DE60110114T2

DE60110114T2 - Bedrucken von schichtsubstraten mittels tintenstrahldruckverfahren

Info

Publication number: DE60110114T2
Application number: DE60110114T
Authority: DE
Inventors: Urs Lehmann; Roger Lacroix
Original assignee: Ciba Spezialitaetenchemie Holding AG; Ciba SC Holding AG
Current assignee: BASF Schweiz AG
Priority date: 2000-12-21
Filing date: 2001-12-12
Publication date: 2005-09-29
Anticipated expiration: 2021-12-13
Also published as: KR100822233B1; ATE293151T1; EP1343849B1; WO2002050196A3; JP2004531587A; US20040032474A1; AU2002231695A1; PL361461A1; CA2427456A1; RU2278879C2; CN1264936C; EP1343849A2; NZ526536A; WO2002050196A2; MXPA03005616A; ES2240552T3; US7144451B2; JP4160390B2; CN1483066A; KR20030067717A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bedrucken von flächigen Substraten, wie z. B. Papier, Kunststoff-Folien oder textilen Fasermaterialien, nach dem Tintenstrahldruckverfahren (Ink-Jet) sowie die verfahrensgemäss verwendeten Tinten.
An Tintenzusammensetzungen für Ink-Jet Anwendungen, insbesondere für die Verwendung im Mehrfarben- oder Photodruck, werden heute hohe Anforderungen gestellt. So ist es beispielsweise von erheblicher Bedeutung, dass die den Tinten zugrundeliegenden Farbstoffe möglichst genau den drei Primärfarben Gelb, Cyan und Magenta entsprechen. Dabei wird eine Auswahl der geeigneten Farbstoffe nicht nur durch die Reinheit des Farbtons und die gewünschte Brillanz der Farbwiedergabe, sondern auch durch die erforderliche Nuance eingeschränkt. Obwohl eine grosse Anzahl gelber Säure- und Direktfarbstoffe bekannt sind, eignen sich aus den genannten Gründen nur wenige für die Anwendung im Ink-Jet Druck. Um die Tinte hinsichtlich der erforderlichen Nuance einzustellen, enthalten bekannte gelbe Ink-Jet Tinten oftmals Mischungen verschiedenartiger gelber Farbstoffe, wie z. B. Mischungen von goldgelben Direktfarbstoffen mit einem zitronengelben Farbstoff. Solche zitronengelbe Farbstoffe haben allerdings den Nachteil, dass sie in Kombination mit Cyan im grünen Farbbereich zu Catalytic Fading neigen, was sich auch in gelben Ink-Jet Tinten, die entsprechende zitronengelbe Farbstoffe enthalten, deutlich negativ auswirkt.
Ferner sollten für Ink-Jet Anwendungen geeignete Farbstoffe Drucke mit einer guten Lichtechtheit, guten Nassechtheitseigenschaften und einer hohen Farbstärke ergeben sowie eine gute Löslichkeit in dem der Tinte zugrundeliegenden Lösungsmittel aufweisen. Die Tinten sollten ferner lagerstabil sein und bei längeren Lagerzeiten keine Ausfällungen aufweisen und für die Applikation in Tintenstrahldruckern eine hohe Betriebssicherheit des Druckers gewährleisten.
Aus diesem Grund besteht weiterhin ein Bedarf nach einem Tintenstrahldruckverfahren, in dem verbesserte gelbfärbende Tintenzusammensetzungen zur Anwendung kommen, das die oben genannten Nachteile nicht oder nur in einem vernachlässigbaren Ausmass aufweist.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit ein Verfahren zum Bedrucken von flächigen Substraten nach dem Tintenstrahldruckverfahren, dadurch gekennzeichnet, dass man diese Materialien mit einer wässrigen Tinte bedruckt, welche

a) mindestens einen Farbstoff der Formel
worin R₁ und R₂ unabhängig voneinander Wasserstoff oder gegebenenfalls substituiertes C₁-C₄-Alkyl bedeuten, R₃ und R₄ unabhängig voneinander gegebenenfalls substituiertes C₁-C₄-Alkyl sind, R₅ und R₆ unabhängig voneinander C₁-C₄-Alkyl, C₁-C₄-Alkoxy, Halogen, Hydroxy, Carboxy, C₂-C₄-Alkanoylamino oder Sulfo bedeuten, X Halogen, Hydroxy, gegebenenfalls im Alkylteil substituiertes C₁-C₄-Alkoxy, gegebenenfalls im Phenylring substituiertes Phenoxy, gegebenenfalls im Alkylteil substituiertes C₁-C₄-Alkylthio, gegebenenfalls im Phenylring substituiertes Phenylthio, Amino, gegebenenfalls im Alkylteil substituiertes und gegebenenfalls im Alkylteil durch Sauerstoff unterbrochenes N-Mono- oder N,N-Di-C₁-C₆-Alkylamino, gegebenenfalls im Cycloalkylring substituiertes C₅-C₇-Cycloalkylamino, gegebenenfalls im Arylteil substituiertes Phenyl- oder Naphthylamino, gegebenenfalls im Arylteil substituiertes N-C₁-C₄-Alkyl-N-phenyl- oder N-C₁-C₄-Alkyl-N-naphthylamino, gegebenenfalls im Phenylteil substituiertes Benzylamino, Morpholino oder Piperidin-1-yl ist, und n und m unabhängig voneinander für die Zahl 0, 1, 2 oder 3 stehen; und
b) eine Verbindung aus der Gruppe Polyethylenglykole mit einem Molekulargewicht von 150 bis 400, enthält.

