DE2948309A1

DE2948309A1 - Aufzeichnungsfluessigkeit

Info

Publication number: DE2948309A1
Application number: DE19792948309
Authority: DE
Inventors: Tsuyoshi Eida; Masahiro Haruta; Yoji Matsufuji; Tokuya Ohta; Yasuhiro Yano
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1978-12-01
Filing date: 1979-11-30
Publication date: 1980-06-19
Also published as: US4295889A; DE2948309C2

Description

BLUMBACH · WESER · BERGEN · KRAMER PATENTANWÄLTE IN MÜNCHEN UND WIESBADEN

/U

Fatentconsuit RededceslraBe 43 1000 München 60 Telefon (089)883603/883604 Telex OS-212313 Telegramme Patentconiult Patenlconsult Soonenberger StraSe 43 6200 Wiesbaden Telelon (06121) 562943/S6199I Telex 04-186237 Telegramme Patentcnnsult

CANON KABUSHIKI KAISHA

JO-2, 3-chome, Shimomaruko, Ohta-ku,

Tokyo, Japan Aufzeichnungsflüssigkeit

Beschreibung:

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Aufzeichnungsflüssigkeit, wie sie in sogenannten Tintenstrahl-Schreibeinrichtungen gebraucht und dort als "Tinte" bezeichnet wird. Unter den verschiedenen, bislang bekannten /ufzeichnungs sy steinen sind die stoßfreien Aufzeichnungssysteme hinsichtlich ihres einfachen Aufbaues mit den mittels Stoß oder Schlag arbeitenden Aufzeichnungssystemen vergleichbar. Darüberhinaus haben jedoch die stoßfreien Aufzeichnungssysteme den besonderen Vorteil, daß der während der Aufzeichnung auftretende Lärm München: R. Kramer Dipl.-Ing. · W. Weser Dipl.-Phys. Dr. ier. nat. · H. P. Brehrn Dipl.-Chem. Dr. phil. nat. Wiesbaden: P. G. eiumbach Dipl.-Ing. · P. Bergen Dipl.-Ing Dr. j,ur. . G. Zwirner Dipl.-Ing. Dipl.-W.-Ing.

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cc** .

oder Geräuschpegel vernachlässigter klein ist. Aus diesem Grunde haben sich ganz erhebliche Anstrengungen der Fachwelt auf die Entwicklung stoß- oder schlagfreier Aufzeichnungssysteme konzentriert. Unter diesen Systemen haben sich die Tintenstrahl-Aufzeichnungssysteme bzw. kurz "Tintenschreibeinrichtungen" als besonders vielversprechende, stoßfreie Aufzeichnungssysteme erwiesen. Insbesondere erlauben die letzteren Systeme eine hohe Aufzeichnungsgeschwindigkeit und die Verwendung von üblichen Papierbögen als Aufzeichnungsmaterial, ohne daß ein besonderer Fixierprozess erforderlich wäre.

Bislang sind bereits eine Reihe von Verbesserungen zum Tintenschreibsystem vorgeschlagen worden. Einige dieser Systeme sind bereits erfolgreich in den Markt eingeführt worden, während sich ander«- Systeme noch in der Entwicklung befinden.

Kurz gesprochen, werden bei einer Tintenschreibeinrichtung Tintentröpfchen aus einer kleinen Öffnung ausgestoßen oder ausgespritzt und fliegen in gesteuerter Weise auf ein Aufzeichnungsmaterial, wie etwa einen Papierbogen zu; die ausgespritzten Tintentröpfchen haften auf dem Aufzeichnungsmaterial und bilden dort das angestrebte EiId, bzw. erzeugen die aufzuzeichnende Information. Im Hinblick auf Unterschiede hinsichtlich

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COPV

den Maßnahmen zur Erzeugung der Tintentröpfchen; den Maßnahmen zur Steuerung der Flugrichtung der Tintentröpfchen; und

weiterer Maßnahmen

lassen sich die Tintenschreibeinrichtungen in verschiedene Typen einteilen. Eine typische Tintenschreibeinrichtung ist schematisch mit Fig. 1 dargestellt. Bei dieser Tintenschreibeinrichtung wird ein Aufzeichnungssignal einem Teil des Aufzeichnungskopfes zugeführt, der einen Piezo-Oszillator aufweist; als Reaktion auf dieses Signal werden die Tröpfchen aus der Aufzeichnungsflüssigkeit erzeugt, um mit den letzteren die Aufzeichnung vorzunehmen.

Im einzelnen gehören, wie mit Fig. 1 dargestellt, zu dem Aufzeichnungskopf 1 ein Piezo-Oszillator 2a, eine oszillierende Platte 2b, ein Tinteneinlaß 3, eine Tintenkammer 4- innerhalb des Kopfes und eine Ausspritzöffnung 5· Die Aufzeichnungsflüssigkeit 7 (Tinte) wird aus einem Vorratsgefäß über eine Zuführleitung 8 in die Tintenkammer 4- eingebracht. Sofern dies erforderlich ist, können in der Zuführleitung 8 eine Pumpe, ein Filter und dgl. vorgesehen sein. Das Aufzeichnungssignal S wird von einer Prozeßeinheit 10, etwa einem Impulswandler, in einen Impuls umgewandelt, der anschliessend dem Piezo-Oszillator2a zugeführt wird. Das dem Piezo-Oszillator 2a zugeführte Signal bewirkt letztlich Druckänderungen auf die Tinte innerhalb der Tintenkammer 4, wodurch Tintentröpfchen 11 aus der Ausspritzöffnung 5 ausgestoßen

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werden. Diese ausgestoßenenen Tintentröpfchen zeichnen das angestrebte Bild bzw. die angestrebte Information auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials 12 auf.

Eine andere Ausführungsform einer Tintenschreibeinrichtung ist BChematisch mit Fig. 2 dargestellt. Zu der letzteren Tintenschreibeinrichtung gehört eine düsenförmige Tintenkammer 4-, die von einem zylindrischen Piezo-Oszillator 2a umgeben ist. Die Erzeugung der aus der Austrittsöffnung 5 austretenden Tintentröpfchen 11 erfolgt im wesentlichen analog der Tintenschreibeinrichtung nach Fig. 1.

Obwohl dies in den Zeichnungen nicht dargestellt ist, sind darüberhinaus andere Tintenschreibeinrichtungen dieser Art bekannt, bei welcher die Tintentröpfchen fortlaufend erzeugt werden und lediglich einige Tintentröpfchen elektrostatisch aufgeladen werden, um diese aufgeladenen Tröpfchen zur Informationsaufzeichnung zu benutzen.

Wie bereits ausgeführt, werden bei diesen Tintenschreib-Aufzeichnungsverfahren die Tröpfchen aus Aufzeichnungsflüssigkeit (Tinte) in Richtung auf das Aufzeichnungsmaterial ausgestoßen, auf welchem mittels der Tintentröpfchen das Bild oder die Information aufgezeichnet werden soll. Die für diesen Zweck vorgesehene Tinte ist eine Flüssigkeit, die hauptsächlich aus einem Aufzeichnungsmittel besteht, das zumeist als Farbstoff oder Pigmet bezeichnet wird;

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ferner ist eine flüssige Komponente bzw. ein Träger vorhanden, in welchem das Aufzeichnungsmittel gelöst oder dispergiert ist. Als Träger dienen zumeist Wasser oder irgendwelche geeigneten organischen Lösungsmittel oder Gemische aus Wasser mit solchen Lösungsmitteln. Darüberhinaus können solche Flüssigkeiten je nach Bedarf verschiedene Zusätze enthalten.

Wie bereits ausgeführt, sind verschiedene Tintenstrahl-Aufzeichnungssysteme bekannt. Eine der für alle diese verschiedenen Systeme gleich bedeutsamen Forderungen besteht darin, daß die Aufzeichnungsflüssigkeit wohl definierte Werte für bestimmte Eigenschaften wie etwa die Viskosität, die Oberflächenspannung und den spezifischen elektrischen Widerstand aufweisen muß, um eine sichere Tröpfchenerzeugung sowie eine gute Steuerung des Tröpfchenfluges zu gewährleisten. Zu anderen wichtigen Forderungen gehört, daß die Aufzeichnungsflüssigkeit niemals irgendwelche Feststoffe bilden darf, selbst, wenn die Aufzeichnungsflüssigkeit verdampft wird; ferner darf sich die chemische Zusammensetzung der Aufzeichnungsflüssigkeit auch bei¹ langer Lagerung oder langen Ruhepausen der Schreibeinrichtung nicht verändern. Da die Ausspritzöffnung der Tintenstrahl-Schreibeinrichtung außerordentlich klein ist (zumeist bei einem Durchmesser in der Größenordnung von 10 um ) würde jeder innerhalb der Aufzeichnungsflüssigkeit gebildete Feststoff sofort die Durchlässigkeit dieser winzigen Öffnung beeinträchtigen.

Im schlechtesten Fall wird dadurch die Öffnung für sämtliche

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Tintenstrahltröpfchen unpassierbar gemacht.

Selbst, wenn dieser schlimmste Fall (einer völligen Verstopfung) selten auftritt, führen innerhalb der Aufzeichnungsflüssigkeit gebildete Feststoffe unausweichlich zu einer Störung der Gleichförmigkeit der Tröpfchen und einer Beeinträchtigung der Flugeigenschaften der Tröpfchen, was wiederum die Aufzeichnungsgenauigkeit, die Tintenstrahlstabilität, das Strahlansprechvermögen und die kontinuierliche Aufzeichnungsfähigkeit beeinträchtigt. Eine Änderung der chemischen Zusammensetzung der Aufzeichnungsflüssigkeit bedingt darüberhinaus Änderungen der physikalischen Parameter der Tinte, nachdem diese einmal bei der Tintenherstellung auf bestimmte Werte eingestellt worden sind. Davon können wiederum nachteilige Auswirkungen auf das Aufzeichnungsvermögen, die Tintenstrahlstabilität und das Tintenstrahl-Ansprechverhalten ausgehen. Aus der bislang vorliegenden Literatur ist ersichtlich, daß ein erheblicher Bedarf nach solchen flüssigen Trägern besteht, die kaum verdampfen, sowie nach solchen Aufzeichnungsmitteln, die hohe chemische Stabilität besitzen; weiterhin besteht ein Bedarf nach Kombinationen von /ufZeichnungsmitteln und Träger, welche die oben genannten Nachteile nicht aufweisen.

Ferner wird für eine gute Aufzeichnungsflüssigkeit gefordert, daß das damit aufgezeichnete Bild einen ausreichend hohen Kontrast und hohe Schärfe aufweist. Zumeist tritt bei bekannten Aufzeichnungsflüssigkeiten eine vermehrte

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Verstopfungsgefahr der Ausspritzöffnung auf, wenn die Konzentration des Aufzeichnungsmittels innerhalb der Tinte gesteigert wird, um den Kontrast des aufgezeichneten Bildes zu verbessern. Davon ausgehend besteht bislang weiterhin ein Bedarf nach einem Aufzeichnungsmittel, das in einem flüssigen Träger hohe Löslichkeit aufweist und mit diesem zusammen eine Tinte bildet, die wiederum hohe Schärfe des aufgezeichneten Bildes gewährleistet.

