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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Tintenzusammensetzung für die Tintenstrahlaufzeichnung
(im Folgenden auch als "Tintenstrahlaufzeichnungstintenzusammensetzung" bezeichnet), mit
der qualitativ hochwertige Ausdrucke erzeugt werden können, die
sich durch eine hervorragende Beständigkeit bzw. Haltbarkeit auszeichnen,
und die ohne Probleme versprüht
werden kann; sowie ein Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren.
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Hintergrund
der Erfindung
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Computer
sind mittlerweile weit verbreitet und Tintenstrahldrucker werden
nicht nur in Büros,
sondern auch in Haushalten zum Bedrucken von Papieren, Filmen oder
Geweben verwendet. Bekannte Tinten für die Tintenstrahlaufzeichnung
umfassen auf Öl
basierende Tinten, wässrige
Tinten und feste Tinten. Meistens werden wässrige Tinten verwendet, da
diese Tinten leicht hergestellt werden können, einfach gehandhabt werden können, nicht
unangenehm riechen und sicher sind.
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Viele
wässrige
Tinten enthalten einen wasserlöslichen
Farbstoff, der in molekularem Zustand gelöst ist, und zeichnen sich deshalb
durch eine hohe Transparenz und eine hohe Farbdichte aus, aber diese
Tinten haben eine unzureichende Wasserbeständigkeit, so dass sie ausbluten,
wenn sie auf sogenanntes "Normalpapier" aufgebracht wurden,
was zu einer schlechten Bildqualität führt, und die erhaltenen Ausdrucke
haben ebenfalls eine unzureichende Beständigkeit, insbesondere eine
unzureichende Lichtbeständigkeit
und eine unzureichende Beständigkeit
gegenüber
oxidierenden Gasen (wie z.B. SOx, NOx oder Ozon).
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Um
die zuvor beschriebenen Probleme zu lösen, wurde eine Vielzahl von
wässrigen
Tinten vorgeschlagen, die ein Pigment oder einen dispergierten Farbstoff
enthalten. Entsprechende Vorschläge
werden z.B. in den Offenlegungsschriften der japanischen Patentanmeldungen
Nr. 157468/1981, Nr. 18468/1992, Nr. 110126/1998 und Nr. 195355/1998
gemacht. Diese wässrigen
Tinten haben eine verbesserte Wasserbeständigkeit, die jedoch immer
noch unzureichend ist. Die Pigmenttinten haben weiterhin den Nachteil,
dass die Farbentwicklung, im Vergleich mit Farbstofftinten, unzureichend
ist und dass die Lagerbeständigkeit
der Dispersionen unzureichend ist, was zu einem Verstopfen der Düsen des
Druckkopfes führen
kann. Die Transparenz und die Farbdichte von Tinten mit dispergierten
Farbstoffen entspricht in etwa der Transparenz und der Farbdichte
von Tinten mit wasserlöslichen
Farbstoffen, aber die Beständigkeit
der Ausdrucke, die unter Verwendung von dispergierten Farbstoffen
erhalten wurden, ist nicht besser als die Beständigkeit der Ausdrucke, die unter
Verwendung von wasserlöslichen
Farbstoffen erhalten wurden.
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Die
Offenlegungsschrift der japanischen Patentanmeldung Nr. 45272/1983
beschreibt ein Verfahren zum Einkapseln eines Farbstoffes in Latexteilchen
aus einem Urethanpolymer, aber dieses Verfahren hat den Nachteil,
dass es schwierig ist, gefärbte
Teilchen zu erhalten, die sich durch eine gute Dispersionsstabilität auszeichnen,
wenn der Farbstoff in einer ausreichenden Menge in die Teilchen
eingebracht wird. Die Offenlegungsschrift der japanischen Patentanmeldung
Nr. 279873/1998 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung feiner
gefärbter
Polymerteilchen, bei dem ein Acrylpolymer und ein öllöslicher
Farbstoff in einem organischen Lösungsmittel
gelöst
werden und das organische Lösungsmittel
nach dem Dispergieren entfernt wird. Diese gefärbten Polymerteilchen können jedoch
nicht zur Erzeugung qualitativ hochwertiger Bilder verwendet werden, insbesondere
ist die Qualität
von Bildern, die auf einem photographischen Papier erzeugt wurden,
unzureichend und die Qualität
bei der kontinuierlichen Aufzeichnung ist nicht konstant.
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Die
Veröffentlichung
des japanischen Patents Nr. 76977/1993 beschreibt eine Tintenzusammensetzung,
die beim Lösen
und Dispergieren eines öllöslichen
Farbstoffes in einem organischen Lösungsmittel erhalten wird.
Das organische Lösungsmittel,
das in dieser Veröffentlichung
beschrieben wird, hat jedoch eine unzureichende Kompatibilität mit dem öllöslichen
Farbstoff, so dass die Aufzeichnungsdichte gering ist und gelegentlich
eine Ausfällung
des Farbstoffes bei der Lagerung auftritt, was zu einem Verstopfen
der Düsen
des Druckkopfes führt.
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Die
Offenlegungsschrift der japanischen Patentanmeldung Nr. 16171/1990
beschreibt die Verwendung eines Farbstoffes mit guten Farbentwicklungseigenschaften
zur Herstellung einer Tintenzusammensetzung, mit der Ausdrucke mit
einer guten Wasserbeständigkeit
und Haltbarkeit erzeugt werden können.
Die Farbe ist auf Grund des unzureichenden Farbtons jedoch nicht
reproduzierbar und die Lagerbeständigkeit
des erzeugten Bildes ist unzureichend.
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Die
Offenlegungsschrift der japanischen Patentanmeldung Nr. 170674/1989
beschreibt eine Lösung für die Tintenstrahlaufzeichnung,
die einen UV-Absorber und/oder ein Antioxidationsmittel enthält, um die
Haltbarkeit der Bilder zu verbessern, aber diese Lösung hat
eine unzureichende Lichtbeständigkeit.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Unter
diesen Umständen
besteht ein Bedarf an einem Verfahren, mit dem ein Bild mit einer
ausreichenden Bildqualität,
Wasserbeständigkeit
und Haltbarkeit erhalten werden kann, wobei eine Tinte verwendet wird,
die sowohl einen Farbstoff mit hervorragenden Farbentwicklungseigenschaften
und einer hervorragenden Haltbarkeit als auch ein Mittel, das ein
Verblassen der Farbe verhindert und das die Beständigkeit des Farbstoffes verbessert,
enthält,
so dass gleichzeitig die Wasserbeständigkeit, die Farbentwicklungseigenschaften
und die Haltbarkeit von Bildern verbessert werden können.
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Eine
Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine wässrige Tinte bereit zu stellen,
die leicht gehandhabt werden kann, die nicht unangenehm riecht und
die sicher ist, die ohne Probleme versprüht werden kann und die sich
durch gute Farbentwicklungseigenschaften auszeichnet, und die zur
Erzeugung eines Ausdruckes verwendet werden kann, der sich durch
einen hervorragenden Farbton, eine hervorragende Haltbarkeit, eine hervorragende
Stabilität
und eine hervorragende Wasserbeständigkeit auszeichnet, und der
qualitativ hochwertig ist, so dass z.B. kein Ausbluten von dünnen Linien
auftritt. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht
darin, eine Tintenstrahlaufzeichnungstintenzusammensetzung bereit
zu stellen, die problemlos versprüht werden kann, selbst wenn
sie über
einen längeren
Zeitraum hinweg unter extremen Bedingungen gelagert wurde, und die
zur Erzeugung qualitativ hochwertiger Ausdrucke verwen det werden
kann, die sich durch einen guten Farbton, eine gute Haltbarkeit,
eine gute Stabilität
und eine gute Wasserbeständigkeit
auszeichnen.
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Die
vorliegende Erfindung stellt eine Tintenzusammensetzung für die Tintenstrahlaufzeichnung
bereit, umfassend:
ein wässriges
Medium;
einen Azofarbstoff mit einem aromatischen Stickstoff
enthaltenden 6-gliedrigen Heterocyclus als Verbindungsgruppe, wobei
der Azofarbstoff in dem wässrigen
Medium gelöst
oder dispergiert ist; und
eine Verbindung, dargestellt durch
die folgende Formel (I):
worin R
101 und
R
102 jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom,
eine aliphatische Gruppe, eine aromatische Gruppe, eine heterocyclische
Gruppe, eine Acylgruppe, eine aliphatische Oxycarbonylgruppe, eine aromatische
Oxycarbonylgruppe, eine aliphatische Sulfonylgruppe, eine aromatische
Sulfonylgruppe, eine substituierte oder unsubstituierte Carbamoylgruppe
oder eine substituierte oder unsubstituierte Thiocarbamoylgruppe
bedeuten;
R
103 ist eine aliphatische
Oxygruppe, eine aromatische Oxygruppe, eine Acyloxygruppe, eine
aliphatische Oxycarbonyloxygruppe, eine aromatische Oxycarbonyloxygruppe,
eine substituierte oder unsubstituierte Aminogruppe oder eine Hydroxygruppe;
und
wobei das Paar R
101 und R
102, das Paar R
102 und
R
103 und/oder das Paar R
103 und
R
101 miteinander verbunden sein kann, um
einen 5-, 6- oder 7-gliedrigen Ring zu bilden, mit der Maßgabe, dass
der gebildete Ring kein 2,2,6,6-Tetraalkylpiperidingrundgerüst ist;
wobei
der Azofarbstoff durch die folgende Formel (A-1) dargestellt wird:
worin A eine 5-gliedrige
heterocyclische Gruppe ist,
B
1 und
B
2 bedeuten jeweils -CR
1=
und -CR
2=, oder eine der Gruppen B
1 und B
2 ist ein
Stickstoffatom und die andere Gruppe bedeutet -CR
1=
oder -CR
2=,
G, R
1 und
R
2 bedeuten jeweils unabhängig voneinander
ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine aliphatische Gruppe,
eine aromatische Gruppe, eine heterocyclische Gruppe, eine Cyanogruppe,
eine Carboxygruppe, eine Carbamoylgruppe, eine Alkoxycarbonylgruppe,
eine Aryloxycarbonylgruppe, eine heterocyclische Oxycarbonylgruppe,
eine Acylgruppe, eine Hydroxygruppe, eine Alkoxygruppe, eine Aryloxygruppe,
eine heterocyclische Oxygruppe, eine Silyloxygruppe, eine Acyloxygruppe,
eine Carbamoyloxygruppe, eine Alkoxycarbonyloxygruppe, eine Aryloxycarbonyloxygruppe,
eine Aminogruppe, die mit einer Alkylgruppe, Arylgruppe oder heterocyclischen
Gruppe substituiert ist, eine Acylaminogruppe, eine Ureidogruppe,
eine Sulfamoylaminogruppe, eine Alkoxycarbonylaminogruppe, eine
Aryloxycarbonylaminogruppe, eine Alkylsulfonylaminogruppe, eine
Arylsulfonylaminogruppe, eine heterocyclische Sulfonylaminogruppe,
eine Nitrogruppe, eine Alkylthiogruppe, eine Arylthiogruppe, eine
heterocyclische Thiogruppe, eine Alkylsulfonylgruppe, eine Arylsulfonylgruppe,
eine heterocyclische Sulfonylgruppe, eine Alkylsulfinylgruppe, eine
Arylsulfinylgruppe, eine heterocyclische Sulfinylgruppe, eine Sulfamoylgruppe
oder eine Sulfogruppe, wobei diese Gruppen weiterhin substituiert
sein können,
und
R
5 und R
6 bedeuten
jeweils unabhängig
voneinander ein Wasserstoffatom, eine aliphatische Gruppe, eine
aromatische Gruppe, eine heterocyclische Gruppe, eine Acylgruppe,
eine Alkoxycarbonylgruppe, eine Aryloxycarbonylgruppe, eine Carbamoylgruppe,
eine Alkylsulfonylgruppe, eine Arylsulfonylgruppe oder eine Sulfamoylgruppe,
wobei diese Gruppen weiterhin substituiert sein können, oder
das
Paar R
1 und R
5 oder
das Paar R
5 und R
6 kann
miteinander verbunden sein, um einen 5- oder 6-gliedrigen Ring zu
bilden; und
wobei die Verbindung, die durch die Formel (I)
dargestellt wird, eine Verbindung ist, die durch die folgende Formel
(IA) oder (IB) dargestellt wird:
worin R
101 und
R
102 die gleiche Bedeutung wie zuvor beschrieben
haben und R
111 bis R
113 haben
die gleiche Bedeutung wie R
101.
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Die
vorliegende Erfindung stellt ebenfalls ein Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren
bereit, umfassend:
das Herstellen eines Bildempfangsmaterials,
umfassend einen Träger
und eine Bildempfangsschicht mit weißen anorganischen Pigmentteilchen;
und
das Aufsprühen
der zuvor beschriebenen Tintenzusammensetzung auf das Bildempfangsmaterial
entsprechend einem Aufzeichnungssignal.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
der Erfindung sind in den abhängigen
Patentansprüchen
angegeben.
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Genaue Beschreibung der
Erfindung
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Die
Erfindung wird im Folgenden genau beschrieben.
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Der
Farbstoff, der in der erfindungsgemäßen Tintenzusammensetzung für die Tintenstrahlaufzeichnung
verwendet wird, ist ein Azofarbstoff mit einem aromatischen Stick stoff
enthaltenden 6-gliedrigen Heterocyclus als Verbindungsgruppe und
wird durch die folgende Formel (A-1) dargestellt:
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In
der Formel (A-1) ist A eine 5-gliedrige heterocyclische Gruppe.
Beispiele für
das Heteroatom der 5-gliedrigen heterocyclischen Gruppe umfassen
N, O und S. Bevorzugt ist ein Stickstoff enthaltender 5-gliedriger
Heterocyclus, und der Heterocyclus kann mit einem aliphatischen
Ring, einem aromatischen Ring oder mit einem anderen Heterocyclus
kondensiert sein.
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Beispiele
für den
Heterocyclus, der durch A dargestellt wird, umfassen einen Pyrazolring,
einen Imidazolring, einen Thiazolring, einen Isothiazolring, einen
Thiadiazolring, einen Benzothiazolring, einen Benzoxazolring und
einen Benzoisothiazolring. Diese heterocyclischen Gruppen können weiterhin
substituiert sein. Von diesen Heterocyclen sind der Pyrazolring,
der Imidazolring, der Isothiazolring, der Thiadiazolring und der Benzothiazolring,
dargestellt durch die im Folgenden beschriebenen Formeln (a) bis
(f), bevorzugt.
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In
den Formeln (a) bis (f) entsprechen R7 bis
R20 den Substituenten, die in Zusammenhang
mit G, R1 und R2 beschrieben
wurden.
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Von
den Heterocyclen der Formeln (a) bis (f) sind der Pyrazolring und
der Isothiazolring, dargestellt durch die Formeln (a) und (b), bevorzugt,
wobei der Pyrazolring der Formel (a) besonders bevorzugt ist.
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B1 und B2 bedeuten
jeweils -CR1= und -CR2=,
oder eine der Gruppen B1 und B2 ist
ein Stickstoffatom und die andere Gruppe bedeutet -CR1=
oder -CR2=, wobei die zuerst genannte Ausführungsform
bevorzugt ist.
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G,
R1 und R2 bedeuten
jeweils unabhängig
voneinander ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine aliphatische
Gruppe, eine aromatische Gruppe, eine heterocyclische Gruppe, eine
Cyanogruppe, eine Carboxygruppe, eine Carbamoylgruppe, eine Alkoxycarbonylgruppe,
eine Aryloxycarbonylgruppe, eine heterocyclische Oxycarbonylgruppe,
eine Acylgruppe, eine Hydroxygruppe, eine Alkoxygruppe, eine Aryloxygruppe,
eine heterocyclische Oxygruppe, eine Silyloxygruppe, eine Acyloxygruppe,
eine Carbamoyloxygruppe, eine Alkoxycarbonyloxygruppe, eine Aryloxycarbonyloxygruppe,
eine Aminogruppe, die mit einer Alkylgruppe, Arylgruppe oder heterocyclischen
Gruppe substituiert ist, eine Acylaminogruppe, eine Ureidogruppe,
eine Sulfamoylaminogruppe, eine Alkoxycarbonylaminogruppe, eine
Aryloxycarbonylaminogruppe, eine Alkyl- oder Arylsulfonylgruppe,
eine heterocyclische Sulfonylaminogruppe, eine Nitrogruppe, eine
Alkyl- oder Arylthiogruppe, eine heterocyclische Thiogruppe, eine
Alkyl- oder Arylsulfonylgruppe, eine heterocyclische Sulfonylgruppe,
eine Alkyl- oder Arylsulfinylgruppe, eine heterocyclische Sulfinylgruppe,
eine Sulfamoylgruppe oder eine Sulfogruppe, wobei diese Gruppen
weiterhin substituiert sein können.
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Beispiele
für bevorzugte
Substituenten, dargestellt durch G, umfassen ein Wasserstoffatom,
Halogenatome, aliphatische Gruppen, aromatische Gruppen, eine Hydroxygruppe,
Alkoxygruppen, Aryloxygruppen, Acyloxygruppen, heterocyclische Oxygruppen,
Aminogruppen, die mit einer Alkylgruppe, Arylgruppe oder heterocyclischen
Gruppe substituiert sind, Acylaminogruppen, eine Ureidogruppe, eine
Sulfamoylaminogruppe, Alkoxycarbonylaminogruppen, Aryloxycarbonylaminogruppen
und Alkyl- oder Arylthiogruppen sowie heterocyclische Thiogruppen,
wobei ein Wasserstoffatom, Halogenatome, Alkylgruppen, eine Hydroxygruppe,
Alkoxygruppen, Aryloxygruppen, Acyloxygruppen, Aminogruppen, die
mit einer Alkylgruppe, Arylgruppe oder heterocyclischen Gruppe substituiert
sind, und Acylaminogruppen bevorzugt sind, und ein Wasserstoffatom,
Arylaminogruppen und eine Amidgruppe sind besonders bevorzugt. Diese
Gruppen können
weiterhin substituiert sein.
