DE60208734T2

DE60208734T2 - Tinten für Ink-Jet-Druckverfahren

Info

Publication number: DE60208734T2
Application number: DE2002608734
Authority: DE
Inventors: Tadashi Minami-Ashigara-shi Omatsu; Masaki Minami-ashigara-shi Noro; Toshiki Minami-Ashigara-shi FUJIWARA
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2001-04-12
Filing date: 2002-04-12
Publication date: 2006-07-13
Anticipated expiration: 2022-04-13
Also published as: ATE316125T1; JP2002309137A; EP1251154A1; US6827771B2; US20030097959A1; DE60208734D1; EP1251154B1

Description

Gebiet der Erfindung
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.
Hintergrund der Erfindung
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.
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. SO_x, NO_x oder Ozon).
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.
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.
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.
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.
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.
Zusammenfassung der Erfindung
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.
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.
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 R¹⁰¹ und R¹⁰² 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;
R¹⁰³ 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 R¹⁰¹ und R¹⁰², das Paar R¹⁰² und R¹⁰³ und/oder das Paar R¹⁰³ und R¹⁰¹ 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,
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=,
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 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
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 Alkylsulfonylgruppe, eine Arylsulfonylgruppe oder eine Sulfamoylgruppe, wobei diese Gruppen weiterhin substituiert sein können, oder
das Paar R¹ und R⁵ oder das Paar R⁵ und R⁶ 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 R¹⁰¹ und R¹⁰² die gleiche Bedeutung wie zuvor beschrieben haben und R¹¹¹ bis R¹¹³ haben die gleiche Bedeutung wie R¹⁰¹.
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.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Genaue Beschreibung der Erfindung
Die Erfindung wird im Folgenden genau beschrieben.
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:
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.
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.
In den Formeln (a) bis (f) entsprechen R⁷ bis R²⁰ den Substituenten, die in Zusammenhang mit G, R¹ und R² beschrieben wurden.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Das Paar R¹ und R⁵ oder das Paar R⁵ und R⁶ kann miteinander verbunden sein, um einen 5- oder 6-gliedrigen Ring zu bilden.
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.
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.
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.
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.
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.
Beispiele für die aromatischen Gruppen umfassen eine Phenylgruppe, eine p-Tolylgruppe, eine p-Methoxyphenylgruppe, eine o-Chlorphenylgruppe und eine m-(3-Sulfopropylamino)phenylgruppe.
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.
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.
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.
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.
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.
Beispiele für die Halogenatome umfassen ein Fluoratom, ein Chloratom und ein Bromatom.
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.
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.
Beispiele für die Arylaminogruppe umfassen eine Anilinogruppe und eine 2-Chloranilinogruppe.
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.
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.
Eine bevorzugte Silyloxygruppe ist eine Silyloxygruppe, die mit einer C_1-12 aliphatischen oder aromatischen Gruppe substituiert ist. Beispiele für die substituierte Silyloxygruppe umfassen eine Trimethylsilyloxygruppe und eine Diphenylmethylsilyloxygruppe.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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 C_2-12 Acylgruppen, C_2-12 Alkyloxycarbonylgruppen, eine Nitrogruppe, eine Cyanogruppe, C_1-12 Alkylsulfonylgruppen, C_6-18 Arylsulfonylgruppen, C_1-12 Carbamoylgruppen und C_1-12 Halogenalkylgruppen, wobei eine Cyanogruppe, C_1-12 Alkylsulfonylgruppen, C_6-18 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.
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.
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.
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.
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.
Die Metallkomplexe, die durch die Formel (IIIA) dargestellt werden, werden im Hinblick auf die Effekte, die mit diesen Komplexen erzielt werden, bevorzugt verwendet.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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].
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.
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.
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).
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.
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.
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.
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 -SO^2– 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.
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.
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.
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.
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.
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.
Es kann eine mechanische Emulgiervorrichtung verwendet werden, um die mittlere Teilchengröße zu verringern und um grobe Teilchen zu entfernen.
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.
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).
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.
Der Druck beim Emulgieren mit einer Hochdruckemulgiervorrichtung beträgt mindestens 50 MPa, bevorzugt mindestens 60 MPa und besonders bevorzugt mindestens 180 MPa.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Beispiele für die organischen Säuren umfassen Essigsäure, Propionsäure, Trifluoressigsäure und Alkylsulfonsäuren. Beispiele für die anorganischen Säuren umfassen Salzsäure, Schwefelsäure und Phosphorsäure.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Das Fixiermittel, das zu der Bildempfangsschicht gegeben werden kann, ist bevorzugt ein immobilisiertes Fixiermittel. Ein polymeres Fixiermittel wird für diesen Zweck bevorzugt verwendet.
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.
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.
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.
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.
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.
Beispiele für verwendbare Härtungsmittel umfassen die Materialien, die auf der Seite 222 der Offenlegungsschrift der japanischen Patentanmeldung Nr. 161236/1989 beschrieben werden.
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.
Das Aufzeichnungspapier oder der Aufzeichnungsfilm kann mit einer Rückseitenschicht versehen sein. Zu dieser Schicht können weiße Pigmente, wässrige Bindemittel oder andere Bestandteile gegeben werden.
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.
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.
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.
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.
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.
Beispiele
Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden anhand von Beispielen genauer beschrieben.
(Beispiel 1)
(Herstellung des Tintensets 101)

