DE602004008772T2

DE602004008772T2 - Tinten mit wasserlöslichen perylenfarbstoffen und deren verwendung im tintenstrahldruck

Info

Publication number: DE602004008772T2
Application number: DE602004008772T
Authority: DE
Inventors: Clive Edwin Blackley FOSTER; David Blackley SCHOFIELD; Helen Ava Blackley O'SHAUGHNESSY
Original assignee: Fujifilm Imaging Colorants Ltd
Current assignee: Fujifilm Imaging Colorants Ltd
Priority date: 2003-05-24
Filing date: 2004-04-07
Publication date: 2008-06-12
Anticipated expiration: 2024-04-08
Also published as: WO2004104117A1; ATE372365T1; DE602004008772D1; JP2007504345A; GB0312067D0; US7214259B2; EP1631632B1; US20060272546A1; EP1631632A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft lösliche Perylenverbindungen als Farbmittel, Tinten sowie die Verwendung derartiger Tinten im Tintenstrahldruck.
Beim Tintenstrahldruck handelt es sich um ein aufschlagfreies (Non-Impact) Druckverfahren, bei dem Tintentröpfchen über eine feine Düse auf ein Substrat aufgebracht werden, ohne daß die Düse dabei mit dem Substrat in Berührung kommt.
Im Tintenstrahldruck eingesetzte Farbstoffe und Tinten müssen zahlreiche anspruchsvolle anwendungstechnische Anforderungen erfüllen. So sollten sie wünschenswerterweise zum Beispiel zu scharfen, unverschwommenen Bildern mit guter Wasser-, Licht- und Ozonechtheit und optischer Dichte führen. Oft verlangt man von den Tinten auch, daß sie nach dem Aufbringen auf ein Substrat schnell trocknen, um ein Verschmieren zu vermeiden. Dabei dürfen sie aber nicht schon an der Spitze einer Tintenstrahldüse verkrusten, da dies den Drucker außer Funktion setzt. Die Tinten sollten ferner eine lange Lagerstabilität aufweisen, wobei sie sich bei der Lagerung weder zersetzen noch dabei womöglich die feine Druckerdüse verstopfende Abscheidungen bilden dürfen.
DE 37 03 513 offenbart Sulfonsäuregruppen tragende Perylenverbindungen zur Verwendung in der Elektrophotographie und als Zusatz zu Photoleiterschichten.
US 5943910 offenbart Triazinylaminogruppen tragende Perylenverbindungen.
JP 10-306216 offenbart unlösliche Perylenverbindungen und ihre Verwendung in elektrophotographischen Entwicklungsmitteln und Tintenstrahlaufzeichnungstinten.
Angesichts der im Tintenstrahlbereich immer weiter anziehenden Hersteller- und Kundenanforderungen bezüglich Langzeitdruckechtheit besteht ein Bedarf an löslichen magenta Farbmitteln und Tinten mit verbesserten Eigenschaften und insbesondere verbesserter Lichtechtheit.
Es wurde nun gefunden, daß bestimmte Perylenverbindungen eine ausgezeichnete Ozonechtheit aufweisen und sich besonders zur Verwendung in Tintenstrahldruck eignen.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit zum ersten eine Tintenstrahldruckerpatrone mit Kammer und darin enthaltener Tinte, wobei die Tinte ein flüssiges Medium und ein Farbmittel umfaßt, wobei das flüssige Medium Wasser und ein mit Wasser mischbares organisches Lösungsmittel umfaßt und das Farbmittel der Formel (1) oder einem Salz davon entspricht, wobei das Farbmittel in dem flüssigen Medium gelöst vorliegt:
wobei
X unabhängig voneinander eine wasserlöslichmachende Gruppe, ausgewählt aus Sulfo, Carboxy, Phosphato und Polyethylenoxid,
Z unabhängig voneinander gegebenenfalls substituiertes Alkyl, gegebenenfalls substituiertes Aryl oder gegebenenfalls substituiertes Aralkyl,
Q unabhängig voneinander eine direkte Bindung oder -NR- bedeutet, wobei R für H, gegebenenfalls substituiertes Aryl oder gegebenenfalls substituiertes Alkyl steht,
die Ringe A, B, C und D jeweils unabhängig voneinander gegebenenfalls durch gegebenenfalls substituiertes Alkyl, gegebenenfalls substituiertes Aryl oder gegebenenfalls substituiertes Aralkyl substituiert sind,
n unabhängig voneinander 1 bis 3 und
m unabhängig voneinander 0, 1 oder 2 bedeutet, vorausgesetzt, daß im Falle der Bedeutung direkte Bindung für eine oder beide der für Q stehenden Gruppen mindestens ein n einen Wert von mindestens 2 hat.
