DE3239026C2

DE3239026C2 -

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Publication number: DE3239026C2
Application number: DE3239026A
Authority: DE
Inventors: Tadashi Yokohama Kanagawa Jp Fujii; Tomoyuki Chiba Jp Yamaguchi; Kakuji Kawasaki Kanagawa Jp Murakami; Tomiko Kawakami; Hiroko Tokio/Tokyo Jp Uenozono
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1981-10-21
Filing date: 1982-10-21
Publication date: 1987-09-24
Also published as: US4508570A; DE3239026A1

Description

Die Erfindung betrifft eine verbesserte wäßrige Tinte für den Tintenstrahldruck.

An Tinten für den Tintenstrahldruck werden im allgemeinen hohe Anforderungen gestellt. Um eine gute Tintentröpfchenbildung und Richtungssteuerung der ejektierten Tintentröpfchenströme zu ermöglichen, müssen die Viskosität, Oberflächenspannung, spezifische elektrische Leitfähigkeit und Dichte der Tinte innerhalb bestimmter Bereich liegen. Aus der Tinte dürfen sich ferner während längerer Lagerung oder in den Zeiträumen, in denen die Vorrichtung nicht in Betrieb ist, keine Niederschläge aufgrund von chemischen Änderungen oder anderer Ursachen abscheiden. Auch dürfen sich die physikalischen Eigenschaften der Tinte während der genannten Zeiträume nicht in anderer Weise ändern.

Der Durchmesser jeder Tintenstrahldüse in einem herkömmlichen Tintenstrahldrucker beträgt gewöhnlich 10 bis 60 µm und wenn die Düsen z. B. durch aus der Tinte abgeschiedene Niederschläge verstopft sind, können die Tintentröpfchen nicht mehr aus den Düsen ejektiert werden. Selbst wenn die Düsen nicht vollständig verstopft sind, jedoch feste Komponenten oder viskose Materialien in der Tinte um die Düse angelagert werden, oder die physikalischen Eigenschaften der Tinte sich ändern und von den Eigenschaften zum Zeitpunkt der Herstellung abweichen, lassen sich die gewünschte Druckqualität, Tintenstrahlstabilität und Tintenstrahl- Ansprechempfindlichkeit nicht erzielen.

Zweitens ist erwünscht, daß die Tinte ein gedrucktes Bild von hohem Kontrast und hoher Klarheit ergibt. Erhöht man jedoch den Prozentsatz des in der Tinte enthaltenen Farbstoffs, um den Bildkontrast zu verbessern, so werden die Düsen leicht von der Tinte verstopft. Unter diesen Umständen ist ein in dem Lösungmittel der Tinte gut löslicher Farbstoff mit hohem Extinktionskoeffizienten erwünscht.

Drittens ist es notwendig, daß das mit der Tinte gedruckte Bild schnell trocknet. Um zu verhindern, daß die Tinte bei abgeschaltetem Drucker in der Düse trocknet, ist in herkömmlichen Tinten für den Tintenstrahldruck eine vergleichsweise große Menge an Netzmitteln enthalten, weshalb zur Beschleunigung des Trocknens der gedruckten Bilder ein Spezialpapier mit hoher Tintenabsorptionsfähigkeit verwendet wird. Dies hat nicht nur eine beträchtliche Ausbreitung des Bildes zur Folge, sondern verhindert auch die Verwendung zahlreicher herkömmlicher Papiersorten.

Viertens muß die Tinte für den Tintenstrahldruck so gewählt werden, daß die gedruckten Bilder wasser-, licht- und abriebsbeständig sind.

Obwohl bereits zahlreiche Tinten für den Tintenstrahldruck bekannt sind (siehe z. B. DE-OS 29 48 309 und 30 23 417), steht bisher für die praktische Anwendung noch keine zufriedenstellende Tinte zur Verfügung, die den oben genannten Anforderungen genügt.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine wäßrige Tinte für den Tintenstrahldruck bereitzustellen, die keine Verstopfung der Düse bewirkt, bei längerer Lagerung keine Qualitätssänderung erfährt oder Niederschläge abscheidet, sondern ausgezeichnete Tintenstrahlstabilität aufweist, gute Tintenstrahl-Ansprechempfindlichkeit besitzt, ihre physikalischen Eigenschaften allenfalls geringfügig ändert, wenn sie über längere Zeit kontinuierlich rezirkuliert oder intermittierend angewandt wird, und gedruckte Bilder ergibt, die sich nicht ausbreiten und überlegene Wasserbeständigkeit, hohe Schärfe und gute Bilddichte besitzen.

Gegenstand der Erfindung ist die im Hauptanspruch gekennzeichnete wäßrige Tinte für den Tintenstrahldruck.

Bevorzugte Ausführungsformen dieser Strahldrucktinte sind in den Unteransprüchen genannt.

Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Tinte enthält als Hauptkomponenten (i) einen wasserlöslichen Direktfarbstoff und/oder sauren Farbstoff, (ii) einen mehrwertigen Alkohol und/oder einen Alkylether eines mehrwertigen Alkohols, (iii) Wasser und (iv) ein Polyoxyethylenalkylamin der Formel (I), das als wasserlösliches, nicht-ionisches Tensid dient:

wobei R¹ einen von einer Kohlenwasserstoffkette mit 16 bis 19 Kohlenstoffatomen abgeleiteten Rest bedeutet, m eine ganze Zahl von 0 bis 18 und n eine ganze Zahl von 0 bis 18 ist, wobei m + n den Wert 8 bis 18 hat.

In der Formel (I) ist R¹ ein von einer Kohlenwasserstoffkette mit 16 bis 19 Kohlenstoffatomen abgeleiteter Rest, vorzugsweise ein von einer ungesättigten Kohlenwasserstoffkette abgeleiteter Rest und insbesondere eine Oleyl-, Linoleyl- oder Linolenylgruppe.

Wenn in der Formel (I) die Zahl der Kohlenstoffatome oder die Werte von m und n die genannten Bereiche überschreiten, verstopft die Tinte die Düsen wenn sie längere Zeit nicht verwendet wird, und die Tintenstrahlstabilität sowie die Tintenstrahl- Ansprechempfindlichkeit werden beeinträchtigt.

