DE3239026A1 - Waessrige tinte fuer den tintenstrahldruck - Google Patents
Waessrige tinte fuer den tintenstrahldruckInfo
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Description
if*** ft* a « .-
dr. V. SCHMIED-KOWARZIK · dr. P. WEINHOLD · dr. P. BARZ · mOnchen
DIPL.-ING. G. DANNENBERG · dr. D. GUDEL« dipl.-ing. S. SCHUBERT · Frankfurt
SIEGFRIEDSTRASSE 6OOO MÜNCHEN *O
TELEFONt (089) 335024 + 335025 TELEGRAMME: WIRPATENTE TELEXi 5215679
RFP-53D
Ricoh Company Ltd.
3-6, Nakamagome, 1-chome
Ohta-ku
Tokyo
JAPAN
WÄSSRIGE TINTE FÜR DEN TINTENSTRAHLDRUCK
Wäßrige Tinte für den Tintenstrahldruck
Die Erfindung betrifft eine verbesserte wäßrige Tinte für den Tintenstrahldruck»
An Tinten für den Tintenstrahldruck werden im allgemeinen hohe Anforderungen gestellt» Um eine gute Tintentröpfchenbildung
und Richtungssteuerung der ejektierten Tintentröpfchenströme zu ermöglichen, müssen die Viskosität,
Oberflächenspannung, spezifische elektrische Leitfähigkeit
und Dichte der Tinte innerhalb bestimmter Bereiche liegen. Aus der Tinte dürfen sich ferner während längerer Lagerung
oder in den Zeiträumen, in denen die Vorrichtung nicht in Betrieb ist, keine Niederschläge aufgrund von chemischen
Änderungen oder anderer Ursachen abscheiden. Auch dürfen sich die physikalischen Eigenschaften der Tinte während
der genannten Zeiträume nicht in anderer Weise ändern.
Der Durchmesser jeder Tintenstrahldüse in einem herkömmlichen Tintenstrahldrucker beträgt gewöhnlich 10 bis 60 μ,πι
und wenn die Düsen z.B. durch aus der Tinte abgeschiedene Niederschläge verstopft sind, können die Tintentröpfchen
nicht mehr aus den Düsen ejektiert werden. Selbst wenn die Düsen nicht vollständig verstopft sind, jedoch feste
Komponenten oder viskose Materialien in der Tinte um die Düse angelagert werden, oder die physikalischen Eigenschaften
der Tinte sich ändern und von den Eigenschaften zum Zeitpunkt der Herstellung abweichen, lassen sich die gewünschte
Druckqualität, Tintenstrahlstabilität und Tintenstrahl-Ansprechempfindlichkeit
nicht erzielen.
Zweitens ist erwünscht, daß die Tinte ein gedrucktes Bild von hohem Kontrast und hoher Klarheit ergibt. Erhöht man
jedoch den Prozentsatz des in der Tinte enthaltenen Farbstoffs, um den Bildkontrast zu verbessern, so werden die
Düsen.leicht von der Tinte verstopft. Unter diesen Umständen ist ein in dem Lösungsmittel der Tinte gut löslicher
Farbstoff mit hohem Extinktionskoeffizienten erwünscht.
Drittens ist es notwendig, daß das mit der Tinte gedruckte Bild schnell trocknet. Um zu verhindern, daß die Tinte bei
abgeschaltetem Drucker in der Düse trocknet, ist in herkömmlichen Tinten für den Tintenstrahldruck eine vergleichsweise
große Menge an Netzmitteln enthalten, weshalb zur Beschleunigung des Trocknens der gedruckten Bilder ein
Spezialpapier mit hoher Tintenabsorptionsfähigkeit verwendet wird. Dies hat nicht nur eine beträchtliche Ausbreitung
des Bildes zur Folge, sondern verhindert auch die Verwendung zahlreicher herkömmlicher Papiersorten.
Viertens muß die Tinte für den Tintenstrahldruck so gewählt werden, daß die gedruckten Bilder· wasser-, licht-
und abriebbes-tändig sind.
Obwohl bereits zahlreiche Tinten für den Tintenstrahldruck
bekannt sind, steht bisher für die praktische Anwendung noch keine zufriedenstellende Tinte zur Verfügung, die den
oben genannten Anforderungen genügt.
Ziel der Erfindung ist es daher, eine wäßrige Tinte für den Tintenstrahldruck bereitzustellen, die keine Verstopfung
der Düse bewirkt, bei längerer Lagerung keine Qualitätsänderung erfährt oder Niederschläge abscheidet, sondern
ausgezeichnete Tintenstrahlstabilität aufweist, gute
Tintenstrahl-Ansprechempfindlichkeit besitzt, ihre physikalischen
Eigenschaften allenfalls geringfügig ändert, wenn sie über längere Zeit kontinuierlich rezirkuliert
oder intermittierend angewandt wird, und gedruckte Bilder ergibt, die sich nicht ausbreiten und überlegene Wasserbeständigkeit,
hohe Schärfe und gute Bilddichte besitzen.
Gegenstand der Erfindung ist eine wäßrige Tinte für den Tintenstrahldruck, die als Hauptkomponenten (i) einen wasserlöslichen
Direktfarbstoff und/oder einen sauren Farbstoff, (ii) einen mehrwertigen Alkohol und/oder einen Alkylether
davon, (iii) Wasser und (iv) mindestens ein wasserlösliches nicht-ionisches Tensid aus der Gruppe der
Polyoxyethylenalkylamine der Formel (I)
R1^-(CH2CH2O)1nH
\ ■ (I)
(CH2CH2O)nH
in der R einen von einer Kohlenwasserstoffkette mit 16
bis 19 Kohlenstoffatomen abgeleiteten Rest bedeutet, m eine ganze Zahl von 0 bis 18 und η eine ganze Zahl von 0
bis 18 ist, wobei m + η den Wert 8 bis 18 hat;
Polyoxyethylenalkylphenylether der Formel (II)
^ /-0-(CH2CH2O)XH (II)
in der R einen von einer Kohlenwasserstoffkette mit 7
bis 12 Kohlenstoffatomen abgeleiteten Rest bedeutet und χ eine ganze Zahl von 12 bis 20 ist;
Polyethylenalkylether der Formel (III)
R3
- (CH2CH2O) yH (HD
3 4
in der R und R jeweils von einer Kohlenwasserstoffkette mit 6 bis 8 Kohlenstoffatomen abgeleiteten Rest bedeuten und y eine ganze Zahl von 10 bis 15 ist, enthält.
in der R und R jeweils von einer Kohlenwasserstoffkette mit 6 bis 8 Kohlenstoffatomen abgeleiteten Rest bedeuten und y eine ganze Zahl von 10 bis 15 ist, enthält.
Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Tinte enthält
als Hauptkomponenten (i) einen wasserlöslichen Direktfarbstoff und/oder sauren Farbstoff, (ii) einen mehrwertigen
Alkohol und/oder einen Alkylether eines mehrwertigen Alkohols, (iii) Wasser und (iv) ein Polyoxyethylenalkylamin
der Formel (I), das als wasserlösliches, nicht-ionisches Tensid dient:
(2I
\ ■ ■ (D
(CH2CH2O)nH
wobei R einen von einer Kohlenwasserstoffkette mit 16
bis 19 Kohlenstoffatomen abgeleiteten Rest bedeutet, m
eine ganze Zahl von 0 bis 18 und η eine ganze Zahl von 0 bis 18 ist, wobei m + η den Wert 8 bis 18 hat.
In der Formel (I) ist R ein von einer Kohlenwasserstoffkette
mit 16 bis 19 Kohlenstoffatomen abgeleiteter Rest,
vorzugsweise ein von einer ungesättigten Kohlenwasserstoff kette abgeleiteter Rest und insbesondere eine Oleyl-,
Linoleyl- oder Linolenylgruppe.
