DE60110293T2

DE60110293T2 - Tintezusammensetzung zur Tintenstrahlaufzeichnung

Info

Publication number: DE60110293T2
Application number: DE60110293T
Authority: DE
Inventors: Masahiro Suwa-shi Yatake
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2000-02-23
Filing date: 2001-02-22
Publication date: 2005-10-06
Anticipated expiration: 2021-02-23
Also published as: DE60110293D1; EP1127927A3; EP1127927A2; EP1127927B1; ATE294222T1; US6454846B2; US20010032566A1

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Tintenzusammensetzung, die zur Verwendung im Tintenstrahlaufzeichnen geeignet ist.
Stand der Technik
Das Tintenstrahlaufzeichnen ist ein Druckverfahren, worin Tröpfchen einer Tintenzusammensetzung ausgestoßen und auf Aufzeichnungsmedien, wie Papier, abgeschieden werden, um z. B. Buchstaben oder Figuren zu drucken. Das Verfahren hat den Vorteil der Herstellung von Bildern mit hoher Qualität mit hoher Auflösung bei einer hohen Geschwindigkeit mittels einer relativ billigen Vorrichtung.
Beispiele von Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren, die entwickelt und zur praktischen Verwendung gebracht wurden, umfassen ein Verfahren, worin ein elektrisches Signal unter Verwendung eines Piezoelements in ein mechanisches Signal umgewandelt wird, um intermittierend eine in einem Tintenkopfabschnitt bevorratete Tinte auszustoßen, wodurch Buchstaben oder Symbole auf der Oberfläche eines Aufzeichnungsmediums aufgezeichnet werden, und ein Verfahren, worin eine in einem Tintenkopfabschnitt bevorratete Tinte in seinem Teil sehr nahe zu dem Ausstoßteil rasch erhitzt wird, um eine Blase zu bilden, und die Tinte wird intermittierend durch eine durch die Blase erzeugte Volumenvergrößerung ausgestoßen, um Buchstaben oder Symbole auf der Oberfläche eines Aufzeichnungsmediums aufzuzeichnen.
Verschiedene für Tintenzusammensetzungen erforderliche Eigenschaften für ein Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren sind derart, dass die Trocknungseigenschaft des Druckes gut ist, dass kein signifikantes Auslaufen in gedruckten Bildern erzeugt wird, dass gleichmäßiges Drucken auf der Oberfläche von herkömmlichen Aufzeichnungsmedien verwirklicht werden kann, und dass im Falle des Mehrfarbendruckens ein Vermischen zwischen benachbarten Farben nicht auftritt. Insbesondere ist es für die Tintenzusammensetzungen für das Tintenstrahldrucken wichtig, gute Bilder ohne Auslaufen oder Ausbluten herzustellen, was Papierfasern von Papier als Aufzeichnungsmedium zuzuschreiben ist.
In herkömmlichen Tinten, insbesondere Tinten auf Pigmentbasis, ist eine Technik vorgeschlagen worden, worin das Eindringen von Tinte stark unterdrückt ist, um das Benetzen der Papieroberfläche durch die Tinte zu unterdrücken, und um folglich den Tintentröpfchen zu erlauben, nahe der Papieroberfläche zu bleiben, wodurch die Druckqualität sichergestellt wird.
Andererseits ist auch ein Versuch gemacht worden, das Eindringen der Tintenzusammensetzung in Papier zu erhöhen, um Auslaufen oder Ausbluten zu unterdrücken. So ist z. B. die Verwendung eines Zusatzes zur Erniedrigung der Oberflächenspannung der Tintenzusammensetzung zur Erhöhung der Eindringgeschwindigkeit der Tintenzusammensetzung in Papier und somit zur Verringerung des Auslaufens oder Ausblutens vorgeschlagen worden. Spezieller ist die Verwendung von Diethylenglycolmonobutylether (US-Patentschrift Nr. 5,156,675) oder Surtynol 465 (hergestellt von Air Products and Chemicals Inc., V.St.A.) (US-Patentschrift Nr. 5,183,502) als oberflächenaktives Mittel vom Acetylenglycoltyp oder die kombinierte Verwendung von Diethylenglycolmonobutylether und Surfynol 465 (US-Patentschrift Ni. 5,196,056) vorgeschlagen worden. Ferner ist eine Tintenzusammensetzung vorgeschlagen worden, die als Netzmittel Polyglycerin (japanische Offenlegungsschrift Nr. 152170/1991), Polyglycerin mit einer dazu zugesetzten Ethylenoxygruppe (japanische Offenlegungsschrift Nr. 328644/1997) oder Glycerin mit einer dazu zugesetzten Ethylenoxygruppe (japanische Offenlegungsschrift Nr. 18465/1992) enthält.
Weiter ist die Zugabe einer Glycoletherverbindung zu einer Tintenzusammensetzung unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung des Eindringens der Tintenzusammensetzung in Papier vorgeschlagen worden. So beschreibt z. B. die japanische Offenlegungsschrift Nr. 147861/1981 die Zugabe von Triethylenglycolmonomethylether zu einer Pigment enthaltenden Tintenzusammensetzung, und die japanische Offenlegungsschrift Nr.
111165/1997 beschreibt ein Beispiel einer Kombination eines wasserlöslichen Farbstoffs mit Ethern von Ethylenglycol, Diethylenglycol oder Triethylenglycol.
Für die vorstehend beschriebenen herkömmlichen Tintenzusammensetzungen ist jedoch noch Raum für Verbesserung, z. B. in der Wirkung der Verhinderung des Auslaufens oder Ausblutens, der Lagerstabilität und der Fixierung von Drucken.
EP-A-0878522 bezieht sich auf eine Tinte für das Tintenstrahlaufzeichnen, die ein wasserlösliches Färbemittel, ein wasserlösliches organisches Lösemittel, Wasser und ein Acetylendiol mit Ethylenoxy- und/oder Propylenoxygruppen umfasst.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben nun festgestellt, dass die Zugabe einer Verbindung mit einer Kombination einer Acetylenstruktur mit Ethylenoxy- oder Propylenoxygruppe Tintenzusammensetzungen mit mehreren ausgezeichneten Eigenschaften, ausgezeichneten Trocknungseigenschaften und ausgezeichneter Lagerstabilität verwirklichen kann, und dass daher die Tintenzusammensetzung Bilder ohne signifikantes Auslaufen oder Ausbluten auf verschiedenen Aufzeichnungsmedien, insbesondere auf Normalpapieren und recycelten Papieren ergeben kann. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben ferner festgestellt, dass diese Tintenzusammensetzungen mehrere ausgezeichnete Eigenschaften, z. B. Ausstoßstabilität, haben, die für Tintenzusammensetzungen für das Tintenstrahlaufzeichnen erforderlich sind. Die vorliegende Erfindung ist auf der Grundlage dieser Feststellung gemacht worden.
Demgemäß ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Tintenzusammensetzung bereitzustellen, die mehrere ausgezeichnete Eigenschaften hat, insbesondere eine Tintenzusammensetzung, die Drucke mit ausgezeichneten Trocknungseigenschaften ergeben kann und eine ausgezeichnete Lagerstabilität hat und Bilder ohne signifikantes Auslaufen oder Ausbluten auf verschiedenen Aufzeichnungsmedien, insbesondere auf Normalpapieren und recycelten Papieren, verwirklichen kann.
Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Tintenzusammensetzung mit mehreren ausgezeichneten Eigenschaften bereitzustellen, z. B. Ausstoßstabilität, die für Tintenzusammensetzungen für das Tintenstrahlaufzeichnen erforderlich sind.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Tintenzusammensetzung bereitgestellt, die wenigstens ein Färbemittel, Wasser und eine durch die Formel (I) wiedergegebene Verbindung umfasst:
worin
R eine durch die Formel
wiedergegebene Gruppe bedeutet,
R¹ eine Alkyl-, Cycloalkyl- oder Arylgruppe bedeutet,
EO eine Ethylenoxygruppe bedeutet,
PO eine Propylenoxygruppe bedeutet,
m und n jeweils unabhängig voneinander 0 oder eine natürliche Zahl von nicht weniger als 1 sind mit der Maßgabe, dass m + n > 1 ist,
EO und PO unabhängig von der Reihenfolge in den Klammern der Formel (I) beliebig oder als miteinander verbundene Blöcke angeordnet sein können,
R² und R³ jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe bedeuten, und
M eine Gruppe ist, die an das Endsauerstoffatom in den Klammern gebunden ist.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung Tintenzusammensetzung
Die Tintenzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung kann in Aufzeichnungsverfahren unter Verwendung einer Tintenzusammensetzung verwendet werden. Aufzeichnungsverfahren unter Verwendung einer Tintenzusammensetzung umfassen z. B. ein Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren, ein Aufzeichnungsverfahren unter Verwendung von Schreibgeräten, wie Schreibstifte, und andere verschiedene Aufzeichnungsverfahren. Die Tintenzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung wird insbesondere bevorzugt in einem Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren verwendet.
Durch die Formel (I) wiedergegebene Verbindung
In der Formel (I) bedeutet R eine durch die Formel (II) wiedergegebene Gruppe, und die Gesamtzahl von Kohlenstoffatomen von R beträgt bevorzugt 4 bis 50, bevorzugter 4 bis 30, unter dem Gesichtspunkt des Eindringens der Tintenzusammensetzung und der Löslichkeit der durch die Formel (I) wiedergegebenen Verbindung in Wasser. Wenn die Gesamtzahl von Kohlenstoffatomen von R 30 übersteigt, wird die Hydrophobie der Verbindung verstärkt. Daher kann in einigen Fällen die Anzahl von Ethylenoxygruppen oder Propylenoxygruppen erhöht werden, um die Wasserlöslichkeit der Verbindung sicherzustellen. Ferner neigt gemäß einer Feststellung der Erfinder der vorliegenden Erfindung eine Verbindung, worin die Gesamtzahl von Kohlenstoffatomen von R 30 übersteigt, Schäumen hervorzurufen. Wenn daher eine solche Verbindung verwendet wird, soll Vorsicht angewandt werden, um so das Auftreten des unvorteilhaften Schäumungsphänomens zu vermeiden.
In der Formel (II) bedeutet R¹ eine Alkylgruppe (bevorzugt C_3-20-Alkyl, bevorzugter C_5-10-Alkyl), eine Cycloalkylgruppe (bevorzugt C_3-20-Cycloalkyl, bevorzugter C_5-10-Cycloalkyl), eine Arylgruppe (bevorzugt Phenyl, Naphthyl, Biphenyl, Tolyl, Xylyl oder Cumyl).
In der Formel (I) bedeutet EO eine Ethylenoxygruppe, PO bedeutet eine Propylenoxygruppe, und n und m bedeuten jeweils unabhängig voneinander eine Zahl von 0 oder 1 oder mehr.
In der vorliegenden Erfindung ist die durch die Formel (I) wiedergegebene Verbindung eine einzelne Verbindung, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Verbindungen, die durch die Formel (I) wiedergegeben werden, oder sie ist alternativ eine Mischung von wenigstens zwei Verbindungen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Verbindungen, die durch die Formel (I) wiedergegeben werden. Wenn eine einzelne Verbindung als die durch die Formel (I) wiedergegebene Verbindung verwendet wird, kann diese einzelne Verbindung durch Trennung aus einer Mischung von zwei oder mehreren Verbindungen, die durch die Formel (I) wiedergegeben werden, durch Destillation oder ein anderes herkömmliches Verfahren erhalten werden.
Wenn m in der Formel (I) 0 ist, ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung n bevorzugt 1 bis 10. Wenn andererseits m nicht 0 ist, ist n bevorzugt 0 bis 10, wobei m 1 bis 5 ist.
EO und PO können unabhängig von der Reihenfolge in den Klammern der Formel (I) beliebig oder als miteinander verbundene Blöcke angeordnet sein. In der durch die Formel I wiedergegebenen Verbindung, wenn n und m nicht gleichzeitig 0 sind, ist eine Verbindung mit einer Struktur, worin PO zu einer organischen Gruppe, wiedergegeben durch die Formel (II), zugesetzt worden ist, gefolgt von der Zugabe von EO, unter dem Gesichtspunkt der Druckqualität bevorzugt.
R² und R³ bedeuten jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe, bevorzugt eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen.
M bedeutet eine an das Endsauerstoffatom in den Klammern gebundene Gruppe. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird M in der Formel (I) bevorzugt ausgewählt aus

