DE60213729T2

DE60213729T2 - Stimulierbare Zusammensetzung sowie Verfahren und Einrichtung unter Verwendung dieser Zusammensetzung

Info

Publication number: DE60213729T2
Application number: DE2002613729
Authority: DE
Inventors: Koichi Ohta-ku Sato; Ikuo Ohta-ku Nakazawa; Sakae Ohta-ku Suda; Masayuki Ohta-ku Ikegami; Sadahito Toyonaka-shi Aoshima; Shinji Wakayama-shi Sugihara
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-08-07
Filing date: 2002-08-06
Publication date: 2007-08-09
Anticipated expiration: 2022-08-07
Also published as: US7439282B2; US7572844B2; JP2003119342A; US20060148997A1; KR100550734B1; EP1285948A2; US7067590B2; CN1418910A; DE60213729D1; KR20030013348A; CN1304447C; US20050209367A1; US20030050364A1; EP1285948A3; EP1285948B1; JP3595805B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine stimulierbare Zusammensetzung, die ein Polymer, ein Lösemittel und eine Substanz mit einer vorbestimmten Funktion enthält, und die für verschiedene funktionelle Materialien verwendbar ist. Spezieller betrifft die vorliegende Erfindung eine Zusammensetzung, die eine wässrige Dispersion ist, und betrifft auch ein Bilderzeugungsmaterial, das in vorteilhafter Weise für Drucker und Anzeigen verwendbar ist, und eine Vorrichtung, ein Bilderzeugungsverfahren und eine Bilderzeugungsvorrichtung, die sie verwenden.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine ABC-Triblockpolymer-Verbindung, die eine ABC-Blockpolymer-Verbindung ist, und die als entsprechende Blöcke einen Block A enthält, der Lösemittel-phobisch ist (nachfolgend als solvophob bezeichnet), einen Block B, dessen Natur sich als Reaktion auf Stimulierung von Lösemittel-verträglich (nachfolgend als solvophil bezeichnet) zu solvophob oder von solvophob zu solvophil verändert, und einen solvophilen Block C. Bevorzugt betrifft die Erfindung eine ABC-Triblockpolymer-Verbindung, bei der sich als Reaktion auf Stimulierungen die Natur eines jeden der Blöcke von solvophob zu solvophil oder von solvophil zu solvophob ändert, und diese Änderung der Reihe nach erfolgt, zuerst in dem Block A, dann in dem Block B, und schließlich in dem Block C.
Unter teilchenförmige Feststoffe enthaltenden Dispersionsmaterialien sind färbende Materialien, wie beispielsweise Tinte und Toner, die Farbmittel als teilchenförmige Feststoffe enthalten, als funktionelle Materialien sehr bekannt. In den vergangenen Jahren haben sich digitale Drucktechniken mit starker Dynamik entwickelt. Typische Beispiele der digitalen Drucktechniken sind Elektrophotographie und Tintenstrahl-Technologie. Ihre Gegenwart hat zunehmende Aufmerksamkeit als Bilderzeugungstechniken im Büro und Zuhause erzeugt.
Unter diesen weist die Tintenstrahl-Technologie hervorragende Merkmale, Kompaktheit und reduzierten Energiebedarf als ein direktes Bilderzeugungsverfahren auf. Bei dieser Technologie wird eine hohe Bildqualität sofort aufgrund einer feinen Düse und so weiter erzielt. Ein Beispiel der Tintenstrahl-Technologie ist ein so genanntes "bubble jet"-Verfahren ("bubble jet" ist eine eingetragene Marke), bei dem die von einem Tintentank zugeführte Tinte mit einem Heizer in der Düse erwärmt wird, um Filmsieden zu verursachen, und die Tinte wird durch die Kraft des Filmsiedens ausgestoßen, um ein Bild auf einem Aufzeichnungsmedium auszubilden. Ein weiteres Beispiel ist ein Verfahren, welches ein Vibrieren eines Piezoelements beinhaltet, um Tinte aus der Düse auszustoßen. Bei diesen Verfahren sind weitere Verbesserungen erwünscht, um Ausbluten oder Feathering entgegenzuwirken. Um diese Verbesserungen zu realisieren, wird die Verwendung von Pigmentdispersionstinte untersucht (zum Beispiel US Patent 5,085,6981, es ist jedoch eine weitere Verbesserung erwünscht.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine stimulierbare Zusammensetzung zur Verfügung zu stellen, die ein Blockpolymer, ein Lösemittel und ein Farbmaterial enthält, und ein Pigment-Dispersionstintenmaterial, das diese Zusammensetzung enthält. Insbesondere ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Pigment-Dispersionstintenzusammensetzung zur Verfügung zu stellen, die die Zusammensetzung enthält, bei dem das Lösemittel Wasser und das Farbmaterial ein Pigment ist, wobei die Pigment-Dispersionstintenzusammensetzung eine große Dispersionsstabilität aufweist, im Vergleich zu herkömmlichen in Bezug auf Ausbluten und Feathering verbessert ist und exzellente Fixierungseigenschaften aufweist, und ein Pigment-Dispersionstintenmaterial, das die Pigment-Dispersionstintenzusammensetzung enthält.
Diese Aufgaben werden gelöst durch das ABC-Blockpolymer nach den Ansprüchen 1 oder 2, die ein Blockpolymer enthaltende Zusammensetzung nach Ansprüchen 3 oder 19, die Tintenzusammensetzung nach Anspruch 10, das Bilderzeugungsverfahren nach Anspruch 11, die Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 15, das Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 17 und die Informationsanzeigevorrichtung nach Anspruch 18. Die übrigen Ansprüche betreffen weitere Entwicklungen.
EP-A-1243624, veröffentlicht am 29/09/02 und Prioritäten vom 23/03/01, 10/07/01 und 18/03/02 beanspruchend, offenbart ein Blockpolymer mit der folgenden Struktur:
wobei i-Pr i-Propyl bezeichnet, Et Ethyl bezeichnet und x, y, z die Anzahl der sich wiederholenden Einheiten bezeichnet.
Die obigen und weitere Aufgaben, Wirkungen, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung ihrer Ausführungsformen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen offensichtlicher werden.
1 ist ein Blockdiagramm, das die Konstitution einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung zeigt.
Die vorliegende Erfindung wird nun detailliert beschrieben.
Der erste Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Zusammensetzung, die ein Blockpolymer, ein Lösemittel und ein Farbmaterial enthält, und die eine Mizelle ausbildet, wobei die Zusammensetzung als Reaktion auf Stimulierungen eine Veränderung von einem ersten Mizellenzustand zu einem davon verschiedenen zweiten Mizellenzustand durchmacht.
Die hier als Mizelle bezeichnete schließt eine Mizelle ein, die eine amphipathische Substanz in einem wässrigen Lösemittel ausbildet, und eine so genannte inverse Mizelle, die eine amphipathische Substanz in einem organischen Lösemittel ausbildet. Bei der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung von Wasser als ein Hauptlösemittel bevorzugt. Diese Mizellen werden in einer Form ausgebildet, die das Blockpolymer enthält. Somit weist das Blockpolymer bevorzugt eine amphipathische Eigenschaft auf. Die vorliegende Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass sich die Zusammensetzung als Reaktion auf Stimulierungen von einer bestimmten Mizelle (dem ersten Mizellenzustand) zu einer davon verschiedenen Mizelle (dem zweiten Mizellenzustand) verändert. Diese Veränderung ist zum Beispiel eine solche Veränderung, bei der sich die Eigenschaften der Mizelle, wie beispielsweise Mizellenradius, Zetapotential und molekulare Motilität verändern, wodurch die Mizelle dazu veranlasst wird, in einen anderen Mizellenzustand zu wechseln. Diese Veränderungen der Eigenschaften können leicht durch Mittel, wie beispielsweise Laserdiffraktion oder Lichtbeugung, Elektrophorese bzw. Kernspinnresonanzspektrum nachgewiesen werden.
Bei der vorliegenden Erfindung sind die Tatsachen, dass eine solche Veränderung bei dem Mizellenzustand als Reaktion auf Stimulierungen stattfindet und zum Beispiel von einer kritischen Änderung bei der Viskosität begleitet ist, bevorzugt, da es diese Tatsachen ermöglichen, dass die erfindungsgemäße Zusammensetzung als ein Tintenmaterial mit exzellenten Fixierungseigenschaften verwendet wird. Aus ähnlichen Gründen ist es weiter bevorzugt, dass die obige Veränderung von einer Veränderung in der Zusammensetzung vom Sol zum Gel begleitet ist.
Der hier verwendete Ausdruck "kritische Veränderung" bezieht sich auf die Tatsache, dass sich die erfindungsgemäße Zusammensetzung in dem Zustand der Mizelle, die durch das in der Zusammensetzung enthaltene Polymer ausgebildet ist, als Reaktion auf Stimulierungen von einem bestimmten Zustand zu einem davon verschiedenen Mizellenzustand verändert, wodurch eine merkliche Veränderung in dem Zustand der Zusammensetzung im Vergleich mit dem Zustand verursacht wird, der vor der Anwendung der stimulierenden Bedingungen existiert; oder dass sich die Eigenschaften der Zusammensetzung in Abhängigkeit von stimulierenden Bedingungen tendenziell an der Grenzlinie zwischen vor und nach dem Zufügen von bestimmten stimulierenden Bedingungen zu einem verschiedenen Zustand ändern. Zum Beispiel bedeutet das, was als "die kritische Veränderung der Viskosität" bezeichnet wird, dass sich als Reaktion auf vorbestimmte Stimulierungen der Zustand der durch das Polymer in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung ausgebildeten Mizelle von einem bestimmten Zustand zu einem davon verschiedenen Mizellenzustand ändert, wodurch eine große Veränderung bei der Viskosität der Zusammensetzung im Vergleich zu dem Zustand vor der Anwendung der Stimulierungen verursacht wird, zum Beispiel die Veränderung der Zusammensetzung von einem flüssigen Zustand zu einem halbfesten Zustand. Die vorerwähnte Sol-Gel-Veränderung kann zum Beispiel in einer solchen kritischen Veränderung bei der Viskosität eingeschlossen sein. Die kritische Veränderung kann eine plötzliche Veränderung oder eine allmähliche langsame Veränderung sein.
Die Ursache für die obige Veränderung bei dem Mizellenzustand ist bevorzugt eine Veränderung bei den Eigenschaften von wenigstens einem der Blöcke des Blockpolymers durch Stimulierungen. Konkret schließt die Veränderung der Eigenschaften des relevanten Blocks zum Beispiel die Veränderung des Blocks von hydrophober Eigenschaft zu hydrophiler Eigenschaft ein, die Veränderung des Blocks von hydrophiler Eigenschaft zu hydrophober Eigenschaft, oder die Veränderung des Ausmaßes an Hydrophilie.
Das hauptsächlich in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung verwendete Blockpolymer ist bevorzugt amphipathisch. Dieses Blockpolymer spielt eine zentrale Rolle bei der Mizellenausbildung und kann wenigstens zwei verschiedene Mizellenzustände einnehmen. Dies ist eine wichtige Charakteristik der vorliegenden Erfindung. Bei der ABC-Triblockpolymer-Verbindung findet die Veränderung von solvophober Eigenschaft zur solvophilen Eigenschaft oder von solvophiler Eigenschaft zu solvophober Eigenschaft als Reaktion auf Stimulierungen nacheinander statt, zuerst in dem Block A, dann in dem Block B, und schließlich in dem Block C.
Bei der vorliegenden Erfindung wird ein Polymer, das eine Polyvinyletherstruktur enthält, für die Struktur des Blockpolymers verwendet. Ein derartiges Polymer kann als ein Blockpolymer durch das lebende Kationenpolymerisationsverfahren synthetisiert werden. Die konkrete, sich wiederholende Struktureinheit des Polymers ist bevorzugt die durch die allgemeine Formel (1) gezeigte Struktur:
Allgemeine Formel (1)

-(CH₂-CH(OR¹))- (1)wobei R¹ ausgewählt ist aus linearen, verzweigten oder zyklischen Alkylgruppen mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, Phenyl (Ph), Pyridyl (Pyr), Ph-Ph, Ph-Pyr oder -(CH(R²)-CH(R³)-O)_l-R⁴ oder -(CH₂)_m-(O)_n-R⁴; der Wasserstoff in dem aromatischen Ring substituiert sein kann gegen eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, und der Kohlenstoff in dem aromatischen Ring gegen Stickstoff substituiert sein kann; l ausgewählt ist aus ganzen Zahlen von 1 bis 18, m ausgewählt ist aus ganzen Zahlen von 1 bis 36, n 0 oder 1 ist; R² und R³ jeweils unabhängig voneinander H oder CH₃ sind; R⁴ H, eine lineare, verzweigte oder zyklische Alkylgruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, Ph, Pyr, Ph-Ph, Ph-Pyr, -CHO, -CH₂CHO, -CO-CH=CH₂, -CO-C(CH₃)=CH₂ oder CH₂COOR⁵ enthält, mit der Maßgabe, dass wenn R⁴ etwas anderes als Wasserstoff ist, der Wasserstoff am Kohlenstoffatom substituiert sein kann gegen eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, F, Cl oder Br, und der Kohlenstoff in dem aromatischen Ring substituiert sein kann gegen Stickstoff; und R⁵ H oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen ist. Dieses Polymer wird nachfolgend detailliert beschrieben.

