DE60309180T2

DE60309180T2 - Tinte für tintenstrahldruck, tintensatz für tintenstrahldruck sowie tintenstrahldruckverfahren

Info

Publication number: DE60309180T2
Application number: DE2003609180
Authority: DE
Inventors: Ltd. Yoshiharu Fuji Photo Film Co. Minami-Ashigara-shi Yabuki; Toshiki Minami-Ashigara-shi FUJIWARA; Toru Minami-Ashigara-shi Kanagawa Harada; Tomohiro Minami-Ashigara-shi CHINO
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2002-08-12
Filing date: 2003-08-11
Publication date: 2007-02-01
Anticipated expiration: 2023-08-12
Also published as: US7281788B2; EP1534789B1; KR100752972B1; US20060164483A1; DE60309180D1; JP2004075742A; ATE342943T1; CN1675323A; EP1534789A1; AU2003248479A1; WO2004016699A1; CN100526397C; KR20050026562A; JP4213922B2

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung einer Tinte für die Tintenstrahlaufzeichnung, die einen Azofarbstoff enthält, zur Erzeugung eines Farbbildes mit einer verbesserten Beständigkeit gegenüber Ozongas.
Stand der Technik
Die meisten Materialien, die in den letzten Jahren für die Aufzeichnung von Bildern verwendet wurden, waren Materialien für die Erzeugung von Farbbildern. Genauer gesagt, es wurden hauptsächlich Aufzeichnungsmaterialien für die Tintenstrahlaufzeichnung, Aufzeichnungsmaterialien für das Übertragen von Bildern unter dem Einfluss von Wärme, Aufzeichnungsmaterialien für die Elektrophotographie, photographische Silberhalogenidmaterialien für die Bildübertragung, Drucktinten, Schreibgeräte usw. verwendet.
In diesen Materialien für die Aufzeichnung von Farbbildern werden färbende Bestandteile (Farbstoffe oder Pigmente) der drei Primärfarben verwendet, um unter Anwendung der sogenannten "subtraktiven Farbmischung" Farbbilder mit einer Vielzahl von Farbtönen (d. h. Vollfarbbilder) wiederzugeben oder zu erzeugen; es gibt bis jetzt jedoch keine Farbstoffe, die geeignete Absorptionseigenschaften aufweisen, so dass sie die Realisierung eines bevorzugten Farbreproduktionsbereiches ermöglichen, und die ausreichend beständig gegenüber verschiedensten Einflüssen während deren Verwendung sind, und folglich besteht ein Bedarf an Farbstoffen mit verbesserten Eigenschaften.
In letzter Zeit wurden vermehrt Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren angewandt, da die verwendeten Materialien billig sind, die Aufzeichnung innerhalb kurzer Zeit durchgeführt werden kann, die verwendeten Aufzeichnungsvorrichtungen leise arbeiten und die Farbaufzeichnung einfach durchgeführt werden kann.
Beispiele für die Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren umfassen kontinuierliche Verfahren, bei denen Flüssigkeitströpfchen kontinuierlich versprüht werden, und on-demand-Verfahren, bei denen Flüssigkeitströpfchen in Abhängigkeit von Signalen entsprechend einer Bildinformation versprüht werden, und Beispiele für die Verfahren zum Versprühen einer Tinte umfassen ein Verfahren, bei dem Flüssigkeitströpfchen unter Verwendung eines piezoelektrischen Elements, das einen Druck erzeugt, versprüht werden; ein Verfahren, bei dem Flüssigkeitströpfchen durch Blasen, die infolge von Wärme in der Tinte gebildet wurden, versprüht werden; ein Verfahren, bei dem Ultraschall angewandt wird; und ein Verfahren, bei dem Flüssigkeitströpfchen durch elektrostatische Kräfte versprüht werden. Beispiele für die Tinten für die Tintenstrahlaufzeichnung umfassen wässrige Tinten, ölige Tinten und feste Tinten (Heißschmelztinten).
Die färbenden Bestandteile für Tinten für die Tintenstrahlaufzeichnung müssen gut in einem Lösungsmittel gelöst oder dispergiert werden können; sie müssen einen Ausdruck mit einer hohen Dichte erzeugen können; sie müssen einen geeigneten Farbton aufweisen; sie müssen beständig gegenüber Licht, Wärme und reaktiven Gasen (wie z. B. NO_x, oxidierenden Gasen (wie z. B. Ozon) sowie SO_x) aus der Umgebung sein; sie müssen eine hervorragende Beständigkeit gegenüber Wasser und Chemikalien haben; sie müssen hervorragend auf einem Bildempfangsmaterial fixiert werden können, ohne dass ein Ausbluten der Farbe auftritt; sie müssen zur Herstellung einer Tinte mit einer hervorragenden Beständigkeit geeignet sein; sie müssen extrem rein sein und dürfen nicht giftig sein; und sie müssen kostengünstig erhältlich sein. Es ist jedoch extrem schwierig, färbende Bestandteile zu entwickeln, die alle diese Anforderungen erfüllen. Es besteht deshalb insbesondere ein Bedarf an färbenden Bestandteilen, die eine hervorragende Reproduktion der drei Primärfarben ermöglichen, die beständig gegenüber Licht, Feuchtigkeit und Wärme sind, die das Drucken auf einem Bildempfangsmaterial mit einer Tintenempfangsschicht, die weiße poröse anorganische Pigmentteilchen enthält, ermöglichen, und die beständig gegenüber oxidierenden Gasen, wie z. B. Ozon, aus der Umgebung sind.
Bisher wurden hauptsächlich Azofarbstoffe mit einem Kupplungsbestandteil, abgeleitet von einer Phenolverbindung, einer Naphtholverbindung oder einer Anilinverbindung, als Farbstoffe verwendet. Diese Farbstoffe haben jedoch eine unzureichende Beständigkeit gegenüber oxidierenden Gasen, wie z. B. Ozon.
Die Veröffentlichung US-A-2002/096086 beschreibt eine Drucktinte, die eine Azoverbindung enthält. Die Veröffentlichungen EP-A-1209208, WO-A-02/38549, US-A-2002/049310, EP-A-1182050, JP-A-2001-098179, US-B-6187084 und EP-A-1048701 beschreiben die Verwendung von Tinten für die Tintenstrahlaufzeichnung, die einen Azofarbstoff enthalten, für die Erzeugung eines Bildes mit einer verbesserten Beständigkeit gegenüber Licht.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung untersuchten die Reaktionen verschiedenster Azofarbstoffe mit Ozon und fanden dabei heraus, dass Azofarbstoffe, die kaum mit Ozon reagieren, die folgenden gemeinsamen Merkmale haben:

(i) Farbstoffe vom Hydrazo-Typ reagieren leicht mit Ozon, während Farbstoffe vom Azo-Typ kaum mit Ozon reagieren; und
(ii) wenn ein Wasserstoffatom in der α-Position einer mit einer Alkylgruppe substituierten Heteroatomgruppe, wie z. B. einer Aminogruppe oder einer Ethergruppe, die als auxochrome Gruppe dient, vorliegt, reagiert der Farbstoff leicht mit Ozon.

Die mit einer Alkylgruppe substituierte Heteroatomgruppe, in der ein Wasserstoffatom in der α-Position vorliegt, ist eine Gruppe, die dem Substituenten -X-CHRR' in der folgenden Formel (2) entspricht:
In der Formel (2) haben A und B jeweils die gleiche Bedeutung wie in der im Folgenden beschriebenen Formel (1), X ist ein Stickstoffatom oder ein Sauerstoffatom, das an den Ring B in einer konjugierten Position bezüglich der Azogruppe gebunden ist, und R und R', die gleich oder verschieden sein können, bedeuten jeweils ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe, eine Arylgruppe oder eine heterocyclische Gruppe.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung fanden ebenfalls heraus, dass:

(iii) der Azofarbstoff kaum mit Ozon reagiert, wenn er eine elektronenanziehende Gruppe enthält.

Auf der Grundlage dieser Entdeckungen entwickelten die Erfinder der vorliegenden Erfindung einen Azofarbstoff mit einer spezifischen Struktur, der keine Hydroxygruppe (einschließlich einer Enolgruppe, d. h. eine tautomere Gruppe einer Ketongruppe) in der konjugierten Position bezüglich der Azogruppe, was zu der Bildung eines Farbstoffes vom Hydrazo-Typ führen würde, enthält, der kein Wasserstoffatom in der α-Position, wie in der Formel (2) angegeben, enthält, und der bevorzugt eine elektronenanziehende Gruppe enthält; die vorliegende Erfindung wurde auf der Grundlage dieser Entwicklung gemacht.
Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung einer Tinte für die Tintenstrahlaufzeichnung zur Erzeugung eines Farbbildes mit einer verbesserten Beständigkeit gegenüber Ozongas, wobei die Tinte mindestens eine Verbindung enthält, ausgewählt aus den Azofarbstoffen, die durch die folgende Formel (1) dargestellt werden: A-N=N-B worin A und B jeweils unabhängig voneinander eine aromatische Gruppe oder eine 5- oder 6-gliedrige ungesättigte heterocyclische Gruppe bedeuten, mit der Maßgabe, dass ein Substituent, der in einer konjugierten Position, bezogen auf die Azogruppe, an einen der Ringe A und B gebunden ist, die folgenden Bedingungen (a) bis (c) erfüllt:

(a) der Substituent ist keine Hydroxygruppe,
(b) wenn der Substituent eine Aminogruppe ist, enthält die Aminogruppe kein Wasserstoffatom in der α-Position, und
(c) wenn der Substituent eine Ethergruppe ist, enthält die Ethergruppe kein Wasserstoffatom in der α-Position.

Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Wenn die Azoverbindung der Formel (1) verwendet wird, wird nicht nur die Reaktivität gegenüber Ozon unterdrückt, sondern auch die Beständigkeit gegenüber Licht verbessert. Genauer gesagt, wenn eine Tinte für die Erzeugung eines Vollfarbbildes, die den Azofarbstoff enthält, verwendet wird, wird verhindert, dass sich der Farbton des Bildes unter dem Einfluss von Ozon oder Licht verändert, und es wird ein qualitativ hochwertiges Vollfarbbild erhalten. Selbst wenn Tinten mit unterschiedlicher Farbdichte verwendet werden, um die Farbreproduktion zu verbessern, tritt kein Problem hinsichtlich der Beständigkeit der Tinten mit einem helleren Farbton auf. Zusätzlich wird die Beständigkeit der Tinte gegenüber Oxidationsmitteln verbessert, so dass das Handelsprodukt eine längere Haltbarkeit hat.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden genau beschrieben.
[Azofarbstoff]
Der Azofarbstoff, der entsprechend der vorliegenden Erfindung verwendet wird, wird durch die folgende Formel (1) dargestellt.
Formel (1):

A-N=N-B worin A und B jeweils unabhängig voneinander eine aromatische Gruppe oder eine 5- oder 6-gliedrige ungesättigte heterocyclische Gruppe bedeuten, mit der Maßgabe, dass der Substituent, der in einer konjugierten Position, bezogen auf die Azogruppe, an einen der Ringe A und B gebunden ist, die folgenden Bedingungen (a) bis (c) erfüllt:

Die aromatische Gruppe, die durch A und B dargestellt wird, ist eine Arylgruppe oder eine substituierte Arylgruppe. Die Arylgruppe ist bevorzugt eine Phenylgruppe oder eine Naphthylgruppe und besonders bevorzugt eine Phenylgruppe. Die Anzahl an Kohlenstoffatomen in der aromatischen Gruppe liegt bevorzugt im Bereich von 6 bis 20 und besonders bevorzugt im Bereich von 6 bis 16.
Die 5- oder 6-gliedrige ungesättigte heterocyclische Gruppe kann substituiert sein. Beispiele für die ungesättigten heterocyclischen Ringe umfassen einen Thiophenring, einen Furanring, einen Pyrrolring, einen Thiazolring, einen Oxazolring, einen Imidazolring, einen Isothiazolring, einen Isoxazolring, einen Pyrazolring, einen Thiadiazolring, einen Oxadiazolring, einen Triazolring, einen Pyridnring, einen Pyridazinring, einen Pyrimidinring und einen Pyrazinring. Ein Thiazolring, ein Isothiazolring, ein Pyrazolring, ein Thiadiazolring, ein Triazolring, ein Pyridinring und ein Pyrazinring sind bevorzugt, ein Isothiazolring, ein Pyrazolring, ein Thiadiazolring und ein Pyridnring sind besonders bevorzugt, und ein Pyrazolring, ein 1,2,4-Thiadiazolring, ein 1,3,4-Thiadiazolring und ein Pyridinring sind ganz besonders bevorzugt.
Die Substituenten des ungesättigten heterocyclischen Rings können miteinander verbunden sein, um mit dem Kohlenwasserstoffring oder dem ungesättigten heterocyclischen Ring einen kondensierten Ring zu bilden. Der kondensierte Ring kann substituiert sein. Im Fall eines Stickstoff enthaltenden ungesättigten heterocyclischen Rings kann das Stickstoffatom ein quaternäres Stickstoffatom sein. In Fall eines ungesättigten heterocyclischen Rings, der eine tautomere Form bilden kann, umfasst der Ring alle tautomeren Formen, selbst wenn nur eine der tautomeren Formen beschrieben wird.
Es ist bevorzugt, dass mindestens eine der Gruppen A und B ein ungesättigter heterocyclischer Ring ist, und es ist besonders bevorzugt, dass beide Gruppen ungesättigte heterocyclische Ringe sind.
Die konjugierte Position an den Ringen A und B, bezogen auf die Azogruppe, bedeutet z. B. eine ortho- oder para-Position, wenn A und B eine Phenylgruppe bedeuten. Wenn A und B keine Phenylgruppen sind, bedeutet die konjugierte Position die entsprechende Position wie im Fall einer Phenylgruppe, d. h. eine Position, in der ein einzelnes Elektronenpaar des Heteroatoms mit der Azogruppe konjugieren kann, wenn die auxochrome Gruppe substituiert ist.
Wenn die auxochrome Gruppe eine Aminogruppe ist, ist die Aminogruppe eine Aminogruppe, die kein Wasserstoffatom in der α-Position enthält. Spezifische Beispiele dafür umfassen eine unsubstituierte Aminogruppe und eine Aminogruppe, die mit einer ter tiären Alkylgruppe, einer Arylgruppe oder einer heterocyclischen Gruppe substituiert ist. Bevorzugt sind eine Arylaminogruppe, eine Diarylaminogruppe, eine Heterylaminogruppe und eine Arylheterylaminogruppe.
Wenn die auxochrome Gruppe eine Ethergruppe ist, ist die Ethergruppe eine Ethergruppe, die kein Wasserstoffatom in der α-Position enthält. Spezifische Beispiele dafür umfassen eine Aryloxygruppe und eine Heteryloxygruppe, wobei eine Aryloxygruppe bevorzugt ist.
Wenn der Farbstoff ein wasserlöslicher Farbstoff ist, ist es bevorzugt, dass der Farbstoff mit einer ionischen hydrophilen Gruppe substituiert ist. Beispiele für die ionischen hydrophilen Gruppen, die die Substituenten sein können, umfassen eine Sulfogruppe, eine Carboxygruppe, eine Phosphonogruppe und eine quaternäre Ammoniumgruppe. Bevorzugte ionische hydrophile Gruppen sind eine Carboxygruppe, eine Phosphonogruppe und eine Sulfogruppe, wobei eine Carboxygruppe und eine Sulfogruppe besonders bevorzugt sind. Die Carboxygruppe, die Phosphonogruppe und die Sulfogruppe können jeweils in Form eines Salzes vorliegen, und Beispiele für die Gegenionen, die die Salze bilden, umfassen ein Ammoniumion, ein Alkalimetallion (wie z. B. ein Lithiumion, ein Natriumion oder ein Kaliumion) und ein organisches Kation (wie z. B. ein Tetramethylammoniumion, ein Tetramethylguanidiniumion oder ein Tetramethylphosphoniumion).
Die Gruppen A und B können substituiert sein, vorausgesetzt, dass die Bedingungen (a) bis (c) erfüllt werden, und Beispiele für spezifische Substituenten umfassen eine Azogruppe, ein Halogenatom, eine Alkylgruppe (einschließlich einer Cycloalkylgruppe), eine Alkenylgruppe (einschließlich einer Cycloalkenylgruppe), 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 Alkylsulfonylaminogruppe, eine Arylsulfonylaminogruppe, eine Mercaptogruppe, eine Alkylthiogruppe, eine Arylthiogruppe, eine heterocyclische Thiogruppe, eine Sulfamoylgruppe, eine Sulfogruppe, eine Alkylsulfinylgruppe, eine Aryl sulfinylgruppe, eine Alkylsulfonylgruppe, eine Arylsulfonylgruppe, eine Acylgruppe, eine Aryloxycarbonylgruppe, eine Alkoxycarbonylgruppe, eine Carbamoylgruppe, eine Arylazogruppe, eine heterocyclische Azogruppe, eine Imidogruppe, eine Phosphinogruppe, eine Phosphonogruppe, eine Phosphinylgruppe, eine Phosphinyloxygruppe, eine Phosphinylaminogruppe und eine Silylgruppe. Bevorzugt sind ein Halogenatom, eine heterocyclische Gruppe, eine Cyanogruppe, eine Nitrogruppe, eine Carboxygruppe, eine Acyloxygruppe, eine Carbamoyloxygruppe, eine Alkoxycarbonyloxygruppe, eine Aryloxycarbonyloxygruppe, eine Sulfamoylgruppe, eine Sulfogruppe, eine Alkylsulfinylgruppe, eine Arylsulfinylgruppe, eine Alkylsulfonylgruppe, eine Arylsulfonylgruppe, eine Acylgruppe, eine Aryloxycarbonylgruppe, eine Alkoxycarbonylgruppe, eine Carbamoylgruppe, eine Imidogruppe, eine Phosphorylgruppe, eine Phosphonogruppe, eine Phosphinoylgruppe, eine Phosphonylgruppe, eine Phosphinoyloxygruppe und eine Phosphinoylaminogruppe. Wenn der Substituent eine Azogruppe ist, ist der Farbstoff der Formel (1) ein Disazofarbstoff, ein Trisazofarbstoff oder dgl., und solch ein Farbstoff wird bevorzugt als schwarzer Farbstoff verwendet.
Der Substituent ist bevorzugt eine elektronenanziehende Gruppe und besonders bevorzugt ein Substituent mit einem σp-Wert von 0,40 oder mehr. Beispiele für die Substituenten mit einem σp-Wert von 0,40 oder mehr umfassen eine Cyanogruppe, eine Nitrogruppe, eine Carboxygruppe, eine Sulfamoylgruppe, eine Alkylsulfinylgruppe, eine Arylsulfinylgruppe, eine Alkylsulfonylgruppe, eine Arylsulfonylgruppe, eine Acylgruppe, eine Aryloxycarbonylgruppe, eine Alkoxycarbonylgruppe, eine Carbamoylgruppe, eine Imidogruppe, eine Phosphonogruppe, eine Phosphorylgruppe, eine Alkylgruppe, die mit einer elektronenanziehenden Gruppe substituiert ist (wie z. B. eine Trihalogenmethylgruppe, eine Perfluoralkylgruppe, eine Dicyanomethylgruppe oder eine Iminomethylgruppe), eine Alkenylgruppe, die mit einer elektronenanziehenden Gruppe substituiert ist (wie z. B. eine Tricyanovinylgruppe) und eine Gruppe, die ein quaternäres Salz bildet (wie z. B. eine Sulfoniumgruppe, eine Ammoniumgruppe oder eine Phosphoniumgruppe). Von diesen funktionellen Gruppen können die, die ein Wasserstoffatom enthalten, weiterhin mit den zuvor beschriebenen Substituenten substituiert sein. Beispiele für solche substituierten Gruppen umfassen eine Alkylcarbonylaminosulfonylgruppe, eine Arylcarbonylaminosulfonylgruppe, eine Alkylsulfonylaminocarbonylgruppe und eine Arylsulfonylaminocarbonylgruppe.
Die Substituenten des heterocyclischen Rings können miteinander verbunden sein, um mit dem heterocyclischen Ring einen kondensierten Ring zu bilden, und der kondensierte Ring kann weiterhin substituiert sein.
Die elektronenanziehende Gruppe wird bevorzugt in das Grundgerüst des Farbstoffes eingebracht, um das Oxidationspotential edler zu machen, so dass die Reaktivität gegenüber Ozon, das eine elektrophile Verbindung ist, verringert wird. Das Oxidationspotential des Farbstoffes beträgt bevorzugt 1,0 V oder mehr. Der σp-Wert ist ein Wert, der entsprechend der Hammett-Regel bestimmt wird und der die elektronenanziehenden oder elektronenabgebenden Eigenschaften eines Substituenten beschreibt, und die Reaktivität gegenüber Ozon kann verringert werden, wenn ein Substituen mit einem großen σp-Wert in den Farbstoff eingebracht wird, wie z. B. eine Nitrogruppe, eine Cyanogruppe, eine Sulfinylgruppe, eine Sulfonylgruppe oder eine Sulfamoylgruppe.
Die Hammett-Substituentenkonstante σp wird im Folgenden kurz beschrieben. Die Hammett-Regel ist eine Regel, die im Jahr 1935 von L.P. Hammett entwickelt wurde und die den Effekt von Substituenten bei der Reaktionen von Benzolderivaten oder die Gleichgewichtszustände solcher Reaktionen beschreibt. Die Substituentenkonstanten entsprechend der Hammett-Regel sind die Konstanten σp und σm, und diese Konstanten werden in der Literatur genau beschrieben, wie z. B. in der Veröffentlichung von J.A. Dean (Übersetzer), Lange's Handbook of Chemistry, 12. Auflage, McGraw-Hill (1979), sowie in der Veröffentlichung Kagakuno Ryoiki (Chemistry Region), Sonderausgabe, Nr. 122, Seiten 96 bis 103, Nankodo (1979).
Die Reaktivität gegenüber Ozon kann weiterhin verringert werden, wenn, zusätzlich zu den zuvor beschriebenen Substituenten, eine große Anzahl an Atomen mit einer hohen Elektronegativität in die chromophore Gnuppe eingebracht wird.
Folglich kann die Reaktivität gegenüber Ozon weiterhin verringert werden, wenn z. B. ein ungesättigter heterocyclischer Ring, anstelle einer Arylgruppe, in die chromophore Gruppe eingebracht wird.
Beispiele für die Heteroatome mit einer hohen Elektronegativität umfassen ein Stickstoffatom, ein Sauerstoffatom und ein Schwefelatom. Ein Stickstoffatom ist bevorzugt.
Folglich ist der Azofarbstoff, der entsprechend der vorliegenden Erfindung verwendet wird, bevorzugt ein Farbstoff, dessen chromophore Gruppe ein Heteroatom enthält, oder ein Farbstoff, der einen ungesättigten heterocyclischen Ring oder eine elektronenanziehende Gruppe enthält.
Der elektronenanziehende Substituent ist bevorzugt ein Substituent mit einem Hammett-Wert σp von 0,4 oder mehr, besonders bevorzugt 0,45 oder mehr und ganz besonders bevorzugt 0,50 oder mehr. Wenn die Substituenten der chromophoren Gruppe eine Vielzahl von elektronenanziehenden Gruppen umfassen, beträgt die Summe der σp-Werte der Substituenten bevorzugt 0,50 oder mehr, besonders bevorzugt 0,60 oder mehr und ganz besonders bevorzugt 0,70 oder mehr. Spezifische Beispiele für elektronenanziehende Gruppen mit einem σp-Wert von 0,40 oder mehr werden in der Veröffentlichung von J.A. Dean (Übersetzer), Lange's Handbook of Chemistry, 12. Auflage, McGraw-Hill (1979), sowie in der Veröffentlichung Kagakuno Ryoiki (Chemistry Region), Sonderausgabe, Nr. 122, Seiten 96 bis 103, Nankodo (1979), beschrieben.