Die Farbstoffe der Formel (1) liegen entweder in der Form ihrer freien Säure oder vorzugsweise als deren Salze vor. Als Salze kommen beispielsweise die Alkali-, Erdalkali- oder Ammoniumsalze oder die Salze eines organischen Amins in Betracht. Als Beispiele seien die Natrium-, Lithium-, Kalium- oder Ammoniumsalze oder das Salz des Mono-, Di- oder Triätha nolamins genannt. Bevorzugt sind die Natrium- und Lithiumsalze und die gemischten Salze aus Natrium und Lithium.
Als C₁-C₄-Alkyl kommen für R₁, R₂, R₃, R₄, R₅ und R₆ unabhängig voneinander beispielsweise Methyl, Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, n-Butyl, sek.-Butyl, tert.-Butyl oder iso.-Butyl, vorzugsweise Methyl oder Ethyl und insbesondere Methyl, in Betracht. Die genannten Alkylreste R₁ und R₂ können unsubstituiert oder beispielsweise durch Hydroxy, Sulfo, Sulfato, Cyano oder Carboxy substituiert sein. Die genannten Alkylreste R₃ und R₄ können unsubstituiert oder beispielsweise durch Hydroxy, Cyano oder Carboxy, vorzugsweise Hydroxy, substituiert sein. Bevorzugt für R₁, R₂, R₃ und R₄ sind die entsprechenden unsubstituierten Alkylreste.
Als C₁-C₄-Alkoxy kommen für R₅ und R₆ unabhängig voneinander beispielsweise Methoxy, Ethoxy, n-Propoxy, Isopropoxy, n-Butoxy, sek.-Butoxy, tert.-Butoxy oder iso.-Butoxy, vorzugsweise Methoxy oder Ethoxy und insbesondere Methoxy, in Betracht.
Als Halogen kommen für R₅ und R₆ unabhängig voneinander beispielsweise Fluor, Chlor oder Brom, vorzugsweise Chlor oder Brom und insbesondere Chlor, in Betracht.
Als C₂-C₄-Alkanoylamino kommen für R₅ und R₆ unabhängig voneinander z. B. Acetylamino oder Propionylamino, insbesondere Acetylamino, in Betracht.
Als Halogen kommt für X z. B. Fluor, Chlor oder Brom, vorzugsweise Fluor oder Chlor und insbesondere Chlor in Betracht.
X als C₁-C₄-Alkoxy bedeutet beispielsweise Methoxy, Ethoxy, n-Propoxy, Isopropoxy, n-Butoxy, sek.-Butoxy, Isobutoxy oder tert.-Butoxy, insbesondere Methoxy oder Ethoxy. Die genannten Reste sind unsubstituiert oder im Alkylteil substituiert, z. B. durch C₁-C₄-Alkoxy, wie beispielsweise Methoxy oder Ethoxy; Hydroxy; Sulfo oder Carboxy.
X als C₁-C₄-Alkylthio bedeutet beispielsweise Methylthio, Ethylthio, n-Propylthio, Isopropylthio oder n-Butylthio. Die genannten Reste sind unsubstituiert oder im Alkylteil substituiert, z. B. durch C₁-C₄-Alkoxy, wie beispielsweise Methoxy oder Ethoxy; Hydroxy; Sulfo oder Carboxy. Bevorzugt sind die durch einen oder zwei Reste aus der Gruppe Hydroxy, Sulfo und Carboxy, insbesondere Hydroxy und Carboxy, im Alkylteil substituierten Reste.
X als Phenoxy oder Phenylthio kann sowohl die unsubstituierten als auch die im Phenylring z. B. durch C₁-C₄-Alkyl, wie beispielsweise Methyl oder Ethyl, welches gegebenenfalls z. B. durch Carboxy weitersubstituiert ist; C₁-C₄-Alkoxy, wie beispielsweise Methoxy oder Ethoxy; Carboxy; Carbamoyl; N-C₁-C₄-Alkylcarbamoyl, welches gegebenenfalls im Alkylteil z. B. durch Carboxy weitersubstituiert ist, wie beispielsweise N-Carboxymethylcarbamoyl; Sulfo oder Halogen, wie beispielsweise Chlor oder Brom; substituierten Reste umfassen.
