DE3410855A1

DE3410855A1 - Aufzeichnungsfluessigkeit

Info

Publication number: DE3410855A1
Application number: DE19843410855
Authority: DE
Inventors: Masahiro Funabashi Chiba Haruta; Kazuo Urawa Saitama Iwata; Keiko Atsugi Kanagawa Nakousai; Tadayuki Atsugi Kanagawa Nakousai
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1983-03-24
Filing date: 1984-03-23
Publication date: 1984-09-27
Also published as: US4585484A; DE3410855C2; GB2140020A; GB2140020B; HK70291A; GB8407504D0

Description

Beschreibung

Aufzeichnungsflüssigkeit

Die Erfindung betrifft eine neue Aufzeichnungsflüssigkeit, die sich insbesondere für Aufzeichnüngssysteme eignet, bei denen eine Aufzeichnungsflüssigkeit durch feine, an einem Aufzeichnungskopf vorgesehene Düsen abgegeben wird und in Form von Tröpfchen auf die Aufzeichnungsunterlage fliegt.

Für Schreibgeräte, wie Füllfederhalter, Faserschreiber und dergleichen, mit denen Schreibvorgänge auf Schreibunterlagen, wie Papier, durchgeführt werden, werden verschiedenartige Tinten eingesetzt, bei denen es sich um in Wasser oder organischen Lösungsmitteln gelöste Farbstoffe handelt.

Beim sogenannten Tintenstrahl-Aufzeichnungsverfahren, bei dem eine in einem Aufzeichnungskopf enthaltene Flüssigkeit aufgrund von Vibration eines piezovibrierenden Elements oder aufgrund elektrostatischer Anziehung durch Anlegen einer hohen Spannung abgegeben und dadurch der Aufzeichnungsvorgang durchgeführt wird, werden Lösungen verschiedener Farbstoffe in Wasser oder organischen Lösungs-

mitteln verwendet. Im Vergleich zu Tinten für stationäre Schreibgeräte, wie Füllfederhalter oder Faserschreiber, werden an Aufzeichnungsflüssigkeiten für Tintenstrahl-Aufzeichnungsverfahren wesentlich strengere Anforderungen in bezug auf eine grosse Anzahl von Eigenschaften gestellt.

Bei derartigen Tintenstrahl-Aufzeichnungsverfahren werden Tröpfchen einer als Tinte bezeichneten Aufzeichnungsflüssigkeit auf eine Aufzeichnungsunterlage gespritzt. Diese Tröpfchen bleiben dann auf der Unterlage haften. Die Grundbestandteile von derartigen Aufzeichnungsflüssigkeiten sind ein Aufzeichnungsmittel (es werden Farbstoffe oder Pigmente verwendet) und ein flüssiges Medium zum Dispergieren dieses Mittels (es werden Wasser und verschiedene organische Lösungsmittel oder Gemische davon verwendet). Ferner können gegebenenfalls verschiedene Additive enthalten sein.

Für derartige Aufzeichnungsverfahren stehen je nach Art der Tröpfchenbildung und der Art der Kontrolle der Flugrichtung der Tröpfchen verschiedene Systeme zur Verfügung. Fig. 1 erläutert ein Beispiel für derartige Systeme.

In der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung werden Aufzeichnungssignale zum Aufzeichnungskopf mit einem piezovibrierenden Element übertragen. Entsprechend diesen Signalen

werden Tröpfchen einer Aufzeichnungsflüssigkeit erzeugt, was den Aufzeichnungsvorgang bewirkt. In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 einen. Aufzeichnungskopf mit einem piezovibrierenden Element 2a, einer Vibrationsplatte 2b, einem Einlass 3 für die Aufzeichnungsflüssigkeit, einer Flüssigkeitskammer 4 innerhalb des Kopfs und einer Abgabeöffnung "In die Flüssigkeitskammer 4 wird eine im Vorratsbehälter 6 aufbewahrte Aufzeichnungsflüssigkeit 7 durch eine Zufuhrleitung 8 eingespeist. Gegebenenfalls kann im Verlauf der Zufuhrleitung eine zwischengeschaltete Behandlungsvorrichtung 9, z.B. eine Pumpe oder ein Filter, vorgesehen sein. An das piezovibrierende Element 2a wird ein aus dem Aufzeichnungssignal mittels der Signalverarbeitungsvorrichtung 10 (z.B. Impulsumwandler) in einen Impuls umgewandeltes Signal angelegt. Die diesem Signal entsprechende Druckänderung wirkt sich innerhalb der Flüssigkeitskammer 4 auf die Aufzeichnungsflüssigkeit aus. Infolgedessen wird · die Aufzeichnungsflüssigkeit 7 durch die Öffnung 5 als Tröpfchen 11 abgegeben, wodurch es zu einem Aufzeichnungsvorgang auf der Aufzeichnungsunterlage 12 kommt.

Neben der vorbeschriebenen Vorrichtung sind auch verschiedenartige andere Vorrichtungen bekannt. Beispielsweise kann in Abänderung der Vorrichtung von Fig. 1 die Flüssigkeitskammer 4, wie in Fig. 2 gezeigt, die Form einer Düse aufweisen. Ein zylindrisches piezovibrierendes Element wird auf der Umfangfläche der Düse angeordnet. Im übrigen ent-

spricht die Arbeitsweise dieser Vorrichtung in bezug auf die Tröpfchenbildung im wesentlichen der Vorrichtung von Fig. 1.

Ferner gibt es auch Vorrichtungen, bei denen elektrisch geladene Tröpfchen kontinuierlich erzeugt und ein Teil dieser "Tröpfchen für den Aufzeichnungsvorgang verwendet werden. Bei einer weiteren bekannten Vorrichtung wird thermische Energie entsprechend dem Aufzeichnungssignal an die Aufzeichnungsflüssigkeit in der Kammer im Aufzeichnungskopf abgegeben, wobei unter dieser Energieeinwirkung Tröpfchen erzeugt werden. Ein Beispiel für die letztgenannte Vorrichtung ist in den Figuren 3A, 3B, 3C und 4 dargestellt.