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Beispiele
für bevorzugte
Substituenten, dargestellt durch R1 oder
R2, umfassen ein Wasserstoffatom, Alkylgruppen,
Alkoxycarbonylgruppen, eine Carboxygruppe, eine Carbamoylgruppe
und eine Cyanogruppe. Diese Gruppen können weiterhin substituiert
sein.
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R5 und R6 bedeuten
jeweils unabhängig
voneinander ein Wasserstoffatom, eine aliphatische Gruppe, eine
aromatische Gruppe, eine heterocyclische Gruppe, eine Acylgruppe,
eine Alkoxycarbonylgruppe, eine Aryloxycarbonylgruppe, eine Carbamoylgruppe,
eine Alkyl- oder Arylsulfonylgruppe oder eine Sulfamoylgruppe, wobei
diese Gruppen weiterhin substituiert sein können. Beispiele für bevorzugte
Substituenten, dargestellt durch R5 oder
R6, umfassen ein Wasserstoffatom, aliphatische
Gruppen, aromatische Gruppen, heterocyclische Gruppen, Acylgruppen
und Alkyl- oder Arylsulfonylgruppen. Von diesen Substituenten sind
ein Wasserstoffatom, aromatische Gruppen, heterocyclische Gruppen,
Acylgruppen und Alkyl- oder Arylsulfonylgruppen besonders bevorzugt,
und ein Wasserstoffatom, Arylgruppen und heterocyclische Gruppen
sind ganz besonders bevorzugt. Diese Gruppen können weiterhin substituiert
sein. R5 und R6 bedeuten
jedoch nicht gleichzeitig ein Wasserstoffatom.
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Das
Paar R1 und R5 oder
das Paar R5 und R6 kann
miteinander verbunden sein, um einen 5- oder 6-gliedrigen Ring zu
bilden.
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Wenn
die Substituenten, dargestellt durch A, R1,
R2, R5, R6 und G, weiterhin substituiert sind, umfassen Beispiele
für die
weiteren Substituenten die Gruppen, die in Zusammenhang mit G, R1 und R2 genannt
wurden.
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Wenn
der Farbstoff, der entsprechend der vorliegenden Erfindung verwendet
wird, ein wasserlöslicher Farbstoff
ist, umfasst der Farbstoff als Substituent eine ionische hydrophile
Gruppe, die an eine der Gruppen A, R1, R2, R5, R6 und
G gebunden sein kann. Beispiele für die ionische hydrophile Gruppe,
die als Substituent dient, umfassen eine Sulfogruppe, eine Carboxygruppe
und eine quaternäre
Ammoniumgruppe. Eine Carboxygruppe oder eine Sulfogruppe als ionische
hydrophile Gruppe ist bevorzugt, wobei eine Sulfogruppe besonders
bevorzugt ist. Die Carboxygruppe und die Sulfogruppe können in
Form eines Salzes vorliegen. Beispiele für die Gegenionen, die die Salze
bilden können,
umfassen Alkalimetallionen (wie z.B. ein Natriumion oder ein Kaliumion)
sowie organische Kationen (wie z.B. ein Tetramethylguanidiumion).
Wenn der Farbstoff nicht zu der Gruppe der wasserlöslichen
Farbstoffe gehört,
ist er ein öllöslicher
Farbstoff.
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Der
Ausdruck "aliphatische
Gruppe", der hier
verwendet wird, bedeutet eine Alkylgruppe, eine substituierte Alkylgruppe,
eine Alkenylgruppe, eine substituierte Alkenylgruppe, eine Alkinylgruppe,
eine substituierte Alkinylgruppe, eine Aralkylgruppe oder eine substituierte
Aralkylgruppe. Die aliphatische Gruppe kann verzweigt sein oder
einen Ring bilden. Die aliphatische Gruppe enthält bevorzugt 1 bis 20 und besonders
bevorzugt 1 bis 16 Kohlenstoffatome. Der Arylteil der Aralkylgruppe
oder der substituierten Aralkylgruppe ist bevorzugt eine Phenylgruppe
oder eine Naphthylgruppe, wobei eine Phenylgruppe besonders bevorzugt
ist.
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Beispiele
für die
aliphatischen Gruppen umfassen eine Methylgruppe, eine Ethylgruppe,
eine Butylgruppe, eine Isopropylgruppe, eine t-Butylgruppe, eine
Hydroxyethylgruppe, eine Methoxyethylgruppe, eine Cyanoethylgruppe,
eine Trifluormethylgruppe, eine 3-Sulfopropylgruppe, eine 4-Sulfobutylgruppe,
eine Cyclohexylgruppe, eine Benzylgruppe, eine 2-Phenethylgruppe,
eine Vinylgruppe und eine Allylgruppe.
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Der
Ausdruck "aromatische
Gruppe", der hier
verwendet wird, bedeutet eine Arylgruppe oder eine substituierte
Arylgruppe. Eine Phenylgruppe und eine Naphthylgruppe sind bevorzugte
Arylgruppen, wobei eine Phenylgruppe besonders bevorzugt ist. Die
aroma tische Gruppe enthält
bevorzugt 6 bis 20 und besonders bevorzugt 6 bis 16 Kohlenstoffatome.
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Beispiele
für die
aromatischen Gruppen umfassen eine Phenylgruppe, eine p-Tolylgruppe,
eine p-Methoxyphenylgruppe, eine o-Chlorphenylgruppe und eine m-(3-Sulfopropylamino)phenylgruppe.
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Der
Ausdruck "heterocyclische
Gruppe", der hier
verwendet wird, bedeutet eine substituierte heterocyclische Gruppe
oder eine unsubstituierte heterocyclische Gruppe. Die heterocyclische
Gruppe kann mit einem aliphatischen Ring, einem aromatischen Ring
oder mit einem anderen Heterocyclus kondensiert sein. Die heterocyclische
Gruppe ist bevorzugt eine 5- oder 6-gliedrige heterocyclische Gruppe.
Beispiele für
die Substituenten umfassen aliphatische Gruppen, Halogenatome, Alkyl-
oder Arylsulfonylgruppen, Acylgruppen, Acylaminogruppen, eine Sulfamoylgruppe,
eine Carbamoylgruppe und ionische hydrophile Gruppen.
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Beispiele
für die
heterocyclische Gruppe umfassen eine 2-Pyridylgruppe, eine 2-Thienylgruppe,
eine 2-Thiazolylgruppe, eine 2-Benzothiazolylgruppe, eine 2-Benzoxazolylgruppe
und eine 2-Furylgruppe.
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Der
Ausdruck "Alkyl-
oder Arylsulfonylgruppe" bedeutet
eine substituierte Alkylsulfonylgruppe, eine substituierte Arylsulfonylgruppe,
eine unsubstituierte Alkylsulfonylgruppe oder eine unsubstituierte
Arylsulfonylgruppe. Beispiele für
die Alkyl- oder Arylsulfonylgruppen umfassen eine Methansulfonylgruppe
und eine Phenylsulfonylgruppe.
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Der
Ausdruck "Alkyl-
oder Arylsulfinylgruppe" bedeutet
eine substituierte Alkylsulfinylgruppe, eine substituierte Arylsulfinylgruppe,
eine unsubstituierte Alkylsulfinylgruppe oder eine unsubstituierte
Arylsulfinylgruppe. Beispiele für
die Alkyl- oder Arylsulfinylgruppen umfassen eine Methansulfinylgruppe
und eine Phenylsulfinylgruppe.
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Der
Ausdruck "Acylgruppe" bedeutet eine substituierte
Acylgruppe oder eine unsubstituierte Acylgruppe. Die Acylgruppe
enthält
bevorzugt 1 bis 12 Kohlenstoffatome. Beispiele für die Substituenten umfassen
ionische hydrophile Gruppen. Beispiele für die Acylgruppe umfassen eine
Acetylgruppe und eine Benzoylgruppe.
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Beispiele
für die
Halogenatome umfassen ein Fluoratom, ein Chloratom und ein Bromatom.
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Der
Ausdruck "Aminogruppe,
die mit einer Alkylgruppe, Arylgruppe oder heterocyclischen Gruppe
substituiert ist" bedeutet
eine Aminogruppe, die mit einer Alkylgruppe, einer Arylgruppe oder
einer heterocyclischen Gruppe substituiert ist. Die Alkylgruppe,
die Arylgruppe und die heterocyclische Gruppe können weiterhin substituiert
sein. Eine unsubstituierte Aminogruppe wird von diesem Ausdruck
nicht umfasst. Eine Alkylaminogruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen
ist bevorzugt. Beispiele für
die Substituenten umfassen ionische hydrophile Gruppen. Beispiele
für die
Alkylaminogruppen umfassen eine Methylaminogruppe und eine Diethylaminogruppe.
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Der
Ausdruck "Arylaminogruppe" bedeutet eine substituierte
Arylaminogruppe oder eine unsubstituierte Arylaminogruppe. Eine
Arylaminogruppe mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen ist bevorzugt. Beispiele
für die Substituenten
umfassen Halogenatome und ionische hydrophile Gruppen.
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Beispiele
für die
Arylaminogruppe umfassen eine Anilinogruppe und eine 2-Chloranilinogruppe.
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Der
Ausdruck "Alkoxygruppe" bedeutet eine substituierte
Alkoxygruppe oder eine unsubstituierte Alkoxygruppe. Eine Alkoxygruppe
mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen ist bevorzugt. Beispiele für die Substituenten umfassen
Alkoxygruppen, eine Hydroxygruppe und ionische hydrophile Gruppen.
Beispiele für
die Alkoxygruppe umfassen eine Methoxygruppe, eine Ethoxygruppe,
eine Isopropoxygruppe, eine Methoxyethoxygruppe, eine Hydroxyethoxygruppe
und eine 3-Carboxypropoxygruppe.
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Der
Ausdruck "Aryloxygruppe" bedeutet eine substituierte
Aryloxygruppe oder eine unsubstituierte Aryloxygruppe. Eine Aryloxygruppe
mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen ist bevorzugt. Beispiele für die Substituenten
umfassen Alkoxygruppen und ionische hydrophile Gruppen. Beispiele
für die
Aryloxygruppe umfassen eine Phenoxygruppe, eine p-Methoxyphenoxygruppe
und eine o-Methoxyphenoxygruppe.
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Eine
bevorzugte Silyloxygruppe ist eine Silyloxygruppe, die mit einer
C1-12 aliphatischen oder aromatischen Gruppe
substituiert ist. Beispiele für
die substituierte Silyloxygruppe umfassen eine Trimethylsilyloxygruppe
und eine Diphenylmethylsilyloxygruppe.
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Der
Ausdruck "heterocyclische
Oxygruppe" bedeutet
eine substituierte heterocyclische Oxygruppe oder eine unsubstituierte
heterocyclische Oxygruppe. Die heterocyclische Oxygruppe enthält bevorzugt
2 bis 12 Kohlenstoffatome. Beispiele für die Substituenten umfassen
eine Alkylgruppe, eine Alkoxygruppe und ionische hydrophile Gruppen.
Beispiele für
die heterocyclische Oxygruppe umfassen eine 3-Pyridyloxygruppe und eine
3-Thienyloxygruppe.
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Der
Ausdruck "Alkoxycarbonyloxygruppe" bedeutet eine substituierte
Alkoxycarbonyloxygruppe oder eine unsubstituierte Alkoxycarbonyloxygruppe.
Die Alkoxycarbonyloxygruppe enthält
bevorzugt 2 bis 12 Kohlenstoffatome. Beispiele für die Alkoxycarbonyloxygruppe
umfassen eine Methoxycarbonyloxygruppe und eine Isopropoxycarbonyloxygruppe.
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Der
Ausdruck "Aryloxycarbonyloxygruppe" bedeutet eine substituierte
Aryloxycarbonyloxygruppe oder eine unsubstituierte Aryloxycarbonyloxygruppe.
Die Aryloxycarbonyloxygruppe enthält bevorzugt 7 bis 12 Kohlenstoffatome.
Beispiele für
die Aryloxycarbonyloxygruppe umfassen eine Phenoxycarbonyloxygruppe.
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Der
Ausdruck "Acylaminogruppe" bedeutet eine substituierte
Acylaminogruppe oder eine unsubstituierte Acylaminogruppe. Die Acylaminogruppe
enthält
bevorzugt 2 bis 12 Kohlenstoffatome. Beispiele für die Substituenten umfassen
ionische hydrophile Gruppen. Beispiele für die Acylaminogruppe umfassen
eine Acetylaminogruppe, eine Propionylaminogruppe, eine Benzoylaminogruppe,
eine N-Phenylacetylaminogruppe und eine 3,5-Disulfobenzoylaminogruppe.
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Der
Ausdruck "Ureidogruppe" bedeutet eine substituierte
Ureidogruppe oder eine unsubstituierte Ureidogruppe. Die Ureidogruppe
enthält
bevorzugt 1 bis 12 Kohlenstoffatome. Beispiele für die Substituenten umfassen
eine Alkylgruppe und eine Arylgruppe. Beispiele für die Ureidogruppe
umfassen eine 3-Methylureidogruppe, eine 3,3-Dimethylureidogruppe
und eine 3-Phenylureidogruppe.
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Der
Ausdruck "Sulfamoylaminogruppe" bedeutet eine substituierte
Sulfamoylaminogruppe oder eine unsubstituierte Sulfamoylaminogruppe.
Beispiele für
die Substituenten umfassen Alkylgruppen. Beispiele für die Sulfamoylaminogruppe
umfassen eine N,N-Dipropylsulfamoylaminogruppe.
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Der
Ausdruck "Alkoxycarbonylaminogruppe" bedeutet eine substituierte
Alkoxycarbonylaminogruppe oder eine unsubstituierte Alkoxycarbonylaminogruppe.
Die Alkoxycarbonylaminogruppe enthält bevorzugt 1 bis 12 Kohlenstoffatome.
Beispiele für
die Substituenten umfassen ionische hydrophile Gruppen. Beispiele
für die
Alkoxycarbonylaminogruppe umfassen eine Ethoxycarbonylaminogruppe.
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Der
Ausdruck "Alkyl-
oder Arylsulfonylaminogruppe" bedeutet
eine substituierte Alkylsulfonylaminogruppe, eine substituierte
Arylsulfonylaminogruppe, eine unsubstituierte Alkylsulfonylaminogruppe
oder eine unsubstituierte Arylsulfonylaminogruppe. Die Sulfonylaminogruppe
enthält
bevorzugt 1 bis 12 Kohlenstoffatome. Beispiele für die Substituenten umfassen
ionische hydrophile Gruppen. Beispiele für die Sulfonylaminogruppe umfassen
eine Methansulfonylaminogruppe, eine N-Phenylmethansulfonylaminogruppe,
eine Benzolsulfonylaminogruppe und eine 3-Carboxybenzolsulfonylaminogruppe.
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Der
Ausdruck "Carbamoylgruppe" bedeutet eine substituierte
Carbamoylgruppe oder eine unsubstituierte Carbamoylgruppe. Beispiele
für die
Substituenten umfassen Alkylgruppen. Beispiele für die Carbamoylgruppe umfassen
eine Methylcarbamoylgruppe und eine Dimethylcarbamoylgruppe.
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Der
Ausdruck "Sulfamoylgruppe" bedeutet eine substituierte
Sulfamoylgruppe oder eine unsubstituierte Sulfamoylgruppe. Beispiele
für die
Substituenten umfassen Alkylgruppen. Beispiele für die Sulfamoylgruppe umfassen
eine Dimethylsulfamoylgruppe und eine Di-(2-hydroxyethyl)sulfamoylgruppe.
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Der
Ausdruck "Alkoxycarbonylgruppe" bedeutet eine substituierte
Alkoxycarbonylgruppe oder eine unsubstituierte Alkoxycarbonylgruppe.
Die Alkoxycarbonylgruppe enthält
bevorzugt 2 bis 12 Kohlenstoffatome. Beispiele für die Substituenten umfassen
ionische hydrophile Gruppen. Beispiele für die Alkoxycarbonylgruppe umfassen
eine Methoxycarbonylgruppe und eine Ethoxycarbonylgruppe.
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Der
Ausdruck "Acyloxygruppe" bedeutet eine substituierte
Acyloxygruppe oder eine unsubstituierte Acyloxygruppe. Die Acyloxygruppe
enthält
bevorzugt 2 bis 12 Kohlenstoffatome. Beispiele für die Substituenten umfassen
ionische hydrophile Gruppen. Beispiele für die Acyloxygruppe umfassen
eine Acetoxygruppe und eine Benzoyloxygruppe.
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Der
Ausdruck "Carbamoyloxygruppe" bedeutet eine substituierte
Carbamoyloxygruppe oder eine unsubstituierte Carbamoyloxygruppe.
Beispiele für
die Substituenten umfassen Alkylgruppen. Beispiele für die Carbamoyloxygruppe
umfassen eine N-Methylcarbamoyloxygruppe.
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Der
Ausdruck "Aryloxycarbonylgruppe" bedeutet eine substituierte
Aryloxycarbonylgruppe oder eine unsubstituierte Aryloxycarbonylgruppe.