Bevorzugt handelt es sich bei mindestens einer der für X stehenden Gruppen um eine Carboxy-, Sulfo- oder Phosphatogruppe, besonders bevorzugt werden alle für X stehenden Gruppen unabhängig voneinander aus der aus Carboxy, Sulfo und Phosphato bestehenden Gruppe ausgewählt.
Die für X stehenden Sulfo-, Carboxy- und Phosphatogruppen liegen bevorzugt in Form der freien Säure oder als Salz vor. Bevorzugte Salzformen sind Lithium-, Natrium-, Kalium-, Ammonium-, substituierte Ammoniumsalze und deren Mischungen.
Bevorzugt sind alle für X stehenden Gruppen unabhängig voneinander Carboxy oder Sulfo, besonders bevorzugt sind alle für X stehenden Gruppen Sulfo.
Ein bevorzugtes Polyethylenoxid entspricht der Formel -O(CH₂CH₂O)_pH, wobei p 1 bis 100, besonders bevorzugt 1 bis 70 und ganz besonders bevorzugt 2 bis 50 bedeutet.
Bevorzugte gegebenenfalls substituierte Alkylgruppen sind gegebenenfalls substituierte C_1-30-Alkyl- und besonders bevorzugt gegebenenfalls substituierte C_1-10-Alkylgruppen.
Bevorzugte gegebenenfalls substituierte Arylgruppen sind gegebenenfalls substituiertes Phenyl und gegebenenfalls substituiertes Naphthyl.
Bevorzugte gegebenenfalls substituierte Aralkylgruppen sind gegebenenfalls substituierte C_1-30-Aralkyl-, insbesondere gegebenenfalls substituierte C_1-30-Aralkylgruppen, die gegebenenfalls substituierte Naphthyl- oder gegebenenfalls substituierte Phenylreste enthalten.
R bedeutet bevorzugt gegebenenfalls substituiertes C_1-30-Alkyl, besonders bevorzugt gegebenenfalls substituiertes C_1-10-Alkyl, insbesondere gegebenenfalls substituiertes C_1-4-Alkyl und ganz besonders bevorzugt H.
Bevorzugt sind beide für R stehende Gruppen zueinander gleich, besonders bevorzugt handelt es sich bei beiden für R stehenden Gruppen um H.
Bevorzugte optionale Substituenten für die Alkyl-, Aryl- und Aralkylgruppen und für die Ringe A, B, C und D sind ausgewählt aus C_1-4-Alkyl, C_1-4-Alkoxy, Halogen (insbesondere C1), Nitro, Cyano, Hydroxy, Phosphato, Carboxy, Ester und Amid.
Trägt einer der Ringe A, B, C und D einen Substituenten, so enthält der Substituent bevorzugt 1 bis 30 Kohlenstoffatome und besonders bevorzugt 1 bis 10 Kohlenstoffatome.
Die Ringe A, B, C und D enthalten bevorzugt keine Substituenten.
n bedeutet jeweils bevorzugt 2.
Bevorzugt sind beide n 2.
m bedeutet jeweils bevorzugt 1 oder 0, besonders bevorzugt 0.
Bevorzugt sind beide m 0.
Bevorzugt sind beide n 2, beide m 0 und die Ringe A, B, C und D frei von Substituenten, besonders bevorzugt sind beide n 2, beide m 0, die Ringe A, B, C und D frei von Substituenten und ist Q eine direkte Bindung, insbesondere sind beide n 2, beide m 0, die Ringe A, B, C und D frei von Substituenten und ist Q eine direkte Bindung und ist X Sulfo in Form einer freien Säure oder in Salzform.