Der Kopf 13 wird erhalten, indem man eine Platte aus Glas, keramischem Material, Kunststoff oder dergleichen, die einen Tintenkanal 14 aufweist, mit einem Wärmeerzeugungskopf 15 (in den Abbildungen ist ein Dünnschichtkopf dargestellt, was aber keine Beschränkung auf diese Ausführungsform bedeutet) verbunden.Der Wärmeerzeugungskopf 15 besteht aus einer aus Siliciumoxid oder dergleichen gebildeten Schutzschicht 16, Aluminiumelektroden 17-1 und 17-2, einer aus Nickel-Chrom oder dergleichen gebildeten, wärmeerzeugenden Widerstandsschicht 18, einer Wärmespeicherschicht 19 und einem Substrat 20 mit guten Wärmeabgabeeigenschaften, z.B. aus Aluminiumoxid oder dergleichen.

Die Tinte 21 gelangt zur Abgabeöffnung 22 und bildet unter einem-Druck P einen Meniskus 23.

Beim Anlegen eines elektrischen Signals an die Elektroden 17-1 und 17-2 erzeugt der mit η bezeichnete Bereich des Wärmeerzeugungskopfs 15 plötzlich Wärme, so dass in der Tinte 21, die im Kontakt mit diesem Bereich steht, Bläschen erzeugt werden. Der Meniskus wird durch den Druck dieser Bläschen verschoben, wodurch schliesslich die Tinte 21 durch die Öffnung 22 in Form von kleinen Aufzeichnungströpfchen, die dann auf die Aufzeichnungsunterlage fliegen, abgegeben wird. Fig. 4 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Mehrfachkopfes, in dem eine Anzahl der in Fig. 3A gezeigten Köpfe nebeneinander angeordnet sind. Dieser Mehrfachkopf wird hergestellt, indem man eine Glasplatte 27, die eine Mehrzahl von Kanälen 26 aufweist, mit dem bei Fig. 3A beschriebenen Wärmeerzeugungskopf 28 verbindet.

Fig. 3B stellt einen Querschnitt des Kopfs 13 entlang des Tintenwegs und Fig. 3A einen Querschnitt der Vorrichtung von Fig. 3B entlang der Linie A-B dar.

Gemäss dem Stand der Technik werden als Aufzeichnungsflüssigkeiten für derartige Vorrichtungen verschiedene Lösungen oder Dispersionen unterschiedlicher Farbstoffe oder Pigmente in wässrigen oder nicht-wässrigen Lösungsmitteln verwendet; vgl. z.B. JA-PSen 8361/1975, 40484/1976, 13126/1977 und

13127/1977 und JA-OS 95008/1975. Bei derartigen Aufzeichnungsflüssigkeiten sind folgende Eigenschaften erwünscht:

(1) Die physikalischen Eigenschaften der Flüssigkeit (Viskosität, Oberflächenspannung, elektrische Leitfähigkeit und dergleichen) sollen zu den Abgabebedingungen (Steuerspannung für das piezoelektrische Element, Steuerfrequenz, Form und Material der Öffnung, Öffnungsdurchmesser und dergleichen) passen.

(2) Die Aufzeichnungsflüssigkeit soll auch während längerer Lagerung stabil bleiben, ohne dass es zu Verstopfungen von kleinen Abgabeöffnungen oder kapillaren Leitungen kommt.

(3) Die Aufzeichnungsflüssigkeit soll auf der Aufzeichnungsunterlage (Papier, Film und dergleichen) rasch und sauber um den gebildeten Punkt fixieren, wobei es zu möglichst geringen Unscharfen kommt.

(4) Die Aufzeichnungsflüssigkeit soll ein gedrucktes Bild ergeben, das einen klaren Ton und eine hohe Dichte besitzt.

(5) Die Aufzeichnungsflüssigkeit soll zu einem in bezug auf, Wasserfestigkeit und Lichtechtheit hochwertigen Druckbild führen.

(6) Die Aufzeichnungsflüssigkeit soll keine Korrosion von umgebenden Materialien (Gefässe, Verbindungsleitungen, Dichtungen und dergleichen) hervorrufen.

(7) Die AiTfZeichnungsflüssigkeit soll ein hohes Mass an Sicherheit gewährleisten und geruchsfrei, nicht-toxisch und nicht-entflammbar sein.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Aufzeichnungsflüssigkeit bereitzustellen, die sämtlichen vorstehend aufgeführten Anforderungen möglichst weitgehend genügt.

Gegenstand der Erfindung sind Aufzeichnungsflüssigkeiten, die C.I.-Direktblau 199, C.I.-Direktgelb 86 und/oder C.I.-Food Black 2 als bilderzeugenden Bestandteil eines Aufzeichnungsmittels und ein flüssiges Medium zum Lösen oder Dispergieren des Aufzeichnungsmittels enthalten, wobei das flüssige Medium zumindest folgende Bestandteile enthält:

(a) Polyäthylenglykol und/oder Polyäthylenglykolmonomethyläther,

(b) Diäthylenglykol und/oder Sulfolan,

(c) N-Methyl-2-pyrrolidon und/oder 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon und

(d) Wasser.

Die Figuren 1 und 2 stellen schematische Darstellungen einer Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung dar.

Die Figuren 3A und 3B sind Längs- und Querschnitte des entsprechenden Teils einer weiteren Aufzeichnungsvorrichtung.

Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht eines Mehrfachkopfs, wobei mehrere Köpfe der in Fig. 3A und 3B gezeigten Art regelmässig angeordnet sind.

Grundbestandteile der erfindungsgemässen Aufzeichnungsflüssigkeit sind ein Farbstoff und ein Lösungsmittel hierfür. Die Eigenschaften der Aufzeichnungsflüssigkeit beruhen auf einer gegenseitigen Abstimmung von Farbstoff und Lösungsmittel. Für eine Aufzeichnungsflüssigkeit, die die vorstehend aufgeführten Eigenschaften aufweisen soll, ist es sehr wichtig, dass Farbstoff und die Zusammensetzung d-es Lösungsmittels aufeinander abgestimmt sind.