Die Aryloxycarbonylgruppe enthält
bevorzugt 7 bis 12 Kohlenstoffatome. Beispiele für die Substituenten umfassen
ionische hydrophile Gruppen. Beispiele für die Aryloxycarbonylgruppe
umfassen eine Phenoxycarbonylgruppe.
-
Der
Ausdruck "Aryloxycarbonylaminogruppe" bedeutet eine substituierte
Aryloxycarbonylaminogruppe oder eine unsubstituierte Aryloxycarbonylaminogruppe.
Die Aryloxycarbonylaminogruppe enthält bevorzugt 7 bis 12 Kohlenstoffatome.
Beispiele für
die Substituenten umfassen ionische hydrophile Gruppen. Beispiele für die Aryloxycarbonylaminogruppe
umfassen eine Phenoxycarbonylaminogruppe.
-
Der
Ausdruck "Alkyl-
oder Arylthiogruppe oder heterocyclische Thiogruppe" bedeutet eine substituierte Alkyl-
oder Arylthiogruppe oder heterocyclische Thiogruppe oder eine unsubstituierte
Alkyl- oder Arylthiogruppe oder heterocyclische Thiogruppe. Die
Alkyl- oder Arylthiogruppe
oder heterocyclische Thiogruppe enthält bevorzugt 1 bis 12 Kohlenstoffatome.
Beispiele für
die Substituenten umfassen ionische hydrophile Gruppen. Beispiele
für die
Alkyl- oder Arylthiogruppe oder heterocyclische Thiogruppe umfassen
eine Methylthiogruppe, eine Phenylthiogruppe und eine 2-Pyridylthiogruppe.
-
Der
Ausdruck "heterocyclische
Oxycarbonylgruppe" bedeutet
eine substituierte heterocyclische Oxycarbonylgruppe oder eine unsubstituierte
heterocyclische Oxycarbonylgruppe. Die heterocyclische Oxycarbonylgruppe
enthält
bevorzugt 2 bis 12 Kohlenstoffatome. Beispiele für die Substituenten umfassen
ionische hydrophile Gruppen. Beispiele für die heterocyclische Oxycarbonylgruppe
umfassen eine 2-Pyridyloxycarbonylgruppe.
-
Der
Ausdruck "heterocyclische
Sulfonylaminogruppe" bedeutet
eine substituierte heterocyclische Sulfonylaminogruppe oder eine
unsubstituierte heterocyclische Sulfonylaminogruppe. Die heterocyclische
Sulfonylaminogruppe enthält
bevorzugt 1 bis 12 Kohlenstoffatome. Beispiele für die Substituenten umfassen
ionische hydrophile Gruppen. Beispiele für die heterocyclische Sulfonylaminogruppe
umfassen eine 2-Thiophensulfonylaminogruppe und eine 3-Pyridinsulfonylaminogruppe.
-
Der
Ausdruck "heterocyclische
Sulfonylgruppe" bedeutet
eine substituierte heterocyclische Sulfonylgruppe oder eine unsubstituierte
heterocyclische Sulfonylgruppe. Die heterocyclische Sulfonylgruppe
enthält bevorzugt
1 bis 12 Kohlenstoffatome. Beispiele für die Substituenten umfassen
ionische hydrophile Gruppen. Beispiele für die heterocyclische Sulfonylgruppe
umfassen eine 2-Thiophensulfonylgruppe und eine 3-Pyridinsulfonylgruppe.
-
Der
Ausdruck "heterocyclische
Sulfinylgruppe" bedeutet
eine substituierte heterocyclische Sulfinylgruppe oder eine unsubstituierte
heterocyclische Sulfinylgruppe. Die heterocyclische Sulfinylgruppe
enthält bevorzugt
1 bis 12 Kohlenstoffatome. Beispiele für die Substituenten umfassen
ionische hydrophile Gruppen. Beispiele für die heterocyclische Sulfinylgruppe
umfassen eine 4-Pyridinsulfinylgruppe.
-
Eine
Struktur, dargestellt durch die folgende Formel (A-2), ist erfindungsgemäß bevorzugt:
-
-
In
der Formel (A-2) ist Z1 eine Elektronen
anziehende Gruppe mit einer Hammett-Substituentenkonstante δp von 0,20
oder mehr. Die Elektronen anziehende Gruppe, die durch Z1 dargestellt wird, hat bevorzugt einen δp-Wert von
0,30 oder mehr, besonders bevorzugt einen δp-Wert von 0,45 oder mehr und
ganz besonders bevorzugt einen δp-Wert
von 0,60 oder mehr. Der δp-Wert
sollte jedoch nicht mehr als 1,0 betragen. Spezifische Beispiele
für bevorzugte
Substituenten umfassen die Elektronen anziehenden Substituenten,
die im Folgenden beschrieben werden. Bevorzugt sind C2-12 Acylgruppen,
C2-12 Alkyloxycarbonylgruppen, eine Nitrogruppe,
eine Cyanogruppe, C1-12 Alkylsulfonylgruppen,
C6-18 Arylsulfonylgruppen, C1-12 Carbamoylgruppen
und C1-12 Halogenalkylgruppen, wobei eine
Cyanogruppe, C1-12 Alkylsulfonylgruppen,
C6-18 Arylsulfonylgruppen besonders bevorzugt
sind, und eine Cyanogruppe ist ganz besonders bevorzugt.
-
R1, R2, R5 und
R6 in der Formel (A-2) haben die gleiche
Bedeutung wie in der Formel (A-1).
-
R3 und R4 bedeuten
jeweils unabhängig
voneinander ein Wasserstoffatom, eine aliphatische Gruppe, eine
aromatische Gruppe, eine heterocyclische Gruppe, eine Acylgruppe,
eine Alkoxycarbonylgruppe, eine Aryloxycarbonylgruppe, eine Carbamoylgruppe,
eine Alkyl- oder Arylsulfonylgruppe oder eine Sulfamoylgruppe. Ein
Wasserstoffatom, eine aromatische Gruppe, eine heterocyclische Gruppe,
eine Acylgruppe, eine Alkylsulfonylgruppe oder eine Arylsulfonylgruppe
sind bevorzugt, wobei ein Wasserstoffatom, eine aromatische Gruppe
oder eine heterocyclische Gruppe ganz besonders bevorzugt sind.
-
Z2 ist ein Wasserstoffatom, eine aliphatische
Gruppe, eine aromatische Gruppe oder eine heterocyclische Gruppe.
Q ist ein Wasserstoffatom, eine aliphatische Gruppe, eine aromatische
Gruppe oder eine heterocyclische Gruppe. Q ist bevorzugt eine Gruppe
von Nichtmetallatomen, die erforderlich ist, um einen 5- bis 8-gliedrigen
Ring zu bilden. Der 5- bis 8-gliedrige Ring kann substituiert sein,
gesättigt
sein oder eine ungesättigte
Bindung umfassen. Eine aromatische Gruppe und eine heterocyclische
Gruppe sind besonders bevorzugt. Beispiele für bevorzugte Nichtmetallatome
umfassen ein Stickstoffatom, ein Sauerstoffatom, ein Schwefelatom
und ein Kohlenstoffatom. Spezifische Beispiele für solche cyclischen Strukturen
umfassen einen Benzolring, einen Cyclopen tanring, einen Cyclohexanring,
einen Cycloheptanring, einen Cyclooctanring, einen Cyclohexenring,
einen Pyridinring, einen Pyrimidinring, einen Pyrazinring, einen
Pyridazinring, einen Triazinring, einen Imidazolring, einen Benzimidazolring,
einen Oxazolring, einen Benzoxazolring, einen Thiazolring, einen Benzothiazolring,
einen Oxanring, einen Sulfolanring und einen Thianring.
-
Jede
der Gruppen in der Formel (A-2) kann weiterhin substituiert sein.
Wenn diese Gruppen weiterhin substituiert sind, umfassen Beispiele
für die
weiteren Substituenten die Substituenten, die in Zusammenhang mit
G, R1 oder R2 in
der Formel (A-1) genannt wurden, sowie ionische hydrophile Gruppen.
-
Im
Folgenden wird die Hammett-Substituentenkonstante σp, die hier
verwendet wird, beschrieben. Die Hammett-Regel ist eine empirische
Regel, die im Jahr 1935 von L. P. Hammett aufgestellt wurde, um
den Einfluss von Substituenten auf Reaktionen oder Gleichgewichtszustände von
Benzolderivaten quantitativ zu beschreiben, und diese Regel wird
heute allgemein akzeptiert. Die Substituentenkonstanten, die entsprechend der
Hammett-Regel ermittelt werden, umfassen σp-Werte und σm-Werte, von denen viele in
der Literatur beschrieben werden, wie z.B. in "Lange's Handbook of Chemistry", 12. Auflage, herausgegeben
von J. A. Dean, veröffentlicht
1979 (McGraw-Hill), und in "Journal
of Japanese Chemistry",
Sonderausgabe, Nr. 122, Seiten 96 bis 103, 1979 (Nankodo Co., Ltd.).
Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist die Hammett-Substituentenkonstante
eines jeden Substituenten der σp-Wert.
Die Substituenten, die entsprechend der vorliegenden Erfindung verwendet
werden können,
sind jedoch nicht auf die Substituenten beschränkt, deren σp-Werte bekannt sind und in
der Literatur beschrieben werden, sondern umfassen alle Substituenten,
deren σp-Wert
innerhalb des zuvor angegebenen Bereiches liegt, wenn der σp-Wert entsprechend
der Hammett-Regel bestimmt wurde, auch wenn diese Werte nicht in
der Literatur angegeben sind. Die Verbindungen, die durch die Formeln
(A-1) und (A-2) dargestellt werden und die entsprechend der vorliegenden
Erfindung verwendet werden, sind nicht immer Benzolderivate, aber
die σp-Werte können verwendet
werden, um Elektroneneffekte der Substituenten zu beschreiben, unabhängig davon,
an welche Position die Substituenten gebunden sind. Die σp-Werte werden erfindungsgemäß in diesem
Sinn verwendet.
-
Beispiele
für die
Elektronen anziehenden Gruppen mit einer Hammett-Substituentenkonstante σp von 0,60
oder mehr umfassen eine Cyanogruppe, eine Nitrogruppe, Alkylsulfonylgruppen
(wie z.B. eine Methansulfonylgruppe) und Arylsulfonylgruppen (wie
z.B. eine Benzolsulfonylgruppe).
-
Beispiele
für die
Elektronen anziehenden Gruppen mit einer Hammett-Substituentenkonstante σp von 0,45
oder mehr umfassen Acylgruppen (wie z.B. eine Acetylgruppe), Alkoxycarbonylgruppen
(wie z.B. eine Dodecyloxycarbonylgruppe), Aryloxycarbonylgruppen
(wie z.B. eine m-Chlorphenoxycarbonylgruppe), Alkylsulfinylgruppen
(wie z.B. eine n-Propylsulfinylgruppe), Arylsulfinylgruppen (wie
z.B. eine Phenylsulfinylgruppe), Sulfamoylgruppen (wie z.B. eine
N-Ethylsulfamoylgruppe oder eine N,N-Dimethylsulfamoylgruppe) und
Halogenalkylgruppen (wie z.B. eine Trifluormethylgruppe).
-
Beispiele
für die
Elektronen anziehenden Gruppen mit einer Hammett-Substituentenkonstante σp von 0,30
oder mehr umfassen, zusätzlich
zu den zuvor aufgeführten
Gruppen, Acyloxygruppen (wie z.B. eine Acetoxygruppe), Carbamoylgruppen
(wie z.B. eine N-Ethylcarbamoylgruppe
oder eine N,N-Dibutylcarbamoylgruppe), halogenierte Alkoxygruppen
(wie z.B. eine Trifluormethyloxygruppe), halogenierte Aryloxygruppen
(wie z.B. eine Pentafluorphenyloxygruppe), Sulfonyloxygruppen (wie
z.B. eine Methylsulfonyloxygruppe), halogenierte Alkylthiogruppen
(wie z.B. eine Difluormethylthiogruppe), Arylgruppen, die mit mindestens
zwei Elektronen anziehenden Gruppen mit einem σp-Wert von 0,15 oder mehr substituiert
sind (wie z.B. eine 2,4-Dinitrophenylgruppe oder eine Pentachlorphenylgruppe),
und Heterocyclen (wie z.B. eine 2-Benzoxazolylgruppe, eine 1-Benzothiazolylgruppe
oder eine 1-Phenyl-2-benzimidazolylgruppe). Spezifische Beispiele
für die
Elektronen anziehenden Gruppen mit einer Hammett-Substituentenkonstante σp von 0,20
oder mehr umfassen, zusätzlich
zu den zuvor aufgeführten
Gruppen, Halogenatome.
-
Azofarbstoffe
der Formel (A-1), in der B1 und B2 jeweils -CR1= und
-CR2= bedeuten und in der R1 und R2 jeweils ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom,
eine Cyanogruppe, eine Carbamoylgruppe, eine Carboxygruppe, eine
Alkylgruppe, eine Hydroxygruppe oder eine Alkoxygruppe, besonders
bevorzugt ein Wasserstoffatom, eine Cyanogruppe, eine Carbamoylgruppe
oder eine Alkoxygruppe bedeuten, sind bevorzugt.
-
G
ist bevorzugt ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine Alkylgruppe,
eine Hydroxygruppe, eine Aminogruppe oder eine Amidgruppe, besonders
bevorzugt ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine Aminogruppe
oder eine Amidgruppe, und ganz besonders bevorzugt ein Wasserstoffatom,
eine Aminogruppe oder eine Amidgruppe.
-
A
ist bevorzugt ein Pyrazolring, ein Imidazolring, ein Isothiazolring,
ein Thiadiazolring oder ein Benzothiazolring, besonders bevorzugt
ein Pyrazolring oder ein Isothiazolring, und ganz besonders bevorzugt
ein Pyrazolring.
-
R5 und R6 bedeuten
bevorzugt ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe, eine Arylgruppe,
eine heterocyclische Gruppe, eine Sulfonylgruppe oder eine Acylgruppe,
besonders bevorzugt ein Wasserstoffatom, eine Arylgruppe, eine heterocyclische
Gruppe oder eine Sulfonylgruppe, und ganz besonders bevorzugt ein
Wasserstoffatom, eine Arylgruppe oder eine heterocyclische Gruppe.
R5 und R6 bedeuten
jedoch nicht gleichzeitig ein Wasserstoffatom.
-
Von
den Verbindungen der Formel (A-1) sind solche bevorzugt, in denen
mindestens einer der Substituenten aus den zuvor beschriebenen bevorzugten
Gruppen ausgewählt
ist, solche besonders bevorzugt, in denen mehrere der Substituenten
aus den zuvor beschriebenen bevorzugten Gruppen ausgewählt sind,
und solche ganz besonders bevorzugt, in denen alle Substituenten
aus den zuvor beschriebenen bevorzugten Gruppen ausgewählt sind.
-
Spezifische
Beispiele für
den Azofarbstoff der Formel (A-1) sind im Folgenden angegeben. Tabelle
1
Tabelle
2
Tabelle
3
Tabelle
4
Tabelle
5
Tabelle
6
Tabelle
7
Tabelle
8
Tabelle
9
Tabelle
10
Tabelle
11
Tabelle
12
Tabelle
13
-
Die
Tintenzusammensetzung für
die Tintenstrahlaufzeichnung entsprechend der vorliegenden Erfindung
enthält
den Azofarbstoff bevorzugt in einer Menge im Bereich von 0,1 bis
20 Gew.-% und besonders bevorzugt in einer Menge im Bereich von
0,2 bis 15 Gew.-%.
-
Die
erfindungsgemäße Tintenstrahlaufzeichnungstintenzusammensetzung
kann einen anderen Farbstoff in Kombination mit dem Azofarbstoff
enthalten, wodurch der Farbton für
die Erzeugung eines Vollfarbbildes eingestellt werden kann. Die
Farbstoffe, die in Kombination mit dem Azofarbstoff verwendet werden
können,
werden im Folgenden beschrieben.
-
Als
gelbe Farbstoffe können
beliebige gelbe Farbstoffe verwendet werden. Beispiele dafür umfassen Aryl-
oder Heterylazofarbstoffe, wie z.B. Verbindungen mit einer Phenol-,
Naphthol-, Anilin-, Pyrazolon- oder Pyridonkupplungsgruppe oder
Verbindungen mit einer offenkettigen aktiven Methylenkupplungsgruppe; Azomethinfarbstoffe
mit einer offenkettigen aktiven Methylenkupplungsgruppe; Methinfarbstoffe,
wie z.B. Benzyliden- oder
Monomethinoxonolfarbstoffe; Chinonfarbstoffe, wie z.B. Naphthochinon-
oder Anthrachinonfarbstoffe; und andere Farbstoffe, wie z.B. Chinophthalon-,
Nitro·Nitroso-,
Acridin- oder Acridinonfarbstoffe.
-
Als
Magentafarbstoffe können
beliebige Magentafarbstoffe verwendet werden. Beispiele dafür umfassen
Aryl- oder Heterylazofarbstoffe mit einer Phenol-, Naphthol- oder
Anilinkupplungsgruppe; Azomethinfarbstoffe mit einer Pyrazolon-
oder Pyrazolotriazolkupplungsgruppe; Methinfarbstoffe, wie z.B.