(i) einem Wasserstoffatom,
(ii) einem Alkalimetall, einer anorganischen Base oder einer organischen Base oder
(iii) einem Rest einer Säure, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Sulfonsäure, Phosphorsäure und Borsäure, oder einem Salz dieser Säure mit der Verbindung (ii).

Bevorzugte Beispiele von M umfassen (a) ein Wasserstoffatom, (b) Lithium, Natrium und Kalium als Alkalimetalle, (c) Ammoniak als anorganische Base und (d) organische Amine als organische Base. Spezielle Beispiele von organischen Aminen umfassen Mono-, Di- oder Tri(hydroxy-C_1-6-alkyl)amin, z. B. Monoethanolamin, Diethanolamin, Triethanolamin, Monoisopropanolamin und Mono-s-butanolamin.
Wenn M oder das in M enthaltene Gegenion eines ist, das in der Tinte freigesetzt wird, sind sämtliche Ionenarten der durch die Formel (I) wiedergegebenen Verbindung, die in der Tintenzusammensetzung enthalten sind, bevorzugt identisch.
Die durch die Formel (I) wiedergegebene Verbindung wird bevorzugt durch das folgende Verfahren synthetisiert:

(a) ein Verfahren, worin eine molare Zielmenge von Ethylenoxid oder Propylenoxid in Gegenwart eines Alkali oder Ähnlichem zu einem durch die Formel R-OH wiedergegebenen Alkohol zugesetzt wird, worin R wie vorstehend definiert ist, als Ausgangsverbindung verwendet wird, um die durch die Formel (I) wiedergegebene Verbindung zu bilden, oder
(b) ein Verfahren, worin ein Mono- oder Polyethylenglycol oder ein Mono- oder Polypropylenglycol einer Dehydroaddition unterworfen wird.