Wenn in der Formel (I) die Zahl der Kohlenstoffatome oder
die Werte vom m und η die genannten Bereiche überschreiten, verstopft die Tinte die Düsen wenn: sie längere Zeit nicht verwendet
wird , und die Tintenstrahlstabilität sowie die Tintenstrahl-Ansprechempfindlichkeit
werden beeinträchtigt.
g Die Zusatzmenge an Polyoxyethylenalkylamin beträgt 0,01 bis
2,00 Gewichtsprozent,, vorzugsweise 0,05 bis 1,00 Gewichtsprozent»
Bei Verwendung von weniger als 0,01 Gewichtsprozent werden keine brauchbaren Ergebnisse erzielt, während
bei Mengen von mehr als 2,00 Gewichtsprozent die Gefahr einer Verstopfung der Tintenstrahldüsen besteht, wenn die
Vorrichtung über längere Zeit nicht in Betrieb ist, und außerdem die Tintenstrahlstabilität sowie die Tintenstrahl-Ansprechempfindlichkeit
deutlich abnehmen.
Die Oberflächenspannung einer wäßrigen 0,01 gewichtsprozentigen
Lösung des Polyoxyethylenalkylamins beträgt weniger als 40 dyn/cm (bei 250C). Gibt man jedoch einen der genannten
Farbstoffe zu, so erhöht sich die Oberflächenspannung der wäßrigen Lösung auf 40 dyn/cm oder mehr bei 250C.
Selbstverständlich beträgt die Oberflächenspannung einer
Tinte, in der das Polyoxyethylenalkylamin und der Farbstoff enthalten sind, 40 dyn/cm oder mehr bei 250C= Dies bedeutet,
daß das Polyoxyethylenalkylamin einen Komplex oder eine gemischte Micelle in Kombination mit dem Farbstoff
bildet, wodurch eine stabilere Lösung in Wasser und Tinte als mit dem Farbstoff allein erhalten wird und somit die
erfindungsgemäß gestellte Aufgabe gelöst werden kann. Um ein Ausbreiten des Bildes zu verhindern und die erforderliche
Tintenstrahlstabilität zu gewährleisten, ist es erfindungsgemäß notwendig, die Oberflächenspannung der
Tinte auf einen Wert von 40 dyn/cm (bei 250C) oder mehr
einzustellen. ß
Die erfindungsgemäß verwendeten Polyoxyethylenalkylamine besitzen außerordentlich hohe Hydrolysestabilität und
Lösungsstabilität in einer alkalischen Tinte, wenn der pH im Bereich von 9,0 bis 11,0 liegt= Der wasserlösliche
Direktfarbstoff, und der wasserlösliche saure Farbstoff
zeigen ebenfalls hohe Lösungsstabilität in einer Lösung mit einem pH von 9,0 bis 11,0. Gibt man das genannte PoIyoxyethylenalkylamin
zu einer Tinte mit einem derartigen pH, so nehmen die Löslichkeit und Lösungsstabilität der
genannten Farbstoffe deutlich zu. Es ist daher wichtig, der Tinte das Polyoxyethylenalkylamin zusammen mit mindestens
dem wasserlöslichen Direktfarbstoff oder dem wasserlöslichen sauren Farbstoff zuzusetzen und den pH der
Tinte auf einen Bereich von 9,0 bis 11,0 einzustellen.
In einer anderen Ausführungsform enthält die erfindungsgemäße Tinte für den Tintenstrahldruck als Hauptkomponenten
(i) einen wasserlöslichen Direktfarbstoff und/oder sauren Farbstoff (ii) Glycerin, (iii) Diethylenglykol,
(iv) Wasser und (v) mindestens einen Polyoxyethylenalkylphenylether der Formel (II) oder einen Polyoxyethylenalkylether
der Formel (III) die als wasserlösliche nichtionische Tenside dienen:
P2
25
25
^A-O-(CH2CH2O)xH
wobei R einen von einer Kohlenwasserstoffkette mit 7 bis
12 Kohlenstoffatomen abgeleiteten Rest bedeutet und χ
eine ganze Zahl von 12 bis 20 ist;
R3
"^CHO-(CH2CH2O) yH (III)
- yf-
3 Λ
wobei R und R" jeweils einen von einer Kohlenwasserstoffkette
mit β bis 8 Kohlenstoffatomen abgeleiteten Rest bedeuten und χ eine ganze Zahl von 10 bis 15 ist.
Bei dieser Äusführungsform kann das oben beschriebene
Polyoxyethylenalkylamin der Formel (I) in Kombination mit
einem oder beiden der genannten wasserlöslichen nichtionischen Tenside verwendet werden=
Bei dieser Äusführungsform verwendet man vorzugsweise in der Tinte ein Lösungsmittelgemisch aus Glycerin und Diethylenglykol
als Netzmittel» Hierdurch läßt sich die gewünschte Farbstrahlstabilität und Farbstrahl-Ansprechempfindlichkeit
erzielen» Durch Verwendung dieses Lösungsmittelgemisches läßt sich insbesondere die Farbstrahl-Ansprechempfindlichkeit
wesentlich verbessern, wenn die Tinte längere Zeit nicht gebraucht wurde. Das Mischungsverhältnis
von Glycerin zu Diethylenglykol beträgt vorzugsweise
1s1 bis 1s5o
Liegen bei den Polyoxyethylenalkylphenylethern der Formel
2 (II) die Anzahl der Kohlenstoffatome in dem Rest R und
der Wert von χ oberhalb der genannten Bereiche, werden die Düsen verstopft, wenn die Tinte längere Zeit nicht gebraucht
wurde, und die Farbstrahlstabilität sowie die Farbstrahl-Ansprechempfindlichkeit werden beeinträchtigt.
um eine gewünschte Farbstrahlstabilität und Farbstrahl-
2 Ansprechempfindlichkeit zu erzielen, enthält der Rest R vorzugsweise 8 bis 10 Kohlenstoffatome und η ist vorzugsweise
eine ganze Zahl von 13 bis 19«
Die Zusatzmenge des Polyoxyethylenalkylphenylethers beträgt 0,01 bis 1,00 Gewichtsprozent, insbesondere 0,05 bis
/ftf
* 1 · S S
-yi-
0,50 Gewichtsprozent. Bei Mengen von weniger als 0,01 Gewichtsprozent
lassen sich keine brauchbaren Ergebnisse erzielen, während bei einer Menge von mehr als 1,00 Gewichtsprozent
die Gefahr einer Verstopfung der Tintenstrahl· düsen besteht, wenn die Vorrichtung längere Zeit nicht in
Betrieb war, und die Farbstrahlstabilität sowie die Farbstrahl-Ansprechempfindlichkeit
nehmen beträchtlich ab.
Die Zusatzmenge an Polyoxyethylenalkylphenylether variiert etwas in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur. Die
oben genannte Menge von 0,01 bis 1,00 Gewichtsprozent ist bei einer Umgebungstemperatur von 15 bis 500C anwendbar.
Bei einer Umgebungstemperatur von 5 bis 100C beträgt die
Menge vorzugsweise 0,01 bis 0,50 Gewichtsprozent.
Wenn die Zusatzmenge an Polyoxyethylenalkylphenylether im Bereich von 0,01 bis 1,00 Gewichtsprozent liegt, betragen
die Oberflächenspannung der wäßrigen Lösung des PoIyoxyethylenalkylphenylethers
und eines der oben genannten Farbstoffe sowie die Oberflächenspannung der Tinte, die den
Polyoxyethylenalkylphenylether und den Farbstoff enthalten, beide 45 dyn/cm oder mehr bei 25°C. Dagegen beträgt die
Oberflächenspannung einer wäßrigen Lösung des Polyoxyethylenalkylphenylether
s ohne Farbstoff weniger als 45 dyn/ cm bei 250C, wenn die Polyoxyethylenalkylphenylethermenge
0,005 Gewichtsprozent beträgt. Dies bedeutet, daß der Polyoxyethylenalkylphenylether
der Formel (II) einen Komplex oder eine gemischte Micelle in Kombination mit dem Farbstoff
bildet, wodurch eine stabilere Lösung in Wasser und Tinte als mit dem Farbstoff allein erzielt wird und somit
die erfindungsgemäß gestellte Aufgabe gelöst werden kann.