Aufgrund umfangreicher Untersuchungen wurden geeignete Kombinationen aus Farbstoffen und Lösungsmitteln aufgefunden, die Aufzeichnungsflüssigkeiten mit den gewünschten Eigenschaften ergeben.

Bei den erfindungsgemässen Aufzeichnungsflüssigkeiten ist die Abhängigkeit der Viskosität von der Umgebungstemperatur und die Abhängigkeit der Viskosität und der Oberflächenspannung vom Wassergehalt relativ gering. Somit kann selbst bei relativ starken Änderungen der Umgebungstemperatur ein konstanter Abgabezustand aufrechterhalten werden. Ferner kommt es nach längerem Stehenlassen der Flüssigkeit nicht zu Störungen der Tröpfchenabgabe aufgrund einer Viskositätszunahme nach Verdampfen von Wasser aus der Düsenspitze oder

zu einer vollständigen Beendigung der Abgabe durch Verstopfungen.

Bei der erfindungsgemässen Aufzeichnungsflüssigkeit kommt es während der Lagerung nicht zu Veränderungen der physikalischen Eigenschaften oder zur Ausfällung von Feststoffen. ,Die Aufzeichnungsflüssigkeiten erlauben eine Aufzeichnung mit verschiedenartigen Vorrichtungen und auf verschiedenartigen Unterlagen, besitzen eine hohe Fixierungsgeschwindigkeit und ergeben Bilder von hoher Wasserfestigkeit, hoher Lichtechtheit, hoher Abriebfestigkeit und hoher Auflösung.

Der Gehalt der Aufzeichnungsflüssigkeit an Farbstoffen, nämlich an C.I.-Direktblau 199, C.I.-Direktgelb 86 oder CI. Food Black 2, wird je nach Art des flüssigen Mediums und der für die Aufzeichnungsflüssigkeit gewünschten Eigenschaften festgelegt. Im allgemeinen beträgt dieser Gehalt 0,1 bis 20, vorzugsweise 0,5 bis 15 und insbesondere 1 bis 10 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der Aufzeichnungsflüssigkeit. Dabei kann ein einzelner Farbstoff oder eine Kombination mit anderen Farbstoffen (d.h. einer der genannten Farbstoffe als Hauptbestandteil in Kombination mit verschiedenartigen anderen Farbstoffen, wie Direktfarbstoffe oder saure Farbstoffe) eingesetzt werden.

Im flüssigen Medium sind im allgemeinen, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Aufzeichnungsflüssigkeit, 1 bis ■

30 Gewichtsprozent Polyäthylenglykol und/oder Polyäthylenglykolmonoraethyläther, 1 bis 40 Gewichtsprozent Diäthylenglykol und/oder Sulfolan, 1 bis 40 Gewichtsprozent N-Methyl-2-pyrrolidon und/oder 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon und 10 bis 90 Gewichtsprozent Wasser vorhanden. Insbesondere betragen diese Anteile 5 bis 20 Gewichtsprozent Polyäthylenglykol und/oder Polyäthylenglykolmonomethyläther, 5 bis 30 Gewichtsprozent Diäthylenglykol und/oder Sulfolan, 5 bis 30 Gewichtsprozent N-Methyl-2-pyrrolidon und/oder 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon und 10 bis 70 Gewichtsprozent Wasser.

Die aus diesen Bestandteilen hergestellte erfindungsgemässe Aufzeichnungsflüssigkeit erweist sich im Hinblick auf verschiedene Eigenschaften als wohl ausgewogen, einschliesslich Aufzeichnungseigenschaften (Signalansprechverhalten, Stabilität der Flüssigkeitströpfchenbildung, Abgabestabilität, kontinuierliche Aufzeichnung über längere Zeiträume hinweg, Abgabestabilität nach längeren Ruhepausen), Lagerstabilität, Fixierbarkeit auf der Aufzeichnungsunterlage sowie Wetterfestigkeit, Lichtechtheit und dergleichen der aufgezeichneten Bilder. Es ist möglich, diese Eigenschaften durch Einverleibung verschiedener bekannter Additive weiter zu verbessern.

Beispielsweise können folgende Zusätze verwendet werden: Mittel zur Einstellung der Viskosität, wie Polyvinylalkohol,

Cellulosen und wasserlösliche Harze, grenzflächenaktive Mittel vom kationischen, anionischen oder nicht-ionogenen Typ, Mittel zur Einstellung der Oberflächenspannung, wie Diäthanolamin, Triäthanolamin und dergleichen, Mittel zum Einstellen des pH-Werts, wie Puffer, Mittel zur Pilzbekämpfung und dergleichen.

Zur Herstellung von Aufzeichnungsflüssigkeiten zur Verwendung bei Tintenstrahl-Aufzeichnungsverfahren, bei denen die Aufzeichnungsflüssigkeit aufgeladen wird, können als spezielle Mittel zur Einstellung des Widerstands anorganische Salze, wie Lithiumchlorid, Ammoniumchlorid, Natriumchlorid und dergleichen, verwendet werden.

Bei der Anwendung der erfindungsgemässen Aufzeichnungsflüssigkeiten bei Tintenstrahl-Aufzeichnungsverfahren, bei denen die Aufzeichnungsflüssigkeit unter Einwirkung von thermischer Energie abgegeben wird, können die thermischen Eigenschaften der Flüssigkeit (z.B. spezifische Wärme, Wärmeausdehnungskoeffizient, Wärmeleitfähigkeit und dergleichen) gelegentlich in entsprechender Weise·eingestellt werden.

Nachstehend wird die Erfindung anhand der Beispiele näher erläutert.