Die erfindungsgemäßen Tinten können zwei oder mehr Farbmittel der Formel (1) enthalten.
Das Farbmittel der Formel (1) entspricht bevorzugt der Formel (2) oder einem Salz davon:
Zu bevorzugten wassermischbaren organischen Lösungsmitteln als Zusatz zum flüssigen Medium zählen C_1-6-Alkanole, bevorzugt Methanol, Ethanol, n-Propanol, Isopropanol, n-Butanol, sec-Butanol, tert-Butanol, n-Pentanol, Cyclopentanol und Cyclohexanol; lineare Amide, bevorzugt Dimethylformamid oder Dimethylacetamid; Ketone und Ketonalkohole, bevorzugt Aceton, Methyletherketon, Cyclohexanon und Diacetonalkohol; wassermischbare Ether, bevorzugt Tetrahydrofuran und Dioxan; Diole, bevorzugt Diole mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen, zum Beispiel Ethylenglykol, Propylenglykol, Butylenglykol, Pentylenglykol, Hexylenglykol und Thiodiglykol und Oligo- und Polyalkylenglykole, bevorzugt Diethylenglykol, Triethylenglykol, Polyethylenglykol und Polypropylenglykol; Triole, bevorzugt Glycerin und 1,2,6-Hexantriol; Mono-C_1-4-alkylether von Diolen, bevorzugt Mono-C_1-4-alkylether von Diolen mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen, insbesondere 2-Methoxyethanol, 2-(2-Methoxyethoxy)ethanol, 2-(2-Ethoxyethoxy)ethanol, 2-[2-(2-Methoxyethoxy)ethoxy]ethanol, 2-[2-(2-Ethoxyethoxy)ethoxy]ethanol und Ethylenglykolmonoallylether; cyclische Amide, bevorzugt 2-Pyrrolidon, N-Methyl-2-pyrrolidon, N-Ethyl-2-pyrrolidon, Caprolactam und 1,3-Dimethylimidazolidon; cyclische Ester, bevorzugt Caprolacton; Sulfoxide, bevorzugt Dimethylsulfoxid und Sulfolan. Bevorzugt besteht das flüssige Medium wenigstens teilweise aus Wasser und 2 und mehr, insbesondere 2 bis 8, wassermischbaren organischen Lösungsmitteln.
Besonders bevorzugte wassermischbare organische Lösungsmittel sind cyclische Amide, insbesondere 2-Pyrrolidon, N-Methylpyrrolidon und N-Ethylpyrrolidon; Diole, insbesondere 1,5-Pentandiol, Ethylenglykol, Thiodiglykol, Diethylenglykol und Triethylenglykol; und Mono-C_1-4-alkyl- und C_1-4-Alkylether von Diolen, besonders bevorzugt Mono-C_1-4-alkylether von Diolen mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen, insbesondere 2-Methoxy-2-ethoxy-2-ethoxyethanol.
Bevorzugt liegt das Gewichtsverhältnis von Wasser zu wassermischbarem organischem Lösungsmittel bei 99 zu 1 bis 1 zu 99, besonders bevorzugt bei 99 zu 1 bis 50 zu 50 und insbesondere bei 95 zu 5 bis 70 zu 30.
Bevorzugt ist das Farbmittel der Formel (1) in der Tinte bezogen auf das Gewicht der ganzen Tinte mit 0,01 bis 40%, besonders bevorzugt mit 0,5 bis 20%, insbesondere mit 0,5 bis 10% und ganz insbesondere mit 1 bis 10% enthalten.
Eine dem ersten Erfindungsgegenstand gemäße Tinte umfaßt bevorzugt:

(a) 0,01 bis 40 Teile des Farbmittels der Formel (1),
(b) 10 bis 99,8 Teile Wasser und
(c) 0,01 bis 40 Teile eines mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmittels,

Die Herstellung der den ersten Erfindungsgegenstand entsprechenden Tinten kann analog technisch bekannten Verfahren erfolgen. Dabei kann man die Tintenkomponenten in beliebiger Reihenfolge zusetzen beziehungsweise auf verschiedenste Art und Weise miteinander vermischen.