Die erfindungsgemäß verwendeten Polyoxyethylenalkylphenylether der Formel (II) besitzen außerordentlich hohe
Hydrolysestabilität und LösungsStabilität in einer alkalischen
Tinte, wenn der pH 9,0 bis 11,0 beträgt. Der wasserlösliche
Direktfarbstoff und der wasserlösliche saure Farbstoff besitzen ebenfalls hohe Lösungsstabilität in einer
Lösung mit einem pH von 9,0 bis 11,0. Gibt man daher den
Polyoxyethylenalkylphenylether zu einer Tinte innerhalb dieses pH-Bereichs, so nehmen die Löslichkeit und Lösungsstabilität der genannten Farbstoffe beträchtlich zu.
Wenn in dem Polyoxyethylenalkylether der Formel (III) die
3 4 Zahl der Kohlenstoffatome_in den Resten R und R und der
Wert von y die genannten Bereiche überschreiten, werden die Düsen verstopft, wenn die Tinte längere Zeit nicht
verwendet worden ist, und die Tintenstrahlstabilität sowie die Tintenstrahl-Ansprechempfindlichkeit werden beeinträchtigt»
Die Zusatzmenge an Polyoxyethylenalkylether beträgt 0,01 bis 1,00 Gewichtsprozent, vorzugsweise 0,05 bis 0,80 Gewichtsprozent«
Bei Mengen von weniger als 0,01 Gewichtsprozent werden keine brauchbaren Ergebnisse erzielt, während
bei einer Menge von mehr als 1,00 Gewichtsprozent die Gefahr einer Verstopfung der Tintenstrahldüsen besteht,
wenn die Vorrichtung längere Zeit nicht in Betrieb war, und die Tintenstrahlstabilität sowie die Tintenstrahl-Ansprechempfindlichkeit
beträchtlich abnehmen.
Die Zusatzmenge an Polyoxyethylenalkylether variiert etwas in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur. Die genannte
Menge von 0,01 bis 1,00 Gewichtsprozent ist bei einer Umgebungstemperatur von 15 bis 500C anwendbar. Bei Umgebungs-
temperaturen von 5 bis 100C beträgt die Menge vorzugsweise
0,01 bis 0,80 Gewichtsprozent.
Bei einer Zusatzmenge an Polyoxyethylenalkylether im Bereich von 0,01 bis 1,00 Gewichtsprozent betragen die
Oberflächenspannung einer wäßrigen Lösung des Polyoxyethylenalkylethers
und eines der oben genannten Farbstoffe sowie die Oberflächenspannung einer Tinte, die den Polyoxyethylenalkylether
und den Farbstoff enthält, beide 40 dyn/cm oder mehr bei 25°C. Im Gegensatz dazu beträgt die
Oberflächenspannung einer wäßrigen Lösung des Polyoxyethylenalkylether
s ohne Farbstoff weniger als 40 dyn/cm bei 250C, wenn die Polyoxyethylenalkylethermenge 0,003 Gewichtsprozent
beträgt. Dies zeigt an, daß der Polyoxyethylenalkylether der Formel (III) einen Komplex oder
eine gemischte Micelle in Kombination mit dem Farbstoff bildet, wodurch eine stabilere Lösung in Wasser und Tinte
erhalten wird als mit dem Farbstoff allein und somit die erfindungsgemäß gestellte Aufgabe gelöst werden kann.
Die erfindungsgemäß verwendeten Polyoxyethylenalkylether der Formel (III) besitzen außerordentlich hohe Hydrolysestabilität
und Lösungsstabilität in einer alkalischen Tinte, wenn der pH 9,0 bis 11,0 beträgt. Der wasserlösliche Direktfarbstoff
und der wasserlösliche saure Farbstoff besitzen ebenfalls hohe Lösungsstabilität in einer Lösung mit einem
pH von 9,0 bis 11,0. Bei Zusatz des Polyoxyethylenalkylethers zu einer Tinte innerhalb des genannten pH-Bereichs
nehmen daher die Löslichkeit und Lösungsstabilität der genannten Farbstoffe deutlich zu.
Erfindungsgemäß bevorzugt verwendete Farbstoffe sind wasserlösliche
Direktfarbstoffe und/oder wasserlösliche saure
3/- | angewandt | löst | , indem man | Strukturen | 11, | angewandt | 24, | werden. | |
5 | Lösungsmitteln | Beispiele | 44, | 58, | |||||
Farbstoffe. Diese Farbstoffe werden | für repräsentative Farbstoffe | sind im folgenden genannt, | 100, | ||||||
sie in geeignet gewählten | jedoch können selbstverständlich auch andere Farbstoffe | 8, | 4, | 12, | 11, | 26, 27, | |||
mit ähnlichen chemischen | 39, | 24, | 50, | 31, | 85, 86, | ||||
98, | 62, | 110 | 83, | ||||||
10 | Di-rektf arbstoffe | 2, | 6, | 9, | 15, | 13, 17, | |||
C. I. Direct Yellow 1, | 23, | 78, | 28, | 98, | 33, 37, | ||||
33, | 44, | 194, | 81, | 196, | 99, 227 | ||||
88, | 2, | 203, | 8, | 236, | 22, 25, | ||||
15 | C. I» Direct Red 1, | 76, | 17, | 86, | 22, | 108, 120, | |||
20, | 193, | 62, | 195, | 74, | 199, 200, | ||||
39, | 202, | 112, | 207, | 237 | |||||
20 | C. I- Direct Blue I, | 4, | 19, | 32, 38, | |||||
71, | 56, | 71, | 75, 77, | ||||||
192, | 108, | 154 | |||||||
201, | |||||||||
25 | Co I. Direct Black 2, | ||||||||
51, | |||||||||
105, | |||||||||
30 | |||||||||
35 | |||||||||
AB
-yf-
Saure Farbstoffe
C. I. Acid Yellow ' 7, 17, 23, 29, 42,
C. I. Acid Orange 56, 64
C I. Red 18, 87, 92, 94
C. I. Acid Blue 1, 7, 9, 234,
C. I. Acid Green 12, 19, 27, 41
C. I. Acid Black 1, 2, 7, 24,
Besonders bevorzugte wasserlösliche saure Farbstoffe sind Polyazofarbstoffe der folgenden allgemeinen Formeln (A),
(B) , (C) und (D):
NH2 OH Q 2-N=N-Q 1-Ν=Ν-ι^ίγ^5>-Ν=Ν-01 -N=N-Q2
R2 R3 25
wobei Q1 und Q_ jeweils unsubstituierte Benzol- oder
Naphthalinringe oder Benzol- und Naphthalinringe sind, die durch eine Amino-, Hydroxyl- oder Sulfogruppe substituiert
sind, R1 bis R. Wasserstoffatome oder Sulfogrup
pen bedeuten, wobei diese Sulfogruppen in Form von Natrium-, Kalium- oder quaternären Ammoniumsalzen vorliegen
und jedes Molekül 2 bis 6 Sulfogruppen enthält;
Q3-N=N-Q4-(X)n-Q5-N=N
R?
