DE3512836A1

DE3512836A1 - Waessrige tinte

Info

Publication number: DE3512836A1
Application number: DE19853512836
Authority: DE
Inventors: Mitsuru Numazu Shizuoka Hashimoto; Masaomi Susono Shizuoka Sasaki; Masaru Shizuoka Shimada
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1984-04-10
Filing date: 1985-04-10
Publication date: 1985-10-24
Also published as: DE3512836C2; US4620875A

Description

PATENTANWÄLTE

dr. V. SCHMIED-KOWARZIK · dr. P. WEINHOLD · dr. P. BARZ · München

DIPL.-ING. G. DANNENBERG · dr. D. GUDEL- dipl.-ing. S. SCHUBERT · Frankfurt

ZUGELASSENE VERTRETER BEIM EUROPAISCHEN PATENTAMT

SIEGFRIEDSTRASSE 8
8OOO MÜNCHEN 4O

TELEFONi (089) 335024 + 335025 TELEGRAMME: WIRPATENTE TELEX: 5215679

RFP-119D

Ricoh Co., Ltd.

3-6, Nakamagome 1-chome Ohta-ku

WÄSSRIGE TINTE

1 WÄSSRIGE TINTE

■ /O-

Die Erfindung betrifft eine wässrige Tinte, die zur Verwendung als Drucktinte und Stempeltinte sowie zur Verwendung in Schreibgeräten, Aufzeichnungsvorrichtungen und dergleichen geeignet ist. Insbesondere betrifft die Erfindung eine schwarze wässrige Tinte für den Tintenstrahldruck, die gedruckte Bilder von hoher Qualität (d. h. hoher Klarheit und Schärfe) und ausgezeichneter Wasser- und Lichtbeständigkeit ergibt sowie eine stabile Tintenejektion ohne Verstopfen der Düsen der Tintenstrahldruckvorrichtung ermöglicht, selbst wenn sie über längere Zeit kontinuierlich verwendet wird oder nach einer Betriebsunterbrechung der Tintenstrahldruckvorrichtung intermittierend eingesetzt wird.

Herkömmliche schwarze wässrige Tinten enthalten z. B. Direktfarbstoffe wie CI. Direct Black 2, 4, 17, 19, 22, 33, 38, 51, 56, 62, 71, 74, 75, 77, 105, 108, 112 und 154, sowie saure Farbstoffe, wie C.I. Acid Black 1, 2, 7, 24 und 94. Unter diesen Farbstoffen für herkömmliche wässrige Tinten haben die Direktfarbstoffe eine derart niedrige Löslichkeit, daß ihre Konzentration in den Tinten nicht erhöht werden kann. Dies hat zur Folge, daß die Bilddichte und der Bildkontrast nicht gesteigert werden können. Selbst bei niedriger Konzentration des Direktfarbstoffs in der Tinte scheidet sich der Farbstoff während längerer Lagerung der Tinte oder während des Nichtgebrauch^ der Tintenstrahldruckvorrichtung aus. Der Niederschlag verstopft die Düsen und es wird unmöglich, die gewünschte Tintenejektionsstabilität und -empfindlichkeit zu

30 erzielen.

Herkömmliche saure Farbstoffe haben im Vergleich zu den Direktfarbstoffen eine höhere Löslichkeit in wässrigen Tinten. Mit wässrigen Tinten, die herkömmliche saure Farbstoffe enthalten, gedruckte Bilder sind jedoch nicht wasser- und lichtbeständig und deshalb schlecht haltbar.

JA -

Ziel der Erfindung ist es daher, eine schwarze wässrige Tinte für den Tintenstrahldruck bereitzustellen, welche die Düsen nicht verstopft und während der Lagerung ihre Qualität nicht ändert oder Niederschläge bildet, sondern eine ausgezeichnete Tintenejektionsstabilität und -empfindlichkeit zeigt, bei längerem Gebrauch unter kontinuierlicher Rezirkulation oder intermittierendem Einsatz eine allenfalls geringe Änderung der physikalischen Eigenschaften erfährt und gedruckte Bilder ergibt, die nicht verlaufen und überlegene Wasserbeständigkeit, Schärfe und Bilddichte besitzen.