Die durch die Formel (I) wiedergegebene Verbindung, die durch das vorstehende Verfahren hergestellt worden ist, liegt gewöhnlich in Form einer Mischung einer Mehrzahl von Verbindungen vor, worin m und n voneinander verschieden sind. Wie vorstehend beschrieben, kann diese Mischung als solche zu der Tintenzusammensetzung zugesetzt werden oder kann alternativ optional als eine einzige Verbindungsart isoliert werden.
Im Handel erhältliche Produkte können als der durch die Formel R-OH wiedergegebene Alkohol verwendet werden. Spezielle Beispiele davon umfassen Surfynol 61, welches ein Alkohol ist, wiedergegeben durch R-OH, worin R¹ eine Isobutylgruppe bedeutet, R² eine Methylgruppe bedeutet, und R³ ein Wasserstoffatom bedeutet, Olfine B, welches ein Alkohol ist, wiedergegeben durch R-OH, worin R¹ und R² jeweils eine Methylgruppe bedeuten, und R³ ein Wasserstoffatom bedeutet, und Olfine P, welches ein Alkohol ist, wiedergegeben durch R-OH, worin R¹ eine Ethylgruppe bedeutet, R² eine Methylgruppe bedeutet, und R³ ein Wasserstoffatom bedeutet (sämtliche der vorstehenden Produkte sind von Nissin Chemical Industry Co., Ltd. erhältlich).
Bevorzugt bleibt der bei der Herstellung der durch die Formel (I) wiedergegebenen Verbindung verwendete Alkohol nicht in dem Produkt. Die Menge des restlichen Alkohols, falls vorhanden, beträgt bevorzugt nicht mehr als 1 Gew.-%. Der Grund hierfür ist, dass, wenn die Menge des restlichen Alkohols nicht mehr als 1 Gew.-% beträgt, es möglich ist, wirksam Probleme zu vermeiden, einschließlich hoher Empfindlichkeit zum Benetzen des Kopfes in seiner Düsenvorderseite, was die Bildung von Drucken mit verschlechterter Qualität und die Abgabe des Geruches von Alkohol hervorruft.
In der vorliegenden Erfindung beträgt das mittlere Molekulargewicht der durch die Formel (I) wiedergegebenen Verbindung bevorzugt nicht mehr als 2000, bevorzugter nicht mehr als 1000, noch bevorzugter nicht mehr als 500.
Bevorzugt umfasst die Tintenzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung weiter ein Eindringmittel, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Propylenglycolmonobutylether, Dipropylenglycolmonobutylether und Mischungen davon. Obwohl die Tintenzusammensetzung für das Tintenstrahlaufzeichnen gemäß der vorliegenden Erfindung eine ausgezeichnete Eindringbarkeit hat, können diese Eindringmittel die Eindringwirkung weiter verbessern. Die Menge des zugesetzten Eindringmittels beträgt bevorzugt nicht mehr als 10 Gew.-%, bevorzugter 0,5 bis 5 Gew.-%. Das Gewichtsverhältnis der durch die Formel (I) wiedergegebenen Verbindung zu dem Eindringmittel beträgt bevorzugt 1 : 0 bis 1 : 10.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Tintenzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung weiter ein oberflächenaktives Acetylenglycol. Die Zugabe des oberflächenaktiven Acetylenglycols kann die Druckqualität weiter verbessern. Die Menge des zugesetzten oberflächenaktiven Acetylenglycols beträgt bevorzugt nicht mehr als 5 Gew.-%, bevorzugter 0,1 bis 2 Gew.-%, unter den Gesichtspunkten der Wirkung, die durch die Zugabe des oberflächenaktiven Acetylenglycols verbessert wird, und der Verhinderung eines Viskositätsanstiegs.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beträgt das Gewichtsverhältnis der durch die Formel (I) wiedergegebenen Verbindung zu dem oberflächenaktiven Acetylenglycol 1 : 0 bis 1 : 3.
Beispiele der bevorzugten oberflächenaktiven Acetylenglycole umfassen Verbindungen, wiedergegeben durch die Formel
worin 0 ≤ m* + n* ≤ 50 ist, und R^1*, R^2*, R³+ und R^4* jeweils unabhängig voneinander eine Alkylgruppe, bevorzugt eine C_1-6-Alkylgruppe, bedeuten.
Als die durch die vorstehende Formel wiedergegebene Verbindung können im Handel erhältliche Verbindungen verwendet werden, und Beispiele davon umfassen Olfine Y und Surfynol 82, Surtynol 440, Surfynol 465 und Surfynol 485 (sämtliche der vorstehenden Produkte werden von Air Products and Chemicals Inc. hergestellt). Sie können allein oder in Kombination von zwei oder mehreren verwendet werden.
Wenn das oberflächenaktive Acetylenglycol verwendet wird, wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Diethylenglycolmonobutylether oder Triethylenglycolmonobutylether in Kombination mit dem oberflächenaktiven Acetylenglycol zugesetzt unter dem Gesichtspunkt des Verbesserns der Löslichkeit. Die Menge des zugesetzten oberflächenaktiven Acetylenglycols beträgt bevorzugt nicht mehr als 20 Gew.-% unter dem Gesichtspunkt des geeigneten Aufrechterhaltens der Viskosität der Tintenzusammensetzung. Das Gewichtsverhältnis der durch die Formel (I) wiedergegebenen Verbindung zu Diethylenglycolmonobutylether oder Triethylenglycolmonobutylether beträgt bevorzugt 1 : 0 bis 1 : 10.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann das Färbemittel in geeigneter Weise aus Farbstoffen oder Pigmenten ausgewählt werden. Falls notwendig, können der Farbstoff und das Pigment in geeigneter Weise in Kombination verwendet werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung können verschiedene Farbstoffe, die gewöhnlich beim Tintenstrahlaufzeichnen verwendet werden, wie Direktfarbstoffe, Säurefarbstoffe, Lebensmittelfarbstoffe, basische Farbstoffe, Reaktivfarbstoffe, Dispersionsfarbstoffe, Küpenfarbstoffe und lösliche Küpenfarbstoffe, als Farbstoff verwendet werden. Weiter können ebenfalls Färbemittel, die in Kategorien von öllöslichen Farbstoffen und basischen Farbstoffen fallen, verwendet werden.
Als Pigment können verschiedene Pigmente, z. B. anorganische oder organische Pigmente, verwendet werden. Spezielle Beispiele davon umfassen:

(a) Pigmente für schwarz, z. B. Ruße (C.I. Pigment Black 7), wie Ofenruß, Lampenruß, Acetylenruß und Kanalruß, Metalloxide, wie Kupferoxid, Eisenoxid (C.I. Pigment Black 11) und Titanoxid, und organische Pigmente, wie Anilinschwarz (C.I. Pigment Black 1),
(b) Pigmente für gelb, z. B., C.I. Pigment Yellow 1 (Fast Yellow G), 3, 12 (Disazo Yellow AAA), 13, 14, 17, 24, 34, 35, 37, 42 (gelbes Eisenoxid), 53, 55, 74. 81, 83 (Disazo Yellow HR), 95, 97, 98, 100, 101, 104, 108, 109, 110, 117, 120, 128, 138 und 153,
(c) Pigmente für magentafarben, z. B., C.I. Pigment Red 1, 2, 3, 5, 17, 22 (Brilliant Fast Scarlet), 23, 31, 38, 48:2 (Permanent Red 2B (Ba)), 48:2 (Permanent Red 2B (Ca)), 48:3 (Permanent Red 2B (Sr)), 48:4 (Permanent Red 2B (Mn)), 49:1, 52:2, 53:1, 57:1 (Brilliant Carmine 6B), 60:1, 63:1, 63:2, 64:1, 81 (Rhodamine 6G Lake), 83, 88, 101 (rotes Eisenoxid), 104, 105, 106, 108 (Cadmiumrot), 112, 114, 122 (Chinacridonmagenta), 123, 146, 149, 166, 168, 170, 172, 177, 178, 179, 185, 190, 193, 202, 209 und 219, und
(d) Pigmente für cyanfarben, z. B., C.I. Pigment Blue 1, 2, 15 (Phthalocyaninblau R), 15:1, 15:2, 15:3 (Phthalocyaninblau G), 15:4, 15:6 (Phthalocyaninblau E), 16, 17:1, 56, 60 und 63, und C.I. Pigment Green 1, 4, 7, 8, 10, 17, 18 und 36. Weiter können ebenfalls vordispergierte Pigmente, wie gepfropfte Kohlenstoffe, hergestellt durch Behandeln der Oberfläche von Pigmenten, z. B. mit Harz, verwendet werden.