- -wf -
wobei Q und Q jeweils unsubstituierte oder substituierte
Phenyl- oder Naphthylgruppen sind, Q, und Q1. jeweils unsubstituierte
oder substituierte 1 „ 4-Phenylen- oder Naphthylengruppen bedeuten, Rn und R^ jeweils Wasserstoffatome,
Hydroxyl- oder Aminogruppen sind, R_ und R» jeweils
Wasserstoffatome oder Sulfogruppen darstellen, wobei
diese Sulfogruppen in Form von Natrium-, Kalium- oder quaternären Ammoniumsalzen vorliegen und jedes Molekül
2 bis 6 Sulfogruppen enthält, χ NH, N=N oder CH=CH bedeutet und η den Wert 0 oder 1 hat;
wobei Q_ und Q jeweils unsubstituierte oder substituierte
Phenyl- oder Naphthylgruppen sind, Q0 eine unsubsti-
tuierte oder substituierte 1,4-Phenylen-, 1,4-Naphthylen-
oder 4,4'-Biphenylengruppe ist, Rq und R1n jeweils Wasserstoff
atome, Hydroxyl- oder Aminogruppen bedeuten, R11
und R1- jeweils Wasserstoffatome oder Sulfogruppen sind,
wobei diese Sulfogruppen in Form von Natrium-, Kaliumoder quaternären Ammoniumsalzen vorliegen und jedes Molekül
2 bis 6 Sulfogruppen enthält;
I13 JL1"
Q 10-N=N-f!i!Y^SrN=N_Q: ^n=N-Q12 (d)
*16
wobei Q1- und Q _ jeweils unsubstituierte oder substituierte
Phenyl- oder Naphthylgruppen sind, Q11 eine unsubstituierte
oder substituierte 1,4-Phenylen-, 1,4-Naphthy-
len- oder 4,4'-Biphenylengruppe ist, R und R jeweils
Wasserstoffatome, Hydroxyl- oder Aminogruppen bedeuten,
R_ und R- jeweils Wasserstoffatome oder Sulfogruppen
sind, wobei diese Sulfogruppen in Form von Natrium-,
Kalium- oder quaternären Ammoniumsalzen vorliegen und
jedes Molekül 2 bis 6 Sulfogruppen enthält.
Kalium- oder quaternären Ammoniumsalzen vorliegen und
jedes Molekül 2 bis 6 Sulfogruppen enthält.
Spezielle Beispiele für Farbstoffe der Formel (A) sind:
NH2 OH
H7N
NH.
NH2 (A-I)
/ f
SO3Na SO3Na SO3Na
NH2 OH
N=N-/ Vn=N
V=/
SO3Na
(A-2)
SO3Na
SO3Na
Spezielle Beispiele für Farbstoffe der Formel (B) sind: OH CH3 CH3 NH2 OH
-N=N
-N=N
N=I
(B-D
SQ4Na S°3Na
SO3Na
H2N .SO3Na
NH2
n=n-/^\nh ^^
NH2 OH
(B-2)
SO3Na
SO3Na
Ein spezielles Beispiel für Farbstoffe der Formel (C) ist: NH2 NH2 OH
H2
SO3Na ^ SO3Na
Ein spezielles Beispiel für Farbstoffe der Formel (D) ist:
NH2 pH NH2
„ „ ff \\ „_„ «^Ν^^,Ν=Ν-/~\-N=N-/^VnH2 (D"1)
SO3-Na SO3Na
Als mehrwertige Alkohole können erfindungsgemäß z.B. Ethylenglykol, Diethylenglykol, Triethylenglykol, Propylenglykol,
Glycerin und Polyethylenglykole verwendet werden.
Geeignete Alkylether von mehrwertigen Alkoholen sind z.B. Ethylenglykolmonoethylether, Ethylenglykolmonobutylether,
Diethylenglykolmonomethylether, Diethylenglykolmonoethylether,
Diethylenglykolmonobutylether, Triethylenglykolmonomethylether und Triethylenglykolmonoethylether.
Die mehrwertigen Alkohole und ihre Alkylether können auch als Lösungsmittelgemische mit Glycerin eingesetzt werden.
Glycerin und Diethylenglykol stellen ein besonders wirksames Lösungsmittelgemisch dar.
Insbesondere im Fall der zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Tinte, in der mindestens ein wasserlösliches nicht-ionisches Tensid der Formel (II) und ein weiteres
wasserlösliches nicht-ionisches Tensid der Formel (III)
angewandt wird, verwendet man ein Lösungsmittelgemisch aus Glycerin und Diethylenglykol als Netzmittel. Setzt man
jedoch einen der genannten mehrwertigen Alkohole bzw. einen Alkylether dieser mehrwertigen Alkohole in Kombination
mit dem Lösungsmittelgemisch aus Glycerin und Diethylenglykol ein, so beträgt der Maximalgehalt des jeweiligen
mehrwertigen Alkohols bzw. seines Alkylethers 40 Gewichtsprozent des Gesamtgewichts des Netzmittels.
Erfindungsgemäß wird Wasser als Lösungsmittelkomponente verwendet, jedoch ist es möglich, die folgenden wasserlöslichen
organischen Lösungsmittel im Gemisch mit Wasser einzusetzen:
Amine, wie Triethanolamin; Verbindungen mit stickstoffhaltigen
heterocyclischen Ringen, wie N-Methyl-2-pyrrolidon, 2-Pyrrolidon, 1,3-Dimethylimidazolidinon; intermolekulare
Ester von Hydroxycarbonsäuren, z.B. Valerolactone und Caprolactone; und Cellosolveacetate, wie Ethylenglykolmonomethyletheracetat.
Als Viskositätsregler 'können erfindungsgemäß gegebenenfalls
beliebige Materialien verwendet werden, solange sie die verwendeten Lösungsmittel und Farbstoffe nicht negativ
beeinflussen. Geeignete Chemikalien sind z.B. Polyvinylalkohol, Hydroxyethylcellulose, Carboxymethylcellulose,
Methylcellulose, wasserlösliche Acrylharze, Gummiarabicum, Dextrin, Casein, Pectin, Traganthgummi und
Polyvinylpyrrolidon.
Als pH-Regler können erfindungsgemäß gegebenenfalls beliebige
Materialien verwendet werden, solange sie keinen negativen Einfluß auf die Tinte ausüben und den pH der
Tinte auf einen Bereich von 9,0 bis 11,0 einstellen können.
Beispiele für derartige pH-Regler sind Amine, wie Diethanolamin und Triethanolamin, Alkalimetallhydroxide,
wie Natrium- und Kaliumhydroxid, sowie Ammoniumhydroxid.
Weitere gegebenenfalls verwendbare Additive sind im folgenden genannt„
Um die spezifische elektrische Leitfähigkeit der Tinte
bei über 1 mJX .cm (bei 250C) zu halten, werden
spezifische elektrische Leitfähigkeitsregler verwendet. Beispiele sind anorganische Salze, wie Kaliumchlorid,
Ammoniumchlorid, Natriumsulfat und Natriumcarbonat, wasserlösliche Amine, wie Triethanolamin, und quaternäre Ammonium
salze, wie Tetramethylammoniumbromid.
Als Chelatbildner können z.B. die folgenden Chemikalien
verwendet werden: Dinatriumethylendiamintetraacetat, Trinatriumnitrilotriacetat, Hydroxyethylethylendiamintrinatriumacetat,
Diethylentriaminopentanatriumacetat und Uracildinatriumacetat»
Als Rostschutzmittel für die Düsen können z.B. die folgenden Chemikalien verwendet werden:
Hydrogensulfite, Natriumthiosulfat, Ammoniumthioglykolat,
Diisopropylammoniumnitrit, Pentaerythrittetranitrat und
Dicyclohexylammoniumnitrit.
Als wasserlösliche Konservierungsstoffe und Antischimmelmittel
eignen sich z.B. die folgenden Chemikalien: 2,2-Dimethyl-6-acetoxy-dioxan-1,3-dehydronatriumacetat,
p-Hydroxybenzoesäurebutylester, Kaliumsorbat, 2-Pyridinthiol-1-oxidnatriumsalz,
anionische Tenside, "beltop 3-3" (Takeda Chemical Industries Ltd.) und "Bioside 880"
(Taisho Co., Ltd.).