Die Zusatzmenge an Polyoxyethylenalkylamin beträgt 0,01 bis 2,00 Gewichtsprozent, vorzugsweise 0,05 bis 1,00 Gewichtsprozent. Bei Verwendung von weniger als 0,01 Gewichtsprozent werden keine brauchbaren Ergebnisse erzielt, während bei Mengen von mehr als 2,00 Gewichtsprozent die Gefahr einer Verstopfung der Tintenstrahldüsen besteht, wenn die Vorrichtung über längere Zeit nicht in Betrieb ist, und außerdem die Tintenstrahlstabilität sowie die Tintenstrahl- Ansprechempfindlichkeit deutlich abnehmen.

Die Oberflächenspannung einer wäßrigen 0,01gewichtsprozentigen Lösung des Polyoxyethylenalkylamins beträgt weniger als 40 mN/m (bei 25°C). Gibt man jedoch einen der genannten Farbstoffe zu, so erhöht sich die Oberflächenspannung der wäßrigen Lösung auf 40 mN/m oder mehr bei 25°C. Selbstverständlich beträgt die Oberflächenspannung einer Tinte, in der das Polyoxyethylenalkylamin und der Farbstoff enthalten sind, 40 mN/m oder mehr bei 25°C. Dies bedeutet, daß das Polyoxyethylenalkylamin einen Komplex oder eine gemischte Micelle in Kombination mit dem Farbstoff bildet, wodurch eine stabilere Lösung in Wasser und Tinte als mit dem Farbstoff allein erhalten wird und somit die erfindungsgemäß gestellte Aufgabe gelöst werden kann. Um ein Ausbreiten des Bildes zu verhindern und die erforderliche Tintenstrahlstabilität zu gewährleisten, ist es erfindungsgemäß notwendig, die Oberflächenspannung der Tinte auf einen Wert von 40 mN/m (bei 25°C) oder mehr einzustellen.

Die erfindungsgemäß verwendeten Polyoxyethylenalkylamine besitzen außerordentlich hohe Hydrolysestabilität und Lösungstabilität in einer alkalischen Tinte, wenn der pH im Bereich von 9,0 bis 11,0 liegt. Der wasserlösliche Direktfarbstoff und der wasserlösliche saure Farbstoff zeigen ebenfalls hohe Lösungstabilität in einer Lösung mit einem pH von 9,0 bis 11,0. Gibt man das genannte Polyoxyethylenalkylamin zu einer Tinte mit einem derartigen pH, so nehmen die Löslichkeit und Lösungsstabilität der genannten Farbstoffe deutlich zu. Es ist daher wichtig, der Tinte das Polyoxyethylenalkylamin zusammen mit mindestens dem wasserlöslichen Direktfarbstoff oder dem wasserlöslichen sauren Farbstoff zuzusetzen und den pH der Tinte auf einen Bereich von 9,0 bis 11,0 einzustellen.

In einer anderen Ausführungsform enthält die erfindungsgemäße Tinte für den Tintenstrahldruck als Hauptkomponenten (i) einen wasserlöslichen Direktfarbstoff und/oder sauren Farbstoff (ii) Glycerin, (iii) Diethylenglykol, (iv) Wasser und (v) mindestens einen Polyoxyethylenalkylphenylether der Formel (II) oder einen Polyoxyethylenalkylether der Formel (III) die als wasserlösliche nichtionische Tenside dienen:

wobei R² einen von einer Kohlenwasserstoffkette mit 7 bis 12 Kohlenstoffatomen abgeleiteten Rest bedeutet und x eine ganze Zahl von 12 bis 20 ist;

wobei R³ und R⁴ jeweils einen von einer Kohlenwasserstoffkette mit 6 bis 8 Kohlenstoffatomen abgeleiteten Rest bedeuten und x eine ganze Zahl von 10 bis 15 ist.

Bei dieser Ausführungsform kann das oben beschriebene Polyoxyethylenalkylamin der Formel (I) in Kombination mit einem oder beiden der genannten wasserlöslichen nichtionischen Tenside verwendet werden.

Bei dieser Ausführungsform verwendet man vorzugsweise in der Tinte ein Lösungsmittelgemisch aus Glycerin und Diethylenglykol als Netzmittel. Hierdurch läßt sich die gewünschte Farbstrahlstabilität und Farbstrahl-Ansprechempfindlichtkeit erzielen. Durch Verwendung dieses Lösungsmittelgemisches läßt sich insbesondere die Farbstrahl- Ansprechempfindlichkeit wesentlich verbessern, wenn die Tinte längere Zeit nicht gebraucht wurde. Das Mischungsverhältnis von Glycerin zu Diethylenglykol beträgt vorzugsweise 1 : 1 bis 1 : 5.

Liegen bei den Polyoxyethylenalkylphenylethern der Formel (II) die Anzahl der Kohlenstoffatome in dem Rest R² und der Wert von x oberhalb der genannten Bereiche, werden die Düsen verstopft, wenn die Tinte längere Zeit nicht gebraucht wurde, und die Farbstrahlstabilität sowie die Farbstrahl-Ansprechempfindlichkeit werden beeinträchtigt. Um eine gewünschte Farbstrahlstabilität und Farbstrahl-Ansprechempfindlichkeit zu erzielen, enthält der Rest R² vorzugsweise 8 bis 10 Kohlenstoffatome und n ist vorzugsweise eine ganze Zahl von 13 bis 19.

Die Zusatzmenge des Polyoxyethylenalkylphenylethers beträgt 0,01 bis 1,00 Gewichtsprozent, insbesondere 0,05 bis 0,50 Gewichtsprozent. Bei Mengen von weniger als 0,01 Gewichtsprozent lassen sich keine brauchbaren Ergebnisse erzielen, während bei einer Menge von mehr als 1,00 Gewichtsprozent die Gefahr einer Verstopfung der Tintenstrahldüsen besteht, wenn die Vorrichtung längere Zeit nicht in Betrieb war, und die Farbstrahlstabilität sowie die Farbstrahl-Ansprechempfindlichkeit nehmen beträchtlich ab.

Die Zusatzmenge an Polyoxyethylenalkylphenylether variiert etwas in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur. Die oben genannte Menge von 0,01 bis 1,00 Gewichtsprozent ist bei einer Umgebungstemperatur von 15 bis 50°C anwendbar. Bei einer Umgebungstemperatur von 5 bis 10°C beträgt die Menge vorzugsweise 0,01 bis 0,50 Gewichtsprozent.