X als N-Mono- oder N,N-Di-C₁-C₆-Alkylamino, vorzugsweise N-Mono- oder N,N-Di-C₁-C₄-Alkylamino, bedeutet beispielsweise N-Methylamino, N-Ethylamino, N-Propylamino, N-Butylamino, N-Hexylamino, N,N-Di-Methylamino oder N,N-Di-Ethylamino. Die genannten Reste sind unsubstituiert oder im Alkylteil substituiert, z. B. durch C₂-C₄-Alkanoylamino, wie beispielsweise Acetylamino oder Propionylamino; Hydroxy; Sulfo; Sulfato; Carboxy; Carbamoyl; Sulfamoyl oder β-Sulfatoethylsulfonyl. Die genannten Reste sind gegebenenfalls im Alkylteil durch Sauerstoff unterbrochen. Als Beispiel für die im Alkylteil substituierten und gegebenenfalls im Alkylteil durch Sauerstoff unterbochenen Reste seien genannt: N-β-Hydroxyethylamino, N,N-Di-β-Hydroxyethylamino, N-2-(β-Hydroxyethoxy)-ethylamino, N-2-[2-(β-Hydroxyethoxy)ethoxy]ethylamino, N-β-Sulfatoethylamino, N-β-Sulfoethylamino, N-Carboxymethylamino, N-β-Carboxyethylamino, N-α,β-Dicarboxyethylamino, N-α,γ-Dicarboxypropylamino, N-Ethyl-N-β-Hydroxyethylamino und N-Methyl-N-β-Hydroxyethylamino. Bevorzugt sind die im Alkylteil durch Hydroxy, Sulfo, Sulfato, Carboxy oder Carbamoyl substituierten und gegebenenfalls im Alkylteil durch Sauerstoff unterbrochenen Reste.
X als C₅-C₇-Cycloalkylamino kann sowohl die unsubstituierten wie auch die im Cycloalkylring z. B. durch C₁-C₄-Alkyl, wie beispielsweise Methyl oder Ethyl, insbesondere Methyl, oder Carboxy substituierten Reste umfassen. Bevorzugt als solche Reste sind die entsprechenden Cyclohexylreste.
X als Phenylamino oder N-C₁-C₄-Alkyl-N-phenylamino, vorzugsweise Phenylamino, kann sowohl die unsubstituierten als auch die im Phenylring z. B. durch C₁-C₄-Alkyl, wie beispielsweise Methyl oder Ethyl, welches seinerseits z. B. durch Carboxy weitersubstituiert sein kann; C₁-C₄-Alkoxy, wie beispielsweise Methoxy oder Ethoxy; Carboxy; Carbamoyl; N-C₁-C₄-Alkylcarbamoyl, welches seinerseits im Alkylteil z. B. durch Carboxy weitersubstituiert sein kann, wie beispielsweise N-Carboxymethylcarbamoyl; Sulfo oder Halogen, wie beispielsweise Chlor oder Brom; substituierten Reste umfassen. Bevorzugt sind die substituierten Reste, vorzugsweise die durch Carboxy, Carboxymethyl, N-Carboxymethylcarbamoyl oder Sulfo, insbesondere Sulfo, substituierten Reste.
X als Naphthylamino oder N-C₁-C₄-Alkyl-N-naphthylamino, vorzugsweise Naphthylamino, kann sowohl die unsubstituierten als auch die im Naphthylring z. B. durch Sulfo substituierten Reste umfassen. Bevorzugt sind die durch 1 bis 3 Sulfogruppen, insbesondere 2 bis 3 Sulfogruppen, substituierten Reste.
X als gegebenenfalls im Phenylteil substituiertes Benzylamino kann sowohl die unsubstituierten als auch die im Phenylring z. B. durch C₁-C₄-Alkyl, wie beispielsweise Methyl oder Ethyl; C₁-C₄-Alkoxy, wie beispielsweise Methoxy oder Ethoxy; Carboxy; Sulfo oder Halogen, wie beispielsweise Chlor oder Brom; substituierten Reste umfassen. Bevorzugt sind die im Phenylring durch Carboxy substituierten Reste.
Bevorzugt bedeuten R₁ und R₂ Wasserstoff.
Bevorzugt stehen R₃ und R₄ unabhängig voneinander für Methyl, Ethyl, Hydroxymethyl oder β-Hydroxyethyl, vorzugsweise Methyl oder Ethyl und insbesondere Methyl.
Bevorzugt sind R₅ und R₆ unabhängig voneinander C₁-C₄-Alkyl, C₁-C₄-Alkoxy, Halogen, Hydroxy, C₂-C₄-Alkanoylamino oder Sulfo, insbesondere Methyl, Ethyl, Methoxy, Ethoxy, Chlor oder Sulfo und ganz besonders Methyl.