Andere Additive, z.B. wasserlösliche UV-Absorptionsmittel,
wasserlösliche IR-Absorptionsmittel und magnetische Fluide,
in denen ultrafeine Magnetitteilchen dispergiert sind, können gegebenenfalls in spezifischen Ausführungsformen von wäßrigen
Tinten für den Tintenstrahldruck oder bei Verwendung in speziellen Vorrichtungen eingesetzt werden.
In den folgenden Beispielen 1 bis 7 sind bevorzugte Ausführungsformen
von wäßrigen Tinten für den Tintenstrahldruck, die ein Polyoxyethylenalkylamin der Formel (I) enthalten,
näher erläutert.
Ein Gemisch der folgenden Komponenten wird auf 7O0C erhitzt,
bis zur vollständigen Lösung gerührt und dann zweimal durch ein Membranfilter mit einer Maschenweite von
0,45 μΐη filtriert, wobei eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen wäßrigen Tinte für den Tintenstrahldruck
erhalten wird:
0,45 μΐη filtriert, wobei eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen wäßrigen Tinte für den Tintenstrahldruck
erhalten wird:
CI. Direktschwarz 154 Polyethylenglykol 200
Polyoxyethylenoleylamin (mit 10 Ethylenoxidgruppen)
Dehydronatriumacetat Natriumthiosulfat
Ethylendiamintetranatriumacetat Ionen-ausgetauschtes Wasser
Gew.-%
3,30
15,00
0,50 0,20 0,01 0,01 80,98
IS-
Die erhaltene Tinte hat folgende Eigenschaften:
Oberflächenspannung Viskosität
T =
pH =10,2 Spezifische Leitfähigkeit κ =
47,0 dyn/cm (250C)
1 ,65 CP (30°C> (25°C)
2,2m Λ"1 .cm"1 (25°C)
Die Tinte wird folgenden Tests unterworfen:
1) Bildklarheit und Bildtrocknungstest Die Tinte wird aus einer Düse mit einem Innendurchmesser
von 30 [im unter Schwingungen mit einer Frequenz von
100 kHz verspritzt. Durch die Schwingungen wird der Tintenstrahl in einzelne Tröpfchen unterbrochen und
trifft dann auf ein handelsübliches Qualitätspapier. Auf dem Papier entstehen klare Bilder. Die zum Trocknen
des gedruckten Bildes erforderliche Zeit beträgt bei normaler Raumtemperatur und Feuchtigkeit nicht
mehr als 10 Sekunden.
2) Haltbarkeitstest
Proben der Tinte werden dicht in Glasbehältern verschlossen und den folgenden Lagerungstests unterzogen:
a) 1monatige Lagerung bei -200C
b). 1 monatige Lagerung bei 4°C;
c) 1jährige Lagerung bei 200C und
d) Iwöchige Lagerung bei 9O0C.
In all diesen Lagerungsversuchen ist keine Abscheidung
von Niederschlagen aus der Tinte zu beobachten. Auch die Eigenschaften und die Farbe der Tinte ändern sich
nicht.
3) Tintentröpfchenstrahl-Stabilitätstest
Der Tintenstrahldruck wird in dem oben beschriebenen Bildklarheits- und Bildtrocknungstest kontinuierlich
1000 Stunden durchgeführt. Hierbei ist keine Verstopfung
der Düse oder Änderung der Ejektionsrichtung
der Tintentröpfchen zu beobachten, sondern die Druckbedingungen bleiben stabil.
4) Tintentröpfchenstrahl-Ansprechempfindlichkeitstest
Nachdem der Tintenstrahldruck wie unter (1) durchgeführt worden ist, läßt man die Vorrichtung und die
Tinte 1 Monat bei Raumtemperatur und -feuchtigkeit stehen. Hierauf wiederholt man den Tintenstrahldruck unter
den in (1) genannten Bedingungen. Wie unter (3) ist keine Änderung der Tintentröpfchenstrahlstabilität zu
beobachten.
Der beschriebene Test wird auf dieselbe Weise wiederholt, jedoch läßt man die Vorrichtung und die Tinte
1 Woche bei 400C, 30 % rF stehen, anstelle des Stehenlassens
für 1 Monat bei Raumtemperatur und -feuchtigkeit. Auch hier ist keine Änderung der Tintentröpfchenstrahlstabilität
zu beobachten.
Beispiel 1 wird wiederholt, jedoch ersetzt man die Komponenten der Tinte von Beispiel 1 durch die folgenden Komponenten:
5 | Gew | ,00 | (25°C) | .-% |
C.I. Direktschwarz 19 3 | ,00 | (300C) | ,50 | |
Polyethylenglykol 200 13 | ,00 | (25°C) | ,75 | |
Triethylenglykolmonomethylether 3 | ,01 | (25°C) ■ | ,25 | |
10 | Polyoxyethylenlinoleylamin (mit 12 Ethylenoxidgruppen) 0 |
,20 | ,70 | |
2,2-Dimethyl-6-acetoxy-dioxan-1,3 0 | ,01 | Beispiel 1 wird wiederholt, jedoch ersetzt man die Kompo | ,30 | |
Ethylendiamintetranatriumacetat 0 | ,78 | nenten der Tinte von Beispiel 1 durch folgende Komponen ten: |
,50 | |
Ionen-ausgetauschtes Wasser 80 | Gew | |||
15 | Die Tinte hat folgende Eigenschaften: | CI. Direktschwarz 19 3 | ||
Oberflächenspannung f = 52,0 dyn/cm | Glycerin 3 | |||
Viskosität t% = 1,70 cP | Diethylenglykol 11 | |||
pH = 10,5 | Spezifische elektrische Leitfähigkeit K= 2,5 mjcC .cm |
Polyoxyethylenoleylamin (mit 15 Ethylenoxidgruppen) 0 |
||
20 | Beispiel 3 | 2-Pyridinthiol-1-oxid-natriumsalz 0 | ||
Ionen-ausgetauschtes Wasser 80 | ||||
25 | ||||
30 | ||||
35 |
aft - ^- | Spezifische elektrische | NH2 ■ NH2 OH | (Farbstoff C-1) | .-% | (25°C) | |
5 | Die Tinte hat folgende Eigenschaften: | Glycerin 3 | (300C) | |||
Oberflächenspannung jT= 45,0 dyn/cm | SO3Na SO3Na | Polyethylenglykol 200 11 | ,50 | (250C) | ||
Viskosität Ή= 1,60 cP | Polyoxyethylenoleylamin (mit 12 Ethylenoxidgruppen) 0 |
|||||
pH = 10,5 | Konservierungsmittel und Anti- | (25°C) | ||||
schimmelmlttel (organisches, Stick stoff und Schwefel enthaltendes Ma terial; " Deltop 33" von Takeda Chemical Industries, Ltd.) 0, |
,75 | |||||
10 | Ionen-ausgetauschtes Wasser 80, | r25 | die Kompo- | |||
Leitfähigkeit K = 2,3 m_n_ .cm | r50 | Komponenten: | ||||
Beispiel 4 | ||||||
15 | 20 | |||||
Beispiel 1 wird wiederholt, jedoch ersetzt man | 80 | |||||
nenten der Tinte von Beispiel 1 durch folgende | ||||||
20 H | • Gew | |||||
25 | ||||||
30 | ||||||
35 |
Die | Tinte hat folgende Eigenschaften: | der Tinte von Beispiel | f = 48,0 dyn/cm | — 1 —1 | (25°C) | Schwefel | der Tinte von Beispiel | y = 51,0 dyn/cm | -1 — | (25°C) | |