Der Farbstoff, der entsprechend der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann jeder Farbstoff der Formel (1) sein, unabhängig davon, welchen Farbton der Farbstoff hat. Der Azofarbstoff wird bevorzugt als Magentafarbstoff, als schwarzer Farbstoff oder als gelber Farbstoff verwendet. Wenn der Farbstoff ein Farbstoff vom Disazo-Typ oder ein Farbstoff vom Trisazo-Typ ist, wird der Farbstoff bevorzugt als schwarzer Farbstoff verwendet.
Wenn entsprechend der vorliegenden Erfindung ein Vollfarbbild erzeugt wird, wird ein Tintenset verwendet, das mindestens eine Gelbtinte mit einem Gelbfarbstoff, mindestens eine Magentatinte mit einem Magentafarbstoff und mindestens eine Cyantinte mit einem Cyanfarbstoff umfasst. Es ist bevorzugt, dass mindestens einer der Farbstoffe ein Azofarbstoff der Formel (1) ist, und es ist besonders bevorzugt, dass die Gelbtinte und/oder die Magentatinte den Azofarbstoff der Formel (1) enthält. Es ist ganz besonders bevorzugt, dass alle Tinten den Azofarbstoff der Formel (1) enthalten. Die schwarze Tinte kann ebenfalls einen Azofarbstoff der Formel (1) enthalten, aber es ist bevorzugt, dass die schwarze Tinte einen Ruß enthält, der ohne die Verwendung eines Dispergiermittels dispergiert werden kann, beschrieben in der Veröffentlichung JP-A-2001- 89688 (der Ausdruck "JP-A", der hier verwendet wird, bedeutet eine "Veröffentlichung einer ungeprüften japanischen Patentanmeldung").
Erfindungsgemäß ist es bevorzugt, dass ein Phthalocyaninfarbstoff als Cyanfarbstoff in Kombination mit dem erfindungsgemäß verwendeten Azofarbstoff verwendet wird, da in diesem Fall eine Entfärbung des Bildes deutlich verringert werden kann, und es ist besonders bevorzugt, dass ein Cyanfarbstoff der folgenden Formel (3) verwendet wird:
worin Y₁₁ bis Y₁₄ jeweils unabhängig voneinander eine elektronenanziehende Gruppe mit einem σp-Wert von 0,40 oder mehr bedeuten, Y₁₁ bis Y₁₈ sind jeweils unabhängig voneinander einwertige Substituenten, bevorzugt Wasserstoffatome, M ist ein Wasserstoffatom, ein Metall oder ein Oxid, ein Hydroxid oder ein Halogenid dieses Metalls, und a₁₁ bis a₁₄ bedeuten jeweils unabhängig voneinander 1 oder 2.
Wenn der Farbstoff ein wasserlöslicher Farbstoff ist, ist es bevorzugt, dass der Farbstoff eine ionische hydrophile Gruppe als Substituent in den Positionen X₁₁ bis X₁₄ oder in den Positionen Y₁₁ bis Y₁₈ enthält. Beispiele für die ionischen hydrophilen Gruppen, die Substituenten sein können, umfassen die zuvor beschriebenen Gruppen.
Beispiele für bevorzugte Farbstoffe, die entsprechend der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, sind im Folgenden angegeben.
Die folgenden Tabellen geben spezifische Beispiele für die Paare (X₁, X₂), (Y₁₁, Y₁₂), (Y₁₃, Y₁₄), (Y₁₅, Y₁₆) und (Y₁₇, Y₁₈) an, wobei die Paare unabhängig voneinander und in beliebiger Reihenfolge angegeben sind.
In den folgenden Tabellen sind Beispiele für die Positionen der Substituenten (R₁) und (R₂) angegeben, wobei der Farbstoff in der β-Position substituiert ist.
[Tinte für die Tintenstrahlaufzeichnung]
Die Tinte für die Tintenstrahlaufzeichnung kann hergestellt werden, indem der zuvor beschriebene Farbstoff in einem lipophilen oder wässrigen Medium gelöst und/oder dispergiert wird. Ein wässriges Medium wird bevorzugt verwendet. Die Tinte kann auch andere Additive enthalten, vorausgesetzt, dass diese Additive die erfindungsgemäßen Effekte nicht nachteilig beeinflussen. Beispiele für solche Additive umfassen gewöhnlich verwendete und bekannte Additive, wie z. B. Mittel, die ein Austrocknen der Tinte verhindern (Feuchthaltemittel), Mittel, die ein Verblassen der Farbe verhindern, Emulsionsstabilisatoren, Mittel, die das Eindringen der Tinte in ein Aufzeichnungsmedium unterstützen, UV-Absorber, antiseptische Mittel, Mittel gegen Schimmelbildung, Mittel zum Einstellen des pH-Wertes, Mittel zum Einstellen der Oberflächenspannung, Mittel, die eine Schaumbildung unterdrücken bzw. verhindern, Mittel zum Einstellen der Viskosität, Dispergiermittel, Dispersionsstabilisatoren, Korrosionsschutzmittel und Komplexbildner. Wenn die Tinte eine wässrige Tinte ist, können diese Additive direkt zu der Tintenlösung gegeben werden. Wenn die Tinte eine Dispersion eines öllöslichen Farbstoffes umfasst, werden diese Additive gewöhnlich nach der Herstellung der Dispersion des Farbstoffes zu der Dispersion gegeben, aber die Additive können auch während der Herstellung zu der öligen Phase oder zu der wässrigen Phase gegeben werden.
Das Mittel, das ein Austrocknen der Tinte verhindert, wird bevorzugt verwendet, um ein Austrocknen der Tinte für die Tintenstrahlaufzeichnung zu verhindern, was zu einem Verstopfen der Düsen des Tintenstrahldruckkopfes führen würde.
Das Mittel, das ein Austrocknen der Tinte verhindert, ist bevorzugt ein wasserlösliches organisches Lösungsmittel mit einem Dampfdruck, der geringer als der 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 und Trimethylolpropan; niedere Alkylether von mehrwertigen Alkoholen, wie z. B. Ethylenglycolmonomethylether oder Ethylenglycolmonoethylether, Diethylenglycolmonomethylether oder Diethylenglycolmonoethylether, und Triethylenglycolmonoethylether oder Triethylenglycolmonobutylether; heterocyclische Verbindungen, wie z. B. 2-Pyrrolidon, N-Methyl-2-pyrrolidon, 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon und N-Ethylmorpholin; Schwefel enthaltende Verbindungen, wie z. B. Sulfolan, Dimethylsulfoxid und 3-Sulfolen; polyfunktionelle Verbindungen, wie z. B. Diacetonalkohol und Diethanolamin; und Harnstoffderivate. Mehrwertige Alkohole, wie z. B. Glycerin oder Diethylenglycol, werden bevorzugt verwendet. Das Mittel, das ein Austrocknen der Tinte verhindert, kann einzeln oder in Form eines Gemisches von verschiedenen Mitteln, die ein Austrocknen der Tinte verhindern, verwendet werden. Die Menge an Mittel, das ein Austrocknen der Tinte verhindert, in der Tinte liegt bevorzugt im Bereich von 10 bis 50 Gew.%.
Das Mittel, das das Eindringen der Tinte in ein Aufzeichnungsmedium unterstützt, wird bevorzugt verwendet, um das Eindringen der Tinte für die Tintenstrahlaufzeichnung in Papier zu unterstützen. Beispiele für die Mittel, die das Eindringen der Tinte in ein Aufzeichnungsmedium unterstützen und die entsprechend der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, umfassen Alkohole, wie z. B. Ethanol, Isopropanol, Butanol, Di(Tri)ethylenglycolmonobutylether oder 1,2-Hexandiol, sowie Natriumlaurylsulfat oder Natriumoleat und andere nichtionische oberflächenaktive Mittel. Das Mittel, das das Eindringen der Tinte in ein Aufzeichnungsmedium unterstützt, zeigt ausreichende Effekte, wenn es in der Tinte in einer Menge im Bereich von 5 bis 30 Gew.% enthalten ist. Das Mittel, das das Eindringen der Tinte in ein Aufzeichnungsmedium unterstützt, wird bevorzugt in solch einer Menge verwendet, dass kein Ausbluten der Farbe auftritt und die Tinte nicht durch das Aufzeichnungsmedium hindurchdringt.
Der UV-Absorber wird verwendet, um die Beständigkeit eines Bildes zu verbessern. Beispiele für die UV-Absorber, die entsprechend der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, umfassen die Verbindungen auf der Basis von Benzotriazol, beschrieben in den Veröffentlichungen JP-A-58-185677, JP-A-61-190537, JP-A-2-782, JP-A-5-197075 und JP-A-9-34057, die Verbindungen auf der Basis von Benzophenon, beschrieben in den Veröffentlichungen JP-A-46-2784 und JP-A-5-194483 sowie im US-Patent Nr. 3214463, die Verbindungen auf der Basis von Zimtsäure, beschrieben in den Veröffentlichungen JP-B-48-30402 (der Ausdruck "JP-B", der hier verwendet wird, bedeutet eine Veröffentlichung eines geprüften japanischen Patents), JP-B-56-21141 und JP-A-10-88106, die Verbindungen auf der Basis von Triazin, beschrieben in den Veröffentlichungen JP-A-4-298503, JP-A-8-53427, JP-A-8-239368, JP-A-10-182621 und JP-T-8-501291 (der Ausdruck "JP-T", der hier verwendet wird, bedeutet eine Veröffentlichung einer japanischen Übersetzung einer PCT-Patentanmeldung), die Verbindun gen, die in der Veröffentlichung Research Disclosure Nr. 24239 beschrieben werden, und Verbindungen, die UV-Licht absorbieren und Fluoreszenzlicht emittieren, d. h. sogenannte "Fluoreszenzaufheller", wie z. B. Verbindungen auf der Basis von Stilben oder Verbindungen auf der Basis von Benzoxazol.
Das Mittel, das ein Verblassen der Farbe verhindert, wird verwendet, um die Beständigkeit eines Bildes zu verbessern. Beispiele für die Mittel, die ein Verblassen der Farbe verhindern und die entsprechend der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, umfassen verschiedenste organische Verbindungen und Metallkomplexe. Beispiele für die organischen Verbindungen, die ein Verblassen der Farbe verhindern, umfassen Hydrochinone, Alkoxyphenole, Dialkoxyphenole, Phenole, Aniline, Amine, Indane, Chromane, Alkoxyaniline und heterocyclische Verbindungen. Beispiele für die Metallkomplexe, die ein Verblassen der Farbe verhindern, umfassen Nickelkomplexe und Zinkkomplexe. Spezifische Beispiele für die Mittel, die ein Verblassen der Farbe verhindern, umfassen die Verbindungen, die in den Patenten beschrieben werden, die in der Veröffentlichung Research Disclosure Nr. 17643 (in den Absätzen VII-I bis VII-J) aufgeführt werden, und die Verbindungen, die in den Veröffentlichungen Research Disclosure Nr. 15162, in der linken Spalte auf Seite 650 der Veröffentlichung Research Disclosure Nr. 18716, auf Seite 527 der Veröffentlichung Research Disclosure Nr. 36544, auf Seite 872 der Veröffentlichung Research Disclosure Nr. 307105 und in der Veröffentlichung Research Disclosure Nr. 15162 beschrieben werden; sowie die Verbindungen der Formeln der typischen Verbindungen und der speziellen Verbindungen, die auf den Seiten 127 bis 137 der Veröffentlichung JP-A-62-215272 beschrieben werden.
Beispiele für die Mittel gegen Schimmelbildung umfassen Natriumdehydroacetat, Natriumbenzoat, Natriumpyridinthion-1-oxid, p-Hydroxybenzoesäureethylester, 1,2-Benzisothiazolin-3-on sowie Salze davon. Es ist bevorzugt, dass die Tinte das Mittel gegen Schimmelbildung in einer Menge im Bereich von 0,02 bis 1,00 Gew.% enthält.