Wie bereits oben erwähnt ist, ist die erfindungsgemäße Zusammensetzung dadurch gekennzeichnet, dass sie sich als Reaktion auf Stimulierungen von einem Zustand, bei dem sie eine bestimmte Mizellenform einnimmt, zu einem Zustand verändert, bei dem sie eine davon verschiedene Mizellenform einnimmt. Erfindungsgemäß beruht diese Stimulierbarkeit auf einer Temperaturveränderung. Sie kann auch auf einer Bestrahlung mit elektromagnetischen Strahlen beruhen, auf einer pH-Änderung, oder kann auf der Veränderung bei der Konzentration der Zusammensetzung beruhen, und wenigstens zwei dieser Stimulierungen können kombiniert sein.
Wie bereits diskutiert wurde, wird die erfindungsgemäße Zusammensetzung wirksam als ein Bilderzeugungsmaterial verwendet und wird insbesondere wirksam als eine Tintenzusammensetzung verwendet. Die Zusammensetzung kann bevorzugt auch als Tintenstrahltinte bei einem Tintenstrahlverfahren verwendet werden.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung ist ein funktionelles Material und enthält ein Blockpolymer, ein Lösemittel und ein Farbmaterial. Somit kann die erfindungsgemäße Zusammensetzung zusätzlich zu der oben beschriebenen Verwendung als Tintenzusammensetzung typischer Weise als eine Zusammensetzung verwendet werden, die verwendbar ist für Kosmetika, wie beispielsweise Lippenstifte, Foundations, Rouge und Feuchtigkeitscremes, oder als ein Farbmaterial, wie beispielsweise ein Farbmittel enthaltender Toner.
Da die erfindungsgemäße Zusammensetzung bevorzugt als ein Bilderzeugungsmaterial verwendet wird, wie nachfolgend beschrieben wird, ist das in der Zusammensetzung enthaltene Farbmaterial bevorzugt ein Pigment oder ein Farbstoff.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung enthält auch ein Lösemittel. Das in dieser Zusammensetzung enthaltene Lösemittel betrifft ein, ist aber nicht beschränkt auf ein Medium, das in der Lage ist, die in der Zusammensetzung enthaltenen Komponenten zu lösen, Suspendieren oder Dispergieren. Bei der vorliegenden Erfindung sind organische Lösemittel, wie beispielsweise verschiedene aliphatische Kohlenwasserstoffe mit einer linearen, verzweigten oder zyklischen Struktur, aromatische Kohlenwasserstoffe und heteroaromatische Kohlenwasserstoffe; wässrige Lösemittel; und Wasser als Lösemittel enthalten. Insbesondere Wasser und ein wässriges Lösemittel können bevorzugt bei der erfindungsgemäßen Zusammensetzung verwendet werden. Beispiele des wässrigen Lösemittels sind mehrwertige Alkohole, wie beispielsweise Ethylenglycol, Diethylenglycol, Triethylenglycol, Polyethylenglycol, Propylenglycol, Polypropylenglycol und Glycerin; mehrwertige Alkoholether, wie beispielsweise Ethylenglycolmonomethylether, Ethylenglycolmonoethylether, Ethylenglycolmonobutylether, Diethylenglycolmonoethylether und Diethylenglycolmonobutylether; und stickstoffhaltige Lösemittel, wie beispielsweise N-Methyl-2-pyrrolidon, substituiertes Pyrrolidon und Triethanolamin. Bei Verwendungen als Tinte können einwertige Alkohole, wie beispielsweise Methanol, Ethanol und Isopropylalkohol verwendet werden, um Trocknen auf Papier zu beschleunigen.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie auf Stimulierungen anspricht und ihre Eigenschaften ändert. Wenn sie in Kosmetika verwendet wird, kann die Zusammensetzung zum Beispiel die Funktion eines verlängerten Vorhandenseins auf der Haut verleihen, oder die Funktion, ein Verblassen von Farbe zu erschweren, da sich ihre Eigenschaften ab dem Zeitpunkt des Makeups verändern.
Bei der vorliegenden Erfindung besonders bevorzugt ist die Verwendung der Zusammensetzung als ein Farbmaterial, dessen Eigenschaften sich als Reaktion auf Stimulierungen ändern. Wenn die erfindungsgemäße Zusammensetzung als ein Pigment-Dispersionstintenmaterial verwendet wird, verleiht diese Zusammensetzung dem Pigment eine große Dispersionsstabilität, ist verbessert bezüglich Ausbluten oder Feathering wenn sie auf einem Aufzeichnungsmedium haftet und ist sehr gut fixierbar. Somit kann die erfindungsgemäße Zusammensetzung als das Pigment-Dispersionstintenmaterial als ein Bildererzeugungsmaterial mit hoher Bildqualität, niedrigem Energiebedarf, hoher Geschwindigkeit verwendet werden.
Das charakteristischer Weise bei der vorliegenden Erfindung verwendete Blockpolymer spielt eine zentrale Rolle beim zufriedenstellenden Dispergieren einer Substanz, die eine vorbestimmte Funktion aufweist, in einem Lösemittel, und beim Verändern des Mizellenzustands als Reaktion auf Stimulierungen. Das Blockpolymer kann im Wesentlichen die Eigenschaften der sich wiederholenden Struktureinheiten der jeweiligen Blöcke oder Einheiten beibehalten und diese Eigenschaften in einer koexistierenden Form zeigen. Das in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung verwendete Blockpolymer weist die amphipathischen Einheiten auf und bildet eine Mizelle aus und dispergiert stark in Wasser. Der Block oder die Einheitsabschnitte, die Ansprechbarkeit auf Stimulierungen aufweisen, funktioniert/funktionieren wirksam, und ihre Funktionalität kann im Vergleich zu einem statistischen Polymer wirksam erscheinen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein die nachfolgend zu beschreibende Polyvinyletherstruktur aufweisendes Blockpolymer bevorzugt verwendet. Bei der vorliegenden Erfindung ist es darüber hinaus auch möglich, ein Pfropfpolymer oder ein Gradientenpolymer zu verwenden, bei denen das Polymer eine Polyvinyletherstruktur enthält.
Ein zum Erläutern der vorliegenden Erfindung verwendetes Beispiel ist ein ABC-Triblockpolymer, bei dem zwei der entsprechenden Blöcke zwei oder mehr verschiedene Arten hydrophiler Blöcke aufweisen, und der verbleibende eine Block hydrophob ist. Wenn ein solches amphipatisches Triblockpolymer in Wasser dispergiert wird, wird eine Mizelle ausgebildet. Der Ausdruck "verschieden" bezieht sich hier auf eine verschiedene chemische Struktur. Das heißt, er bedeutet, dass die Monomerstruktur eines jeden Blocks verschieden ist, oder dass das Copolymerisationsverhältnis der verzweigten Struktur in der Polymerkette verschieden ist, und er bedeutet nicht, dass nur die Molekülkettenlänge der einzelnen sich wiederholenden Einheit in der Polymerkette verschieden ist. Somit kann jeder Block eine einzelne sich wiederholende Struktureinheit aufweisen, oder kann eine Mehrzahl an sich zufällig wiederholenden Struktureinheiten aufweisen, oder kann eine Form aufweisen, bei der sich die Proportionen von mehreren sich wiederholenden Struktureinheiten graduell verändern. Von den zwei Arten hyrophiler Blöcke des Triblockpolymers ist einer der Blöcke ein Block, der seine Natur als Reaktion auf Stimulierungen von hydrophil zu hydrophob verändert. Dieser Block kann sich, nachdem er hydrophob wurde, umgekehrt in Abhängigkeit von Bedingungen von hydrophob zu hydrophil verändern. Das Blockpolymer mit einem solchen Block ist derart dass wenigstens einer der hydrophilen Blöcke von den zwei oder mehreren verschiednen Arten hydrophiler Blöcke auf Stimulierungen reagiert, und sich von hydrophil zu hydrophob verändert. Aufgrund dieses Phänomens verändert sich das Blockpolymer in den Zustand einer Mizelle, die verschieden ist von der Mizelle, die vor einer Antwort auf die Stimulierungen vorhanden war, wodurch sich die Eigenschaften der Zusammensetzung verändern, beispielsweise die Viskosität. Umgekehrt kann der Block, der unter bestimmten Bedingungen eine hydrophobe Eigenschaft zeigt, sich in Reaktion auf Stimulierungen in einen hydrophilen Block verändern, wodurch sich die Eigenschaften der Zusammensetzung verändern, beispielsweise die Viskosität. Wenn der Zustand der Mizelle sich auf diese Weise verändert, zeigt die Messung des Mizellenradius durch Laserdiffraktion oder Lichtbeugung, dass sich dieser Radius nach Reaktion auf Stimulierungen sehr im Vergleich zu jenem vor einer Reaktion auf Stimulierungen verändert hat.
Wie oben angemerkt wurde, beeinflusst die Veränderung bei dem Mizellenzustand direkt oder indirekt die verschiedenen Eigenschaften der Zusammensetzung, einschließlich der Viskosität. Wenn zum Beispiel die Reaktion auf Stimulierungen jene auf eine Temperaturveränderung ist, verändert sich der Mizellenradius kritisch in Reaktion auf die Temperaturveränderung (das heißt, der Radius veränderte sich rasch oder allmählich mit den Temperaturbedingungen oder der Temperaturveränderung, die als die Grenzbedingungen dienen. Als Reaktion auf diese Veränderung bei dem Mizellenradius verändert sich zum Beispiel entsprechend der Temperaturveränderung die Viskosität kritisch. In Abhängigkeit von der Struktur des Blockpolymers oder des Typs der gegebenen Stimulierungen findet eine sogar noch größere Viskositätsveränderung statt und kann zu dem Übergang der Zusammensetzung von dem Solzustand in Gel führen.
Die oben beschriebene Form des Blockpolymers ist ein Grundgerüst der Polymerstruktur, und das erfindungsgemäße Blockpolymer kann verschiedene modifizierte Strukturen einschließen, zum Beispiel jene, die ein geradkettiges Ende oder ein verzweigtes Ende aufweisen, das mit einer funktionellen Gruppe modifiziert ist, jene, bei denen ein geradkettiger Endabschnitt oder ein verzweigter Endabschnitt chemisch oder physikalisch an eine funktionelle Substanz absorbiert ist, oder jene, die an ein anders Polymer gepfropft sind.
Es werden nachfolgend die Polyvinylether beschrieben, die bevorzugt als das erfindungsgemäße Blockpolymer verwendet werden. Das Polymer mit Polyvinyletherstruktur weist bevorzugtere Dispergierbarkeit auf, da die Polyvinyletherstruktur im allgemeinen einen niedrigen Glasübergangspunkt und flexible Eigenschaft aufweist, wodurch sie kompatible Punkte aufweist, bei denen die hydrophoben Segmente physikalisch mit Pigmenten verknüpft sind und leicht mit diesen kompatibel sind. Es gibt viele Berichte bezüglich der Synthese eines Blockpolymers mit Polyvinyletherstrukturen (zum Beispiel JP-A 080221/1999). Unter diesen ist das typische Verfahren lebende Kationenpolymerisation, wie sie von Aoshima et al. beschrieben wurde. (JP-A 322942/1999, JP-A 322866/1999). Das Syntheseverfahren für das Polymer unter Verwenden der lebenden Kationenpolymerisation ergibt verschiedene Polymere, wie beispielsweise Blockpolymere, Pfropfpolymere und Gradientenpolymere, mit einer exakt gleichmäßigen Länge (Molekulargewicht). Polyvinylether können verschiedene, in ihre Seitenketten eingeführte funktionelle Gruppen aufweisen. Kationenpolymerisationsverfahren kann auch in einem Hl/I₂- oder HCl/SnCl₄-System oder dergleichen bewirkt werden.
Obwohl nicht speziell darauf beschränkt, ist die Molekülstruktur der sich wiederholenden Einheiten des Polymers mit Polyvinyletherstruktur bevorzugt durch die folgende allgemeine Formel (1) repräsentiert: -(CH₂-CH(OR¹))- (1)wobei R¹ ausgewählt ist aus linearen, verzweigten oder zyklischen Alkylgruppen mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, einer Phenylgruppe (Ph), einer Pyridylgruppe (Pyr), oder einer Gruppe aus Ph-Ph, Ph-Pyr, -(CH(R²)-CH(R³)-O)_l-R⁴ und -(CH₂)_m-(O)_n-R⁴; das Wasserstoffatom in dem aromatischen Ring substituiert sein kann gegen eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen; und der Kohlenstoff in dem aromatischen Ring gegen Stickstoff substituiert sein kann; l ausgewählt ist aus ganzen Zahlen von 1 bis 18, m ausgewählt ist aus ganzen Zahlen von 1 bis 36, n 0 oder 1 ist; R² und R³ jeweils unabhängig voneinander H oder CH₃ sind, bevorzugt sowohl R² und R³ H sind (das heißt, -(CH₂-CH₂-O)_l-R⁴); R⁴ H, eine lineare, verzweigte oder zyklische Alkylgruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, Ph, Pyr, Ph-Ph, Ph-Pyr, -CHO, -CN₂CHO, -CO-CH=CH₂, -CO-C(CH₃)=CH₂ oder CH₂COOR⁵ enthält, mit der Maßgabe, dass wenn R⁴ etwas anderes als Wasserstoff ist, der Wasserstoff am Kohlenstoffatom substituiert sein kann gegen eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, F, Cl oder Br, und der Kohlenstoff in dem aromatischen Ring substituiert sein kann gegen Stickstoff; und R⁵ H oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen ist.
Bei der vorliegenden Erfindung schließt die lineare oder verzweigte Alkylgruppe zum Beispiel ein Methyl-, Ethyl-, n-Propyl-, i-Propyl-, n-Butyl-, sec-Butyl-, tert-Butyl-, Pentyl-, n-Hexyl-, Heptyl-, Octyl-, Nonyl-, Decyl-, Undecyl-, Dodecyl- und Octadecyl-Gruppen. Die zyklische Alkylgruppe schließt zum Beispiel Cyclopropyl-, Cyclobutyl-, Cyclopentyl-, Cyclohexyl- und Cyclooctyl-Gruppen ein. Wenn Wasserstoffatom an den Kohlenstoffatomen substituiert ist, kann Substitution an einem oder mehreren Positionen stattfinden.
Die Beispiele von Vinylether-Monomerstrukturen sind nachfolgend erwähnt. Jedoch sind die erfindungsgemäßen Strukturen nicht darauf beschränkt.