Oberflächenspannung | %.- 1 ,60 CP | K= 2,8 m jx. . cm | (300C) | κ? = 1 ,65 cP | t< = 3,7 m JL -cm | (300C) | |||||
5 | Viskosität | C.I. Acid Yellow 23 | pH = 10,5 | e 1 5 | (25°C) | , Ltd.) 0,20 | pH = 9,8 | el 6 | (25°C) | ||
Glycerin | |||||||||||
Spezifische elektrische | Ethylenglykol | (25°C | Ionen-ausgetauschtes Wasser 81,10 | Ί(25°Ο | |||||||
Leitfähigkeit | Triethanolamin | Tinte hat folgende Eigenschaften: | |||||||||
10 | B e i s ρ i | Polyoxyethylenoleylamin | jedoch ersetzt man die Komponen- | Oberflächenspannung | |||||||
Beispiel 1 wird wiederholt, | 1 durch folgende Komponenten: | Viskosität | jedoch ersetzt man die Komponen- | ||||||||
ten | Gew.-% | 1 durch folgende Komponenten: | |||||||||
15 | 3,00 | Spezifische elektrische | |||||||||
5,00 | Leitfähigkeit | ||||||||||
10,00 | B e i s ρ i | ||||||||||
0,20 | |||||||||||
Beispiel 1 wird wiederholt, | |||||||||||
20 | (mit 15 Ethylenoxidgruppen) 0,50 | ten | |||||||||
Konservierungsmittel und | |||||||||||
Antischiitmelmittel | |||||||||||
(organische, Stickstoff und | |||||||||||
enthaltende Verbindung; | |||||||||||
"Bioside 880" der Taisho Co= | |||||||||||
25 | |||||||||||
Die | |||||||||||
30 | |||||||||||
35 | |||||||||||
5 | C.I. Acid Red 92 | Gew | ,00 | (250C) | folgende Komponenten: | 81, | -% |
Glycerin | 3 | ,00 | (300C) | 00 | |||
Polyethylenglykol 200 | 5 | ,00 | (25°C) | Gew. | 00 | ||
Triethanolamin | 10 | ,20 | (25°C) | 3, | 20 | ||
Polyoxyethylenoleylamin (mit 15 Ethylenoxidgruppen) |
0 | ,30 | 15, | 10 | |||
10 | Dehydronatriumacetat | 0 | ,20 | 0, | 30 | ||
Ionenausgetauschtes Wasser | 0 | ,30 | Beispiel 1 wird wiederholt, jedoch ersetzt man die Kompo | 0, | 40 | ||
Die Tinte hat folgende Eigenschaften: | 81 | nenten der Tinte von Beispiel 1 durch | Konservierungsmittel und Antischim- melmittel (Deltop 33 ) 0, |
||||
Oberflächenspannung f = 53,0 | Ionen-ausgetauschtes Wasser | ||||||
15 | dyn/cm | ||||||
Viskosität "Ί = 1,66 cP | C.I. Acid Blue 9 | ||||||
pH = 9,9 | m λ. . cm | Polyethylenglykol 200 | |||||
spezifische elektrische Leitfähigkeit K = 3,3 |
Triethanolamin | ||||||
20 | Polyoxyethylenoleylamin (mit 10 Ethylenoxidgruppen) |
||||||
Beispiel 7 | |||||||
25 | |||||||
30 | |||||||
35 | |||||||
5 | Die Tinte hat folgende Eigenschaften: | 55,0 dyn/cm | (25°C) | der | folgende Komponenten: | (25°C) |
Oberflächenspannung p = | 1,56 cP | (300C) | Formel | Gew,-% | (300C | |
Viskosität Tj = | 9,8 | (25°C) | 3,25 | (25?C) | ||
pH = | 3,0 rn/iT1 .cm"1 | (25°C) | 4,00 | (25°C) | ||
10 | Spezifische elektrische Leitfähigkeit H = |
sind bevorzugte | Aus- | Beispiel 1 wird wiederholt, jedoch ersetzt man die Kompo | 16,00 | |
In den folgenden Beispielen 8 bis 13 | führungsformen von wäßrigen Tinten für den Tintenstrahldruck | nenten der Tinte von Beispiel 1 durch | 0,40 | |||
erläutert, die einen Polyoxyethylenalkylphenylether | 0,30 | |||||
Formel (II) oder einen Polyoxyethylenalkylether der | CI. Direktschwarz 19 | 0,01 | ||||
15 | (III) enthalten. | Glycerin | 76,04 | |||
Beispiel 8 | Diethylenglykol | |||||
Polyoxyethylennonylphenylether (mit 18 Ethylenoxidgruppen) |
47,0 dyn/cm | |||||
20 | 2-Pyridinthiol-1-oxid-natriumsalz | 1,8 cP | ||||
Ethylendiamintetranatriumacetat | 10,3 | |||||
Ionen-ausgetauschtes Wasser | 2,3 m st· · cm | |||||
Die Tinte hat folgende Eigenschaften: | ||||||
25 | Oberflächenspannung y= | |||||
Viskosität -η = | ||||||
PH = | ||||||
Spezifische elektrische Leitfähigkeit J< = |
||||||
Ort | ||||||
OU | ||||||
OE | ||||||
35 | ||||||
32,- X- | Kompo- | Spezifische elektrische | Gew.-% | -1 -1 | (25'C) . | |
5 | Beispiel 9 | nenten der Tinte von Beispiel 1 durch folgende Komponenten: | Leitfähigkeit K= 2 | 3,00 | ,0 m Λ. .cm | (3O0C) |
Beispiel 10 | 6,00 | (25°C) | ||||
CI. Direktschwarz 19 | 12,00 | Beispiel 1 wird wiederholt, jedoch ersetzt man die | ||||
10 | Beispiel 1 wird wiederholt, jedoch ersetzt man die | Glycerin | ponenten der Tinte von Beispiel 1 durch | (25°C) | ||
Diethylenglykol | nenten: | |||||
Polyoxyethylenalkylether | Korn- | |||||
(Addukt eines sekundären Alkohols | folgende Kompo- | |||||
mit 15 Kohlenstoffatomen mit einem | 0,30 | |||||
Polyoxyethylenoxid mit 12 Ethylen- | ||||||
15 | oxidgruppen) | 0,20 | ||||
Konservierungsmittel und Anti- | 78,50 | |||||
schimmelmittel ( Deltop 33) | ||||||
Ionen-ausgetauschtes Wasser | ||||||
, 0 dyn/cm | ||||||
Die Tinte hat folgende Eigenschaften: | ,7 cP | |||||
20 | Oberflächenspannung JT = 48 | ,1 | ||||
Viskosität ^l = 1 | ||||||
pH = 10 | ||||||
25 | ||||||
30 | ||||||
35 |
-X-33 | Gew,-% | rO | 0,01 | (200C) | rv | Gew.-% | |
5 | 3,25 | r8 | 75,64 | (300C) | > | ||
CI. Direktschwarz 19 | 6,67 | r3 | (25°C) | -NH2 3,25 | |||
Glycerin | 13,33 | r3 | dyn/cm | (250C) | |||
Diethylenglykol | 0,50 | cP | |||||
Polyoxyethylenoleylamin (mit 12 Ethylenoxidgruppen) |
0,30 | Beispiel 1 wird wiederholt, jedoch ersetzt man die Komponen·* | 7,70 | ||||
10 | Polyoxyethylennonylphenylether (mit 15 Ethylenoxidgruppen) |
Konservierungsmittel und Antischim- melmittel (Bioside 880) 0,30 |
-1 -1 m Λ. .cm |
ten der Tinte von Beispiel 1 durch folgende Komponenten: | 7,70 | ||
Ethylendiamintetranatriumacetat | 6,60 | ||||||
Ionen-ausgetauschtes Wasser | NH2 NH2 OH | ||||||
15 | Die Tinte hat folgende Eigenschaften | h2nh^^n=n/]\n=n-^V^-n=n-^ | |||||
Oberflächenspannung f = 46 | SO3Na SO3Na | ||||||
Viskosität % = 1 | (Farbstoff C-1) | ||||||
pH = 10 | Glycerin | ||||||
20 | Spezifische elektrische Leitfähigkeit K= 2 |
Diethylenglykol | |||||
Beispiel 11 | Triethylenglykolmonomethylether | ||||||
25 | |||||||
30 | |||||||
35 | |||||||