Gemäß der vorliegenden Erfindung beträgt der Teilchendurchmesser des Pigments bevorzugt nicht mehr als 25 μm, bevorzugter nicht mehr als 1 μm, noch bevorzugter nicht mehr als 0,1 μm.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Pigment bevorzugt ein Pigment, das in der Tintenzusammensetzung mit Hilfe eines Dispergiermittels oder eines oberflächenaktiven Mittels dispergiert werden kann, oder ein oberflächenbehandeltes Pigment, welches auf seiner Oberfläche eine Dispersionsgruppe hat und in einem wässrigen Medium ohne Hilfe eines Dispergiermittels dispergiert werden kann.
In der Tintenzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Dispergiermittel, das beim Dispergieren des Pigments in der Tinte verwendet werden kann, bevorzugt ein Harzdispergiermittel, worin das Molekulargerüst aus einem Styrol/Acrylsäure-Copolymerharz aufgebaut ist, das Molekular-Gewichtsmittel (hierin nachstehend einfach als "Molekulargewicht" bezeichnet) beträgt 1600 bis 25000, und der Säurewert beträgt 100 bis 250. Spezielle Beispiele von solchen Dispergiermitteln umfassen solche, die von Johnson Polymer Corp. hergestellt sind, z. B. Joncryl 68 (Molekulargewicht 10000, Säurewert 195), Joncryl 680 (Molekulargewicht 3900, Säurewert 215), Joncryl 682 (Molekulargewicht 1600, Säurewert 235), Joncryl 550 (Molekulargewicht 7500, Säurewert 200), Joncryl 555 (Molekulargewicht 5000, Säurewert 200), Joncryl 586 (Molekulargewicht 3100, Säurewert 105), Joncryl 683 (Molekulargewicht 7300, Säurewert 150) und B-36 (Molekulargewicht 6800, Säurewert 250).
Um das Harzdispergiermittel aufzulösen, liegt der Rückstand der Acrylsäure in dem Harzdispergiermittel bevorzugt in Form eines Salzes vor. Für die Bildung des Salzes verwendbare Neutralisatoren umfassen z. B. Aminomethylpropanol, 2-Aminoisopropanol, Triethanolamin, Morpholin und Ammoniak. Die Zugabe des Neutralisators in einer Menge von wenigstens dem Neutralisationsäquivalent des Dispergiermittels reicht für angestrebte Ergebnisse. Die Menge des zugesetzten Neutralisators beträgt jedoch bevorzugt etwa das 1,3-fache des Neutralisationsäquivalents unter dem Gesichtspunkt der Fixierung nach dem Drucken.
Weiter wird pH-Puffer bevorzugt zugesetzt, um die Ionendissoziation des Salzes in dem Dispergiermittel zu erleichtern, wodurch die Tinte auf einen optimalen pH-Wert eingestellt wird. Spezielle Beispiele von hierin verwendbaren pH-Puffern umfassen Kaliumhydrogenphthalat, Kaliumdihydrogenphosphat, Dinatriumhydrogenphosphat, Natriumtetraborat, Kaliumhydrogentartrat, Natriumhydrogencarbonat, Natriumcarbonat, Tris(hydroxymethyl)aminomethan und Tris(hydroxymethyl)aminomethan-Hydrochlorid. Unter dem Gesichtspunkt der Haltbarkeit des Kopfelements und der Stabilität der Tinte ist die Menge des zugesetzten pH-Puffers vorzugsweise derart, dass der pH-Wert der Tintenzusammensetzung auf etwa 7 bis 10 gebracht wird.
In der vorliegenden Erfindung bezieht sich die Dispersionsgruppe in "dem oberflächenbehandelten Pigment, welches auf seiner Oberfläche eine Dispersionsgruppe hat und in einem wässrigen Medium ohne die Hilfe eines Dispergiermittels dispergierbar sein kann" auf eine Gruppe, die das Pigment selbstdispergierbar machen kann, d. h. ohne die Zugabe eines Dispergiermittels in einem wässrigen Medium. Spezielle Beispiele von Dispersionsgruppen umfassen Carboxyl-, Carbonyl-, Hydroxyl- und Sulfonsäuregruppen.
Die Einführung der Dispersionsgruppe in die Oberfläche des Pigments kann in geeigneter Weise gemäß dem Typ der Dispersionsgruppe durchgeführt werden. So können z. B. Carboxyl- oder Hydroxylgruppen durch Oxidation eingeführt werden. Die Oxidation bezieht sich auf ein Verfahren, worin das Pigment in einer flüssigen Phase oder gasförmigen Phase mit einem Oxidationsmittel, z. B. Ozon, Salpetersäure, Wasserstoffperoxid, unterhalogenige Säure, Stickstoffoxid oder Fluorgas, oxidiert wird. Eine Plasmabehandlung der Oberfläche des Pigments kann auch Carboxyl- oder Hydroxylgruppen in die Oberfläche des Pigments einführen. Wenn andererseits Sulfonsäuregruppen als Dispersionsgruppe eingeführt werden, können die Sulfonsäuregruppen durch Sulfonierung eingeführt werden. Die Sulfonierung bezieht sich auf eine Behandlung mit einem Sulfonierungsmittel, wie Schwefelsäure, rauchende Salpetersäure, sulfonierte Pyridincarbonsäure, Sulfaminsäure, Schwefeltrioxid, Chlorschwefelsäure oder Amidoschwefelsäure. Diese Oxidationsmittel und Sulfonierungsmittel können allein oder als Mischung von zwei oder mehreren verwendet werden.
Das oberflächenbehandelte Pigment ist auch stabil gegen Glycolether, z. B. (Di)propylenglycolmonobutylether und Di(tri)ethylenglycolmonobutylether, die als Oberflächen spannungsmodifizierer verwendet werden. Dies ist vorteilhaft gegenüber der Dispersion des Pigments mit Hilfe eines Dispergiermittels dahingehend, dass das Pigment in stabiler Weise gelagert und unter hohen Temperaturbedingungen oder niederen Temperaturbedingungen verwendet werden kann.
Gemäß der vorliegenden Erfindung beträgt der Gehalt des Färbemittels bevorzugt 0,5 bis 30 Gew.-%, bevorzugter 1 bis 12 Gew.-%, bezogen auf die Tintenzusammensetzung, unter dem Gesichtspunkt der Sicherstellung der Druckdichte und der Verhinderung einer Verschlechterung der Ausstoßstabilität aufgrund eines Viskositätsanstiegs.
Falls notwendig, kann die Tintenzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung weiter optionale Bestandteile enthalten, wie wasserlösliche organische Lösemittel, Konservierungsmittel, Fungizide, Antioxidanzien, Mittel zur Einstellung der elektrischen Leitfähigkeit, pH-Einsteller, Viskositätsmodifizierer, andere Oberflächenspannungsmodifizierer und Sauerstoffabsorber. Diese optionalen Bestandteile können einzeln oder als Mischung einer Mehrzahl von optionalen Bestandteilen, die in die gleiche Kategorie fallen, oder als eine Mehrzahl von optionalen Bestandteilen, die aus verschiedenen Kategorien ausgewählt sind, verwendet werden.
So können z. B. wasserlösliche Glycole oder Saccharide verwendet werden, um zu verhindern, dass die Tintenzusammensetzung an der Vorderseite von Düsen des Aufzeichnungskopfes trocknet.
Beispiele von hierin verwendbaren wasserlöslichen Glycolen umfassen Ethylenglycol, Diethylenglycol, Triethylenglycol, Propylenglycol, Dipropylenglycol, Tripropylenglycol, Polyethylenglycol mit einem Molekulargewicht von nicht mehr als 2000, 1,3-Propylenglycol, Isopropylenglycol, Isobutylenglycol, 1,4-Butandiol, 1,3-Butandiol, 1,2-Pentandiol, 1,5-Pentandiol, 1,2-Hexandiol, 1,6-Hexandiol, 1,2,6-Hexantriol, 1,8-Octandiol, 1,2-Octandiol, Glycerin, Mesoerythrit und Pentaerythrit.
Hierin verwendbare Saccharide umfassen Monosaccharide und Polysaccharide. Speziellere Beispiele davon umfassen Glucose, Mannose, Fructose, Ribose, Xylose, Arabinose, Lactose, Galactose, Aldonsäure, Glucitose, Maltose, Cellobiose, Sucrose, Trehalose, Maltotriose, Alginsäure und Salze davon, Cyclodextrine und Cellulosen. Die Menge des zu der Tintenzusammensetzung zugesetzten Saccharids beträgt bevorzugt 0,05 bis 30 Gew.-% unter den Gesichtspunkten der Rückführung des Vorderendes des Kopfes, der mit der Tinte als Ergebnis des Trocknens der Tinte verstopft ist, in seinen Ursprungszustand, d. h. in den unverstopften Zustand, und der Verhinderung eines Viskositätsanstiegs der Tinte. Die Menge des Monosaccharids und des Polysaccharids, wie Glucose, Mannose, Fructose, Ribose, Xylose, Arabinose, Lactose, Galactose, Aldonsäure, Glucitose, Maltose, Cellobiose, Sucrose, Trehalose oder Maltotriose, beträgt bevorzugt 3 bis 20 Gew.-%. Die zugesetzte Menge von Alginsäure und Salzen davon, Cyclodextrinen und Cellulosen ist bevorzugt derart, dass die Zugabe dieser Verbindungen die Viskosität der Tinte nicht übermäßig erhöht.