Gegenstand der Erfindung ist eine schwarze wässrige Tinte für den Tintenstrahldruck, die mindestens einen Farbstoff der folgenden Formel I, Wasser und ein Anfeuchtmittel enthält:

OH

CH=CH-fc *

/1-m

(S0,X)n

OH (NHR² )_m

N=N-Ar² (I)

(SO₃X)_n

1 2

worin R und R Wasserstoff, Alkyl, Phenyl, Acyl, Acetyl oder

3 4
Phenylsulfonyl bedeuten, R und R Wasserstoff, Alkyl, Alkoxy, Halogen oder eine Sulfonsäuregruppe darstellen, X Wasserstoff, Na, K, Li oder ein organisches Aminkation ist, m den Wert 0 oder 1 hat, wobei wenn m den Wert 0 hat, η die Zahl 1 ist und

1 2
Ar und Ar jeweils eine substituierte Phenylgruppe, eine

substituierte Naphthylgruppe oder

bedeuten, wobei R Alkyl, Phenyl, substituiertes Phenyl, Cyano, Alkoxy, Carboxyl oder Carbamoyl und R substituiertes Phenyl oder substituiertes Naphthyl darstellen, und wobei

■ -te·

yi -

wenn m den Wert 1 hat, η die Zahl 1 oder 2 ist und Ar und

2
Ar substituierte oder unsubstituierte Phenylgruppen oder

Naphthylgruppen sind.

Die erfindungsgemäße Tinte enthält den Farbstoff der Formel I vorzugsweise in einer Menge von 0,5 bis 30, insbesondere 1,5 bis 6 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile der Tintenzusammensetzung. Bei einer Farbstoffmenge von weniger als 0,5 Gewichtsteil wirkt der Farbstoff nicht ausreichend als Färbemittel, während bei einer Farbstoffmenge von mehr als 30 Gewichtsteilen während längerer kontinuierlicher Verwendung oder Lagerung oder während Abschaltperioden der Tintenstrahldruckvorrichtung Niederschläge auftreten können. Hierdurch besteht die Gefahr, daß die Düsen mit Niederschlagen verstopft werden und es unmöglich wird, Tintentröpfchen aus den Düsen zu ejizieren.

Im folgenden sind spezielle Beispiele für Farbstoffe der Formel I genannt, bei denen m = 0:

(I)-I H₅N

NaO₃S

(D-2

OH

N=N

SO₃Na

-N=N

NaO₃S

OH

OQ

N=N-^^^ _So₃Na CH=CH

HO

SO₃Na *^CH=CH

NaO₃S

HO

SO,Na

(D-4

NCH „ C HOH₁₁C₂

^m-olof

(I)-5 H₃C

SO₃Na

HO

NaO₃S

O₃Na -v-j.j-3

/N

HO

SO₃Na

- L-3 -

SO₃Na

(I)-6

CH=CH-*

NH,

(I)-7

H₂N-ZQVn=N

SO₃Na

=CH-(( ) VCH=CH-*

NH

N=N-<( IVNH

OH

(I)-8

HOOC -π ,P-N=N

^V"~ OH

N=N-(( )VCH=CH-(r ) VCH=CH-*

SO₃Na

N=N NaO₃S

N=N -π π— COOH

V SO₃Na

NH₂

(I) -9 H ₂N-/Q\-N=N

(C₂H₄OH)₂ CH=CH-*

N(C₉H₁₄OH)

2 if

N=N

CH=CH-*

NaO₃S

SO^Na

Diese Farbstoffe lassen sich ohne Schwierigkeit herstellen. Z. B. kann der Farbstoff (I)-I folgendermaßen synthetisiert werden:

5 Herstellung des Farbstoffs (I)-I

4,8 g J-Säure (2-Amino-5-naphthol-7-sulfonsäure) werden in 150 ml 1 % Natronlauge gelöst und mit 1,5 g NaNO₂ versetzt. Die erhaltene J-Säurelösung wird unter Rühren zu 200 ml 5 % Salzsäure getropft, wobei die Temperatur des Gemisches unter 5⁰C gehalten wird. Auf diese Weise wird die J-Säure diazotiert, Nach zweistündiger Reaktion versetzt man das Reaktionsgemisch mit SuIfaminsäure, um überschüssige Salpetrige Säure zu zersetzen.

Zu dem Gemisch werden 3,8 g 2,4-Diaminobenzolsulfonsäure gegeben, wobei das Diazoniumsalz der J-Säure mit Natrium-2,4-diaminobenzolsulfonat unter Bildung eines roten Monoazofarbstoffe kuppelt.

Die Kupplungsreaktion wird 3 Stunden fortgesetzt, worauf man den Monoazofarbstoff abfiltriert und in 150 ml 10 % wässriger Na₂CO.,-Lösung löst.