5 | Polyoxyethylenoleylamin (mit 15 Ethylenoxidgruppen) |
0,70 | (300C) | CI. Acid Red 94 | Gew.-% |
Polyoxyethylenalkylether (Addukt eines sekundären Alkohols mit 17 Kohlenstoffatomen mit PoIy- oxyethylenoxid mit 14 Ethylenoxid gruppen) |
0,15 | (25°C) | Glycerin | 3,00 | |
10 | 2- Pyridinthiol-1-oxid-natriumsalz | 0,30 | "Ί.αιΓ1 (25°C) | Diethylenglykol | 7,00 |
Ionen-ausgetauschtes Wasser | 73,60 | Triethanolamin | 14,00 | ||
Die Tinte hat folgende Eigenschaften: | Beispiel 1 wird wiederholt, jedoch ersetzt man die Kompo | Polyoxyethylenoctylphenylether (mit 15 Ethylenoxidgruppen) |
0,20 | ||
Oberflächenspannung f= 43,0 dyn/cm (25°C) | nenten der Tinte von Beispiel 1 durch folgende Komponen | 2,2-Dimethyl-6-acetoxy-dioxan-1,3 | 0,40 | ||
15 | Viskosität V= 1 ,9 CP | ten: | , · Ionen-ausgetauschtes Wasser | 0,20 | |
pH =10,1 | 75,20 | ||||
Spezifische elektrische Leitfähigkeit ti = 2,0 mju |
|||||
20 | Beispiel 12 | ||||
25 | |||||
30 | |||||
35 |
5 | Die Tinte hat folgende Eigenschaften: | dyn/cm | -1 -1 | (25 | 0C) | Spezifische elektrische | Gew.-% | (25° | C) |
Oberflächenspannung f= 48,0 | cP | m JT. ·cm | (30 | 0C) | Leitfähigkeit K = 3,0 | 3,00 | (30c | C) | |
Viskosität *2 = 1,9 | (25C | C). | 5,50 | (25C | 1C) | ||||
pH = 9,8 Spezifische elektrische |
(25 | 0C) | 16,50 | -1 -1 ,, | |||||
Leitfähigkeit K = 3,3 | Beispiel 1 wird wiederholt, jedoch ersetzt man die | 0,20 | m jru .cm | ||||||
10 | |||||||||
Beispiel 13 | Kompo- | ||||||||
nenten der Tinte von Beispiel 1 durch folgende Komponenten: | |||||||||
15 | 0,15 | ||||||||
CI. Acid Red Blue | |||||||||
Glycerin | 0,45 | ||||||||
Diethylenglykol | |||||||||
Triethanolamin | 0,30 | ||||||||
20 | Polyoxyethylenalkylether | 73,90 | |||||||
(Addukt eines sekundären Alkohols | |||||||||
mit 15 Kohlenstoffatomen mit PoIy- | dyn/cm | ||||||||
oxyethylenoxid mit 12 Ethylenoxid- | cP | ||||||||
gruppen) | |||||||||
Polyoxyethylennonylphenylether | |||||||||
(mit 18 Ethylenoxidgruppen) | |||||||||
25 | Konservierungsmittel und Antischim- | ||||||||
melmittel (Deltop 33) | |||||||||
lonen-ausgetauschtes Wasser | |||||||||
Die Tinte hat folgende Eigenschaften: | |||||||||
30 | Oberflächenspannung f= 46,0 | ||||||||
Viskosität *** = 1*9 | |||||||||
pH = 9,8 | |||||||||
35 | |||||||||
- 36- | Kom- | CI. Direktschwarz 154 | Gew.-% | Die Tinte hat folgende Eigenschaften: | Spezifische elektrische | 58,0 dyn/cm | -1 -1 | (250C) | Gew.-% | |
5 | Vergleichsbeispiel .1 | ponenten der Tinte von Beispiel 1 durch folgende Komponen | Polyethylenglykol 200 | 3,30 | Oberflächenspannung IT = | Leitfähigkeit * = | 1 ,65 CP | 2,2 mjl^ .cm | (300C) | 3,00 |
Beispiel 1 wird wiederholt, jedoch < | ten: | Dehydronatriumacetat | 15,00 | Viskosität "^ = | Vergleichsbeispiel 2 | 10,1 | (25°C) | 13,00 | ||
Natriumthiosulfat | 0,20 | pH = | Beispiel 1 wird wiederholt, jedoch ersetzt man die | 3,00 | ||||||
Ethylendiamintetranatriumacetat | 0,01 | (25°C) | 3 0,20 | |||||||
10 | srsetzt man die | Ionen-ausgetauschtes Wasser | 0,01 | 0,01 | ||||||
81,48 | Kompo- | 80,79 | ||||||||
nenten der Tinte von Beispiel 1 durch folgende Komponenten: | ||||||||||
CI. Direktschwarz 19 | ||||||||||
15 | Polyethylenglykol | |||||||||
Triethylenglykol | ||||||||||
2,2-Dimethyl-6-acetoxy-dioxan-1, | ||||||||||
Ethylendiamintetranatriumacetat | ||||||||||
20 | Ionen-ausgetauschtes Wasser | |||||||||
25 | ||||||||||
30 | ||||||||||
OC | ||||||||||
GO | ||||||||||
5 | Die Tinte hat folgende Eigenschaften: | dyn/cm | (25 | 0C) | C*I. Direktschwarz 19 | - | Gew.-% | (25 | 0C) |
Oberflächenspannung IT = 55,0 | cP | (30 | 0C) | Glycerin | 3,50 | (30 | 0C) | ||
Viskosität U = 1,7 | (25 | 0C) | Diethylenglykol | 3,75 | (25 | 0C) | |||
pH =10,5 | -1 -1 m αϊ— . cm |
(25 | 0C) | 2-Pyridinthiol-1-oxid-natriumsalz | 11,25 | (25 | 0C) | ||
10 | Spezifische elektrische Leitfähigkeit K= 2,5 |
lonen-ausgetauschtes Wasser | 0,30 | ||||||
Vergleichsbeispiel 3 | Beispiel 1 wird wiederholt, jedoch ersetzt man die | Kompo- | Die Tinte hat folgende Eigenschaften: | 81,20 | |||||
nenten der Tinte von Beispiel 1 durch folgende Komponen | Oberflächenspannung F = 63,0 | ||||||||
15 | ten : | Viskosität %= 1,6( | dyn/cm | ||||||
pH =10,5 | ) cP | ||||||||
Spezifische elektrische Leitfähigkeit K= 2,3 |
|||||||||
20 | -1 -1 m,/t- .cm |
||||||||
25 | |||||||||
30 | |||||||||
35 |
Vergleichsbeispiel 4
Beispiel 1 wird wiederholt, jedoch ersetzt man die Komponenten der Tinte von Beispiel 1 durch folgende Komponenten:
Gew.-%
C.I.Direktschwarz 19 Polyethylenglykol 200
Polyoxyethylennonylphenylether
2-Pyridinthiol-1-oxid-natriumsalz Ionen-ausgetauschtes Wasser
Die Tinte hat folgende Eigenschaften: Oberflächenspannung λ"= 45,ο
Viskosität % = 1/80 cP
pH = 9,8
Spezifische elektrische 1 1
Leitfähigkeit K= 2,2 ma. .cm (25°C)
3, | 00 | (25 | 0C) |
20, | OO | (30 | 0C) |
0, | 80 | (25 | 0C) |
0, | 30 | ||
75, | 90 | ||
n/cm | |||
P | |||
Die Tinten der Beispiele 2 bis 13 und Vergleichsbeispiele 1 bis 4 werden demselben Tintentröpfchenstrahl-Ansprechempfindlichkeitstest
wie in Beispiel 1 unterzogen. Hierbei werden in den Beispielen 2 bis 13 ähnlich gute
Ergebnisse wie in Beispiel 1 erzielt. Dagegen werden in den Vergleichsbeispielen 1 bis 4 die Düsen teilweise verstopft,
wenn man die Vorrichtung und die Tinte 1 Woche bei normaler Raumtemperatur und Feuchtigkeit stehen läßt, oder
wenn man die Vorrichtung und die Tinte 1 Tag bei 400C/ 30 % rF stehen läßt, wodurch die Richtung der ejektierten
Tintentröpfchen extrem instabil wird und ein normaler
Tintenstrahldruck unmöglich wird.