Darüberhinaus muß das Bild, nachdem es einmal aufgezeichnet worden ist, gute Wasserbeständigkeit, Lichtechtheit, Wetterbeständigkeit und Abriebbeständigkeit aufweisen. Demgegenüber haben jedoch bekannte Aufzeichnungsflüssigkeiten, insbesondere wenn sie wässrige Träger benützen, den Nachteil, daß sie bei einer Benetzung des Aufzeichnungsmaterials leicht verlaufen oder durch Lichteinwirkung ausbleichen oder einem leichten mechanischen Abrieb unterliegen. Daher sucht die Fachwelt weiterhin nach verbesserten Aufzeichnungsflüssigkeiten, welche diese Nachteile nicht aufweisen.

Es sind zahlreiche Anstrengungen unternommen worden, um Aufzeichnungsflüssigkeiten im Hinblick auf die oben genannten Anforderungen und Nachteile zu verbessern. Es ist jedoch bis heute immer noch nicht gelungen, solche Aufzeichnungsflüssigkeiten (Tinten) bereitzustellen, welche hinsichtlich all der oben genannten Anforderungen zufriedenstellend sind und die für die Praxis geeignet sind.

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Davon ausgehend besteht die wesentliche Aufgabe dieser Erfindung darin, eine Aufzeichnungsflüssigkeit für die Anwendung in Tintenstrahl-Aufzeichnungssystemen bereitzustellen, welche all die oben genannten Anforderungen erfüllt.

Insbesondere soll mit dieser Erfindung eine Aufzeichnungsflüssigkeit bereitgestellt werden, mit welcher die Gefahr einer Verstopfung oder Blockierung der Ausspritzöffnung eicher vermieden wird, bei welcher weiterhin keine Änderung der chemischen Zusammensetzung der Flüssigkeit hinsichtlich ihrer Qualität oder eine Ausfällung von Komponenten im Verlauf der Lagerung auftreten; weiterhin soll diese Aufzeichnungsflüssigkeit ein ausgezeichnetes Aufzeichnungsvermögen, gute Tintenstrahlstabilität und gutes Tintenstrahl-Ansprechverhalten gewährleisten.

Weiterhin soll mit dieser Erfindung eine Aufzeichnungsflüssigkeit bereitgestellt werden, mit der ein Bild mit gutem Farbton und hohem Kontrast aufgezeichnet werden kann.

Schließlich soll mit der Erfindung eine Aufzeichnungsflüssigkeit angegeben werden, mit welcher aufgezeichnete Bilder erhalten werden, die ihrerseits gegenüber Wasser, Licht, Wetter und Abrieb beständig sind und die auf dem Aufzeichnungsmaterial gut fixiert sind.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgaben und Ziele ist eine Aufzeichnungsflüssigkeit mit den in Anspruch 1 oder

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10 oder 22 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Im einzelnen wird mit der vorliegenden Erfindung eine Aufzeichnungsflüssigkeit für die Anwendung in einem Aufzeichnungssystem bereitgestellt, bei welchem die /ufzeichnungsflüssigkeit durch eine kleine Öffnung ausgestoßen wird und hierbei Tröpfchen bildet, die auf ein Aufzeichnungsmaterial zufliegen, auf welchem das angestrebte Bild aufgezeichnet werden soll; diese Aufzeichnungsflüssigkeit enthält als Aufzeichnungsmittel eine Verbindung der nachstehenden allgemeinen Strukturformel (A):

NH₂ OH

N=N-Q₁-N=N-Q₂ (A)

R₂ R₃

Q. und Qp jeweils für ein unsubstituiertes oder mit Amino-,Hydroxyl- oder Sulforesten substituiertes Benzol- oder Naphthalin stehen;

R,. bis R^, für den Wasserstoff- oder Sulforest stehen;

hierbei beträgt die Gesamtanzahl der in einem Molekül vorhandenen Sulforeste 2 bis 8, und diese Sulforeste liegen in Form des Natriumsalzes oder eines quartären Ammoniumsalζes oder in Form einer Verbindung der nachstehenden allgemeinen Strukturformel (B) vor: 030025/0623

0,-N=N-Q, -W₁₁ ^ , „ .,

(B)

Q, und Q₆ jeweils für eine substituierte oder unsubsti-

tuierte Phenyl- oder Naphthylgruppe stehen; Q^ und Qc jeweils für eine substituierte 1,4-Phenylen-

oder 1,4-Naphthylengruppe stehen; Rc und R₆ jeweils für einen Wasserstoff-, Hydroxyl- oder

Aminorest stehen;
Rrp und Rq jeweils für einen Wasserstoffrest oder einen

Sulforest in der Form des Natriumsalzes oder

eines quartären Ammoniumsalzes stehen; X für einen der zweibindigen Reste -NH-, -N=N-

oder -CH=CH- stehen; und η einen Wert von O oder Ί hat.

Andere und weitere Aufgaben, Vorteile und Besonderheiten dieser Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung.

Die Fig. 1 und 2 zeigen in schematischer Darstellung zwei typische Beispiele für Tintenstrahl-Schreibeinrichtungen, für welche die erfindungsgemäße Aufzeichnungsflüssigkeit geeignet ist.

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COPY

Die erfindungsgemäße Aufzeichnungsflüssigkeit wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsformen erläutert. Die erfindungsgemäße Aufzeichnungsflüssigkeit enthält als Aufzeichnungsmittel eine Farbstoffverbindung, wie sie mit den allgemeinen Strukturformeln (A) oder (B) wiedergegeben ist. Diese Farbstoffverbindung verleiht der Aufzeichnungsflüssigkeit ein verbessertes AufZeichnungsvermögen, sowie eine höhere Tintenstrahlstabilität, besseres Tintenstrahlansprechverhalten, verbessertes ununterbrochenes Aufzeichnungsvermögen und ähnliche Eigenschaften. Die erfindungsgemäße Aufzeichnungsflüssigkeit ergibt scharfe und klare Bilder. Diese Aufzeichnungsflüssigkeit ist für die praktische Anwendung zur Erzeugung von Bildern geeignet, welche Wasserbeständigkeit, Lichtechtheit, Wetterbeständigkeit und Abriebbeständigkeit gewährleisten.

Der Anteil an Farbstoffverbindung (A) oder (B) in der erfindungsgemäßen Aufzeichnungsflüssigkeit kann in einem relativ weiten Bereich abgewandelt werden und innerhalb dieses Bereichs zweckmäßigerweise festgelegt werden, was von solchen Faktoren beeinflußt wird, wie etwa der angestrebten Farbdichte des aufgezeichneten Bildes, der Art der benutzten Aufzeichnungseinrichtung, Art und Anteil der weiteren Bestandteile der Aufzeichnungsflüssigkeit und den angestrebten physikalischen Parametern der fertigen Aufzeichnungsflüssigkeit. Allgemein gesprochen soll der Farbstoffanteil jedoch im Bereich von 0,1 bis 20%, vorzugsweise im Bereich von 0,5 his 15% und besonders bevorzugt im Bereich von 1 bis 10% des Ge-

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samtgewichtes der fertigen Aufzeichnungsflüssigkeit liegen.

Nachstehend werden anhand ihrer Strukturformeln Beispiele für die Farbstoffverbindungen (A) oder (B) angegeben.

I. Farbstoffverbindungen der allgemeinen Strukturformel (A):

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Unter den oben aufgeführten Verbindungen weisen solche Verbindungen, deren Sulforest in Form eines quartären Ammoniumsalzes vorliegt, gute Lösungsbeständigkeit auf, wenn der Anteil des nachfolgend beschriebenen wasserlöslichen organischen Lösungsmittels an der Aufzeichnungsflüssigkeit relativ hoch ist.

Ferner werden unter den oben aufgeführten Verbindungen der Farbstoffe Nr. 1 bis Nr. 80 solche Farbstoffverbindungen vorzugsweise eingesetzt, welche die nachstehenden Bedingungen (a) bis (d) erfüllen:

a) R] und R- stehen für Sulforeste in Form des Natriumsalzes oder des quartären Ammoniumsalzes; R- und R- stehen für Wasserstoffreste;

b) Q, steht für eine Phenylengruppe, die unsubstituiert oder mittels eines Sulforestes substituiert sein kann;

c) Q« steht für eine Phenyl- oder Naphthylgruppe, die mit einem oder mehreren Substituenten wie etwa einem Aminorest, einem Hydroxylrest oder dergleichen substituiert ist; und

d) die Anzahl der Sulforeste in einem Molekül beträgt 2 bis 8; vorzugsweise beträgt diese Anzahl 2 bis 6.

Im einzelnen erfüllen die Verbindungen 1 bis 4, 9 bis 12, 21 bis 24, 32, 53, 57 bis 59, 65, 66, 70 und 71 diese Bedingungen und werden daher bevorzugt eingesetzt.

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II. Färbst offverbindungen der allgemeinen Strukturformel B:

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(V)

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Unter den o.a. Verbindungen werden im Rahmen dieser Erfindung als wasserlösliche Farbstoffe vorzugsweise solche Verbindungen vorgesehen, die der nachstehenden allgemeinen Strukturformel (B¹) entsprechen:

₃-N=N-Q· ₄₅-Ν=

Q', für eine substituierte oder unsubstituierte Phenyl-

oder Naphthylgruppe steht;
QVc für eine substituierte oder unsubstituierte 4,4'-

Biphenylengruppe steht; und
QV für eine substituierte oder unsubstituierte Phenylgruppe steht.

Noch weiter bevorzugt werden solche Verbindungen der allgemeinen Strukturformel (B¹), bei denen die mit Q',, §'4.5 und Q¹ r_ bezeichneten Gruppen substituiert sind, nämlich mit Hydroxyl-, Amino-,Methoxy-, Nitro- und Chlorresten, dem Natriumsulfonatrest (SO,Na) oder ähnlichen Resten. Im einzelnen gehören zu diesen bevorzugten Parbstoffverbindungen die mit den Nummern 141, 143 bis 145, 147 bis 151, 153 bis 155, 157, 159 bis 162, 164 bis 166, 168 bis 170, 172, 174, 175, 177, 179 bis 181, 183 bis 187, 189 und 190 bezeichneten Verbindungen. \

0 3 0 0 2 5 / 0 B 2 3

Die oben genannte Farbstoffverbindung stellt einen wesentlichen Bestandteil der erfindungsgemäßen Aufzeichnungsflüssigkeit dar. Zu einem anderen wesentlichen Bestandteil der erfindungsgemäßen Aufzeichnungsflüssigkeit gehört eine Trägerflüssigkeit, für welche hauptsächlich Wasser vorgesehen ist; daneben kann als Trägerflüssigkeit auch ein Gemisch aus Wasser mit irgendeinem der verschiedenen wasserlöslichen organischen Lösungsmittel dienen.