Daneben werden 3,0 g 1,4-Bis-(4'-aminostyryl)-benzol auf übliche Weise tetra-azotiert. Das Reaktionsgemisch des tetraazotierten 1,4-Bis-(4'-aminostyryl)-benzols wird langsam unter Rühren zu der oben erhaltenen alkalischen Lösung des Monoazofarbstoffs gegeben, wobei man die Temperatur des Reaktionsgemisches unter 10⁰C hält. Nach dreistündiger Reaktion werden Verunreinigungen und nicht-umgesetzte Komponenten aus dem Reaktionsgemisch abfiltriert und das Reaktionsgemisch wird mit Salzsäure angesäuert. Hierbei scheidet sich ein schwarzer Farbstoff aus, der abfiltriert, zweimal mit 80 ml 80 % wässrigem Ethanol gewaschen und getrocknet wird. Hierbei erhält man 8,5 g des schwarzen Farbstoffs (I)-I.

Im folgenden sind spezielle Beispiele für Farbstoffe der Formel I genannt, bei denen m = 1:

HO NH₂

NaO₃S

(2)-2 H₂NKC )λ^Ν=Ν (2)-3

H₂N

N=N

SO₃Na

NaO₃S

HO NH₂

*N=N

NaO₃S

SO₃Na

r**(O

SO₃Na

(2)-4

O₂N

H₃COCHN N=N

NaO₃S

V⁷ -

(2)-5

NaO₃S H₂N OH

NaO

S-*

HO NH₂ SO₃Na

SO₃Na

(2)-6 (2)-7

H₂N OH

NaO₃S

HO NH₂

SO 3 Na

O₃Na

(2)-8

NaO₃S

SO₃Na

(2)-9

NaO₃S·

SO₃Na

Cl SO₃Na

OCH,

(2)-11 o,N

SO₃Na OCH₃

HO NH₂

*N=N·
NaO,

^N=N \O/ ^N0:

BO₃Na

(2)-12

_0H

NaO₃S

HO NH,

*N=N

^SO₃Na

-n=n/Q\-ci

SO₃Na

Die genannten Farbstoffe lassen sich ohne Schwierigkeit herstellen. Beispielsweise kann der schwarze Farbstoff (2)-l folgendermaßen synthetisiert werden:

5 Herstellung des Farbstoffs (2)-l

18 g H-Säure (l-Amino-8-naphthol--3,6-disulfonsäure) werden in einer Lösung aus 3,0 g Na₃CO₃ und 500 ml Wasser gelöst. Hierauf säuert man mit 20 ml konz. HCl an und versetzt die Lösung unter kräftigem Rühren mit 12,0 g pulverförmigem p-Nitrobenzol-diazonium-BF.-Salz. Nach einiger Zeit scheidet sich aus dem Reaktionsgemisch ein roter Monoazofarbstoff aus. Die Reaktion wird 3 Stunden fortgesetzt, worauf man den abgeschiedenen roten Monoazofarbstoff abfiltriert und in 500 ml einer 10 % wässrigen Na-CO,-Lösung löst.

Daneben werden 7,4 g 4,4'-Diaminostilben-2,2'-disulfonsäure auf übliche Weise tetra-azotiert. Das Reaktionsgemisch der tetra-azotierten 4,4'-Diaminostilben-2,2'-disulfonsäure wird langsam unter Rühren zu der oben erhaltenen alkalischen Lösung des Monoazofarbstoffs gegeben, wobei man das Reaktionsgemisch bei einer Temperatur unter 10⁰C hält. Die Reaktion wird 3 Stunden fortgesetzt, worauf man Verunreinigungen und nicht-umgesetzte Komponenten abfiltriert und das Reaktionsgemisch mit Salzsäure ansäuert. Bei Zugabe der Salzsäure scheidet sich ein schwarzer Farbstoff aus dem Reaktionsgemisch ab, der abfiltriert, zweimal mit 200 ml 80 % wässrigem Ethanol gewaschen und getrocknet wird. Hierbei erhält man 26,8 g des schwarzen Farbstoffs (2)-l.

Die unter Verwendung der genannten Farbstoffe hergestellten wässrigen Tinten haben einen Farbton von Blauschwarz bis Schwarz. Rein schwarze Tinten lassen sich herstellen, durch Kombinieren von wässrigen Tinten, die die genannten Farbstoffe enthalten, mit roten Tinten und/oder gelben Tinten oder roten Farbstoffen und/oder gelben Farbstoffen in geeigneten Mengen.

-&'■■■■'■ ■'■ -

Als Farbstoffe für rote Tinten eignen sich z. B. CI. Direct Red 9, 37, 63, 75, 79, 80, 81, 83, 99, 220, 224, 225, 243, 254 und 274.

Als Farbstoffe für gelbe Tinten eignen sich z. B. CI. Direct Yellow 27, 28, 39, 50, 58, 86, 100, 142 und 144.

