyl, Aryl, substituiertes Alkyl oder Aryl;
R'₅ = Direktbindung, CO, Alkylen, Arylen, substituiertes Alkylen oder Arylen; und
R'₆ = Alkyl, Aryl, substituiertes Alkyl oder Aryl.
Beispiele der Struktur (A4) umfassen folgende, sind aber nicht auf diese beschränkt:
(A4-1)Vinylpropionat;
(A4-2)Vinylacetat;
(A4-3)Vinylbutyrat;
(A4-4)Vinylbutylether;
(A4-5)Vinylpropylether;
(A4-6)Vinylneodecanoat;
(A4-7)Vinylneononat und
(A4-8)Vinylpivatat.
Wie oben angegeben wurde, ist der B-Anteil hydrophob und eine Lösungsmittelbarriere, die aus (einem) Monomer(en) gebildet ist, das bzw. die Homopolymere bildet bzw. bilden, die eine T_g von mehr als 25°C aufweisen. Der B-Anteil weist die allgemeine Struktur auf, die durch Formel (B) CR₁R₂=C(R₃)R"₄R₅"R"₆ gegeben ist, wobei
R₁ und R₂ unabhängig voneinander Wasserstoff oder Halogen sind;
R₃ Wasserstoff, Halogen, gesättigtes oder ungesättigtes Alkyl, Alkoxy, Aryl oder substituiertes Alkyl, Alkoxy oder Aryl ist;
R₄ eine Direktbindung, O, CO, NH, Halogen, gesättigtes oder ungesättigtes Alkyl, Aryl oder substituiertes Alkyl, Aryl oder CN ist;
R₅ nicht vorhanden ist (falls R₄ CN, Alkyl, Aryl oder substituiertes Alkyl oder Aryl ist), eine Direktbindung, Wasserstoff, NH, O, Alkyl, Alkylen, Aryl oder substituiertes Alkyl, Alkylen oder Aryl ist, und
R₆ nicht vorhanden ist (falls R₄ Alkyl, Aryl oder substituiertes Alkyl oder Aryl ist oder falls R₅ Wasserstoff, Alkyl, Aryl oder substituiertes Alkyl oder Aryl ist), NH₂, gesättigtes oder ungesättigtes Alkyl, Alkoxy, Aryl, Aroxy oder substituiertes Alkyl oder Aryl ist. Die Alkyl-, Alkoxy-, Alkylen-, Aryl-, Aroxyketten weisen jeweils von 1 bis 40 Kohlenstoffatome auf. Ferner können R₁ und R₂ und R₃ und R₄ jeweils einen Ring bilden; ein Beispiel einer derart gebildeten Ringverbindung umfasst Polyvinylbutyral, ist aber nicht darauf beschränkt. Ferner können und wobei R"₄ und R₅ einen Ring durch entweder Stickstoff oder Sauerstoff bilden.
Formel (B) ist im Wesentlichen dieselbe wie Formel (A), jedoch mit einigen Unterschieden der Substituentengruppen, die ein Homopolymer dieser Monomere mit der höheren T_g von zumindest 25°C liefern.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Formel (B) ist die folgende allgemeine Struktur (B1): CH₂=CR'''₅R'''₆ wobei
R'''₅ = Wasserstoff, Alkyl, Alkoxy, Aryl oder Halogen; und
R'''₆ = H, Aryl, Alkyl (mit einem Kohlenstoffatom), Amino, Ester, Gruppen, die eine Epoxykomponente enthalten, und Fluoralkylderivate.
Beispiele der Formel (B1) umfassen folgende, sind aber nicht auf diese beschränkt:
(B1-1)Ethylen;
(B1-2)Styren;
(B1-3)Vinylcarbazol;
(B1-4)Vinylnaphthalen;
(B1-5)Vinylanthracen;
(B1-6)Vinylpyren;
(B1-7)Methylmethacrylat;
(B1-8)Methylacrylat;
(B1-9)Alpha-Methylstyren;
(B1-10)Dimethylstyren;
(B1-11)Methylstyren;
(B1-12)Vinylbiphenyl;
(B1-13)Glycidylacrylat;
(B1-14)Glycidylmethacrylat;
(B1-15)Glycidylpropylen;
(B1-16)2-Methyl-2-vinyloxiran;
(B1-17)Vinylpyridin;
(B1-18)Aminoethylmethacrylat; und
(B1-19)Aminoethylphenylacrylat.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Formel (B) ist die folgende allgemeine Struktur (B2):
wobei R₁₄ und R₁₅ unabhängig voneinander aus H, Halogen, Alkyl, Aryl, substituiertem Alkyl und Aryl ausgewählt sind; alternativ dazu liegen R₁₄ und R₁₅ in Form eines geschlossenen Rings vor; und
R₁₆ H, Halogen, Alkyl, Aryl, substituiertes Alkyl oder Aryl oder ungesättigtes Alkyl ist.
Beispiele der Formel (B2) umfassen folgende, sind aber nicht auf diese beschränkt:
(B2-1)Maleimid;
(B2-2)N-Phenylmaleimid;
(B2-3)N-Hexylmaleimid;
(B2-4)N-Vinylphthalimid; und
(B2-5)N-Vinylmaleimid.
Wie oben angegeben wurde, ist der C-Anteil eine optionale hydrophile Komponente. Der C-Anteil ist aus einer großen Palette von Monomeren ausgewählt, z.B. Poly(ethylenglycol)einheiten, die die allgemeine Formel (C1) aufweisen, Vinylpyrrolidonen, die die allgemeine Formel (C2) aufweisen, Vinylimidazolen, die die allgemeine Formel (C3) aufweisen, und Acrylamiden, die die allgemeine Formel (C4) aufweisen, die allesamt polymerisieren, um wasserlösliche Polymere zu bilden.
Die allgemeine Struktur der Formel (C1) lautet
wobei
R₁ = H, Halogen, Alkyl, Aryl oder substituiertes Alkyl oder Aryl;
R₂ = eine Direktbindung, O, CO, NH oder CONH;
R₃ = OH, (CH₂CH₂O)_yR₄, (CH₂CH(CH₃)O)_yR₄ oder (CH₂CH(C₂H₅)O)_yR₄ oder die Thioether-Analoga: SH, (CH₂CH₂S)_yR₄, (CH₂CH(CH₃)S)_yR₄ oder (CH₂CH(C₂H₅)S)_yR₄;
y = 1 bis 200; und
R₄ = Alkyl, Aryl, substituiertes Alkyl oder Aryl.