Zu beispielhaften, für diesen Zweck geeigneten wasserlöslichen Lösungsmitteln gehören:

C-bis C^-Alkylalkohole wie etwa Methyl-, Äthyl-, n-Propyl-, Isopropyl-, η-Butyl-, sec-Butyl-, tert-Butyl-, und Isobutylalkohol;

Amide wie etwa Dimethylformamid und Dimethylacetamid; Ketone und Keto-Alkohole wie etwa Aceton und Diaceton-Alkohol;

Äther wie etwa Tetrahydrofuran und Dioxan; Polyalkylenglykole wie etwa Polyäthylenglykol und Polypropylenglykol;

Alkylenglykol mit jeweils C₂**bis C^-Alkylengruppe

wie etwa Äthylen-, Propylen-, Butylen-, Triäthylen-Glykol, 1,2,6-Hexantriol, Thiodiglykol, Hexylenglykol und Diäthylenglykol;

Glycerol;

niedere Alkyläther der Polyalkohole wie etwa Äthylenglykolmethyläther, Diäthylenglykolmethyl-(oder Äthyl)-

Äther und Triäthylenglykolmonomethyl-(oder Monoäthyl)-Äther. 030025/0623

Cl

Unter diesen Verbindungen stellen die Polyalkohole wie etwa Diäthylenglykol sowie die niederen Alkyläther der Polyalkohole wie etwa Triäthylenglykolmonomethyl-Coder Äthyl )-Ä'ther die bevorzugten wasserlöslichen organischen Lösungsmittel dar.

Der Anteil der oben aufgezählten wasserlöslichen organischen Lösungsmittel an der erfindungsgemäßen Aufzeichnungsflüssigkeit macht zumeist 5 bis 95%i vorzugsweise 10 bis 80% und besonders bevorzugt 20 bis 50% des Gesamtgewichtes der fertigen Aufzeichnungsflüssigkeit aus.

In diesem Sinne kann auch der Wasseranteil der /ufZeichnungsflüssigkeit in einem weiten Bereich vorgesehen werden und wird durch solche Faktoren beeinflußt, wie etwa der Art des zusätzlich vorgesehenen Lösungsmittels, der Zusammensetzung der Aufzeichnungsflüssigkeit und den angestrebten physikalischen Parametern der fertigen Aufzeichnungsflüssigkeit. Zumeist soll der Wasseranteil 10 bis 90%, vorzugsweise 10 bis 70% und besonders bevorzugt 20 bis 70% des Gesamtgewichtes der fertigen Aufzeichnungsflüssigkeit ausmachen.

Die aus den o.a. Komponenten hergestellte, erfindungsgemäße Aufzeichnungsflüssigkeit weist einen guten Ausgleich ihrer Eigenschaften und insgesamt gesehen verbesserte Eigenschaften hinsichtlich dem /ufZeichnungsvermögen (Signal-Ansprechverhalten, Stabilität der Tröpfchenbildung, Stabilität des Tröpfchenstrahles, Fähigkeit zur ununterbrochenen Aufzeich-

030025/0623 .

nung über eine lange Zeitspanne, Stabilität des Tröpfchenstrahles auch nach langer Ruhepause des Gerätes, und dgl.) sowie hohe Lagerfähigkeit und gutes Fixiervermögen am Aufzeichnungsmaterial auf; die mittels dieser Aufzeichnungsflüssigkeit aufgezeichneten Bilder gewährleisten Lichtechtheit, sowie Wetter- und Wasserbeständigkeit.

Darüberhinaus können jedoch die Eigenschaften der Aufzeichnungsflüssigkeit durch Zugabe bestimmter Zusätze noch weiter verbessert werden.

Der Zusatz eines stickstoffhaltigen, heterocyclischen Ketones zu der erfindungsgemäßen Aufzeichnungsflüssigkeit bewirkt eine noch weitere Verbesserung des Aufzeichnungsvermögens, insbesondere der Tintenstrahl-Stabilität, des Tintenstrahl-Ansprechverhaltens und der ununterbrochenen Aufzeichnungsdauer, sowie der Schärfe, der Wasserbeständigkeit, der Lichtechtheit, der Wetterbeständigkeit und der Abriebbeständigkeit des aufgezeichneten Bildes.

Als stickstoffhaltiges, heterocyclisches Keton werden bevorzugt fünfgliedrige Ringverbindungen wie etwa Pyrrolidone oder Imidazolidone eingesetzt; insbesondere erweist sich N-Methyl-2-pyrrolidon und 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon als sehr geeignet für die Zwecke dieser Erfindung im Hinblick auf die vielseitige Anwendbarkeit sowie der angestrebten Eigenschaften der fertigen Aufzeichnungsflüssigkeit.

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Der Anteil an diesem Zusatz (soweit er vorgesehen wird) kann in Abhängigkeit solcher Faktoren wie den angestrebten Eigenschaften der fertigen Aufzeichnungsflüssigkeit, der Art der anderen Bestandteile und dgl. vorgesehen werden; vorzugsweise soll der /nteil an diesem Zusatz zumeist

2 bis 90%, vorzugsweise 3 bis 70% und besonders bevorzugt

3 bis 50% des Gesamtgewichtes der fertigen /ufZeichnungsflüssigkeit ausmachen.

Darüberhinaus kann der Aufzeichnungsflüssigkeit zusätzlich zu dem Aufzeichnungsmittel (A) oder (B) ein anderer Farbstoff zugesetzt werden, um die Eigenschaften des Aufzeichnungsmittels selbst sowie die Eigenschaften der fertigen Aufzeichnungsflüssigkeit noch weiter ¹ZU verbessern.

Sofern ein metallhaltiger Azofarbstoff gemeinsam mit dem Aufzeichnungsmittel (A) oder (B) eine wesentliche Komponente der erfindungsgemäßen Aufzeichnungsflüssigkeit darstellt, wird dadurch die Lösungsbeständigkeit des Aufzeichnungsmittels in der Trägerflüssigkeit merklich erhöht. Darüberhinaus wird die Tintenstrahl-Bestämdigkeit stark verbessert, so daß Schwierigkeiten hinsichtlich einer Verstopfung der Ausspritzöffnung vollständig beseitigt werden können, selbst nach einer lang dauernden Unterbrechnung des Aufzeichnungsvorganges. Darüberhinaus weisen mit ein-er solchen Aufzeichnungsflüssigkeit erzeugte Bilder eine gute Beständigkeit gegenüber Wasser, Licht, Abrieb und Alkohol auf.

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Zur Festlegung der Summe der Anteile an den Farbstoffverbindungen (A) oder (B) und dem metallhaltigen Azofarbstoff, sowie zum Verhältnis dieser Komponenten untereinander gelten die nachstehenden Gesichtspunkte:

Diese Summe und dieses Verhältnis sollen unter Berücksichtigung solcher Faktoren ausgewählt werden, wie der Farbdichte des aufgezeichneten Bildes, der Art der benutzten Aufzeichnungseinrichtung, Art und Anteil weiterer Bestandteile der
Aufzeichnungsflüssigkeit sowie den angestrebten physikalischen Eigenschaften der fertigen Aufz-eichnungsflüssigkeit. Zumeist soll die Summe der Anteile der beiden gemeinsam eingesetzten Farbstoffverbindungen 0,5 bis 20%, vorzugsweise 0,5 bis 15% und besonders bevorzugt 1,0 bis 10% des Gesamtgewichtes
der fertigen Aufzeichnungsflüssigkeit ausmachen. Das Gewichtsverhältnis der Farbstoffverbindung (A) oder (B) zum
metallhaltigen Azofarbstoff soll zumeist im Bereich von 9:1 bis 1:9 und vorzugsweise im Bereich von 8:2 bis 2:8 liegen.

Für die vorliegende Erfindung werden vorzugsweise solche
metallhaltigen Azofarbstoffe eingesetzt, die pro Metallatom (etwa Kupfer oder Chrom) 1 bis 3 Moleküle Azofarbstoff aufweisen, wobei jedes Azofarbstoff-Molekül seinereeits geeignete Beste wie etwa Hydroxyl-, Carboxyl- und/oder Aminoreste enthält. Beispiele für bevorzugte, metallhaltige Azofarbstoffe sind nachfolgend angegeben:

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Säureschwarz C.I.-Nummer 51 (CI. 16 711); Säureschwarz C.I.-Nummer 52 (CI. 15 711); Säureschwarz C.I.-Nummer 58; Säureschwarz C.I.-Nummer 60; Säureschwarz C.I.-Nummer 62; Säureschwarz C.I.-Nummer 64; Säureschwarz C.I.-Nummer 107; Säureschwarz C.I.-Nummer 108; Säureschwarz C.I.-Nummer 112; Säureschwarz C.I.-Nummer 115; Säureschwarz C.I.-Nummer 118; Saureschwarz C.I.-Nummer 119; Säureschwarz C.I.-Nummer 121; Säureschwarz C.I.-Nummer 122; Säureschwarz C.I.-Nummer 131; Säureschwarz C.I.-Nummer 132; Saureschwarz C.I.-Nummer 139; Säureschwarz C.I.-Nummer 140; Säureschwarz C.I.-Nummer 155; Säureschwarz C.I.-Nummer 156»

Säuregelb C.I.-Nummer 59;

Säuregelb C.I.-Nummer '111;

Säuregelb C.I.-Nummer 112;

Säuregelb C.I.-Nummer 114;

Säuregelb C.I.-Nummer 116;

Säuregelb C.I.-Nummer 128;

Säuregelb C.I.-Nummer 161;

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Säurerot
Säurerot
Säurerot
Säurerot
Säurerot
Säurerot
Säurerot
Säurerot
Säurerot
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C.I.-Nummer 183; C.I.-Nummer 184; C.I.-Nummer 186; C.I.-Nummer 194; C.I.-Nummer 198; C.I.-Nummer 209; C.I.-Nummer 211; C.I.-Nummer 215; C.I.-Nummer 216; C.I.-Nummer 256; C.I.-Nummer 318;

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Säureblau
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Säureblau
Säureblau
Säureblau
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CI. -Nummer 161 ; C.I.-Nummer 168; C.I.-Nummer 170; C.I.-Nummer 171; C.I.-Nummer 184; C.I.-Nummer 187; C.I.-Nummer 192; C.I.-Nummer 199; C.I.-Nummer 229; C.I.-Nummer 234.

Wie bereits oben ausgeführt, kann durch die gemeinsame Vervendung eines der oben aufgeführten metallhaltigen Azofarbstoffe sowie einer Farbstoffverbindung der allgemeinen Strukturformel (A) oder (B) als Aufzeichnunga-

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COHf

mittel eine erfindungsgemäße .Aufzeichnungflüssigkeit erhalten werden, die eine erheblich verbesserte Lösungsbeständigkeit des Aufzeichnungsinittels innerhalb der erfindungsgemäß vorgesehenen Trägerflüssigkeit aufweist.

Darüberhinaus umfaßt diese Erfindung auch Aufzeichnungsflüssigkeiten, die zusätzlich eine dritte Komponente enthalten, welche als Regulator zur Einstellung der physikalischen Eigenschaften des Aufzeichnungsmittels selbst, sowie der fertigen Aufzeichnungsflüssigkeit dient.