Erfindungsgemäß verwendbare Anfeuchtmittel sind z. B. mehrwertige Alkohole und Ether. Spezielle Beispiele für Anfeuchtmittel sind Ethylenglykol, Diethylenglykol, Triethylenglykol, Propylenglykol, Glyzerin, Polyethylenglykol, Ethylenglykolmonoethylether, Ethylenglykolmonobutylether, Diethylenglykolmonomethylether, Diethylenglykolmonoethylether, Diethylenglykolmonobutylether, Triethylenglykolmonomethylether, Tri-

15 ethylenglykolmonoethylether und Thiodiethanol.

Das Anfeuchtmittel wird vorzugsweise in einer Menge von 5 bis 30 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile der erfindungsgemäßen Tintenzusammensetzung angewandt. Die genannten Anfeuchtmittel können einzeln oder in Kombination verwendet werden.

Die erfindungsgemäße Tinte kann außerdem ein Antischimmelmittel enthalten, z. B. Natriumdehydroacetat, 2,2-Dimethyl-6-acetoxydioxan-l,3-natriumbenzoat, Natriumthiosulfat und Ammoniumthioglykolat.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung. Alle Teile und Prozente beziehen sich auf das Gewicht, sofern nichts anderes angegeben ist.

Beispiel (I)-I

Ein Gemisch der folgenden Komponenten wird auf etwa 50⁰C erhitzt und bis zur vollständigen Lösung gerührt. Hierauf filtriert man das Gemisch durch ein 0,22 μΐη-Teflonfilter und erhält eine erfindungsgemäße Tinte Nr. 1-1.

Gewichtsprozent

Farbstoff (I)-I 3,0

Glyzerin 5,0

5 Diethylenglykol 15,0

Natriumdehydroacetat 0,3

Ionen-ausgetauschtes Wasser 76,7

Die erhaltene wässrige Tinte hat folgende Eigenschaften:

pH 10,1 (25°C)

Viskosität 1,95 mPa·s (25°C)

Oberflächenspannung 55,0 dyn /cm (25⁰C)

Wasserbeständigkeit (Verblassungsgrad) 1,5 %

15 Lichtbeständigkeit (Verblassungsgrad) 1,5 %

Die Wasserbeständigkeit der Tinte wird anhand des Verblassungsgrades folgendermaßen bestimmt:

Die Tinte Nr. 1-1 wird mit Ionen-ausgetauschtem Wasser derart verdünnt, daß die Konzentration des enthaltenen Farbstoffs (I)-I 1 % beträgt. Die so verdünnte Tinte wird auf ein Blatt Qualitätspapier aufgetragen und 1 Tag bei Raumtemperatur getrocknet, um eine Testprobe herzustellen. Die Dichte d_Q der

auf das Papier aufgetragenen Tinte wird mit einem Macbeth-Densitometer gemessen. Hierauf taucht man die Testprobe 1 Minute in Wasser von 3O⁰C und entnimmt sie dann. Unmittelbar darauf wird die Dichte d, der Tinte mit einem Macbeth-Densitometer gemessen. Aus den gemessenen Werten d~ und d, errechnet sich die Wasserbeständigkeit der Tinte nach folgender Formel:

^do - ^di

— χ 100 %

Es zeigt sich, daß die Wasserbeständigkeit der Tinte Nr. 1-1 (ausgedrückt als Verblassungsgrad) 1,5 % beträgt.

Die Lichtbeständigkeit der Tinte Nr. 1-1 wird auf ähnliche Weise folgendermaßen bestimmt:

Eine Testprobe mit einer Tintendichte d« wird wie oben beschrieben hergestellt. Die Testprobe wird mit einem Fadeometer 3 Stunden bei 63⁰C dem Licht einer Kohlebogenlampe ausgesetzt, worauf man die Dichte d~ der Tinte mit einem Macbeth-Densitometer bestimmt. Aus d_Q und d₂ errechnet sich die Lichtbeständigkeit der Tinte Nr. 1-1 nach folgender Formel:

15 dß - d₂

χ 100 %

^d0

Es zeigt sich, daß die Lichtbeständigkeit, der Tinte Nr. 1-1 (ausgedrückt als Verblassungsgrad) 1,5 % beträgt.

Die Tinte Nr. 1-1 wird dann den folgenden Eignungstests unterzogen:

25 (1) Bildklarheit und Bildtrocknung

Die Tinte tritt aus einer Düse mit einem Innendurchmesser von 30 μΐη unter Einwirkung von Schwingungen einer Frequenz von 1100 kHz aus, wodurch der Tintenstrahl in einen Strom einzelner Tröpfchen aufgetrennt wird, die auf ein handelsübliches Qualitätspapier auftreffen. Hierbei erhält man ein klares Bild, das auf dem Papier nicht verläuft. Die zur Trocknung des gedruckten Bildes erforderliche Zeit beträgt bei normaler Raumtemperatur und Feuchtigkeit nicht mehr als

35 10 Sekunden.