Beisoiel 1

C.I.-Direktblau 199 3 Gewichtsteile

Polyäthylengylkolmonomethyläther 15 " (durchschnittliches Molekulargewicht 210 bis 240)

Diäthylenglykol 15 Gewichtsteile

N-Methyl-2-pyrrolidon 15 "

Wasser 52 "

Die vorstehenden Bestandteile werden in einem Gefäss gründlich vermischt und in Lösung gebracht, sodann durch ein Teflon-Filter der Porengrösse 1 ym filtriert und schliesslich mittels einer Vakuumpumpe entgast. Die erhaltene Aufzeichnungsflüssigkeit wird den nachstehenden Tests T. bis Tj- unterzogen, wobei eine Aufzeichnungsvorrichtung mit einem nach Bedarf arbeitenden Aufzeichnungskopf, der die Aufzeichnungsflüssigkeit mittels eines piezovibrierenden Elements abgibt, verwendet wird (Durchmesser der Abgabeöffnung 50 um; Steuerspannung des piezovibrierenden Elements 60 V, Frequenz 4KHz). Bei sämtlichen Tests werden gute Ergebnisse erhalten.

T₁ : Langzeitlagerstabilität der Aufzeichnungsflüssigkeit Die Aufzeichnungsflüssigkeit wird in einem Glasgefäss unter Verschluss 6 Monate bei -30 C bzw. 60 C aufbewahrt. Es kommt weder zur Ausfällung von unlöslichen Bestandteilen noch lassen sich Veränderungen der physikalischen Eigenschaften und des Farbtons der Flüssigkeit feststellen.

T^: Abgabestabilität

Es werden 24-stündige kontinuierliche Abgabeversuche bei Raumtemperatur, 5 C bzw. 40 C durchgeführt. Unter sämtlichen Bedingungen ergibt sich eine qualitativ hochwertige, stabile Aufzeichnung.

T₀ : Abgabeansprechverhalten
5

Das Ansprechverhalten nach Pausen von jeweils 2 Sekunden bzw. nach Standzeiten von 2 Monaten wird untersucht. In keinem dieser Fälle kommt es zur Verstopfung der Düsenspitzen. Die Aufzeichnung ist stabil und gleichmässig.

Tu : Qualität der Bildaufzeichnung

Die aufgezeichneten Bilder erweisen sich in bezug auf Dichte und Klarheit als ausgezeichnet. Die Dichteabnahme nach 3-monatiger Belichtung in einem Raum beträgt 1 Prozent oder weniger. Das Bild verläuft nach 1-minütigem Eintauchen in Wasser nur sehr wenig.

Tt-: Fixierbarkeit auf verschiedenen Aufzeichnungsmaterialien Auf den in der nachstehenden Tabelle angegebenen Aufzeichnungsunterlagen werden Briefe gedruckt. Nach 15 Sekunden wird der bedruckte Bereich mit dem Finger gerieben. Sodann wird auf verwischte und unscharfe Stellen geprüft. In sämtlichen Fällen ergibt sich eine ausgezeichnete Fixierung ohne Verwischungen oder Unscharfen.

Aufzeichnungsunterlage ■ Papierqualität Hersteller

Ginkan hochwertiges Sanyo Kokusaku

Papier Pulp Co., Ltd.

Seven Star " Hokuetsu Seishi

Co. Ltd.

Hakubotan Papier mittlerer Honshu Seishi

Qualität Co. Ltd.

Toyoroshi Nr. 4 nicht-geleimtes Toyo Roshi Co.

Papier Ltd.

Beispiel 2

Polyäthylenglykolmonomethyläther 10 Gewichtsteile (durchschnittliches Molekulargewicht

210 bis 240)

SuIfolan 10 "

N-Methyl-2-pyrrolidon ■ 20 "

C.I.Direktblau 199 3 "

Wasser 57 "

Aus den vorstehenden Bestandteilen wird gemäss Beispiel 1 eine Aufzeichnungsflüssigkeit hergestellt und den Tests T. bis T₁- unterzogen, wobei ein nach Bedarf arbeitender Mehrfachkopf verwendet wird, bei dem durch thermische Energie im Aufzeichnungskopf Flüssigkeitströpfchen erzeugt werden (Abgabeöffnung 35 ,um; Widerstand des wärmeerzeugenden Widerstands 150-^- ; Steuerspannung 30 V; Frequenz 2 KHz). Bei sämtlichen Tests ergeben sich ausgezeichnete Ergebnisse.

Beispiel 3

C.I.-Direktblau 199 5 Gewichtsteile Polyäthylenglykol (durchschnittliches Molekulargewicht 300) 10 " SuIfolan 15 " 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon 10 " Wasser 60 "

Aus den vorstehenden Bestandteilen wird gemäss Beispiel 1 eine Aufzeichnungsflüssigkeit hergestellt. Ein Faserschreiber wird mit dieser Flüssigkeit gefüllt. Sodann wird auf Papier mittlerer Qualität ein Schreibversuch durchgeführt und die Wasserbeständigkeit untersucht. Ferner entfernt man die Kappe des Schreibers und lässt die Schreiberspitze 24 Stunden stehen. Anschliessend werden die Schreibeigenschaften untersucht.

Die Aufzeichnungsflüssigkeit dieses Beispiels erweist sich sowohl in bezug auf Wasserfestigkeit als auch auf die Schreibeigenschaften nach längerem Stehenlassen als ausgezeichnet.

Beispiele H bis 13

Gemäss Beispiel 1 werden Aufzeichnungsflüssigkeiten der in nachstehender Tabelle I angegebenen Zusammensetzungen hergestellt. Diese Aufzeichnungsflüssigkeiten werden gemäss Beispiel 1 den Tests T.. bis T₁- unterzogen. In Tabelle I geben die in runden Klammern angegebenen Zahlenwerte den Gewichtsanteil der einzelnen Bestandteile wieder.

Alle diese Aufzeichnungsflüssigkeiten führen bei Untersuchung der Langzeitlagerfähigkeit, der Aufzeichnungseigenschaften, der Fixierbarkeit und der Klarheit der aufgezeichneten Bilder zu guten Ergebnissen.