Die Strukturen der Vinyletherpolymere, die aus diesen Vinylethermonomeren ausgebildet sind, werden nachfolgend zitiert, die Polymere zur Verwendung bei der vorliegenden Erfindung sind aber nicht darauf beschränkt. Wenn die Polyvinyletherstruktur ausgebildet ist aus zwei oder mehr Vinylethermonomerkomponenten, wenn das Vinyletherpolymer nämlich ein Copolymer ist, kann das Vinyletherpolymer ein statistisches Polymer, ein Blockpolymer, ein Gradientenpolymer oder ein Pfropfpolymer sein. Beispiele des bei der vorliegenden Erfindung verwendeten Copolymers sind nachfolgend aufgelistet, aber die erfindungsgemäßen Copolymere sind nicht darauf beschränkt. -[CH₂-CH(OCH₂CH₂-OCH₃)]_x-b-{[CH₂-CH(OCH₂CH₂-OC₂H₅)]_p-r-[CH₂-CH(OCH₂CH₂-OCH₃)]_q}_y-b-[CH₂-CH(OCH₂CH₂-OC₂H₅)]_x- (II-g) -[CH₂-CH(OCH₂CH₂-CH(CH₃)₂)]_x-b-[CH₂-CH(OCH₂CH₂-OC₂H₅)]_y- (II-h) -[CH₂-CH(OCH₂CH₂-OCH₃)]_x-b-(CH₂-CH(OCH₂CH₂-OCH₂CH₂-OC₂H₅)]_y-b-[CH₂-CH(OCH₂CH₂-OC₂H₅)]_z- (II-i) -[CH₂-CH(OCH₂CH₂-OH)]_x-b-[CH₂-CH(OCH₂CH₂-OC₂H₅)]_y- (II-j) -[CH₂-CH(OCH₂CH₂CH₂CH₂-OH)]_x-b-[CH₂-CH(OCH₂CH₂-OC₂H₅)]_y- (II-k) -[CH₂-CH(OCH₂CH₂-OC₂H₅)]_x-b-[CH₂-CH(OCH₂CH₂-OCOC(CH₃)=CH₂)]_y- (II-l)
Weiter sind die Zahlen (x, y, z) der sich wiederholenden Einheiten des Polyvinylethers bevorzugt unabhängig voneinander 1 oder größer, aber 10.000 oder kleiner; p und q sind jeweils 0 oder größer, aber 1 oder kleiner, und die Summe von p und q ist 1. Noch bevorzugter beträgt die Gesamtzahl (x + y + z) der sich wiederholenden Einheiten 10 oder größer, aber 40.000 oder kleiner.
Es werden weiter konkrete Beispiele der oben gezeigten Polyvinyletherpolymere beschrieben. In einem wässrigen Lösemittel sind die Eigenschaften des Blocks aus der Monomerkomponente I-b derart, dass wenn er erwärmt wird, sich der Block bei etwa 70 °C von hydrophiler Eigenschaft zu hydrophober Eigenschaft verändert, wie in Polymer Preprints, Japan Band 49, Nr. 12, 3653(2000) offenbart ist. Die Eigenschaften des Blocks aus der Monomerkomponente I-c sind ähnlich, so dass der Block, wenn er erwärmt wird, sich bei etwa 20 °C von hydrophiler Eigenschaft zu hydrophober Eigenschaft verändert, wie in Polymer Preprints, Japan Band. 49, Nr. 12, 3653(2000) offenbart ist. In Verbindung mit dem Block eines statistischen Polymers aus I-b und I-c findet eine Veränderung der Eigenschaft bei einer Temperatur zwischen den Übergangstemperaturen der jeweiligen Monomerkomponenten entsprechend ihren Anteilen statt, wie in Polymer Preprints, Japan Band 49, Nr. 12, 1226(2000) gezeigt ist. Unter Verwendung dieses Phänomens kann, wenn ein ABC-Blockpolymer, das zusammengesetzt ist aus einem die Monomerkomponente I-b enthaltenden Block A, einem ein statistisches Polymer aus I-b und I-c (Verhältnis im Copolymer: 1:1) enthaltenden Block B und einem die Monomerkomponente I-c enthaltenden Block C, verwendet wird, in dem Bereich von etwa 20 °C bis etwa 40 °C, dies ist die Modifikationstemperatur des statistischen Copolymers B, ein Mizellenzustand entwickelt werden, bei dem der Block C das hydrophobe Zentrum ist, und in dem Bereich von etwa 40 °C, dies ist die Eigenschaft ändernde Temperatur des statistischen Copolymers, bis etwa 70 °C, dies ist die Eigenschaft ändernde Temperatur des die Monomerkomponente I-b enthaltenden Blocks A, ein Mizellenzustand entwickelt werden, bei dem der Block B und der Block C eine hydrophobe Eigenschaft aufweisen. Die erstere Mizelle und die letztere Mizelle sind klar unterschiedlich, und können leicht durch dynamische Lichtstreuung, Laserdiffraktion oder Kernresonanzspektrum nachgewiesen werden. Bei der vorliegenden Erfindung ist das Pigment bevorzugt koexistent in einer Form mit Affinität zu dem hydrophoben Block.
Bei der erfindungsgemäßen Zusammensetzung beträgt die Teilchengröße, durchschnittliche Teilchengröße (Radius), der Mizelle bevorzugt 5 nm oder größer, aber 100 nm oder kleiner. Wenn die durchschnittliche Teilchengröße (Radius) der Mizelle 5 nm oder größer ist, aber 100 nm oder kleiner, findet zufrieden stellend Dispersion des Pigments statt.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung verändert sich in Bezug auf seinen Mizellenzustand als Reaktion auf verschiedenen Stimulierungen. Beispiele der Stimulierungen bei der vorliegenden Erfindung sind eine Temperaturveränderung, Anwendung eines elektrischen Feldes, Bestrahlung mit Licht (elektromagnetische Wellen), wie beispielsweise Ultraviolettstrahlen, sichtbare Strahlen oder Infrarotstrahlen, eine Veränderung bei dem pH der Zusammensetzung, Zugeben einer chemischen Substanz, und eine Veränderung bei der Konzentration der Zusammensetzung. Hier bedeutet "auf Stimulierungen ansprechend (oder Stimulations-Ansprechempfindlichkeit)", dass die erfindungsgemäße Zusammensetzung ihre Eigenschaften als Reaktion auf Stimulierungen verändert, wie oben beschrieben ist. Das heißt "auf Stimulierungen ansprechend (oder Stimulations-Ansprechempfindlichkeit)" bezieht sich auf die Tatsache, dass wenn Stimulierungen, wie beispielsweise Bestrahlen mit elektromagnetischen Wellen, Anwendung eines elektrischen Feldes, Temperaturveränderung, pH-Veränderung, Zugabe einer chemischen Substanz oder eine Veränderung bei der Konzentration der Zusammensetzung, auf die Zusammensetzung angewandt werden, sich die Eigenschaften der Zusammensetzung entsprechend den Stimulierungen verändert (Veränderung der Umgebung. Die Veränderung bei den Eigenschaften kann auf verschiedene Weise entsprechend dem Zweck der Verwendung der Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung ausgewählt werden. Zum Beispiel bei Verwendung als ein Bildaufzeichnungsmaterial macht die Zusammensetzung eine plötzliche Zunahme der Viskosität oder eine plötzliche Phasenänderung (z. B. Veränderung vom Sol zum Gel) in Reaktion auf Stimulierungen durch, was zu einer Zunahme der Fixierung auf einem Aufzeichnungsmedium führt. Bei der vorliegenden Erfindung sind bevorzugte Beispiele von Stimulations-Ansprechempfindlichkeit folgende: eine erste ist eine auf eine Temperaturveränderung, wobei der Bereich der Temperaturveränderung der Bereich über die Phasenübergangstemperatur der Zusammensetzung hinweg ist. Bei der erfindungsgemäßen Zusammensetzung ist darüber hinaus Stimulations-Ansprechempfindlichkeit jene auf Bestrahlung mit elektromagnetischen Wellen, deren Wellenlängen bevorzugt von 100 bis 800 nm reichen. Bei der erfindungsgemäßen Zusammensetzung ist darüber hinaus Stimulations-Ansprechempfindlichkeit jene auf die pH-Veränderung der Zusammensetzung, wobei der Bereich der pH-Veränderung bevorzugt von pH 3 bis pH 12 liegt. Bei der vorliegenden Erfindung schließt die Stimulations-Ansprechempfindlichkeit weiter jene auf eine Veränderung bei der Konzentration der Zusammensetzung ein. In diesem Fall schließen Beispiele der Stimulierungen eine Konzentrationsveränderung aufgrund von Verdampfung oder Absorption des Lösemittels der Zusammensetzung ein, und eine Veränderung bei der Konzentration der Zusammensetzung als ein Ergebnis einer Veränderung bei der Konzentration des gelösten Polymers in der Zusammensetzung. Bei solchen Stimulierungen liegt die Veränderung bei der Konzentration bevorzugt in dem Bereich, der Konzentrationen über die Konzentration hinweg abdeckt, bei dem die Zusammensetzung Phasenübergang durchmacht. Bei der vorliegenden Erfindung können wenigstens zwei dieser Stimulierungen kombiniert sein.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung weist verschiedene Anwendungen auf, wie beispielsweise Agrikulturchemikalien, Arzneimittel, Kosmetika und Farbmaterialien. Besonders bevorzugte Verwendung ist ein Tintenmaterial, das ein Pigment oder einen Farbstoff enthält, und Wasser oder ein anderes Lösemittel verwendet. Die Verwendung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung macht es möglich, verschiedene Eigenschaften des Tintenmaterials zu verbessern, einschließlich Fixierungseigenschaften. Die Zusammensetzung wird bevorzugt auch als Tinte für einen Tintenstrahldrucker verwendet.
Als nächstes werden die anderen Komponenten der erfindungsgemäßen Zusammensetzung, mit Ausnahme des Blockpolymers, detailliert beschrieben.
[Wasser]
Wasser in der wässrigen erfindungsgemäßen Dispersion ist bevorzugt Ionen-ausgetauschtes Wasser, das keine Metallionen enthält, reines Wasser oder ultrareines Wasser.
[Wässriges Lösemittel]
Als das wässrige Lösemittel sind zum Beispiel verwendbar Polyalkohole, wie beispielsweise Ethylenglycol, Diethylenglycol, Triethylenglycol, Polyethylenglycol, Propylenglycol, Polypropylenglycol, Glycerin; Polyalkoholether, wie beispielsweise Ethylenglycolmonomethylether, Ethylenglycolmonoethylether, Ethylenglycolmonobutylether, Diethylenglycolmonoethylether, Diethylenglycolmonobutylether; und stickstoffhaltige Lösemittel, wie beispielsweise N-Methyl-2-pyrrolidon, substituierte Pyrrolidone, Triethanolamin. Zum Beschleunigen der Trocknungsgeschwindigkeit der wässrigen Dispersion auf Aufzeichnungsmedien sind einwertige Alkohole, wie beispielsweise Methanol, Ethanol, Isopropylalkohol verwendbar.
Wenn die erfindungsgemäße Zusammensetzung Tinte ist, liegt der Gehalt des Wassers oder wässrigen Lösemittels bevorzugt in einem Bereich von 20 bis 95 Gew.-%, noch bevorzugter 30 bis 90 Gew.-% auf Basis des Gesamtgewichts der wässrigen Dispersion.
[Farbmaterial]
Das bei der vorliegenden Erfindung verwendbare Farbmaterial kann ein Pigment verwenden, einen Farbstoff, etc., entsprechend den Verwendungen der erfindungsgemäßen Zusammensetzung. Die Menge des bei der vorliegenden Erfindung verwendeten Farbmaterials beträgt bevorzugt 0,1 bis 50 Gew.-% auf Basis des Gewichts der erfindungsgemäßen Zusammensetzung.
Im Fall von Tinte, einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wird üblicherweise ein Farbstoff oder ein Pigment verwendet. Konkrete Beispiele des Pigments und des Farbstoffs für die Verwendung der wässrigen erfindungsgemäßen Dispersion als Tinte werden nachfolgend beschrieben. Das Pigment kann ein organisches Pigment oder ein anorganisches Pigment sein, und das in Tinte verwendete Pigment schließt bevorzugt ein Schwarzpigment und Pigmente der drei Primärfarben Cyan, Magenta und Gelb ein. Des Weiteren können andere Farbpigmente als die oben erwähnten, farblose oder hellbunte Pigmente, und Pigmente mit einem metallischen Glanz verwendet werden. Daneben können neu synthetisierte Pigmente für die vorliegende Erfindung verwendet werden.
Beispiele kommerziell erhältlicher Schwarz-, Cyan-, Magenta- und Gelb-Pigmente sind nachfolgend aufgeführt.
Schwarzpigmente sind, nicht beschränkt auf, Raven 1060, Raven 1080, Raven 1170, Raven 1200, Raven 1250, Raven 1255, Raven 1500, Raven 2000, Raven 3500, Raven 5250, Raven 5750, Raven 7000, Raven 5000 ULTRAII, Raven 1190 ULTRAII (alle von Columbia Carbon); Black Pearls L, MOGUL-L, Regal 400R, Regal 660R, Regal 330R, Monarch 800, Monarch 880, Monarch 900, Monarch 1000, Monarch 1300, Monarch 1400 (alle von Cabot); Color Black FW1, Color Black FW2, Color Black FW200, Color Black 18, Color Black S160, Color Black S170, Special Black 4, Special Black 4A, Special Black 6, Printex 35, Printex U, Printex 140U, Printex V, Printex 140V (alle von Dexxa); Nr. 25, Nr. 33, Nr. 40, Nr. 47, Nr. 52, Nr. 900, Nr. 2300, MCF-88, MA600, MA7, ⌷A8, MA100 (alle von Mitsubishi Chemical) und dergleichen.
Cyan-Pigmente sind, nicht beschränkt auf, C.I. Pigment Blue-1, C.I. Pigment Blue-2, C.I. Pigment Blue-3, C.I. Pigment Blue-15, C.I. Pigment Blue-15:2, C.I. Pigment Blue-15:3, C.I. Pigment Blue-15:4, C.I. Pigment Blue-16, C.I. Pigment Blue-22, C.I. Pigment Blue-60 und dergleichen.
Magenta-Pigmente sind, nicht beschränkt auf, C.I. Pigment Red-5, C.I. Pigment Red-7, C.I. Pigment Red-12, C.I. Pigment Red-48, C.I. Pigment Red-48:1, C.I. Pigment Red-57, C.I. Pigment Red-1 12, C.I. Pigment Red-122, C.I. Pigment Red-123, C.I. Pigment Red-146, C.I. Pigment Red-168, C.I. Pigment Red-184, C.I. Pigment Red-202, C.I. Pigment Red-207 und dergleichen.
Gelb-Pigmente sind, nicht beschränkt auf, C.I. Pigment Yellow-12, C.I. Pigment Yellow-13, C.I. Pigment Yellow-14, C.I. Pigment Yellow-16, C.I. Pigment Yellow-17, C.I. Pigment Yellow-74, C.I. Pigment Yellow-83, C.I. Pigment Yellow-93, C.I. Pigment Yellow-95, C.I. Pigment Yellow-97, C.I. Pigment Yellow-98, C.I. Pigment Yellow-114, C.I. Pigment Yellow-128, C.I. Pigment Yellow-129, C.I. Pigment Yellow-151, C.I. Pigment Yellow-154 und dergleichen.
Bei der erfindungsgemäßen Zusammensetzung sind auch in Wasser selbstdispergierende Pigmente verwendbar. Als die wasserdispergierbaren Pigmente gibt es Pigmente, die ein Polymer auf ihrer Oberfläche adsorbieren und somit seine sterische Hinderung verwenden, und jene, die elektrostatische Abstoßungskraft verwenden. Kommerzielle Produkte der Pigmente sind CAB-0-JET200, CAB-0-JET300 (beide von Cabot), und Microjet Black CW-1 (von Orient Chemical) und dergleichen.
Bevorzugt beträgt eine Menge des in der erfindungsgemäßen Tinte verwendeten Pigments von 0,1 bis 50 Gew.-% auf Basis des Gewichts der Tinte. Wenn der Pigmentgehalt kleiner ist als 0,1 Gew.-%, könnte ausreichende Bilddichte nicht erhalten werden, und wenn er größer ist als 50 Gew.-%, könnte Bildfixierungseigenschaft vergrößert sein. Noch bevorzugter erstreckt sich der Pigmentgehalt von 0,5 Gew.-% bis 30 Gew.-%.