Wenn die Zusatzmenge an Polyoxyethylenalkylphenylether im Bereich von 0,01 bis 1,00 Gewichtsprozent liegt, betragen die Oberflächenspannung der wäßrigen Lösung des Polyoxyethylenalkylphenylethers und eines der oben genannten Farbstoffe sowie die Oberflächenspannung der Tinte, die den Polyoxyethylenalkylphenylether und den Farbstoff enthalten, beide 45 mN/m oder mehr bei 25°C. Dagegen beträgt die Oberflächenspannung einer wäßrigen Lösung des Polyoxyethylenalkylphenylethers ohne Farbstoff weniger als 45 mN/m bei 25°C, wenn die Polyoxyethylenalkylphenylethermenge 0,005 Gewichtsprozent beträgt. Dies bedeutet, daß der Polyoxyethylenalkylphenylether der Formel (II) einen Komplex oder eine gemischte Micelle in Kombination mit dem Farbstoff bildet, wodurch eine stabilere Lösung in Wasser und Tinte als mit dem Farbstoff allein erzielt wird und somit die erfindungsgemäß gestellte Aufgabe gelöst werden kann.

Die erfindungsgemäß verwendeteten Polyoxyethylenalkylphenylether der Formel (II) besitzen außerordentlich hohe Hydrolysestabilität und Lösungsstabilität in einer alkalischen Tinte, wenn der pH 9,0 bis 11,0 beträgt. Der wasserlösliche Direktfarbstoff und der wasserlösliche saure Farbstoff besitzen ebenfalls hohe Lösungsstabilität in einer Lösung mit einem pH von 9,0 bis 11,0. Gibt man daher den Polyoxyethylenalkylphenylether zu einer Tinte innerhalb dieses pH-Bereichs, so nehmen die Löslichkeit und Lösungsstabilität der genannten Farbstoffe beträchtlich zu.

Wenn in dem Polyoxyethylenalkyllether der Formel (III) die Zahl der Kohlenstoffatome in den Resten R³ und R⁴ und der Wert von y die genannten Bereiche überschreiten, werden die Düsen verstopft, wenn die Tinte längere Zeit nicht verwendet worden ist, und die Tintenstrahlstabilität sowie die Tintenstrahl-Ansprechempfindlich werden beeinträchtigt.

Die Zusatzmenge an Polyoxyethylenalkylether beträgt 0,01 bis 1,00 Gewichtsprozent, vorzugsweise 0,05 bis 0,80 Gewichtsprozent. Bei Mengen von weniger als 0,01 Gewichtsprozent werden keine brauchbaren Ergebnisse erzielt, während bei einer Menge von mehr als 1,00 Gewichtsprozent die Gefahr einer Verstopfung der Tintenstrahldüsen besteht, wenn die Vorrichtung längere Zeit nicht in Betrieb war, und die Tintenstrahlstabilität sowie die Tintenstrahl- Ansprechempfindlichkeit beträchtlich abnehmen.

Die Zusatzmenge an Polyoxyethylenalkylether variiert etwas in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur. Die genannte Menge von 0,01 bis 1,00 Gewichtsprozent ist bei einer Umgebungstemperatur von 15 bis 50°C anwendbar. Bei Umgebungstemperaturen von 5 bis 10°C beträgt die Menge vorzugsweise 0,01 bis 0,80 Gewichtsprozent.

Bei einer Zusatzmenge an Polyoxyethylenalkylether im Bereich von 0,01 bis 1,00 Gewichtsprozent betragen die Oberflächenspannung einer wäßrigen Lösung des Polyoxyethylenalkylethers und eines der oben genannten Farbstoffe sowie die Oberflächenspannung einer Tinte, die den Polyoxyethylenalkylether und den Farbstoff enthält, beide 40 mN/m oder mehr bei 25°C. Im Gegensatz dazu beträgt die Oberflächenspannung einer wäßrigen Lösung des Polyoxyethylenalkylethers ohne Farbstoff weniger als 40 mN/m bei 25°C, wenn die Polyoxyethylenalkylethermenge 0,003 Gewichtsprozent beträgt. Dies zeigt an, daß der Polyoxyethylenalkylether der Formel (III) einen Komplex oder eine gemischte Micelle in Kombination mit dem Farbstoff bildet, wodurch eine stabilere Lösung in Wasser und Tinte erhalten wird als mit dem Farbstoff allein und somit die erfindungsgemäß gestellte Aufgabe gelöst werden kann.

Die erfindungsgemäß verwendeten Polyoxyethylenalkylether der Formel (III) besitzen außerordentlich hohe Hydrolysestabilität und Lösungsstabilität in einer alkalischen Tinte, wenn der pH 9,0 bis 11,0 beträgt. Der wasserlösliche Direktfarbstoff und der wasserlösliche saure Farbstoff besitzen ebenfalls hohe Lösungsstabilität in einer Lösung mit einem pH von 9,0 bis 11,0. Bei Zusatz des Polyoxyethylenalkylethers zu einer Tinte innerhalb des genannten pH-Bereichs nehmen daher die Löslichkeit und Lösungsstabilität der genannten Farbstoffe deutlich zu.

Erfindungsgemäß bevorzugt verwendete Farbstoffe sind wasserlösliche Direktfarbstoffe und/oder wasserlösliche saure Farbstoffe. Diese Farbstoffe werden angewandt, indem man sie in geeignet gewählten Lösungsmitteln löst. Beispiele für repräsentative Farbstoffe sind im folgenden genannt, jedoch können selbstverständlich auch andere Farbstoffe mit ähnlichen chemischen Strukturen angewandt werden.