	- 23 -	des	"■■""^:" 34	10855
-	Tabelle I	I vkol
	Farbstoff Bestandteile
	C. I.-Direktblau Polväthvlenff;]	flüssigen	Mediums
Beispiel		Lmonomethv	läther
4

(durchschnittliches Molekulargewicht 210 .- 240) (15) (3) Diäthylenglykol (15)

1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon (15)

Wasser (52)

C.I.-Direktblau Polyäthylenglykol (durchschnittliches Molekulargewicht

300 (10)

(3)

Diäthylenglykol (10)

N-Methyl-2-pyrrolidon (20) Wasser (57)

C.I.-Direktblau Polyäthylenglykolmonomethyläther (durchschnittliches Molekular

gewicht 210 - 240) (10) (3) Diäthylenglykol (15)

N-Methyl-2-pyrrolidon (10) Wasser (62)

Tabelle I (Forts.) Beispiel Farbstoff Bestandteile des flüssigen Mediums

C.I.-Direktblau Polyäthylenglykolmonomethyläther (durchschnittliches Molekulargewicht 210 - 240) (10)

(3) Sulfolan (10)

Polyathylenglykol (durchschnittliches Molekulargewicht 300) (5)

1,3-Dimethyl-2-iinidazolidinon (10)

Wasser (62)

C.I.-Direktblau Polyathylenglykol (durchschnittliches Molekulargewicht 300) (15) Diäthylenglykol (10)

(4) N-Methyl-2-pyrrolidon (15)

Wasser (56)

C.I.-Direktblau Polyathylenglykol (durch-
·schnittliches Molekulargewicht 300) (15)

(4) Sulfolan (15)

N-Methyl-2-pyrrolidon (15) Wasser (51 )

Tabelle I (Forts.) Beispiel Farbstoff Bestandteile des flüssigen Mediums

C.I.-Direktblau Polyäthylenglykolmonoraethyläther (durchschnittliches Molekulargewicht 210 - 240) (15)

(3) Sulfolan (10)

1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon (15) Triäthanolamin (1)

Wasser (56)

C.I.-Direktblau Polyäthylenglykolmonomethyläther (durchschnittliches Molekulargewicht 210 - 240) (15)

(3) Diäthylenglykol (10)

N-Methyl-2-pyrrolidon (15)

Harnstoff (1)

Wasser (56)

(3) Diäthylenglykol (10)

1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon (10)

Harnstoff (1)

Acetynol EH* (0,1 )

Wasser (65,9)

Tabelle I (Forts.) Beispiel Farbstoff Bestandteile des flüssigen Mediums

C.I.-Direktblau Polyäthylenglykolmonomethyläther 199 (durchschnittliches Molekular

gewicht 210 - 240) (10)

(4) Diäthylenglykol (15)

N-Methyl-2-pyrrolidon (10) Polyäthylenglykol (durchschnittliches Molekulargewicht 300) (5) Triäthanolamin (1) Acetynol EH* (0,1 ) Wasser (54,9) Beispiel 14

CI. -Direktgelb 86 3 Gewichtsteile Polyäthylenglykolmono-

methyläther 15 "

(durchschnittliches Molekulargewicht 210 - 240)

Diäthylenglykol 15 "

N-Methyl-2-pyrrolidon 15 "

Wasser * 52 "

* Produkt der Kawaken Fine Chemicals Co., Ltd.

Aus den vorstehenden Bestandteilen wird gemäss Beispiel 1 eine Aufzeichnungsflüssigkeit hergestellt und den Tests T₁ bis T₁- unterzogen, wobei die gleiche Vorrichtung und die gleiche Testdurchführung wie in Beispiel 1 zur Anwendung kommen. Bei sämtlichen Tests werden gute Ergebnisse erzielt.

Beispiel 15

Polyäthylenglykolmonomethyläther 10 Gewichtsteile (durchschnittliches Molekulargewicht 210 - 240)

SuIfolan 10 "

N-Methyl-2-pyrrolidon 20 "

CI.-Direktgelb 86 3 "

Wasser 57 "

Gemäss Beispiel 1 wird aus den vorstehenden Bestandteilen eine Aufzeichnungsflüssigkeit hergestellt und den Tests T₁ bis Tt- unterzogen, wobei ein nach Bedarf arbeitender Mehrfachkopf verwendet wird, bei dem durch thermische Energie im Aufzeichnungskopf Flüssigkeitströpfchen erzeugt werden (Durchmesser der Abgabeöffnung 35 ,um; Widerstand des wärmeerzeugenden Widerstands 15Ο-Γ2-; Steuerspannung 30 V; Frequenz 2 KHz). In sämtlichen Tests werden ausgezeichnete Ergebnisse erzielt.

Beispiel 16

C.I.-Direktgelb 86 5 Gewichtsteile

Polyäthylenglykol (durchschnittliches Molekulargewicht 300) 10 Gewichtsteile SuIfolan 15 " 1 ,S-Dimethyl^-imidazolidinon 10 " Wasser 60 "

Aus den vorstehenden Bestandteilen wird gemäss Beispiel 1 eine Aufzeichnungsflüssigkeit hergestellt. Ein Faserschreiber wird mit dieser Flüssigkeit gefüllt. Es werden Schreibversuche auf einem Papier mittlerer Qualität durchgeführt. Die Wasserfestigkeit der Schrift wird untersucht. Ferner wird die Kappe des Faserschreibers entfernt und die Schreiberspitze 24 Stunden offen stehengelassen. Anschliessend werden die Schreibeigenschaften untersucht.

Die Aufzeichnungsflüssigkeit erweist sich sowohl in bezug auf Wasserfestigkeit als auch auf die Schreibeigenschaften nach längerem Stehenlassen als ausgezeichnet.

Beispiele 17 bis 26

Aus den in Tabelle II aufgeführten Bestandteilen werden gemäss Beispiel 1 Aufzeichnungsflüssigkeiten hergestellt und den Tests T₁ bis 1' unterworfen. In Tabelle II bedeuten die in runden Klammern angegebenen Zahlenwerte die Gewichtsanteile.