Aryliden-, Styryl-, Merocyanin- oder Oxonolfarbstoffe; Carboniumfarbstoffe,
wie z.B. Diphenylmethan-, Triphenylmethan- oder Xanthenfarbstoffe;
Chinonfarbstoffe, wie z.B. Naphthochinon-, Anthrachinon- oder Anthrapyridonfarbstoffe; und
kondensierte polycyclische Farbstoffe, wie z.B. Dioxazinfarbstoffe.
-
Als
Cyanfarbstoffe können
beliebige Cyanfarbstoffe verwendet werden. Beispiele dafür umfassen
Indoanilinfarbstoffe, Indophenolfarbstoffe und Azomethinfarbstoffe
mit einer Pyrrolotriazolkupplungsgruppe; Polymethinfarbstoffe, wie
z.B. Cyanin-, Oxonol- oder Merocyaninfarbstoffe; Carboniumfarbstoffe,
wie z.B. Diphenylmethan-, Triphenylmethan- oder Xanthenfarbstoffe; Phthalocyaninfarbstoffe;
Anthrachinonfarbstoffe; Aryl- oder Heterylazofarbstoffe mit einer
Phenol-, Naphthol- oder Anilinkupplungsgruppe; und Indigo·Thioindigofarbstoffe.
-
Jeder
der zuvor beschriebenen Farbstoffe kann nach der Dissoziation eines
Teils der chromophoren Gruppe in der Farbe Gelb, Magenta oder Cyan
auftreten. In diesem Fall kann das Gegenion ein anorganisches Kation,
wie z.B. ein Alkalimetallion oder ein Ammoniumion, oder ein organisches
Kation, wie z.B. ein Pyridiniumion oder ein quaternäres Ammoniumion,
sein. Das Gegenion kann auch ein polymeres Kation sein, das ein solches
Kation in einer Teilstruktur enthält.
-
Es
ist bevorzugt, dass Pigmente verwendet werden, die bei der Umsetzung
der im Folgenden beschriebenen Gelb-, Magenta- oder Cyankuppler
mit dem Oxidationsprodukt eines Entwicklers auf der Basis eines
aromatischen primären
Amins erhalten wurden.
-
Gelbkuppler:
die Kuppler, die in den US Patenten Nr. 3933501, Nr. 4022620, Nr.
4326024, Nr. 4401752 und Nr. 4248961, in der Veröffentlichung des japanischen
Patents Nr. 10739/1983, in den britischen Patenten Nr. 1425020 und
Nr. 1476760, in den US Patenten Nr. 3973968, Nr. 4314023 und Nr.
4511649 sowie in der Veröffentlichung
EP-A-249473 beschrieben werden; die Kuppler der Formel (I) oder
(II), beschrieben in der Veröffentlichung
EP-A-502424; die Kuppler der Formel (1) oder (2), beschrieben in
der Veröffentlichung EP-A-513496
(insbesondere der Kuppler Y-28 auf Seite 18); die Kuppler der Formel
(I) des Anspruchs 1 der Veröffentlichung
EP-A-568037; die Kuppler der Formel (I), beschrieben in den Zeilen
45 bis 55 in Spalte 1 des US Patents Nr. 5066576; die Kuppler der
Formel (I) in Absatz [0008] der Offenlegungsschrift der japanischen Patentanmeldung
Nr. 274425/1992; die Kuppler, die in Anspruch 1 auf Seite 40 der
Veröffentlichung EP-A1-498381
beschrieben werden (insbesondere der Kuppler D-35 auf Seite 18); die Kuppler der Formel
(Y), beschrieben auf Seite 4 der Veröffentlichung EP-A1-447969 (insbesondere
der Kuppler Y1 (auf Seite 17) und der Kuppler Y-54 (Seite 41));
und die Kuppler, dargestellt durch die Formeln (II) bis (IV), beschrieben
in den Zeilen 36 bis 58 in Spalte 7 des US Patents Nr. 4476219 [insbesondere
die Kuppler II-17 und 19 (Spalte 17) und der Kuppler II-24 (Spalte
19)].
-
Magentakuppler:
die Kuppler, die in den US Patenten Nr. 4310619 und Nr. 4351897,
in der Veröffentlichung
EP 73636 , in den US Patenten
Nr. 3061432 und Nr. 3725067, in Research Disclosure Nr. 24220 (Juni 1984)
und Nr. 24230 (Juni 1984), in den Offenlegungsschriften der japanischen
Patentanmeldungen Nr. 33552/1985, Nr. 43659/1985, Nr. 72238/1986,
Nr. 3573011988, Nr. 118034/1980 und Nr. 185951/1985, in den US Patenten
Nr. 4500630, Nr. 4540654 und Nr. 4556630, in der Veröffentlichung
WO-A-88/04795, in
der Offenlegungsschrift der japanischen Patentanmeldung Nr. 39737/1991
[L-57 (rechts unten auf Seite 11), L-68 (rechts unten auf Seite
12) und L-77 (rechts unten auf Seite 13)], in den Veröffentlichungen
EP-A-456257 [[A-4]-63 (Seite 134), [A-4]-73, -75 (Seite 139)], EP-A-486965 {[M-4,
-6] (Seite 26), M-7 (Seite 27)} und EP-A-571959 {[M-45] (Seite 19)}, in den Offenlegungsschriften
der japanischen Patentanmeldungen Nr. 204106/1983 ((M-1) (Seite
6)) und Nr. 362631/1992 (M-22 in Absatz [0237]) sowie in den US
Patenten Nr. 3061432 und Nr. 3725067 beschrieben werden.
-
Cyankuppler:
die Kuppler, die in den US Patenten Nr. 4052212, Nr. 4146396, Nr.
4228233 und Nr. 4296200, in der Veröffentlichung
EP 73636 , in der Offenlegungsschrift
der japanischen Patentanmeldung Nr. 204843/1992 [CX-1, 3, 4, 5,
11, 12, 13, 15 (Seiten 14 bis 16)] und in der Offenlegungsschrift
der japanischen Patentanmeldung Nr. 43345/1992 [C-7, 10 (Seite 35),
34, 35 (Seite 37), (I-1), (I-17) (Seiten 42 bis 43)] beschrieben
werden, sowie der Kuppler der Formel (Ia) oder (Ib) des Anspruchs
1 der Offenlegungsschrift der japanischen Patentanmeldung Nr. 67385/1994.
-
Im
Folgenden werden die Verbindungen beschrieben, die durch die Formel
(I) dargestellt werden.
-
-
In
der Formel (I) bedeuten R101 und R102 jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom,
eine aliphatische Gruppe (wie z.B. eine Methylgruppe, eine Ethylgruppe,
eine t-Butylgruppe, eine Octylgruppe oder eine Methoxyethoxygruppe),
eine aromatische Gruppe (wie z.B. eine Phenylgruppe, eine p-Chlorphenylgruppe
oder eine Naphthylgruppe), eine heterocyclische Gruppe (wie z.B.
eine 2-Pyridylgruppe, eine 4-Pyridylgruppe, eine 1-Piperidinogruppe
oder eine 1-Morpholinogruppe), eine Acylgruppe (wie z.B. eine Acetylgruppe,
eine Pivaloylgruppe, eine Methacryloylgruppe oder eine Benzoylgruppe), eine
aliphatische Oxycarbonylgruppe (wie z.B. eine Methoxycarbonylgruppe
oder eine Hexadecyloxycarbonylgruppe), eine aromatische Oxycarbonylgruppe
(wie z.B. eine Phenoxycarbonylgruppe), eine aliphatische Sulfonylgruppe
(wie z.B. eine Methansulfonylgruppe oder eine Butansulfonylgruppe),
eine aromatische Sulfonylgruppe (wie z.B. eine Benzolsulfonylgruppe
oder eine p-Toluolsulfonylgruppe), eine substituierte oder unsubstituierte
Carbamoylgruppe (wie z.B. eine Carbamoylgruppe, eine N-Methylcarbamoylgruppe
oder eine N-Phenylcarbamoylgruppe) oder eine substituierte oder
unsubstituierte Thiocarbamoylgruppe (wie z.B. eine Thiocarbamoylgruppe,
eine N-Methylthiocarbamoylgruppe oder eine N-Phenylthiocarbamoylgruppe).
-
R103 ist eine aliphatische Oxygruppe (wie
z.B. eine Methoxygruppe oder eine Octyloxygruppe), eine aromatische
Oxygruppe (wie z.B. eine Phenoxygruppe oder eine p-Methoxyphenoxygruppe),
eine Acyloxygruppe (wie z.B. eine Acetoxygruppe, eine Pivaloyloxygruppe
oder eine p-Chlorbenzoylgruppe), eine aliphatische Oxycarbonyloxygruppe
(wie z.B. eine Methoxycarbonyloxygruppe oder eine Octyloxycarbonyloxygruppe),
eine aromatische Oxycarbonyloxygruppe (wie z.B. eine Phenoxycarbonyloxygruppe),
eine substituierte oder unsubstituierte Aminogruppe (wie z.B. eine
Aminogruppe, die mit einer aliphatischen Gruppe, einer aromatischen
Gruppe, einer Acylgruppe, einer aliphatischen Sulfonylgruppe oder
einer aromatischen Sulfonylgruppe substituiert ist) oder eine Hydroxygruppe.
-
Das
Paar R101 und R102,
das Paar R102 und R103 und/oder
das Paar R103 und R101 können, falls
dies möglich
ist, miteinander verbunden sein, um einen 5- bis 7-gliedrigen Ring
(wie z.B. einen Piperidinring oder einen Pyrazolidinring) zu bilden,
mit der Maßgabe,
dass der gebildete Ring kein 2,2,6,6-Tetraalkylpiperidingrundgerüst ist.
-
Diese
Substituenten können
weiterhin substituiert sein, und Beispiele für die weiteren Substituenten umfassen
ein Halogenatom, eine Alkylgruppe (wie z.B. eine Cycloalkylgruppe
oder eine Bicycloalkylgruppe), eine Alkenylgruppe (wie z.B. eine
Cycloalkenylgruppe oder eine Bicycloalkenylgruppe), eine Alkinylgruppe, eine
Arylgruppe, eine heterocyclische Gruppe, eine Cyanogruppe, eine
Hydroxygruppe, eine Nitrogruppe, eine Carboxygruppe, eine Alkoxygruppe,
eine Aryloxygruppe, eine Silyloxygruppe, eine heterocyclische Oxygruppe,
eine Acyloxygruppe, eine Carbamoyloxygruppe, eine Alkoxycarbonyloxygruppe,
eine Aryloxycarbonyloxygruppe, eine Aminogruppe (einschließlich einer
Anilinogruppe), eine Acylaminogruppe, eine Aminocarbonylaminogruppe,
eine Alkoxycarbonylaminogruppe, eine Aryloxycarbonylaminogruppe,
eine Sulfamoylaminogruppe, eine Alkyl- oder Arylsulfonylaminogruppe,
eine Mercaptogruppe, eine Alkylthiogruppe, eine Arylthiogruppe, eine
heterocyclische Thiogruppe, eine Sulfamoylgruppe, eine Sulfogruppe,
eine Alkyl- oder Arylsulfinylgruppe, eine Alkyl- oder Arylsulfonylgruppe,
eine Acylgruppe, eine Aryloxycarbonylgruppe, eine Alkoxycarbonylgruppe,
eine Carbamoylgruppe, eine Arylazogruppe oder eine heterocyclische
Azogruppe, eine Imidogruppe, eine Phosphinogruppe, eine Phosphinylgruppe,
eine Phosphinyloxygruppe, eine Phosphinylaminogruppe und eine Silylgruppe.
-
Beispiele
für die
Verbindungen, die durch die Formel (I) dargestellt werden, umfassen
die Verbindungen der Formel (I), beschrieben in der Veröffentlichung
des japanischen Patents Nr. 97332/1994; die Verbindungen der Formel
(I), beschrieben in der Veröffentlichung
des japanischen Patents Nr. 97334/1994; die Verbindungen der Formel
(I), beschrieben in der Offenlegungsschrift der japanischen Patentanmeldung
Nr. 148037/1990; die Verbindungen der Formel (I), beschrieben in
der Offenlegungsschrift der japanischen Patentanmeldung Nr. 150841/1990;
die Verbindungen der Formel (I), beschrieben in der Offenlegungsschrift
der japanischen Patentanmeldung Nr. 181145/1990; die Verbindungen
der Formel (I), beschrieben in der Offenlegungsschrift der japanischen
Patentanmeldung Nr. 266836/1991; die Verbindungen der Formel (IV),
beschrieben in der Offenlegungsschrift der japanischen Patentanmeldung
Nr. 350854/1992; und die Verbindungen der Formel (I), beschrieben
in der Offenlegungsschrift der japanischen Patentanmeldung Nr. 61166/1993.
-
Die
Verbindung, die durch die Formel (I) dargestellt wird, ist eine
Verbindung, die durch die folgende Formel (IA) oder (IB) dargestellt
wird:
-
-
In
den Formeln (1A) und (1B) haben R101 und
R102 jeweils die gleiche Bedeutung wie in
der Formel (I). R111 und R113 haben
die gleiche Bedeutung wie R101.
-
Es
ist bevorzugt, dass R101 und R102 in
der Formel (IA) jeweils ein Wasserstoffatom, eine aliphatische Gruppe
oder eine aromatische Gruppe bedeuten, wobei eine aliphatische Gruppe
oder eine aromatische Gruppe besonders bevorzugt ist. Es ist bevorzugt,
dass R111 und R112 jeweils
ein Wasserstoffatom, eine Acylgruppe, eine aliphatische Oxycarbonylgruppe,
eine aromatische Oxycarbonylgruppe, eine Sulfonylgruppe, eine substituierte
oder unsubstituierte Carbamoylgruppe oder eine substituierte oder
unsubstituierte Thiocarbamoylgruppe bedeuten, wobei ein Wasserstoffatom,
eine Acylgruppe, eine Sulfonylgruppe, eine substituierte oder unsubstituierte
Carbamoylgruppe oder eine substituierte oder unsubstituierte Thiocarbamoylgruppe
besonders bevorzugt ist.
-
Es
ist bevorzugt, dass R101 in der Formel (IB)
eine aliphatische Gruppe, eine aromatische Gruppe, eine heterocyclische
Gruppe, eine Acylgruppe, eine aliphatische Sulfonylgruppe oder eine
aromatische Sulfonylgruppe ist, wobei eine aliphatische Gruppe,
eine heterocyclische Gruppe oder eine Acylgruppe besonders bevorzugt
ist. R102 ist bevorzugt ein Wasserstoffatom,
eine aliphatische Gruppe oder eine aromatische Gruppe, wobei ein
Wasserstoffatom oder eine aliphatische Gruppe besonders bevorzugt
ist. R113 ist bevorzugt ein Wasserstoffatom,
eine aliphatische Gruppe, eine aromatische Gruppe, eine heterocyclische
Gruppe oder eine Acylgruppe, wobei ein Wasserstoffatom oder eine
aliphatische Gruppe besonders bevorzugt ist.
-
Die
Verbindungen der Formel (IA) können
durch Alkylierung, Acylierung, Sulfonylierung oder Carbamoylierung
eines Hydrazinderivats hergestellt werden. Die Verbindungen der
Formel (IB) können
andererseits durch Alkylierung oder Acylierung eines Hydroxylaminderivats
hergestellt werden.
-
Spezifische
Beispiele für
die Verbindungen, die durch die Formel (I) dargestellt werden, sind
im Folgenden angegeben.
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Die
Tintenzusammensetzung für
die Tintenstrahlaufzeichnung entsprechend der vorliegenden Erfindung
enthält
bevorzugt 2 bis 200 Gewichtsteile der Verbindung der Formel (I),
bezogen auf 100 Gewichtsteile des Farbstoffes. Es kann ein Gemisch
aus zwei oder mehr verschiedenen Verbindungen verwendet werden, wobei
das Mischungsverhältnis
beliebig gewählt
werden kann. Zusätzlich
können
die im Folgenden beschriebenen Verbindungen verwendet werden. Diese
Verbindungen können
in jeder Phase der erfindungsgemäßen Tintenzusammensetzung
für die
Tintenstrahlaufzeichnung vorliegen, aber es ist bevorzugt, dass
diese Verbindungen zusammen mit dem Azofarbstoff vorliegen.
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Entsprechend
der vorliegenden Erfindung können
verschiedenste organische Mittel, die ein Verblassen der Farbe verhindern,
oder verschiedenste Mittel auf der Basis von Metallkomplexen, die
ein Verblassen der Farbe verhindern, verwendet werden, um die Beständigkeit
bzw. Haltbarkeit der Bilder zu verbessern. Beispiele für die organischen
Mittel, die ein Verblassen der Farbe verhidern, umfassen Hydrochinone,
Alkoxyphenole, Dialkoxyphenole, Phenole, Aniline, Amine, Indane,
Cumarone, Alkoxyaniline und Heterocyclen, während Beispiele für die Mittel
auf der Basis von Metallkomplexen, die ein Verblassen der Farbe
verhindern, Nickelkomplexe und Zinkkomplexe umfassen. Genauer gesagt,
es können
die Verbindungen verwendet werden, die in den Patenten beschrieben
werden, die in Research Disclosure Nr. 17643 (Abschnitte I bis J
des Teils VII), Nr. 15162, Nr. 18716 (linke Spalte auf Seite 650),
Nr. 36544 (Seite 527), Nr. 307105 (Seite 872) und Nr. 15162 aufgeführt werden;
sowie die Verbindungen, die von den Formeln für die allgemeinen Verbindungen
und für die
spezifischen Verbindungen, beschrieben auf den Seiten 127 bis 137
der Offenlegungsschrift der japanischen Patentanmeldung Nr. 215272/1987,
umfasst werden.