Beispiele für die Mittel zum Einstellen des pH-Wertes umfassen die zuvor beschriebenen Neutralisationsmittel (wie z. B. organische Basen oder anorganische alkalische Mittel). Das Mittel zum Einstellen des pH-Wertes wird verwendet, um die Beständigkeit der Tinte für die Tintenstrahlaufzeichnung zu verbessern, und es wird bevorzugt in solch einer Menge zugegeben, dass der pH-Wert der Tinte für die Tintenstrahlaufzeichnung bevorzugt im Bereich von 6 bis 10 und besonders bevorzugt im Bereich von 7 bis 10 liegt.
Beispiele für die Mittel zum Einstellen der Oberflächenspannung umfassen nichtionische, kationische und anionische oberflächenaktive Mittel. Beispiele für die oberflächenaktiven Mittel umfassen anionische oberflächenaktive Mittel, wie z. B. Fettsäuresalze, Alkylschwefelsäureestersalze, Alkylbenzolsulfonsäuresalze, Alkylnaphthalinsulfonsäuresalze, Dialkylsulfobernsteinsäuresalze, Alkylphosphorsäureestersalze, Naphthalinsulfonsäure-Formalin-Kondensate und Polyoxyethylenalkylschwefelsäureestersalze, und nichtionische oberflächenaktive Mittel, wie z. B. Polyoxyethylenalkylether, Polyoxyethylenalkylallylether, Polyoxyethylenfettsäureester, Sorbitfettsäureester, Polyoxyethylensorbitfettsäureester, Polyoxyethylenalkylamine, Glycerinfettsäureester und Oxyethylen-Oxypropylen-Blockcopolymere. Die Produkte der Serie SURFYNOL (hergestellt von Air Products & Chemicals, Inc.), die oberflächenaktive Mittel auf der Basis von Acetylen-Polyoxyethylenoxid sind, werden bevorzugt verwendet. Amphotere oberflächenaktive Mittel vom Aminoxid-Typ, wie r. B. N,N-Dimethyl-N-alkyl-aminoxide, werden ebenfalls bevorzugt verwendet. Weiterhin können die oberflächenaktiven Mittel verwendet werden, die auf den Seiten (37) und (38) der Veröffentlichung JP-A-59-157636 sowie in der Veröffentlichung Research Disclosure Nr. 308119 (1989) beschrieben werden.
Beispiele für die Mittel, die eine Schaumbildung unterdrücken bzw. verhindern, umfassen Komplexbildner, wie z. B. Fluorverbindungen oder Silikonverbindungen sowie EDTA.
Wenn der Farbstoff, der entsprechend der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ein öllöslicher Farbstoff ist, wird der Farbstoff bevorzugt in einem wässrigen Medium gelöst, indem gefärbte feine Teilchen, die den Farbstoff und ein öllösliches Polymer enthalten, in einem wässrigen Medium dispergiert werden, wie in der Veröffentlichung JP-A-11-286637 sowie in den japanischen Patentanmeldungen Nr. 2000-78491, Nr. 2000-80259 oder Nr. 2000-62370 beschrieben; oder indem der erfindungsgemäße Farbstoff, der in einem hochsiedenden organischen Lösungsmittel gelöst wurde, in einem wässrigen Medium dispergiert wird, wie in den japanischen Patentanmeldungen Nr. 2000-78454, Nr. 2000-78491, Nr. 2000-203856 oder Nr. 2000-203857 beschrieben. Bezüglich spezi fischer Verfahren zum Dispergieren des Farbstoffes in einem wässrigen Medium und der öllöslichen Polymere, der hochsiedenden organischen Lösungsmittel und der Additive, die in den Verfahren verwendet werden können, sowie der Mengen der Bestandteile, die verwendet werden, wird auf die Beschreibungen in den zuvor genannten Patentanmeldungen verwiesen. Der Farbstoff kann ebenfalls in festem Zustand direkt in Form von feinen Teilchen dispergiert werden. Beim Dispergieren kann ein Dispergiermittel oder ein oberflächenaktives Mittel verwendet werden. Beispiele für die Dispergiervorrichtungen, die entsprechend der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, umfassen einen einfachen Rührer, einen Flügelradrührer, einen in-line-Mischer, eine Mühle (wie z. B. eine Kolloidmühle, eine Kugelmühle, eine Sandmühle, einen Attritor, eine Walzenmühle oder eine Rührwerkmühle), eine Ultraschall-Dispergiervorrichtung und eine Hochdruckemulgierdispergiervorrichtung (einen Hochdruckhomogenisator, wie z. B. die handelsüblich erhältlichen Vorrichtungen Gaulin Homogenizer, Microfluidizer oder DeBEE 2000). Verfahren zur Herstellung einer Tinte für die Tintenstrahlaufzeichnung werden ebenfalls in den Veröffentlichungen JP-A-5-148436, JP-A-5-295312, JP-A-7-97541, JP-A-7-82515, JP-A-7-118584 und JP-A-11-286637 sowie in der japanischen Patentanmeldung Nr. 2000-87539 beschrieben, und diese Verfahren können ebenfalls bei der Herstellung der Tinte für die Tintenstrahlaufzeichnung angewandt werden.
Das wässrige Medium kann ein Gemisch sein, das Wasser als Hauptbestandteil und gegebenenfalls ein mit Wasser mischbares organisches Lösungsmittel enthält. Beispiele für die mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmittel 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-Pynolidon, N-Methyl-2-pynolidon, N-Vinyl-2-pynalidon, 2-Oxazolidon, 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon, Acetonitril oder Aceton). Diese mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmittel können einzeln oder in Form eines Gemisches von zwei oder mehr verschiedenen mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmitteln verwendet werden.
Es ist bevorzugt, dass der erfindungsgemäß verwendete Farbstoff in einer Menge im Bereich von 0,2 bis 10 Gewichtsteilen in der Tinte enthalten ist, bezogen auf 100 Gewichtsteile der Tinte. Die gelbe Tinte, die magentafarbene Tinte und die cyanfarbene Tinte für die Tintenstrahlaufzeichnung können jeweils zwei oder mehr verschiedene Farbstoffe in Kombination miteinander enthalten. Es ist bevorzugt, dass alle diese Farbstoffe ein Oxidationspotential von 1,0 V oder mehr haben. Wenn zwei oder mehr verschiedene Farbstoffe in Kombination miteinander verwendet werden, ist es bevorzugt, dass die Gesamtmenge an Farbstoffen innerhalb des zuvor angegebenen Bereichs liegt.
In den letzten Jahren wurden Gelb-, Magenta- und Cyantinten, die jeweils zwei oder mehr Tinten mit unterschiedlicher Farbstoffkonzentration umfassen, verwendet, um die Qualität eines Bildes zu verbessern. Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass die Farbstoffe, die in den dunkleren Tinten und in den helleren Tinten verwendet werden, alle ein Oxidationspotential haben, das edler als 1,0 V ist.
Die Viskosität der Tinte für die Tintenstrahlaufzeichnung bei 25°C liegt gewöhnlich im Bereich von 1 bis 40 mPa·s, bevorzugt im Bereich von 1 bis 30 mPa·s und besonders bevorzugt im Bereich von 1 bis 20 mPa·s. Die dynamische oder statische Oberflächenspannung der Tinte bei 25°C liegt gewöhnlich im Bereich von 20 bis 100 mN/m, bevorzugt im Bereich von 20 bis 70 mN/m und besonders bevorzugt im Bereich von 20 bis 50 mN/m. Die Viskosität und die Oberflächenspannung können durch die Zugabe verschiedenster Additive eingestellt werden, wie z. B. durch die Zugabe eines Mittels zum Einstellen der Viskosität, eines Mittels zum Einstellen der Oberflächenspannung, eines Mittels zum Einstellen des elektrischen Widerstandes, eines Filmbildungsmittels, eines UV-Absorbers, eines Antioxidationsmittels, eines Mittels, das ein Verblassen der Farbe ver hindert bzw. verzögert, eines Antischimmelmittels, eines Korrosionsschutzmittels, eines Dispergiermittels oder eines oberflächenaktiven Mittels.
Die Tinte für die Tintenstrahlaufzeichnung wird bevorzugt für die Erzeugung eines Vollfarbbildes verwendet, und für die Einstellung des Farbtons kann zusätzlich eine Tinte mit einem schwarzen Farbton verwendet werden. Beispiele für die färbenden Materialien mit einer schwarzen Farbe, die entsprechend der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, umfassen Disazo-, Trisazo- und Tetraazofarbstoffe sowie Rußdispersionen.
[Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren]
Das Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren entsprechend der vorliegenden Erfindung umfasst das Übertragen von Energie auf die Tinte für die Tintenstrahlaufzeichnung, um ein Bild auf einem beliebigen Bildempfangsmaterial zu erzeugen, und Beispiele für die Bildempfangsmaterialien umfassen Normalpapier; mit einem Harz beschichtetes Papier; Papier, das speziell für die Tintenstrahlaufzeichnung entwickelt wurde, beschrieben z. B. in den Veröffentlichungen JP-A-8-169172, JP-A-8-27693, JP-A-2-276670, JP-A-7-276789, JP-A-9-323475, JP-A-62-238783, JP-A-10-153989, JP-A-10-217473, JP-A-10-235995, JP-A-10-337947, JP-A-10-217597 oder JP-A-10-337947; Filme; Papiere, die zum Kopieren verwendet werden; Gewebe; Glas; Metalle; und Keramikmaterialien oder dgl.
Es kann zusätzlich eine Polymerlatexverbindung verwendet werden, um dem Bildempfangsmaterial einen oberflächlichen Glanz zu verleihen oder um die Wasser- und Wetterbeständigkeit des Bildes zu verbessern. Die Latexverbindung kann vor oder nach der Zugabe eines färbenden Bestandteils oder gleichzeitig mit der Zugabe eines färbenden Bestandteils zu dem Bildempfangsmaterial gegeben werden. Mit anderen Worten, die Latexverbindung kann zu dem Bildempfangspapier oder zu der Tinte gegeben werden, oder es kann eine Flüssigkeit, die nur den Polymerlatex enthält, hergestellt und verwendet werden. Diese Verfahren werden in den japanischen Patentanmeldungen Nr. 2000-363090, Nr. 2000-315231, Nr. 2000-354380, Nr. 2000-343944 und Nr. 2000-268952 beschrieben.
Die Aufzeichnungspapiere und die Aufzeichnungsfilme, die bei dem Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren als Bildempfangsmaterialien verwendet werden können, werden im Folgenden beschrieben. Die Träger für die Aufzeichnungspapiere und die Aufzeichnungsfilme können Träger sein, die aus einem chemischen Zellstoff, wie z. B. LBKP oder NBKP, aus einem mechanischen Zellstoff, wie z. B. GP, PGW, RMP, TMP, CTMP, CMP oder CGP, oder aus einem Zellstoff aus Papierabfällen, wie z. B. DIP, gegebenenfalls in Kombination mit bekannten Additiven, wie z. B. Pigmenten, Bindemitteln, Leimstoffen, Fixiermitteln, kationischen Mitteln oder Mitteln zum Erhöhen der Papierfestigkeit, hergestellt wurden, wobei die Gemische unter Verwendung einer herkömmlichen Papierherstellungsmaschine, wie z. B. einer Fourdrinier-Papierherstellungsmaschine oder einer Walzenpapierherstellungsmaschine, zu einem Papier oder Film verarbeitet wurden. Der Träger kann ebenfalls ein synthetisches Papier oder ein Kunststofffilm sein. Die Dicke des Trägers liegt bevorzugt im Bereich von 10 bis 250 μm, und das Flächengewicht des Trägers liegt bevorzugt im Bereich von 10 bis 250 g/m². Eine Tintenempfangsschicht und eine Rückseitenschicht können direkt auf dem Träger aufgebracht werden, oder eine Tintenempfangsschicht und eine Rückseitenschicht können auf dem Träger aufgebracht werden, nachdem eine Grund- bzw. Haftschicht, wie z. B. eine Schicht aus Stärke, Polyvinylalkohol oder dgl., auf dem Träger aufgebracht wurde. Der Träger kann unter Verwendung einer Kalandervorrichtung, wie z. B. eines Maschinenkalanders, eines TG-Kalanders oder eines Weichkalanders, eben gemacht werden. Ein Träger, der entsprechend der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist bevorzugt ein Papier oder ein Kunststofffilm, dessen beide Oberflächen mit einem Polyolefin (wie z. B. Polyethylen, Polystyrol, Polyethylenterephthalat, Polybuten oder einem Copolymer davon) beschichtet wurden. Es ist bevorzugt, dass das Polyolefin ein weißes Pigment (wie z. B. Titanoxid oder Zinkoxid) oder einen Farbstoff (wie z. B. Cobaltblau, Ultramarinblau oder Neodymoxid) enthält.