Beispiele der allgemeinen Struktur (C1) umfassen folgende, sind aber nicht auf diese beschränkt:
(C1-1)Poly(ethylenglycol)methyletheracrylat einer durchschnittlichen relativen Molekülmasse von 404;
(C1-2)Poly(ethylenglycol)methylethermethacrylat einer durchschnittlichen relativen Molekülmasse von 418;
(C1-3)Poly(ethylenglycol)methylethermethacrylat einer durchschnittlichen relativen Molekülmasse von 2068;
(C1-4)Poly(ethylenglycol)methyletheracrylat einer durchschnittlichen relativen Molekülmasse von 2054; und
(C1-5)Polyvinylalkohol.
Die allgemeine Struktur der Formel (C2) lautet
wobei R₁ und R₂ unabhängig voneinander aus -H, Halogen, Alkyl, Aryl und substituiertem Alkyl und Aryl ausgewählt sind.
Beispiele der allgemeinen Struktur (C2) umfassen folgende, sind aber nicht auf diese beschränkt:
(C2-1)Vinylpyrrolidon;
(C2-2)Vinyl-4-methylpyrrolidon; und
(C2-3)Vinyl-4-phenylpyrrolidon.
Die allgemeine Struktur der Formel (C3) lautet
wobei R₁ und R₂ unabhängig voneinander aus H, Halogen, Alkyl, Aryl und substituiertem Alkyl und Aryl ausgewählt sind.
Beispiele der allgemeinen Struktur (C3) umfassen folgende, sind aber nicht auf diese beschränkt:
(C3-1)Vinylimidazol;
(C3-2)Vinyl-4-methylimidazol; und
(C3-3)Vinyl-4-Phenylimidazol.
Die allgemeine Struktur der Formel (C4) lautet
wobei
R₁ H, Halogen, Alkyl, Aryl oder substituiertes Alkyl oder Aryl ist; und
R₂ und R₃ unabhängig voneinander aus H, Alkyl, Aryl und substituiertem Alkyl und Aryl ausgewählt sind; alternativ dazu können R₂ und R₃ entweder einen aliphatischen oder einen aromatischen Ring bilden.
Beispiele der allgemeinen Struktur (C4) umfassen folgende, sind aber nicht auf diese beschränkt:
(C4-1)Acrylamid;
(C4-2)Methacrylamid;
(C4-3)N,N-Dimethylacrylamid;
(C4-4)N-Methylacrylamid;
(C4-5)N-Methylmethacrylamid;
(C4-6)Aryloxypiperidin; und
(C4-7)N,N-Diethylacrylamid.
Wie oben angegeben wurde, ist der E-Anteil eine stark polare funktionelle Gruppe, die aus Anteilen besteht, die die allgemeine Struktur aufweisen, die durch die Formeln (E1) bis (E10) gegeben ist.
Die allgemeine Struktur der Formel (E1) lautet CH(R₁)=C R₂)R₃COOH wobei
R₁ = H, COOH, COOR₄;
R₂ = COOH, H, Halogen, Alkyl, Aryl, Alkoxyl oder substituiertes Alkyl, Aryl oder Alkoxyl;
R₃ = Direktbindung, Alkylen, Arylen oder substituiertes Alkylen oder Arylen; und
R₄ = Alkyl, Aryl, substituiertes Alkyl oder Aryl.
Beispiele der Struktur (E1) umfassen folgende, sind aber nicht auf diese beschränkt:
(E1-1)Acrylsäure;
(E1-2)Methacrylsäure;
(E1-3)Chlormethacrylsäure;
(E1-4)Maleinsäure;
(E1-5)Maleinsäuremonoethylester;
(E1-6)Crotonsäure;
(E1-7)Itaconsäure und
(E1-8)Itaconsäuremonoethylester.
Die allgemeine Struktur der Formel (E2) lautet CH₂=CHR₁NR₂R₃ wobei
R₁ = Alkylen, Arylen, substituiertes Alkylen, Arylen oder -SO₂; und
R₂ und R₃ unabhängig voneinander aus H, Alkyl, Aryl oder substituiertem Alkyl, Aryl oder Alkoxyl ausgewählt sind;
oder R₂ und R₃ kombiniert werden können, um entweder einen aliphatischen oder einen aromatischen Ring zu bilden.
Beispiele der Struktur (E2) umfassen folgende, sind aber nicht auf diese beschränkt:
(E2-1)Allylamin;
(E2-2)N,N-Diethylallylamin; und
(E2-3)Vinylsulfonamid.
Die allgemeine Struktur der Formel (E3) lautet y(CH₂=CHR₁COO^–)M^y+ wobei
R₁ = Alkylen, Arylen, substituiertes Alkylen oder Arylen;
y = 1 bis 4; und
M^y+ = NH₄ ⁺, Li⁺, Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, Al³⁺, Ti⁴⁺, Triethylammonium, Diethylammonium und Pyrridinium usw.
Beispiele der Struktur (E3) umfassen folgende, sind aber nicht auf diese beschränkt:
(E3-1)Natriumacrylat;
(E3-2)Natriummethacrylat;
(E3-3)Ammoniumacrylat; und
(E3-4)Ammoniummethacrylat.
Die allgemeine Struktur der Formel (E4) lautet:
wobei
R₁ = Alkylen, Arylen, substituiertes Alkylen oder Arylen, COO oder ein zyklischer Ring, der Stickstoff enthält;
R₂, R₃ und R₄ unabhängig voneinander aus H, Alkyl, Aryl, Alkoxyl oder substituiertem Alkyl, Aryl oder Alkoxyl ausgewählt sind;
z = 1 bis 4; und
X = Halogen, BF₄, PF₆, ClO₄, SCN, CNO, CNS.
Beispiele der allgemeinen Struktur (E4) umfassen folgende, sind aber nicht auf diese beschränkt:
(E4-1)Acrylamidopropantriethylammoniumchlorid;
(E4-2)Methacrylamidopropantriethylammoniumchlorid; und
(E4-3)Vinylpyridinhydrochlorid.