1 (2) Haltbarkeit

Proben der Tinte werden in Glasbehältern dicht verschlossen und den folgenden Lagerungstests unterzogen: 5

a) 1 Monat bei -20⁰C;

b) 1 Monat bei 4°C;

c) 1 Jahr bei 20⁰C und

d) 1 Woche bei 9O⁰C. 10

In all diesen Lagerungstests scheiden sich keine Niederschläge aus der Tinte ab. Außerdem ist keine Änderung der Eigenschaften oder der Farbe der Tinte nachweisbar.

15 (3) Tintentröpfchen-Ejektionsstabilität

Der Tintenstrahldruck wird wie im Bildklarheits- und Bildtrocknungstest kontinuierlich 1000 Stunden durchgeführt. Hierbei tritt keine Verstopfung der Düse oder eine Änderung der Ejektionsrichtung der Tintentröpfchen auf, sondern es wird ein stabiler Druckvorgang erzielt.

(4) Tintentröpfchen-Ejektionsempfindlichkeit

Der Tintenstrahldruck wird wie in Abschnitt (1) durchgeführt, worauf man die Vorrichtung und die Tinte 2 Monate bei Raumtemperatur und normaler Feuchtigkeit stehen läßt. Anschließend wird der Tintenstrahldruck wie in Abschnitt (1) wiederholt. Wie in Abschnitt (3) erfolgt keine Änderung der Tin-

30 tentröpfchen-Ejektionsstabilität.

Der beschriebene Test wird wiederholt, jedoch läßt man die Vorrichtung und die Tinte 1 Woche bei 40⁰C und 30 % rF stehen. Auch hier ist keine Änderung der Tintentröpfchen-Ejektionsstabilitat zu beobachten.

Beispiel (l)-2

Wie in Beispiel (I)-I wird eine erfindungsgemäße Tinte Nr. 1-2 der folgenden Formulierung hergestellt: 5

Gewichtsprozent

Farbstoff (l)-2 3,0

Glyzerin 5,0

Diethylenglykol 15,0

Natriumdehydroacetat 0,3

Ionen-ausgetauschtes Wasser 76,7

Beispiel (l)-3
15

Wie in Beispiel (I)-I wird eine erfindungsgemäße Tinte Nr. 1-3 der folgenden Formulierung hergestellt:

Gewichtsprozent

Farbstoff (l)-6 3,5

Glyzerin 5,0

Diethylenglykol 15,0

Natriumdehydroacetat 0,3

Ionen-ausgetauschtes Wasser 76,2

Beispiel (l)-4

Wie in Beispiel (I)-I wird eine erfindungsgemäße Tinte 30 Nr. 1-4 der folgenden Formulierung hergestellt:

Gewichtsprozent

Farbstoff (l)-7 3,5

Triethylenglykol 20,0

Natriumdehydroacetat 0,3

Ionen-ausgetauschtes Wasser 76,2

Beispiel (l)-5

Wie in Beispiel (I)-I wird eine erfindungsgemäße Tinte Nr. 1-5 der folgenden Formulierung hergestellt: 5

Gewichtsprozent

Farbstoff (l)-5 3,0

CI. Direct Yellow 144 0,6

Triethylenglykol 20,0

Natriumdehydroacetat 0,3

Ionen-ausgetauschtes Wasser 76,1

Verqleichsbeispiel (I)-I

Wie in Beispiel (I)-I wird eine Vergleichstinte Nr. 1-1 der folgenden Formulierung hergestellt:

Gewichtsprozent

CI. Direct Black 1 3,0

Glyzerin 5,0

Diethylenglykol 15,0

Natriumdehydroacetat 0,3

Ionen-ausgetauschtes Wasser 76,7

Verqleichsbeispiel (l)-2

Wie in Beispiel (I)-I wird eine Vergleichstinte Nr. 1-2 30 der folgenden Formulierung hergestellt:

Gewichtsprozent

CI. Direct Black 9 3,0

Glyzerin 5,0

Diethylenglykol 15,0

Natriumdehydroacetat 0,3

Ionen-ausgetauschtes Wasser 76,7

1 Vergleichsbeispiel (l)-3

Wie in Beispiel (I)-I wird eine Vergleichstinte Nr. 1-3 der folgenden Formulierung hergestellt: 5

Gewichtsprozent

CI. Direct Black 28 3,0

Triethylenglykol 20,0

10 Natriumdehydroacetat 0,3

Ionen-ausgetauschtes Wasser 76,7

Die Eigenschaften der erfindungsgemäßen Tinten Nr. 1-1 bis 1-5 und der Vergleichstinten Nr. 1-1 bis 1-3 sind 15 in der folgenden Tabelle 1 angegeben.