Die Tintenempfangsschicht, die auf dem Träger aufgebracht ist, umfasst ein Pigment und ein Bindemittel. Das Pigment ist bevorzugt ein weißes Pigment. Beispiele für die weißen Pigmente umfassen weiße anorganische 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. Das weiße Pigment, das in die Tintenempfangsschicht eingebracht wird, ist bevorzugt ein poröses anorganisches Pigment und besonders bevorzugt ein synthetisches amorphes Siliciumoxid oder dgl. mit einer großen Porenoberfläche. Das synthetische amorphe Siliciumoxid kann wasserfreie Kieselsäure sein, hergestellt unter Anwendung eines Trockenverfahrens, oder wasserhaltige Kieselsäure, hergestellt unter Anwendung eines Nassverfahrens; es ist besonders bevorzugt, dass wasserhaltige Kieselsäure verwendet wird.
Beispiele für die Bindemittel, die in die Tintenempfangsschicht eingebracht werden können, umfassen wasserlösliche Polymere, wie z. B. Polyvinylalkohol, Silanol-modifizierten Polyvinylalkohol, Stärke, kationisierte Stärke, Casein, Gelatine, Carboxymethylcellulose, Hydroxyethylcellulose, Polyvinylpyrrolidon, Polyalkylenoxide und Derivate von Polyalkylenoxiden; und in Wasser dispergierbare Polymere, wie z. B. einen Styrol/Butadien-Latex und eine Acrylemulsion. Diese Bindemittel können einzeln oder in Form eines Gemisches von zwei oder mehr verschiedenen Bindemitteln verwendet werden. Polyvinylalkohol und Silanol-modifizierter Polyvinylalkohol werden bevorzugt als Bindemittel verwendet, da diese Bindemittel fest an dem Pigment anhaften und sicherstellen, dass sich die Tintenempfangsschicht nicht vom Substrat ablöst.
Die Tintenempfangsschicht kann, zusätzlich zu dem Pigment und dem Bindemittel, ein Fixiermittel, ein Mittel, das die Beständigkeit gegenüber Wasser verbessert, ein Mittel, das die Beständigkeit gegenüber Licht verbessert, ein oberflächenaktives Mittel oder andere Additive enthalten.
Es ist bevorzugt, dass das Fixiermittel, das in die Tintenempfangsschicht eingebracht wird, immobilisiert wurde, und in diesem Fall werden bevorzugt polymere Fixiermittel verwendet.
Beispiele für die polymeren Fixiermittel werden in den Veröffentlichungen JP-A-48-28325, JP-A-54-74430, JP-A-54-124726, JP-A-55-22766, JP-A-55-142339, JP-A-60-23850, JP-A-60-23851, JP-A-60-23852, JP-A-60-23853, JP-A-60-57836, JP-A-60-60643, JP-A-60-118834, JP-A-60-122940, JP-A-60-122941, JP-A-60-122942, JP-A-60-235134 und JP-A-1-161236 sowie in den US-Patenten Nr. 2484430, Nr. 2548564, Nr. 3148061, Nr. 3309690, Nr. 4115124, Nr. 4124386, Nr. 4193800, Nr. 4273853, Nr. 4282305 und Nr. 4450224 beschrieben. Die Bildempfangsmaterialien mit den polymeren Fixiermitteln, die in der Veröffentlichung JP-A-1-161236 (Seiten 212 bis 215) beschrieben werden, werden besonders bevorzugt verwendet. Wenn das polymere Fixiermittel verwendet wird, das in dieser Patentanmeldung beschrieben wird, wird ein qualitativ hochwertiges Bild mit einer verbesserten Beständigkeit gegenüber Licht erhalten.
Das Mittel, das die Beständigkeit gegenüber Wasser verbessert, wird verwendet, um die Wasserbeständigkeit des erhaltenen Bildes zu verbessern. Das Mittel, das die Beständigkeit gegenüber Wasser verbessert, ist besonders bevorzugt ein kationisches Harz. Beispiele für die kationischen Harze umfassen Polyamidopolyaminepichlorhydrin, Polyethylenimin, Polyaminsulfon, Polydimethyldiallylammoniumchlorid, kationisches Polyacrylamid und kolloidales Siliciumoxid. Polyamidopolyaminepichlorhydrin wird besonders bevorzugt verwendet. Die Menge an kationischem Harz liegt bevorzugt im Bereich von 1 bis 15 Gew.% und besonders bevorzugt im Bereich von 3 bis 10 Gew.%, bezogen auf das Gewicht aller Feststoffbestandteile in der Tintenempfangsschicht.
Beispiele für die Mittel, die die Beständigkeit gegenüber Licht verbessern, umfassen Zinksulfat, Zinkoxid, Antioxidationsmittel auf der Basis sterisch gehinderter Amine sowie UV-Absorber auf der Basis von Benzotriazol, wie z. B. Benzophenon. Zinksulfat wird besonders bevorzugt verwendet.
Das oberflächenaktive Mittel dient als Beschichtungshilfsmittel, als Mittel, das die Abtrenneigenschaften verbessert, als Mittel, das die Gleiteigenschaften verbessert, oder als Mittel, das eine statische Aufladung verhindert. Beispiele für die oberflächenaktiven Mittel werden in den Veröffentlichungen JP-A-62-173463 und JP-A-62-183457 beschrieben. Anstelle eines oberflächenaktiven Mittels kann eine organische Fluorverbindung verwendet werden. Es ist bevorzugt, dass die organische Fluorverbindung hydrophob ist. Beispiele für die organischen Fluorverbindungen umfassen Fluor enthaltende oberflächenaktive Mittel, ölige Fluorverbindungen (wie z. B. Fluoröle) und feste Fluor enthaltende Harze (wie z. B. Polytetrafluorethylen). Beispiele für die organischen Fluorverbindungen werden in den Veröffentlichungen JP-B-57-9053 (Spalten 8 bis 17), JP-A-61-20994 und JP-A-62-135826 beschrieben. Beispiele für andere Additive, die in die Tintenempfangsschicht eingebracht werden können, umfassen Pigmentdispergiermittel, Verdickungsmittel, Entschäumungsmittel, Farbstoffe, Fluoreszenzaufheller, antisepti sche Mittel, Mittel zum Einstellen des pH-Wertes, Mattierungsmittel und Filmhärtungsmittel. Die Tintenempfangsschicht kann aus einer Schicht oder aus zwei Schichten bestehen.
Das Aufzeichnungspapier oder der Aufzeichnungsfilm kann eine Rückseitenschicht umfassen. Diese Schicht kann ein weißes Pigment, ein Bindemittel oder andere Bestandteile enthalten. Beispiele für die weißen Pigmente, die in die Rückseitenschicht eingebracht werden können, umfassen weiße anorganische Pigmente, wie z. B. ausgefälltes Calciumcarbonat, schweres Calciumcarbonat, Kaolin, Talk, Calciumsulfat, Bariumsulfat, Titandioxid, Zinkoxid, Zinksulfid, Zinkcarbonat, Titanweiß, Aluminiumsilikat, Diatomeenerde, Calciumsilikat, Magnesiumsilikat, synthetisches amorphes Siliciumoxid, kolloidales Siliciumoxid, kolloidales Aluminiumoxid, Pseudo-Boehmit, Aluminiumhydroxid, Aluminiumoxid, Lithopon, Zeolith, hydratisierten Halloysit, Magnesiumcarbonat oder Magnesiumhydroxid; und organische Pigmente, wie z. B. Styrolpigmente, Acrylpigmente, Polyethylene, Mikrokapseln, Harnstoffharze oder Melaminharze.
Beispiele für die Bindemittel, die in die Rückseitenschicht eingebracht werden können, umfassen wasserlösliche Polymere, wie z. B. Styrol/Maleinsäuresalz-Copolymere, Styrol/Acrylsäuresalz-Copolymere, Polyvinylalkohol, Silanol-modifizierten Polyvinylalkohol, Stärke, kationisierte Stärke, Casein, Gelatine, Carboxymethylcellulose, Hydroxyethylcellulose oder Polyvinylpyrrolidon; und in Wasser dispergierbare Polymere, wie z. B. einen Styrol/Butadien-Latex oder eine Acrylemulsion. Beispiele für andere Bestandteile, die in die Rückseitenschicht eingebracht werden können, umfassen Entschäumungsmittel, Mittel, die eine Schaumbildung verhindern, Farbstoffe, Fluoreszenzaufheller, antiseptische Mittel, Mittel, die die Beständigkeit gegenüber Wasser verbessern, und dgl.
Die Schichten des Tintenstrahlaufzeichnungspapiers bzw. -films (einschließlich der Rückseitenschicht) können einen Polymerlatex enthalten. Der Polymerlatex wird verwendet, um die physikalischen Eigenschaften des Films, wie z. B. die Formbeständigkeit, zu verbessern, um zu verhindern, dass sich der Film aufrollt, um ein Anhaften zu verhindern und um zu verhindern, dass sich Risse in dem Film bilden. Beispiele für die Polymerlatexmaterialien werden in den Veröffentlichungen JP-A-62-245258, JP-A-62-1316648 und JP-A-62-110066 beschrieben. Wenn ein Polymerlatex mit einer niedrigen Glasübergangstemperatur (d. h. 40°C oder darunter) in eine Schicht mit einem Fixiermittel eingebracht wird, kann verhindert werden, dass sich die Schicht aufrollt oder Risse bildet. Wenn ein Polymerlatex mit einer hohen Glasübergangstemperatur in die Rückseitenschicht eingebracht wird, kann ebenfalls verhindert werden, dass sich die Schicht aufrollt.
Das Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren, bei dem die erfindungsgemäß verwendete Tinte verwendet wird, ist nicht auf bestimmte Verfahren beschränkt, und es können beliebige Verfahren angewandt werden, wie z. B. ein Verfahren, bei dem die Tinte unter dem Einfluss elektrostatischer Kräfte versprüht wird; ein drop-on-demand-Verfahren (bzw. Druckpulsverfahren), bei dem der Druck, der durch ein schwingendes piezoelektrisches Element erzeugt wird, auf die Tinte übertragen wird; ein akustisches Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren, bei dem elektrische Signale in Schallwellen umgewandelt werden und der Druck der Schallwellen auf die Tinte übertragen wird, wodurch die Tinte versprüht wird; und ein thermisches Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren, bei dem die Tinte erwärmt wird, wodurch sich Blasen in der Tinte bilden, und der erzeugte Druck zu einem Versprühen der Tinte führt. Beispiele für andere Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren umfassen ein Verfahren, bei dem viele kleine Tröpfchen mit einem kleinen Volumen einer sogenannten "Phototinte" mit einer geringen Konzentration versprüht werden; ein Verfahren, bei dem die Bildqualität verbessert wird, indem viele Tinten mit annähernd dem gleichen Farbton, aber unterschiedlicher Konzentration verwendet werden; 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 einer wässrigen Tinte)