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

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.
[Tabelle 14]
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.
[Tabelle 15]
[Tabelle 16]
[Tabelle 17]
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.

Die erhaltenen Ergebnisse sind in den Tabellen 18 und 19 angegeben.
In den Tabellen 18 und 19 bedeutet "O" "gut", und "X" bedeutet "schlecht".
[Tabelle 18]
[Tabelle 19]
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.
(Beispiel 2)
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.
(Beispiel 3)
[Herstellung des Tintensets 201]
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.
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.
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.
[Tabelle 20]
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.
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.
Als Vergleichstintenset mit einem wasserlöslichen Farbstoff wurde das in der Tabelle 19 angegebene Tintenset 167 verwendet.
[Tabelle 21]
[Tabelle 22]
[Tabelle 23]
[Tabelle 24]
[Tabelle 25]
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.
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".
[Tabelle 26]
[Tabelle 27]
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.
(Beispiel 4)
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.
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.

Claims

Tintenzusammensetzung für die Tintenstrahlaufzeichnung, 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 R¹⁰¹ und R¹⁰² 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; R¹⁰³ 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 R¹⁰¹ und R¹⁰², das Paar R¹⁰² und R¹⁰³ und/oder das Paar R¹⁰³ und R¹⁰¹ miteinander verbunden sein kann, um einen 5-, 6- oder 7-gliedrigen Ring zu bil den, 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, 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=, 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 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 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 Carb amoylgruppe, eine Alkylsulfonylgruppe, eine Arylsulfonylgruppe oder eine Sulfamoylgruppe, wobei diese Gruppen weiterhin substituiert sein können, oder das Paar R¹ und R⁵ oder das Paar R⁵ und R⁶ 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 R¹⁰¹ und R¹⁰² die gleiche Bedeutung wie zuvor beschrieben haben und R¹¹¹ bis R¹¹³ haben die gleiche Bedeutung wie R¹⁰¹.
Tintenzusammensetzung für die Tintenstrahlaufzeichnung nach Anspruch 1, wobei A in der Formel (A-1) durch eine der folgenden Formeln (a) bis (f) dargestellt wird:

worin R⁷ bis R²⁰ 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 bedeuten, wobei diese Gruppen weiterhin substituiert sein können.
Tintenzusammensetzung für die Tintenstrahlaufzeichnung nach Anspruch 1, wobei der Farbstoff, der durch die Formel (A-1) dargestellt wird, ein wasserlöslicher Farbstoff ist, und wobei die Tintenzusammensetzung hergestellt wird: durch Lösen des Farbstoffes in dem wässrigen Medium und/oder durch Dispergieren des Farbstoffes in dem wässrigen Medium.
Tintenzusammensetzung für die Tintenstrahlaufzeichnung nach Anspruch 1, wobei der Farbstoff, der durch die Formel (A-1) dargestellt wird, ein öllöslicher Farbstoff ist, und wobei die Tintenzusammensetzung hergestellt wird: durch Lösen des Farbstoffes in einem hochsiedenden organischen Lösungsmittel und Dispergieren des organischen Lösungsmittels, in dem der Farbstoff gelöst wurde, in dem wässrigen Medium.
Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren, umfassend: das Herstellen eines Bildempfangsmaterials, umfassend einen Träger und eine Bildempfangsschicht mit weißen anorganischen Pigmentteilchen; und das Aufsprühen der Tintenzusammensetzung nach Anspruch 1 auf das Bildempfangsmaterial entsprechend einem Aufzeichnungssignal.