Tabelle

	pH (25°C)	Viskosität (mPa·s) (25°C)	Oberflächen spannung (dyn/cm) (25°C)	Wasserbe ständigkeit (Verblassungsgrad) (%)	Lichtbe ständigkeit (Verblassungsgrad) (%)
Beispiel (I)-I	10,1	1,95	55,0	1,5	1,5
Beispiel (l)-2	10,0	2,00	53,5	2,0	1,5
Beispiel (l)-3	9,6	1,90	53,0	3,2	4,1
Beispiel (l)-4	9,8	1,95	54,5	2,6	2,3
Beispiel (l)-5	10,0	2,00	54,5	4,8	5,2
Vergleichsbei- , spiel (I)-I	9,8	1,98	52,0	13,0	5,0
Vergleichsbei spiel (l)-2	10,0	2,05	55,0	15,0	4,0
Vergleichsbei spiel (l)-3	10,0	2,00	52,5	8,5	7,0

ro oo co

Die Tinten der Beispiele (l)-2 bis (l)-5 und der Vergleichsbeispiele (I)-I bis (l)-3 werden dem Tintentröpfchen-Ejektionsempfindlichkeitstest von Beispiel (I)-I unterzogen. Hierbei werden in den Beispielen (l)-2 bis (l)-5 ähnlich gute Ergebnisse wie in Beispiel (I)-I erhalten. Dagegen werden in den Vergleichsbeispielen (I)-I bis (l)-3 die Düsen teilweise verstopft, wenn die Vorrichtung und die Tinte 1 Woche bei normaler Raumtemperatur und Feuchtigkeit bzw. 3 Tage bei 40⁰C und 30 % rF stehengelassen werden. In diesen Fällen ist die Ejektionsrichtung der Tintentröpfchen außerordentlich instabil, so daß ein normaler Tintenstrahldruck unmöglich wird.

Beispiel (2)-l

Ein Gemisch der folgenden Komponenten wird auf etwa 50⁰C erhitzt und bis zur vollständigen Lösung gerührt. Hierauf filtriert man das Gemisch durch ein 0,22 μΐη-Teflonfilter und erhält eine erfindungsgemäße Tinte Nr. 2-1.

Gewichtsprozent

Farbstoff (2)-l 3,5

Glyzerin 5,0

25 Diethylenglykol 15,0

Natriumdehydroacetat 0,5

Ionen-ausgetauschtes Wasser 76,7

Die erhaltene wässrige Tinte hat folgende Eigenschaften:

pH 9,9 (25⁰C)

Viskosität 1,95 mPa-s (25°C)

Oberflächenspannung 54,5 dyn/cm (25⁰C)

Wasserbeständigkeit (Verblassungsgrad) 2,0 %

35 Lichtbeständigkeit (Verblassungsgrad) 3,5 %

Beispiel (2)-2

Wie in Beispiel (2)-l wird eine erfindungsgemäße Tinte Nr. 2-2 der folgenden Formulierung hergestellt: 5

Gewichtsprozent

Farbstoff (2)-3 4,0

Glyzerin 5,0

Diethylenglykol 15,0

Natriumdehydroacetat " 0,5

Ionen-ausgetauschtes Wasser 75,5

Beispiel (2)-3
15

Wie in Beispiel (2)-l wird eine erfindungsgemäße Tinte Nr. 2-3 der folgenden Formulierung hergestellt:

Gewichtsprozent

Farbstoff (2)-8 3,0

Glyzerin 5,0

Diethylenglykol 15,0

Natriumdehydroacetat 0,5

Ionen-ausgetauschtes Wasser 76,5

Beispiel (2)-4

Wie in Beispiel (2)-l wird eine erfindungsgemäße Tinte 30 Nr. 2-4 der folgenden Formulierung hergestellt:

Gewichtsprozent

Farbstoff (2)-2 3,0

CI. Direct Yellow 144 ' 0,6

Triethylenglykol 19,0

Natriumdehydroacetat 0,5

Ionen-ausgetauschtes Wasser 76,9

Beispiel (2)-5

Wie in Beispiel (2)-l wird eine erfindungsgemäße Tinte Nr. 2-5 der folgenden Formulierung hergestellt: 5