Als Beispiele für solche dritte Komponenten seien hier Kittel zur Steuerung der Viskosität, Mittel zur Steuerung der Oberflächenspannung, Mittel zur Einstellung des pH-Wertes sowie Mittel zur Einstellung des spezifischen Widerstandes genannt. Ferner können Netzmittel, vor Verrottung schützende Mittel, gegen Mikroorganismen wirksame Mittel der erfindungsgemäßen Aufzeichnungsflüssigkeit zugesetzt werden, um deren Eigenschaften noch weiter zu verbessern.

Der Zusatz eines Mittels zur Re'gelung der Viskosität und/ oder Oberflächenspannung bewirkt, daß die aus der /ufzeichnungsflüssigkeit gebildeten Tröpfchen längs des Flugweges in der Aufzeichnungseinrichtung mit ausreichend hoher Geschwindigkeit fliegen, welche der Geschwindigkeit der Aufzeichnungsgeschwindigkeit entspricht. Weiterhin wird dadurch verhindert, daß die Aufzeichnungsflüssigkeit hinter die

0 3 0 Π 2 5 / C Vj 2 3

Rückseite der Austrittsöffnung fließt. Ferner wird dadurch ein Verlaufen der /ufZeichnungsflüssigkeit auf dem Aufzeichnungsmaterial (also eine Ausdehnung des Farbfleckdurchmessers) verhindert.

Als Mittel zur Regelung der Viskosität und/oder der Oberflächenspannung können für diesen Zweck bekannte Mittel eingesetzt werden, sofern diese wirksam sind und keine nachteiligen Auswirkungen auf die Trägerflüssigkeit und das für die erfindungsgemäße Aufzeichnungsflüssigkeit vorgesehene Aufzeichnungsmittel haben.

Zu beispielhaften Mitteln zur Regelung der Oberflächenspannung gehören anionische oder nicht-ionische oberflächenaktive Mittel.

Sofern es erforderlich ist, die Oberflächenspannung der fertigen Aufzeichnungsflüssigkeit auf einen bestimmten Wert einzustellen, kann ein Gemisch aus zwei oder mehr oberflächenaktiven Mitteln zugesetzt werden, solange diese Mittel sich selbst nicht nachteilig beeinflussen oder die anderen Bestandteile der Aufzeichnungsflüssigkeit beeinträchtigen.

Der Zusatz eines Mittels zur pH-Werteinstellung bewirkt eine weitere Steigerung der chemischen Beständigkeit der fertigen Aufzeichnungsflüssigkeit. Das Mittel zur pH-Werteinstellung soll in einer ausreichenden Menge zugesetzt

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werden, um den pH-Wert der fertigen Aufzeichnungsflüssigkeit auf einen bestimmten vorgegebenen Wert zu halten, bei welchem keine Änderungen der physikalischen Eigenschaften der Aufzeichnungsflüssigkeit eintreten kennen, sowie eine Abscheidung oder Koagulation des Aufzeichnungsmittels und/oder weiterer Komponenten sicher verhindert ist.

Pur den Fall, daß die aus der Aufzeichnungsflüssigkeit gebildeten Tröpfchen zur Aufzeichnung elektrostatisch aufgeladen werden sollen,stellt auch die elektrische Aufladbarkeit der Aufzeichnungsflüssigkeit einen wichtigen Faktor dar, um eine gute Leistung der Tintenstrahl-Schreibeinrichtung zu gewährleisten. Um zu gewährleisten, daß die aus der Aufzeichnungsflüssigkeit gebildeten Tröpfchen stets für eine gute Aufzeichnung ausreichend elektrisch aufladbar sind, soll auf einen spezifischen elektrischen Widerstand der fertigen /ufZeichnungsflüssigkeit im Bereich von 1O~* bis

11
10 -O. · cm hingearbeitet werden.

Pur solche Aufzeichnungsflüssigke-iten, die ohne irgendeine elektrische Aufladung eingesetzt werden, hat der Wert des spezifischen Widerstandes der AufZeichnungsflüssigkeit keine Bedeutung und kann unberücksichtigt bleiben.

Netzmittel können allein oder in einer Kombination von zwei oder mehr Verbindungen zugesetzt werden, solange gewährleistet ist, daß sich diese Verbindungen weder untereinander noch

O 30 i) 25/0623

die anderen Komponenten der Aufzeichnungsflüssigkeit beeinträchtigen.

Die oben genannten Zusätze werden lediglich dann vorgesehen, wenn sie zweckmäßig sind, und dann kann ihr Anteil nach Bedarf festgelegt werden. Sofern angestrebt wird, das Filmbildungsvermögen der an dem Aufzeichnungsmaterial haftenden Tintentröpfchen zu verbessern und insbesondere die Filmfestigkeit zu steigern, dann kann der erfindungsgemäßen Aufzeichnungsflüssigkeit auch ein wasserlösliches, polymeres Kunstharz zugesetzt werden.

Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Aufzeichnungsflüssigkeit ist besonders auf deren Viskosität, deren Oberflächenspannung und deren pH-Wert zu achten. Sofern die Aufzeichnungsflüssigkeit darüberhinaus für eine mit elektrischer Aufladung arbeitende /.uf Zeichnungseinrichtung vorgesehen ist, muß zusätzlich auf den spezifischen Widerstand der Aufzeichnungsflüssigkeit geachtet werden.

Die vorliegende Erfindung hat erhebliche Auswirkungen auf diese physikalischen Eigenschaften der fertigen Aufzeichnungsflüssigkeit.

Diese physikalischen Eigenschaften beeinflussen wiederum die Stabilität der Tröpfchenerzeugung, das Ansprechverhalten des Tröpfchenstrahles und dessen Wiedergabetreue bezüglich des zugeführten Signals, die Farbdichte des erzeugten

0 3Ou25/0623

Bildes, die chemische Beständigkeit und das Strömungsverhalten der Aufzeichnungsflüssigkeit innerhalb der Aufzeichnungseinrichtung. Um daher für die /ufzeichnungsflüssigkeit sämtliche der oben beschriebenen Aufzeichnungseigenschaften zu gewährleisten, soll bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Aufzeichnungsflüssigkeit sorgfältig auf die Regelung dieser physikalischen Eigenschaften geachtet und insbesondere gewährleiste werden, daß die Werte dieser physikalischen Eigenschaften innerhalb bestimmter Bereiche liegen.

Zweckmäßigerweise sollen die Werte dieser physikalischen Eigenschaften innerhalb der in der nachstehenden Tabelle 1 angegebenen Bereiche liegen. Es ist jedoch nicht in allen Fällen erforderlich, daß die Bedingungen der Tabelle 1 erfüllt sind. Im Hinblick auf die Art der Aufzeichnungseinrichtung sowie der geforderten Aufzeichnungseigenschaften kann eine solche Auswahl der Anforderungen durchgeführt werden, die notwendigerweise erfüllt sein müssen.

030025/0S23

Tabelle 1

Werte der physikalischen Eigenschaften

normal

vorzugsweise besonders bevorzugt

Viskosität (20⁰C) (cP)

Oberflächenspannung (dyn/cm)

pH-Wert

^xspez.Widerstand cm)

0,3 bis 30 1 bis

10 bis 65 6 bis 12

30 bis

8 bis

10 ⁵ bis 10¹¹ 10~² bis

1 bis

35 bis

lediglich für Aufzeichnungsflüssigkeiten bedeutsam, deren Tröpfchen elektrisch aufgeladen werden.

Wie bereits oben ausgeführt, kann die erfindungsgemäße Aufzeichnungsflüssigkeit in verschiedenen Typen von Tintenstrahl-Schreibeinrichtungen verwendet werden, wobei der Aufzeichnungsflüssigkeit jeweils die zweckmäßigsten physikalischen Eigenschaften für das jeweilige Aufzeichnungssystem erteilt werden.

3 0 0 2 5/0823

Beispielsweise kann die erfindungsgemäße Aufzeichnungsflüssigkeit in solchen Auf zeichnungssystonenangewandt werden, wie sie mit Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 erläutert worden sind. Ferner kann diese Aufzeichnungsflüssigkeit auch in solchen Tintenstrahl-Schreibeinrichtungen verwendet werden, bei welchen die Tintentröpfchen mittels elektrostatischer Anziehungskraft erzeugt werden.

Die nachstehenden Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung der Erfindung,ohne diese einzuschränken.

Beispiel 1:

Aus den nachstehenden drei Komponenten

67 Gew.-Teile entsalztes Wasser, 30 Gew.-Teile Glyzerol,
3 Gew.-Teile Farbstoff Nr. 153

wurde durch sorgfältiges Vermischen eine Lösung gebildet, Die erhaltene Lösung wurde mittels Druckanwendung durch ein Teflon-Filter (Porendurchmesser 1 um) filtriert und anschließend das Filtrat dem von'einer Vakuumpumpe erzeugten Unterdruck ausgesetzt. Die danach erhaltene Flüssigkeit wird als Tinte (i) bezeichnet.

0 3 0 0 2 5 / ü 6 2 3

- 97 - 25Μ83Π9

Mit dieser Tinte ( I) wurden Aufzeichnungsprüfungen durchgeführt, um deren Brauchbarkeit hinsichtlich der nachstehenden vier Punkte T bis T^ zu ermitteln. Zur Durchführung dieser Prüfungen wurde die mit Fig. 2 dargestellte Aufzeichnungseinrichtung verwendet (Durchmesser der Austrittsöffnung 60 um; Treiberspannung des Piezo-Oszillators 50 V; Frequenz 10 kHz). Hinsichtlich sämtlicher der nachstehend aufgeführten vier Punkte wurden gute Ergebnisse erhalten.

T- ) Langzeit-Aufbewahrbarkeit der Tinte:

Hierzu wurde die Tinte ( I) in einen Glasbehälter gefüllt und dieser verschlossen. Daraufhin wurde der Behälter mit der eingeschlossenen Tinte 6 Monate lang bei O⁰C sowie bei 40°C aufbewahrt. Nach dieser Aufbewahrdauer wurde die Tinte (I) sorgfältig untersucht. Es konnte keinerlei Änderung hinsichtlich ihrer physikalischen Eigenschaften festgestellt werden. Dies schließt auch den Farbton der Tinte ein. Ferner konnte keinerlei Abscheidung unlöslicher Materialien innerhalb der Flüssigkeit festgestellt werden.

T2) Tintenstrahl-Beständigkeit:

Zur Prüfung wurde die Tinte ununterbrochen 24 h lang aus einer Ausspritzöffnung ausgespritzt. Die entsprechende Aufzeichnung konnte mit gutem Erfolg von Beginn bis Ende dieser ununterbrochenen Aufzeichnungsdauer durchgeführt werden.

I) 3 0 0 2 5 / U "d 2 3 j, \

. 98 - 29483Π9

T₃.) Tintenstrahl-Ansprechverhalten:

Nach einem Versuch erfolgte ein intermittierendes Ausspritzen der Tinte bei Intervallen von 2s. Nach einem weiteren Versuch erfolgte das .Ausspritzen der Tinte nach einer Ruhepause der Einrichtung von einem Monat. In beiden Fällen konnte eine gleichförmige und beständige Aufzeichnung durchgeführt werden.