Bevorzugt bedeutet X Halogen, gegebenenfalls im Alkylteil durch C₁-C₄-Alkoxy, Hydroxy, Sulfo oder Carboxy substituiertes C₁-C₄-Alkoxy, gegebenenfalls im Alkylteil durch C₁-C₄-Alkoxy, Hydroxy, Sulfo oder Carboxy substituiertes C₁-C₄-Alkylthio, Amino, gegebenenfalls im Alkylteil durch C₂-C₄-Alkanoylamino, Hydroxy, Sulfo, Sulfato, Carboxy, Carbamoyl oder Sulfamoyl substituiertes und gegebenenfalls im Alkylteil durch Sauerstoff unterbochenes N-Mono- oder N,N-Di-C₁-C₄-Alkylamino, gegebenenfalls durch C₁-C₄-Alkyl oder Carboxy substituiertes C₅-C₇-Cycloalkylamino, gegebenenfalls im Phenylteil durch C₁-C₄-Alkyl, welches seinerseits durch Carboxy weitersubstituiert sein kann, C₁-C₄-Alkoxy, Carboxy, Carbamoyl, N-C₁-C₄-Alkylcarbamoyl, welches seinerseits im Alkylteil durch Carboxy weitersubstituiert sein kann, Sulfo oder Halogen substituiertes Phenylamino oder N-C₁-C₄-Alkyl-N-phenylamino, gegebenenfalls im Arylteil durch Sulfo substituiertes Naphthylamino oder gegebenenfalls im Phenylteil durch C₁-C₄-Alkyl, C₁-C₄-Alkoxy, Carboxy; Sulfo oder Halogen substituiertes Benzylamino, Morpholino oder Piperidin-1-yl.
Besonders bevorzugt bedeutet X Halogen, gegebenenfalls im Alkylteil durch Hydroxy, Sulfo oder Carboxy, insbesondere Hydroxy oder Carboxy, substituiertes C₁-C₄-Alkylthio, Amino, gegebenenfalls im Alkylteil durch C₂-C₄-Alkanoylamino, Hydroxy, Sulfo, Sulfato, Carboxy oder Carbamoyl, insbesondere Hydroxy, Sulfo oder Carboxy, substituiertes und gegebenenfalls im Alkylteil durch Sauerstoff unterbochenes N-Mono- oder N,N-Di-C₁-C₄-Alkylamino oder Morpholino.
Ganz besonders bevorzugt bedeutet X Halogen, gegebenenfalls im Alkylteil durch Hydroxy, Sulfo oder Carboxy substituiertes N-Mono- oder N,N-Di-C₁-C₄-Alkylamino oder Morpholino, und insbesondere Morpholino.
Bevorzugt bedeuten n und m unabhängig voneinander die Zahl 0, 1 oder 2, insbesondere 0 oder 1.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Farbstoff der Formel (1) verwendet, worin
R₁ und R₂ Wasserstoff sind,
R₃ und R₄ unabhängig voneinander Methyl, Ethyl, Hydroxymethyl oder β-Hydroxyethyl bedeuten,
R₅ und R₆ unabhängig voneinander für Methyl, Ethyl, Methoxy, Ethoxy, Chlor oder Sulfo stehen,
X gegebenenfalls im Alkylteil durch Hydroxy, Sulfo oder Carboxy substituiertes N-Mono- oder N,N-Di-C₁-C₄-Alkylamino oder Morpholino bedeutet, und
n die Zahl 0 oder 1 ist.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entspricht der Farbstoff der Formel (1) einem Farbstoff der Formel
worin
R₃ Methyl oder Ethyl, vorzugsweise Methyl, bedeutet, und
R₅ für Wasserstoff oder Methyl, vorzugsweise Wasserstoff, steht.
Die in den erfindungsgemäss verwendeten Tinten enthaltenen Farbstoffe der Formeln (1) und (1a) sind bezüglich der Monoazoreste vorzugsweise symmetrisch, d. h., dass beispielsweise im Farbstoff der Formel (1a) die Reste R₃ identisch sind und die Reste R₅ identische Bedeutungen haben.
Die Farbstoffe der Formel (1) sind bekannt oder können in Analogie zu bekannten Herstellungsverfahren, wie Diazotierungs-, Kupplungs- und Kondensationsreaktionen, erhalten werden.
Farbstoffe der Formel (1) sowie deren Herstellung sind beispielsweise in der US-A-4,997,919 beschrieben.
Zum Gegenstand der vorliegenden Erfindung gehören auch die im erfindungsgemässen Tintenstrahldruckverfahren verwendeten, wässrigen Tinten, die