Claims (15)
1. Wäßrige Tinte für den Tintenstrahldruck, enthaltend
(i) einen wasserlöslichen Farbstoff, (ii) mindestens einen mehrwertigen Alkohol und/oder einen Alkylether
davon, (iii) Wasser und (iv) mindestens ein wasserlösliches, nicht-ionisches Tensid aus der Gruppe der
Polyoxyethylenalkylamine der Formel (I)
(CH2CH2O)nH
in der R einen von einer Kohlenwasserstoffkette mit
bis 19 Kohlenstoffatomen abgeleiteten Rest bedeutet,
m eine ganze Zahl von 0 bis 18 und η eine ganze Zahl von 0 bis 18 ist, wobei m + η den Wert 8 bis 18 hat;
Polyoxyethylenalkylphenylether der Formel (II)
J^ Vo-(CH2CH2O)xH
in der R einen von einer Kohlenwasserstoffkette mit bis 12 Kohlenstoffatomen abgeleiteten Rest bedeutet
und χ eine ganze Zahl von 12 bis 20 ist; Polyoxyethylenalkylether der Formel (III)
R3
^CHO-(CH2CH2O)VH (III)
^CHO-(CH2CH2O)VH (III)
3 4
in der R und R jeweils einen von einer Kohlenwasserstoffkette mit 6 bis 8 Kohlenstoffatomen abgeleiteten Rest bedeuten und y eine ganze Zahl von 10 bis 15 ist.
in der R und R jeweils einen von einer Kohlenwasserstoffkette mit 6 bis 8 Kohlenstoffatomen abgeleiteten Rest bedeuten und y eine ganze Zahl von 10 bis 15 ist.
BAD
2. Tinte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Tensid ein Polyoxyethylenalkylamin der Formel (I)
ist, in der R
rest bedeutet.
rest bedeutet.
ist, in der R einen ungesättigten Kohlenwasserstoff-
3. Tinte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,daß
sie das Polyoxyethylenalkylamin in einer Menge von 0,01 bis 2,00 Gewichtsprozent enthält.
4. Tinte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie den Polyoxyethylenalkylphenylether oder Polyoxyethylenalkylether
in einer Menge von 0,01 bis 1,00 Gewichtsprozent enthält.
5. Tinte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der mehrwertige Alkohol Glycerin und der Alkylether des mehrwertigen Alkohols Diethylenglykol
ist.
6. Tinte nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß ihr pH 9,0 bis 11,0 beträgt.
7. Tinte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der ungesättigte Kohlenwasserstoffrest eine Oleyl-,
·. Linoleyl- oder Linolenylgruppe ist.
8. Tinte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischungsverhältnis von Glycerin zu Diethylenglykol
1:1 bis 1:5 beträgt.
9. Tinte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem einen von Glycerin verschiedenen mehrwertigen
Alkohol oder einen von Diethylenglykol ver-
BAD ORIGINAL
schiedenen Alkylether davon enthält, wobei die Menge
des mehrwertigen Alkohols und/oder Alkylethers nicht mehr als 40 Gewichtsprozent des Gesamtgewichts von
Glycerin und Diethylenglykol beträgt.
10. Tinte nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß der wasserlösliche Farbstoff ein Direktfarbstoff ist.
11. Tinte nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß der wasserlösliche farbstoff ein saurer Farbstoff der Formel
NH2 OH
Q2-N=N-Q PN=N-AA-N=N-Q1 -N=N-Q2
Q2-N=N-Q PN=N-AA-N=N-Q1 -N=N-Q2
· .
R2 R3
ist, in der Q1 und Q~ jeweils unsubstituierte Benzoloder
Naphthalinringe oder Benzol- oder Naphthalinringe sind, die durch Amino-, Hydroxyl- oder Sulfogruppen
substituiert sind, R1 bis R. jeweils Wasserstoffatome
oder Sulfogruppen bedeuten, wobei die Sulfogruppen in Form von Natrium-, Kalium- oder quaternären Ammoniumsalzen
vorliegen und jedes Molekül 2 bis 6 Sulfogruppen enthält.
12. Tinte nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß der wasserlösliche Farbstoff ein saurer Farbstoff der Formel
R
f 5
Q3-N=N-Q4-(X)n-Q5-N=N
R 7
- ist, in der Q_ und Q, jeweils unsubstituierte oder
substituierte Phenyl- oder Naphthylgruppen sind, Q4
und Q1. jeweils unsubstituierte oder substituierte
1,4-Phenylen- oder Naphthylengruppen bedeuten, R5 und
R jeweils Wasserstoffatome. Hydroxyl- oder Aminogruppen
1n darstellen, R_ und RQ jeweils Wasserstoffatome oder
Sulfogruppen sind, wobei die Sulfogruppen in Form von
Natrium-, Kalium- oder quaternären Ammoniumsalzen vorliegen und jedes Molekül 2 bis 6 Sulfogruppen enthält,
χ NH, N=N oder CH=CH bedeutet und η den Wert 0 oder
15 1 hat.
13. Tinte nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß der wasserlösliche Farbstoff ein saurer Farbstoff der Formel
Q7-N=N-Qe-N=N
ist, in der Q7 und Qg jeweils unsubstituierte oder substituierte
Phenyl- oder Naphthylgruppen sind, Qg eine unsubstituierte oder substituierte 1,4-Phenylen-,
1,4-Naphthylen- oder 4,4'-Biphenylengruppe ist, R9
und R1n jeweils Wasserstoffatome, Hydroxyl- oder Aminogruppen
bedeuten, R11 und R12 jeweils Wasserstoffatome
oder Sulfogruppen sind, wobei die Sulfogruppen in Form von Natrium-, Kalium- oder quaternären Ammoniumsalzen
vorliegen und jedes Molekül 2 bis 6 Sulfogruppen enthält.
14. Tinte nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß der wasserlösliche Farbstoff ein saurer Farbstoff der Formel
R13 Ri«,
-Ν=Ν-/Υ\ν=Ν-0π -N=N-Qi2
10
ist/ in der Q _ und Q _ jeweils unsubstituierte oder
substituierte Phenyl- oder Naphthylgruppen sind, Q11
eine unsubstituierte oder substituierte 1,4-Phenylen-,
1,4-Naphthylen- oder 4,4'-Biphenylengruppe ist, R13
und R14 jeweils Wasserstoffatome, Hydroxyl- oder Aminogruppen
sind, R1,- und R fi jeweils Wasser stoff atome oder
Sulfogruppen bedeuten, wobei diese Sulfogruppen in Form
von Natrium-, Kalium- oder quaternären Ammoniumsalzen vorliegen und jedes Molekül 2 bis 6 Sulfogruppen enthält.
15. Tinte nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet,
daß sie zusätzlich einen pH-Regler, ein die spezifische elektrische Leitfähigkeit einstellendes
Mittel, einen Chelatbildner, ein Rostschutzmittel, ein wasserlösliches Konservierungsmittel bzw.
Antischimmelmittel, ein wasserlösliches UV-Absorptionsmittel,
ein wasserlösliches IR-Absorptionsmittel und/oder ein magnetisches Fluid enthält.
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