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Es
können
ebenfalls die Alkenverbindungen der Formel (I), beschrieben im US
Patent Nr. 4713317; die Borverbindungen der Formel (I), beschrieben
in der Offenlegungsschrift der japanischen Patentanmeldung Nr. 174430/1992;
die Epoxyverbindungen der Formel (II), beschrieben im US Patent
Nr. 5183731, und die Epoxyverbindungen der Formel (S1), beschrieben
in der Offenlegungsschrift der japanischen Patentanmeldung Nr. 53431/1996;
die Disulfidverbindungen der Formel, die in der Veröffentlichung
EP-B1-271322 angegeben wird,
und die Disulfidverbindungen der Formeln (I), (II), (III) und (IV),
beschrieben in der Offenlegungsschrift der japanischen Patentanmeldung
Nr. 19736/1992; die Sulfinsäureverbindungen
der Formel (1), beschrieben im US Patent Nr. 4770987; die reaktiven
Verbindungen der Formeln (I), (II), (III) und (IV) beschrieben im
US Patent Nr. 5242785; und die cyclischen Phosphorverbindungen der
Formel (1), beschrieben in der Offenlegungsschrift der japanischen
Patentanmeldung Nr. 283279/1996, verwendet werden.
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Entsprechend
der vorliegenden Erfindung können
Metallkomplexe verwendet werden. Es sind viele Metallkomplexe bekannt,
wie z.B. Nickeldithiolatkomplexe oder Nickelsalicylaldoximkomplexe.
Beispiele für die
Metallkomplexe umfassen die Metallkomplexe der Formel (I), beschrieben
in der Veröffentlichung
des japanischen Patents Nr. 13736/1986; die Metallkomplexe der Formel
(I), beschrieben in der Veröffentlichung
des japanischen Patents Nr. 13737/1986; die Metallkomplexe der Formel
(I), beschrieben in der Veröffentlichung des
japanischen Patents Nr. 13738/1986; die Metallkomplexe der Formel
(I), beschrieben in der Veröffentlichung
des japanischen Patents Nr. 13739/1986; die Metallkomplexe der Formel
(I), beschrieben in der Veröffentlichung
des japanischen Patents Nr. 13740/1986; die Metallkomplexe der Formel
(I), beschrieben in der Veröffentlichung
des japanischen Patents Nr. 13742/1986; die Metallkomplexe der Formel
(I), beschrieben in der Veröffentlichung
des japanischen Patents Nr. 13743/1986; die Metallkomplexe der Formel
(I), beschrieben in der Veröffentlichung
des japanischen Patents Nr. 13744/1986; die Metallkomplexe der Formel,
die in der Veröffentlichung
des japanischen Patents Nr. 69212/1993 beschrieben wird; die Metallkomplexe
der Formeln (I) und (II), beschrieben in der Veröffentlichung des japanischen
Patents Nr. 88809/1993; die Metallkomplexe der Formel, die in der
Offenlegungsschrift der japanischen Patentanmeldung Nr. 199248/1988
beschrieben wird; die Metallkomplexe der Formeln (I) und (II), beschrieben
in der Veröffentlichung
des japanischen Patents Nr. 75568/1989; die Metallkomplexe der Formeln
(I) und (II), beschrieben in der Offenlegungsschrift der japanischen
Patentanmeldung Nr. 182749/1991; die Metallkomplexe der Formeln
(II), (III), (IV) und (V) beschrieben im US Patent Nr. 4590153;
und die Metallkomplexe der Formeln (II), (III) und (IV) beschrieben
im US Patent Nr. 4912027.
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Die
Metallkomplexe, die durch die Formel (IIIA) dargestellt werden,
werden im Hinblick auf die Effekte, die mit diesen Komplexen erzielt
werden, bevorzugt verwendet.
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In
der Formel (IIIA) sind R91, R92,
R93 und R94 jeweils
Substituenten, R95 ist ein Wasserstoffatom,
eine aliphatische Gruppe oder eine aromatische Gruppe, R96 ist ein Wasserstoffatom, eine aliphatische
Gruppe, eine aromatische Gruppe oder eine Hydroxygruppe, und M bedeutet
Cu, Co, Ni, Pd oder Pt, oder die beiden Gruppen, die durch R96 dargestellt werden, können miteinander verbunden
sein, um einen 5- bis 7-gliedrigen Ring zu bilden, oder das Paar
R91, und R92, das
Paar R92 und R93,
das Paar R93, und R94 oder
das Paar R94 und R95 kann
miteinander verbunden sein, um einen 5- oder 6-gliedrigen Ring zu
bilden.
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Beispiele
für die
Substituenten R91, R92,
R93 oder R94 umfassen
aliphatische Gruppen, aliphatische Oxygruppen, aliphatische Sulfonylgruppen,
aromatische Sulfonylgruppen und Acylaminogruppen. Beispiele für die aliphatischen
Gruppen, dargestellt durch R95 oder R96, umfassen eine Methylgruppe, eine Ethylgruppe und
eine Undecylgruppe, und Beispiele für die aromatischen Gruppen,
dargestellt durch R95 oder R96,
umfassen eine Phenylgruppe. M ist bevorzugt Ni.
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Die
Verbindungen der Formel (1) können
in Kombination mit einem Mittel, das eine Fleckenbildung verhindert,
beschrieben in der Offenlegungsschrift der japanischen Patentanmeldung
Nr. 104448/1995 (Spalte 39, Zeile 50 bis Spalte 70, Zeile 9), in
der Offenlegungsschrift der japanischen Patentanmeldung Nr. 77775/1995
(Spalte 61, Zeile 50 bis Spalte 62, Zeile 49) oder in der Offenlegungsschrift
der japanischen Patentanmeldung Nr. 301895/1995 (Spalte 87, Zeile
49 bis Spalte 88, Zeile 48); mit einem UV-Absorber, beschrieben
in der Offenlegungsschrift der japanischen Patentanmeldung Nr. 215272/1987
(Seite 125, obere rechte Spalte, Zeile 2 bis Seite 127, linke untere
Spalte, letzte Zeile), in der Offenlegungsschrift der japanischen
Patentanmeldung Nr. 33144/1990 (Seite 37, rechte untere Spalte,
Zeile 14 bis Seite 38, linke obere Spalte, Zeile 11) oder in der
Veröffentlichung
EP-A2-355600 (Seite 85, Zeile 22 bis Zeile 31); oder mit einem Mittel,
das ein Verblassen der Farbe verhindert, beschrieben in der Offenlegungsschrift
der japanischen Patentanmeldung Nr. 104448/1995 (Spalte 70, Zeile
10 bis Spalte 71, Zeile 2) verwendet werden.
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Die
erfindungsgemäße Tinte
für die
Tintenstrahlaufzeichnung kann hergestellt werden, indem der Azofarbstoff
und eine Verbindung der Formel (I) in einem wässrigen Medium gelöst und/oder
dispergiert werden. Das wässrige
Medium, das entsprechend der vorliegenden Erfindung verwendet wird,
wird erhalten, indem ein Additiv, wie z.B. ein Feuchthaltemittel,
ein Stabilisator oder ein antiseptisches Mittel, zu Wasser oder
einem Gemisch aus Wasser und einer kleinen Menge eines mit Wasser
mischbaren organischen Lösungsmittels
gegeben wird.
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Beispiele
für die
mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmittel, die entsprechend
der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, umfassen Alkohole (wie
z.B. Methanol, Ethanol, Propanol, Isopropanol, Butanol, Isobutanol,
sek-Butanol, t-Butanol, Pentanol, Hexanol, Cyclohexanol oder Benzylalkohol), mehrwertige
Alkohole (wie z.B. Ethylenglycol, Diethylenglycol, Triethylenglycol,
Polyethylenglycol, Propylenglycol, Dipropylenglycol, Polypropylenglycol,
Butylenglycol, Hexandiol, Pentandiol, Glycerin, Hexantriol oder Thiodiglycol),
Glycolderivate (wie z.B. Ethylenglycolmonomethylether, Ethylenglycolmonoethylether,
Ethylenglycolmonobutylether, Diethylenglycolmonomethylether, Diethylenglycolmonobutylether,
Propylenglycolmonomethylether, Propylenglycolmonobutylether, Dipropylenglycolmonomethylether,
Triethylenglycolmonomethylether, Ethylenglycoldiacetat, Ethylenglycolmonomethyletheracetat,
Triethylenglycolmonomethylether, Triethylenglycolmonoethylether
oder Ethylenglycolmonophenylether), Amine (wie z.B. Ethanolamin,
Diethanolamin, Triethanolamin, N-Methyldiethanolamin, N-Ethyldiethanolamin,
Morpholin, N-Ethylmorpholin, Ethylendiamin, Diethylentriamin, Triethylentetramin,
Polyethylenimin oder Tetramethylpropylendiamin) und andere polare Lösungsmittel
(wie z.B. Formamid, N,N-Dimethylformamid, N,N-Dimethylacetamid,
Dimethylsulfoxid, Sulfolan, 2-Pyrrolidon, N-Methyl-2-pyrrolidon,
N-Vinyl-2-pyrrolidon, 2-Oxazolidon,
1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon, Acetonitril oder Aceton). Zwei oder
mehr dieser mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmittel können in
Kombination miteinander verwendet werden.
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Wenn
der Azofarbstoff ein öllöslicher
Farbstoff ist, kann der öllösliche Farbstoff
in einem organischen Lösungsmittel
mit einem hohen Siedepunkt gelöst
werden, und die erhaltene Lösung
wird dann in einem wässrigen
Medium dispergiert und emulgiert. Wenn die Verbindung der Formel
(I) verwendet wird, kann sie zusammen mit dem öllöslichen Farbstoff dispergiert
und emulgiert werden, so dass sie zusammen mit dem Farbstoff in
den gleichen Öltröpfchen vorliegt.
Alternativ kann eine separat hergestellte dispergierte Emulsion
zugegeben werden, oder die Verbindung kann in einer wässrigen
Phase gelöst
oder dispergiert werden. Es ist jedoch bevorzugt, dass die Verbindung
der Formel (I) zusammen mit dem öllöslichen
Farbstoff in den gleichen Öltröpfchen vorliegt.
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Das
hochsiedende organische Lösungsmittel,
das entsprechend der vorliegenden Erfindung verwendet wird, hat
einen Siedepunkt von 150°C
oder darüber
und bevorzugt einen Siedepunkt von 170°C oder darüber.
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Beispiele
für die
hochsiedenden Lösungsmittel
umfassen Phthalsäureester
(wie z.B. Dibutylphthalat, Dioctylphthalat, Dicyclohexylphthalat,
Di-2-ethylhexylphthalat, Decylphthalat, Bis(2,4-di-tert-amylphenyl)isophthalat
oder Bis(1,1-diethylpropyl)phthalat), Phosphorsäureester oder Phosphonsäureester
(wie z.B. Diphenylphosphat, Triphenylphosphat, Tricresylphosphat,
2-Ethylhexyldiphenylphosphat, Dioctylbutylphosphat, Tricyclohexylphosphat,
Tri-2-ethylhexylphosphat, Tridodecylphosphat oder Di-2-ethylhexylphenylphosphat), Benzoesäureester
(wie z.B. 2-Ethylhexylbenzoat, 2,4-Dichlorbenzoat, Dodecylbenzoat
oder 2-Ethylhexyl-p-hydroxybenzoat), Amide (wie z.B. N,N-Diethyldodecanamid
oder N,N-Diethyllaurylamid), Alkohole oder Phenole (wie z.B. Isostearylalkohol
oder 2,4-Di-tert-amylphenol), aliphatische Ester (wie z.B. Dibutoxyethylsuccinat,
Di-2-ethylhexylsuccinat,
2-Hexyldecyltetradecanoat, Tributylcitrat, Diethylazelat, Isostearyllactat oder
Trioctylcitrat), Anilinderivate (wie z.B. N,N-Dibutyl-2-butoxy-5-tert-octylanilin),
chlorierte Paraffine (wie z.B. Paraffine mit einem Chlorgehalt im
Bereich von 10 bis 80%), Trimesinsäureester (wie z.B. Tributyltrimesat),
Dodecylbenzol, Diisopropylnaphthalin, Phenole (wie z.B. 2,4-Di-tert-amylphenol,
4-Dodecyloxyphenol, 4-Dodecyloxycarbonylphenol oder 4-(4-Dodecyloxyphenylsulfonylphenol),
Carbonsäuren
(wie z.B. 2-(2,4-Di-tert-amylphenoxybuttersäure oder
2-Ethoxyoctandecansäure)
und Alkylphosphorsäuren
(wie z.B. Di-2(ethylhexyl)phosphorsäure oder Diphenylphosphorsäure). Diese
organischen Lösungsmittel
mit einem hohen Siedepunkt können
in einer Menge verwendet werden, die dem 0,01- bis 20-fachen und
bevorzugt dem 0,05- bis 5-fachen des Gewichts des öllöslichen
Farbstoffes entspricht.
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Diese
hochsiedenden organischen Lösungsmittel
können
einzeln oder in Form eines Gemisches aus mindestens zwei Lösungsmitteln
verwendet werden [es kann z.B. ein Gemisch aus Tricresylphosphat
und Dibutylphthalat, ein Gemisch aus Trioctylphosphat und Di(2-ethylhexyl)sebacat,
oder ein Gemisch aus Dibutylphthalat und Poly(N-t-butylacrylamid)
verwendet werden].
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Andere
Verbindungen, die erfindungsgemäß als hochsiedende
organische Lösungsmittel
verwendet werden können,
und/oder Verfahren zur Herstellung dieser Lösungsmittel werden z.B. in
den US Patenten Nr. 2322027, Nr. 2533514, Nr. 2772163, Nr. 2835579,
Nr. 3594171, Nr. 3676137, Nr. 3689271, Nr. 3700454, Nr. 3748141,
Nr. 3764336, Nr. 3765897, Nr. 3912515, Nr. 3936303, Nr. 4004928,
Nr. 4080209, Nr. 4127413, Nr. 4193802, Nr. 4207393, Nr. 4220711,
Nr. 4239851, Nr. 4278757, Nr. 4353979, Nr. 4363873, Nr. 4430421,
Nr. 4430422, Nr. 4430422, Nr. 4464464, Nr. 4483918, Nr. 4540657,
Nr. 4684606, Nr. 4728599, Nr. 4745049, Nr. 4935321 und Nr. 5013639;
in den Veröffentlichungen
EP-A-276319, EP-A-286253, EP-A-289820, EP-A-309158, EP-A-309159, EP-A-309160,
EP-A-509311 und EP-A-510576; in den ostdeutschen Patenten Nr. 147009,
Nr. 157147, Nr. 159573 und Nr. 225240A; in der Veröffentlichung
GB-A-2091124; sowie
in den Offenlegungsschriften der japanischen Patentanmeldungen Nr.
47335/1973, Nr. 26530/1975, Nr. 25133/1976, Nr. 26036/1976, Nr.
27921/1976, Nr. 27922/1976, Nr. 149028/1976, Nr. 46816/1977, Nr.
1520/1978, Nr. 1521/1978, Nr. 15127/1978, Nr. 146622/1978, Nr. 91325/1979,
Nr. 106228/1979, Nr. 118246/1979, Nr. 59464/1980, Nr. 64333/1981,
Nr. 81836/1981, Nr. 204041/1984, Nr. 84641/1986, Nr. 118345/1987,
Nr. 247364/1987, Nr. 167357/1988, Nr. 214744/1988, Nr. 301941/1988,
Nr. 9452/1989, Nr. 9454/1989, Nr. 68745/1989, Nr. 101543/1989, Nr.
102454/1989, Nr. 792/1990, Nr. 4239/1990, Nr. 43541/1990, Nr. 49237/1992,
Nr. 30165/1992, Nr. 232946/1992 und Nr. 346338/1992 beschrieben.
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Die
zuvor beschriebenen organischen Lösungsmittel mit einem hohen
Siedepunkt können
in einer Menge verwendet werden, die dem 0,01- bis 3,0-fachen und
bevorzugt dem 0,01- bis 1,0-fachen des Gewichts des öllöslichen
Farbstoffes entspricht.
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Der öllösliche Farbstoff
oder das hochsiedende organische Lösungsmittel wird erfindungsgemäß in einem
wässrigen
Medium dispergiert und emulgiert. Beim Emulgieren und Dispergieren
kann, im Hinblick auf die Emulgiereigenschaften, ein organisches
Lösungsmittel
mit einem niedrigen Siedepunkt verwendet werden. Das niedrigsiedende
organische Lösungsmittel
ist ein organisches Lösungsmittel
mit einem Siedepunkt von 30°C
oder darüber,
aber nicht oberhalb von 150°C
unter Normaldruck. Beispiele für
bevorzugte niedrigsiedende organische Lösungsmittel umfassen Ester
(wie z.B. Ethylacetat, Butylacetat, Ethylpropionat, β-Ethoxyethylacetat
oder Methylcellosolveacetat), Alkohole (wie z.B. Isopropylalkohol,
n-Butylalkohol oder sek-Butylalkohol), Ketone (wie z.B. Methylisobutylketon,
Methylethylketon oder Cyclohexanon), Amide (wie z.B. Dimethylformamid
oder N-Methylpyrrolidon) und Ether (wie z.B. Tetrahydrofuran oder
Dioxan).