a) mindestens einen Farbstoff der Formel (1), vorzugsweise der Formel (1a), worin für R₁, R₂, R₃, R₄, R₅, R₆, X, n und m jeweils die oben angegebenen Bedeutungen und Bevorzugungen gelten, und
b) eine Verbindung aus der Gruppe Polyethylenglykole mit einem Molekulargewicht von 150 bis 400, enthalten.

Die in den Tinten enthaltenen Farbstoffe sollten vorzugsweise salzarm sein, d. h. einen Gesamtgehalt an anorganischen Salzen von weniger als 0,5 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Farbstoffe, enthalten. Farbstoffe, die, bedingt durch ihre Herstellung und/oder die nach trägliche Zugabe von Coupagemitteln grössere Salzgehalte aufweisen, können z. B. durch Membrantrennverfahren, wie Ultrafiltration, Umkehrosmose oder Dialyse, entsalzt werden.
Die Tinten enthalten bevorzugt einen Gesamtgehalt an Farbstoffen von 0,5 bis 35 Gew.-%, insbesondere 1 bis 30 Gew.-% und vorzugsweise 1 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Tinte. Als untere Grenze sind hierbei 1,2 Gew.-%, insbesondere 1,5 Gew.%, besonders bevorzugt. Als obere Grenze sind 15 Gew.-%, insbesondere 10 Gew.-%, besonders bevorzugt.
Die Tinten können weitere Lösungsvermittler oder ein Feuchthaltemittel enthalten, wie z. B. mit Wasser mischbare organische Lösungsmittel, beispielsweise C₁-C₄-Alkohole, wie Methanol, Ethanol, n-Propanol, Isopropanol, n-Butanol, sec.-Butanol, tert.-Butanol oder Isobutanol; Amide, wie z. B. Dimethylformamid oder Dimethylacetamid; Ketone oder Ketonalkohole, wie z. B. Aceton, Methylisobutylketon, Diacetonalkohol; Ether wie z. B. Tetrahydrofuran oder Dioxan; Stickstoff enthaltende heterocyclische Verbindungen, wie z. B. N-Methyl-2-pyrrolidon oder 1,3-Dimethyl-2-imidazolidon; Polyalkylenglykole, vorzugsweise niedrig molekulare Polyethylenglykole mit einem Molekulargewicht von 100 bis 800, wie z. B. Diethylenglykol, Triethylenglykol, Tetraethylenglykol, oder Polyethylenglykol 600, oder niedrig molekulare Polypropylenglykole, wie z. B. Dipropylenglykol, Tripropylenglykol, Polypropylenglykol P 400 oder Polypropylenglykol P 425; C₁-C₄-Alkylether von Polyalkylenglykolen, wie z. B. Diethylenglykolmonobutylether, 2-(2-Methoxyethoxy)-ethanol, 2-(2-Ethoxyethoxy)-ethanol, 2-[2-(2-Methoxyethoxy)ethoxy)-ethanol oder 2-[2-(2-Ethoxyethoxy)ethoxy]ethanol; C₂-C₆-Alkylenglykole und Thioglykole, wie z. B. Ethylenglykol, Propylenglykol, Butylenglykol, 1,5-Pentandiol, Thiodiglykol, Hexylenglykol; weitere Polyole, wie z. B. Glycerin oder 1,2,6-Hexantriol; und C₁-C₄-Alkylether von mehrwertigen Alkoholen, wie z. B. 2-Methoxyethanol oder 1-Methoxypropan-2-ol, üblicherweise in einer Menge von 2 bis 30 Gew.-%, insbesondere 5 bis 25 Gew.-% und vorzugsweise 20 bis 25 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Tinte.
Weiterhin können die Tinten noch andere Lösungsvermittler, wie z. B. ε-Caprolactam, enthalten.
Als Feuchthaltemittel kommen ferner z. B. Harnstoff oder eine Mischung von Na-Lactat (vorteilhafterweise in Form einer 50 bis 60%-igen wässrigen Lösung) und Glycerin und/oder Pro pylenglykol in Mengen von vorzugsweise 0,1 bis 30 Gew.-%, insbesondere 2 bis 30 Gew.-%, in den erfindungsgemässen Tinten in Betracht.
Die Tinten können, u. a. zwecks Einstellung der Viskosität, Verdickungsmittel natürlicher oder synthetischer Herkunft enthalten.
Als Beispiele für Verdickungsmittel seien handelsübliche Alginatverdickungen, Stärkeether oder Johannisbrotkernmehlether, insbesondere Natriumalginat für sich allein oder im Gemisch mit modifizierter Cellulose, wie z. B. Methyl-, Ethyl-, Carboxymethyl-, Hydroxyethyl-, Methylhydroxyethyl-, Hydroxypropyl- oder Hydroxypropylmethylcellulose, insbesondere mit vorzugsweise 20 bis 25 Gewichtsprozent Carboxymethylcellulose, genannt. Als synthetische Verdickungsmittel seien ferner z. B. solche auf Basis von Poly(meth)acrylsäuren oder Poly(meth)acrylamiden genannt.
Die Tinten enthalten solche Verdickungsmittel z. B. in einer Menge von 0,01 bis 2 Gew.-%, insbesondere 0,01 bis 1 Gew.-% und vorzugsweise 0,01 bis 0,5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Tinte.
Ferner können die Tinten Puffersubstanzen enthalten, wie z. B. Borax, Borat, Phosphat, Polyphosphat oder Citrat. Als Beispiele seien Borax, Natriumborat, Natriumtetraborat, Natriumdihydrogenphosphat, Dinatriumhydrogenphosphat, Natriumtripolyphosphat, Natriumpentapolyphosphat sowie Natriumcitrat genannt. Sie werden insbesondere in Mengen von 0,1 bis 3 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 1 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Tinte, verwendet, um einen pH-Wert von z. B. 4 bis 9, insbesondere 5 bis 8,5, einzustellen.
Als weitere Zusätze können die Tinten Tenside oder Netzmittel enthalten.
Als Tenside oder Netzmittel kommen die handelsüblichen anionischen oder nichtionogenen Tenside in Betracht.
Weiterhin können die Tinten noch übliche Zusätze, wie z. B. schaumdämpfende Mittel oder insbesondere das Pilz- und/oder Bakterienwachstum hemmende Stoffe, enthalten. Diese werden üblicherweise in Mengen von 0,01 bis 1 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Tinte, verwendet.