Entionisiertes Wasser wurde zu den folgenden Bestandteilen gegeben, um eine Lösung mit einem Volumen von 1 l herzustellen, und dann wurde das erhaltene Gemisch 1 Stunde lang bei 30 bis 40°C gerührt. Danach wurde der pH-Wert des Gemisches mit einer 10 Mol/l KOH-Lösung auf 9 eingestellt, und die auf diese Weise erhaltene Lösung wurde unter Verwendung eines Mikrofilters mit einer mittleren Porengröße von 0,25 um filtriert, wobei eine helle Magentatinte erhalten wurde. <Zusammensetzung der hellen Magentatinte>

Farbstoff (T-1)	7,5 g/l
Diethylenglycol	150 g/l
Harnstoff	37 g/l
Glycerin	130 g/l
Triethylenglycolmonobutylether	130 g/l
Triethanolamin	6,9 g/l
Benzotriazol	0,08 g/l
SURFYNOL 465 (hergestellt von Air Products, Japan)	10,5 g/l
PROXEL XL2 (antimikrobielles Mittel, hergestellt von ICI, Japan)	3,5 g/l

Eine Magentatinte, eine helle Cyantinte, eine Cyantinte, eine gelbe Tinte und eine schwarze Tinte wurden in der gleichen Weise hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Farbstoffe und die Additive, die in der Tabelle 1 angegeben sind, in den angegebenen Mengen verwendet wurden, wobei das Tintenset 101 erhalten wurde.
[Tabelle 1 ]
Die Tintensets 102 bis 113 wurden in der gleichen Weise hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Farbstoffe der hellen Magentatinte, der Magentatinte, der hellen Cyantinte, der Cyantinte, der gelben Tinte und der schwarzen Tinte des Tintensets 101 variiert wurden, wie in der Tabelle 2 angegeben. Die Farbstoffe wurden im Wesentlichen durch eine äquimolare Menge an Farbstoff ersetzt, und die Farbstoffkonzentration jeder Tinte wurde dann so eingestellt, dass die gleiche Transmissionsdichte wie im Tintenset 101 erhalten wurde. Wenn Farbstoffe in Kombination miteinander verwendet wurden, wurden die Farbstoffe in äquimolaren Mengen verwendet.
[Tabelle 2]
Die Vergleichsfarbstoffe T-1 bis T-7, die in den Tabellen 1 und 2 angegeben sind, sind im Folgenden angegeben.
(Bildaufzeichnung und Bewertung)
Die Tintensets 101 bis 113 wurden jeweils in eine Patrone des Tintenstrahldruckers PM770C (hergestellt von Seiko Epson Corporation) eingebracht, und dann wurden unter Verwendung dieses Druckers ein Bild und Buchstaben auf das Tintenstrahlaufzeichnungspapier PM, hergestellt von Seiko Epson Corporation, gedruckt. Die folgenden Bewertungen wurden durchgeführt.
<Beständigkeit gegenüber Licht>
Die Farbart (a*1, b*1) und die Helligkeit (L1) wurden unmittelbar nach dem Drucken unter Verwendung der Vorrichtung SPM100-II, hergestellt von Gretag Corp., gemessen. Dann wurden die Ausdrucke 7 Tage lang mit Licht (85000 Lux) aus einer Xenonlampe bestrahlt, wobei die Vorrichtung Weather Meter, hergestellt von Atlas Co., verwendet wurde, und danach wurden die Farbart (a*2, b*2) und die Helligkeit (L2) erneut gemessen. Die Farbdifferenz (ΔE) vor und nach dem Bestrahlen mit Licht wurde mit der folgenden Formel berechnet. ΔE = f(a*1 – a*2)2 + (b*1 – b*2)2 + (L1 – L2)2}1/2
Die Farbdifferenz wurden bei den Dichtepunkten mit der Reflexionsdichte von 1,0; 1,3; oder 1,6 bestimmt. Die Lichtbeständigkeit wurde mit "A" bewertet, wenn die Farbdifferenz bei allen Dichtepunkten weniger als 5 betrug; mit "B" bewertet, wenn die Farbdifferenz bei zwei Dichtepunkten weniger als 5 betrug; mit "C" bewertet, wenn die Farbdifferenz bei einem Dichtepunkt weniger als 5 betrug; und mit "D" bewertet, wenn die Farbdifferenz bei allen Dichtepunkten 5 oder mehr betrug.
<Beständigkeit gegenüber Wärme>
Die Proben wurden 6 Tage lang bei einer Temperatur von 80°C gelagert, und die Farbdifferenz vor und nach dem Lagern wurde dann in der gleichen Weise wie bei der Bestimmung der Beständigkeit gegenüber Licht bestimmt. Die prozentuale Restmenge an Farbstoff wurde bei den Dichtepunkten mit der Reflexionsdichte 1,0; 1,3; oder 1,6 bestimmt. Die Wärmebeständigkeit wurde mit "A" bewertet, wenn die Farbdifferenz bei allen Dichtepunkten weniger als 3 betrug; mit "B" bewertet, wenn die Farbdifferenz bei zwei Dichtepunkten weniger als 3 betrug; mit "C" bewertet, wenn die Farbdifferenz bei einem Dichtepunkt weniger als 3 betrug; und mit "D" bewertet, wenn die Farbdifferenz bei allen Dichtepunkten 3 oder mehr betrug.
<Beständigkeit gegenüber Ozon>
Die Proben wurden 7 Tage lang in einem Behälter mit einer Ozongaskonzentration von 0,5 ppm gelagert, und die Farbdifferenz vor und nach dem Lagern wurde dann in der gleichen Weise wie bei der Bestimmung der Beständigkeit gegenüber Licht bestimmt. Die prozentuale Restmenge an Farbstoff wurde bei den Dichtepunkten mit der Reflexionsdichte 1,0; 1,3; oder 1,6 bestimmt. Die Ozonbeständigkeit wurde mit "A" bewertet, wenn die Farbdifferenz bei allen Dichtepunkten weniger als 10 betrug; mit "B" bewertet, wenn die Farbdifferenz bei zwei Dichtepunkten weniger als 10 betrug; mit "C" bewertet, wenn die Farbdifferenz bei einem Dichtepunkt weniger als 10 betrug; und mit "D" bewertet, wenn die Farbdifferenz bei allen Dichtepunkten 10 oder mehr betrug. Die Ozongaskonzentration in dem Behälter wurde unter Verwendung eines Ozongasmonitors (Modell OZG-EM-01), hergestellt von APPLICS, eingestellt.
[Tabelle 3]
Die in der Tabelle 3 zusammengefassten Ergebnisse zeigen, dass die erfindungsgemäß verwendete Tintenzusammensetzung hervorragende Eigenschaften aufweist, insbesondere eine hervorragende Beständigkeit.
Die zuvor gezeigten Effekte wurden ebenfalls erzielt, wenn als Bildempfangspapier das Tintenstrahlaufzeichnungspapier GASAI Photo Finish, hergestellt von Fuji Photo Film Co., Ltd., oder das Papier PR101, hergestellt von Canon Inc., verwendet wurde.
[Beispiel 2]
Die Tinte, die in Beispiel 1 hergestellt worden war, wurde in den Tintenstrahldrucker BJ-F850 (hergestellt von Canon Inc.) eingebracht, dann wurde unter Verwendung dieses Druckers ein Bild auf das Tintenstrahlaufzeichnungspapier GASAI Photo Finish, hergestellt von Fuji Photo Film Co., Ltd., gedruckt, und danach wurde der Ausdruck in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 bewertet, wobei in etwa die gleichen Ergebnisse wie in Beispiel 1 erhalten wurden. Die gleichen Effekte wurden erzielt, wenn als Bildempfangspapier das Papier PM Photographic Paper, hergestellt von Seiko Epson Corporation, oder das Papier PR 101, hergestellt von Canon Inc., verwendet wurde.
[Beispiel 3]
(Herstellung einer schwarzen Tinte)