T^) Qualität des aufgezeichneten Bildes:

Das aufgezeichnete Bild war klar und scharf und wies eine hohe Farbdichte auf. Die Abnahme der Farbdichte nach drei Monate langer Einwirkung von Raumlicht auf das aufgezeich nete Bild war kleiner als 1%. Nachdem das aufgzeichnete Bild 1 min lang in Wasser eingetaucht worden war, konnte lediglich ein sehr geringes Verlaufen des Bildes festgestellt werden.

Beispiele 2 bis ^Λ:

Die Durchführung dieser Beispiele erfolgte im wesentlichen analog zu Beispiel 1; Abweichungen waren lediglich hinsichtlich der Zusammensetzung der Aufzeichnungsflüssigkeit vorgesehen, wie nachstehend in Tabelle 2 angegeben ist; die in Klammern angegebenen Werte beziehen sich auf den Gew.-%-Anteil der ,jeweiligen Komponente.,

030025/06 2-3 ·

Sämtliche angegebenen Tintenzusammensetzungen ergaben gute Ergebnisse hinsichtlich der Aufzeichnungseigenschaften, der Fixierung des aufgezeichneten Bildes und der Schärfe dieses Bildes.

Besonders gute Ergebnisse wurden mit den Tinten der Beispiele 2, 3, 5, 17, 23, 33, 39, 43, 47 und 50 erhalten.

Tabelle

Beispiel Farbstoff Trägerflüssigkeit und andere Komponenten Nr. Nr.

157 (3) Wasser (62)

Äthylenglykol (30) 1,2,6-Hexantriol (5)

151 (4) Wasser (61)

Glyzerol (25) Triethanolamin (10)

153 (3) Wasser (67)

Diäthylenglyköl (30) Methyl-para-hydroxybenzoat (0,1)

157 (2) Wasser (68)

Triäthylenglykol-monomethyl-äther (30) Polyoxyäthylen-nonylphenol-äther (0,1)

161 (3) Wasser {72)

Propylenglykol (20) Dimethylformamid (5)

162 (3) Wasser (57)

Äthylalkohol (10) Glyzerol (30 Natriumdehydroacetat (0,1)

Beispiel Farbstoff Trägerflüssigkeit und andere Komponenten Nr. Nr₁

164 (5) Wasser (55)

Äthylenglykol (35) 1,2,6-Hexantriol (5)

172 (4) Wasser (41)

Triäthylenglykol (30) Triäthylenglykol-monomethyläther (25)

177 (2) Wasser (73)

Glyzerol (20) Triethanolamin (5)

153 (3) Wasser (57)

Triäthylenglykol (35) Thiodiglykol (5)

141 (3) Wasser (76)

Äthylenglykol (20) Lithiumchlorid (1)

143 (7) Wasser (63)

Triäthylenglykol-monoäthylather (20) Glyzerol (20)

152 (1) Wasser (64)

Äthylenglykol (30) Polyäthylenglykol Nr. 200 (5)

15^ (3) Wasser (77)

Diäthylenglykol (20) Natriumlaurylsu'lfat (0,1)

155 (5) Wasser (80)

Glyzerol (15) Natriumomadin (0,1)^x

157 (3) Wasser (62)

Triäthylenglykol-monomethyläther (30) Triethanolamin (5)

158 (3) Wasser (72)

Glyzerol (20) Dimethylformamid (5)

Beispiel Farbstoff Trägerflüssigkeit und andere Komponenten

Nr. Nr.

159 (8) Wasser (62)

Diäthylenglykol (25) Thiodiglykol (5)

160 (3) Wasser (72)

Triäthylenglykol-monomethylather (25)

163 (3) Wasser (52)

Glyzerol (30) Diacetonalkohol (15)

165 (4) Wasser (56)

Äthylenglykol (25) Äthylenglykol-monoäthyläther (15)

166 (2) Wasser (63)

Glyzerol (25) Triäthylenglykol-monoäthyläther (10)

167 (4) Wasser (56)

Diäthylenglykol (30) Triäthylenglykol-monomethylather (1O)

168 (5) Wasser (55)

Propylenglykol (30) Diacetonalkohol (10)

169 (5) Wasser (70)

Triäthylenglykol (20) Thiodiglykol (5)

170 (3) Wasser (77)

Glyzerol (20) Natriuralourylbenzen-r.'.:lf onat

175 (4) Wasser (66)

Diäthylenglykol (30) Benzylbromacetat (0,1)

179 (8) Wasser (62)

Äthyl enclykol (25) IsopropylalkohoL (5)

(I -i ^!.l υ / K / U -) 2

_₁₀₂.

Beispiel Farbstoff Trägerflüssigkeit und andere Komponenten Nr. Nr.

181 (3) Wasser (62)

Diäthylenglykol (30) 1,2,6-Hexantriol (5)

183 (4) Wasser (70)

Propylenglykol (25) Lithiumperchlorat (1)

186 (3) Wasser (62)

Äthylenglykol (30) Triäthanolamin (5)

157 (5) Wasser (65)

Glyzerol (25) Thiodiglykol (5)

161 (6) Wasser (70)

Propylenglykol (24)

164 (2) Wasser (63)

Triäthylenglykol-monomethyläther (30) Isopropylalkohol (5)

177 (1,5) Wasser (78)

Äthylenglykol (20) Natriumomadin (0,5)^X

147 (2) Wasser (88)

Triäthylenglykol (10) PolyoxyäthyJLenlauryläther (0,1)

156 (3) Wasser (67)

Triäthylenglykol-monoäthyläther (25) Polyäthylenglykol Nr. 200 (5)

157 00 Wasser (60)

Propylenglykol (28) Diacetonalkohol (10)

162 (3) Wasser (47) , rtP^ \

Äthylenglykol (50) ^

SalicyUinilid (0,1) il J i) !) 2 B / I) ο 2

- 103 - 2 9 ί, fi 3 I!

Beispiel Farbstoff Trägerflüssigkeit und andere Komponenten Nr. Nr. ___

172 (3) Wasser (47)

Diäthylenglykol (35) Äthylenglykol-raonoinethyläther (15)

186 (1) Wasser (44)

Diäthylenglykol (35) Diacetonalkohol (20)

157 (2) Wasser (58)

Diäthylenglykol (30) Triäthylenglykol-monomethylather (1O)

44- 151 (2) Wasser (68)

Äthylenglykol (25) Triethanolamin (5)

177 (6) Wasser (59)

Glyzerol (20) Dioxan (15)

172 (2) Wasser (68)

Triäthylenglykol (30) Natriumbenzoat (0,1)

151 (2) Wasser (58)

Diäthylenglykol-monoäthylather (35) Thiodiglykol (5)

153 (2) Wasser (58)

Äthylenglykol (40)

162 (2) Wasser (68)

Glyzerol (30)

157 (3) Wasser (62)

Diäthylenglykol (35)

147 (3) Wasser (?2)

Glyzerol (25)

: Natriumomadin steht für Natrium-mercaptopyridin-N-oxid.

•U ;'·.·/ b / ι; ;^; 2

2943309

Beispiel 52:

Aus den nachstehenden vier Komponenten

62 Gew.-Teile entsalztes Wasser, 20 Gew.-Teile Diäthylenglykol, 15 Gew.-Teile N-Iiethyl-2-pyrrolidon und 3 Gew.-Teile Farbstoff Nr. 119

wurde durch sorgfältiges Vermischen in einem Behälter eine Lösung erzeugt. Die erhaltene Lösung wurde mittels Druckanwendung durch ein Teflon-Filter (Teflon steht für Polytetrafluoräthylen) mit einem Porendurchmesser von 1 um filtriert. Das Filtrat wurde der Unterdruckeinwirkung einer Vakuumpumpe ausgesetzt. Die danach erhaltene /ufzeichnungsflüssigkeit wird als Tinte(II) bezeichnet.

Analog zu Beispiel 1 wurden mit dieser Tinte (II) die Prüfungen zu den oben auf den Seiten 97 und 98 angegebenen Punkten T^ bis T^ durchgeführt. Die Schreibeinrichtung entsprach der Ausführungsform nach Fig. 2 (Durchmesser der Austrittsöffnung 60 um; Treiberspannung des Piezoelementes 50 V; Frequenz 10 kHz). Mit der Tinte (II) wurden hinsichtlich sämtlicher Prüfungen gute Ergebnisse erhalten.

030025/0623

Beispiele 53 bis 69:

Im wesentlichen analog zu Beispiel 52 wurde eine Anzahl weiterer Aufzeichnungsflüssigkeiten hergestellt; abweichend sind zu deren Herstellung die in der nachfolgenden Tabelle 3 angeführten Komponenten eingesetzt worden; die in Klammern gesetzten Angaben betreffen den Anteil der jeweiligen Komponente (Gew.-%) an der fertigen Aufzeichnungsflüssigkeit.

Tabelle

Beispiel Farbstoff Trägerflüssigkeit und andere Komponenten

Nr. Nr.

157 (5) Wasser (80)

Glyzerol (15)

^A 4 (3) Wasser (67)

N-Methyl-pyrrolidon (20) Diäthylenglykol-monomethyläther (10) 195 (4) Wasser (36)

Äthylenglykol (25)

Äthylenglykol-monomethyläther (35) 167 (3) Wasser (76)

Glyzerol (20) Polyvinylalkohol (1)

82 (3) Wasser (62)

Diäthylenglykol-monomethyläther (35) 156 (5) Wasser (7*0

Triäthylenglykol (20) Gummi arabicum (1)

030025/0623

Beispiel Farbstoff Trägerflüssigkeit u. andere Komponenten Nr. Nr.

23 (5) Wasser (60)

Diäthylenglykol-monomethyläther (35)

166 (5) Wasser (65)

Glyzerol (15) Diäthylenglykol-monoäthyläther-acetat (15)

105 (3) Wasser (75)

Triäthylenglykol (20) Gummi arabicum (2)

162 (3) Wasser (62)

Diethylenglykol-monomethyläther (35)

89 (3) Wasser (67)

Glyzerol (15) Diäthylenglykol-monoäthyläther-acetat (15)

163 (3) Wasser (67)

Diäthylenglykol-monomethyläther (30)

32 (5) Wasser (50)

N-Methyl-2-pyrrolidon (25) Äthylenglykol-monoäthyläther (20)

9 (4) Wasser (71)

Äthylenglykol (25)

152 (4) Wasser (76)

N,N'-Dimethylformamid (20)

160 (3) Wasser (72)

Diäthylenglykol (15) Diäthylenglykol-dimethyläther (10)

93 (3) Wasser (77)

Äthylenglykol (10)

Äthylenglykol-monoäthyläther (10)

162	(3)
89	(3)
163	(3)
32	(5)
9	(4)
152	(4)
160	(3)

030025/0623

Mit den in obiger Tabelle aufgeführten Tinten wurden die Prüfungen zu den Punkten T. bis T^ analog zu Beispiel 52 durchgeführt. In jedem Falle wurden hinsichtlich solcher Eigenschaften wie Aufbewahrbarkeit der Tinte, gute Tintenstrahlerzeugung und Qualität des aufgezeichneten Bildes gute Ergebnisse erhalten, ähnlich denen zu Beispiel 52. Insbesondere mit den Tinten der Beispiele 53» 58, 59, 60 und 65 wurden sehr scharfe und rein schwarze aufgezeichnete Bilder erhalten. Dies beruht darauf, daß die Löslichkeit der in diesen Beispielen verwendeten Farbstoffe hoch ist, so daß eine höhere Farbstoffkonzentration innerhalb der Trägerflüssigkeit möglich ist, ohne daß dadurch die Beständigkeit während der Lagerung der fertigen Tinte beeinträchtigt wird.