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Das
Emulgieren und Dispergieren werden durchgeführt, um feine Öltröpfchen einer Ölphase durch Dispergieren
einer Ölphase
mit einem Farbstoff, der in einem hochsiedenden organischen Lösungsmittel,
gegebenenfalls in einem Gemisch aus einem hochsiedenden organischen
Lösungsmittel
und einem niedrigsiedenden organischen Lösungsmittel, gelöst ist,
in einer wässrigen
Phase, die hauptsächlich
aus Wasser besteht, zu erzeugen. Zu der wässrigen Phase, zu der Ölphase oder
zu beiden Phasen kann ein Additiv gegeben werden, wie z.B. ein oberflächenaktives
Mittel, ein Feuchthaltemittel, ein Farbstoffstabilisator, ein Emulsionsstabilisator,
ein antiseptisches Mittel und/oder ein Mittel gegen Schimmelbildung;
diese Additive werden im Folgenden beschrieben.
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Das
Emulgieren wird gewöhnlich
durchgeführt,
indem eine Ölphase
zu einer wässrigen
Phase gegeben wird. Alternativ kann ein sogenanntes "Phasenumkehremulgierverfahren" angewandt werden,
bei dem eine wässrige
Phase tropfenweise zu einer Ölphase
gegeben wird.
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Beim
Dispergieren und beim Emulgieren können erfindungsgemäß verschiedenste
oberflächenaktive Mittel
verwendet werden. Beispiele für
bevorzugte oberflächenaktive
Mittel umfassen anionische oberflächenaktive Mittel, wie z.B.
Fettsäuresalze,
Alkylsulfate, Alkylbenzolsulfonate, Alkylnaphthalinsulfonate, Dialkylsulfosuccinate,
Alkylphosphate, Naphthalinsulfonsäure-Formalin-Kondensate und
Polyoxyethylenalkylsulfate; und nichtionische oberflächenaktive
Mittel, wie z.B. Polyoxyethylenalkylether, Polyoxyethylenalkylallylether, Polyoxyethylenfettsäureester,
Sorbitfettsäureester,
Polyoxyethylensorbit fettsäureester,
Polyoxyethylenalkylamine, Glycerinfettsäureester und Oxyethylen-Oxypropylen-Blockcopolymere.
Diese oberflächenaktiven
Mittel sowie die handelsüblich
erhältlichen
Produkte der Serie SURFYNOL (Handelsname; Produkte von Air Products & Chemicals), die
Polyoxyethylenoxide vom Acetylen-Typ sind, werden bevorzugt verwendet.
Amphotere oberflächenaktive
Mittel vom Aminoxid-Typ, wie z.B. N,N-Dimethyl-N-alkylaminoxide, werden ebenfalls bevorzugt
verwendet. Die oberflächenaktiven
Mittel, die in der Offenlegungsschrift der japanischen Patentanmeldung
Nr. 157636/1984 (Seiten 37–38)
sowie in Research Disclosure Nr. 308119 (1989) beschrieben werden, können ebenfalls
verwendet werden.
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Zusammen
mit dem oberflächenaktiven
Mittel kann ein wasserlösliches
Polymer zugegeben werden, um die Emulsion unmittelbar nach dem Emulgieren
zu stabilisieren. Bevorzugte wasserlösliche Polymere umfassen Polyvinylalkohol,
Polyvinylpyrrolidon, Polyethylenoxid, Polyacrylsäure und Polyacrylamid, sowie
Copolymere davon. Natürliche
wasserlösliche
Polymere, wie z.B. Polysaccharide, Casein oder Gelatine, werden ebenfalls
bevorzugt verwendet. Es ist möglich,
zusätzlich
ein Vinylpolymer, ein Polyurethan, ein Polyamid, einen Polyharnstoff
oder ein Polycarbonat, erhältlich
bei der Polymerisation eines Acrylatesters, eines Methacrylatesters,
eines Vinylesters, eines Acrylamids, eines Methacrylamids, eines
Olefins, eines Styrolmonomers, eines Vinylethers oder eines Acrylnitrilmonomers,
zuzugeben, wobei diese Polymere weitestgehend unlöslich in
einem wässrigen
Medium sind, um die Farbstoffdispersion zu stabilisieren. Diese
Polymere enthalten bevorzugt die Gruppe -SO2– oder
-COO–.
Wenn solch ein Polymer, das in einem wässrigen Medium weitestgehend
unlöslich
ist, zusätzlich
verwendet wird, wird es bevorzugt in einer Menge von nicht mehr
als 20 Gew.-% und besonders bevorzugt in einer Menge von nicht mehr
als 10 Gew.-% verwendet, bezogen auf die Menge des organischen Lösungsmittels
mit einem hohen Siedepunkt.
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Bei
der Herstellung einer wässrigen
Tinte durch Dispergieren und Emulgieren eines öllöslichen Farbstoffes oder eines
hochsiedenden organischen Lösungsmittels
ist es besonders wichtig, dass dessen Teilchengröße gesteuert wird. Es ist wichtig,
dass die mittlere Teilchengröße minimiert
wird, um die Farbreinheit oder die Farbdichte eines bei der Tintenstrahlaufzeichnung
erzeugten Bildes zu verbessern. Die volumengemittelte Teilchengröße beträgt bevorzugt
1 μm oder
weniger und liegt bevorzugt im Bereich von 5 bis 100 nm.
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Die
volumengemittelte Teilchengröße und die
Teilchengrößenverteilung
der dispergierten Teilchen können
unter Anwendung bekannter Verfahren ermittelt werden, wie z.B. durch
statische Lichtstreuung, durch dynamische Lichtstreuung, durch Zentrifugalabscheidung
oder unter Anwendung des Verfahrens, das auf den Seiten 417 und
418 der Veröffentlichung
Jikken Kagaku Koza, 4. Auflage, beschrieben wird. Die Teilchengröße kann
z.B. einfach bestimmt werden, indem eine Tinte mit destilliertem
Wasser verdünnt
wird, so dass die Teilchenkonzentration in der Tinte im Bereich
von 0,1 bis 1 Gew.-% liegt, und die Teilchengröße unter Verwendung einer handelsüblich erhältlichen
Vorrichtung zur Bestimmung der volumengemittelten Teilchengröße (z.B.
unter Verwendung der Vorrichtung Microtrac UPA; Handelsname, hergestellt
von Nikkiso Co., Ltd.) gemessen wird. Die dynamische Lichtstreuung
unter Anwendung des Laser-Dopplereffekts ermöglicht die Bestimmung von kleinen
Teilchengrößen und
ist deshalb bevorzugt.
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Die
volumengemittelte Teilchengröße ist die
mittlere Teilchengröße, bezogen
auf das Volumen der Teilchen, und sie wird ermittelt, indem der
Durchmesser jedes Teilchens mit dessen Volumen multipliziert wird
und dann die Summe der erhaltenen Werte durch das Gesamtvolumen
der Teilchen dividiert wird. Dieses Verfahren wird auf Seite 119
der Veröffentlichung "Chemistry of High
Molecular Latex" (geschrieben
von Soichi Muroi, herausgegeben von Kobunshi Kankokai) beschrieben.
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Es
hat sich gezeigt, dass grobe Teilchen einen deutlichen Einfluss
auf den Druckprozess haben. Genauer gesagt, grobe Teilchen verstopfen
die Düsen
des Druckkopfes oder, falls sie dies nicht tun, verursachen eine
Fleckenbildung oder ein ungleichförmiges Versprühen der
Tinte, was die Qualität
des Ausdruckes deutlich beeinflusst. Deshalb sollte die Anzahl an
Teilchen mit einer Teilchengröße von 5 μm oder mehr
10 oder weniger betragen und die Anzahl an Teilchen mit einer Teilchengröße von 1 μm oder mehr
100 oder weniger betragen, bezogen auf 1 μl der gebrauchsfertigen Tinte.
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Solche
groben Teilchen können
mittels Zentrifugieren oder Filtrieren abgetrennt werden. Das Abtrennen
kann unmittelbar nach dem Dispergieren und Emulgieren durchgeführt werden,
oder nachdem verschiedenste Additive, wie z.B. ein Feuchthaltemittel
oder ein oberflächenaktives
Mittel, zu der emulgierten Dispersion gegeben wurden, jedoch bevor
das Gemisch in eine Tintenpatrone eingebracht wird.
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Es
kann eine mechanische Emulgiervorrichtung verwendet werden, um die
mittlere Teilchengröße zu verringern
und um grobe Teilchen zu entfernen.
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Beispiele
für solche
Emulgiervorrichtungen umfassen bekannte Emulgiervorrichtungen, wie
z.B. einen einfachen Rührer,
eine Zerkleinerungsvorrichtung, wie z.B. einen Flügelradmischer,
einen in-line-Mischer oder eine Kolloidmühle, und eine Ultraschallvorrichtung,
wobei ein Hochdruckhomogenisator besonders bevorzugt verwendet wird.
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Der
Mechanismus eines Hochdruckhomogenisators wird im US Patent Nr.
4522354 und in der Offenlegungsschrift der japanischen Patentanmeldung
Nr. 47264/1994 beschrieben. Beispiele für handelsüblich erhältliche Vorrichtungen umfassen
die Vorrichtung Gaulin Homogenizer (hergestellt von A. P. V GAULIN
INC), die Vorrichtung Microfluidizer (hergestellt von MICROFLUIDEX
INC.) und die Vorrichtung Ultimaizer (hergestellt von Sugino Machine).
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Ein
erst kürzlich
entwickelter Hochdruckhomogenisator, der im US Patent Nr. 5720551
beschrieben wird und der einen Mechanismus zum Formen feiner Tröpfchen in
einem Ultrahochdruckstrahl umfasst, wird erfindungsgemäß bevorzugt
zum Dispergieren und Emulgieren verwendet. Die Vorrichtung "DeBEE 2000" (hergestellt von
BEE INTERNATIONAL LTD.) ist eine der Emulgiervorrichtungen, die
mit einem solchen Ultrahochdruckstrahl arbeitet.
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Der
Druck beim Emulgieren mit einer Hochdruckemulgiervorrichtung beträgt mindestens
50 MPa, bevorzugt mindestens 60 MPa und besonders bevorzugt mindestens
180 MPa.
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Die
Verwendung von mindestens zwei Emulgiervorrichtungen, wie z.B. die
aufeinanderfolgende Verwendung einer Rühremulgiervorrichtung und eines
Hochdruckhomogenisators, ist besonders bevorzugt. Es ist ebenfalls
bevorzugt, dass das Dispergieren und das Emulgieren unter Verwendung
solcher Emulgiervorrichtungen durchgeführt wird, zu der erhaltenen
Emulsion ein Additiv, wie z.B. ein Feuchthaltemittel oder ein oberflächenaktives
Mittel, gegeben wird und das erhaltene Gemisch erneut mit einem
Hochdruckhomogenisator verarbeitet wird, während die erhaltene Tinte in
eine Tintenpatrone eingebracht wird.
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Wenn
sowohl ein organisches Lösungsmittel
mit einem hohen Siedepunkt als auch ein organisches Lösungsmittel
mit einem niedrigen Siedepunkt eingebracht wurden, ist es im Hinblick
auf die Stabilität
der Emulsion, im Hinblick auf die Sicherheit und aus Gesundheitsgründen bevorzugt,
dass das niedrigsiedende Lösungsmittel
entfernt wird. Das niedrigsiedene Lösungsmittel kann auf bekannte
Art und Weise entfernt werden, wie z.B. durch Verdampfen, durch
Verdampfen im Vakuum oder durch Ultrafiltration, abhängig von
der Art des Lösungsmittels.
Das Entfernen des Lösungsmittels
mit einem niedrigen Siedepunkt wird bevorzugt sobald wie möglich unmittelbar
nach dem Emulgieren durchgeführt.
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Wenn
die erfindungsgemäße Tintenstrahlaufzeichnungstintenzusammensetzung
für die
Tintenstrahlaufzeichnung verwendet wird, können verschiedenste Additive,
wie z.B. ein Feuchthaltemittel, das ein Austrocknen der Tinte und
ein daraus resultierendes Verstopfen der Düsen des Druckkopfes verhindert,
ein Mittel, das das Eindringen der Tinte in Papier unterstützt, ein
UV-Absorber, ein Antioxidationsmittel, ein Mittel zum Einstellen
der Viskosität,
ein Mittel zum Einstellen der Oberflächenspannung, ein Dispergiermittel,
ein Dispersionsstabilisator, ein Mittel gegen Schimmelbildung, ein
Korrosionsschutzmittel, ein Mittel zum Einstellen des pH-Wertes,
ein Mittel, das eine Schaumbildung verhindert, oder ein Komplexbildner
zugegeben werden.
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Beispiele
für bevorzugte
Feuchthaltemittel, die entsprechend der vorliegenden Erfindung verwendet werden
können,
umfassen wasserlösliche
organische Lösungsmittel
mit einem Dampfdruck, der geringer als der Dampfdruck von Wasser
ist. Spezifische Beispiele dafür
umfassen mehrwertige Alkohole, wie z.B.: Ethylenglycol, Propylenglycol,
Diethylenglycol, Polyethylenglycol, Thiodiglycol, Dithiodiglycol,
2-Methyl-1,3-propandiol, 1,2,6-Hexantriol, Acetylenglycolderivate,
Glycerin oder Trimethylolpropan; niedere Alkylether von mehrwertigen
Alkoholen, wie z.B. Ethylenglycolmonomethyl(oder ethyl)ether, Diethylenglycolmonomethyl(oder
ethyl)ether oder Triethylenglycolmonoethyl(oder butyl)ether; Heterocyclen,
wie z.B. 2-Pyrrolidon, N-Methyl-2-pyrrolidon, 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon oder
N-Ethylmorpholin; Schwefel enthaltende Verbindungen, wie z.B. Sulfolan,
Dimethylsulfoxid oder 3-Sulfolen; Verbindungen mit verschiedenen
funktionellen Gruppen, wie z.B. Diacetonalkohol oder Diethanolamin;
und Harnstoffderivate. Mehrwertige Alkohole, wie z.B. Glycerin oder
Diethylenglycol, werden besonders be vorzugt verwendet. Die zuvor
genannten Feuchthaltemittel können
einzeln oder in Form eines Gemisches aus verschiedenen Feuchthaltemitteln
verwendet werden. Das Feuchthaltemittel wird bevorzugt in einer
Menge im Bereich von 10 bis 50 Gew.-% zugegeben, bezogen auf das
Gewicht der Tinte.
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Beispiele
für die
Mittel, die das Eindringen der Tinte in Papier unterstützen und
die entsprechend der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, umfassen
Alkohole, wie z.B. Ethanol, Isopropanol, Butanol, Di- oder Triethylenglycolmonobutylether
oder 1,2-Hexandiol, und nichtionische oberflächenaktive Mittel, wie z.B.
Natriumlaurylsulfat oder Natriumoleat. Wenn das Mittel, das das
Eindringen der Tinte in Papier unterstützt, in einer Menge im Bereich
von 10 bis 30 Gew.-% in die Tinte eingebracht wird, werden ausreichende Effekte
erzielt. Es ist bevorzugt, dass das Mittel, das das Eindringen der
Tinte in Papier unterstützt,
in solch einer Menge zugegeben wird, dass kein Ausbluten der Tinte
auftritt und die Tinte nicht vollständig durch das Papier dringt.
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Beispiele
für die
UV-Absorber, die entsprechend der vorliegenden Erfindung verwendet
werden können
und die die Haltbarkeit der Bilder verbessern, umfassen die Benzotriazolverbindungen,
die in den Offenlegungsschriften der japanischen Patentanmeldungen
Nr. 185677/1983, Nr. 190537/1986, Nr. 782/1990, Nr. 197075 und Nr.
34057/1997 beschrieben werden, die Benzophenonverbindungen, die
in den Offenlegungsschriften der japanischen Patentanmeldungen Nr.
2784/1971 und Nr. 194483/1993 sowie im US Patent Nr. 3214463 beschrieben
werden, die Zimtsäureverbindungen,
die in den Veröffentlichungen
der japanischen Patente Nr. 30492/1983 und 21141/1981 sowie in der
Offenlegungsschrift der japanischen Patentanmeldung Nr. 88106/1998
beschrieben werden, die Triazinverbindungen, die in den Offenlegungsschriften
der japanischen Patentanmeldungen Nr. 298503/1992, Nr. 5342711996,
Nr. 239368/1996 und Nr. 182621/1998 sowie in der Veröffentlichung
der internationalen Patentanmeldung Nr. 501291/1996 beschrieben
werden, und Verbindungen, die als "Fluoreszenzaufheller" bezeichnet werden, wie z.B. die Verbindungen,
die in Research Disclosure Nr. 24239 beschrieben werden, Stilben-
und Benzoxazolverbindungen, die UV-Strahlung absorbieren und Fluoreszenzlicht
abgeben.
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Beispiele
für die
Mittel, die eine Schimmelbildung verhindern und die entsprechend
der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, umfassen Natriumdehydroacetat, Natriumbenzoat,
Natriumpyridinthion-1-oxid, Ethyl-p-hydroxybenzoat und 1,2-Benzisothiazolin-3-on
sowie Salze davon. Das Mittel gegen Schimmelbildung wird bevorzugt
in einer Menge im Bereich von 0,02 bis 5,00 Gew.-% zugegeben, bezogen
auf das Gewicht der Tinte.
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Die
Mittel, die eine Schimmelbildung verhindern, werden in der Veröffentlichung "Dictionary of Antibacterial
and Antifungal Agents" (herausgegeben
von The Society for Antibacterial and Antifungal Agents, Japan) genauer
beschrieben.
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Beispiele
für die
Korrosionsschutzmittel umfassen saure Sulfate, Natriumthiosulfat,
Ammoniumthioglycolat, Diisopropylammoniumnitrit, Pentaerythrittetranitrat,
Dicyclohexylammoniumnitrit und Benzotriazol. Das Korrosionsschutzmittel
wird bevorzugt in einer Menge im Bereich von 0,02 bis 5,00 Gew.-%
zugegeben, bezogen auf das Gewicht der Tinte.