Diese Aufzeichnungsflüssigkeiten führen durchweg zu guten Ergebnissen in bezug auf Langzeitlagerstabilität, Aufzeich-

nungseigenschaften, Fixierbarkeit und Klarheit der aufgezeichneten Bilder.

Tabelle II Beispiel Farbstoff Bestandteile des flüssigen Mediums

C.I.-Direktgelb Polyäthylenglykolmonomethyläther (durchschnittliches Molekulargewicht 210 - 240) (15)

(3) Diäthylenglykol (15)

1,3-Dimethyl-2-imidazoli-

dinon (15)

Wasser (52)

C.I.-Direktgelb Polyäthylenglykol (durchschnittliches Molekulargewicht 300) (10)

(3) Diäthylenglykol (10)

N-Methyl-2-pyrrolidon (20) Wasser (57)

C.I.-Direktgelb Polyäthylenglykolmonomethyläther (durchschnittliches Molekulargewicht 210 - 240) (10)

(3) Diäthylenglykol (15)

N-Methyl-2-pyrrolidon (10) Wasser (62)

Tabelle II (Forts.) Beispiel Farbstoff Bestandteile des flüssigen Mediums

C.I.-Direktgelb Polyäthylenglykolmonomethyläther (durchschnittliches Molekular

gewicht 210 - 240 (10)

(3) SuIfolan (10)

Polyäthylenglykol (durchschnittliches Molekulargewicht 300) (5) T,3-Dimethyl-2-imidazolidinon (TO) Wasser (62)

C.I.-Direktgelb Polyäthylenglykol (durchschnittliches Molekulargewicht 300) (15)

(4) Diäthylenglykol (10)

N-Methyl-2-pyrrolidon (15) Wasser (56)

C.I.-Direktgelb Polyäthylenglykol (durchschnittliches Molekulargewicht 300) (15) Sulfolan (15)

(4) N-Methyl-2-pyrrolidon (15)

Wasser (51 )

Tabelle II (Forts.) Beispiel Farbstoff Bestandteile des flüssigen Mediums

(3) SuIfolan (10)

1 ,3-Dimethyl-2-imidazolidinon (15)

Triäthanolamin (1)

Wasser (56)

C.I.-Direktgelb Polyäthylenglykolrnonomethyläther (durchschnittliches Molekulargewicht 210 - 240) (15)

(3) Diäthylenglykol (10)

N-Methyl-2-pyrrolidon (15)

Harnstoff (1)

Wasser (56)

C.I.-Direktgelb Polyäthylenglykolraonomethyläther (durchschnittliches Molekulargewicht 210 - 240) (10)

(3) Diäthylenglykol (10)

1,3-Dimethyl-2-imidazoli-

dinon (10)

Harnstoff (1)

Acetynol EH (0,1)

Wasser (65,9)

Tabelle II (Forts.) Beispiel Farbstoff Bestandteile des flüssigen Mediums

C.I.-Direktgelb Polyäthylenglykolmonomethyläther

86 (durchschnittliches Molekular

gewicht 210 - 240) (10)

(4) Diäthylenglykol (15)

N-Methyl-2-pyrrolidon ' (10) Polyäthylenglykol (durchschnittliches Molekulargewicht 300) (5) Triäthanolamin (1) Acetynol EH (0,1 ) Wasser (54,9) Beispiel 27

C.I.-Food Black 2 3 Gewichtsteile Polyäthylenglykolmonomethyl-

äther (durchschnittliches

Molekulargewicht 210-240) 15 "

Diäthylenglykol 15 "

N-Methyl-2-pyrrolidon 15 "

Wasser 52 "

Aus den vorstehenden Bestandteilen wird gemäss Beispiel 1 eine Aufzeichnungsflüssigkeit hergestellt und den Tests T₁ bis Tc- unterzogen. Bei sämtlichen Tests werden gute Ergebnisse erzielt.

Beispiel 2~8

Polyäthylenglykolraonomethyläther

(durchschnittliches Molekulargewicht

210 - 240) 10 Gewichtsteile

SuIfolan 10 "

N-Methyl-2-pyrrolidon . 20 "

C.I.-Food Black 2 3 "

Wasser 57 "

Aus den vorstehenden Bestandteilen wird gemäss Beispiel 1 eine Aufzeichnungsflüssigkeit hergestellt und den Tests T₁ bis Tr unterzogen, wobei ein nach Bedarf arbeitender Mehrfachkopf verwendet wird, bei dem durch thermische Energie im Aufzeichnungskopf Flüssigkeitströpfchen erzeugt werden (Durchmesser der Abgabeöffnung 35^Um; Widerstand des wärmeerzeugenden Widerstands 150-Π ; Steuerspannung 30 V; Frequenz 2 KHz). Bei sämtlichen Tests werden ausgezeichnete Ergebnisse erzielt.

Beispiel 29

C.I.-Food Black 2 5 Gewichtsteile Polyäthylenglykol (durchschnittliches Molekulargewicht 300) 10 " SuIfolan 15 " 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon 10 " Wasser 60 "

Aus. den vorstehenden Bestandteilen wird gemäss Beispiel 1 eine Aufzeichnungsflüssigkeit hergestellt. Ein Faserschreiber wird mit dieser Flüssigkeit gefüllt. Auf Papier mittlerer Qualität werden Schreibversuche durchgeführt. Die Wasserfestigkeit wird untersucht. Ferner wird die Kappe des Schreibers entfernt und die Schreiberspi.tze 24 Stunden offen stehengelassen. Anschliessend werden die Schreibeigenschaften untersucht.

Die Aufzeichnungsflüssigkeit erweist sich sowohl in bezug auf Wasserfestigkeit als auch in bezug auf die Schreibeigenschaften nach längerem Stehenlassen als ausgezeichnet.