Gemäß einem bevorzugten Verfahren zur Herstellung der Tinte wird eine wenigstens teilweise aus Wasser und wassermischbarem organischen Lösungsmittel bestehende Zusammensetzung mit einem Farbmittel der Formel (1) vermischt.
Dabei wird das Auflösen des Farbmittels im flüssigen Medium bevorzugt durch leichtes Erwärmen und/oder Rühren der Tinte unterstützt.
Bevorzugt wird die Tinte als Tintenstrahldrucktinte oder als ein flüssiges Farbstoffkonzentrat ausgeführt. Konzentrate eignen sich als Transportmittel für Farbmittel, da sie die mit dem Trocknen des Farbstoffs und dem Transport überschüssiger Flüssigkeit verbundenen Kosten minimieren.
Erfindungsgemäße Tinten werden zweckmäßigerweise mit möglichst reinen Einsatzstoffen hergestellt und/oder nach der Herstellung gereinigt. Geeignete Reinigungsverfahren sind hinreichend bekannt, so beispielsweise Ultrafiltration, Umkehrosmose, Ionenaustausch und deren Kombinationen (entweder vor oder nach der Verarbeitung der Einsatzstoffe zu einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung). Durch diese Reinigung werden im wesentlichen alle synthesebedingten anorganischen Salze und Nebenprodukte entfernt. Eine derartige Reinigung begünstigt die Herstellung einer niederviskosen, tintenstrahldruckertauglichen Lösung.
Bevorzugt verfügt die Tinte über eine Viskosität von weniger als 20 cP, besonders bevorzugt von weniger als 10 cP, und insbesondere von weniger als 5 cP bei 25°C. Diese niederviskosen Tinten eignen sich besonders gut zur Applizierung auf Substrate mit Hilfe von Tintenstrahldruckern.
Bevorzugt enthält die Tinte insgesamt weniger als 500 ppm, besonders bevorzugt weniger als 250 ppm, insbesondere weniger als 100 ppm, ganz besonders bevorzugt weniger als 10 ppm an nicht an einen Bestandteil der Zusammensetzung gebundenen zwei- und dreiwertigen Metallionen.
Bevorzugt ist die Tinte über ein Filter mit einer mittleren Porenweite von unter 10 μm, besonders bevorzugt von unter 3 μm, insbesondere von unter 2 μm und ganz besonders bevorzugt von unter 1 μm filtriert worden. Durch diese Filtration werden teilchenförmige Stoffe abgetrennt, die sonst die in vielen Tintenstrahldruckern anzutreffenden feinen Düsen verstopfen würden.
Bevorzugt enthält die Tinte insgesamt weniger als 500 ppm, besonders bevorzugt weniger als 250 ppm, insbesondere weniger als 100 ppm und ganz besonders bevorzugt weniger als 10 ppm an Halogenidionen.
Die Oberflächenspannung der Tinte liegt bevorzugt im Bereich 20-65 dyn/cm und besonders bevorzugt im Bereich 30-60 dyn/cm.
Besonders bevorzugt handelt es sich bei der Tinte um eine Tintenstrahldrucktinte, die eine Viskosität bei 25°C von weniger als 20 cP aufweist, insgesamt weniger als 500 ppm an nicht an einen Bestandteil der Tinte gebundenen zwei- und dreiwertigen Metallionen und weniger als 500 ppm an Halogenidionen enthält und über ein Filter mit einer mittleren Porenweite kleiner 10 μm filtriert ist.
Die Tinte kann natürlich auch noch zusätzlich in Tintenstrahldrucktinten üblicherweise eingesetzte Komponenten enthalten, so beispielsweise Viskositätsregulatoren, pH-Puffer (wie zum Beispiel Zitronensäure/Natriumcitrat 1 zu 9), Korrosionsinhibitoren, Tenside, Biozide und Kogationsminderer.