Ein bekannter Farbstoff kann in der erfindungsgemäßen Tinte verwendet werden, einschließlich zum Beispiel wasserlösliche Farbstoffe, wie beispielsweise Direktfarbstoffe, Säurefarbstoffe, basische Farbstoffe, Reaktivfarbstoffe, wasserlösliche Farbstoffe für eine Lebensmittelfarbe, und unlösliche Farbmittel von Dispersionsfarbstoffen. Diese werden nachfolgend angegeben.
Zum Beispiel sind wasserlösliche Farbstoffe:
Direktfarbstoffe, wie beispielsweise C.I. Direct Black, -17, -19, -22, -32, -38, -51, -62, -71, -108, -146, -154;
C.I. Direct Yellow, -12, -24, -26, -44, -86, -87, -98, -100, -130, -142;
C.I. Direct Red, -1, -4, -13, -17, -23, -28, -31, -62, -79, -81, -83, -89, -227, -240, -242, -243;
C.I. Direct Blue, -6, -22, -25, -71, -78, -86, -90, -106, -199;
C.I. Direct Orange, -34, -39, -44, -46, -60;
C.I. Direct Violet, -47, -48;
C.I. Direct Brown, -109;
C.I. Direct Green, -59; und dergleichen;
Säurefarbstoffe wie beispielsweise C.I. Acid Black, -2, -7, -24, -26, -31, -52, -63, -112, -118, -168, -172, -208;
C.I. Acid Yellow, -11, -17, -23, -25, -29, -42, -49, -61, -71;
C.I. Acid Red, -1, -6, -8, -32, -37, -51, -52, -80, -85, -87, -92, -94, -115, -180, -254, -256, -289, -315, -317;
C.I. Acid blue, -9, -22, -40, -59, -93, -102, -104, -113, -117, -120, -167, -229, -234, -254;
C.I. Acid Orange, -7, -19;
C.I. Acid Violet, -49; und dergleichen;
Reaktivfarbstoffe, wie beispielsweise C.I. Reactive Black, -1, -5, -8, -13, -14, -23, -31, -34, -39;
C.I. Reactive Yellow, -2, -3, -13, -15, -17, -18, -23, -24, -37, -42, -57, -58, -64, -75, -76, -77, -79, -81, -84, -85, -87, -88, -91, -92, -93, -95, -102, -111, -115, -116, -130, -131, -132, -133, -135, -137, -139, -140, -142, -143, -144, -145, -146, -147, -148, -151, -162, -163;
C.I. Reactive Red, -3, -13, -16, -21, -22, -23, -24, -29, -31, -33, -35, -45, -49, -55, -63, -85, -106, -109, -111, -112, -113, -114, -118, -126, -128, -130, -131, -141, -151, -170, -171, -174, -176, -177, -183, -184, -186, -187, -188, -190, -193, -194, -195, -196, -200, -201, -202, -204, -206, -218, -221;
C.I. Reactive Blue, -2, -3, -5, -8, -10, -13, -14, -15, -18, -19, -21, -25, -27, -28, -38, -39, -40, -41, -49, -52, -63, -71, -72, -74, -75, -77, -78, -79, -89, -100, -101, -104, -105, -119, -122, -147, -158, -160, -162, -166, -169, -170, -171, -172, -173, -174, -176, -179, -184, -190, -191, -194, -195, -198, -204, -211, -216, -217;
C.I. Reactive Orange, -5, -7, -11, -12, -13, -15, -16, -35, -45, -56, -62, -70, -72, -74, -82, -84, -87, -91, -92, -93, -95, -97, -99;
C.I. Reactive Violet, -1, -4, -5, -6, -22, -24, -33, -36, -38;
C.I. Reactive Green, -5, -8, -12, -15, -19, -23;
C.I. Reactive Brown, -2, -7, -8, -9, -11, -16, -17, -18, -21, -24, -26, -31, -32, -33; und dergleichen; ebenso wie
C.I. Basic Black, -2;
C.I. Basic Red, -1, -2, -9, -12, -13, -14, -27;
C.I. Basic Blue, -1, -3, -5, -7, -9, -24, -25, -26, -28, -29;
C.I. Basic Violet, -7, -14, -27;
C.I. Food Black, -1, -2; und dergleichen.
Die oben erwähnten Farbmaterialien sind besonders vorteilhaft für die erfindungsgemäße Tinte, aber die in der erfindungsgemäßen Tinte verwendeten Farbmaterialien sind nicht beschränkt auf jene oben erwähnten. Bevorzugt beträgt eine Menge des Farbstoffs, der in der erfindungsgemäßen Tinte verwendet wird, von 0,1 bis 50 Gew.-% auf Basis des Gewichts der Tinte.
[Additive]
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann optional verschiedene Additive und Hilfsstoffe enthalten.
Ein Beispiel für Additive für die Zusammensetzung ist ein Dispersions-Stabilisierungsmittel, das einem Pigment ermöglich, stabil in einem Lösemittel dispergiert zu sein. Die erfindungsgemäße Zusammensetzung weist die Funktion des Dispergierens eines teilchenförmigen Feststoffs auf, wie beispielsweise Pigment, vermittels eines Polymers mit Polyvinyletherstruktur, aber wenn Dispersion des teilchenförmigen Feststoffs unzureichend ist, kann ein weiteres Dispersions-Stabilisierungsmittel zugegeben sein. Als weiteres Dispersions-Stabilisierungsmittel kann ein Harz oder ein oberflächenaktives Mittel, das sowohl hydrophile Segmente als auch hydrophobe Segmente aufweist, verwendet werden. Das Harz mit sowohl hydrophilen Segmente als auch hydrophoben Segmente schließt zum Beispiel ein Copolymer aus einem hydrophilen Monomer und einem hydrophoben Monomer ein. Das hydrophile Monomer schließt zum Beispiel Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäure, Fumarsäure und Monoester von derartigen Carbonsäuren, Vinylsulfonsäure, Styrolsulfonsäure, Vinylalkohol, Acrylamid, Methacryloxyethylphosphat oder dergleichen ein; und das hydrophobe Monomer schließt zum Beispiel Styrol, Styrolderivate, wie beispielsweise α-Methylstyrol, Vinylcyclohexan, Vinylnaphthalinderivate, Acrylate und Methacrylate oder dergleichen ein. Es können verschiedene Typen von Copolymer verwendet werden, wie beispielsweise statistische, Block- oder Pfropfcopolymere. Selbstverständlich sind sowohl die hydrophilen Monomere als auch die hydrophoben Monomere nicht auf jene oben erwähnten beschränkt. Es kann das oberflächenaktive Mittel verwendet werden, wie beispielsweise anionische, nichtionische, kationische oder ampholytische oberflächenaktive Mittel. Das anionische oberflächenaktive Mittel schließt zum Beispiel Salze von Fettsäuren, Salze von Alkylsulfaten, Alkylarylsulfonate, Alkyldiaryletherdisulfonate, Dialkylsulfosuccinate, Alkylphosphate, Naphthalinsulfonsäure-Formalinkondensate, Salze von Polyoxyethylen-Alkylphosphaten und Glycerinboratfettsäureester ein. Das nichtionische oberflächenaktive Mittel schließt zum Beispiel Polyoxyethylenalkylether, Polyoxyethylen-Oxypropylen-Blockcopolymere, Sorbitanfettsäureester, Glycerinfettsäureester, Polyoxyethylenfettsäureester, Polyoxyethylenalkylamine, fluorhaltige oberflächenaktive Mittel und siliziumhaltige oberflächenaktive Mittel ein. Das kationische oberflächenaktive Mittel schließt zum Beispiel Alkylaminsalze, quaternäre Ammoniumsalze, Alkylpyridinsalze und Alkylimidazolsalze ein. Das ampholytische oberflächenaktive Mittel schließt zum Beispiel Alkylbetaine, Alkylaminoxide und Phosphatidylcholin ein. Das oberflächenaktive Mittel ist nicht auf jene oben erwähnten beschränkt.
Weiter kann ein wässriges Lösemittel optional zu der erfindungsgemäßen Zusammensetzung gegeben werden. Insbesondere bei Tintenstrahltinte ist das wässrige Lösemittel wirksam dabei, die Tinte am Trocknen und Festwerden um die Düsen herum zu hindern. Es können ein oder mehrere verschiedene Arten an wässrigen Lösemitteln einzeln oder als Mischung verwendet werden. Das wässrige Lösemittel kann das gleiche sein wie jene, die oben beschrieben sind. Bei Tinte reicht der Gehalt des wässrigen Lösemittels bevorzugt von 0,1 bis 60 Gew.-%, noch bevorzugter von 1 bist 25 Gew.-% auf Basis der Gesamtmenge der Tinte.
Wenn sie zum Beispiel als Tinte verwendet wird, schließen die weiteren Additive ein pH-Einstellmittel ein, das die Stabilisierung der Tinte und die Stabilität der Tinte in den Tintenleitungen in einer Aufzeichnungsvorrichtung sicherstellt; ein Penetrationsverbesserer mit der Fähigkeit, die Tintenpenetration in Aufzeichnungsmedien zu erhöhen und die scheinbare Tintentrocknung auf ihnen zu beschleunigen; ein Antipilzmittel, um die Entwicklung von Pilzen in Tinte zu verhindern; einen Komplexbildner, der Metallionen in Tinte maskiert, um dadurch Abscheidung von Metall um Düsen herum zu verhindern und Abscheidung von unlöslichen Feststoffen in Tinte zu verhindern; ein Antischaummittel, das Tinte am Schäumen einer Aufzeichnungsflüssigkeit während Zirkulation, Bewegung oder zur Zeit der Herstellung der Aufzeichnungsflüssigkeit hindert; und auch Antioxidationsmittel, Antipilzmittel, Viskositäts-Einstellmittel, elektrisch leitfähiges Mittel, UV-Absorptionsmittel, wasserlöslicher Farbstoff, Dispersionsfarbstoff, öllöslicher Farbstoff oder dergleichen.
Der Gehalt (%) des bei der vorliegenden Erfindung verwendeten Blockpolymers liegt bevorzugt in dem Bereich von 0,1 Gew.-% bis 30 Gew.-%, noch bevorzugter in dem Bereich von 0,5 Gew.-% bis 15 Gew.-% in der Zusammensetzung. Bei einer Konzentration über 30 Gew.-% kann Viskosität insbesondere für eine Verwendung als Tinte zu hoch sein. Bei einer Konzentration von kleiner als 0,1 Gew.-% kann Dispersionsleistungsfähigkeit oder Stimulierbarkeits-Leistungsfähigkeit nicht zufriedenstellend sein.
Tintenstrahltinte (wässrige Dispersionstinte) einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Tinte wird nachfolgend detailliert beschrieben.
[Verfahren zum Herstellen von Tintenstrahltinte]
Das Herstellungsverfahren der erfindungsgemäßen Tintenstrahltinte enthält zum Beispiel Zugeben von Pigment, Blockpolymer und optional Dispersionsstabilisierungsmittel zu Wasser oder wasserlöslichem Lösemittel, ihr Dispergieren unter Verwendung einer Dispergiermaschine, Entfernen von Grobteilchen durch Zentrifugation etc., dann Zugeben von Wasser oder Lösemittel und Additiven dazu, ihr Rühren und Mixen, und Filtrieren der resultierenden Mischung.
Die Dispergiermaschine schließt zum Beispiel Ultraschallhomogenisatoren, Laborhomogenisatoren, Kolloidmühlen, Strahlmühlen und Kugelmühlen ein, und eine oder mehrere von diesen kann allein oder in Kombination davon verwendet werden.
Wenn ein selbstdispergierendes Pigment verwendet wird, können erfindungsgemäße Tintenzusammensetzungen auch auf die gleiche Weise hergestellt werden, wie oben erwähnt ist.
Als nächstes wird der zweite bis sechste Aspekt der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Der zweite Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Bilderzeugungsverfahren, das die erfindungsgemäße Zusammensetzung verwendet. Der dritte Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Bilderzeugungsvorrichtung, die sich auf das Bilderzeugungsverfahren stützt. Der vierte Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Aufzeichnungsmedium zur Verwendung in dem erfindungsgemäßen Bilderzeugungsverfahren, insbesondere ein Aufzeichnungsmedium, das vorab Stimulierungscharakteristika enthält, auf die die erfindungsgemäße Zusammensetzung reagiert. Der fünfte Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Zusammensetzung, die eine reversible Veränderung in Reaktion auf Stimulierungen zwischen den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen macht, und eine die Zusammensetzung verwendende Vorrichtung. Der sechste Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine neuartige ABC-Triblockpolymer-Verbindung.
Diese Aspekte der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend beschrieben.
[Bilderzeugungsverfahren und Bilderzeugungsvorrichtung]
Die erfindungsgemäße Tintenzusammensetzung kann für verschiedene Bilderzeugungsvorrichtungen verwendet werden, die verschiedene Verfahren verwenden, wie beispielsweise Druckverfahren, Tintenstrahlverfahren und Elektrophotographie, und kann als ein Bild durch ein Bilderzeugungsverfahren gezeichnet werden, das eine der Vorrichtungen verwendet.
Das erfindungsgemäße Bilderzeugungsverfahren ist ein Verfahren zum Durchführen von exzellenter Bilderzeugung mit der Verwendung der stimulierbaren erfindungsgemäßen Zusammensetzung. Gemäß diesem Verfahren wird Aufzeichnung gemacht durch Stimulierungen der erfindungsgemäßen Zusammensetzung an irgendeinem Zeitpunkt während des Bilderzeugungsvorgangs und Verursachen einer Veränderung des Mizellenzustands durch die gegebenen Stimulierungen. Bei der vorliegenden Erfindung gibt es keine Beschränkungen bezüglich des Typs und der Anzahl an Veränderungen des Zustands, und bezüglich des Typs und der Anzahl der gegebenen Stimulierungen. Zum Beispiel kann die erfindungsgemäße Bilderzeugung abgeschlossen sein, wenn einer der Blöcke des Blockpolymers sich von hydrophob zu hydrophil in Reaktion auf Stimulierungen verändert hat, die eine Veränderung bei der Temperatur verursachen. Alternativ dazu kann die Bilderzeugung so abgeschlossen sein, dass einer der Blöcke des Blockpolymers sich von hydrophob zu hydrophil in Reaktion auf Stimulierungen verändert, die eine Veränderung bei der Temperatur verursachen, und dann wird der pH verändert, wodurch sich der Mizellenradius stark vergrößert, wobei die hydrophile Eigenschaft des Blocks beibehalten wird und die Viskosität entsprechend vergrößert ist.
Das erfindungsgemäße Bilderzeugungsverfahren ist bevorzugt ein Bilderzeugungsverfahren, das beinhaltet
Ausstoßen der erfindungsgemäßen Tintenzusammensetzung aus einem Tintenausstoßteil, um die Tintenzusammensetzung auf ein Aufzeichnungsmedium zu übermitteln, wodurch eine Aufzeichnung erfolgt. Bei der vorliegenden Erfindung kann eine Substanz oder Zusammensetzung, die die Stimulierungen geben, im Voraus auf einem Aufzeichnungsmedium bereitgestellt sein. Zur Bilderzeugung wird bevorzugt ein Verfahren gemäß dem Tintenstrahlverfahren verwendet, durch den thermische Energie auf die Tinte angewandt wird, um die Tinte auszustoßen.
Zur Verwendung als Tinte für Tintenstrahlaufzeichnung kann die erfindungsgemäße Zusammensetzung zum Beispiel auf die folgenden Weisen verwendet werden:

(a) Zur Verwendung als Tinte, die auf Temperaturstimulierungen reagiert: Aufgrund von Temperaturstiumlierungen, die zurückzuführen sind auf den Unterschied zwischen der Temperatur der Tinte in dem Tintentank und der Temperatur auf dem Aufzeichnungsmedium, auf dem die Tinte durch Ausstoßen haftet, macht die Tinte für erfindungsgemäße Tintenstrahlaufzeichnung eine Veränderung durch, wobei sich die Viskosität plötzlich erhöht.
(b) Zur Verwendung als Tinte, die auf Stimulierungen aufgrund von pH-Veränderung reagiert: Der pH der Tinte in dem Tintentank verändert sich unter dem Einfluss eines Aufzeichnungsmediums, nachdem die Tinte an dem Aufzeichnungsmedium haftet. Aufgrund dieser pH-Veränderung macht die Tinte für erfindungsgemäße Tintenstrahlaufzeichnung eine Veränderung durch, wobei sich die Viskosität erhöht.
(c) Zur Verwendung als Tinte, die auf Stimulierungen aufgrund von Konzentrationsveränderung reagiert: Da eine Veränderung bei der Konzentration von Tinte, die zurückzuführen ist auf dem Unterschied zwischen der Konzentration von Tinte innerhalb des Tintentanks und der Konzentration der Tinte nach einem Verdampfen von Wasser und eines wässrigen Lösemittels, die in der ausgestoßenen Tinte enthalten sind, oder nach Absorption von Wasser und einem wässrigen Lösemittel, die in der ausgestoßenen Tinte enthalten sind, durch ein Aufzeichnungsmedium, macht die Tinte für erfindungsgemäße Tintenstrahlaufzeichnung eine Phasenveränderung durch, wobei sich die Viskosität erhöht.