Die Tintenzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung kann ferner die folgenden Verbindungen enthalten: Alkylalkohole mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Glycolether, wie Ethylenglycolmonomethylether, Ethylenglycolmonoethylether, Ethylenglycolmonobutylether, Ethylenglycolmonomethyletheracetat, Diethylenglycolmonomethylether, Diethylenglycolmonoethylether, Diethylenglycolmono-n-propylether, Ethylenglycolmonoisopropylether, Diethylenglycolmonoisopropylether, Ethylenglycolmono-n-butylether, Diethylenglycolmono-n-butylether, Triethylenglycolmono-n-butylether, Ethylenglycolmono-tbutylether, Diethylenglycolmono-t-butylether, 1-Methyl-1-methoxybutanol, Propylenglycolmonomethylether, Propylenglycolmonoethylether, Propylenglycolmono-t-butylether, Propylenglycolmono-n-propylether, Propylenglycolmonoisopropylether, Dipropylenglycolmonomethylether, Dipropylenglycolmonoethylether, Dipropylenglycolmono-n-propylether, Dipropylenglycolmonoisopropylether, Propylenglycolmono-n-butylether und Dipropylenglycolmono-n-butylether, Formamid, Acetamid, Dimethylsulfoxid, Sorbit, Sorbitan, Acetin, Diacetin, Triacetin und Sulfolan. Diese Verbindungen sind mit Wasser verträglich und können die Löslichkeit von in der Tintenzusammensetzung und den Tintenbestandteilen enthaltenen Glycolethern verbessern, die eine geringe Löslichkeit in Wasser haben, und sie können zusätzlich das Eindringen der Tintenzusammensetzung in Aufzeichnungsmedien, z. B. Papier, verbessern, oder sie können das Verstopfen von Düsen verhindern.
Die Tintenzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung kann ferner anderes oberflächenaktives Mittel unter dem Gesichtspunkt der Regelung der Eindringung der Tintenzusammensetzung in Aufzeichnungsmedien oder der Regelung der Oberflächen spannung der Tintenzusammensetzung umfassen. Das oberflächenaktive Mittel ist bevorzugt hoch verträglich mit der Tintenzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung. Ferner hat das oberflächenaktive Mittel bevorzugt eine hohe Eindringung und ist sehr stabil. Solche oberflächenaktive Mittel umfassen z. B. amphotere oberflächenaktive Mittel und nichtionische oberflächenaktive Mittel.
Spezielle Beispiele von amphoteren oberflächenaktiven Mitteln umfassen Lauryldimethylaminoessigsäure-Betain, 2-Alkyl-N-carboxymethyl-N-hydroxyethylimidazolinium-Betain, Kokosnussfettsäureamidpropyldimethylaminoessigsäure-Betain, Polyoctylpolyaminoethylglycin und Imidazolinderivate.
Spezielle Beispiele von hierin verwendbaren nichtionischen oberflächenaktiven Mitteln umfassen oberflächenaktive Ether, wie Polyoxyethylennonylphenylether, Polyoxyethylenoctylphenylether, Polyoxyethylendodecylphenylether, Polyoxyethylenalkylallylether, Polyoxyethylenoleylether, Polyoxyethylenlaurylether, Polyoxyethylenalkylether und Polyoxyalkylenalkylether, Polyoxyethylenoleinsäure, oberflächenaktive Ester, wie Polyoxyethylenoleinester, Polyoxyethylendistearinester, Sorbitanlaurat, Sorbitanmonostearat, Sorbitanmonooleat, Sorbitansesquioleat, Polyoxyethylenmonooleat und Polyoxyethylenstearat, und oberflächenaktive Fluorverbindungen, wie Fluoralkylester und Salze von Perfluoralkylcarbonsäure.
Als Konservierungsmittel und Fungizide können in der Tintenzusammensetzung der vorliegenden Erfindung z. B. Natriumbenzoat, Pentachlorphenolnatrium, 2-Pyridinthiol-1-oxid-Natrium, Natriumsorbat, Natriumdehydroacetat und 1,2-Dibenzothiazolin-3-on (Proxel CRL, Proxel BDN, Proxel GXL, Proxel XL-2 und Proxel TN, hergestellt von |C|) verwendet werden.
Hierin verwendbare pH-Einsteller, Löslichmacher oder Antioxidanzien umfassen: Amine, z. B. Alkanolamine, wie Diethanolamin, Triethanolamin und Propanolamin, Alkylalkanolamine, wie Methyldiethanolamin, Dimethylethanolamin, Ethyldiethanolamin und Diethylethanolamin, und Morpholin und Modifikationsprodukte davon, anorganische Salze, wie Kaliumhydroxid, Natriumhydroxid und Lithiumhydroxid, Ammoniumhydroxid, quaternäres Ammoniumhydroxid, wie Tetramethylammonium, Salze von Kohlensäure, wie Kaliumcarbonat, Natriumcarbonat und Lithiumcarbonat, Salze von Phosphorsäure, wie Kalium phosphat, Natriumphosphat und Lithiumphosphat, N-Methyl-2-pyrrolidon, Harnstoffverbindungen, wie Harnstoff, Thioharnstoff und Tetramethylharnstoff, Allophanate, wie Allophanat und Methylallophanat, Biuretverbindungen, wie Biuret, Dimethylbiuret und Tetramethylbiuret, und L-Ascorbinsäure und Salze davon.
Viskositätsmodifiziere umfassen Kolophoniumharze, Alginsäuren, Polyvinylalkohol, Hydroxypropylcellulose, Carboxymethylcellulose, Hydroxyethylcellulose, Methylcellulose, Salze von Polyacrylsäure, Polyvinylpyrrolidon, Gummi arabicum und Stärke.
Wenn die Tintenzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung im Tintenstrahlaufzeichnen verwendet wird, werden bevorzugt verschiedene Zusätze zu der Tinte zugesetzt, z. B. unter den Gesichtspunkten der Sicherstellung der Stabilität beim Stehen und der Verwirklichung eines stabilen Ausstoßes aus dem Tintenausstoßkopf.
Ferner können auch im Handel erhältliche Antioxidanzien und Ultraviolettabsorber verwendet werden, und Beispiele davon umfassen: Tinuvin 328, 900, 1130, 384, 292, 123, 144, 622, 770 und 292, Irgacor 252 und 153 und Irganox 1010, 1076, 1035 und MD 1024, hergestellt von Ciba-Geigy, und Lanthanidoxide.
Beispiele
Die vorliegende Erfindung wird im Einzelnen mit Bezug auf die folgenden Beispiele beschrieben, obwohl sie nicht nur auf diese Beispiele beschränkt ist.
Pigmentdispersion 1
Ein Styrol/Acrylsäure-Copolymerharz (Molekulargewicht-Gewichtsmittel 25000, Säurewert 200) (4 Gewichtsteile), 2,7 Gewichtsteile Triethanolamin und 0,4 Gewichtsteile Isopropylalkohol wurden vollständig in 72,9 Gewichtsteilen von mit Ionenaustauscher behandeltem Wasser unter Erwärmen bei 70°C aufgelöst. Ruß MA-100 (hergestellt von Mitsubishi Chemical Corporation) (20 Gewichtsteile) wurde dann zu der Lösung hinzugesetzt. Nach dem Vormischen wurde eine Dispersion mittels einer Eiger-Mühle (hergestellt von Eiger, Japan) bis auf einen mittleren Teilchendurchmesser des Pigments von 100 nm (Prozentsatz der Kugelpackung = 70 %, mittlerer Durchmesser = 0,7 mm) durchgeführt, um eine angestrebte Pigmentdispersion herzustellen. Die Pigmentdispersion wurde verdünnt, und die verdünnte Pigmentdispersion wurde bezüglich des mittleren Durchmessers von dispergierten Teilchen durch ein Laser-Streuverfahren gemessen und als 105 nm festgestellt.
Pigmentdispersion 2
Eine Pigmentdispersion 2 wurde in der gleichen Weise wie die Pigmentdispersion 1 hergestellt mit der Ausnahme, dass Kupferphthalocyanin anstelle von Ruß verwendet wurde. Die so erhaltene Pigmentdispersion 2 hatte einen mittleren Durchmesser der dispergierten Teilchen von 85 nm.
Pigmentdispersion 3
Die Oberfläche von Ruß wurde mit Salpetersäure oxidiert, um hauptsächlich eine Modifikationsgruppe mit Carbonyl- und Carboxylendgruppen in die Oberfläche des Rußes einzuführen, um einen selbstdispergierbaren Ruß als Pigmentdispersion 3 herzustellen. Die so erhaltene Pigmentdispersion 3 hatte einen mittleren Durchmesser der dispergierten Teilchen von 90 nm.
Pigmentdispersion 4
Die Oberfläche von Ruß wurde mit Schwefelsäure oxidiert, um hauptsächlich eine Modifikationsgruppe mit Sulfonendgruppen in die Oberfläche des Rußes einzuführen, um einen selbstdispergierbaren Ruß als Pigmentdispersion 4 herzustellen. Die so erhaltene Pigmentdispersion 4 hatte einen mittleren Durchmesser von dispergierten Teilchen von 85 nm.
Die folgenden Abkürzungen werden in der folgenden Beschreibung verwendet.