Gewichtsprozent

Farbstoff (2)-4 2,8

CI. Direct Red 37 0,3

CI. Direct Yellow 144 0,5

Triethylenglykdl 20,0

Natriumdehydroacetat 0,5

Ionen-ausgetauschtes Wasser 75,9

Vergleichsbeispiel (2)-l

Wie in Beispiel (2)-l wird eine Vergleichstinte Nr. 2-1 der folgenden Formulierung hergestellt:

20 Gewichtsprozent

CI. Direct Black 1 ' 3,5

Glyzerin 5,0

Diethylenglykol 15,0

Natriumdehydroacetat 0,5

Ionen-ausgetauschtes Wasser 76,0

Vergleichsbeispiel (2)-2

30 Wie in Beispiel (2)-l wird eine Vergleichstinte Nr. 2-2 der folgenden Formulierung hergestellt:

Gewichtsprozent

CI. Direct Black 9 4,0

Glyzerin 5,0

Diethylenglykol 15,0

Natriumdehydroacetat 0,5

Ionen-ausgetauschtes Wasser 75,5

1 Vergleichsbeispiel (2)-3

Wie in Beispiel (2)-l wird eine Vergleichstinte Nr. 2-3 der folgenden Formulierung hergestellt: 5

Gewichtsprozent

CI. Direct Black 28 3,0

Triethylenglykol 20,0

10 Natriumdehydroacetat 0,5

Ionen-ausgetauschtes Wasser 76,5

Die Eigenschaften der erfindungsgemäßen Tinten Nr. 2-1 bis 2-5 und der Vergleichstinten Nr. 2-1 bis 2-3 sind in der folgenden Tabelle 2 angegeben.

Tabelle

	pH (25°C)	Viskosität (mPa*s) (25°C)	Oberflächen spannung (dyn/cm) (25°C)	Wasserbeständigkeit Verblassungsgrad (%)	Lichtbeständigkeit Verblassungsgrad (%)
Beispiel (2)-l	9,9	1,95	54,5	2,0	3,5
Beispiel (2)-2	10,2	1,90	54,5	3,5	5,0
Beispiel (2}-3	10,0	1,88	56,0	2,4	2,5
Beispiel (2)-4	9,8	1,85	52,0	1,8	3,0
Beispiel (2)-5	10,0	1,95	54,0	3,5	3,0
Vergleichsbei spiel (2)-l	9,8	2,05	52,5	13,0	5,5
Vergleichsbei spiel (2)-2	10,1	2,20	54,0	16,5	3,8
Vergleichsbei spiel (2)-3	10,2	2,00	52,5	8,0	7,0

Die Tinten der Beispiele (2)-l bis (2)-5 und der Vergleichsbeispiele (2)-l bis (2)-3 werden dem Tintentröpfchen-Ejektionsempfindlichkeitstest von Beispiel (I)-I unterzogen. Hierbei werden in den Beispielen (2)-l bis (2)-5 dieselben guten Ergebnisse wie in Beispiel (I)-I erhalten. Dagegen werden in den Vergleichsbeispielen (2)-l bis (2)-3 die Düsen teilweise verstopft, wenn die Vorrichtung und die Tinte 1 Woche bei normaler Raumtemperatur und Feuchtigkeit bzw. 3 Tage bei 40⁰C und 30 % rF stehengelassen werden. Hierdurch wird die Ejektionsrichtung der Tintentröpfchen äußerst instabil, so daß ein normaler Tintenstrahldruck unmöglich wird.

In der allgemeinen Formel I sind die Alkyl- und Alkoxyreste geradkettige oder verzweigte Reste mit vorzugsweise 1 bis 10, insbesondere 1 bis 6 Kohlenstoffatomen. Die Acylreste enthalten vorzugsweise 2 bis 20, insbesondere 2 bis 10 Kohlenstoff atome. Die substituierten Phenyl- und Naphthylgruppen weisen z. B. Halogenatome, Alkyl-, Alkoxy-, Hydroxy-, Amino-, Cyano-, Carboxyl-, Nitro-, Trifluormethyl- oder Sulfonsäuregruppen als Substituenten auf.