Die Veränderung der Tinteneigenschaften kann Farbverwischung und Feathering verbessern und exzellente Tintenfixierung bereitstellen. Die Veränderungen von Tinteneigenschaften sind nicht auf die oben erwähnten Beispiele beschränkt.
Es können verschiedene Verfahren zum Anwenden von Stimulierungen auf die Tinte angewandt werden. Ein bevorzugtes Verfahren enthält Mischen einer stimulierenden Zusammensetzung mit der stimulierbaren Tinte oder in Kontakt bringen mit der Tinte. Bei der auf pH reagierenden Tinte vom obigen (b) kann zum Beispiel ein Tintenstrahlverfahren als ein Verfahren angewandt werden zum Mischen der Tinte mit einer Zusammensetzung mit einem erwünschten pH. Wie in JP-A 63185/1989 offenbart ist, kann eine stimulierende Zusammensetzung durch einen Tintenstrahlkopf auf die gesamte Fläche zum Ausbilden eines Bildes ausgestoßen werden; oder es kann, wie in JP-A 216392/1996 offenbart ist, die Menge der stimulierenden Zusammensetzung gesteuert werden, um eine bessere Bilderzeugung sicherzustellen. Die stimulierende Zusammensetzung kann als eine Tintenzusammensetzung verwendet werden, die Farbstoff oder Pigment enthält. Zum Beispiel kann irgendeine Tinte aus Cyan-Magenta-Gelb-Schwarz-Tinten (CMYK), die in einem Farbtintenstrahlverfahren verwendet werden, eine stimulierende Tinte sein, und irgendeine weitere Tinte der CMYK-Tinten kann eine stimulierbare Tinte sein, um die Farbverwischung zu verbessern. Bezüglich der Frage, welche der CMYK eine stimulierbare Tinte ist, und welche der anderen CMYK eine stimulierende Tinte ist, gibt es verschiedene Kombinationen an Tinten. Bei der vorliegenden Erfindung ist irgendeine Kombination an Tinten ohne Beschränkung auf die Auswahl verwendbar. Eine stimulierende Zusammensetzung und eine stimulierbare Tinte sind nicht auf jene oben beschriebenen beschränkt.
Es ist auch bevorzugt, im Voraus einen Mechanismus anzuwenden, um das Aufzeichnungsmedium zu stimulieren. Zum Beispiel kann ein Verfahren erwähnt werden, bei dem auf saures Papier unter der Verwendung einer auf Säure reagierenden Tinte unter auf pH reagierenden Tinten aufgezeichnet wird. In diesem Fall hat das Aufzeichnungsmedium die Funktion, die stimulierbare erfindungsgemäße Tinte zu stimulieren. Ein derartiges Aufzeichnungsmedium ist in der vorliegenden Erfindung eingeschlossen. Das heißt, die vorliegende Erfindung betrifft ein Aufzeichnungsmedium mit der Funktion zum Geben solcher Stimulierungen. Bei der vorliegenden Erfindung kann das Aufzeichnungsmedium jede bekannte Form aufweisen. Zum Beispiel können Normalpapier, Thermoaufzeichnungspapier oder saures Papier erwähnt werden.
Als Tintenstrahldrucker, die die Tinte für erfindungsgemäße Tintenstrahlaufzeichnung verwenden, sind verschiedene Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtungen verfügbar, wie beispielsweise ein Piezotintenstrahlsystem, das ein piezoelektrisches Element verwendet, und ein thermisches Tintenstrahlsystem, das thermische Energie anwendet, um Blasenbildung zu verursachen, wodurch ein Aufzeichnen erfolgt.
Als nächstes wird die Skizze einer Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung unter Bezug auf 1 beschrieben. 1 zeigt ein Beispiel der Struktur einer Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung, und ist nicht dazu gedacht, den Bereich der vorliegenden Erfindung zu beschränken.
1 ist ein Blockdiagramm, das eine Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung zeigt.
1 dient dazu, einen Fall des Aufzeichnens eines Bildes auf einem Aufzeichnungsmedium durch Bewegen des Kopfs in der Vorrichtung zu veranschaulichen. In 1 sind ein Antriebsmotor für die X-Richtung 56 und ein Antriebsmotor für die Y-Richtung 58, durch die der Kopf 70 in X-Y-Richtung angetrieben wird, mit CPU 50 verbunden, die die gesamte Bewegung der Vorrichtung mittels einer Antriebsschaltung für den X-Motor 52 bzw. einer Antriebsschaltung für den Y-Motor 54 steuert. Entsprechend der Angabe durch die CPU wird der Antriebsmotor für die X-Richtung 56 und der Antriebsmotor für die Y-Richtung 58 mittels der Antriebsschaltung für den X-Motor 52 bzw. die Antriebsschaltung für den Y-Motor 54 angetrieben, und die Position des Kopfes 70 in Bezug auf ein Aufzeichnungsmedium wird dadurch bestimmt.
Wie in 1 gezeigt ist, ist eine Kopfantriebsschaltung 60 mit dem Kopf 70 verbunden, zusätzlich zu dem Antriebsmotor für die X-Richtung 56 und dem Antriebsmotor für die Y-Richtung 58, und CPU 50 steuert die Kopfantriebsschaltung 60, durch die der Kopf 70 angetrieben wird, dass heißt, es erfolgt das Ausstoßen von Tintenstrahltinte und dergleichen. Darüber hinaus sind ein X-Codierer 62 und ein Y-Codierer 64, die die Kopfposition ermitteln, mit der CPU 50 verbunden, und die Information über die Position des Kopfes 70 wird in die CPU 50 eingegeben. Ein Steuerprogramm ist auch in dem Programmspeicher 66 eingegeben. Auf Basis der Positionsinformation von dem Steuerprogramm, dem X-Codierer 62 und dem Y-Codierer 64, wird der Kopf 70 bewegt, um bei einer gewünschten Position auf einem Aufzeichnungsmedium angeordnet zu sein, und stößt Tintenstrahltinte aus. Auf diese Weise wird ein erwünschtes Bild auf dem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet. Wenn sich mehrere Tintenstrahltinten in der Bildaufzeichnungsvorrichtung befinden, wird der oben erwähnt Vorgang für jede Tintenstrahltinte für eine Gesamtzahl an vorbestimmten Malen wiederholt, um dadurch ein gewünschtes Bild auf einem Aufzeichnungsmedium aufzuzeichnen.
Nachdem die Tintenstrahltinte ausgestoßen worden ist, kann der Kopf 70, sofern erwünscht, zu einer Position eines Reinigungsmittels (nicht gezeigt) bewegt werden, welches den Überschuss an Tinte von dem Kopf 70 entfernen soll, wodurch der Kopf 70 durch Wischen gereinigt werden kann. Es kann jedes konventionelle Verfahren zum Reinigen des Kopfes verwendet werden.
Nachdem eine Bildaufzeichnung beendet ist, wird das aufgezeichnete Medium durch einen (nicht gezeigten) Transfermechanismus versetzt und es wird ein neues Aufzeichnungsmedium in die Vorrichtung gegeben.
Innerhalb des Bereichs und des Geistes der vorliegenden Erfindung kann die hier oben veranschaulichte erfindungsgemäße Ausführungsform modifiziert oder verändert sein. Zum Beispiel wird die Bildaufzeichnung durch Bewegen des Kopfs nur in X-Richtung (oder Y-Richtung) und des Aufzeichnungsmediums in Y-Richtung (oder X-Richtung) unter gegenseitiger Kopplung durchgeführt, obwohl in der oben erwähnten veranschaulichten Ausführungsform beschrieben ist, dass der Kopf 70 in X-Y-Richtung bewegt wird.
Bei der vorliegenden Erfindung stellt der Kopf ein verbessertes Ergebnis zur Verfügung, der ein thermische Energie erzeugendes Mittel aufweist (z. B. ein elektrothermischer Wandler, Laser) zum Erzeugen der thermischen Energie als die Energiequelle zum Ausstoßen der Tintenstrahltinte, und der die Tintenstrahltinte durch die thermische Energie ausstößt. Genauer ausgedrückt können feine und präzise Bilder mit diesem System ausgebildet werden. Eine verbesserte Bildaufzeichnung wird durch Verwenden der erfindungsgemäßen Tintenstrahltinte erzielt.
Bezüglich der Konfiguration und dem Prinzip einer typischen Vorrichtung, die mit einem thermische Energie erzeugenden Mittel ausgestattet ist, sind die grundlegenden Prinzipien zum Beispiel in USP 4,723,129 und 4,740,796 offenbart und werden bevorzugt zum Ausführen der vorliegenden Erfindung verwendet. Das offenbarte System kann sowohl bei einem On-Demand-Typ als auch bei einem kontinuierlichen Typ angewandt werden, ist aber besonders wirksam bei einem On-Demand-Typ. Dies liegt daran, dass bei dem On-Demand-Typ wenigstens ein Steuersignal, das eine rasche Temperaturzunahme verursacht, die der Ausstoßinformation entspricht und das Blasensieden übersteigt, bei einem elektrothermischen Wandler angelegt wird, der eine Flüssigkeit enthält und entlang des Wegs angeordnet ist, wodurch thermische Energie erzeugt und Filmsieden auf einer erwärmten Oberfläche des Kopfes verursacht werden kann, und als ein Ergebnis davon werden Schäume in der Flüssigkeit eins-zu-eins zu dem Steuersignal in der Flüssigkeit ausgebildet. Mit dem Wachstum und der Kontraktion des Schaums wird die Flüssigkeit von Ausstoßöffnungen ausgestoßen und es wird wenigstens ein Tröpfchen ausgebildet. Wenn ein Steuersignal pulsförmig ist, ist es bevorzugter, da Wachstum und Kontraktion des Schaums passend und sofort erreicht werden können, und es wird ein Flüssigkeitsausstoßen mit verbesserter Ansprechempfindlichkeit erzielt. Bezüglich pulsförmiger Steuersignale sind jene bevorzugt, die in USP 4,463,359 und 4,345,262 beschrieben sind. Wenn die in USP 4,313,124 beschriebene Bedingung, die eine Erfindung in Bezug auf die Zunahme der Temperatur der erwärmten Oberfläche ist, angewandt wird, wird ein effektiveres Ausstoßen erzielt.
Bezüglich der Kopfkonfiguration kann eine Konfiguration verwendet werden, die in USP 4,558,333 und 4,459,600 offenbart ist, die eine Konfiguration offenbaren, bei der die erwärmte Oberfläche bei einem gekrümmten Abschnitt angeordnet ist, zusätzlich zu einer Konfiguration einer Kombination der Ausstoßöffnung, des Flüssigkeitsdurchflusswegs und des elektrothermischen Wandlers, wie sie in den oben erwähnten Patentbeschreibungen offenbart ist, und liegt ebenfalls im Bereich der vorliegenden Erfindung. Darüber hinaus stellt die vorliegende Erfindung positive Ergebnisse zur Verfügung, wenn die Erfindung bei einer anderen Konfiguration angewandt wird, die auf JP-A 123670/1984 basiert, die die Konfiguration offenbart, bei der für mehrere elektrothermische Wandler ein gemeinsamer Spalt als ein Ausstoßteil des elektrothermischen Wandlers verwendet wird, oder bei einer auf Basis von JP-A 138461/1984, die die Konfiguration offenbart, bei der eine Öffnung, die Druckwellen thermischer Energie absorbieren kann, einem Ausstoßteil entspricht. Mit anderen Worten, selbst wenn irgendein Kopftyp verwendet wird, wird eine erfindungsgemäße Tintenstrahltinte zuverlässig und effektiv ausgestoßen.
Weiter kann die vorliegende Erfindung in geeigneter Weise auch bei dem Ganzzeilen-Kopftyp angewandt werden, der eine Breite entsprechend der maximalen Breite der Aufzeichnungsmedien in der erfindungsgemäßen Bildaufzeichnungsvorrichtung aufweist. Dieser Kopftyp kann eine Konfiguration aufweisen, bei der mehrere Kopfeinheiten kombiniert sind, um die beabsichtigte Länge des Kopfs zur Verfügung zu stellen, oder der Kopf kann als ein Kopf integriert sein.
Die vorliegende Erfindung ist aber auch effektiv in einer Vorrichtung vom seriellen Typ, bei der der Kopf an dem Körper der Bildaufzeichnungsvorrichtung befestigt ist, oder bei der der Kopf ein auswechselbarer Kopf vom Chip-Typ ist, der, wenn er auf dem Körper der Bildaufzeichnungsvorrichtung montiert ist, mit dem Körper elektrisch verbunden sein kann und von dem Körper mit Tinte versorgt werden kann.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann mit einem Mittel zum Entfernen eines flüssigen Tropfens versehen sein. Dies ermöglicht ein viel besseres Ausstoßergebnis bzw. eine viel bessere Ausstoßwirkung.
Eine Hinzufügung von irgendwelchen weiteren Hilfsmitteln in die erfindungsgemäße Vorrichtung ist bevorzugt, da sie die Wirkung der vorliegenden Erfindung weiter stabilisieren. Genauer ausgedrückt schließt das weitere Mittel eine Abdeckung für ein Kopfmittel ein; ein Druck- oder Saugmittel; einen elektrothermischen Wandler oder andere Wärmeelemente, oder ein Mittel zum Vorwärmen, das eine Kombination von diesen enthält; und ein Mittel zum Vorausstoßen zum Ausstoßen, das von einem Mittel zum Ausstoßen von Tinte verschieden ist.
Die wirksamste erfindungsgemäße Vorrichtung ist eine, die es ermöglicht, die oben erwähnte Filmsiedeweise zu realisieren.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung beträgt die Menge an durch Ausstoßöffnungen eines Ausstoßkopfes für Tintenstrahlaufzeichnungstinte bevorzugt in dem Bereich von 0,1 Picoliter bis 100 Picoliter.
Auch kann die erfindungsgemäße wässrige Dispersionstinte in einer indirekten Aufzeichnungsvorrichtung verwendet werden, die ein Aufzeichnungssystem verwendet, durch das Tinte auf ein Zwischenübertragungsmedium übertragen und dann auf ein Aufzeichnungsmedium, wie beispielsweise Papier, übertragen wird. Die wässrige Dispersionstinte kann bei einer Vorrichtung angewandt werden, die ein Zwischenübertragungselement entsprechend einem direkten Aufzeichnungssystem verwendet.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann auch als ein Element oder eine Vorrichtung verwendet werden. Es kann die Zusammensetzung, die eine reversible Veränderung macht, als ein Element oder eine Vorrichtung verwendet werden. Zum Beispiel macht es die Verwendung einer Zusammensetzung, die das auf eine Temperaturveränderung ansprechende Blockpolymer enthält, möglich, eine optische Vorrichtung herzustellen, bei der sich der Zustand von Lichtbeugung entsprechend einer Veränderung bei der Größe einer Mizelle verändert. Diese optische Vorrichtung kann ausgebildet werden durch Kapseln der erfindungsgemäßen Zusammensetzung in eine Zelle, die für sichtbares Licht transparent ist.
Als nächstes wird der sechste Aspekt der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Der sechste Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein neues ABC-Blockpolymer, bei dem die jeweiligen Blöcke des ABC-Blockpolymers sich in ihrer Natur von hydrophob zu hydrophil oder von hydrophil zu hydrophob in Reaktion auf Stimulierungen verändern, und diese Veränderung erfolgt sequentiell, zuerst in dem Block A, dann in dem Block B, und schließlich in dem Block C.
Die erfindungsgemäße ABC-Triblockpolymer-Verbindung ist bevorzugt eine ABC-Triblockpolymer-Verbindung, die eine Polyvinyletherstruktur enthält. Konkret ausgedrückt ist sie eine ABC-Triblockpolymer-Verbindung mit einer sich wiederholenden Einheit der Polyvinyletherstruktur der folgenden allgemeinen Formel (1), die in Verbindung mit dem ersten Aspekt der Erfindung beschrieben wurde:
Allgemeine Formel (1)