Direktfarbstoffe

C. I. Direct Yellow1, 8, 11,12, 24, 26, 27, 33, 39, 44, 50, 58, 85, 86, 88, 98, 100, 110 C. I. Direct Red1, 2, 4, 9, 11, 13, 17, 20, 23, 24, 28, 31, 33, 37, 39, 44, 62, 81, 83, 99, 227 C. I. Direct Blue1, 2, 6, 8, 15, 22, 25, 71, 76, 78, 86, 98, 108, 120, 192, 193, 194, 195, 196, 199, 200, 201, 202, 203, 207, 236, 237 C. I. Direct Black2, 4, 17, 19, 22, 32, 38, 51, 56, 62, 71, 74, 75, 77, 105, 108, 112, 154

Saure Farbstoffe

C. I. Acid Yellow7, 17, 23, 29, 42, 99 C. I. Acid Orange56, 64 C. I. Red18, 87, 92, 94 C. I. Acid Blue1, 7, 9, 234, 236 C. I. Acid Green12, 19, 27, 41 C. I. Acid Black1, 2, 7, 24, 94

Besonders bevorzugte wasserlösliche saure Farbstoffe sind Polyazofarbstoffe der folgenden allgemeinen Formeln (A), (B), (C) und (D):

wobei Q₁ und Q₂ jeweils unsubstiuierte Benzol- oder Naphthalinringe oder Benzol- und Naphthalinringe sind, die durch eine Amino-, Hydroxyl- oder Sulfogruppe substituiert sind, R₁ bis R₄ Wasserstoffatome oder Sulfogruppen bedeuten, wobei diese Sulfogruppen in Form von Natrium-, Kalium- oder quaternären Ammoniumsalzen vorliegen und jedes Molelül 2 bis 6 Sulfogruppen enthält;

wobei Q₃ und Q₆ jeweils unsubstituierte oder substituierte Phenyl- oder Naphthylgruppen sind, Q₄ und Q₅ jeweils unsubstituierte oder substituierte 1,4-Phenylen- oder Naphtyhlengruppen bedeuten, R₅ und R₆ jeweils Wasserstoffatome, Hydroxyl- oder Aminogruppen sind, R₇ und R₈ jeweils Wasserstoffatome oder Sulfogruppen darstellen, wobei diese Sulfogruppen in Form von Natrium-, Kalium- oder quaternären Ammoniumsalzen vorliegen und jedes Molekül 2 bis 6 Sulfogruppen enthält, x NH, N = N oder CH = CH bedeutet und n den Wert 0 oder 1 hat;

wobei Q₇ und Q₉ jeweils unsubstituierte oder substituierte Phenyl- oder Naphthylgruppen sind, Q₈ eine unsubstituierte oder substituierte 1,4-Phenylen-, 1,4-Naphthylen- oder 4,4'-Biphenylengruppe ist, R₉ und R₁₀ jeweils Wasserstoffatome, Hydroxyl- oder Aminogruppen bedeuten, R₁₁ und R₁₂ jeweils Wasserstoffatome oder Sulfogruppen sind, wobei diese Sulfogruppen in Form von Natrium-, Kalium- oder quaternären Ammoniumsalzen vorliegen und jedes Molekül 2 bis 6 Sulfogruppen enthält;

wobei Q₁₀ und Q₁₂ jeweils unsubstituierte oder substituierte Phenyl- oder Naphthylgruppen sind, Q₁₁ eine unsubstituierte oder substituierte 1,4-Phenylen-, 1,4-Naphthylen- oder 4,4'-Biphenylengruppe ist, R₁₃ und R₁₄ jeweils Wasserstoffatome, Hydroxyl- oder Aminogruppen bedeuten, R₁₅ und R₁₆ jeweils Wasserstoffatome oder Sulfogruppen sind, wobei diese Sulfogruppen in Form von Natrium-, Kalium- oder quaternären Ammoniumsalzen vorliegen und jedes Molekül 2 bis 6 Sulfogruppen enthält.

Spezielle Beispiele für Farbstoffe der Formel (A) sind:

Spezielle Beispiele für Farbstoffe der Formel (B) sind:

Ein spezielles Beispiel für Farbstoffe der Formel (C) ist:

Ein spezielles Beispiel für Farbstoffe der Formel (D) ist:

Als mehrwertige Alkohole können erfindungsgemäß z. B. Ethylenglykol, Diethylenglykol, Triethylenglykol, Propylenglykol, Glycerin und Polyethylenglykole verwendet werden.

Geeignete Alkylether von mehrwertigen Alkoholen sind z. B. Ethylenglykolmonoethylether, Ethylenglykolmonobutylether, Diethylenglykolmonomethylether, Diethylenglykolmonoethylether, Diethylenglykolmonobutylether, Triethylenglykolmonomethylether und Triethylenglykolmonoethylether.

Die mehrwertigen Alkohole und ihre Alkylether können auch als Lösungsmittelgemische mit Glycerin eingesetzt werden. Glycerin und Diethylenglykol stellen ein besonders wirksames Lösungsmittelgemisch dar.

Insbesondere im Fall der zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Tinte, in der mindestens ein wasserlösliches nicht-ionisches Tensid der Formel (II) und ein weiteres wasserlösliches nicht-ionisches Tensid der Formel (III) angewandt wird, verwendet man ein Lösungsmittelgemisch aus Glycerin und Diethylenglykol als Netzmittel. Setzt man jedoch einen der genannten mehrwertigen Alkohole bzw. einen Alkylether dieser mehrwertigen Alkohole in Kombination mit dem Lösungsmittelgemisch aus Glycerin und Diethylenglykol ein, so beträgt der Maximalgehalt des jeweiligen mehrwertigen Alkohols bzw. seines Alkylethers 40 Gewichtsprozent des Gesamtgewichts des Netzmittels.

Erfindungsgemäß wird Wasser als Lösungsmittelkomponente verwendet, jedoch ist es möglich, die folgenden wasserlöslichen organischen Lösungsmittel im Gemisch mit Wasser einzusetzen: Amine, wie Triethanolamin; Verbindungen mit stickstoffhaltigen heterocyclischen Ringen, wie N-Methyl-2-pyrrolidon, 2-Pyrrolidon, 1,3-Dimethylimidazolidinon; intermolekulare Ester von Hydroxycarbonsäuren, z. B. Valerolactone und Caprolactone; und Cellosolveacetate, wie Ethylenglykolmonomethyletheracetat.

Als Viskositätsregler können erfindungsgemäß gegebenenfalls beliebige Materialien verwendet werden, solange sie die verwendeten Lösungsmittel und Farbstoffe nicht negativ beeinflussen. Geeignete Chemikalien sind z. B. Polyvinylalkohol, Hydroxyethylcellulose, Carboxymethylcellulose, Methylcellulose, wasserlösliche Acrylharze, Gummiarabicum, Dextrin, Casein, Pectin, Traganthgummi und Polyvinylpyrrolidon.