Die allgemeine Struktur der Formel (E5) lautet
wobei
R₁ = H, Alkyl, Aryl, Alkoxyl, substituiertes Alkyl, Aryl oder Alkoxyl;
R₂ = Direktbindung, Alkylen, Arylen oder substituiertes Alkylen oder Arylen;
z = 1 bis 4; und
M^z+ = NH₄ ⁺, Li⁺, Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, Al³⁺, Ti⁴⁺, Triethylammonium, Diethylammonium und Pyrridinium usw.
Beispiele der allgemeinen Struktur (E5) umfassen folgende, sind aber nicht auf diese beschränkt
(E5-1)Natriumvinylphosphonat; und
(E5-2)Natrium-1-methylvinylphosphonat.
Die allgemeine Struktur der Formel (E6) lautet
wobei
R₁ = H, Alkyl, Aryl, Alkoxyl, substituiertes Alkyl, Aryl oder Alkoxyl;
R₂ = Direktbindung, -COOR₃, Arylen, Alkylen oder -CONHR₃;
R₃ = Alkylen, Arylen, substituiertes Alkylen oder Arylen oder Fluoralkylen; z = 1 bis 4; und
M^z+ = Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, Al³⁺, Ti⁴⁺ usw.
Beispiele der allgemeinen Struktur (E6) umfassen folgende, sind aber nicht auf diese beschränkt:
(E6-1)Natriumvinylsulfonat;
(E6-2)Natrium-1-methylvinylsulfonat;
(E6-3)Natriumstyrensulfonat;
(E6-4)Natriumacrylamidopropansulfonat;
(E6-5)Natriummethacrylamidopropansulfonat; und
(E6-6)Natriumvinylmorpholinsulfonat.
Zusätzliche E-Anteile umfassen die folgenden Salze:
(E7)Sulfoniumsalze;
(E8)Carboniumsalze;
(E9)Pyrriliniumsalz und Thiopyrriliniumsalz; und
(E10)Tetrazoliumsalz.
Die Sulfoniumsalze weisen die folgende Struktur (E7) auf:
wobei
R₁ = H, Halogen, Alkyl oder Aryl;
R₂ = CO, O;
R₃ = Direktbindung, NH;
R₄ = Alkyl oder Aryl; und
X = Cl, Br, BF₄, ClO₄, I oder NO₃.
Die Carboniumsalze weisen die folgende Struktur (E8) auf:
wobei
R₁ = H, Halogen, Alkyl oder Aryl;
R₂ = CO, 0;
R₃ = Direktbindung, NH, Alkylen oder Arylen;
R₄ und R₅ unabhängig voneinander aus Alkyl oder Aryl ausgewählt sind; und
X = SbF₅, FSO₃.
Die Pyrrilinium- und Thio-Pyrriliniumsalze weisen die folgende Struktur (E9) auf:
wobei
Y = O oder S;
R₁ = H, Halogen, Alkyl oder Aryl;
R₂ = CO, O;
R₃ = Direktbindung, NH, Alkylen oder Arylen;
X = Cl, Br, I, ClO₄ und BF₄ usw.
Copolymere, die in den Umfang der Formel fallen, umfassen die folgenden Beispiele, sind aber nicht auf diese beschränkt, die als A-B-E, A-B-C-E-, A-E- oder B-E-Polymere charakterisiert werden können; diese Copolymere fördern eine Haftung zwischen dem Medium und dem Überzug:

P1. (Hex1ylacrylat)₄₀ (Methylmethacrylat)₄₀ (Acrylsäure)₂₀
P2. (Hexylacrylat)₄₀ (Methylmethacrylat)₄₀ (Methacrylsäure)₂₀
P3. (Hexylacrylat)₄₀ (Methylmethacrylat)₄₀ (Maleinsäure)₂₀
P4. (Hexylacrylat)₄₀ (Methylmethacrylat)₄₀ (Vinylbenzoesäure)₂₀
P5. (Hexylacrylat)₄₀ (Methylmethacrylat)₄₀ (Vinylsulfonamid)₂₀
P6. (Hexylacrylat)₄₀ (Methylmethacrylat)₄₀ (Natriumacrylat)₂₀
P7. (Hexylacrylat)₄₀ (Methylmethacrylat)₄₀ (Ammoniumacrylat)₂₀
P8. (Hexylacrylat)₄₀ (Methylmethacrylat)₄₀ (Ammoniummethacrylat)₂₀
P9. (Ethylacrylat)₄₀ (Methylmethacrylat)₄₀ (Acrylamidopropantriethylammoniumchlorid)₂₀
P10. (Propylacrylat)₄₀ (Methylmethacrylat)₄₀ (Vinylpyridinhydrochlorid)₂₀
P11. (Butylacrylat)₄₀ (Methylmethacrylat)₄₀ (Natriumvinylphosphat)₂₀
P12. (Hexylacrylat)₄₀ (Methylmethacrylat)₄₀ (Natriumstyrensulfonat)₂₀
P13. (Hexylacrylat)₃₀ (Methylmethacrylat)₅₀ (Natriumacrylamidopropansulfonat)₂₀
P14. (Styren)₈₀ (Acrylsäure)₂₀
P15. (Styren)₆₀ (Acrylsäure)₄₀
P16. (Styren)₄₀ (Methylmethacrylat)₄₀ (Acrylsäure)₂₀
P17. (Ethylacrylat)₆₀ (Acrylsäure)₄₀
P18. (Styren)₄₀ (Ethylacrylat)₄₀ (Acrylsäure)₂₀
P19. (Methylmethacrylat)₃₂ (Hexylacrylat)₄₆ (Poly(ethylenglycol)methyletheracrylat, rel. MM = 404)₁₂ (Acrylsäure)₁₀
P20. (Hexylacrylat)₄₀ (Methylmethacrylat)₄₀ (Natriumxylensulfonat)₂₀

Beispiele
Beispiel 1
Herstellung eines Druckfluidzusatzstoffes
Ein Ausführungsbeispiel des Druckfluidzusatzstoffes (Polymer A) wurde durch eine mit Kaliumpersulfat initiierte Polymerisation von vier Acrylmonomeren hergestellt: Methylmethacrylat (MMA), I n-Hexylacrylat (HA), Methoxypoly(ethylenglycol 350)methacrylat (MPEG(350)MA) und Acrylsäure (AA) in der Gegenwart eines Relative-Molekülmasse-Modifizierers (Iso-Octylthioglycolat, IOTG) und oberflächenaktiver Substanzen (Rhodafac RS 710). Der prozentuale Anteil von Monomeren in der Zusammensetzung betrug 32/46/12/10 MMA/HA/MPEG(350)MA/AA. Vor einer Neutralisierung mit KOH war der Zusatzstoff ein Latex mit einer Partikelgröße von 110 nm und einer relativen Molekülmasse von 20 K. Der Zusatzstoff war bei einem pH-Wert von 8,5 vollständig löslich.