Beispiel 70:

Aus den nachstehenden vier Komponenten

5 Gew.-Teile Farbstoff Nr. 157,

30 Gew.-Teile Diäthylenglykol,

10 Gew.-Teile 1 ^-Dimethyl^-imidazolidinon, und

57 Gew.-Teile entsalztes Wasser

wurde durch sorgfältiges Vermischen in einem Behälter eine Lösung hergestellt. Die erhaltene Lösung wurde durch ein Teflon-Filter (Porendurchmesser 1 um) mittels Druckanwen-

030025/0623

COPt j

dung filtriert. Das Filtrat wurde dem von einer Vakuumpumpe erzeugten Unterdruck ausgesetzt. Die danach erhaltene Aufzeichnungsflüssigkeit bildete die Tinte (III). Mit dieser Tinte wurden analog zu Beispiel 1 die Prüfungen zu den oben auf den Seiten 97 und 98 angegebenen Punkten T, bis T^ durchgeführt. Die Schreibeinrichtung entsprach der Ausführungsform nach Fig. 2 (Durchmesser der Austrittsöffnung 65 pm; Treiberspannung des Piezoelementes 60 V; Frequenz 3 kHz. Mit der Tinte (III) wurden hinsichtlich sämtlicher Prüfungen gute Ergebnisse erhalten. Bei der Prüfung zu Punkt T· erfolgte die Aufbewahrung bei O C sowie bei 50 C.

Beispiele 71 bis 100:

Im wesentlichen analog zu Beispiel 70 wurden eine Anzahl Aufzeichnungsflüssigkeiten hergestellt; abweichend wurden zur Herstellung die in der nachfolgenden Tabelle 4 angegebenen Komponenten verwendet; die in Klammern gesetzten Angaben betreffen den Anteil (Gew.-%) der jeweiligen Komponente an der fertigen Aufzeichnungsflüssigkeit. Die Prüfung dieser Tinten hinsichtlich der Punkte T. bis T^ erfolgte analog zu Beispiel 70 und erbrachte in jedem Falle gute Ergebnisse.

(I 3 η D 2 5 / 0 6 2 3 COPY

Beispiel iarbstoff Trägerflüssigkeit u. andere Komponenten Nr. Nr.

53 (3) N-Fiethyl-2-pyrrolidon (10)

Äthylenglykol (25) Triathylanolamin (2) Wasser (60)

153 (5) N-Methyl-2-pyrroiidon (70)

Glyzerol ("O) Lithiumchlorid (1) Wasser (14)

157 (3) N-Methyl-2-pyrrolidon (30)

Propylenglykol (30) Diacetonalkohol (5) Wasser (32)

71 (4) 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon (10)

Diäthylenglykol (25)

Triäthylenglykol-monomethylather (1O) Isopropylalkohol (5) Wasser (46)

158 (6) 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon (5)

Triäthylenglykol (20) Thiodiglykol (5)

Triäthylenglykol-monomethyläther (5) Wasser (59)

57 (2) 1,3-üimethyl-2-imidazolidinon (10)

Butylenglykol (10) Triäthanolamin (5) Wasser (77)

4 (8) 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon (15)

Glyzerol (10) Lithiumchlorid (1) Wasser (66)

5/0623 COPY

Beispiel Nr.	Farbstoff Nr.	(4)	Trägerflüssigkeit u. andere Komponenten
78	172	(5)	N-Methyl-2-pyrrolidon (20) Hexylenglykol (10) Dimethylformamid (5) Wasser (6Ό
79	157	(3)	1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon (10) Diäthylenglykol (30) Polyoxyäthylen-nonylphenoläther (0,1) Wasser (55)
80	177	(2)	N-Methyl-2-pyrrolidon (30) Triäthylenglykol (20) Wasser (47)
81	186	(2)	1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon (30) Äthylenglykol (20) Wasser (48)
82	160	1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon (40) Diäthylglykol (20) Wasser (38)

166 (3) N-Methyl-2-pyrrolidon (20)

Triäthylenglykol-monomethyläther (10) Diäthylenglykol (20) Wasser (47)

157 (4) N-Methyl-2-pyrrolidon (10)

Wasser (86)

169 (2) N-Methyl-2-pyrrolidon (5)

Glyzerol (20) Wasser (73)

157 (2) 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon (15)

Triäthanolamin (5) Natriumlaurylsulfat (0,1) Wasser (78)

030025/0623 COPY

- m - 2943309

Beispiel !Farbstoff Trägerflüssigkeit u. andere Komponenten Nr. Nr.

12 (1) 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon (10)

Propylenglykol (30) Wasser (59)

175 (3) N-riethyl-2-pyrrolidon (10)

Glyzerol (20) Wasser (77)

189 (4) 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon (5)

Triäthylenglykol-monomethyläther (30) Wasser (,61) .. . ;

186 (3) N-riethyl-2-pyrrolidon (20)

Triäthylenglykol (20^ Wasser (47) Triäthylenglykol-monomethyläther (10),

157 (2) 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon (5)

Äthylenglykol (30) Wasser (63)

190 (3) N-Methyl-2-pyrrolidon (15)

Triäthylenglykol-monoäthylather (30) Thiodiglykol (5) Wasser (47)

2^l\ (2) 1,3-Dimethyl-i-imidazolidinon (20)

Diäthylenglykol (20) Glyzerol (5) Wasser (53)

159 (3) N-riethyl-2-pyrrolidon (80)

Glyzercl (10) Wa3ser (7)

161 (2) 1,3-Mmethyl-2-imidazolidinon (70)

Wasser (28)

164 (3) 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon (20)

Thiodiglykol (5) Diacetonalkohol (5) * Wasser (67)

(13 0 0 2 5/0 Π 2

copy

Beispiel Farbstoff Trägerflüssigkeit u. andere Komponenten

Nr. Nr.

168 (3) 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon (30)

Diäthylenglykol (20) Hatriumlaurylsulfat (0,1) Wasser (47)

170 (4) N-Methyl-2-pyrrolidon (10)

Glyzerol (10) Athylenglykol (20) Wasser (56)

181 (2) 1,3^Dimethyl-2-imidazolidinon (5)

Diäthylenglykol (30) Wasser (63)

187 (3) 1,3-Mmethyl-2-imidazolidinon (3)

Propylenglykol (10) Ithylenglykol (20) Wasser (64)

Beispiel 101:

Aus den nachstehenden fünf Komponenten Gew.-Teile Farbstoff Nr w 157,

Gew.-Teile Aiζen Opal Schwarz BDH (ein von Hodogaya Chemicals Co., Ltd., vertriebener Farbstoff, Säureschwarz CI. Nr.118),

Gew.-Teile Diäthylenglykol und Gew.-Teile entsalztes Wasser

wurde durch sorgfältiges Vermischen in einem Behälter

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eine Lösung erzeugt. Die erhaltene Lösung wurde durch ein Teflon-Filter (Porendurchmesser 1 um) mittels Druckanwendung filtriert. Daraufhin wurde das Filtrat der Einwirkung des von einer Vakuumpumpe erzeugten Unterdruckes ausgesetzt. Die danach erhaltene /ufzeichnungsflüssigkeit wird als Tinte (IV) bezeichnet.

Im wesentlichen analog wurden aus den nachfolgend angegebenen Komponenten die Tinten (V) und (Vl) erzeugt.

Tinte (V):

5 Gew.-Teile Farbstoff Nr. 157, 30 Gew.-Teile Diäthylenglykol und 65 Gew.-Teile Wasser;

Tinte (VI):

5 Gew.-Teile Farbstoff Aizen Opal Schwarz BHH, 30 Gew.-Teile Diäthylenglykol und 65 Gew.-Teile Wasser.

Zu Vergleichszwecken wurden mittels dieser drei unterschiedlichen Tinten (IV), (V) und (VI) die Prüfungen zu den oben angegebenen Versuchen T^. bis T^ durchgeführt. Zur Durchführung der Versuche wurde eine Schreibeinrichtung mit einem bei Bedarf betätigbaren Aufzeichnungskopf verwendet. Das Ausspritzen der Tintentröpfchen erfolgte

030025/0823

unter der Wirkung eines Piezo-Oszillators (Durchmesser der Austrittsöffnung 50 um; Treiberspannung des Piezo-Oszillators 80 V; Frequenz 3 kHz). Die ermittelten Ergebnisse sind nachfolgend in tabellarischer Form aufgeführt.

T-) Langzeit-Aufbewahrbarkeit der Tinte:

(6-monatige Lagerung bei -30°C sowie bei 60⁰C)

Tinte Abscheidung unlöslicher Anteile Viskositätsänderung.

IV keine * keine

V keine keine

VI keine keine

Tp) Tintenstrahl-Beständigkeit:

(ununterbrochenes Ausspritzen des Tintenstrahles 24 h lang bei Raumtemperatur, 0⁰C und 40⁰C)

Tinte IV Tintenstrahl war unter allen Temperaturbedingungen beständig und ununterbrochen;

Tinte V Tintenstrahl wurde bei 0⁰C manchmal unterbrochen;

Tinte VI Tintenstrahl wurde bei 0⁰C manchmal unterbrochen.

30025/0823

Tinte	intermittierendes
	Ausspritzen
IV	stabil
V	stabil
VI	stabil

T, ) Tintenstrahl-Ansprechverhalten:

(intermittierendes Ausspritzen bei Intervallen von 2 ε sowie Ausspritzen nach 3-monatiger Ruhepause des Gerätes)

Ausspritzen nach 3-i^aonatiger Ruhepause

stabil und keine Verstopfung der Ausspritzöffnung stabil und keine Verstopfung der Ausspritzöffnung Verstopfung

T.) Qualität des aufgezeichneten Bildes:

(a) Lichtbeständigkeit (100 h langes Bestrahlen mittels

eines Xenon-Farbfestigkeits-Prüfgerätes)

(b) Wasserbeständigkeit (24 h langes Eintauchen in Wasser)

(c) Alkoholbeständigkeit (24 h langes Eintauchen in Alkohol)

Tinte Lichtbeständigkeit Wasserbeständigkeit Alkoholbeständigk.