-(CH₂-CH(OR¹))- (1)

In der allgemeinen Formel (1) ist R¹ bei der vorliegenden Erfindung wie folgt definiert:

(I) R¹ ist ausgewählt aus linearen, verzweigten oder zyklischen Alkylgruppen mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, Phenyl (Ph), Pyridyl (Pyr), Ph-Ph, Ph-Pyr, oder -(CH(R²)-CH(R³)-O)_l-R⁴ oder -(CH₂)_m-(O)_n-R⁴; der Wasserstoff in dem aromatischen Ring kann substituiert sein gegen eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, und der Kohlenstoff in dem aromatischen Ring kann gegen Stickstoff substituiert sein; l ist ausgewählt aus ganzen Zahlen von 1 bis 18, m ist ausgewählt aus ganzen Zahlen von 1 bis 36, n ist 0 oder 1; R² und R³ sind jeweils unabhängig voneinander H oder CH₃, und bevorzugt sind sowohl R² als auch R³ H (das heißt, -(CH₂-CH₂-O)_l-R⁴); R⁴ enthält H, eine lineare, verzweigte oder zyklische Alkylgruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, Ph, Pyr, Ph-Ph, Ph-Pyr, -CHO, -CH₂CHO, -CO-CH=CH₂, -CO-C(CH₃)=CH₂ oder CH₂COOR⁵, mit der Maßgabe, dass wenn R⁴ etwas anderes als Wasserstoff ist, der Wasserstoff am Kohlenstoffatom substituiert sein kann gegen eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, F, Cl oder Br, und der Kohlenstoff in dem aromatischen Ring substituiert sein kann gegen Stickstoff; und R⁵ ist H oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen. Bevorzugte Definitionen von R¹ sind wie folgt:
(II) R¹ ist ausgewählt aus linearen, verzweigten oder zyklischen Alkylgruppen mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, oder -(CH(R²)-CH(R³)-O)_l-R⁴ oder -(CH₂)_m-(O)_n-R⁴; l und m sind jeweils unabhängig voneinander ausgewählt aus ganzen Zahlen von 1 bis 6; n ist 0 oder 1; R² und R³ sind jeweils unabhängig voneinander H oder CH₃; R⁴ enthält H, eine lineare, verzweigte oder zyklische Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, Ph, Pyr, Ph-Ph oder CH₂COOR⁵, mit der Maßgabe, dass wenn R⁴ etwas anderes als Wasserstoff ist, der Wasserstoff am Kohlenstoffatom substituiert sein kann gegen eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, F, Cl oder Br, und der Kohlenstoff in dem aromatischen Ring substituiert sein kann gegen Stickstoff; und R⁵ ist H oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen.
(III) R¹ ist ausgewählt aus linearen, verzweigten oder zyklischen Alkylgruppen mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, oder -(CH₂-CH₂-O)_l-R² oder -(CH₂)_m-(O)_n-R²; l und m sind jeweils unabhängig voneinander ausgewählt aus ganzen Zahlen von 1 bis 6; n ist 0 oder 1; R² enthält H, eine lineare, verzweigte oder zyklische Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, Ph, Pyr, Ph-Ph oder CH₂COOR³, mit der Maßgabe, dass der Kohlenstoff in dem aromatischen Ring substituiert sein kann gegen Stickstoff; und R³ ist H oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen.
(IV) R¹ ist ausgewählt aus -(CH₂-CH₂-O)_l-R² oder -(CH₂)_m-(O)_n-R²; l und m sind jeweils unabhängig voneinander ausgewählt aus ganzen Zahlen von 1 bis 6; n ist 0 oder 1; und R² ist H oder eine lineare, verzweigte oder zyklische Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen.
(V) R¹ ist ausgewählt aus -(CH₂-CH₂-O)_l-R²; l ist ausgewählt aus ganzen Zahlen von 1 bis 2; und R² ist H oder eine lineare, verzweigte oder zyklische Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen.
(VI) R¹ ist ausgewählt aus -(CH₂-CH₂-O)_l-R²; l ist ausgewählt aus ganzen Zahlen von 1 bis 2; und R² ist H, CH₃ oder C₂H₅.

Das erfindungsgemäße ABC-Triblockpolymer, dessen Polyvinyletherstruktur die sich wiederholende Einheit mit der allgemeinen Formel (1) aufweist, weist bevorzugt eine Gesamtheit von 20 oder mehr, aber 40.000 oder weniger der sich wiederholenden Einheiten auf.
Bei der vorliegenden Erfindung ist bei den oben beschriebenen erfindungsgemäßen ABC-Blockpolymeren insbesondere eine neue ABC-Triblockpolymer-Verbindung dadurch gekennzeichnet, dass die Veränderung von hydrophober Eigenschaft zu hydrophiler Eigenschaft oder die Veränderung von hydrophiler Eigenschaft zu hydrophober Eigenschaft in den jeweiligen Blöcken, die in Reaktion auf Stimulierungen verursacht wird, sequentiell erfolgt, zuerst in dem Block A, dann in dem Block B, und schließlich in dem Block C.
Eine weitere erfindungsgemäße ABC-Triblockpolymer-Verbindung ist eine Verbindung mit der folgenden allgemeinen Formel (2).
Allgemeine Formel (2)

-[CH₂-CH(O-CH₂-CH₂-OCH₃)]_x-b-{[CH₂-CH(O-CH₂-CH₂-OC₂H₅)]_p-r-[CH₂-CH(O-CH₂-CH₂-OCH₃)]_q}_y-b-[CH₂-CH(O-CH₂-CH₂-OC₂H₅)]_z- wobei x + y + z 20 oder größer ist, aber 40.000 oder kleiner, p und q unabhängig voneinander 0,01 oder größer, aber 0,99 oder kleiner, p + q 1 ist, b eine Blockstruktur repräsentiert, und r eine statistische Struktur repräsentiert.

Beispiele
Die vorliegende Erfindung wird nun detailliert durch Beispiele beschrieben, ist jedoch nicht darauf beschränkt.
Beispiel 1:
<Synthese von Polymer>
Herstellung von Monomeren:
2-Methoxyethylvinylether (nachfolgend als MOVE bezeichnet) und 2-Ethoxyethylvinylether (nachfolgend als EOVE bezeichnet) wurden hergestellt durch Refluxieren von 2-Chlorethylvinylether und Natriummethoxid oder Natriumethoxid in der Anwesenheit von Tetrabutylammoniumiodid als Katalysator (H. J. Schneider, US Pat. 3,062,892 (1962)).
Synthese von ABC Blockpolymer (II-g, x = y = z = 160, p = q = 0,5:
Das Innere eines mit einem Dreiwegeabsperrhahn ausgestatteten Glasbehälters wurde mit Stickstoff gespült und dann unter Stickstoffatmosphäre auf 250 °C erwärmt, um adsorbiertes Wasser zu entfernen. Nachdem die Temperatur des Systems auf Raumtemperatur abgekühlt war, wurden 16 mmol MOVE, 25 mmol Ethylacetat, 0,1 mmol 1-Isobutoxyethylacetat und 11 ml Toluol zugegeben. Nachdem die Temperatur im Inneren des Systems 0 °C erreicht hatte, wurden 0,5 mmol Ethylaluminiumsesquichlorid zugegeben, um eine Polymerisationsreaktion zu initiieren, wodurch eine Komponente A eines ABC Blockpolymers synthetisiert wurde. Das Molekulargewicht wurde durch Gelpermeationschromatographie (GPC) auf eine zeitlich verzahnte (orig.: time-shared) Weise überwacht. Nachdem die Polymerisation der Komponente A fertig gestellt war, wurde Polymerisierung von einer Komponente B durch die simultane Zugabe von 8 mmol von jeweils der Komponente B EOVE und MOVE ausgeführt. Dann wurde das Molekulargewicht durch GPC auf eine Time-Sharing-Weise überwacht. Nachdem die Polymerisierung der Komponente B fertig gestellt war, wurden 16 mmol einer Komponente C, MOVE, zugegeben, um die Komponente C zu polymerisieren. Beendigung der Polymerisationsreaktion wurde durchgeführt durch Zugeben von 0,3 Gew.-% einer Ammoniak/Methanol-Lösung zu dem System. Nach Fertigstellung der Umsetzung wurde Dichlormethan zu der Lösung der Mischung gegeben, um diese zu verdünnen. Die verdünnte Mischung wurde drei Mal mit einer 0,6 N Salzsäurelösung gewaschen und dann drei Mal mit destilliertem Wasser, durch einen Verdampfer bis zur Trockenheit aufkonzentriert, um einen Rückstand zu ergeben. Der Rückstand wurde im Vakuum getrocknet, um ein Triblockpolymer, das erwünschte Produkt, zu ergeben. Die Verbindung wurde durch NMR und GPC identifiziert (Mn = 4,8 × 10⁴, Mn/Mw = 1,4 (berechnet als Polystyrol)).
Wenn die Komponente B und die Komponente C während der Synthese des Polymers nicht zugegeben werden, kann das folgende aus EOVE zusammengesetzte Homopolymer synthetisiert werden: -[CH₂-CH(OCH₂CH₂O-C₂H₅)]₁₆₀-
Wenn die Komponente C nicht zugegeben wird, kann das folgende Diblockpolymer, das EOVE und ein Copolymer aus EOVE und MOVE enthält, synthetisiert werden: -[CH₂-CH(OCH₂CH₂-OCH₃)]₁₆₀-b-{[CH₂-CH(OCH₂CH₂-OC₂H₅)]_0,5-r-[CH₂-CH(OCH₂CH₂-OCH₃)]_0,5}₁₆₀-
Wenn die Umwandlung des Monomers zu dem Polymer auf halbem Weg beendet wird, kann das Polymer mit einer verschiedenen Kettenlänge erhalten werden. Zur Zeit der oben beschriebenen Synthese wurde nicht nur ein Triblockpolymer (II-g, x = y = z = 120, p = q = 0,5), sondern auch die in den folgenden Formeln (i) bis (iii) beschriebenen Verbindungen synthetisiert:
Formel (i)

-[CH₂-CH(OCH₂CH₂O-C₂H₅)]_x- (x = 10, 60 oder 120)

Formel (ii)

-[CH₂-CH(OCH₂CH₂-OCH₃)]_x-b-{[CH₂-CH(OCH₂CH₂-OC₂H₅)]_0,5-r-[CH₂-CH(OCH₂CH₂-OCH₃)]_0,5}_y- (x = 160, y = 60, 80 oder 120)

Formel (iii)

-[CH₂-CH(OCH₂CH₂-OCH₃)]_x-b-{[CH₂-CH(OCH₂CH₂-OC₂H₅)]_0,5-r-[CH₂-CH(OCH₂CH₂-OCH₃)]_0,5}_y-b-[CH₂-CH(OCH₂CH₂-OC₂H₅)]_z- (x = 160, y = 160, z = 20, 80, 120)

Des Weiteren können durch Erhöhen oder Erniedrigen der Menge an zugegebenem Monomer Polymere mit verschiedenen Polymerisierungsgraden synthetisiert werden. Daneben können verschiedene Polymere (II-h, i, j, k, und l) auf die gleiche Weise durch Verwenden des oben beschriebenen Verfahrens und Verändern der Monomerstruktur synthetisiert werden.
<Herstellung von Pigment-Dispersionstinte>
3 Gewichtsteile eines Pigments (MOGUL-L, Cabbot), 5 Gewichtsteile des oben erwähnten Blockpolymers und 3 Gewichtsteile Diethylenglycol wurden zu 89 Gewichtsteilen Ionen-ausgetauschtem Wasser gegeben. Die Mischung wurde auf 50°C erwärmt und unter Verwenden eines Ultraschallhomogenisators dispergiert. Die Dispersion wurde unter Druck durch einen 1 ⌷m Filter gefiltert, um eine stimulierbare Tinte herzustellen.
<Tintenvolumenmerkmale>
Es wurde die DSC der obigen Tinte gemessen und es wurden Peaks von Phasenübergang des Blockpolymers bei 18 °C, 38 °C und 67°C beobachtet. Es wird angenommen, dass diese Peaks jeweils einem Phasenübergang entsprechen, bei dem der EOVE-Block sich von hydrophil zu hydrophob verändert, einem Phasenübergang, bei dem sich der statistische MOVE-EOVE-Polymerisationsblock von hydrophil zu hydrophob verändert, und einem Phasenübergang, bei dem sich der MOVE-Block von hydrophil zu hydrophob verändert.
Es wurde die gleiche Zusammensetzung, die unter Ausschluss des Pigments hergestellt wurde, bei verschiedenen Temperaturen beobachtet. Bei Temperaturen oberhalb von 67 °C wurde eine Suspension des nicht gelösten Polymers beobachtet. Bei Temperaturen zwischen 38°C und 67°C dispergiert das Polymer als eine Mizelle in der Flüssigkeit und erschien transparent. Bei Temperaturen zwischen 38 °C und 18 °C wurde eine deutliche Zunahme bei der Viskosität beobachtet, wahrscheinlich aufgrund einer Zunahme bei der Mizelleninteraktion. Es wurde die Zusammensetzung mit einer Blockpolymerkonzentration von 18 Gew.-% hergestellt und es wurde der obige Temperaturvorgang wiederholt. Bei Temperaturen zwischen 38°C und 18°C fand eine noch deutlichere Zunahme der Viskosität statt, was zu einem Gel führte.
Messungen der Teilchengröße wurde unter Verwenden einer Messvorrichtung für dynamische Lichtstreuung (Otsuka Denshi) durchgeführt. Bei 60 °C betrug die Mizellenteilchengröße, als die durchschnittliche Teilchengröße (Durchmesser), 50 nm. Bei 50 °C betrug die Mizellenteilchengröße, als die durchschnittliche Teilchengröße (Durchmesser), 61 nm. Diese Teilchengröße veränderte sich auf 153 nm bei 27 ° C.
Vergleichsbeispiel 1:
Es wurde eine Tintenzusammensetzung hergestellt durch Mischen von 15 Gew.-% eines selbstdispergierenden Pigments (CAB-0-JET300, Cabbot), 0,5 Gew.-% eines oberflächenaktiven Mittels (NONION E-230, NOF CORP.), 10 Gew.-% Ethylenglycol und 74,5 Gew.-% Ionen-ausgetauschtem Wasser.
Beispiel 2:
<Drucktest>
Die in Beispiel 1 und Vergleichsbeispiel 1 hergestellten Tintenstrahltinten für ein Tintenstrahlverfahren wurden auf ihre Fixierungsstärke hin untersucht. Die Tintenstrahltinten von Beispiel 1 und Vergleichsbeispiel 1 wurden jeweils in einen Aufzeichnungskopf eines Bubble Jet Druckers ("bubble jet" ist eine eingetragene Marke) (Handelsname: BJF800) von CANON INC. gefüllt, und auf ein Blatt Normalpapier unter Verwenden des Tintenstrahldruckers aufgezeichnet.
Auswertungen wurden durch Pressen eines weiteren leeren Blatts Normalpapier 30 Sekunden nach dem Aufzeichnen gegen die bedruckte Fläche mit einem Druck von 4,9 × 10⁴ N/m² durchgeführt, und Beobachten, ob oder ob nicht die Tinte an dem leeren Blatt Normalpapier haftete.
Der oben erwähnte Drucker wurde in einem Raum bei 42 °C installiert und die Tintenzusammensetzung von Beispiel 1, die auf eine Temperatur von 55 °C eingestellt war, wurde in den Tintentank eingefüllt. Unmittelbar danach wurde die Tintenzusammensetzung auf ein Blatt Normalpapier aufgezeichnet und das aufgezeichnete Blatt wurde sofort bei Raumtemperatur entnommen. Dreißig Sekunden nach dem Aufzeichnen wurde ein weiteres leeres Blatt Normalpapier mit einem Druck von 4,9 × 10⁴ N/m² gegen die bedruckte Fläche gepresst und es wurde beobachtet, ob oder ob nicht die Tinte an dem leeren Blatt Normalpapier haftete. Es wurde keine Anhaftung beobachtet. Die gleichen Experimente wurden unter Verwenden der Tinte von Vergleichsbeispiel 1 durchgeführt und es wurde Anhaftung von schwarzer Tinte beobachtet.
Beispiel 3:
Ein Blatt Normalpapier, ein Aufzeichnungsmedium, wurde mit einer 5 Gew.-%-igen wässrigen Polyacrylsäurelösung (pH 4) besprüht, um ein Aufzeichnungsmedium zu erzeugen, das stimulieren kann. Tintenstrahlaufzeichnung wurde auf diesem Aufzeichnungsmedium auf die gleiche Weise wie in Beispiel 2 durchgeführt. Es wurden zufrieden stellende Fixierungseigenschaften, ähnlich wie jene in Beispiel 2 erzielt. Das Blockpolymer von Beispiel 1 ist bekannt dafür, dass es einen Komplex mit einer Carbonsäure ausbildet. Daher wird vermutet, dass die Interaktion dieses Polymers mit dem Aufzeichnungsmedium, zusätzlich zu der mit der Temperatur verbundenen Eigenschaftsänderung von Beispiel 2, dazu beitrug, die zufrieden stellenden Fixierungseigenschaften zu erzielen.
Beispiel 4:
Zwei transparente Glasplatten wurden bereitgestellt und es wurde eine wässrige Dispersionszusammensetzung mit 15 Gew.-% des in Beispiel 1 synthetisierten Blockpolymers und 3 Gew.-% MOGUL-L (Cabbot) (wässrige Dispersionszusammensetzung) auf eine der Platten gegeben. Ein Konstruktionsklebstoff wurde aufgebracht, um so den Bereich zu umgeben, auf den die Zusammensetzung gegeben worden war. Die andere transparente Glasplatte wurde unter Druck mit der ersten Platte in Kontakt gebracht, um die Zusammensetzungsprobe einzuschließen. Die resultierende Zelle wurde einem Zyklus aus einem Temperaturanstieg und einer Temperaturabsenkung zwischen 50 °C und 80 °C unterzogen. Bei einer Temperatur über 67 °C wurde ein opaker Zustand beobachtet, der eine Suspension des ungelösten Polymers beinhaltete. Bei einer Temperatur zwischen 38 °C und 67 °C wurde ein Zustand beobachtet, bei dem das ungelöste Polymer als eine Mizelle in der Flüssigkeit dispergierte, um transparent zu werden. Somit kann ein optisches Element oder eine Vorrichtung realisiert werden, die in der Lage ist, den Transmissionsgrad in Reaktion auf eine Temperaturveränderung zu steuern.
Die vorliegende Erfindung wurde detailliert in Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben und es ist aus dem Vorstehenden für Fachleute offensichtlich, dass Veränderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne von den breiteren Aspekten der vorliegenden Erfindung abzuweichen, und es sollen daher durch die beigefügten Ansprüchen alle derartigen Veränderungen und Modifikationen der Erfindung abdeckt sein, die in den wahren Geist der Erfindung fallen.