25 30 35

Claims

Patentansprüche

1 2

in der R und R Wasserstoff, Alkyl, Phenyl, Acyl,

3 4

Acetyl oder Phenylsulfonyl bedeuten, R und R Wasserstoff, Alkyl, Alkoxy, Halogen oder eine Sulfonsäuregruppe darstellen, X Wasserstoff, Na, K, Li oder ein organisches Aminkation ist, m den Wert 0 oder 1 hat, wobei wenn m den Wert 0 hat, η die Zahl 1 ist und

1 2
Ar und Ar substituierte Phenylgruppen, substituierte

Naphthylgruppen oder

Jt*

HOT ,

R⁷

bedeuten, wobei R Alkyl, Phenyl, substituiertes Phenyl, Cyano, Alkoxy, Carboxyl oder Carbamoyl und R substituiertes Phenyl oder substituiertes Naphthyl darstellt, und wobei wenn m den Wert 1 hat, η die Zahl 1 oder 2

1 2
ist und Ar und Ar substituierte oder unsubstituierte Phenylgruppen oder Naphthylgruppen bedeuten;

(2) 5 bis 30 Gewichtsteile eines Anfeuchtmittels und

(3) Wasser.
2. Tinte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Farbstoff ausgewählt ist unter:

(D-I

OH

H₂N-

NH₂ -N=N

N=N-ZT )>CH=CH
SO₃Na

SO₃Na HO

*CH=CH-/QVn=N-NaO₃S' NH

DKU-,

NH₂ SO₃Na

(U-2

H₂N

*CH=CH

NaO₃S

OH

OH

HO

SO₃Na *CH=CH-(QyN=N-|

NaO₃S DO

HO

I=N-

OD

SO₃Na

NCH₁₁C.

(I)-4 ^H0H*^C*

NaO₃S

_ "J —

(D-5

(D-6

(D-7

OH

N=N-Zf )VCH=CH

HO

SO₃Na

*ch=ch/QVn=n

NaO 3 S

5O₃Na

HO

H₂N

N=N

SO₃Na

CH=CH-*

NH.

H₂N

SO₃Na

-SO₃Na

NH,

-NH₅

HOOC

-N=N ⁴OH

ψ. ^c

SO₃Na

N=N

SO₃Na

CH=CH-Zf )VCH=CH-*

N=N
NaO₃S

._Ν=Ν _„ „— COOH

HO''

SO₃Na

(D-ίο

ch=ch/QVch=ch-*

H₂N

N(C,H_UOH).

OH

N=N-

-N=N "SO ₃Na

*(O>^N=N

NaO

und

(D-Il

OH

NaO₃S

OH

^CH=CH"*

SO₃Na

(Q)-N=N

NaO₃S

SO₃Na
3. Tinte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Farbstoff ausgewählt ist unter:

(2)-2

NaO₃S

NaO₃S SO₃Na

SO₃Na

HO NH₂

NaO₃S

H,N

■N=N

N=N

SO₃Na

ch=ch/QV

NaO₃S HO NH₂

*N=N

,-N=N

Na

NO₂

•NH,

NaO₃S

(2)-3

H₂N

OH

NaO₃S

i-N=N-< C )VCH=CH

SO₃Na

HO

SOoNa

(2)-4

H₃COCHN

o₂n-/Q\-n=n

NaO₃S

N=N
SO₃Na

CH=CH

HO NHCOCH,

*N=N NaO₃S

;0₃Na

NO.

(2)-5

NaO₃S H₂N OH

NaO

(2)-6 ^Na°3

-CH=CH-^QN-*

HO NH₂

SO₃Na

H₂N OH SO₃Na

N=N-

OO

NaO₃S HO NH₂

*N=N

O₂N

OCHN

(2)-7

n=N

NaO₃S

CH=CH

SO.Na

HO NHCO

*Ν=Ν NaO₃S

NO₂

SO₃Na

OH NaO₃S SO₃Na

N=N-/O|VcH=CH-

(2)-8 O₃Na

NaO₃S HO NH,

NH₂

*N=N-NaO₃S

DlQ

r»«-O

SO₃Na

H₂N OH

NaO, S

(2)-9

Cl SO₃Na

NaO₃S

H₂N

CH=CH

NaO₃S

*N=N

SO₃Na
4. Tinte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem einen roten Farbstoff, ausgewählt unter CI. Direct Red 9, 37, 63, 75, 79, 80, 81, 83, 99, 220, 224, 225, 243, 254 und 274, und einen gelben Farbstoff, ausgewählt unter CI. Direct Yellow 27, 28, 39, 50, 58, 86, 100, 142 und 144, enthält.

Tinte nach einem der. Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Anfeuchtmittel ausgewählt ist unter Ethylenglykol, Diethylenglykol, Triethylenglykol, Propylenglykol, Glyzerin, Polyethylenglykol, Ethylenglykolmonoethylether, Ethylenglykolmonobutylether, Diethylenglykolmonomethylether, Diethylenglykolmonoethylether, Diethylenglykolmonobutylether, Triethylenglykolmonomethyl ether, Triethylenglykolmonoethylether und Thiodiethanol.