Als Konservierungsmittel kommen formaldehydabgebende Mittel, wie z. B. Paraformaldehyd und Trioxan, vor allem wässrige, etwa 30 bis 40-gewichtsprozentige Formaldehydlösungen, Imidazolverbindungen, wie z. B. 2-(4-Thiazolyl)benzimidazol, Thiazolverbindungen, wie z. B. 1,2-Benzisothiazolin-3-on oder 2-n-Octyl-isothiazolin-3-on, Jodverbindungen, Nitrile, Phenole, Haloalkylthioverbindungen oder Pyridinderivate, insbesondere 1,2-Benzisothiazolin-3-on oder 2-n-Octyl-isothiazolin-3-on, in Betracht.
Die Tinten können in üblicher Weise durch Mischen der einzelnen Bestandteile, z. B. in der gewünschten Menge Wasser, hergestellt werden. In den Tinten enthaltene Schwebstoffe und unlösliche Bestandteile werden z. B. durch Filtrieren über Filter mit einer Porengrösse von 0,2 bis 0,5 μm entfernt.
Bevorzugt sind Tinten, welche eine Viskosität von 1 bis 40 mPa·s, insbesondere 1 bis 20 mPa·s und vorzugsweise 1 bis 10 mPa·s aufweisen.
Die erfindungsgemässen Tinten sind für die Verwendung in Aufzeichnungssystemen geeignet, bei welchen die Tinte aus einer kleinen Öffnung in Form von Tröpfchen ausgepresst und gegen ein flächiges Substrat gerichtet wird, auf dem ein Bild entsteht. Geeignete Substrate sind z. B. Papier, Kunststoff-Folien oder textile Fasermaterialien, vorzugsweise Papier oder Kunststoff-Folien und insbesondere Papier. Geeignete Aufzeichnungssysteme sind z. B. handelsübliche Tintenstrahldrucker für die Anwendung im Papier- oder Textildruck.
Als Beispiele für Papier, das mit den erfindungsgemässen Tinten bedruckt werden kann seien handelsübliches Ink-Jet Papier, Photopapier, Glanzpapier, mit Kunststoff beschichtetes Papier, wie z. B. Epson Ink-Jet Paper, Epson Photo Paper, Epson Glossy Paper, Epson Glossy Film, HP Special Ink-Jet Paper, Encad Photo Gloss Paper, Ilford Photo Paper genannt. Kunststoff-Folien, die mit den erfindungsgemässen Tinten bedruckt werden können, sind beispielsweise transparent oder milchig/undurchsichtig. Geeignete Kunststoff-Folien sind z. B. 3M Transparency-Film. Bevorzugt ist Glanzpapier, wie z. B. Epson Glossy Paper.
Als textile Fasermaterialien kommen insbesondere stickstoffhaltige oder hydroxygruppenhaltige Fasermaterialien, wie z. B. textiles Gewebe aus Cellulose, Seide, Wolle oder synthetischen Polyamiden, insbesondere Seide, in Betracht.
Im Falle des Tintenstrahldruckverfahrens werden einzelne Tropfen der Tinte kontrolliert aus einer Düse auf ein Substrat gespritzt. Überwiegend werden hierzu die kontinuierliche Ink-Jet-Methode sowie die Drop on demand-Methode verwendet. Im Falle der kontinuierlichen Ink-Jet-Methode werden die Tropfen kontinuierlich erzeugt, wobei nicht für den Druck benötigte Tropfen in einen Auffangbehälter abgeleitet und rezykliert werden. Im Falle der Drop on demand-Methode hingegen werden Tropfen nach Wunsch erzeugt und gedruckt; d. h. es werden nur dann Tropfen erzeugt, wenn dies für den Druck erforderlich ist. Die Erzeugung der Tropfen kann z. B. mittels eines Piezo-Inkjet-Kopfes oder mittels thermischer Energie (Bubble Jet) erfolgen. Bevorzugt ist für das erfindungsgemässe Verfahren der Druck mittels eines Piezo-Inkjet-Kopfes. Bevorzugt ist für das erfindungsgemässe Verfahren ferner der Druck nach der kontinuierlichen Ink-Jet-Methode.
Die erfindungsgemässen Tinten eignen sich insbesondere als Gelb-Komponente für den Mehrfarben- oder Photodruck und ergeben ein neutrales Photogelb. Dabei kann weitestgehend auf Mischungen verschiedenartiger gelber Farbstoffe verzichtet werden, da sich die erforderliche, ideale Nuance bereits bei der Verwendung von individuellen Farbstoffen der Formel (1) einstellt.
Die in den erfindungsgemässen Tinten enthaltenen Farbstoffe der Formel (1) haben den weiteren Vorteil, dass bei deren Herstellung toxische Chemikalien wie Phosgen oder p-Kresidin nicht zum Einsatz kommen, die für die Produktion von handelsüblichen Ink-Jet Gelbfarbstoffen, wie z. B. C. I. Direct Yellow 132 und C. I. Direct Yellow 86, erforderlich sind.
Die erfindungsgemäss hergestellten Drucke zeigen eine gute Lichtechtheit und gute Wasserechtheitseigenschaften. Sie zeichnen sich insbesondere durch eine hohe Farbbrillanz und eine hohe Farbstärke aus und sind in Kombination mit Cyan im grünen Farbbereich frei von Catalytic Fading. Die erfindungsgemässen Tinten sind lagerstabil und weisen über längere Lagerzeiten keine Ausfällungen auf.
Die nachfolgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der Erfindung. Die Temperaturen sind in Celsiusgraden angegeben, Teile sind Gewichtsteile, die Prozentangaben beziehen sich auf Gewichtsprozente, sofern nicht anders vermerkt. Gewichtsteile stehen zu Volumenteilen im Verhältnis von Kilogramm zu Liter.
Die folgenden Tinten A bis D werden durch Lösen des Farbstoffs und der übrigen festen Komponenten in einem Gemisch aus Wasser und dem(n) jeweils angegebenen wassermischbaren organischen Lösungsmittel(n) in den genannten Mengen und anschliessendem Filtrieren hergestellt:
Tinte A