Die erfindungsgemäßen Tinten zeigen auf verschiedensten Medien gute Ozonechtheit, Wasserechtheit und insbesondere Lichtechtheit. Perylenverbindungen verfügen bekanntlich über die Fähigkeit zu fluoreszieren, was eine Nützlichkeit der erfindungsgemäßen Tinten für Anwendungen, bei denen von Fluoreszenz Gebrauch gemacht wird, nahelegt.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist zum zweiten ein Verfahren zum bildmäßigen Bedrucken eines Substrats, bei dem man das Substrat mit einer Tinte gemäß dem ersten Erfindungsgegenstand mit Hilfe eines Tintenstrahldruckers beaufschlagt.
Dabei wird die Tinte von dem Tintenstrahldrucker bevorzugt in Form von Tröpfchen aus einer kleinen Öffnung auf das Substrat geschossen. Bevorzugte Tintenstrahldrucker sind piezoelektrische Tintenstrahldrucker und thermische Tintenstrahldrucker. Bei thermischen Tintenstrahldruckern werden auf die im Vorratsspeicher enthaltene Tinte durch einen öffnungsnahen elektrischen Widerstand programmierte Pulse thermischer Energie ausgeübt, wodurch die Tinte im Laufe einer relativen Bewegung zwischen Substrat und Öffnung in Form von kleinen Tröpfchen aus der Öffnung heraus in Richtung des Substrats geschossen wird. Bei piezoelektrischen Tintenstrahldruckern wird das Herausschießen der Tinte aus der Öffnung durch das Oszillieren eines kleinen Kristalls bewirkt. Möglich ist aber auch das Herausschießen der Tinte durch ein mit einem beweglichen Schaufel- oder Stempelelement verbundenes elektromechanisches Betätigungsorgan, wie es beispielsweise in der Internationalen Patentanmeldung WO00/48938 und der Internationalen Patentanmeldung WO00/55089 beschrieben ist.
Als Substrat wählt man bevorzugt Papier, Kunststoff, Textil, Metall oder Glas, besonders bevorzugt Papier, eine Overheadprojektorfolie oder ein Textilmaterial, insbesondere Papier.
Bevorzugte Papiere sind gegebenenfalls behandelte Papiere, welche einen sauren, einen alkalischen oder einen neutralen Charakter aufweisen können. Glanzpapiere sind besonders bevorzugt. Photopapier ist ganz besonders bevorzugt.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist zum dritten ein Papier, eine Overheadprojektorfolie oder ein Textilmaterial, jeweils bedruckt mit einer Tinte gemäß dem ersten Erfindungsgegenstand. Bevorzugt wurde dabei nach einem Verfahren gemäß dem zweiten Erfindungsgegenstand gedruckt. Bevorzugte Papiere sind gegebenenfalls behandelte Papiere, die einen sauren, einen alkalischen oder einen neutralen Charakter aufweisen können. Zu Beispielen für handelsübliche Papiere zählen HP Premium Coated Paper, HP Photopaper (alle zu beziehen bei Hewlett Packard Inc.), Stylus Pro 720 dpi Coated Paper, Epson Photo Quality Glossy Film, Epson Photo Quality Glossy Paper (zu beziehen bei Seiko Epson Corp.), Canon HR 101 High Resolution Paper, Canon GP 201 Glossy Paper, Canon HG 101 High Gloss Film (alle zu beziehen bei Canon Inc.), Wiggins Conqueror Paper (zu beziehen von Wiggins Teape Ltd.), Xerox Acid Paper und Xerox Alkaline Paper (zu beziehen bei Xerox).
Bevorzugte Kunststoffolien sind transparente Polymerfolien, insbesondere mit Eignung als Overheadprojektorfolien, wie zum Beispiel Polyester (insbesondere Polyethylenterephthalat), Polycarbonate, Polyimide, Polystyrole, Polyethersulfone, Cellulosediacetat- und Cellulosetriacetatfolien.
Besonders bevorzugt betrifft der dritte Erfindungsgegenstand einen photorealistischen Druck.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist zum fünften ein Farbmittel der Formel (5):
wobei X, Z, R, n, m und die Ringe A, B, C und D die oben genannte Bedeutung haben und die für diese Merkmale oben beschriebenen Bevorzugungen gelten.