IV keine Änderung keine Änderung keine Änderung

V keine Änderung fast keine Änderung fast keine Än

derung

VI fast keine Ände- Farbe verblaßt Farbe verblaßt rung merklich geringfügig

Für die Tinte (IV) wurde weiterhin festgestellt, daß diese Aufzeichnungsflüssigkeit auch nach einer Aufbewahrungsdauer von mehr als 7 Monaten hinsichtlich der Prüfung T, gute Er-

0300 2 5/062 3

^Ws" ,· j

gebnisse liefert; ferner werden hinsichtlich der Prüfung T, selbst nach einer Ruhepause von mehr als 4 Monaten gute Ergebnisse erhalten.

Beispiele 102 bis 125:

Im wesentlichen analog zu Beispiel 101 wurden eine Anzahl Tinten hergestellt ,"· und mit diesen die Prüfungen hinsichtlich der Punkte T^ bis T₄ durchgeführt. Die zur Herstellung dieser Tinten eingesetzten Komponenten sind nachfolgend in Tabelle 5 aufgeführt.

Jede dieser Tinten ergab einen beständigen Tintenstrahl, sowie aufgezeichnete Bilder von hoher Qualität.

Tabelle

Beispiel Nr. Komponenten Gew.-%

102 Farbstoff Nr. 55 6

Aizen Opal Schwarz New Cone"

(Säureschwarz C.I.-Nummer H9) 2

Äthylenglykol 10

Diäthylenglykol 10

Wasser 72

030025/06 23

29/18309

Beispiel Nr.	Komponenten	Gew.-%
103	Farbstoff Nr. 157	10
	Aizen Opal Schwarz 165-5 (Säureschwarz)	10
	Diäthylenglykol	20
	N-Methyl-2-pyrrolidon	10
	Wasser	50
104	Farbstoff Nr. 32	10
	Aizen Opal Schwarz UH
	(Säureschwarz C.I.-Nummer 52)	2
	Glyzerol	10
	Wasser	78
105	Farbstoff Nr. 173	7
	Lanasyn-Gelb GLN
	(Säuregelb C.I.-Nummer 112)	5
	Propylenglykol	30
	Dioxan	0,1
	Vasser	58
106	Farbstoff Nr. 157	10
	Aizen Opal Schwarz BNH	3
	Propylenglyko1	20
	Dioxan	0,2
	Wasser	⁶7
107	Farbstoff Nr. 141	5
	Aizen Opal Schwarz "New Cone"	5
	Diäthylenglykol	20
	Triäthylenglykol-monoiaethyläther	10
	Wasser	60
108	Farbstoff Nr. 132	2
	Aizen Opal Schwarz BNH	3
	ithylenglykol	25
	1,3-DiMethyl-2-imidazolidinon	5
	Wasser	65

030025/0623

Cö?t

Beispiel Nr. Komponenten Gew.-%

109 Farbstoff Nr. 157

Kayakalan Schwarz BBL

(Säureschwarz C.I.-Nummer 63)	6
Diäthylenglykol	20
Thiodiglykol	5
Wasser	59
Farbstoff-Nr. 147	1
Aizen Opal Schwarz BNH	2
Diäthylenglykol	20
N-Methyl-2-pyrrolidon	10
Wasser	67
Farbstoff-Nr. 151	1
Aizen Opal Schwarz WH	1
Diäthylenglykol	30
Diacetonalkohol	15
Triethanolamin	5
Wasser	48
Farbstoff Nr. 157	2
Kayakalan Schwarz 2RL
(Säureschwarz C.I.-Nummer 155)	1
Triäthylenglykol	30
Wasser	67
Farbstoff Nr. 4	1
Aizen Opal Schwarz WH
(Säureschwarz CI. *Nummer 52)	5
Propylenglykol	25
Wasβer	69
Farbstoff Nr. 65	2
Lanyl-Schwarz BG
(Säureschwarz C.I.-Nummer 107)	2
Triäthylenglykol-monoäthyläther	40
Wasser	56

030025/0623

Beispiel Nr. Komponenten Gew.-%

Farbstoff Nr. 21 3 Aizen Opal Schwarz BNH 4 Triäthylenglykol-monomethyläther 20 Diäthylenglykol 20 Wasser 53

Farbstoff Nr. 193 3 Aizen Opal Schwarz BNH 3 Triäthylenglykol-monomethyläther 20 N-Methyl-2-pyrrolidon ·. 10 Wasser 64

' Farbstoff Nr. 154 2

Aizen Opal Schwarz 165 2

1_t2,6-Hexantriol 5

Äthyl englykol (35 Gew.-%), Wasser 40

Farbstoff Nr. 157 10 Aizen Opal Schwarz BNH 2 Propylenglykol 40 Äthanol 50 Wasser 18

Farbstoff Nr. 165 2 Aizen Opal Schwarz "New Cone" 1 Diäthylenglykol 35 N-Methyl-2-pyrrolidon 15

Wasser 47

Farbstoff Nr. 177 3

Lanyl-Schwarz BD 1

Triathylenglykol 20

Wasser 76

COP^v/j
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Beispiel Nr. Komponenten Gew.-%

Farbstoff Nr. 157 2 Aizen Opal Schwarz BNH 1 Glyzerol 20 Dimethylformamid 5 Wasser 72

Farbstoff Nr. 157 5 Aizen Opal Schwarz BNH 1 Äthylenglykol 50 Triethanolamin 5 Wasser 61

Farbstoff Nr. 185 4 Aizen Opal Schwarz BNH 2 Glyzerol 20 N-Methyl-2-pyrrolidon 1 Wasser 73

Farbstoff Nr. 59 4 Aizen Opal Schwarz "New Cone" 1 Diäthylenglykol 20 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon 10 Wasser 65

Farbstoff Nr. 179 2 Kayakalan-Schwarz RBL 2 Ithylenglykol 25 Isopropylalkohol 5 Wasser 66

Die mit "Aizen-Opal-Schwarz" bezeichneten Farbstoffe werden unter dieser Handelsbezeichnung von Hodogaya Chemical Co. Ltd. vertrieben;

0 3 0025/0623

die mit "Lanasyn-Gelb" bezeichneten Farbstoffe werden unter dieser Handelsbezeichnung von Mitsubishi Chemical Industries, Ltd. vertrieben;

die mifKayakalan-Schwarz" bezeichneten Farbstoffe werden unter dieser Handelsbezeichnung von Nippon Kayaku K.K.

vertrieben; und

die mit "Lanyl-Schwarz" bezeichneten Farbstoffe werden unter dieser Handelsbezeichnung von Sumitomo Chemical Co.

Ltd. vertrieben.

Beispiel 126:

Es wurden die in Beispiel 101 angegebenen drei verschiedenen Tinten (IV), (V) und (VI) hergestellt. Diese Tinten wurden in entsprechende Patronen gefüllt und diese Patronen in entsprechende Füllfederhalter eingesetzt. Mittels diesen Füllfederhaltern wurde auf Schreibpapier mittlerer Qualität (unter der Handelsbezeichnung "Shirobotan" von Honshu Paper Manufacturing Co. Ltd. vertrieben) geschrieben. 5 min nach Beendigung des Schreibvorganges wurde die Wasserbeständigkeit des Schriftzuges geprüft, wozu das Papier in Wasser eingetaucht wurde. In einem anderen Versuch wurden die Kappen dieser Füllfederhalter abgenomnien und die Füllfederhalter 24 h lang ohne Kappen gehalten. Nach Ablauf dieser 24 h ohne Kappe wurde die Schreibfähigkeit der Füllfederhalter geprüft. Die ermittelten Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle 6 aufgeführt.

030 0 2 5/Q623

COPY

T ab e 1 1 e 6

Tinte

(IV)

(V)

(VI)

Wasserbeständigkeit

(5 Ein nach dem Schreiben in Wasser getaucht)

Schreibfähigkeit nach 24 B
ohne Kappe

gut, gut, zu einem kein kein großen Teil Verlaufen Verlaufen verlaufen

glattes glattes leicht Schreiben Schreiben kratzig möglich möglich

Aus obiger Tabelle 6 ist ohne weiteres ersichtlich, daß die Tinten (IV) und (V) sowohl hinsichtlich der Wasserbeständigkeit wie hinsichtlich der Schreibfähigkeit nach langer ungeschützter Aufbewahrung ausgezeichnete Ergebnisse bringen.

Wie ausführlich dargelegt, wird mit der vorliegenden Erfindung eine hochverbesserte Tinte bereitgestellt, die hinsichtlich sämtlicher wesentlicher Eigenschaften besser ist als die bekannte Tinte.

030025/0623

Claims

BLUM3ACH . WESER · BERGEN · KRAMER

PATENTANWÄLTE IN MÜNCHEN UND WIESBADEN

Patentconsull RadedcestraCe 43 8000 Münciien 60 Teielon (C89) 63 36 03/8834 04 Telax 05-212313 Telegramme Patentconsult Patentconsult Sonnenberger Straße 43 6200 Wiesbaden Telefon (06121) 562943/561998 Telex 04-186237 Telegramme Patentconsult

CANON KABUSHIKI KAISHA

30-2, 3-chome, Shimomaruko, Ohta-ku,

Tokyo, Japan

Aufzeichnungsflüssigkeit

Patentansprüche:

1. Aufzeichnungsflüssigkeit

für die Anwendung in einem Aufzeichnungssystem,
bei welchem die Aufzeichnungsflüssigkeit aus einer kleinen öffnung ausgespritzt wird und in Tröpfchenform auf ein mit einem Bild zu bedruckendes Aufzeichnungsmaterial zufliegt, dadurch feekennzeichnet, daß

die Aufzeichnungsflüssigkeit als Aufzeichnungsmittelkomponente eine Verbindung der nachstehenden allgemeinen Struk-

Mündien: R. Kramer Dipl.-Ing. . W. Weser Dip.'.-Phys. Dr. rer.^dt. · H. P. 9runm Dipl.-Chem. Dr. phil. nat.
Wiesbaden: P. G. Slumbacti Dipl.-Ing · P. Bergen DiDl.-Mg. Dr. jiir. · G. Zwirner Dipl.-Ing. Dipl.-W.-Ing

030025/0623

ORIGINAL INSPECTED

turformel (A) enthält:

wobei
Q₁ und

bis

jeweils für ein unsubstituiertes oder durch Amino-, Hydroxyl- oder Sulforeste substituiertes Benzol oder Naphthalin stehen; jeweils für den Wasserstoff- oder Sulforest stehen, wobei die Gesamtanzahl der in einem Molekül vorhandenen Sulforeste 2 bis 8 beträgt, und diese Sulforeste in Form des Natriumsalzes, eines quartären Ammoniumsalζes oder in Form einer Verbindung der nachstehenden allgemeinen Strukturformel (B) vorliegen:

Q₃-N=N-Q₄-fX^- Q₅-N=N

N=N-Q₆

(B)

wobei Q_x und Q

Q₄ und Q

jeweils für eine substituierte oder unsubstituierte Phenyl- oder Naphtylgruppe stehen; jeweils für eine substituierte 1_r4-Phenylen- oder 1,4· llaphthylengruppe stehen;

030025/0623

^H5 und _H jeweils 3 -
für einen Wasserstoff für einen Wasserstoff- 2948309
, Hydroxyl- oder Aminorest stehen; «7 und ^E8 jeweils oder einen

Sulforest in der Form des Natriumsalzes oder eines quartären Ammoniumsalζes stehen;

X für einen der zweibindigen Reste -NH-, -N=N- oder -CH=CH- steht; und

η den Wert O oder 1 hat.