1,67 Teile eines weitgehend von anorganischen Salzen befreiten Farbstoffs der Formel
in Form des Natriumsalzes
20,0 Teile Polyethylenglykol 400
5,0 Teile Diethylenglykolmonobutylether
0,3 Teile Proxel GXL (handelsübliches Konservierungsmittel)
0,1 Teile Forafac 1110 D (handelsübliches Netzmittel)
72,93 Teile Wasser

Tinte B

1,67 Teile eines weitgehend von anorganischen Salzen befreiten Farbstoffs der Formel (101) in Form des Natriumsalzes
20,0 Teile Glycerin
0,3 Teile Proxel GXL (handelsübliches Konservierungsmittel)
0,1 Teile Forafac 1110 D (handelsübliches Netzmittel)
77,93 Teile Wasser

Tinte C

1,67 Teile eines weitgehend von anorganischen Salzen befreiten Farbstoffs der Formel (101) in Form des Natriumsalzes
20,0 Teile Tetraethylenglykol
5,0 Teile Diethylenglykolmonobutylether
0,3 Teile Proxel GXL (handelsübliches Konservierungsmittel)
0,1 Teile Forafac 1110 D (handelsübliches Netzmittel)
72,93 Teile Wasser

Tinte D

1,67 Teile eines weitgehend von anorganischen Salzen befreiten Farbstoffs der Formel (101) in Form des Natriumsalzes
25,0 Teile Tetraethylenglykol
0,3 Teile Proxel GXL (handelsübliches Konservierungsmittel)
0,1 Teile Forafac 1110 D (handelsübliches Netzmittel)
72,93 Teile Wasser

Die so erhaltenen Tinten A, B, C und D werden jeweils mittels eines Drop-on-Demand Ink-Jet Printers auf ein handelsübliches Ink-Jet Papier, Photopapier oder einen Glanzfilm (z. B. Epson Glossy Film) aufgedruckt. Die Drucke weisen eine hohe Farbbrillanz und eine hohe Farbstärke auf und sind in Kombination mit Cyan im grünen Farbbereich frei von Catalytic Fading. Ebenfalls Drucke mit einer hohe Farbbrillanz und einer hohe Farbstärke, die in Kombination mit Cyan im grünen Farbbereich frei von Catalytic Fading sind, werden erhalten, wenn man anstelle des Farbstoffs der Formel (101) in Form des Natriumsalzes die gleiche Menge eines weitgehend von anorganischen Salzen befreiten Farbstoffs der Formel (101) in Form des Lithiumsalzes verwendet.
Verfährt man wie oben angegeben, verwendet jedoch in den Tinten A, B, C und D anstelle von 1,67 Teilen eines Farbstoffs der Formel (101) jeweils die gleiche Menge eines weitgehend von anorganischen Salzen befreiten Farbstoffs der allgemeinen Formel
worin R₃, R₅ und X jeweils die in Tabelle 1 angegebenen Bedeutungen haben, sowohl in Form des Natrium- als auch Lithiumsalzes, so erhält man ebenfalls Drucke, die eine hohe Farbbrillanz und eine hohe Farbstärke aufweisen und in Kombination mit Cyan im grünen Farbbereich frei von Catalytic Fading sind.
Tabelle 1
Verfährt man wie oben angegeben, verwendet jedoch in den Tinten A, B, C und D anstelle von 1,67 Teilen eines Farbstoffs der Formel (101) jeweils die gleiche Menge eines weitgehend von anorganischen Salzen befreiten Farbstoffs der Formel

jeweils in Form des Natrium- und Lithiumsalzes, so erhält man ebenfalls Drucke, die eine hohe Farbbrillanz und eine hohe Farbstärke aufweisen und in Kombination mit Cyan im grünen Farbbereich frei von Catalytic Fading sind.