Zur Herstellung der Farbmittel der Formel (1) kann man eine Verbindung der Formel (3) mit einer Verbindung der Formel (4)
umsetzen, wobei die Ringe A, B, C und D und die Substituenten X, Z, m, n und Q die oben genannte Bedeutung haben.
Die Umsetzung erfolgt bevorzugt bei einer Temperatur von 100 bis 200°C. Die Reaktionszeit liegt typischerweise bei 1 bis 4 Stunden, bevorzugt bei ungefähr 2 Stunden. Bevorzugt erfolgt die Umsetzung in Gegenwart eines inerten Lösungsmittels und eines Katalysators, wie zum Beispiel Zinkacetatdihydrat.
In den folgenden Beispielen wird die Erfindung näher erläutert, wobei alle Teile und Prozentsätze, soweit nicht anders vermerkt, Gewichtsteile beziehungsweise Gewichtsprozentsätze sind.
Beispiel 1 Herstellung von Farbstoff (1)
3,4,9,10-Perylentetracarbonsäuredianhydrid (1,96 g, 0,005 mol), Anilin-3,5-disulfonsäure (9,36 g, 0,037 mol), Zinkacetatdihydrat (0,7 g, 0,0032 mol) und Imidazol (28 g, 0,41 mol) wurden innig vermischt und unter starkem Rühren 2 Stunden lang auf 140-150°C erhitzt. Das Gemisch wurde auf 100°C abgekühlt und dann langsam auf Ethanol (500 ml) gegeben. Nach 5minütigem Rühren wurde ein Niederschlag abfiltriert und mit weiterem Ethanol gut nachgewaschen. Der nachgewaschene Niederschlag, der eine wesentliche Menge an Anilin-3,5-disulfonsäure enthielt, wurde auf Wasser (300 ml) gegeben und ging nach Einstellung des pH-Werts mit 2M Natronlauge auf pH10 in Lösung. Die Lösung wurde anschließend in einen Dialyseschlauch vom Typ Visking gefüllt und zur Entfernung der unerwünschten Anilin-3,5-disulfonsäure solange dialysiert, bis sie flüssigchromatographisch davon völlig befreit war. Anschließend wurde die gereinigte Lösung filtriert und das Filtrat bis zur Trockne verdampft. Erhalten wurde Farbstoff (1), und zwar als das Tetranatriumsalz, 4,2 g, 0,0044 mol und 88% Ausbeute.
Beispiel 2 Herstellung von Farbstoff (2)
Zur Herstellung von Farbstoff (2) wurde analog Beispiel 1 verfahren, nur daß diesmal statt Anilin-3,5-disulfonsäure 5-Aminoisophthalsäure eingesetzt wurde.
Beispiel 3 Herstellung von Farbstoff (3)
Zur Herstellung von Farbstoff (3) wurde analog Beispiel 1 verfahren, nur daß diesmal statt Anilin-3,5-disulfonsäure 2-Hydrazinn-5-sulfobenzoesäure eingesetzt wurde.
Beispiel 4 Herstellung von Farbstoff (4)
Zur Herstellung von Farbstoff (4) wurde analog Beispiel 1 verfahren, nur daß diesmal statt Anilin-3,5-disulfonsäure 2-Hydrazinn-1,4-disulfonsäure eingesetzt wurde.
Vergleichsbeispiele
Vergleichsfarbstoff (1) wurde nach dem Verfahren gemäß US 5.948.910 , Beispiel 1, hergestellt.
Vergleichsfarbstoff (2) wurde analog dem Verfahren gemäß US 5.948.910 , Beispiel 1, hergestellt, nur daß statt Glycin 3-Mercaptopropansulfonsäure (2,7 g) eingesetzt wurde.
Beispiel 5: Tinten und Tintenstrahldruck
Zur Herstellung von Tinten wurden der Farbstoff aus Beispiel 1, der Vergleichsfarbstoff 1 oder der Vergleichsfarbstoff 2 (3,5 Teile) im nachstehenden flüssigen Medium (96,5 Teile, mit Ammoniumhydroxid auf pH 9,5 gestellt) gelöst:
5 Teile 2-Pyrrolidon,
5 Teile Thiodiglykol,
2 Teile Surfynol WZ 465 (nichtionisches Tensid der Air Products Inc.) und
88 Teile Wasser.
Die erhaltenen Tinten wurden über ein 0,45 μm-Filter filtriert. Diese Tinten wurden anschließend mit dem Drucker Epson 880 auf die Papiere Epson Premium Photo (SEC PM), Canon PR101 Photo (PR101) und Hewlett-Packard Premium Plus Photo (HPPP) gedruckt.