Als pH-Regler können erfindungsgemäß gegebenenfalls beliebige Materialien verwendet werden, solange sie keinen negativen Einfluß auf die Tinte ausüben und den pH der Tinte auf einen Bereich von 9,0 bis 11,0 einstellen können.

Beispiele für derartige pH-Regler sind Amine, wie Diethanolamin und Triethanolamin, Alkalimetallhydroxide, wie Natrium- und Kaliumhydroxid, sowie Ammoniumhydroxid.

Weitere gegebenenfalls verwendbare Additive sind im folgenden genannt.

Um die spezifische elektrische Leitfähigkeit der Tinte bei über 1 m Ω^-1 · cm^-1 (bei 25°C) zu halten, werden spezifische elektrische Leitfähigkeitsregler verwendet. Beispiele sind anorganische Salze, wie Kaliumchlorid, Ammoniumchorid, Natriumsulfat und Natriumcarbonat, wasserlösliche Amine, wie Triethanolamin, und quaternäre Ammoniumsalze, wie Tetramethylammoniumbromid.

Als Chelatbildner können z. B. die folgenden Chemikalien verwendet werden: Dinatriumehtylendiamintetraacetat, Trinatriumnitrilotriacetat, Hydroxyethylethylendiamintrinatriumacetat, Diethylentriaminopentanatriumacetat und Uracildinatriumacetat.

Als Rostschutzmittel für die Düsen können z. B. die folgenden Chemikalien verwendet werden: Hydrogensulfite, Natriumthiosulfat, Ammoniumthioglykat, Diisopropylammoniumnitrit, Pentaerythrittetranitrat und Dicyclohexylammoniumnitrit.

Als wasserlösliche Konservierungsstoffe und Antischimmelmittel eignen sich z. B. die folgenden Chemikalien: 2,2-Dimethyl-6-acetoxy-dioxan-1,3, Dehydronatriumacetat, p-Hydroxybenzoesäurebutylester, Kaliumsorbat, 2-Pyridinthiol-1-oxidnatriumsalz und anionische Tenside.

Andere Additive, z. B. wasserlösliche UV-Absorptionsmittel, wasserlösliche IR-Absorptionsmittel und magnetische Fluide, in denen ultrafeine Magnetteilchen dispergiert sind, können gegebenenfalls in spezifischen Ausführungsformen von wäßrigen Tinten für den Tintenstrahldruck oder bei Verwendung in speziellen Vorrichtungen eingesetzt werden.

In den folgenden Beispielen 1 bis 7 sind bevorzugte Ausführungsformen von wäßrigen Tinten für den Tintenstrahldruck, die ein Polyoxyethylenalkylamin der Formel (I) enthalten, näher erläutert.

Beispiel 1

Ein Gemisch der folgenden Komponenten wird auf 70°C erhitzt, bis zur vollständigen Lösung gerührt und dann zweimal durch ein Membranfilter mit einer Maschenweite von 0,45 µm filtriert, wobei eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen wäßrigen Tinte für den Tintenstrahldruck erhalten wird:

Gew.-% C. I. Direktschwarz 154 3,30 Polyethylenglykol 20015,00 Polyoxyethylenoleylamin
(mit 10 Ethylenoxidgruppen) 0,50 Dehydronatriumacetat 0,20 Natriumthiosulfat 0,01 Ethylendiamintetranatriumacetat 0,01 Ionen-ausgetauschtes Wasser80,98

Die erhaltene Tinte hat folgende Eigenschaften:

Oberflächenspannungγ = 47,0 mN/m (25°C) Viskositätη = 1,65 mPas (30°C) pH = 10,2 (25°C) Spezifische Leitfähigkeit = 2,2 mΩ^-1·cm^-1 (25°C)

Die Tinte wird folgenden Tests unterworfen:

1) Bildklarheit und Bildtrocknungstest

Die Tinte wird aus einer Düse mit einem Innendurchmesser von 30 µm unter Schwingungen mit einer Frequenz von 100 kHz verspritzt. Durch die Schwingungen wird der Tintenstrahl in einzelne Tröpfchen unterbrochen und trifft dann auf ein handelsübliches Qualitätspapier. Auf dem Papier entstehen klare Bilder. Die zum Trocknen des gedruckten Bildes erforderliche Zeit beträgt bei normaler Raumtemperatur und Feuchtigkeit nicht mehr als 10 Sekunden.

2) Haltbarkeitstest

Proben der Tinte werden dicht in Glasbehältern verschlossen und den folgenden Lagerungstests unterzogen:

a) 1monatige Lagerung bei -20°C
b) 1monatige Lagerung bei 4°C
c) 1jährige Lagerung bei 20°C und
d) 1wöchige Lagerung bei 90°C.

In all diesen Lagerungsversuchen ist keine Abscheidung von Niederschlägen aus der Tinte zu beobachten. Auch die Eigenschaften und die Farbe der Tinte ändern sich nicht.

3) Tintentröpfchenstrahl-Stabilitätstest

Der Tintenstrahldruck wird in dem oben beschriebenen Bildklarheits- und Bildtrocknungstest kontinuierlich 1000 Stunden durchgeführt. Hierbei ist keine Verstopfung der Düse oder Änderung der Ejektionsrichtung der Tintentröpfchen zu beobachten, sondern die Druckbedingungen bleiben stabil.

4) Tintentröpfchenstrahl-Ansprechempfindlichkeitstest

Nachdem der Tintenstrahldruck wie unter (1) durchgeführt worden ist, läßt man die Vorrichtung und die Tinte 1 Monat bei Raumtemperatur und -feuchtigkeit stehen. Hierauf wiederholt man den Tintenstrahldruck unter den in (1) genannten Bedingungen. Wie unter (3) ist keine Änderung der Tintentröpfchenstrahlstabilität zu beobachten.

Der beschriebene Test wird auf dieselbe Weise wiederholt, jedoch läßt man die Vorrichtung und die Tinte 1 Woche bei 40°C, 30 % rF stehen, anstelle des Stehenlassens für 1 Monat bei Raumtemperatur und -feuchtigkeit. Auch hier ist keine Änderung der Tintentröpfchenstrahlstabilität zu beobachten.