Beispiele 30 bis 39

Aus den in Tabelle III aufgeführten Bestandteilen werden gemäss Beispiel 1 Aufzeichnungsflüssigkeiten hergestellt und den Tests T₁ bis T,- unterzogen. In Tabelle III geben die in runden Klammern angegebenen Zahlen die Gewichtsanteile wieder.

Diese Aufzeichnungsflüssigkeiten führen zu guten Ergebnissen in bezug auf Langzeitlagerstabilität, Aufzeichnungseigenschaften, Fixierbarkeit und Klarheit der aufgezeichneten Bilder.

- 35 Tabelle III Beispiel Farbstoff Bestandteile des flüssigen Mediums

C.I.-Food Black Polyäthylenglykolmonomethyläther (durchschnittliches Molekular

gewicht 210 - 240) (15)

(3) Diäthylenglykol (15)

1,3-Diraethyl-2-imidazolidinon (15)

Wasser (52)

C.I.-Food Black Polyäthylenglykol (durchschnittliches Molekulargewicht 300 (10)

(3) Diäthylenglykol (10)

N-Methyl-2-pyrrolidon (20)

Wasser (57)

C.I.-Food Black Polyäthylenglykolmonomethyläther (durchschnittliches Molekulargewicht 210-240) (10)

(3) Diäthylenglykol (15)

N-Methyl-2-pyrrolidon (10) Wasser (62)

Tabelle III (Forts.) Beispiel Farbstoff Bestandteile des flüssigen Mediums

C.I.-Food Black Polyäthylenglykolmonomethyläther (durchschnittliches Molekulargewicht 210 - 240) (10)

(3) SuIfolan (10)

Polyathylenglykol (durchschnittliches Molekulargewicht 300) (5)

1,3-Diniethyl-2-imidazolidinon (10)

Wasser (62)

C.I.-Food Black Polyathylenglykol (durchschnittliches Molekulargewicht 300) (15)

(4) Diäthylenglykol . (10)

N-Methyl-2-pyrrolidon (15) Wasser (56)

C.I.-Food Black Polyathylenglykol (durchsch'nittliches Molekulargewicht 300 (15)

(4) Sulfolan (15)

N-Methyl-2-pyrrolidon (15) Wasser (51 )

Tabelle III (Forts.) Beispiel Farbstoff Bestandteile des flüssigen Mediums

C.I.-Food Black Polyäthylenglykolmonomethyläther (durchschnittliches Molekulargewicht 210 - 240) (15)

(3) Sulfolan (10)

1,3-Dimethyl-2-imidazoli-

dinon (15)

Triäthanolamin (1)

Wasser (56)

C.I.-Food Black Polyäthylenglykolmonomethyläther (durchschnittliches Molekulargewicht 210 - 240) (15) Diäthylenglykol (10)

(3) N-Methyl-2-pyrrolidon (15)

Harnstoff (1)

Wasser (56)

(3) Diäthylenglykol (10)

1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon (10)

Harnstoff (1)

Acetynol EH (0,1·)

Wasser (65,9)

Tabelle III (Forts.) Beispiel Farbstoff Bestandteile des flüssigen Mediums

gewicht 210 - 240) (10)

(4) Diäthylenglykol (15)

N-Methyl-2-pyrrolidon (10) Polyäthylenglykol (durchschnittliches Molekulargewicht 200) (5.) Triäthanolamin - (1) Acetynol EH (0,1) Wasser (54,9)

Wie vorstehend bereits erwähnt, besitzen die erfindungsgemässen Aufzeichnungsflüssigkeiten folgende Vorteile:

(1) Sie besitzen über längere Lagerzeiten hinweg eine gute Stabilität und verursachen keine Schwierigkeiten durch Verstopfen der Abgabeöffnungen.

(2) Sie ermöglichen eine stabile Abgabe und sind gegen Schwankungen der Temperatur und der Abgabebedingungen weitgehend unempfindlich.

(3) Eine Fixierung auf der Aufzeichnungsunterlage erfolgt rasch. Das erhaltene Bild ist klar.

Die aufgezeichneten Bilder besitzen eine gute Wasserfestigkeit und Lichtbeständigkeit.

(5) Die Aufzeichnungsflüssigkeiten sind sicher in der Anwendung und führen nicht zur Korrosion von damit in Berührung kommenden Materialien (Gefässe, Dichtungen und dergleichen).

Claims

Patentansprüche

1.\AufZeichnungsflüssigkeit, enthaltend C.I.-Direktblau 119 als Aufzeichnungsnungsmittel und ein flüssiges Medium zum Lösen oder Dispergieren des Aufzeichnungsmittels, wobei das flüssige Medium mindestens folgende Bestandteile enthält,

(a) Polyäthylenglykol und/oder Polyäthylenglykolmonomethyläther,

(b) Diäthylenglykol und/oder Sulfolan,

(c) N-Methyl-2-pyrrolidon und/oder 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon und

(d) Wasser.

Radedcestraße 43 8000 München 60 Telefon (089) 883403/883604 Telex 5212313 Telegramme Petentconsul!

Sonpenberger Straße 43 6200 Wiesbaden Telefon (06121) 562943/561998 Telex 4186237 Telegramme Palentconsult

Telefax (CCITT 2) Wiesbaden und München (089) 8344618 Attention Patentconsult

2. Aufzeichnungsflüssigkeit nach Anspruch 1, dadurch ■gekennzeichnet, dass C.I.-Direktblau 119 in einer Menge von 0,1 bis 20 Gewichtsprozent, bezogen auf die Aufzeichnungsflüssigkeit, enthalten ist.

3. Aufzeichnungsflüssigkeit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass C.I.-Direktblau 119 in einer Menge von 0,5 bis 15 Gewichtsprozent, bezogen auf die Aufzeichnungsflüssigkeit, enthalten ist.

4. Aufzeichnungsflüssigkeit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass CI. -Direktblau 119 in einer Menge von 1 bis 10 Gewichtsprozent, bezogen auf die Aufzeichnungsflüssigkeit, enthalten ist.