(a) Sofort nach dem Drucken vorgenommene Messungen
Für die Drucke wurde jeweils die optische Dichte (OD) gemessen (CD am Anfang), und zwar mit dem Spektraldichtemeßgerät X Rite 983 WZ mit Meßgeometrie 0°/45°, mit einem Spektralbereich von 400-700 nm bei 20 nm-Spektralintervallen unter Verwendung der Lichtart C, mit dem Beobachtungswinkel 2° (CIE 1931) und bei dem Dichtebetriebszustand T. Dabei wurde ein ungebrochener Farbblock auf dem Druck mit einer Größe von mehr als 10 mm × 10 mm mindestens zweimal diagonal vermessen.
(b) Lichtechtheit 4 Jahre
Eine Gruppe der sofort vermessenen Drucke wurde in einem einer 4jährigen Einwirkung äquivalenten beschleunigten Test der Lichtechtheit unterzogen. Dabei wurden die Drucke 100 Stunden lang in dem Bewitterungsgerät Atlas Ci5000 dem Licht einer Xenon-Bogenlampe ausgesetzt.
Nach Ablauf der Belichtungszeit wurde die optische Dichte jeweils erneut gemessen (OD am Ende).
Ergebnisse
Tabelle 1

% OD-Verlust HPPP % OD-Verlust PR101 % OD-Verlust SEC PM

Tinte 1 14 50 20

Vergleichstinte 1 25 61 36

Vergleichs-Tinte 2 32 60 40
In Tabelle 1 sind in Reihe 1 eine erfindungsgemäße Tinte und in den Reihen 2 und 3 Vergleichstinten einander gegenübergestellt. Spalte 2 zeigt Ergebnisse für das Verblassen eines Drucks auf dem Photopapier Hewlett-Packard Premium Plus Photopaper WZ, Spalte 3 auf dem Photopapier Canon PR101 Photopaper WZ und Spalte 4 auf dem Photopapier Epson Premium Photopaper WZ.
Tabelle 1 zeigt, daß die erfindungsgemäßen Tinten bei Einwirkung von Licht einen geringeren % OD-Verlust, (d.h. eine höhere Lichtechtheit) zeigen als die Vergleichsfarbstoffe.
Beispiel 6: Tinten
Zur Herstellung der in den Tabellen A und B beschriebenen Tinten kann man das in Spalte 1 angegebene Farbmittel in der in Spalte 2 angegebenen Menge in dem in den Spalten 3 bis 13 gezeigten flüssigen Medium lösen. Die Lösungen wurden jeweils mit Ammoniaklösung auf pH 9,5 gestellt. Nach anschließender Filtration der erhaltenen Lösungen waren die Tinten fertiggestellt.
Die Tinten kann man sowohl nach dem thermischen als auch nach dem piezoelektrischen Tintenstrahldruckverfahren auf Papier aufbringen.