Beispiel 2

Beispiel 1 wird wiederholt, jedoch ersetzt man die Komponenten der Tinte von Beispiel 1 durch die folgenden Komponenten:

Gew.-% C. I. Direktschwarz 19 3,00 Polyethylenglykol 20013,00 Triethylenglykolmonomethylether 3,00 Polyoxyethylenlinoleylamin
(mit 12 Ethylenoxidgruppen) 0,01 2,2-Dimethyl-6-acetoxy-dioxan-1,3 0,20 Ethylendiamintetranatriumacetat 0,01 Ionen-ausgestauschtes Wasser80,78

Die Tinte hat folgende Eigenschaften:

Oberflächenspannungγ = 52,0 mN/m (25°C) Viskositätη = 1,70 mPas (30°C) pH = 10,5 (25°C) Spezifische elektrische Leitfähigkeit = 2,5 mΩ^-1·cm^-1 (25°C)

Beispiel 3

Beispiel 1 wird wiederholt, jedoch ersetzt man die Komponenten der Tinte von Beispiel 1 durch folgende Komponenten:

Gew.-% C. I. Direktschwarz 19 3,50 Glycerin 3,75 Diethylenglykol11,25 Polyoxyethylenoleylamin
(mit 15 Ethylenoxidgruppen) 0,70 2-Pyridinthiol-1-oxid-natriumsalz 0,30 Ionen-ausgetauschtes Wasser80,50

Die Tinte hat folgende Eigenschaften:

Oberflächenspannungγ = 45,0 mN/m (25°C) Viskositätη = 1,60 mPas (30°C) pH = 10,5 (25°C) Spezifische elektrische Leitfähigkeit = 2,3 mΩ^-1·cm^-1 (25°C)

Beispiel 4

Gew.-%

Farbstoff (C-1)
Glycerin 3,75 Polyethylenglykol 20011,25 Polyoxyethylenoleylamin
(mit 12 Ethylenoxidgruppen) 0,50 Konservierungsmittel und Antischimmelmittel 0,20 Ionen-ausgetauschtes Wasser80,80

Die Tinte hat folgende Eigenschaften:

Oberflächenspannungγ = 48,0 mN/m (25°C) Viskositätη = 1,60 mPas (30°C) pH = 10,5 (25°C) Spezifische elektrische Leitfähigkeit = 2,8 mΩ^-1·cm^-1 (25°C)

Beispiel 5

Gew.-% C. I. Acid Yellow 23 3,00 Glycerin 5,00 Ethylenglykol10,00 Triethanolamin 0,20 Polyoxyethylenoleylamin
(mit 15 Ethylenoxidgruppen) 0,50 Konservierungsmittel und Antischimmelmittel 0,20 Ionen-ausgestauschtes Wasser81,10

Die Tinte hat folgende Eigenschaften:

Oberflächenspannungγ = 51,0 mN/m (25°C) Viskositätη = 1,65 mPas (30°C) pH = 9,8 (25°C) Spezifische elektrische Leitfähigkeit = 3,7 mΩ^-1·cm^-1 (25°C)

Beispiel 6

Beispiel 1 wird wiederholt, jedoch ersetzt man die Komponenten der Tinte von Beispiel 1 durch folgende Komponenten: Gew.-% C. I. Acid Red 92 3,00 Glycerin 5,00 Polyethylenglycol 20010,00 Triethanolamin 0,20 Polyoxyethylenoleylamin
(mit 15 Ethylenoxidgruppen) 0,30 Dehydronatriumacetat 0,20 Ionenausgetauschtes Wasser81,30

Die Tinte hat folgende Eigenschaften:

Oberflächenspannungγ = 53,0 mN/m (25°C) Viskositätη = 1,66 mPas (30°C) pH = 9,9 (25°C) Spezifische elektrische Leitfähigkeit = 3,3 mΩ^-1·cm^-1 (25°C)

Beispiel 7

Gew.-% C. I. Acid Blue 9 3,00 Polyethylenglykol 20015,00 Triethanolamin 0,20 Polyoxyethylenoleylamin
(mit 10 Ethylenoxidgruppen) 0,10 Konservierungsmittel und Antischimmelmittel 0,30 Ionen-ausgetauschtes Wasser81,40

Die Tinte hat folgende Eigenschaften:

Oberflächenspannungγ = 55,0 mN/m (25°C) Viskositätη = 1,56 mPas (30°C) pH = 9,8 (25°C) Spezifische elektrische Leitfähigkeit = 3,0 m Ω^-1 · cm^-1 (25°C)

In den folgenden Beispielen 8 bis 13 sind bevorzugte Ausführungsformen von wäßrigen Tinten für den Tintenstrahldruck erläutert, die einen Polyoxyethylenalkylphenylether der Formel (II) oder einen Polyoxyethylenalkylether der Formel (III) enthalten.

Beispiel 8

Gew.-% C. I. Direktschwarz 19 3,25 Glycerin 4,00 Diethylenglykol16,00 Polyoxyethylennonylphenylether
(mit 18 Ethylenoxidgruppen) 0,40 2-Pyridinthiol-1-oxid-natrimsalz 0,30 Ethylendiamintetranatriumacetat 0,01 Ionen-ausgetauschtes Wasser76,04

Die Tinte hat folgende Eigenschaften:

Oberflächenspannungγ = 47,0 mN/m (25°C) Viskositätη = 1,8 mPas (30°C) pH = 10,3 (25°C) Spezifische elektrische Leitfähigkeit = 2,3 m Ω^-1 · cm^-1 (25°C)

Beispiel 9

Gew.-% C. I. Direktschwarz 19 3,00 Glycerin 6,00 Diethylenglykol12,00 Polyoxyethylenalkylether
(Addukt eines sekundären Alkohols mit 15 Kohlenstoffatomen mit einem Polyoxyethylenoxid mit 12 Ethylenoxidgruppen) 0,30 Konservierungsmittel und Antischimmelmittel 0,20 Ionen-ausgetauschtes Wasser78,50

Die Tinte hat folgende Eigenschaften:

Oberflächenspannungγ = 48,0 mN/m (25°C) Viskositätη = 1,7 mPas (30°C) pH = 10,1 (25°C) Spezifische elektrische Leitfähigkeit = 2,0 m Ω^-1 · cm^-1 (25°C)