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Die
Mittel zum Einstellen des pH-Wertes können zum Einstellen des pH-Wertes
der Tinte verwendet werden und verbessern die Stabilität der Dispersion.
Sie werden bevorzugt in solch einer Menge zugegeben, dass der pH-Wert
der Tinte im Bereich von 4,5 bis 10,0 und besonders bevorzugt im
Bereich von 6 bis 10,0 liegt.
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Beispiele
für die
Mittel zum Einstellen des pH-Wertes umfassen organische Basen und
anorganische alkalische Materialien, sowie saure Materialien, wie
z.B. organische Säuren
und anorganische Säuren.
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Beispiele
für die
organischen Basen umfassen Triethanolamin, Diethanolamin, N-Methyldiethanolamin und
Dimethylethanolamin. Beispiele für
die anorganischen alkalischen Materialien umfassen Hydroxide von
Alkalimetallen (wie z.B. Natriumhydroxid, Lithiumhydroxid oder Kaliumhydroxid),
Carbonate (wie z.B. Natriumcarbonat oder Natriumbicarbonat) und
Ammoniak.
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Beispiele
für die
organischen Säuren
umfassen Essigsäure,
Propionsäure,
Trifluoressigsäure
und Alkylsulfonsäuren.
Beispiele für
die anorganischen Säuren
umfassen Salzsäure,
Schwefelsäure
und Phosphorsäure.
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Beispiele
für die
Mittel zum Einstellen der Oberflächenspannung,
die entsprechend der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, umfassen
nichtionische, kationische und anionische oberflächenaktive Mittel. Beispiele
für die
anionischen oberflächenaktiven
Mittel umfassen Fettsäuresalze,
Alkylsulfate, Alkylbenzolsulfonate, Alkylnaphthalinsulfonate, Dialkylsulfosuccinate,
Alkylphosphate, Naphthalinsulfonat-Formalin-Kondensate und Polyoxyethylenalkylsulfateester;
und Beispiele für
nichtionische oberflächenaktive
Mittel umfassen Polyoxyethylenalkylether, Polyoxyethylenalkylallylether,
Polyoxyethylenfettsäureester,
Sorbitfettsäureester,
Polyoxyethylensorbitfettsäureester,
Polyoxyethylenalkylamine, Glycerinfettsäureester und Oxyethylen-Oxypropylen-Blockcopolymere.
Produkte der Serie SURFYNOL (Handelsname; Produkte von Air Products & Chemicals), die
oberflächenaktive
Polyoxyethylenoxide vom Acetylen-Typ sind, werden ebenfalls bevorzugt
verwendet. Amphotere oberflächenaktive
Mittel vom Aminoxid-Typ, wie z.B. N,N-Dimethyl-N-alkylaminoxide,
werden ebenfalls bevorzugt verwendet. Die oberflächenaktiven Mittel, die in
der Offenlegungsschrift der japanischen Patentanmeldung Nr. 157636/1984
(Seiten 37–38)
sowie in Research Disclosure Nr. 308119 (1989) beschrieben werden,
können
ebenfalls verwendet werden.
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Es
ist bevorzugt, dass die erfindungsgemäße Tinte, die ein Mittel zum
Einstellen der Oberflächenspannung
enthält
oder die kein Mittel zum Einstellen der Oberflächenspannung enthält, eine
Oberflächenspannung im
Bereich von 20 bis 60 mN/m und besonders bevorzugt im Bereich von
25 bis 45 mN/m hat.
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Die
Viskosität
der Tinte, die entsprechend der vorliegenden Erfindung verwendet
werden kann, beträgt bevorzugt
30 mPa·s
oder weniger. Es ist bevorzugt, dass die Viskosität der Tinte
auf einen Wert von 20 mPa·s oder
weniger eingestellt wird. Es kann ein Mittel zum Einstellen der
Viskosität
zugegeben werden, um die Viskosität der Tinte einzustellen. Beispiele
für die
Mittel zum Einstellen der Viskosität umfassen Cellulosematerialien,
wasserlösliche
Polymere, wie z.B. Polyvinylalkohol, und nichtionische oberflächenaktive
Mittel. Die Mittel zum Einstellen der Viskosität werden in Kapitel 9 der Veröffentlichung "Viscosity Regulating
Technique" (Information
Technology Association, 1999) und auf den Seiten 162 bis 174 der
Veröffentlichung "Chemicals for Inkjet
Printers (Supplement, 98) – Researches
on Development Trend and Prospect of Materials-" (CMC, 1997)) genauer beschrieben.
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Erfindungsgemäß können, falls
erforderlich, die zuvor beschriebenen kationischen, anionischen
oder nichtionischen oberflächenaktiven
Mittel als Dispergiermittel oder Dispersionsstabilisatoren zugegeben
werden, und eine Fluor- oder Siliciumverbindung oder ein Komplexbildner,
wie z.B. EDTA, können
als Mittel, die eine Schaumbildung verhindern, zugegeben werden.
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Die
Aufzeichnungspapiere und die Aufzeichnungsfilme, die in dem Bildaufzeichnungsverfahren
entsprechend der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, werden
im Folgenden beschrieben. Es können
Aufzeichnungspapiere und Aufzeichnungsfilme verwendet werden, die,
als Träger,
chemischen Zellstoff, wie z.B. LBKP oder NBKP, mechanischen Zellstoff,
wie z.B. GP, PGW, RMP, TMP, CTMP, CMP oder CGP, oder Recyclingzellstoff,
wie z.B. DIP, umfassen, und diese Materialien können bekannte Additive, wie
z.B. ein Pigment, ein Bindemittel, einen Leim, ein Fixiermittel,
ein kationisches Mittel oder ein Mittel, das die Festigkeit erhöht, enthalten
und unter Verwendung einer Papierherstellungsmaschine, wie z.B.
einer Drahtpapiermaschine oder einer Zylinderpapiermaschine, hergestellt
werden. Der Träger
kann auch ein synthetisches Papier oder eine Plastikfolie sein,
bevorzugt mit einer Dicke im Bereich von 10 bis 250 μm und einem
Flächengewicht
von 10 bis 250 g/m2.
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Es
kann ein Träger
als Bildempfangsmaterial verwendet werden, auf dem eine Bildempfangsschicht und
eine Rückseitenschicht
aufgebracht wurden, oder ein Träger,
auf dem eine Leim- oder Haftschicht unter Verwendung von Stärke oder
Polyvinylalkohol und danach eine Bildempfangsschicht und eine Rückseitenschicht
aufgebracht wurden. Der Träger
kann weiterhin unter Verwendung einer Kalandervorrichtung, wie z.B. eines
Maschinenkalanders, eines TG-Kalanders oder eines Weichkalanders,
verarbeitet werden.
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Erfindungsgemäß ist es
bevorzugt, dass ein Papier oder ein Plastikfilm verwendet wird,
dessen beide Seiten mit einem Polyolefin (wie z.B. einem Polyethylen,
Polystyrol, Polyethylenterephthalat oder Polybuten, oder einem Copolymer
davon) beschichtet wurden. Es ist bevorzugt, dass ein weißes Pigment
(wie z.B. Titanoxid oder Zinkoxid) oder ein Färbungsmittel (wie z.B. Cobaltblau,
Ultramarin oder Neodymoxid) zu dem Polyolefin gegeben wird.
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In
die Bildempfangsschicht, die auf dem Träger aufgebracht ist, werden
ein poröses
Material und ein wässriges
Bindemittel eingebracht. Die Bildempfangsschicht enthält bevorzugt
ein Pigment, besonders bevorzugt ein weißes Pigment. Beispiele für die weißen Pigmente
umfassen anorganische weiße
Pigmente, wie z.B. Calciumcarbonat, Kaolin, Talk, Ton, Diatomeenerde,
synthetisches amorphes Siliciumoxid, Aluminiumsilikat, Magnesiumsilikat,
Calciumsilikat, Aluminiumhydroxid, Aluminiumoxid, Lithopon, Zeolith,
Bariumsulfat, Calciumsulfat, Titandioxid, Zinksulfid oder Zinkcarbonat,
und organische Pigmente, wie z.B. Styrolpigmente, Acrylpigmente,
Harnstoffharze oder Melaminharze. Poröse weiße anorganische Pigmente, insbesondere
synthetisches amorphes Siliciumoxid mit einer großen Porenoberfläche, werden
bevorzugt verwendet. Als synthetisches amorphes Siliciumoxid kann
Kieselsäureanhydrid,
erhalten unter Anwendung eines Trockenverfahrens, oder hydratisierte
Kieselsäure,
erhältlich
unter Anwendung eines Nassverfahrens, verwendet werden, wobei hydratisierte
Kieselsäure
bevorzugt verwendet wird. Diese Pigmente können in Kombination miteinander
verwendet werden.
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Beispiele
für die
wässrigen
Bindemittel, die in der Bildempfangsschicht enthalten sein können, umfassen
wasserlösliche
Polymere, wie z.B. Polyvinylalkohol, Silanol-modifizierten Polyvinylalkohol,
Stärke,
kationische Stärke,
Casein, Gelatine, Carboxymethylcellulose, Hydroxyethylcellulose,
Polyvinylpyrrolidon, Polyalkylenoxide oder Polyalkylenoxidderivate,
sowie in Wasser dispergierbare Polymere, wie z.B. ein Styrol-Butadien-Latex oder eine Acrylemulsion.
Diese wässrigen
Bindemittel können
einzeln oder in Form eines Gemisches aus verschiedenen wässrigen
Bindemitteln verwendet werden. Polyvinylalkohol und Silanol-modifizierter
Polyvinylalkohol werden im Hinblick auf die Haftung mit dem Pigment
und die Abschälfestigkeit
besonders bevorzugt verwendet.
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Die
Bildempfangsschicht kann, zusätzlich
zu dem Pigment und dem wässrigen
Bindemittel, ein Fixiermittel, ein Mittel, das die Beständigkeit
gegenüber
Wasser verbessert, ein Mittel, das die Beständigkeit gegenüber Licht
verbessert, ein oberflächenaktives
Mittel, ein Härtungsmittel
oder sonstige Additive enthalten.
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Das
Fixiermittel, das zu der Bildempfangsschicht gegeben werden kann,
ist bevorzugt ein immobilisiertes Fixiermittel. Ein polymeres Fixiermittel
wird für
diesen Zweck bevorzugt verwendet.
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Verwendbare
polymere Fixiermittel werden in den Offenlegungsschriften der japanischen
Patentanmeldungen Nr. 28325/1973, Nr. 74430/1979, Nr. 124726/1979,
Nr. 22766/1980, Nr. 142339/1980, Nr. 23850/1985, Nr. 23851/1985,
Nr. 23852/1985, Nr. 23853/1985, Nr. 57836/1985, Nr. 60643/1985,
Nr. 118834/1985, Nr. 122940/1985, Nr. 122941/1985, Nr. 122942/1985,
Nr. 235134/1985 und Nr. 161236/1989 sowie in den US Patenten Nr.
2484430, Nr. 25484, Nr. 3148061, Nr. 3309690, Nr. 4115124, Nr. 4124386,
Nr. 4193800, Nr. 4273853, Nr. 4282305 und Nr. 4450224 beschrieben.
Die Bildempfangsmaterialien mit polymeren Fixiermitteln, die auf
den Seiten 212 bis 215 der Offenlegungsschrift der japanischen Patentanmeldung
Nr. 161236/1989 beschrieben werden, werden besonders bevorzugt verwendet.
Wenn diese polymeren Fixiermittel verwendet werden, ist es möglich, ein
qualitativ hochwertiges Bild mit einer verbesserten Lichtbeständigkeit zu
erzeugen.
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Das
Mittel, das die Beständigkeit
gegenüber
Wasser verbessert, ist ein Mittel, das die Wasserbeständigkeit
des erzeugten Bildes verbessert, und dieses Mittel ist bevorzugt
ein kationisches Harz. Beispiele für die kationischen Harze umfassen
Polyamidpolyaminepichlorhydrin, Polyethylenimin, Polyaminsulfon,
Dimethyldiallylammoniumchloridpolymere, kationisches Polyacrylamid
und kolloidales Siliciumoxid. Von diesen kationischen Harzen wird
Polyamidpolyaminepichlorhydrin besonders bevorzugt verwendet. Das
kationische Harz wird bevorzugt in einer Menge im Bereich von 1
bis 15 Gew.-% und besonders bevorzugt in einer Menge im Bereich
von 3 bis 10 Gew.-% zugegeben, bezogen auf das Gewicht der weißen Feststoffbestandteile
in der Tintenempfangsschicht.
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Beispiele
für die
Mittel, die die Beständigkeit
gegenüber
Licht verbessern, umfassen Zinksulfat, Zinkoxid, Antioxidationsmittel
auf der Basis sterisch gehinderter Amine und UV-Absorber auf der
Basis von Benzotriazol, wie z.B. Benzophenon, wobei Zinksulfat besonders
bevorzugt verwendet wird.
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Die
oberflächenaktiven
Mittel dienen als Beschichtungshilfsmittel, als Mittel, die ein
Abschälen
verhindern, als Mittel, die die Gleiteigenschaften verbessern, oder
als Mittel, die eine statische Aufladung verhindern. Diese oberflächenaktiven
Mittel werden in den Offenlegungsschriften der japanischen Patentanmeldungen
Nr. 173463/1987 und Nr. 183457/1987 beschrieben.
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An
Stelle von oberflächenaktiven
Mitteln können
organische Fluorverbindungen verwendet werden. Es ist bevorzugt,
dass diese Verbindungen hydrophob sind. Beispiele dafür umfassen
Fluor enthaltende oberflächenaktive
Mittel, ölige
Fluorverbindungen (wie z.B. Fluoröl) und Fluorharze (wie z.B.
Ethylentetrafluoridharze). Die organischen Fluorverbindungen werden
in der Veröffentlichung
des japanischen Patents Nr. 9053/1982 (Spalten 8 bis 17) und in
den Offenlegungsschriften der japanischen Patentanmeldungen Nr. 20994/1986
und Nr. 135826/1987 beschrieben.
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Beispiele
für verwendbare
Härtungsmittel
umfassen die Materialien, die auf der Seite 222 der Offenlegungsschrift
der japanischen Patentanmeldung Nr. 161236/1989 beschrieben werden.
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Beispiele
für andere
Additive, die zu der Bildempfangsschicht gegeben werden können, umfassen
Pigmentdispergiermittel, Verdickungsmittel, Mittel, die eine Schaumbildung
verhindern, Farbstoffe, Fluoreszenzaufheller, antiseptische Mittel,
Mittel zum Einstellen des pH-Wertes, Mattierungsmittel und Härtungsmittel. Die
Tintenempfangsschicht kann eine Schicht oder zwei Schichten umfassen.
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Das
Aufzeichnungspapier oder der Aufzeichnungsfilm kann mit einer Rückseitenschicht
versehen sein. Zu dieser Schicht können weiße Pigmente, wässrige Bindemittel
oder andere Bestandteile gegeben werden.
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Beispiele
für die
weißen
Pigmente, die in die Rückseitenschicht
eingebracht werden können,
umfassen weiße
anorganische Pigmente, wie z.B. leichtes Calciumcarbonat, schweres
Calciumcarbonat, Kaolin, Talk, Calciumsulfat, Bariumsulfat, Titandioxid,
Zinkoxid, Zinksulfid, Zinkcarbonat, Titanweiß (Satinweiß), Aluminiumsilikat, Diatomeenerde,
Calciumsilikat, Magnesiumsilikat, synthetisches amorphes Siliciumoxid,
kolloidales Siliciumoxid, kolloidales Aluminiumoxid, Pseudoboehmit,
Aluminiumhydroxid, Aluminiumoxid, Lithopon, Zeolith, hydratisierten
Halloysit, Magnesiumcarbonat oder Magnesiumhydroxid, und organische
Pigmente, wie z.B. Styrolharzpigmente, Acrylharzpigmente, Polyethylen,
Mikrokapseln, Harnstoffharze oder Melaminharze.
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Beispiele
für verwendbare
wässrige
Bindemittel, die in die Rückseitenschicht
eingebracht werden können,
umfassen wasserlösliche
Polymere, wie z.B. Styrol/Maleatsalz-Copolymere, Styrol/Acrylatsalz-Copolymere,
Polyvinylalkohol, Silanol-modifizierten Polyvinylalkohol, Stärke, kationische
Stärke,
Casein, Gelatine, Carboxymethylcellulose, Hydroxyethylcellulose
oder Polyvinylpyrrolidon, und in Wasser dispergierbare Polymere,
wie z.B. ein Styrol-Butadien-Latex oder eine Acrylemulsion. Beispiele
für andere
Bestandteile, die in die Rückseitenschicht
eingebracht werden können,
umfassen Antischaummittel, Mittel, die eine Schaumbildung verhindern,
Farbstoffe, Fluoreszenzaufheller, antiseptische Mittel und Mittel,
die die Beständigkeit
gegenüber Wasser
verbessern.