DEGmBE: Diethylenglycolmonobutylether,
TEGmBE: Triethylenglycolmonobutylether,
PGmBE: Propylenglycolmonobutylether,
DPGmBE: Dipropylenglycolmonobutylether und
DEGmME: Diethylenglycolmonomethylether.

In den folgenden Beispielen wurden 0,1 bis 1 Gew.-% Proxel XL-2, 0,001 bis 0,05 Gew.-% Benzotriazol und 0,01 bis 0,03 Gew.-% EDTA zu Wasser als Rest zugesetzt. Beispiel A1

(Gew.-%)

Pigmentdispersion 1 5,0 (Feststoffbasis)

Verbindung A1 3,0

DEGmBE 2,0

Glycerin 6,0

1,5-Pentandiol 5,0

Triethanolamin 0,8

Mit Ionenaustauscher behandeltes Wasser Rest
Die Verbindung A1 ist eine durch die Formel (I) wiedergegebene Verbindung, worin R die Struktur von Surfynol 61 hat, n 2,0 ist, m 0 ist, und M Natrium bedeutet. Beispiel A2

(Gew.-%)

Pigmentdispersion 2 4,5 (Feststoffbasis)

Verbindung A2 5,0

PGmBE 2,0

Dipropylenglycol 5,0

Surfynol 465 1,2

Triethanolamin 0,9

Mit Ionenaustauscher behandeltes Wasser Rest

Die Verbindung A2 ist eine durch die Formel (I) wiedergegebene Verbindung, worin R die Struktur von Olfine B hat, n 3,0 ist, m 0 ist, und M -N(C₂H₄OH) ₃ bedeutet. Beispiel A3

	(Gew.-%)
Pigmentdispersion 3	5,5 (Feststoffbasis)
Verbindung A3	2,0
DPGmBE	1,5
Diethylenglycol	7,0
Thiodiglycol	3,5
1,6-Hexandiol	5,0
Triethanolamin	1,0
Kaliumhydroxid	0,1
Mit Ionenaustauscher behandeltes Wasser	Rest

Die Verbindung A3 ist eine durch die Formel (I) wiedergegebene Verbindung, worin R die Struktur von Olfine P hat, n 4,0 ist, m 0 ist, und M ein Wasserstoffatom bedeutet. Beispiel A4

	(Gew.-%)
Pigmentdispersion 4	5,0 (Feststoffbasis)
C.I. Direct Black 154	1,0
Verbindung A4	1,0
TEGmBE	3,0
Diethylenglycol	3,0
1,5-Pentandiol	2,0
Dimethyl-2-imidazolidinon	2,0
Natriumbenzoat	0,1
Triethanolamin	0,7
Mit Ionenaustauscher behandeltes Wasser	Rest

Die Verbindung A4 ist eine durch die Formel (I) wiedergegebene Verbindung, worin R die Struktur von Surfynol 61 hat, n 3,0 ist, m 0 ist, und M -NH₄ bedeutet. Beispiel A5

	(Gew.-%)
Pigmentdispersion 1	3,0 (Feststoffbasis)
C.I. Direct Black 154	1,0
Verbindung A5 als Mischung	7,0
DEGmBE	2,0
Glycerin	14,0
Triethanolamin	0,9
Mit Ionenaustauscher behandeltes Wasser	Rest

Die Verbindung A5 ist eine Mischung, zusammengesetzt aus 50 Gew.-% einer durch die Formel (I) wiedergegebenen Verbindung, worin R die Struktur von Surfynol 61 hat, n 4,0 ist, m 0 ist, und M Kalium bedeutet, und 50 Gew.-% einer durch die Formel (I) wiedergegebenen Verbindung, worin R die Struktur von Olfine P hat, n 2,0 ist, m 0 ist, und M Kalium bedeutet. Beispiel A6

	(Gew.-%)
C.I. Direct Yellow 132	5,0
Verbindung A6	4,0
TEGmBE	4,0
Glycerin	15,0
Thiodiglycol	2,0
1,5-Pentandiol	1,0
Triethanolamin	0,9
Mit Ionenaustauscher behandeltes Wasser	Rest

Die Verbindung A6 ist eine durch die Formel (I) wiedergegebene Verbindung, worin R die Struktur von Surfynol 61 hat, mit der Maßgabe, dass R³ C₂H₅- bedeutet, n 7,0 ist, m 0 ist, und M Lithium bedeutet. Beispiel A7

	(Gew.-%)
C.I. Direct Blue 86	5,0
Verbindung A7 als Mischung	10,0
DEGmBE	3,0
Glycerin	5,0
Trimethylolpropan	1,0
Trimethylolethan	1,0
Surfynol 465	1,0
Triethanolamin	0,5
Kaliumhydroxid	0,5
Mit Ionenaustauscher behandeltes Wasser	Rest

Die Verbindung A7 ist eine Mischung, zusammengesetzt aus 50 Gew.-% einer durch die Formel (I) wiedergegebenen Verbindung, worin R die Struktur von Surtynol 61 hat, n 1 ist, m 0 ist, und M -BO₃Na bedeutet, und 50 Gew.-% einer durch die Formel (I) wiedergegebenen Verbindung, worin R die Struktur von Olfine B hat, n 1 ist, m 0 ist, und M -SO₃K bedeutet. Beispiel A8

	(Gew.-%)
C.I. Acid Red 52	5,5
Verbindung A8 als Mischung	1,5
Glycerin	5,0
Diethylenglycol	5,0
Tetrapropylenglycol	5,0
Triethanolamin	0,9
Kaliumhydroxid	0,1
Mit Ionenaustauscher behandeltes Wasser	Rest