Beispiel 10

Gew.-% C. I. Direktschwarz 19 3,25 Glycerin 6,67 Diethylenglykol13,33 Polyoxyethylenoleylamin
(mit 12 Ethylenoxidgruppen) 0,50 Polyoxyethylennonylphenylether
(mit 15 Ethylenoxidgruppen) 0,30 Konservierungsmittel und Antischimmelmittel 0,30 Ethylendiamintetranatriumacetat 0,01 Ionen-ausgetauschtes Wasser75,64

Die Tinte hat folgende Eigenschaften:

Oberflächenspannungγ = 46,0 mN/m (25°C) Viskositätη = 1,8 mPas (30°C) pH = 10,3 (25°C) Spezifische elektrische Leitfähigkeit = 2,3 m Ω^-1 · cm^-1 (25°C)

Beispiel 11

Gew.-%

(Farbstoff C-1) Glycerin7,70 Diethylenglykol7,70 Tiethylenglykolmonomethylether6,60 Polyoxyethylenoleylamin
(mit 15 Ethylenoxidgruppen) 0,70 Polyoxyethylenalkylether
(Addukt eines sekundären Alkohols mit 17 Kohlenstoffatomen mit Polyoxyethylenoxid mit 14 Ethylenoxidgruppen) 0,15 2-Pyridinthiol-1-oxid-natriumsalz 0,30 Ionen-ausgetauschtes Wasser73,60

Die Tinte hat folgende Eigenschaften:

Oberflächenspannungγ = 43,0 mN/m (25°C) Viskositätη = 1,9 mPas (30°C) pH = 10,1 (25°C) Spezifische elektrische Leitfähigkeit = 2,0 m Ω^-1 · cm^-1 (25°C)

Beispiel 12

Gew.-% C. I. Acid Red 94 3,00 Glycerin 7,00 Diethylenglykol14,00 Triethanolamin 0,20 Polyoxyethylenoctylphenylether
(mit 15 Ethylenoxidgruppen) 0,40 2,2-Dimethyl-6-acetoxy-dioxan-1,3 0,20 Ionen-ausgetauschtes Wasser75,20

Die Tinte hat folgende Eigenschaften:

Oberflächenspannungγ = 48,0 mN/m (25°C) Viskositätη = 1,9 mPas (30°C) pH = 9,8 (25°C) Spezifische elektrische Leitfähigkeit = 3,3 m Ω^-1 · cm^-1 (25°C)

Beispiel 13

Gew.-% C. I. Acid Red Blue 3,00 Glycerin 5,50 Diethylenglykol16,50 Triethanolamin 0,20 Polyoxyethylenalkylether
(Addukt eines sekundären Alkohols
mit 15 Kohlenstoffatomen mit Poly-
oxyethylenoxid mit 12 Ethylenoxidgruppen 0,15 Polyoxyethylennonylphenylether
(mit 18 Ethylenoxidgruppen) 0,45 Konservierungsmittel und Antischimmelmittel 0,30 Ionen-ausgetauschtes Wasser73,90

Die Tinte hat folgende Eigenschaften:

Oberflächenspannungγ = 46,0 mN/m (25°C) Viskositätη = 1,9 mPas (30°C) pH = 9,8 (25°C) Spezifische elektrische Leitfähigkeit = 3,0 m Ω^-1 · cm^-1 (25°C)

Vergleichsbeispiel 1

Gew.-% C. I. Direktschwarz 154 3,30 Polyethylenglykol 20015,00 Dehydronatriumacetat 0,20 Natriumthiosulfat 0,01 Ethylendiamintetranatriumacetat 0,01 Ionen-ausgetauschtes Wasser81,48

Die Tinte hat folgende Eigenschaften:

Oberflächenspannungγ = 58,0 mN/m (25°C) Viskositätη = 1,65 mPas (30°C) pH = 10,1 (25°C) Spezifische elektrische Leitfähigkeit = 2,2 m Ω^-1 · cm^-1 (25°C)

Vergleichsbeispiel 2

Gew.-% C. I. Direktschwarz 19 3,00 Polyethylenglykol13,00 Triethylenglykol 3,00 2,2-Dimethyl-6-acetoxy-dioxan-1,3 0,20 Ethylendiamintetranatriumacetat 0,01 Ionen-ausgetauschtes Wasser80,79

Die Tinte hat folgende Eigenschaften:

Oberflächenspannungγ = 55,0 mN/m (25°C) Viskositätη = 1,7 mPas (30°C) pH = 10,5 (25°C) Spezifische elektrische Leitfähigkeit = 2,5 m Ω^-1 · cm^-1 (25°C)

Vergleichsbeispiel 3

Gew.-% C. I. Direktschwarz 19 3,50 Glycerin 3,75 Diethylenglykol11,25 2-Pyridinthiol-1-oxid-natriumsalz 0,30 Ionen-ausgetauschtes Wasser81,20

Die Tinte hat folgende Eigenschaften

Oberflächenspannungγ = 63,0 mN/m (25°C) Viskositätη = 1,60 mPas (30°C) pH = 10,5 (25°C) Spezifische elektrische Leitfähigkeit = 2,3 m Ω^-1 · cm^-1 (25°C)

Vergleichsbeispiel 4

Gew.-% C. I. Direktschwarz 19 3,00 Polyethylenglykol 20020,00 Polyoxyethylennonylphenylether 0,80 2-Pyridinthiol-1-oxid-natriumsalz 0,30 Ionen-ausgetauschtes Wasser75,90

Die Tinte hat folgende Eigenschaften:

Oberflächenspannungq = 45,0 mN/m (25°C) Viskositätη = 1,80 mPas (30°C) pH = 9,8 (25°C) Spezifische elektrische Leitfähigkeit = 2,2 m Ω^-1 · cm^-1 (25°C)

Die Tinten der Beispiele 2 bis 13 und Vergleichsbeispiele 1 bis 4 werden demselben Tintentröpfchenstrahl-Ansprechempfindlichkeitstest wie in Beispiel 1 unterzogen. Hierbei werden in den Beispielen 2 bis 13 ähnlich gute Ergebnisse wie in Beispiel 1 erzielt. Dagegen werden in den Vergleichsbeispielen 1 bis 4 die Düsen teilweise verstopft, wenn man die Vorrichtung und die Tinte 1 Woche bei normaler Raumtemperatur und Feuchtigkeit stehen läßt, oder wenn man die Vorrichtung und die Tinte 1 Tag bei 40°C/ 30% rF stehen läßt, wodurch die Richtung der ejektierten Tintentröpfchen extrem instabil wird und ein normaler Tintenstrahldruck unmöglich wird.