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Zu
den Schichten (einschließlich
der Rückseitenschicht)
des Tintenstrahlaufzeichnungspapiers oder der Aufzeichnungsfolie
kann eine Dispersion von feinen Teilchen eines Polymers gegeben
werden. Die Dispersion von feinen Teilchen eines Polymers wird zugegeben,
um die physikalischen Eigenschaften der Folie zu verbessern, z.B.
um die Formbeständigkeit
der Folie zu verbessern und um ein Aufrollen zu verhindern, um die
Haftung zu verbessern und um eine Rissbildung zu vermeiden. Geeignete
Dispersionen von feinen Teilchen eines Polymers werden in den Offenlegungsschriften
der japanischen Patentanmeldungen Nr. 245258/1987, Nr. 1316648/1987
und Nr. 110066/1987 beschrieben. Die Zugabe einer Dispersion von
feinen Teilchen eines Polymers mit einer geringen Glasübergangstemperatur
(40°C oder
weniger) zu einer Schicht mit einem Fixiermittel führt dazu,
dass eine Rissbildung verhidert wird und dass sich die Schicht nicht
aufrollt. Die Zugabe einer Dispersion von feinen Teilchen eines
Polymers mit einer hohen Glasübergangstemperatur zu
der Rückseitenschicht
verhindert ebenfalls ein Aufrollen.
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Die
Tintenzusammensetzung entsprechend der vorliegenden Erfindung kann
bei einer Vielzahl von bekannten Aufzeichnungsverfahren verwendet
werden, wie z.B. bei einem Verfahren, bei dem das Versprühen der
Tintentröpfchen
elektrostatisch gesteuert wird, bei einem drop-on-demand-Verfahren
(Druckimpulsverfahren), bei dem ein piezoelektrisches Element einen
oszillierenden Druck erzeugt, bei einem akkustischen Verfahren,
bei dem elektrische Signale in Schallwellen umgewandelt werden,
die dann das Versprühen
der Tintentröpfchen
steuern, oder bei einem thermischen Tintenstrahlverfahren (Bubble-Jet-Verfahren),
bei dem die Tinte erwärmt
wird, so dass sich Blasen bilden, und der durch die Blasen erzeugte
Druck das Versprühen
der Tintentröpfchen
steuert.
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Beispiele
für die
Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren umfassen ein Verfahren, bei dem
mehrere Phototinten, d.h. Tintentröpfchen mit einem kleinen Volumen
und einer geringen Dichte, versprüht werden, ein Verfahren, bei
dem mehrere Tinten mit in etwa dem gleichen Farbton, aber unterschiedlicher
Konzentration verwendet werden, um die Bildqualität zu verbessern,
und ein Verfahren, bei dem eine farblose transparente Tinte verwendet
wird.
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Beispiele
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Die
vorliegende Erfindung wird im Folgenden anhand von Beispielen genauer
beschrieben.
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(Beispiel 1)
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(Herstellung des Tintensets
101)
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Zu
den im Folgenden beschriebenen Bestandteilen wurde entionisiertes
Wasser gegeben, bis das Volumen des Gemisches 1 l betrug. Das Gemisch
wurde 1 Stunde lang unter Rühren
auf 30 bis 40°C
erwärmt. Der
pH-Wert des erhaltenen Gemisches wurde dann mit einer KOH-Lösung (10
Mol/l) auf 9 eingestellt, und dann wurde das Gemisch unter verringertem
Druck unter Verwendung eines Mikrofilters mit einer mittleren Porengröße von 0,25 μm filtriert,
wobei eine helle Magentatinte erhalten wurde.
erfindungsgemäß verwendeter
Magentafarbstoff (a-27) | 7,5
g/l |
Diethylenglycol | 150
g/l |
Harnstoff | 37
g/l |
Glycerin | 130
g/l |
Triethylenglycolmonobutylether | 130
g/l |
erfindungsgemäß verwendete
Verbindung (I–4)
(100 Mol%, bezogen auf den Farbstoff) | 2,0
g/l |
Surfynol
465 | 12,5
g/l |
Triethanolamin | 6,9
g/l |
Benzotriazol | 0,08
g/l |
PROXEL
XL2 | 3,5
g/l |
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Eine
Magentatinte, eine helle Cyantinte, eine Cyantinte, eine gelbe Tinte
und eine schwarze Tinte wurden ebenfalls entsprechend dem zuvor
beschriebenen Verfahren hergestellt, mit der Ausnahme, dass der Farbstoff
oder die Additive variiert wurden, wobei das in Tabelle 14 angegebene
Tintenset 101 erhalten wurde.
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Die
Tintensets 102 bis 167 wurden in der gleichen Art und Weise wie
das Tintenset 101 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Art oder
die Menge des Farbstoffes oder der erfindungsgemäß verwendeten Verbindung wie
in den Tabellen 15 bis 17 angegeben variiert wurden. Die Farbstoffe
wurden in einer Menge verwendet, die der äquimolaren Menge der Farbstoffe
des Tintensets 101 entsprach. Wenn mindestens zwei Farbstoffe in
Kombination miteinander verwendet wurden, entsprach die Gesamtmenge
der Farbstoffe der äquimolaren
Menge der Farbstoffe des Tintensets 101. Wenn die erfindungsgemäß verwendete
Verbindung verwendet wurde, wurde die Verbindung der Formel (I)
in einem molaren Verhältnis
verwendet, das in den Tabellen 15 bis 17 angegeben ist, bezogen
auf den Farbstoff. Wenn mindestens zwei der erfindungsgemäß verwendeten
Verbindungen verwendet wurden, wurde das molare Verhältnis so
eingestellt, wie in den Tabellen 15 bis 17 angegeben. Die Tintensets
121, 128, 135, 142, 149, 156, 166 und 167 sind Vergleichsprodukte.
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Die
Tintensets 101 bis 167 wurden in die Patrone des Druckers "Ink Jet Printer PM670C" (Handelsname; hergestellt
von EPSON) eingebracht, und dann wurden unter Verwendung dieses
Druckers Bilder auf das Glanzpapier EX (Photoqualität) für die Tintenstrahlaufzeichnung,
hergestellt von Fuji Photo Film, gedruckt. Die folgenden Bewertungen
wurden durchgeführt.
- 1) Störungen
beim Drucken (1): die Patrone wurde in den Drucker eingebracht und
es wurden Bilder auf 20 Papierblätter
der Größe A4 gedruckt,
nachdem sichergestellt worden war, dass die Tinte gleichmäßig über alle
Düsen versprüht wurde;
dann wurde anhand der Ausdrucke bewertet, ob Störungen beim Drucken aufgetreten
waren:
- A:
- beim Drucken traten
keine Störungen
auf
- B:
- beim Drucken traten
Störungen
auf
- C:
- vom Beginn bis zum
Ende des Druckens traten Störungen
auf
- 2) Störungen
beim Drucken (2): die Patrone wurde 2 Tage lang bei einer Temperatur
von 60°C
gelagert; dann wurde die zuvor unter "Störungen
beim Drucken (1)" beschriebene
Prozedur durchgeführt.
- 3) Die Trocknungseigenschaften wurden bewertet, indem die Bilder
unmittelbar nach dem Drucken mit den Fingern berührt wurden, und es wurde visuell überprüft, ob dabei
Flecken gebildet wurden.
- 4) Das Ausbluten von dünnen
Linien wurde wie folgt bewertet: (i) Muster aus dünnen Linien
wurden mit den Farben Gelb, Magenta, Cyan und Schwarz ausgedruckt,
und die Muster wurden visuell bewertet. (ii) Muster aus dünnen Linien
wurden mit der Farbe Schwarz auf einer Fläche, die vollständig mit
der Farbe Magenta bedruckt worden war, ausgedruckt, und es wurde überprüft, ob beim
Kontakt der zwei Farben ein Ausbluten auftrat.
- 5) Die Wasserbeständigkeit
wurde bewertet, indem die Bilder 10 Sekunden lang in entionisiertes
Wasser eingetaucht wurden, und dann überpfüft wurde, ob in den Bildern
ein Ausbluten stattgefunden hatte.
- 6) Die Haltbarkeit der Bilder wurde anhand der Farbe Magenta
bewertet.
- (1) Die Bilddichte Ci wurde unmittelbar nach dem Drucken gemessen,
und dann wurde das Bild 10 Tage lang mit Xenonlicht (85000 Ix) belichtet,
wobei die Vorrichtung Weatherometer (hergestellt von ATLAS) verwendet
wurde. Dann wurde die Bilddichte Cf erneut gemessen. Die Lichtbeständigkeit
wurde anhand des verbliebenen Anteils Cf/Ci·100 des Farbstoffes bewertet.
- (2) Die Dichten vor und nach dem Lagern der Probe über einen
Zeitraum von 14 Tagen bei einer Temperatur von 80°C und einer
Feuchtigkeit von 15% RF wurden unter Verwendung der Vorrichtung
X-rite 310 gemessen, und der verbliebene Anteil des Farbstoffes
wurde wie in dem Test auf Lichtbeständigkeit berechnet. Auf diese
Weise wurde die Wärmebeständigkeit
im Dunkeln bewertet.
- (3) Ozonbeständigkeit:
Die Dichten vor und nach dem Lagern der Probe über einen Zeitraum von 3 Tagen bei
einer Ozonkonzentration von 1,0 ppm wurden unter Verwendung der
Vorrichtung X-rite 310 gemessen, und der verbliebene Anteil des
Farbstoffes wurde berechnet. Auf der Grundlage der erhaltenen Daten
wurde die Ozonbeständigkeit
bewertet.
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Die
erhaltenen Ergebnisse sind in den Tabellen 18 und 19 angegeben.
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In
den Tabellen 18 und 19 bedeutet "O" "gut",
und "X" bedeutet "schlecht".
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Die
Tintenzusammensetzungen entsprechend der vorliegenden Erfindung,
die die Verbindung der Formel (I) enthielten, verursachten weniger
Streifen in Folge eines Verstopfens der Düsen des Druckkopfes, verursachten
kein Ausbluten dünner
Linien und hatten ausgezeichnete Trocknungseigenschaften und eine ausgezeichnete
Wasserbeständigkeit,
selbst wenn die Konzentration der Tintenzusammensetzungen beim Drucken
hoch war. Die erhaltenen Ergebnisse zeigen, dass die erfindungsgemäßen Tintenzusammensetzungen
zum Erzeugen von Bildern verwendet werden können, die sich durch eine hervorragende
Beständigkeit bzw.
Haltbarkeit und durch eine sehr gute Beständigkeit gegenüber Licht
auszeichnen.
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(Beispiel 2)
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Tintenzusammensetzungen,
die in etwa denen von Beispiel 1 entsprachen, wurden in die Patrone
des Druckers "Ink
Jet Printer BJ-F850" (Handelsname;
hergestellt von Canon Inc.) eingebracht, und dann wurden unter Verwendung
dieses Druckers Bilder auf das Glanzpapier EX (Photoqualität) für die Tintenstrahlaufzeichnung,
hergestellt von Fuji Photo Film, gedruckt. Die Bilder wurden in
der gleichen Weise wie in Beispiel 1 bewertet, wobei in etwa die
gleichen Ergebnisse wie in Beispiel 1 erhalten wurden.
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(Beispiel 3)
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[Herstellung des Tintensets
201]
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8
g des Farbstoffes (a-22) und 5 g Dioctylsulfosuccinat wurden bei
einer Temperatur von 70°C
in 6 g des hochsiedenden organischen Lösungsmittels (s-1), 10 g des
hochsiedenden organischen Lösungsmittels (s-2)
und 50 ml Ethylacetat gelöst.
Zu der erhaltenen Lösung
wurden 500 ml entionisiertes Wasser gegeben, während die Lösung mit einem Magnetrührer gerührt wurde,
wobei eine Öl-in-Wasser-Dispersion
mit groben Teilchen erhalten wurde.
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Diese
Dispersion mit groben Teilchen wurde fünf mal bei einem Druck von
60 MPa durch die Vorrichtung "Microfluidizer" (hergestellt von
Microfluidics Inc.) geleitet, wobei eine Dispersion mit feinen Tröpfchen erhalten
wurde. Das Lösungsmittel
der erhaltenen Emulsion wurde in einem Rotationsverdampfer entfernt,
bis kein Geruch von Ethylacetat mehr wahrnehmbar war. Nach der Zugabe
von 140 g Diethylenglycol, 64 g Glycerin, 7 g "SURFYNOL 465" (hergestellt von Air Products & Chemicals) und
eines Additivs, wie z.B. Harnstoff, zu der Emulsion mit feinen Tröpfchen des öllöslichen
Farbstoffes wurden 900 ml entionisiertes Wasser zugegeben. Der pH-Wert
des Gemisches wurde mit einer KOH-Lösung (10 Mol/l) auf 9 eingestellt,
wobei die in der Tabelle 20 angegebene helle Magentatinte erhalten
wurde. Die volumengemittelte Teilchengröße der Teilchen in der Tinte,
die dispergiert in Form einer Emulsion vorlag, wurde mit der Vorrichtung "Microtrac UPA" (hergestellt von
Nikkiso Co., Ltd.) ermittelt und betrug 51 nm.
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Durch
Variation der Art des Farbstoffes wurden die in der Tabelle 20 angegebene
Magentatinte, helle Cyantinte, Cyantinte, gelbe Tinte und schwarze
Tinte für
das Tintenset 201 hergestellt.
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Es
wurden Tintensets in der gleichen Art und Weise wie das Tintenset
201 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Farbstoffe des Tintensets
201 variiert wurden, wie in den Tabellen 21 bis 25 angegeben, so
dass die molare Menge der Farbstoffe der molaren Menge der Farbstoffe
in dem Tintenset 201 entsprach (wenn mindestens zwei Farbstoffe
in einer Tinte einer Farbe in Kombination miteinander verwendet
wurden, wurden sie in einer äquimolaren
Menge verwendet); die Verbindung der Formel (I) wurde in den in
den Tabellen 21 bis 25 angegebenen Mengen zugegeben, wobei die Mengen
als molares Verhältnis,
bezogen auf den Farbstoff, angegeben sind; und der Magentafarbstoff
((a-22) des Tintensets 201) von den Farbstoffen, die in der schwarzen
Tinte verwendet wurde, wurde zugegeben, so dass die molare Menge
des Farbstoffes, der für
die Magentatinte in dem gleichen Tintenset verwendet wurde, der
Menge des Farbstoffes in dem Tintenset 201 entsprach, wobei die
Tintensets 201 bis 277 erhalten wurden.
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Die
Tintensets 278 und 279 wurden in ähnlicher Art und Weise hergestellt,
mit der Ausnahme, dass der Druck beim Emulgieren variiert wurde,
so dass die volumengemittelte Teilchengröße zunahm.
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Als
Vergleichstintenset mit einem wasserlöslichen Farbstoff wurde das
in der Tabelle 19 angegebene Tintenset 167 verwendet.
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Jedes
der Tintensets 201 bis 280 wurde in die Patrone des Druckers "Ink Jet Printer PM670C" (hergestellt von
EPSON) eingebracht, und dann wurden unter Verwendung dieses Druckers
Bilder auf das Glanzpapier EX (Photoqualität) für die Tintenstrahlaufzeichnung,
hergestellt von Fuji Photo Film, gedruckt. Die Bilder wurden in
der gleichen Weise wie in Beispiel 1 bewertet.
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Die
auf diese Weise erhaltenen Ergebnisse sind in den Tabellen 26 und
27 angegeben. In den Tabellen 26 und 27 bedeutet "O" "gut", und "X" bedeutet "schlecht".
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Wie
gezeigt wurde, ermöglicht
die Tintenzusammensetzung entsprechend der vorliegenden Erfindung ein
störungsfreies
Drucken sowie die Erzeugung von Ausdrucken, die sich durch eine
hervorragende Wetterbeständigkeit
und Lichtbeständigkeit
auszeichnen. Wenn die erfindungsgemäße Tintenzusammensetzung verwendet
wird, tritt kein Ausbluten dünner
Linien auf.
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(Beispiel 4)
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Tintenzusammensetzungen,
die in etwa denen von Beispiel 3 entsprachen, wurden in die Patrone
des Druckers "Ink
Jet Printer BJ-F850" (hergestellt
von Canon Inc.) eingebracht, und dann wurden unter Verwendung dieses
Druckers Bilder auf das Glanzpapier EX (Photoqualität) für die Tintenstrahlaufzeichnung,
hergestellt von Fuji Photo Film, gedruckt. Die Bilder wurden in
der gleichen Weise wie in Beispiel 3 bewertet, wobei in etwa die
gleichen Ergebnisse wie in Beispiel 3 erhalten wurden.
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Die
vorliegende Erfindung stellt eine wässrige Tinte bereit, die leicht
gehandhabt werden kann, die nicht unangenehm riecht und die sicher
ist, sowie eine Tintenzusammensetzung für die Tintenstrahlaufzeichnung,
die ohne Probleme versprüht
werden kann und die sich durch gute Farbentwicklungseigenschaften
auszeichnet, und die zur Erzeugung eines Ausdruckes verwendet werden
kann, der sich durch einen hervorragenden Farbton, eine hervorragende
Haltbarkeit und insbesondere durch eine hervorragende Lichtbeständigkeit und
Wasserbeständigkeit
auszeichnet. Wenn die erfindungsgemäße Tinte verwendet wird, kann
ein qualitativ hochwertiger Ausdruck erzeugt werden, bei dem kein
Ausbluten von dünnen
Linien auftritt. Die erfindungsgemäße Tintenzusammensetzung für die Tintenstrahlaufzeichnung
kann über
einen langen Zeitraum hinweg, selbst unter extremen Bedingungen,
problemlos versprüht
werden und zur Erzeugung eines qualitativ hochwertigen Bildes, das
sich durch einen hervorragenden Farbton, eine hervorragende Haltbarkeit
bzw. Beständigkeit,
insbesondere durch eine hervorragende Wasserbeständigkeit auszeichnet, verwendet
werden.