Beispiel 2
Ein weiteres Ausführungsbeispiel des Druckfluidzusatzstoffes wurde hergestellt, indem ein Reaktionskolben mit 1.080,1 g Wasser und 2,4 g Kaliumpersulfat (KP) beschickt wurde. Durch Hinzugabe eines Gemischs aus (74,7 g MMA, 107,37 g HA, 28,01 g MPEG(350)MA, 23,34 g AA, 2,39 g IOTG und 3,62 g Brij 92) zu einer Lösung aus 6,54 g Rhodafac RS-710 in 205,6 g Wasser wurde eine Voremulsion hergestellt. Die Reaktorphase wurde auf 85°C erhitzt, während mit Stickstoff entgast wurde. Als 85°C erreicht waren, wurde die Zugabe des Monomereinsatzes begonnen und 150 Minuten lang fortgesetzt. Als die Zugabe abgeschlossen war, ließ man das Gemisch zehn Stunden lang bei 85°C rühren. Das Produkt wurde durch ein Glasmikrofaserfilter von 1 μm gefiltert. Eine Neutralisation auf einen pH-Wert von –8,5 erfolgte mit einer 50%igen KOH-Lösung.
Beispiel 3
Tinte wurde mit 2 % des Polymers A hergestellt, das die in den nachstehenden Tabellen 3a und 3b angegebene(n) Zusammensetzung und Charakteristika aufwies. Eine Kontrolltinte ohne das Polymer A wurde ebenfalls hergestellt. Beide Tinten (die Tinte mit dem Polymer A und die Kontrolltinte) wurden zum Füllen von Tintenstrahlstiften verwendet.
Beispiel 4
Tinte wurde mit 0,5 % des Polymers A hergestellt, der die in den nachstehenden Tabellen 4a und 4b angegebene(n) Zusammensetzung und Charakteristika aufwies. Die Tinte wurde zum Füllen von Tintenstrahlstiften verwendet.
Beispiel 5
Tinte wurde mit 1,0 % des Polymers A hergestellt, der die in den nachstehenden Tabellen 5a und 5b angegebene(n) Zusammensetzung und Charakteristika aufwies. Die Tinte wurde zum Füllen von Tintenstrahlstiften verwendet.
Beispiel 6
Tinte wurde mit 1,5 % des Polymers A hergestellt, der die in den nachstehenden Tabellen 6a und 6b angegebene(n) Zusammensetzung und Charakteristika aufwies. Die Tinte wurde zum Füllen von Tintenstrahlstiften verwendet.
Beispiel 7
Stifte mit den Tinten der Beispiele 1 bis 6 wurden verwendet, um zum Zweck einer Auswertung der Anhaftung der oberen Beschichtung auf digitalen Farbdrucken Fototintenstrahlmedien sowohl eines großen Formats als auch eines Privathaushalt-Formats, die mit einem hydrophilen Material auf Gelatinebasis beschichtet sind, zu bedrucken.
Beispiel 8
Ein durchsichtiger Wärmeübertragungsüberzug wurde auf Drucke mit Tinten, die 0,0 %, 0,5 %, 1,0 %, 1,5 % und 2,0 % Polymer A aufwiesen, auf Fototintenstrahlmedien sowohl eines großen Formats als auch eines Privathaushalt-Formats, die mit einem hydrophilen Material auf Gelatinebasis beschichtet sind, aufgebracht. Wenn die mit einem Überzug versehenen Drucke, die auf eines der beiden Medien mit der Tinte, die 0,0 % Polymer A aufweist, gedruckt wurden, leicht mit einem Fingernagel gerieben wurden, wurden die Drucke sogleich durch einen Fingernagelabrieb markiert, und der Überzug trennte sich sogleich von dem Druck. Wenn ein derartiges leichtes Reiben mit einem Fingernagel auf mit einem Überzug versehene Drucke angewendet wurde, die mit einer Tinte gedruckt wurden, die 2,0 % Polymer A aufwies, wiesen die Drucke keine Markierung auf, und der Überzug trennte sich nicht von dem Druck. Wenn derselbe Fingernageltest auf Drucke angewendet wurde, die mit einer Tinte gedruckt wurden, die 0,5, 1,0 und 1,5 % Polymer A aufwies, stellte man fest, dass die Haftung des Überzugs an dem Druck und die Widerstandsfähigkeit gegenüber einer Markierung mit einem Fingernagelabrieb mit zunehmendem Gehalt des Polymers A zunahmen. Eine Haftung war für den gewünschten Schutz bei weniger als 2 % Polymer nicht akzeptabel.
Obwohl die vorstehende Erfindung der Übersichtlichkeit halber und zum besseren Verständnis ausführlich beschrieben wurde, wird Fachleuten nach der Lektüre dieser Offenbarung einleuchten, dass verschiedene Änderungen in Bezug auf Form und Einzelheiten vorgenommen werden können, ohne von dem wahren Schutzumfang der Erfindung abzuweichen.

Claims

Verwendung eines Acrylcopolymers in einer Tintenstrahldruckfluidzusammensetzung, um eine Haftung eines durchsichtigen Wärmeübertragungsüberzugs zu fördern, der auf ein Bild aufgebracht wird, das mit der Druckfluidzusammensetzung auf ein Medium gedruckt ist, das eine Beschichtung aufweist, die ein hydrophiles Material umfasst.