5. Aufzeichnungsflüssigkeit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige Medium Polyäthylenglykol und/oder Polyäthylenglykolmonomethyläther in einer Menge von 1 bis 30 Gewichtsprozent, bezogen auf die Aufzeichnungsflüssigkeit, enthält.

6. Aufzeichnungsflüssigkeit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige Medium Diäthylenglykol und/oder Sulfolan in einer Menge von 1 bis 40 Gewichtsprozent, bezogen auf die Aufzeichnungsflüssigkeit, enthält.

7. Aufzeichnungsflüssigkeit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige Medium N-Methyl-2-pyrrolidon und/oder 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon in einer Menge von 1 bis 40 Gewichtsprozent, bezogen auf die Aufzeichnungsflüssigkeit, enthält.

8. Aufzeichnungsflüssigkeit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige Medium Wasser in einer Menge von 10 bis 90 Gewichtsprozent, bezogen auf die Aufzeichnungsflüssigkeit, enthält.

9. Aufzeichnungsflüssigkeit, enthaltend . C.I.-Direktgelb 86 als Aufzeichnungsmittel und ein flüssiges Medium zum Lösen oder Dispergieren des Aufzeichnungsmittels, wobei das flüssige Medium mindestens folgende Bestandteile enthält,

(a) Polyäthylenglykol und/oder Polyäthylenglykolmonomethyläther,

(b) Diäthylenglykol und/oder Sulfolan,

(c) N-Methyl-2-pyrrolidinon und/oder 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon und

(d) Wasser.

10. Aufzeichnungsflüssigkeit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass C.I.-Direktgelb in einer Menge von 0,1 bis 20 Gewichtsprozent, bezogen auf die Aufzeichnungsflüssigkeit, enthalten ist.

11. Aufzeichnungsflüssigkeit nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass C.I.-Direktgelb 86 in einer Menge von 0,5 bis 15 Gewichtsprozent, bezogen auf die Aufzeichnungsflüssigkeit, enthalten ist.

12. Aufzeichnungsflüssigkeit nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass C.I.-Direktgelb 86 in einer Menge von 1 bis 10 Gewichtsprozent, bezogen auf die Aufzeichnungsflüssigkeit, enthalten ist.

13. Aufzeichnungsflüssigkeit nach Anspruch 9, dadurc-h gekennzeichnet, dass das flüssige Medium Polyäthylenglykol und/oder Polyäthylenglykolmonomethyläther in einer Menge von 1 bis 30 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der Aufzeichnungsflüssigkeit, enthält.

14. Aufzeichnungsflüssigkeit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige Medium Diäthylenglykol und/oder Sulfolan in einer Menge von 1 bis 40 Gewichtsprozent, bezogen auf die Aufzeichnungsflüssigkeit, enthält.

15. Aufzeichnungsflüssigkeit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige Medium N-Methyl-2-pyrrolidon und 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon in einer Mange von 1 bis 40 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der Aufzeichnungsflüssigkeit, enthält.

16. Aufzeichnungsflüssigkeit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige Medium Wasser in einer Menge von 10 bis 90 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der Aufzeichnungsflüssigkeit, enthält.

17- Aufzeichnungsflüssigkeit, enthaltend C.I.-Food Black 2 als Aufzeichnungsmittel und ein flüssiges Medium zum Lösen oder Dispergieren des Aufzeichnungsmittels, wobei das flüssige Medium mindestens folgende Bestandteile enthält:

(a) Polyäthylenglykol und/oder Polyäthylenglykolmonomethyläther,

(b) Diäthylenglykol und/oder Sulfolan,

(c) N-Methyl-2-pyrrolidon und/oder 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon und

(d) Wasser.

18. Aufzeichungsflüssigkeit nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass C.I.-Food Black 2 in einer Menge von 0,1 bis 20 Gewichtsprozent, bezogen auf die Aufzeichnungsflüssigkeit, enthalten ist.

19· Aufzeichnungsflüssigkeit nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass C.I.-Food Black 2

in einer Menge von 0,5 bis 15 Gewichtsprozent, bezogen auf die Aufzeichnungsflüssigkeit, enthalten ist.

20. Aufzeichnungsflüssigkeit nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass C.I.-Food Black 2 in einer Menge von 1 bis 10 Gewichtsprozent, bezogen auf die Aufzeichnungsflüssigkeit, enthalten ist.

21. Aufzeichnungsflüssigkeit nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige Medium Polyäthylenglykol und/oder Polyäthylenglykolmonomethyläther in einer Menge von 1 bis 30 Gewichtsprozent, bezogen auf die Aufzeichnungsflüssigkeit, enthält.

22. Aufzeichnungsflüssigkeit nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige Medium Diäthylenglykol und/oder SuIfolan in einer Menge von 1 bis 40 Gewichtsprozent, bezogen auf die Aufzeichnungsflüssigkeit, enthält.

23- Aufzeichnungsflüssigkeit nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige Medium N-Methyl-2-pyrrolidon und 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon in einer Menge von 1 bis 40 Gewichtsprozent, bezogen auf die Aufzeichnungsflüssigkeit, enthält.

24. Aufzeichnungsflüssigkeit nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige Medium Wasser in einer Menge von 10 bis 90 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der Aufzeichnungsflüssigkeit, enthält.

25. Aufzeichnungsflüssigkeit, enthaltend

(1) ein Aufzeichnungsmittel aus der Gruppe C.I.-Direktblau 119, C.I.-Direktgelb 86, C.I.-Food Black 2 und Gemische davon und

(2) ein flüssiges Medium zum Lösen oder Dispergieren des Aufzeichnungsmittel,

wobei das flüssige Medium mindestens folgende Bestandteile enthält,

(a) Polyäthylenglykol und/oder Polyäthylenglykolmonomethyläther,

(b) Diäthylenglykol und/oder Sulfolan,

(c) N-Methyl-2-pyrrolidon und/oder 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon und

(d) Wasser.