Claims

Verfahren zum Bedrucken von flächigen Substraten nach dem Tintenstrahldruckverfahren, dadurch gekennzeichnet, dass man diese Materialien mit einer wässrigen Tinte bedruckt, welche a) mindestens einen Farbstoff der Formel
worin R₁ und R₂ unabhängig voneinander Wasserstoff oder gegebenenfalls substituiertes C₁-C₄-Alkyl bedeuten, R₃ und R₄ unabhängig voneinander gegebenenfalls substituiertes C₁-C₄-Alkyl sind, R₅ und R₆ unabhängig voneinander C₁-C₄-Alkyl, C₁-C₄-Alkoxy, Halogen, Hydroxy, Carboxy, C₂-C₄-Alkanoylamino oder Sulfo bedeuten, X Halogen, Hydroxy, gegebenenfalls im Alkylteil substituiertes C₁-C₄-Alkoxy, gegebenenfalls im Phenylring substituiertes Phenoxy, gegebenenfalls im Alkylteil substituiertes C₁-C₄-Alkylthio, gegebenenfalls im Phenylring substituiertes Phenylthio, Amino, gegebenenfalls im Alkylteil substituiertes und gegebenenfalls im Alkylteil durch Sauerstoff unterbrochenes N-Mono- oder N,N-Di-C₁-C₆-Alkylamino, gegebenenfalls im Cycloalkylring substituiertes C₅-C₇-Cycloalkylamino, gegebenenfalls im Arylteil substituiertes Phenyl- oder Naphthylamino, gegebenenfalls im Arylteil substituiertes N-C₁-C₄-Alkyl-N-phenyl- oder N-C₁-C₄-Alkyl-N-naphthylamino, gegebenenfalls im Phenylteil substituiertes Benzylamino, Morpholino oder Piperidin-1-yl ist, und n und m unabhängig voneinander für die Zahl 0, 1, 2 oder 3 stehen; und b) eine Verbindung aus der Gruppe Polyethylenglykole mit einem Molekulargewicht von 150 bis 400, enthält.
Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass R₁ und R₂ Wasserstoff bedeuten.
Verfahren gemäss Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass R₃ und R₄ unabhängig voneinander Methyl, Ethyl, Hydroxymethyl oder β-Hydroxyethyl, insbesondere Methyl oder Ethyl, bedeuten.
Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass R₅ und R₆ unabhängig voneinander Methyl, Ethyl, Methoxy, Ethoxy, Chlor oder Sulfo, insbesondere Methyl, bedeuten.
Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass X Halogen, gegebenenfalls im Alkylteil durch C₁-C₄-Alkoxy, Hydroxy, Sulfo oder Carboxy substituiertes C₁-C₄-Alkoxy, gegebenenfalls im Alkylteil durch C₁-C₄-Alkoxy, Hydroxy, Sulfo oder Carboxy substituiertes C₁-C₄-Alkylthio, Amino, gegebenenfalls im Alkylteil durch C₂-C₄-Alkanoylamino, Hydroxy, Sulfo, Sulfato, Carboxy, Carbamoyl oder Sulfamoyl substituiertes und gegebenenfalls im Alkylteil durch Sauerstoff unterbochenes N-Mono- oder N,N-Di-C₁-C₄-Alkylamino, gegebenenfalls durch C₁-C₄-Alkyl oder Carboxy substituiertes C₅-C₇-Cycloalkylamino, gegebenenfalls im Phenylteil durch C₁-C₄-Alkyl, welches seinerseits durch Carboxy weitersubstituiert sein kann, C₁-C₄-Alkoxy, Carboxy, Carbamoyl, N-C₁-C₄-Alkylcarbamoyl, welches seinerseits im Alkylteil durch Carboxy weitersubstituiert sein kann, Sulfo oder Halogen substituiertes Phenylamino oder N-C₁-C₄-Alkyl-N-phenylamino, gegebenenfalls im Arylteil durch Sulfo substituiertes Naphthylamino oder gegebenenfalls im Phenylteil durch C₁-C₄-Alkyl, C₁-C₄-Alkoxy, Carboxy; Sulfo oder Halogen substituiertes Benzylamino, Morpholino oder Piperidin-1-yl bedeutet.
Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass X Halogen, gegebenenfalls im Alkylteil durch Hydroxy, Sulfo oder Carboxy substituiertes C₁-C₄-Alkylthio, Amino, gegebenenfalls im Alkylteil durch C₂-C₄-Alkanoylamino, Hydroxy, Sulfo, Sulfato, Carboxy oder Carbamoyl substituiertes und gegebenenfalls im Alkylteil durch Sauerstoff unterbochenes N-Mono- oder N,N-Di-C₁-C₄-Alkylamino oder Morpholino bedeutet.
Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass X gegebenenfalls im Alkylteil durch Hydroxy, Sulfo oder Carboxy substituiertes N-Mono- oder N,N-Di-C₁-C₄-Alkylamino oder Morpholino bedeutet.
Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass n und m unabhängig voneinander die Zahl 0 oder 1 sind.
Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass R₁ und R₂ Wasserstoff sind, R₃ und R₄ unabhängig voneinander Methyl, Ethyl, Hydroxymethyl oder β-Hydroxyethyl bedeuten, R₅ und R₆ unabhängig voneinander für Methyl, Ethyl, Methoxy, Ethoxy, Chlor oder Sulfo stehen, X gegebenenfalls im Alkylteil durch Hydroxy, Sulfo oder Carboxy substituiertes N-Mono- oder N,N-Di-C₁-C₄-Alkylamino oder Morpholino bedeutet, und n die Zahl 0 oder 1 ist.
Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Farbstoff der Formel (1) ein Farbstoff der Formel
ist, worin R₃ Methyl oder Ethyl bedeutet, und R₅ für Wasserstoff oder Methyl steht.
Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem flächigen Substrat um Papier oder Kunststoff-Folien handelt.
Wässrige Tinte für das Tintenstrahldruckverfahren, dadurch gekennzeichnet, dass sie a) mindestens einen Farbstoff der Formel
worin R₁ und R₂ unabhängig voneinander Wasserstoff oder gegebenenfalls substituiertes C₁-C₄-Alkyl bedeuten, R₃ und R₄ unabhängig voneinander gegebenenfalls substituiertes C₁-C₄-Alkyl sind, R₅ und R₆ unabhängig voneinander C₁-C₄-Alkyl, C₁-C₄-Alkoxy, Halogen, Hydroxy, Carboxy, C₂-C₄-Alkanoylamino oder Sulfo bedeuten, X Halogen, Hydroxy, gegebenenfalls im Alkylteil substituiertes C₁-C₄-Alkoxy, gegebenenfalls im Phenylring substituiertes Phenoxy, gegebenenfalls im Alkylteil substituiertes C₁-C₄-Alkylthio, gegebenenfalls im Phenylring substituiertes Phenylthio, Amino, gegebenenfalls im Alkylteil substituiertes und gegebenenfalls im Alkylteil durch Sauerstoff unterbrochenes N-Mono- oder N,N-Di-C₁-C₆-Alkylamino, gegebenenfalls im Cycloalkylring substituiertes C₅-C₇-Cycloalkylamino, gegebenenfalls im Arylteil substituiertes Phenyl- oder Naphthylamino, gegebenenfalls im Arylteil substituiertes N-C₁-C₄-Alkyl-N-phenyl- oder N-C₁-C₄-Alkyl-N-naphthylamino, gegebenenfalls im Phenylteil substituiertes Benzylamino, Morpholino oder Piperidin-1-yl ist, und n und m unabhängig voneinander für die Zahl 0, 1, 2 oder 3 stehen; und b) eine Verbindung aus der Gruppe Polyethylenglykole mit einem Molekulargewicht von 150 bis 400, enthält.