Die Verwendung gemäß Anspruch 1, bei der das Acrylcopolymer von zumindest einem hydrophilen Monomer und zumindest einem hydrophoben Monomer abgeleitet ist, wobei das Acrylcopolymer eine Formel {(A)_m(B)_n(C)_p(E)_r}_y aufweist, wobei A, B, C und E folgende Monomere sind: A = zumindest eine hydrophobe Komponente, die zu. verbesserten haltbaren, filmbildenden Eigenschaften beiträgt und aus Anteilen ausgewählt ist, die, wenn sie zu einem Festkörperzustand homopolymerisiert sind, eine Glasübergangstemperatur (T_g) im Bereich zwischen –150° und +25°C aufweisen; B = zumindest ein hydrophober und Lösungsmittelbarriereanteil, der verwendet wird, um die T_g der hydrophoben Komponente des Polymers einzustellen, die, wenn sie zu einem Festkörperzustand homopolymerisiert ist, eine T_g von mehr als +25°C aufweist; C = zumindest eine hydrophile Komponente, die ein wasserlösliches Monomer umfasst; E = zumindest ein Anteil, der zumindest eine stark polare funktionelle Gruppe aufweist; und wobei m, n, p und r wie folgt lauten: m = 0 bis 90 Gewichtsprozent; n = 0 bis 90 Gewichtsprozent; p = 0 bis 90 Gewichtsprozent; r = 0 bis 90 Gewichtsprozent; m + n + p + r = 100 Gewichtsprozent; und y = 1 bis 100.000.
Die Verwendung gemäß Anspruch 2, bei der das A-Monomer C(R₁)(R₂)=C(R₃)R₄R₅R₆ ist, wobei R₁ und R₂ unabhängig voneinander Wasserstoff, Halogen, Alkyl, Aryl oder substituiertes Alkyl oder Aryl sind; R₃ Wasserstoff, Halogen, gesättigtes oder ungesättigtes Alkyl, Alkoxy, Aryl oder substituiertes Alkyl, Alkoxy oder Aryl ist; R₄ eine Direktbindung, O, CO, NH, Halogen, gesättigtes oder ungesättigtes Alkyl, Aryl oder substituiertes Alkyl, Aryl oder CN ist; mit der Maßgabe, dass, falls R₄ Alkyl, Aryl oder substituiertes Alkyl oder Aryl ist, R₅ nicht vorhanden ist, andernfalls ist R₅ eine Direktbindung, Wasserstoff, NH, O, Alkyl, Alkylen, Aryl oder substituiertes Alkyl, Alkylen oder Aryl, und mit der Maßgabe, dass, falls R₄ Alkyl, Aryl oder substituiertes Alkyl oder Aryl ist oder falls R₅ Wasserstoff, Alkyl, Aryl oder substituiertes Alkyl oder Aryl ist, R₆ nicht vorhanden ist, andernfalls ist R₆ NH₂, gesättigtes oder ungesättigtes Alkyl, Alkoxy, Aryl, Aroxy oder substituiertes Alkyl oder Aryl, und wobei die Alkyl-, Alkoxy-, Alkylen- und Arylketten jeweils mehr als ein Kohlenstoffatom und weniger als 40 Kohlenstoffatome aufweisen.
Die Verwendung gemäß Anspruch 3, bei der das A-Monomer
ist, wobei R'₃ = H, Halogen, Alkyl, Aryl oder substituiertes Alkyl oder Aryl; R'₅ = Direktbindung, O oder NH; und R'₆ = Alkyl, substituiertes Alkyl, Alkylaryl oder substituiertes Alkylaryl und Aralkyl, wobei die Länge der Alkyl-, Alkylaryl- oder Aralkylkette als die Anzahl von C-Atomen zwischen 2 und 18 gegeben ist; und Alkyl- oder Arylsiloxane.
Die Verwendung gemäß Anspruch 4, bei der das A-Monomer aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus folgenden besteht: Ethylacrylat; Ethylmethacrylat; Benzylacrylat; Benzylmethacrylat; Propylacrylat; Propylmethacrylat; iso-Propylacrylat; iso-Propylmethacrylat; Butylacrylat; Butylmethacrylat; Hexylacrylat; Hexylmethacrylat; Octadecylmethacrylat; Octadecylacrylat; Laurylmethacrylat; Laurylacrylat; Hydroxyethylacrylat; Hydroxyethylmethacrylat; Hydroxyhexylacrylat; Hydroxyhexylmethacrylat; Hydroxyoctadecylacrylat; Hydroxyoctadecylmethacrylat; Hydroxylaurylmethacrylat; Hydroxylaurylacrylat; Phenethylacrylat; Phenethylmethacrylat; 6- Phenylhexylacrylat; 6-Phenylhexylmethacrylat; Phenyllaurylacrylat; Phenyllaurylmethacrylat; 3-Nitrophenyl-6-hexylmethacrylat; 3-Nitrophenyl-18-octadecylacrylat; Ethylenglycoldicyclopentyletheracrylat; Vinylethylketon; Vinylpropylketon; Vinylhexylketon; Vinyloctylketon; Vinylbutylketon, Cyclohexylacrylat; 3-Methacryloxypropyldimethylmethoxysilan; 3-Methacryloxypropylmethyldimethoxysilan; 3-Methacryloxypropylpentamethyldisiloxan; 3-Methacryloxypropyltris(trimethylsiloxy)silan; 3-Acryloxypropyldimethylmethoxysilan; Acryloxypropyldiethyldimethoxysilan; Trifluormethylstyren; Trifluormethylacrylat; Trifluormethylmethacrylat; Tetrafluorpropylacrylat; Tetrafluorpropylmethacrylat; Heptafluorbutylmethacrylat; iso-Butylacrylat; iso-Butylmethacrylat; 2-Ethylhexylacrylat; 2-Ethylhexylmethacrylat; iso-Octylacrylat; und iso-Octylmethacrylat.
Die Verwendung gemäß Anspruch 5, bei der das A-Monomer
ist, wobei R'₃ = H, Halogen, Alkyl, Aryl oder substituiertes Alkyl oder Aryl; und R₇ = R₈ = selbe oder verschiedene Kombinationen von Alkyl, substituiertem Alkyl, Alkylaryl oder substituiertem Alkylaryl und Aralkyl, wobei die Länge der Alkyl-, Alkylaryl- oder Aralkylkette als Anzahl von C-Atomen zwischen 2 und 18 gegeben ist; und Alkyl- oder Arylsiloxane.
Die Verwendung gemäß Anspruch 6, bei der das A-Monomer aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus N,N-Dihexylacrylamid; N,N-Dioctylacrylamid besteht.
Die Verwendung gemäß Anspruch 5, bei der das A-Monomer
ist, wobei R'₃ = H, Halogen, Alkyl, Aryl oder substituiertes Alkyl oder Aryl; R'₅ = Direktbindung, O oder NH; und R'₆ = Alkylen, Arylen, substituiertes Alkylen oder Arylen; und R₉ und R₁₀ unabhängig voneinander aus H, Alkyl, substituiertem Alkyl, Alkylaryl oder substituiertem Alkylaryl ausgewählt sind, wobei die Länge von Alkyl- und Alkylarylketten jeweils zwischen 2 und 40 Kohlenstoffatome aufweist, oder wobei R₉ und R₁₀ zusammen einen 5- oder 6-gliedrigen Ring bilden.