Die Verbindung A8 ist eine Mischung, zusammengesetzt aus 50 Gew.-% einer durch die Formel (I) wiedergegebenen Verbindung, worin R die Struktur von Olfine B hat, n 10 ist, m 0 ist, und M Kalium bedeutet, 30 Gew.-% einer durch die Formel (I) wiedergegebenen Verbindung, worin R die Struktur von Olfine P hat, n 2,5 ist, m 0 ist, um M -NH₄ bedeutet, und 20 Gew.-% einer durch die Formel (I) wiedergegebenen Verbindung, worin R die Struktur von Surfynol 61 hat, n 3,0 ist, m 0 ist, und M Natrium bedeutet. Beispiel B1

(Gew.-%)

Pigmentdispersion 1 5,0 (Feststoffbasis)

Verbindung B1 5,0

DEGmBE 2,0

Glycerin 6,0

1,5-Pentandiol 5,0

Triethanolamin 0,8

Mit Ionenaustauscher behandeltes Wasser Rest
Die Verbindung B1 ist eine durch die Formel (I) wiedergegebene Verbindung, worin R die Struktur von Surfynol 61 hat, n 1,0 ist, m 1,5 ist, und M Natrium bedeutet. Beispiel B2

(Gew.-%)

Pigmentdispersion 2 4,5 (Feststoffbasis)

Verbindung B2 5,0

PGmBE 2,0

Dipropylenglycol 5,0

Surfynol 465 1,2

Triethanolamin 0,9

Mit Ionenaustauscher behandeltes Wasser Rest

Die Verbindung B2 ist eine durch die Formel (I) wiedergegebene Verbindung, worin R die Struktur von Olfine B hat, n 1,0 ist, m 2,0 ist, und M -N(C₂H₄OH) ₃ bedeutet. Beispiel B3

	(Gew.-%)
Pigmentdispersion 3	5,5 (Feststoffbasis)
Verbindung B3	5,0
DPGmBE	1,5
Diethylenglycol	7,0
Thiodiglycol	3,5
1,6-Hexandiol	5,0
Triethanolamin	1,0
Kaliumhydroxid	0,1
Mit Ionenaustauscher behandeltes Wasser	Rest

Die Verbindung B3 ist eine durch die Formel (I) wiedergegebene Verbindung, worin R die Struktur von Olfine P hat, n 0 ist, m 4,5 ist, und M ein Wasserstoffatom bedeutet. Beispiel B4

	(Gew.-%)
Pigmentdispersion 4	5,0 (Feststoffbasis)
C.I. Direct Black 154	1,0
Verbindung B4	8,0
TEGmBE	3,0
Diethylenglycol	3,0
1,5-Pentandiol	2,0
Dimethyl-2-imidazolidinon	2,0
Natriumbenzoat	0,1
Triethanolamin	0,7
Mit Ionenaustauscher behandeltes Wasser	Rest

Die Verbindung B4 ist eine durch die Formel (I) wiedergegebene Verbindung, worin R die Struktur von Surfynol 61 hat, n 3,0 ist, m 1,0 ist, und M -NH₄ bedeutet. Beispiel B5

	(Gew.-%)
Pigmentdispersion 1	3,0 (Feststoffbasis)
C.I. Direct Black 154	1,0
Verbindung B5 als Mischung	7,0
DEGmBE	2,0
Glycerin	14,0
Triethanolamin	0,8
Mit Ionenaustauscher behandeltes Wasser	Rest

Die Verbindung B5 ist eine Mischung, zusammengesetzt aus 50 Gew.-% einer durch die Formel (I) wiedergegebenen Verbindung, worin R die Struktur von Surfynol 61 hat, n 4,0 ist, m 1,0 ist, und M Kalium bedeutet, und 50 Gew.-% einer durch die Formel (I) wiedergegebenen Verbindung, worin R die Struktur von Olfine P hat, n 2,0 ist, m 1,0 ist, und M Kalium bedeutet. Beispiel B6

	(Gew.-%)
C.I. Direct Yellow 132	5,0
Verbindung B6	6,0
TEGmBE	4,0
Glycerin	15,0
Thiodiglycol	2,0
1,5-Pentandiol	2,0
Triethanolamin	0,9
Mit Ionenaustauscher behandeltes Wasser	Rest

Die Verbindung B6 ist eine durch die Formel (I) wiedergegebene Verbindung, worin R die Struktur von Surfynol 61 hat, mit der Maßgabe, dass R³ eine Ethylgruppe bedeutet, n 7,0 ist, m 1,0 ist, und M Lithium bedeutet. Beispiel B7

	(Gew.-%)
C.I. Direct Blue 86	5,0
Verbindung B7 als Mischung	10,0
DEGmBE	3,0
Glycerin	5,0
Trimethylolpropan	1,0
Trimethylolethan	1,0
Surfynol 465	1,0
Triethanolamin	0,5
Kaliumhydroxid	0,05
Mit Ionenaustauscher behandeltes Wasser	Rest

Die Verbindung B7 ist eine Mischung, zusammengesetzt aus 50 Gew.-% einer durch die Formel (I) wiedergegebenen Verbindung, worin R die Struktur von Surfynol 61 hat, n 0 ist, m 1,0 ist, und M -BO₃Na bedeutet, und 50 Gew.-% einer durch die Formel (I) wiedergegebenen Verbindung, worin R die Struktur von Olfine B hat, n 0,5 ist, m 2,0 ist, und M -SO₄K bedeutet. Beispiel B8

	(Gew.-%)
C.I. Acid Red 52	5,5
Verbindung B8 als Mischung	6,0
Glycerin	5,0
Diethylenglycol	5,0
Tetrapropylenglycol	5,0
Triethanolamin	0,9
Kaliumhydroxid	0,1
Mit Ionenaustauscher behandeltes Wasser	Rest

Die Verbindung B8 ist eine Mischung, zusammengesetzt aus 50 Gew.-% einer durch die Formel (I) wiedergegebenen Verbindung, worin R die Struktur von Olfine B hat, n 0 ist, m 1,0 ist, und M Kalium bedeutet, 30 Gew.-% einer durch die Formel (I) wiedergegebenen Verbindung, worin R die Struktur von Olfine P hat, n 2,5 ist, m 1,5 ist, und M -NH₄ bedeutet, und 20 Gew.-% einer durch die Formel (I) wiedergegebenen Verbindung, worin R die Struktur von Surtynol 61 hat, n 3,0 ist, m 1,5 ist, und M Natrium bedeutet. Vergleichsbeispiel 1

	(Gew.-%)
Pigmentdispersion 1	5,0 (Feststoffbasis)
Glycerin	10,0
Dispergiermittel: Hitenol N-07 (hergestellt von Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.)	3,0
Nichtionisches oberflächenaktives Mittel: Noigen EA 160 (hergestellt von Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.)	1,0
Mit Ionenaustauscher behandeltes Wasser	Rest

Vergleichsbeispiel 2

	(Gew.-%)
C.I. Direct Yellow 132	5,5
DEGmME	7,0
Diethylenglycol	10,0
2-Pyrrolidon	5,0
Mit Ionenaustauscher behandeltes Wasser	Rest

Vergleichsbeispiel 3

	(Gew.-%)
Pigmentdispersion 3	5,5 (Feststoffbasis)
C.I. Direct Black 154	2,5
Diethylenglycol	10,0
Nichtionisches oberflächenaktives Mittel: Epan 450 (hergestellt von Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.)	1,0
Mit Ionenaustauscher behandeltes Wasser	Rest