Bonjet Black CW-1 (hergestellt von Orient Chemical Industries, Ltd.) wurde bis zu einer Pigmentkonzentration von 10 Gew.% mit Wasser verdünnt, und das erhaltene Gemisch wurde dann zentrifugiert (7000 U/Min.; 30 Minuten), wobei eine flüssige Pigmentdispersion (Pigmentkonzentration: 8,3 Gew.%) erhalten wurde.

die zuvor hergestellte Pigmentdispersion	50 Gew.%
Diethylenglycol	15 Gew.%
Harnstoff	5 Gew.%
C₄H₉(CH₂CH₂O)₂H	2 Gew.%
oberflächenaktives Mittel (OLIFIN E1010, hergestellt von Nisshin Kagaku)	1 Gew.%

reines Wasser

27 Gew.%

Die zuvor angegebenen Bestandteile wurden intensiv miteinander vermischt, während tropfenweise eine wässrige 1 N Natriumhydroxidlösung zugegeben wurde, bis der pH-Wert 7,5 betrug. Die erhaltene Lösung wurde unter Druck mit einem 1 μm-Filter filtriert, wobei die schwarze Tinte A mit einem selbstdispergierenden Pigment erhalten wurde.
Das Tintenset 114 wurde in der gleichen Weise wie das Tintenset 106 von Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die schwarze Tinte des Tintensets 106 durch die wie zuvor beschrieben hergestellte schwarze Tinte A mit einem selbstdispergierenden Pigment ersetzt wurde. Dann wurden das Drucken und das Bewerten in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 3 angegeben. Die Ergebnisse zeigen, dass der Ausdruck unter dem Einfluss von Licht oder Ozon nicht verfärbt bzw. entfärbt wird, selbst wenn ein Pigment als schwarzer Farbstoff verwendet wird.
[Beispiel 4]
Das Tintenset 201 wurde hergestellt, indem die helle Magentatinte, die Magentatinte, die helle Cyantinte, die Cyantinte und die gelbe Tinte in dem Tintenset 101 von Beispiel 1 durch die folgenden Tinten mit einem öllöslichen Farbstoff ersetzt wurden.
Der Farbstoff (M-26) (8 g) und 60 g eines oberflächenaktiven Mittels (Emal 20C, Handelsname, hergestellt von Kao Corporation) wurden bei einer Temperatur von 70°C in 6 g des hochsiedenden organischen Lösungsmittels (S-1), 10 g des hochsiedenden organischen Lösungsmittels (S-2), 1,0 g des Additivs (A-1) und 50 ml Ethylacetat gelöst. Zu der erhaltenen Lösung wurden unter Rühren mit einem Magnetrührer 500 ml entionisiertes Wasser gegeben, wobei eine Öl-in-Wasser-Dispersion mit groben Teilchen erhalten wurde.
Die Dispersion mit groben Teilchen wurde bei einem Druck von 60 MPa 5 mal durch die Vorrichtung Microfluidizer (hergestellt von Microfluidex Inc.) geleitet, wobei die groben Teilchen in feine Teilchen umgewandelt wurden. Das erhaltene emulgierte Produkt wur de dann in einen Rotationsverdampfer gegeben, und das Lösungsmittel wurde entfernt, bis kein Geruch von Ethylacetat mehr wahrnehmbar war.
Zu der auf diese Weise hergestellten Emulsion von feinen Teilchen eines hydrophoben Farbstoffes wurden 140 g Diethylenglycol, 64 g Glycerin und Additive, wie z. B. Harnstoff, gegeben. Dann wurde entionisiertes Wasser zugegeben, bis das Gesamtvolumen 1 l betrug, und danach wurde der pH Wert mit einer 10 Mol/l KOH-Lösung auf 9 eingestellt, wobei eine helle Magentatinte mit der in der Tabelle 4 angegebenen Konzentration erhalten wurde. Die volumengemittelte Teilchengröße der Teilchen in der Tinte wurde unter Verwendung der Vorrichtung Microtrac UPA (hergestellt von Nikkiso) bestimmt, wobei sich ein Wert von 40 nm ergab.
Die Magentatinte, die helle Cyantinte, die Cyantinte und die gelbe Tinte des in der Tabelle 4 angegebenen Tintensets 201 wurden hergestellt, indem die Art und die Menge des verwendeten Farbstoffes, die Menge an hochsiedendem organischen Lösungsmittel und die Art und die Menge der Additive variiert wurden. In der Tabelle 4 ist die Zusammensetzung des fertigen Produktes nach dem Verdampfen des Lösungsmittels angegeben.
In der schwarzen Tinte wurde das selbstdispergierende Pigment Bonjet Black CW-1 (hergestellt von Orient Chemical Industries, Ltd.), das in Beispiel 3 beschrieben wurde, verwendet.
[Tabelle 4]
Die Lösungsmittel S-1 und S-2 sowie das Additiv A-1 von Tabelle 4 sind im Folgenden angegeben.
Die Tintensets 202 bis 212 wurden in der gleichen Weise wie die Probe 201 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Art des Farbstoffes in jeder Tintenlösung variiert wurde, wie in der folgenden Tabelle 5 angegeben. Die Farbstoffe wurden im Wesentlichen durch eine äquimolare Menge an Farbstoff ersetzt, und die Farbstoffkonzentration jeder Tinte wurde dann so eingestellt, dass die gleiche Transmissionsdichte wie im Tintenset 201 erhalten wurde.
[Tabelle 5]
Die Vergleichsfarbstoffe T-8 bis T-11 von Tabelle 5 sind im Folgenden angegeben.
T-8: Verbindung M-21 der Veröffentlichung JP-A-2002-121440
T-9: Nr. 83 der Veröffentlichung JP-A-2001-146562
T-10: Farbstoff 25 der Veröffentlichung JP-A-2001-40235
T-11: Verbindung 36-(7) von Beispiel 12 der Veröffentlichung JP-A-2002-20641
Die Tintensets 201 bis 209 wurden jeweils in eine Patrone des Tintenstrahldruckers PM770C (hergestellt von Seiko Epson Corporation) eingebracht, und dann wurden unter Verwendung dieses Druckers ein Bild auf das Tintenstrahlaufzeichnungspapier GASAI Photo Finish, hergestellt von Fuji Photo Film Co., Ltd., gedruckt. Die folgenden Bewertungen wurden durchgeführt. Die Probe 101 des Beispiels 1 wurde ebenfalls unter den gleichen Bedingungen bewertet.
<Beständigkeit gegenüber Wasser>
Das erhaltene Bild wurde 60 Sekunden lang in entionisiertes Wasser eingetaucht, und dann wurde überprüft, ob ein Ausbluten der Farbe stattgefunden hatte.
Die Wasserbeständigkeit wurde mit "A" bewertet, wenn kein Ausbluten der Farbe stattgefunden hatte; mit "B" bewertet, wenn ein leichtes Ausbluten der Farbe stattgefunden hatte; und mit "C" bewertet, wenn ein deutliches Ausbluten der Farbe stattgefunden hatte.
Für die Bewertung der Beständigkeit des Bildes wurde ein Graudruck angefertigt und wie folgt bewertet.
<Beständigkeit gegenüber Licht (Lichtbeständigkeit)>
Die Farbart (a*1, b*1) und die Helligkeit (L1) wurden unmittelbar nach dem Drucken unter Verwendung der Vorrichtung SPM100-II, hergestellt von Gretag Corp., gemessen. Dann wurde der Ausdruck 14 Tage lang mit Licht (85000 Lux) aus einer Xenonlampe bestrahlt, wobei die Vorrichtung Weather Meter, hergestellt von Atlas Co., verwendet wurde, und danach wurden die Farbart (a*2, b*2) und die Helligkeit (L2) erneut gemessen. Die Farbdifferenz (ΔE) vor und nach dem Bestrahlen mit Licht wurde mit der folgenden Formel berechnet. ΔE = {(a*1 – a*2)2 + (b*1 – b*2)2 + (L1 – L2)2}1/2
Die Farbdifferenz wurden bei den Dichtepunkten mit der Reflexionsdichte von 1,0; 1,3; oder 1,6 bestimmt. Die Lichtbeständigkeit wurde mit "A" bewertet, wenn die Farbdifferenz bei allen Dichtepunkten weniger als 5 betrug; mit "B" bewertet, wenn die Farbdifferenz bei zwei Dichtepunkten weniger als 5 betrug; mit "C" bewertet, wenn die Farbdifferenz bei einem Dichtepunkt weniger als 5 betrug; und mit "D" bewertet, wenn die Farbdifferenz bei allen Dichtepunkten 5 oder mehr betrug.
<Beständigkeit gegenüber Wärme (Wärmebeständigkeit)>
Die Probe wurde 6 Tage lang bei einer Temperatur von 80°C gelagert, und die Farbdifferenz vor und nach dem Lagern wurde dann in der gleichen Weise wie bei der Bestimmung der Beständigkeit gegenüber Licht bestimmt. Die prozentuale Restmenge an Farbstoff wurde bei den Dichtepunkten mit der Reflexionsdichte 1,0; 1,3; oder 1,6 bestimmt. Die Wärmebeständigkeit wurde mit "A" bewertet, wenn die Farbdifferenz bei allen Dichtepunkten weniger als 3 betrug; mit "B" bewertet, wenn die Farbdifferenz bei zwei Dichtepunkten weniger als 3 betrug; mit "C" bewertet, wenn die Farbdifferenz bei einem Dichtepunkt weniger als 3 betrug; und mit "D" bewertet, wenn die Farbdifferenz bei allen Dichtepunkten 3 oder mehr betrug.
<Beständigkeit gegenüber Ozon>
Die Probe wurde 7 Tage lang in einem Behälter mit einer Ozongaskonzentration von 1,00 ppm gelagert, und die Farbdifferenz vor und nach dem Lagern wurde dann in der gleichen Weise wie bei der Bestimmung der Beständigkeit gegenüber Licht bestimmt. Die prozentuale Restmenge an Farbstoff wurde bei den Dichtepunkten mit der Reflexionsdichte 1,0; 1,3; oder 1,6 bestimmt. Die Ozonbeständigkeit wurde mit "A" bewertet, wenn die Farbdifferenz bei allen Dichtepunkten weniger als 10 betrug; mit "B" bewertet, wenn die Farbdifferenz bei zwei Dichtepunkten weniger als 10 betrug; mit "C" bewertet, wenn die Farbdifferenz bei einem Dichtepunkt weniger als 10 betrug; und mit "D" bewertet, wenn die Farbdifferenz bei allen Dichtepunkten 10 oder mehr betrug. Die Ozongaskonzentration in dem Behälter wurde unter Verwendung eines Ozongasmonitors (Modell OZG-EM-01), hergestellt von APPLICS, eingestellt.
[Tabelle 6]
Die in der Tabelle 6 zusammengefassten Ergebnisse zeigen, dass, wenn die erfindungsgemäß verwendete Tintenzusammensetzung eine Dispersion eines öllöslichen Farbstoffes umfasst, die Tinte hervorragende Eigenschaften aufweist, insbesondere eine hervonagende Beständigkeit. Es wird ebenfalls eine hervonagende Wasserbeständigkeit erzielt, was gewöhnlich bei wässrigen Tinten ein Problem darstellt.
Die gleichen Effekte wurden erzielt, wenn als Bildempfangspapier das Papier PM Photographic Paper, hergestellt von Seiko Epson Corporation, oder das Papier PR101, hergestellt von Canon Inc., verendet wurde.
[Beispiel 5]
Die Tinte, die in Beispiel 4 hergestellt worden war, wurde in den Tintenstrahldrucker BJ-F850 (hergestellt von Canon Inc.) eingebracht, dann wurde unter Verwendung dieses Druckers ein Bild auf das Tintenstrahlaufzeichnungspapier GASAI Photo Finish, hergestellt von Fuji Photo Film Co., Ltd., gedruckt, und danach wurde der Ausdruck in der gleichen Weise wie in dem Beispiel bewertet, wobei in etwa die gleichen Ergebnisse wie in Beispiel 3 erhalten wurden. Die gleichen Effekte wurden erzielt, wenn als Bildempfangspapier das Papier PM Photographic Paper, hergestellt von Seiko Epson Corporation, oder das Papier PR101, hergestellt von Canon Inc., verwendet wurde.
Industrielle Anwendbarkeit
Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung eines Azofarbstoffes mit einer spezifischen Struktur, der unter dem Einfluss von Ozon nicht verfärbt bzw. entfärbt wird, als Farbstoff in einer Tinte, so dass eine Tinte für die Tintenstrahlaufzeichnung erhalten wird, mit der ein Bild erzeugt werden kann, das beständig gegenüber Ozongas ist; die vorliegende Erfindung betrifft ebenfalls ein Tintenset für die Tintenstrahlaufzeichnung und ein Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren für die Erzeugung eines Bildes mit einer hervorragenden Farbreproduktion und einer hervorragenden Lichtbeständigkeit.

Claims

Verwendung einer Tinte für die Tintenstrahlaufzeichnung zur Erzeugung eines Farbbildes mit einer verbesserten Beständigkeit gegenüber Ozongas, wobei die Tinte mindestens eine Verbindung enthält, ausgewählt aus den Azofarbstoffen, die durch die folgende Formel (1) dargestellt werden: A-N=N-B worin A und B jeweils unabhängig voneinander eine aromatische Gruppe oder eine 5- oder 6-gliedrige ungesättigte heterocyclische Gruppe bedeuten, mit der Maßgabe, dass ein Substituent, der in einer konjugierten Position, bezogen auf die Azogruppe, an einen der Ringe A und B gebunden ist, die folgenden Bedingungen (a) bis (c) erfüllt: (a) der Substituent ist keine Hydroxygruppe, (b) wenn der Substituent eine Aminogruppe ist, enthält die Aminogruppe kein Wasserstoffatom in der α-Position, und (c) wenn der Substituent eine Ethergruppe ist, enthält die Ethergruppe kein Wasserstoffatom in der α-Position.
Verwendung nach Anspruch 1, wobei mindestens eine der Gruppen A und B in der Formel (1) eine 5- oder 6-gliedrige ungesättigte heterocyclische Gruppe ist.
Verwendung nach Anspruch 1, wobei der Azofarbstoff, der durch die Formel (1) dargestellt wird, eine elektronenanziehende Gruppe enthält.
Verwendung nach Anspruch 1, wobei die Aminogruppe, die kein Wasserstoffatom in der α-Position enthält, eine Aminogruppe, die mit einer tertiären Alkylgruppe, einer Arylgruppe oder einer heterocyclischen Gruppe substituiert ist, oder eine unsubstituierte Aminogruppe ist.
Verwendung nach Anspruch 1, wobei die Ethergruppe, die kein Wasserstoffatom in der α-Position enthält, eine Aryloxygruppe oder eine Heteryloxygruppe ist.