Die Verwendung gemäß Anspruch 8, bei der das Monomer A aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus folgenden besteht: Aminoethylacrylat; Aminopropylacrylat; Aminopropylmethacrylat; Aminoisopropylacrylat; Aminoisopropylmethacrylat; Aminobutylacrylat; Aminobutylmethacrylat; Aminohexylacrylat; Aminohexylmethacrylat; Aminooctadecylmethacrylat; Aminooctadecylacrylat; Aminolaurylmethacrylat; Aminolaurylacrylat; N,N- Dimethylaminoethylacrylat; N,N-Dimethylaminoethylmethacrylat; N,N-Diethylaminoethylacrylat; N,N-Dimethylaminoethylmethacrylat; und Piperidin-N-ethylacrylat.
Die Verwendung gemäß Anspruch 5, bei der das Monomer A
ist, wobei: R'₃ = H, Halogen, Alkyl, Aryl, substituiertes Alkyl oder Aryl; R'₅ = Direktbindung, CO, Alkylen, Arylen, substituiertes Alkylen oder Arylen; und R'₆ = Alkyl, Aryl, substituiertes Alkyl oder Aryl.
Die Verwendung gemäß Anspruch 10, bei der das Monomer A aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus folgenden besteht: Vinylpropionat; Vinylacetat; Vinylbutyrat; Vinylbutylether; Vinylpropylether; Vinylneodecanoat; Vinylneononat und Vinylpivalat.
Die Verwendung gemäß Anspruch 2, bei der das B-Monomer CR₁R₂=C(R₃)R"₄R₅"R"₆ ist, wobei R₁ und R₂ unabhängig voneinander aus Wasserstoff oder Halogen ausgewählt sind; R₃ Wasserstoff, Halogen, gesättigtes oder ungesättigtes Alkyl, Alkoxy, Aryl oder substituiertes Alkyl, Alkoxy oder Aryl ist; R₄ eine Direktbindung, O, CO, NH, Halogen, gesättigtes oder ungesättigtes Alkyl, Aryl oder substituiertes Alkyl, Aryl oder CN ist; mit der Maßgabe, dass, falls R₄ CN, Alkyl, Aryl oder substituiertes Alkyl oder Aryl ist, R₅ nicht vorhanden ist, andernfalls ist R₅ eine Direktbindung, Wasserstoff, NH, O, Alkyl, Alkylen, Aryl oder substituiertes Alkyl, Alkylen oder Aryl, und mit der Maßgabe, dass, falls R₄ Alkyl, Aryl oder substituiertes Alkyl oder Aryl ist oder falls R₅ Wasserstoff, Alkyl, Aryl oder substituiertes Alkyl oder Aryl ist, R₆ nicht vorhanden ist, andernfalls ist R₆ NH₂, gesättigtes oder ungesättigtes Alkyl, Alkoxy, Aryl, Aroxy oder substituiertes Alkyl oder Aryl, und wobei die Alkyl-, Alkoxy-, Alkylen-, Aryl-, Aroxyketten jeweils von 1 bis 20 Kohlenstoffatome aufweisen; wobei R₁ und R₂ und R₂ und R₃ jeweils einen Ring bilden können; und wobei R"₄ und R₅ einen Ring durch Stickstoff oder Sauerstoff bilden können.
Die Verwendung gemäß Anspruch 12, bei der der Monomer B CH₂=CR'''₅R'''₆ ist, wobei R'''₅ = Wasserstoff, Alkyl, Alkoxy, Aryl oder Halogen; und R'''₆ = N, Aryl, Alkyl (mit einem Kohlenstoffatom), Amino, Ester, Gruppen, die eine Epoxykomponente enthalten, und Fluoralkylderivate.
Die Verwendung gemäß Anspruch 13, bei der das Monomer B aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus folgenden besteht: Ethylen; Styren; Vinylcarbazol; Vinylnaphthalen; Vinylanthracen; Vinylpyren; Methylmethacrylat; Methylacrylat; α-Methylstyren; Dimethylstyren; Methylstyren; Vinylbiphenyl; Glycidylacrylat; Glycidylmethacrylat; Glycidylpropylen; 2-Methyl-2-vinyloxiran; Vinylpyridin; Aminoethylmethacrylat; und Aminoethylphenylacrylat.
Die Verwendung gemäß Anspruch 12, bei der das Monomer B
ist, wobei R₁₄ und R₁₅ unabhängig voneinander aus H, Halogen, Alkyl, Aryl, substituiertem Alkyl und Aryl ausgewählt sind oder R₁₄ und R₁₅ in Form eines geschlossenen Rings vorliegen; und R₁₆ H, Halogen, Alkyl, Aryl, substituiertes Alkyl oder Aryl oder ungesättigtes Alkyl ist.
Die Verwendung gemäß Anspruch 15, bei der das Monomer B aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus folgenden besteht: Maleimid; N-Phenylmaleimid; N-Hexylmaleimid; N-Vinylphthalimid; und N-Vinylmaleimid.
Die Verwendung gemäß Anspruch 2, bei der das Monomer C
ist, wobei R₁ H, Halogen, Alkyl, Aryl oder substituiertes Alkyl oder Aryl ist; R₂ eine Direktbindung, O, CO, NH oder CONH ist; R₃ OH, (CH₂CH₂O)_yR₄, (CH₂CH(CH₃)O)_yR₄ oder (CH₂CH(C₂H₅)O)_yR₄, SH, (CH₂CH₂S)_yR₄, (CH₂CH(CH₃)S)_yR₄ oder (CH₂CH(C₂H₅)S)_yR₄ ist; y = 1 bis 200; und R₄ = Alkyl, Aryl, substituiertes Alkyl oder Aryl.
Die Verwendung gemäß Anspruch 17, bei der das C-Monomer aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus folgenden besteht: Poly(ethylenglycol)methyletheracrylat einer durchschnittlichen relativen Molekülmasse von 404; Poly(ethylenglycol)methylethermethacrylat einer durchschnittlichen relativen Molekülmasse von 418; Poly(ethylenglycol)methylethermethacrylat einer durchschnittlichen relativen Molekülmasse von 2068; Poly(ethylenglycol)methyletheracrylat einer durchschnittlichen relativen Molekülmasse von 2054; und Polyvinylalkohol.