Bewertung 1:
Die so erhaltenen Tintenzusammensetzungen wurden in zwei Richtungen als Mehrzahl von Buchstabenlinienmustern mit verschiedenen Größen auf den folgenden ausgewählten Prüfpapieren gedruckt. Die so erhaltenen Drucke wurden visuell auf die Unschärfe von Buchstaben und auf das Auslaufen von Buchstaben aufgrund von Tintenwanderung an Papierfasern untersucht, um die Druckqualität zu bewerten.
Das Drucken wurde mittels eines Tintenstrahldruckers EM-9000 unter Bedingungen von 360 dpi und Feinmodus für Normalpapier durchgeführt. In dieser Bewertungsprüfung wurden als Prüfpapiere Normalpapiere verwendet, die in Europa, Amerika und Japan im Handel erhältlich sind, speziell Conqueror (hergestellt von Arjo Wiggins), Favorit (hergestellt von XEROGRAFIE), Modo Copy (hergestellt von Modo), Rapid Copy (hergestellt von igepa), EPSON EPP (hergestellt von Seiko Epson Corporation), Xerox P (hergestellt von Xerox Corp.), Xerox 4024 (hergestellt von Xerox Corp.), Xerox 10 (hergestellt von Xerox Corp.), Neenha Bond (hergestellt von Kimberly-Clark), Ricopy 6200 (hergestellt von Ricoh Co., Ltd.), Yamayuri (hergestellt von Honshu Paper Co., Ltd.) und Xerox R (hergestellt von Xerox Corp.).
Die Ergebnisse wurden gemäß den folgenden Kriterien bewertet:

A: Ein japanischer Kanji-Buchstabe
in einer JIS Minchou-Form bei einer Größe von 3 mm im Quadrat konnte ohne Überlappen gedruckt werden.
B: Ein japanischer Kanji-Buchstabe
in einer JIS Mlnchou-Form bei einer Größe von 4 mm im Quadrat konnte ohne Überlappen gedruckt werden.
C: Überlappen wurde in einem gedruckten japanischen Kanji-Buchstaben
in einer JIS Minchou-Form bei einer Größe von 4 mm im Quadrat beobachtet.
D: Überlappen wurde in einem gedruckten japanischen Kanji-Buchstaben
in einer JIS Minchou-Form bei einer Größe von 5 mm im Quadrat beobachtet.

Die Ergebnisse waren wie in der Tabelle 2 zusammengestellt.
Tabelle 1 Beispiel A
Tabelle 2
Bewertung 2
Die Tinten der Beispiele A1 bis A8 und B1 bis B8 wurden in aus Glas hergestellte Probeflaschen verbracht. Diese Glasflaschen wurden hermetisch verschlossen und wurden dann bei 60°C eine Woche stehen gelassen. Vor und nach dem Stehen wurden die Tinten auf ein Sediment untersucht, und es wurden Eigenschaftswerte (Viskosität und Oberflächenspannung) gemessen.
Als Ergebnis trat für alle Tinten im Wesentlichen kein Sediment auf, und es trat im Wesentlichen keine Änderung der Eigenschaftswerte vor und nach dem Stehen auf. Somit hatten sämtliche Tinten eine gute Lagerstabilität.

Claims

Tintenzusammensetzung, umfassend ein Färbemittel, Wasser und eine durch die Formel (I) wiedergegebene Verbindung:
worin R eine durch die Formel
wiedergegebene Gruppe bedeutet, R¹ eine Alkyl-, Cycloalkyl- oder Arylgruppe bedeutet, EO eine Ethylenoxygruppe bedeutet, PO eine Propylenoxygruppe bedeutet, m und n jeweils unabhängig voneinander 0 oder eine natürliche Zahl von nicht weniger als 1 sind mit der Maßgabe, dass m + n > 1 ist, EO und PO unabhängig von der Reihenfolge in den Klammern der Formel (I) beliebig oder als miteinander verbundene Blöcke angeordnet sein können, R² und R³ jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe bedeuten, und M eine Gruppe ist, die an das Endsauerstoffatom in den Klammern gebunden ist.
Tintenzusammensetzung gemäß Anspruch 1, worin m in der Formel (I) 0 ist.
Tintenzusammensetzung gemäß Anspruch 2, worin n in der Formel (I) 1 bis 10 ist.
Tintenzusammensetzung gemäß Anspruch 1, worin m in der Formel (I) nicht 0 ist.
Tintenzusammensetzung gemäß Anspruch 4, worin n in der Formel (I) 0 bis 10 ist, und m 1 bis 5 ist.
Tintenzusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, worin M in der Formel (I) (i) ein Wasserstoffatom, (ii) ein Alkalimetall, eine anorganische Base oder eine organische Base oder (iii) ein Rest einer Säure, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Sulfonsäure, Phosphorsäure und Borsäure, oder ein Salz dieser Säure mit der Verbindung (ii) ist.
Tintenzusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, worin die durch die Formel (I) wiedergegebene Verbindung ein mittleres Molekulargewicht von nicht mehr als 2000 hat.
Tintenzusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, worin die Gesamtzahl von Kohlenstoffatomen in R in der Formel (I) 4 bis 50 ist.
Tintenzusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, worin R¹ in der Formel (II) eine verzweigte Struktur hat.
Tintenzusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, die weiter ein Eindringmittel, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Propylenglycolmonobutylether, Dipropylenglycolmonobutylether und Mischungen davon, umfasst.
Tintenzusammensetzung gemäß Anspruch 10, worin der Gehalt des Eindringmittels nicht mehr als 10 Gew.-% beträgt.
Tintenzusammensetzung gemäß Anspruch 10 oder 11, worin das Gewichtsverhältnis der durch die Formel (I) wiedergegebenen Verbindung zu dem Eindringmittel 1 : 0 bis 1 : 10 beträgt.
Tintenzusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, die weiter ein oberflächenaktives Acetylenglycol umfasst.
Tintenzusammensetzung gemäß Anspruch 13, worin der Gehalt des oberflächenaktiven Acetylenglycols nicht mehr als 5 Gew.-% beträgt.
Tintenzusammensetzung gemäß Anspruch 13 oder 14, worin das Gewichtsverhältnis der durch die Formel (I) wiedergegebenen Verbindung zu dem oberflächenaktiven Acetylenglycol 1 : 0 bis 1 : 3 beträgt.
Tintenzusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15, die weiter Diethylenglycolmonobutylether oder Triethylenglycolmonobutylether umfasst.
Tintenzusammensetzung gemäß Anspruch 16, worin der Gehalt von Diethylenglycolmonobutylether oder Triethylenglycolrnonobutylether nichtmehr als 20 Gew.-% beträgt.
Tintenzusammensetzung gemäß Anspruch 16 oder 17, worin das Gewichtsverhältnis der durch die Formel (I) wiedergegebenen Verbindung zu Diethylenglycolmonobutylether oder Triethylenglycolmonobutylether 1 : 0 bis 1 : 10 beträgt.
Tintenzusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 18, worin das Färbemittel ein Glied ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Farbstoffen, Pigmenten und Mischungen davon.
Tintenzusammensetzung gemäß Anspruch 19, worin das Pigment oberflächenbehandelt worden ist, um eine hydrophile Gruppe in das Pigment einzuführen und so das Pigment selbstdispergierbar in Wasser zu machen.
Tintenzusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 20, die beim Tintenstrahlaufzeichnen verwendet wird.
Aufzeichnungsverfahren, umfassend den Schritt des Abscheidens einer Tintenzusammensetzung auf einem Aufzeichnungsmedium zum Durchführen des Druckens, wobei die Tintenzusammensetzung eine Tintenzusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 20 ist.
Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren, umfassend die Schritte: Ausstoßen von Tröpfchen einer Tintenzusammensetzung und Abscheiden der Tröpfchen auf einem Aufzeichnungsmedium zum Durchführen des Druckens, wobei die Tintenzusammensetzung eine Tintenzusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 20 ist.
Aufzeichnung, hergestellt durch das Aufzeichnungsverfahren gemäß Anspruch 22 oder 23.