In den Tabellen A und B bedeuten:

PG = Propylenglykol		DEG = Diethylenglykol
NMP = N-Methylpyrrolidon		DMK = Dimethylketon
IPA = Isopropanol		MEOH = Methanol
2P = 2-Pyrrolidon		MIBK = Methylisobutylketon
P12 = Propan-1,2-diol		BDL = Butan-2,3-diol
CET = Cetylammoniumbromid		PHO = Na₂HPO₄ und
TBT = tertiäres Butanol		TDG = 1,3-Bis(2-hydroxyethyl)harnstoff

Claims

Tintenstrahldruckerpatrone mit Kammer und darin enthaltener Tinte, wobei die Tinte ein flüssiges Medium und ein Farbmittel umfaßt, wobei das flüssige Medium Wasser und ein mit Wasser mischbares organisches Lösungsmittel umfaßt und das Farbmittel der Formel (1) oder einem Salz davon entspricht, wobei das Farbmittel in dem flüssigen Medium gelöst vorliegt:
wobei X unabhängig voneinander eine wasserlöslichmachende Gruppe, ausgewählt aus Sulfo, Carboxy, Phosphato und Polyethylenoxid, Z unabhängig voneinander gegebenenfalls substituiertes Alkyl, gegebenenfalls substituiertes Aryl oder gegebenenfalls substituiertes Aralkyl, Q unabhängig voneinander eine direkte Bindung oder -NR- bedeutet, wobei R für H, gegebenenfalls substituiertes Aryl oder gegebenenfalls substituiertes Alkyl steht, die Ringe A, B, C und D jeweils unabhängig voneinander gegebenenfalls durch gegebenenfalls substituiertes Alkyl, gegebenenfalls substituiertes Aryl oder gegebenenfalls substituiertes Aralkyl substituiert sind, n unabhängig voneinander 1 bis 3 und m unabhängig voneinander 0, 1 oder 2 bedeutet, vorausgesetzt, daß im Falle der Bedeutung direkte Bindung für eine oder beide der für Q stehenden Gruppen mindestens ein n einen Wert von mindestens 2 hat.
Tintenstrahldruckerpatrone nach Anspruch 1, bei der es sich bei mindestens einer der für X stehenden Gruppen um eine Carboxy-, Sulfo- oder Phosphatogruppe handelt.
Tintenstrahldruckerpatrone nach Anspruch 1 oder 2, bei der beide n 2 sind.
Tintenstrahldruckerpatrone nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der beide m 0 sind.
Tintenstrahldruckerpatrone nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der beide n 2, beide m 0, die Ringe A, B, C und D frei von Substituenten sind und Q eine direkte Bindung ist.
Tintenstrahldruckerpatrone nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Farbmittel der Formel (1) der Formel (2) oder einem Salz davon entspricht:
Tintenstrahldruckerpatrone nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Tinte umfaßt : (g) 0,01 bis 40 Teile des Farbmittels (h) 10 bis 99,8 Teile Wasser und (i) 0,01 bis 40 Teile eines mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmittels, wobei es sich bei allen Teilen um Gewichtsteile handelt und die Anzahl der Teile (a) + (b) + (c) = 100 ist.
Tintenstrahldruckerpatrone nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Tinte eine Viskosität bei 25°C von weniger als 20 mPa·s aufweist.
Tintenstrahldruckerpatrone nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Tinte eine Viskosität bei 25°C von weniger als 20 cP aufweist, weniger als 500 ppm an nicht an einem Bestandteil der Tinte gebundene zwei- und dreiwertigen Metallionen und weniger als 500 ppm an Halogenidionen enthält und über einen Filter mit einer mittleren Porenweite kleiner 10 μm filtriert ist.
Tintenstrahldruckerpatrone nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Tinte zwei oder mehr der genannten Farbmittel umfaßt.
Verfahren zum bildmäßigen Bedrucken eines Substrats, bei dem man das Substrat mit einer Tinte gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 mittels eines Tintenstrahldruckers beaufschlagt.
Papier, Overheadprojektorfolie oder Textilmaterial, bedruckt nach einem Verfahren gemäß Anspruch 11.
Farbmittel der Formel (5):

wobei X unabhängig voneinander eine wasserlöslichmachende Gruppe, ausgewählt aus Sulfo, Carboxy, Phosphato und Polyethylenoxid, Z unabhängig voneinander gegebenenfalls substituiertes Alkyl, gegebenenfalls substituiertes Aryl oder gegebenenfalls substituiertes Aralkyl, R unabhängig voneinander H, gegebenenfalls substituiertes Aryl oder ein gegebenenfalls substituiertes Alkyl, n unabhängig voneinander 1 bis 3, m unabhängig voneinander 0, 1 oder 2 bedeutet, die Ringe A, B, C und D jeweils unabhängig voneinander gegebenenfalls durch gegebenenfalls substituiertes Alkyl, gegebenenfalls substituiertes Aryl oder gegebenenfalls substituiertes Aralkyl substituiert sind.