Die Verwendung gemäß Anspruch 2, bei der das C-Monomer
ist, wobei R₁ und R₂ unabhängig voneinander aus -H, Halogen, Alkyl, Aryl und substituiertem Alkyl und Aryl ausgewählt sind.
Die Verwendung gemäß Anspruch 19, bei der das C-Monomer aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Vinylpyrrolidon; Vinyl-4-methylpyrrolidon und Vinyl-4-phenylpyrrolidon besteht.
Die Verwendung gemäß Anspruch 2, bei der das C-Monomer
ist, wobei R₁ und R₂ unabhängig voneinander aus H, Halogen, Alkyl, Aryl und substituiertem Alkyl und Aryl ausgewählt sind.
Die Verwendung gemäß Anspruch 21, bei der das Monomer C aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Vinylimidazol, Vinyl4-Methylimidazol und Vinyl4-Phenylimidazol besteht.
Die Verwendung gemäß Anspruch 2, bei der das Monomer C aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus folgenden besteht:
wobei R₁ H, Halogen, Alkyl, Aryl oder substituiertes Alkyl oder Aryl ist; und R₂ und R₃ unabhängig voneinander aus H, Alkyl, Aryl und substituiertem Alkyl und Aryl ausgewählt sind; oder R₂ und R₃ entweder einen aliphatischen oder aromatischen Ring bilden können.
Die Verwendung gemäß Anspruch 23, bei der das Monomer C aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Acrylamid; Methyacrylamid; N,N-Dimethylacrylamid; N-Methylacrylamid; N-Methylmethacrylamid; Aryloxypiperidin; und N,N-Diethylacrylamid besteht.
Die Verwendung gemäß Anspruch 2, bei der das Monomer E CH(R₁)=C(R₂)R₃COOH ist, wobei R₁ = H, COOH, COOR₄; R₂ = COOH, H, Halogen, Alkyl, Aryl, Alkoxyl oder substituiertes Alkyl, Aryl oder Alkoxyl; R₃ = Direktbindung, Alkylen, Arylen oder substituiertes Alkylen oder Arylen; und R₄ = Alkyl, Aryl, substituiertes Alkyl oder Aryl.
Die Verwendung gemäß Anspruch 25, bei der das E-Monomer aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Acrylsäure; Methacrylsäure; Chlormethacrylsäure; Maleinsäure; Maleinsäuremonoethylester; Crotonsäure; Itaconsäure und Itaconsäuremonoethylester besteht.
Die Verwendung gemäß Anspruch 2, bei der das E-Monomer CH₂=CHR₁NR₂R₃ ist, wobei R₁ = Alkylen, Arylen, substituiertes Alkylen, Arylen oder -SO₂; und R₂ und R₃ unabhängig voneinander aus H, Alkyl, Aryl oder substituiertem Alkyl, Aryl oder Alkoxyl ausgewählt sind; oder R₂ und R₃ kombiniert werden, um entweder einen aliphatischen oder einen aromatischen Ring zu bilden.
Die Verwendung gemäß Anspruch 27, bei der das E-Monomer aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Allylamin, N,N-Diethylallylamin und Vinylsulfonamid besteht.
Die Verwendung gemäß Anspruch 2, bei der das E-Monomer y(CH₂=CHR₁COO^–)M^y+ ist, wobei R₁ = Alkylen, Arylen, substituiertes Alkylen oder Arylen; y = 1 bis 4; und M^y+ = NH₄ ⁺, Li⁺, Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, Al³⁺, Ti⁴⁺, Triethylammonium, Diethylammonium und Pyrridinium.
Die Verwendung gemäß Anspruch 29, bei der das E-Monomer aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Natriumacrylat; Natriummethacrylat; Ammoniumacrylat und Ammoniummethacrylat ausgewählt ist.
Die Verwendung gemäß Anspruch 2, bei der das E-Monomer
ist, wobei R₁ = Alkylen, Arylen, substituiertes Alkylen oder Arylen, COO oder ein zyklischer Ring, der Stickstoff enthält; R₂, R₃ und R₄ unabhängig voneinander aus H, Alkyl, Aryl, Alkoxyl oder substituiertem Alkyl, Aryl oder Alkoxyl ausgewählt sind; z = 1 bis 4; und X = Halogen, BF₄, PF₆, ClO₄, SCN, CNO, CNS.
Die Verwendung gemäß Anspruch 31, bei der das E-Monomer aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Acrylamidpropantriethylammoniumchlorid; Methacrylamidpropantriethylammoniumchlorid; und Vinylpyridinhydrochlorid besteht.
Die Verwendung gemäß Anspruch 2, bei der das E-Monomer
ist, wobei R₁ = H, Alkyl, Aryl, Alkoxyl, substituiertes Alkyl, Aryl oder Alkoxyl; R₂ = Direktbindung, Alkylen, Arylen oder substituiertes Alkylen oder Arylen; z = 1 bis 4; und M^z+ = NH₄ ⁺, Li⁺, Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, Al³⁺, Ti⁴⁺, Triethylammonium, Diethylammonium und Pyrridinium.
Die Verwendung gemäß Anspruch 33, bei der das E-Monomer aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Natriumvinylphosphonat; und Natrium-1-methylvinylphosphonat besteht.
Die Verwendung gemäß Anspruch 2, bei der das E-Monomer
ist, wobei R₁ = H, Alkyl, Aryl, Alkoxyl, substituiertes Alkyl, Aryl oder Alkoxyl; R₂ = Direktbindung, -COOR₃, Arylen, Alkylen oder -CONHR₃; R₃ = Alkylen, Arylen, substituiertes Alkylen oder Arylen oder Fluoralkylen; z = 1 bis 4; und M^z+ = Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, Al³⁺, Ti⁴⁺.
Die Verwendung gemäß Anspruch 35, bei der das E-Monomer aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus folgenden besteht: Natriumvinylsulfonat; Natrium-1-methylvinylsulfonat; Natriumstyrensulfonat; Natriumacrylamidpropansulfonat; Natriummethacrylamidpropansulfonat; und Natriumvinylmorpholinsulfonat.