Claims

1. Wäßrige Tinte für den Tintenstrahldruck, enthaltend (i) einen wasserlöslichen Farbstoff, (ii) mindestens einen mehrwertigen Alkohol und/oder einen Alkylether davon, (iii) Wasser, (iv) mindestens ein wasserlösliches, nicht-ionisches Tensid sowie gegebenenfalls (v) zusätzlich ein oder mehrere Additive aus der Gruppe der pH-Regler, die spezifische elektrische Leitfähigkeit einstellenden Mittel, Chelatbildner, Rostschutzmittel, wasserlöslichen Konservierungsmittel bzw. Antischimmelmittel, wasserlöslichen UV-Absorptionsmittel, wasserlöslichen IR-Absorptionsmittel und magnetischen Fluide, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Tensid 0,01 bis 2,00 Gewichtsprozent mindestens eines Polyoxyethylenalkylamins der Formes (I) in der R¹ einen von einer Kohlenwasserstoffkette mit 16 bis 19 Kohlenstoffatomen abgeleiteten Rest bedeutet, m eine ganze Zahl von 0 bis 18 und n eine ganze Zahl von 0 bis 18 ist, wobei m + n den Wert 8 bis 18 hat; 0,01 bis 1,00 Gewichtsprozent mindestens eines Polyoxyethylenalkylphenylethers der Formel (II) in der R² einen von einer Kohlenwasserstoffkette mit 7 bis 12 Kohlenstoffatomen abgeleiteten Rest bedeutet und x eine ganze Zahl von 12 bis 20 ist; und/oder 0,01 bis 1,00 Gewichtsprozent mindestens eines Polyoxyethylenalkylethers der Formel (III) in der R³ und R⁴ jeweils einen von einer Kohlenwasserstoffkette mit 6 bis 8 Kohlenstoffatomen abgeleiteten Rest bedeuten und y eine ganze Zahl von 10 bis 15 ist, enthält.

2. Tinte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Tensid ein Polyoxyethylenalkylamin der Formel (I) ist, in der R¹ einen ungesättigten Kohlenwasserstoffrest bedeutet.

3. Tinte nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der mehrwertige Alkohol Glycerin und der Alkylether des mehrwertigen Alkohols Diethylenglykol ist.

4. Tinte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ihr pH 9,0 bis 11,0 beträgt

5. Tinte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der ungesättigte Kohlenwasserstoffrest eine Oleyl-, Linoleyl- oder Linolenylgruppe ist.

6. Tinte nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischungsverhältnis von Glycerin zu Diethylenglykol 1 : 1 bis 1 : 5 beträgt.

7. Tinte nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem einen von Glycerin verschiedenen mehrwertigen Alkohol oder einen von Diethylenglykol verschiedenen Alkylether davon enthält, wobei die Menge des mehrwertigen Alkohols und/oder Alkylethers nicht mehr als 40 Gewichtsprozent des Gesamtgewichts von Glycerin und Diethylenglykol beträgt.

8. Tinte nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der wasserlösliche Farbstoff ein Direktfarbstoff ist.

9. Tinte nach einem der Ansrüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichtnet, daß der wasserlösliche Farbstoff ein saurer Farbstoff der Formel ist, in der Q₁ und Q₂ jeweils unsubstituierte Benzol- oder Naphtalinringe oder Benzol- oder Naphtalinringe sind, die durch Amino-, Hydroxyl- oder Sulfogruppen substituiert sind R₁ bis R₄ jeweils Wasserstoffatome oder Sulfogruppen bedeuten, wobei die Sulfogruppen in Form von Natrium-, Kalium- oder quaternären Ammoniumsalzen vorliegen und jedes Molekül 2 bis 6 Sulfogruppen enthält.

10. Tinte nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der wasserlösliche Farbstoff ein saurer Farbstoff der Formel ist, in der Q₃ und Q₆ jeweils unsubstituierte oder substituierte Phenyl- oder Naphthylgruppen sind, Q₄ und Q₅ jeweils unsubstituierte oder substituierte 1,4-Phenylen- oder Naphthylengruppen bedeuten R₅ und R₆ jeweils Wasserstoffatome, Hydroxyl- oder Aminogruppen darstellen, R₇ und R₈ jeweils Wasserstoffatome oder Sulfogruppen sind, wobei die Sulfogruppen in Form von Natrium-, Kalium oder qaternären Ammoniumsalzen vorliegen und jedes Molekül 2 bis 6 Sulfogruppen enthält, x NH, N=N oder CH=CH bedeutet und n den Wert 0 oder 1 hat.

11. Tinte nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der wasserlösliche Farbstoff ein saurer Farbstoff der Formel ist, in der Q₇ und Q₉ jeweils unsubstituierte oder substituierte Phenyl- oder Naphthylgruppen sind, Q₈ eine unsubstituierte oder substituierte 1,4-Phenylen-, 1,4-Naphthylen- oder 4,4′-Biphenylengruppe ist, R₉ und R₁₀ jeweils Wasserstoffatome, Hydroxyl- oder Aminogruppen bedeuten, R₁₁ und R₁₂ jeweils Wasserstoffatome oder Sulfogruppen sind, wobei die Sulfogruppen in Form von Natrium-, Kalium- oder quaternären Ammoniumsalzen vorliegen und jedes Molekül 2 bis 6 Sulfogruppen enthält.

12. Tinte nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der wasserlösliche Farbstoff ein saurer Farbstoff der Formel ist, in der Q₁₀ und Q₁₂ jeweils unsubstituierte oder substituierte Phenyl- oder Naphtylgruppen sind, Q₁₁ eine unsubstituierte oder substituierte 1,4-Phenylen-, 1,4-Naphthylen- oder 4,4'-Biphenylengruppe ist, R₁₃ und R₁₄ jeweils Wasserstoffatome, Hydroxyl- oder Aminogruppen sind, R₁₅ und R₁₆ jeweils Wasserstoffatome oder Sulfogruppen bedeuten, wobei diese Sulfogruppen in Form von Natrium-, Kalium- oder qaternären Ammoniumsalzen vorliegen und jedes Molekül 2 bis 6 Sulfogruppen enthält.