Claims

Blockpolymer vom ABC-Typ, das entsprechende Blöcke A, B und C enthält, wobei jeder eine Polyvinylether-Struktur aufweist, wobei die Grundeinheit der Polyvinylether-Struktur in jedem der Blöcke repräsentiert ist durch die folgende allgemeine Formel (1): Allgemeine Formel (1) -(CH₂-CH(OR¹))- (1)wobei R¹ ausgewählt ist aus linearen, verzweigten oder zyklischen Alkylgruppen mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, Phenyl (Ph), Pyridyl (Pyr), Ph-Ph, Ph-Pyr oder -(CH(R²)-CH(R³)-O)_l-R⁴ oder -(CH₂)_m-(O)_n-R⁴; der Wasserstoff in dem aromatischen Ring substituiert sein kann gegen eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, und der Kohlenstoff in dem aromatischen Ring gegen Stickstoff substituiert sein kann; l ausgewählt ist aus ganzen Zahlen von 1 bis 18, m ausgewählt ist aus ganzen Zahlen von 1 bis 36, n 0 oder 1 ist; R² und R³ jeweils unabhängig voneinander H oder CH, sind; R⁴ H, eine lineare, verzweigte oder zyklische Alkylgruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, Ph, Pyr, Ph-Ph, Ph-Pyr, -CHO, -CH₂CHO, -CO-CH=CH₂, -CO-C(CH₃)=CH₂ oder CH₂COOR⁵ enthält, mit der Maßgabe, dass wenn R⁴ etwas anderes als Wasserstoff ist, der Wasserstoff am Kohlenstoffatom substituiert sein kann gegen eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, F, Cl oder Br, und der Kohlenstoff in dem aromatischen Ring substituiert sein kann gegen Stickstoff; und R⁵ H oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen ist, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Blöcke A, B und C eine einzelne Grundeinheitsstruktur oder eine Mehrzahl an zufälligen Grundeinheitsstrukturen oder mehrere Grundeinheitsstrukturen mit allmählich ändernden Proportionen aufweist, und die Monomerstruktur oder das Copolymerisationsverhältnis der verzweigten Struktur in der Polymerkette in jedem der Blöcke A, B und C verschieden ist, und jeder der Blöcke A, B und C als Reaktion auf eine Temperaturänderung seine Eigenschaft von hydrophil zu hydrophob oder von hydrophob zu hydrophil ändert, und die Eigenschaftsänderung sequentiell erfolgt, zuerst in dem A-Block, dann in dem B-Block und zuletzt in dem C-Block, mit der Maßgabe, dass das Blockpolymer vom ABC-Typ nicht die folgende Struktur besitzt:
wobei i-Pr für i-Propyl steht, Et für Ethyl steht und x, y, z die Anzahl an Grundeinheiten bezeichnen.
Triblockpolymer-Verbindung vom ABC-Typ, repräsentiert durch die folgende allgemeine Formel (2): Allgemeine Formel (2) -[CH₂-CH(O-CH₂-CH₂-OCH₃)]_x-b-{[CH₂-CH(O-CH₂-CH₂-OC₂H₅)]_p-r-[CH₂-CH(O-CH₂-CH₂-OCH₃)]_q}_y-b-[CH₂-CH(O-CH₂-CH₂-OC₂H₅)]_z- wobei x + y + z 20 oder größer, aber 40.000 oder kleiner, p und q unabhängig voneinander 0,01 oder größer, aber 0,99 oder kleiner, p + q gleich 1 ist, b eine Blockstruktur repräsentiert und r eine zufällige Struktur repräsentiert.
Zusammensetzung, die ein Blockpolymer nach einem der Ansprüche 1 oder 2, ein Lösungsmittel und ein färbendes Material enthält.
Zusammensetzung nach Anspruch 3, die eine Mizelle ausbildet, wobei die Zusammensetzung eine Änderung von einem ersten Mizellenzustand zu einem zweiten, davon verschiedenen Mizellenzustand als Reaktion auf Stimulierung durchmacht, wobei die Stimulierung wenigstens eine ist aus einer Temperaturänderung, einem Aussetzen elektromagnetischer Wellen, einer pH-Änderung und einer Konzentrationsänderung.
Zusammensetzung nach Anspruch 4, wobei die Änderung verursacht wird durch eine Änderung in der Natur von wenigstens einem der Blöcke des Blockpolymers.
Zusammensetzung nach Anspruch 5 wobei die Änderung in der Natur des Blocks eine Änderung von einer hydrophoben Eigenschaft zu einer hydrophilen Eigenschaft, eine Änderung von einer hydrophilen Eigenschaft zu einer hydrophoben Eigenschaft, oder eine Änderung des Grads an hydrophiler Eigenschaft des Blockpolymers ist.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei die Änderung ausgewählt ist aus einer Änderung, die begleitet ist von einer kritischen Änderung bei der Viskosität, einer Änderung, die begleitet ist von einer kritischen Änderung bei dem Radius der Mizelle, und einer Änderung, die begleitet ist von einer Änderung vom Sol zum Gel.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei das Lösungsmittel Wasser oder ein wässriges Lösungsmittel ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 7, wobei der Radius der Mizelle 5 bis 100 nm beträgt.
Auf Stimulierung reagierende Tinten-Zusammensetzung, wobei die Tinten-Zusammensetzung die Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 3 bis 9 enthält und das färbende Material von Anspruch 1 ein Pigment ist.
Bilderzeugungs-Verfahren, das das Geben von Tinte auf ein Aufzeichnungsmedium enthält, um ein Bild darauf auszubilden, wobei die Tinte die Tinten-Zusammensetzung nach Anspruch 10 ist.
Bilderzeugungs-Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Tinten-Zusammensetzung auf eine Mehrzahl an Stimulierungen und Änderungen mit einer Mehrzahl an Mizellenzuständen gemäß der entsprechenden Stimulierung reagiert.
Bilderzeugungs-Verfahren nach Anspruch 12, enthaltend in Kontakt bringen der Tinten-Zusammensetzung mit einer Substanz oder Zusammensetzung, die in der Lage ist, die Tinten-Zusammensetzung auf einem Aufzeichnungsmedium zu stimulieren, um die Tinten-Zusammensetzung darauf zu fixieren, wodurch ein Bild erzeugt wird.
Bilderzeugungs-Verfahren nach Anspruch 11, enthaltend Anwenden von thermischer Energie auf die Tinte, um die Tinte auszustoßen.
Bilderzeugungs-Vorrichtung zum Erzeugen eines Bildes durch Ausstoßen einer Tinten-Zusammensetzung aus einem Tintenausstoßteil, um die Tinten-Zusammensetzung auf ein Aufzeichnungsmedium zu geben, wobei die Tinten-Zusammensetzung die Tinten-Zusammensetzung nach Anspruch 10 ist.
Bilderzeugungs-Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei die Vorrichtung ein Mittel zum in Kontakt bringen der Tinten-Zusammensetzung mit einer Substanz oder Zusammensetzung enthält, die in der Lage ist, die Tinten-Zusammensetzung zu stimulieren, und wobei die Tinten-Zusammensetzung als ein Ergebnis des Kontakts auf dem Aufzeichnungsmedium fixiert ist, um ein Bild auszubilden.
Aufzeichnungsmedium zum Ausbilden eines Bildes, wenn eine Tinte zu ihm gegeben wird, und wobei die Tinte die Tinten-Zusammensetzung nach Anspruch 10 ist, und eine Substanz oder Zusammensetzung, die die Tinten-Zusammensetzung stimuliert, auf dem Aufzeichnungsmedium bereitgestellt ist.
Informationsanzeige-Vorrichtung zum Anzeigen von Information, wobei die Vorrichtung eine Zusammensetzung verwendet, die eine reversible Änderung als Antwort auf eine Stimulierung durchmacht, und wobei die Zusammensetzung die Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 3 bis 9 ist.
Zusammensetzung, enthaltend eine Blockpolymer-Verbindung, ein Lösungsmittel und eine färbendes Material, dadurch gekennzeichnet, dass die Blockpolymer-Verbindung ausgewählt ist aus der Gruppe, die durch die folgenden allgemeinen Formeln (3), (4), (5), (6) und (7) repräsentiert ist: Allgemeine Formel (3) -[CH₂-CH(OCH₂CH₂-CH(CH₃)₂)]_x-b-[CH₂-CH(OCH₂CH₂-OC₂H₅)]_y- Allgemeine Formel (4) -[CH₂-CH(OCH₂CH₂-OCH₃)]_x-b-[CH₂-CH(OCH₂CH₂-OCH₂CH₂-OC₂H₅)]_y-b-[CH₂-CH(OCH₂CH₂-OC₂H₅)]_z- Allgemeine Formel (5) -[CH₂-CH OCH₂CH₂-OH)]_x-b-(CH₂-CH(OCH₂CH₂-OC₂H₅)]_y- Allgemeine Formel (6) -[CH₂-CH(OCH₂CH₂CH₂CH₂-OH)]_x-b-[CH₂-CH(OCH₂CH₂-OC₂H₅)]_y- Allgemeine Formel (7) -[CH₂-CH(OCH₂CH₂-OC₂H₅)]_x-b-[CH₂-CH(OCH₂CH₂-OCOC(CH₃)=CH₂]_y- wobei x + y + z 20 oder größer, aber 40.000 oder kleiner, p und q unabhängig voneinander 0,01 oder größer, aber 0,99 oder kleiner, p + q 1 ist, b eine Blockstruktur repräsentiert.