Die Verwendung gemäß Anspruch 2, bei der das E-Monomer aus den Salzen ausgewählt ist, die aus folgenden bestehen: Sulfoniumsalzen; Carboniumsalzen; Pyrriliniumsalz und Thiopyrriliniumsalz; und Tetrazoliumsalz.
Die Verwendung gemäß Anspruch 37, bei der das Sulfoniumsalz
ist, wobei R₁ = H, Halogen, Alkyl oder Aryl; R₂ = CO, O; R₃ = Direktbindung, NH; R₄ = Alkyl oder Aryl; und X = Cl, Br, BF₄, ClO₄, I oder NO₃.
Die Verwendung gemäß Anspruch 37, bei der das Carboniumsalz
ist, wobei R₁ = H, Halogen, Alkyl oder Aryl; R₂ = CO, O; R₃ = Direktbindung, NH, Alkylen oder Arylen; R₄ und R₅ unabhängig voneinander aus Alkyl oder Aryl ausgewählt sind; und X = SbF₅, FSO₃.
Die Verwendung gemäß Anspruch 37, bei der die Pyrrilinium- und Thiopyrriliniumsalze
sind, wobei Y = O oder S; R₁ = H, Halogen, Alkyl oder Aryl; R₂ = CO, O; R₃ = Direktbindung, NH, Alkylen oder Arylen; X = Cl, Br, I, ClO₄ und BF₄.
Die Verwendung gemäß Anspruch 1, bei der das Acrylcopolymer ein Gemisch ist, das durch eine Polymerisation von Acrylmonomeren hergestellt ist, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus einem Alkylmethacrylat, einem Alkylacrylat, einem Glycolmethacrylat, einem Glycolacrylat, einer Alkenylcarbonsäure, einem Styren und Kombinationen derselben besteht.
Die Verwendung gemäß Anspruch 41, bei der das Alkylmethacrylat aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat, Propylmethacrylat, Butylmethacrylat, Pentylmethacrylat, Hexylmethacrylat, Heptylmethacrylat, Octylmethacrylat und Kombinationen derselben besteht.
Die Verwendung gemäß Anspruch 41, bei der das Alkylacrylat aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Methylacrylat, Ethylacrylat, Propylacrylat, Butylacrylat, Pentylacrylat, Hexylacrylat, Heptylacrylat, Octylacrylat und Kombinationen derselben besteht.
Die Verwendung gemäß Anspruch 41, bei der das Glycolmethacrylat aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Estern von Methacrylsäure mit Polyethylenglycol, Estern von Methacrylsäure mit Methoxypolyethylenglycol, Estern von Methacrylsäure mit Polypropylenglycol, Estern von Methacrylsäure mit Methoxypolypropylenglycol und Kombinationen derselben besteht.
Die Verwendung gemäß Anspruch 41, bei der das Glycolacrylat aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Estern von Acrylsäure mit Polyethylenglycol, Estern von Acrylsäure mit Methoxypolyethylenglycol, Estern von Acrylsäure mit Polypropylenglycol, Estern von Acrylsäure mit Methoxypolypropylenglycol und Kombinationen derselben besteht.
Die Verwendung gemäß Anspruch 41, bei der die Alkenylcarbonsäure aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Itaconsäure, Acrylsäure, Methacrylsäure und Maleinsäure, die von Maleinsäureanhydrid, Halbsäuren von Maleinsäure abgeleitet ist, und Kombinationen derselben besteht.
Die Verwendung gemäß Anspruch 41, bei der die Polymerisation der Acrylmonomere durch Kaliumpersulfat, Ammoniumpersulfat, Natriumpersulfat und wasserlösliche und organische Azoinitiatoren eingeleitet wird.
Die Verwendung gemäß Anspruch 41, bei der die Polymerisation der Acrylmonomere in der Gegenwart von oberflächenaktiven Substanzen eingeleitet wird.
Die Verwendung gemäß Anspruch 48, bei der die oberflächenaktive Substanz aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem Alkylphosphat, einem Dialkylphosphat und Gemischen derselben besteht.
Die Verwendung gemäß Anspruch 49, bei der das Polyalkylphosphat aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Alkylethylen und Alkylpolyethylenglycolphosphat besteht.
Die Verwendung gemäß Anspruch 41, bei der das Acrylcopolymer von 30 bis 35 Gewichtsprozent Alkylmethacrylat beträgt.
Die Verwendung gemäß Anspruch 41, bei der das Acrylcopolymer von 10 bis 15 Gewichtsprozent Glycolmethacrylat beträgt.
Die Verwendung gemäß Anspruch 41, bei der das Acrylcopolymer von 5 bis 20 Gewichtsprozent Alkylencarbonsäure beträgt.
Die Verwendung gemäß Anspruch 41, bei der das Acrylcopolymer in einer wässrigen Lösung bei einem basischen pH-Wert löslich ist.
Die Verwendung gemäß Anspruch 41, bei der das Acrylcopolymer in einer solchen Menge in der Druckfluidzusammensetzung vorliegt, dass, wenn der durchsichtige Wärmeübertragungsüberzug auf ein Bild aufgebracht wird, das mit der Druckfluidzusammensetzung auf ein Medium gedruckt ist, das eine Beschichtung aufweist, die ein hydrophiles Material aufweist, der durchsichtige Wärmeübertragungsüberzug sich nicht von dem bedruckten Medium trennt, wenn er mit einem Fingernagel leicht gerieben wird.
Die Verwendung gemäß Anspruch 41, bei der das Acrylcopolymer von 1 bis 20 Gewichtsprozent der Druckfluidzusammensetzung beträgt.
Die Verwendung gemäß Anspruch 1, bei der die Druckfluidzusammensetzung eine Tinte ist.
Die Verwendung gemäß Anspruch 1, bei der das hydrophile Material, das das Medium überzieht, aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Gelatine, Polyvinylalkohol und quellfähigem Material besteht.
Die Verwendung und das Verfahren gemäß Anspruch 58, bei der beziehungsweise bei dem das hydrophile Material ein Gelatinematerial ist.
Die Verwendung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, die folgende Schritte umfasst: (a) Drucken der Druckfluidzusammensetzung, die den Acrylcopolymerzusatzstoff aufweist, auf ein mit einem hydrophilen Material beschichtetes Medium; und (b) Aufbringen eines durchsichtigen Wärmeübertragungsüberzugs auf das bei Schritt (a) bedruckte, mit dem hydrophilen Material beschichtete Medium.