2. Aufzeichnungsflüssigkeit nach .Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

die der allgemeinen Strukturformel (A) entsprechende Verbindung die nachstehenden Bedingungen erfüllt:

a) R^ und R^ stehen für Sulforeste in Form des Natriumsalzes oder eines quartären Ammoniumsalzes; und

Ro und R^ stehen für Wasserstoffreste;

b) Q,. steht für eine unsubstituierte oder mit einer oder mehreren Sulfogruppen substituierte Phenylengruppe;

c) Qp steht für eine, mit wenigstens einem Amino- oder Hydroxylrest substituierte Phenyl- oder Naphthylgruppe; und

d) die Anzahl der in einem Molekül vorhandenen Sulforeste beträgt 2 bis 8.

0 3 0 0 2 5 / 0 H ? 3

29A8309

- il -

3. Aufzeichnungsflüssigkeit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung (B) eine Verbindung der nachstehenden allgemeinen Strukturformel (B¹) ist:

NH _A OH 1 2 1

Q' ₃-N=N-Q ■ ₄₅-N=N —f^V^ ^N=N'°·'

I Il 1

SO₃Na SO₃Na ·'

Q'j. für eine substituierte oder unsubstituierte Phenyl-

oder Nepthylgruppe steht; Q'^t- für eine substituierte oder unsubstituierte 4,4·-

Biphenylengruppe steht; und Q'g für eine substituierte oder unsubstituierte Phenylgruppe steht.

4. Aufzeichnungsflüssigkeit nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die mit Q¹-., Q'/jc und Q'g bezeichneten Gruppen mit Hydroxyl-, Amino-, Nitro-, Methoxy-, Chlor- und/oder Natriumsulfonatresten (SO₂Na) substituiert sind.

5. Aufzeichnungsflüssigkeit nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet, daß

030025/0823

der Anteil dieser Aufzeichnungsmittelkomponente 0,1 bis 20% des Gesamtgewichtes der Aufzeichnungsflüssigkeit ausmacht.

6. Aufzeichnungsflüssigkeit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil dieser Aufzeichnungsmittelkomponente 0,5 bis 15% des Gesamtgewichtes der Aufzeichnungsflüssigkeit ausmacht.

7. Aufzeichnungsflüssigkeit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil dieser Aufzeichnungsmittelkomponente 1 bis 10% des Gesamtgewichtes der Aufzeichnungsflüssigkeit· ausmacht.

8. Aufzeichnungsflüssigkeit nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Trägerkomponente der Aufzeichnungsflüssigkeit Wasser dient.

9. Aufzeichnungsflüssigkeit nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß

030025/0623

als Trägerkomponente für die Aufzeichnungsflüssigkeit ein Gemisch aus Wasser mit einem wasserlöslichen organischen Lösungsmittel dient.

10. Aufzeichnungsflüssigkeit

für die Anwendung in einem Aufzeichnungssystem, bei welchem die Aufzeichnungsflüssigkeit aus einer kleinen öffnung ausgespritzt wird und in Tiöpfchenform auf ein, mit einem Bild zu bedruckendes Aufzeichnungs- naterial zufliegt,

dadurch gekennzeichnet, daß

die Aufzeichnungsflüssigkeit ein stickstoffhaltiges, heterocyclisches Keton und

als Aufzeichnungsmittelkomponente eine Verbindung der nachstehenden allgemeinen Strukturformel (A) enthält:

NH₂ OH

N=N-Q₁-N=N-Q₂ (A)

und Q~ jeweils für ein unsubstituiertes oder durch Amino-Hydroxyl-oder Sulforeste substituiertes Benzol oder Naphthalin stehen;

. bis R^ jeweils für den Wasserstoff- oder Sulforest stehen, wobei die Gesamtanzahl der in einem Molekül vorhandenen Sulforeste 2 bis 8 beträgt,

Ü30025/0623

und diese Sulforeste in Form des Natriumsalζes, eines quartären,Ammoniumsalζes oder in Form einer Verbindung der nachstehenden allgemeinen Strukturformel (B) vorliegen:

Q, und Q₆ jeweils für eine substituierte oder unsubsti-

tuierte Phenyl- oder Naphthylgruppe stehen; Q^ und Qt- jeweils für eine substituierte 1,4-Phenylen-

oder 1,4— Naphthylengruppe stehen; Rr und R₆ für einen Wasserstoff-, Hydroxyl- oder Aminorest

stehen;
R₁-, und Rg jeweils für einen Wasserstoffrest oder einen Sulforest in der Form des Natriumsalzes oder eines

quartären Ammoniumsalzes stehen; X für einen der zweibindigen Reste -NH-, -N=N-

oder -CH=CH- steht; und
η den Wert O oder 1 hat.

11. Aufzeichnungsflüssigkeit .nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß

der Anteil an stickstoffhaltigem, heterocyclischen! Keton 2 bis 90% des Gesamtgewichtes der Aufzeichnungsflüssigkeit ausmacht.

Ü30025/0623

12. Aufzeichnungsflusßigkeit nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß

das stickstoffhaltige, heterocyclische Keton ein fünfgliedriger Ring ist.

1J. Aufzeichnungsflüssigkeit nach einem der Ansprüche 10 bis 12,

dadurch gekennzeichnet, daß

das stickstoffhaltige, heterocyclische Keton N-Methyl-2-pyrrolidon oder 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon ist.

14. Aufzeichnungsflüssigkeit nach einem der Ansprüche 10 bis 13,

dadurch gekennzeichnet, daß

die Verbindung (A) die nachstehenden Bedingungen erfüllt:

a) R* und R^ stehen für Sulforeste in Form des Natriumsalzes oder eines quartären Ammoniumsalzes; Rp und R, stehen für Wasserstoffreste;

b) Q_x. steht für eine unsubstituierte oder mit einem oder mehreren Sulforfcsten substituierte Phenylengruppe;

c) Q2 steht für eine mit wenigstens einem Amino- oder Hydroxylrest substituierte Phenyl- oder Naphthylgruppe; und

030025/0623

d) die Anzahl der in einem Molekül vorhandenen Sulforeste . betragt 2 bis 8.

15. Aufzeichnungsflüssigkeit nach einem der Ansprüche 10 bis 14,

dadurch gekennzeichnet, daß

die Verbindung (B) eine Verbindung der nachstehenden allgemeinen Strukturformel (B¹) ist:

NH₂ OH
Q' ₃-N=N-Q' ₄₅-N=N _^S^k__N=N-Q' _g (B'

SO₃Na
wobei
Q¹, für eine substituierte oder unsubstituierte Phenyl-

oder Naphthylgruppe steht;
QVs ¹^r eine substituierte oder unsubstituierte 4,4'-

Biphenylengruppe steht; und
QV für eine substituierte oder unsubstituierte Phenylgruppe steht.

16. Aufzeichnungsflüssigkeit nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, daß

die mit Q¹,, QVc; ^und Q'& bezeichneten Gruppen mit Hydroxyl-, Amino-, Nitro-, Methoxy-, Chlor- und/oder Natriumsulfonatresten (SCLNa) substituiert sind.

0 3 0 0 2 5/0623

- ίο -

17. Aufzeichnungsflüssigkeit nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil an Aufzeichnungsmittelkomponente 0,1 bis 20% des Gesamtgewichtes der Aufzeichnungsflüssigkeit ausmacht.

18. Aufzeichnungsflüssigkeit nach einem der Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil an Aufzeichnungsmittelkomponente 0,5 bis 15% des Gesamtgewichtes der Aufzeichnungsflüssigkeit ausmacht.

19· Aufzeichnungsflüssigkeit nach einem der Ansprüche 10 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil an Aufzeichnungsmittelkomponente 1 bis 10% des Gesamtgewichtes der Aufzeichnungsflüssigkeit ausmacht.

20. Aufzeichnungsflüssigkeit nach einem der Ansprüche 10 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß als Trägerkomponente der Aufzeichnungsflüssigkeit Wasser dient.

21. Aufzeichnungsflüssigkeit nach einem der Ansprüche 10 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß

0 30025/062

als Trägerkomponente der Aufzeichnungsflüssigkeit ein Gemisch aus Wasser mit einem wasserlöslichen organischen Lösungsmittel dient.

22. Aufzeichnungsflüssigkeit für die Anwendung in einem Aufzeichnungssystem,

"bei welchem die Aufzeichnungsflüssigkeit aus einer kleinen öffnung ausgespritzt wird und in Tropfchenform auf ein, mit einem Bild zu bedruckendes Aufzeichnungsmaterial zufliegt,

dadurch gekennzeichnet, daß

die Aufzeichnungsflüssigkeit einen metallhaltigen Azofarbstoff, und

eine Verbindung der nachstehenden allgemeinen Strukturformel (A) enthält:

Q^ und Qp. jeweils für ein unsubstituiertes oder durch

Amino-, Hydroxyl-.oder Sulforeste substituiertes

Benzol oder Naphthalin, stehen;

R. bis R^ jeweils für den Wasserstoff- oder Sulforest

stehen, wobei die Gesamtanzahl der in einem

Molekül vorhandenen Sulforeste 2 bis 8 beträgt und diese Sulforeste in Form des Natriumsalzes,

030025/0623

eines quartären Ammoniumsalzes oder in Form einer Verbindung der nachstehenden allgemeinen Strukturformel (B) vorliegen:

Qc-N=N-5 ι .Ii '-μ—w=«-Wfi _ίΒ)

Q, und Q₆ jeweils für eine substituierte oder unsubsti-

tuierte Phenyl- oder Naphthylgruppe stehen; Q₁^ und Qc jeweils für eine substituierte 1,4-Phenylen-

oder 1,4-Naphthylengruppe stehen; Η,- und R₆ für einen Wasserstoff-, Hydroxyl- oder Aminorest

stehen;
Rn und Eq jeweils für einen Wasserstoffrest oder einen

Sulforest in der Form des Natriumsalzes oder eines

quartären Ammoniumsalzes stehen; X für .einen der zweibindigen Reste -NH-, -N«N-

oder -CH=CH- steht; und η den Wert 0 oder 1 hat.

23. Aufzeichnungsflüssigkeit nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß

das Verhältnis der Gewichtsanteile der Verbindungen (A) oder (B) zu dem metallhaltigen Azofarbstoff im Bereich von 9:1 bis 1:9 liegt.

030025/0623

29A83U9

24. Aufzeichnungsflüssigkeit nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß

die Summe der Anteile an Verbindungen (A) oder (B) und metallhaltigem Azofarbstoff 0,5 bis 20% des Gesamtgewichtes der Aufzeichnungsflüssigkeit ausmacht.

25· Aufzeichnungsflüssigkeit nach einem der Ansprüche 22 bis 24,

dadurch gekennzeichnet, daß

die Verbindung (A) die nachstehenden Bedingungen erfüllt:

a) R_x. und R^, stehen für Sulforeste in der Form des Natriumsalzes oder eines quartären Ammoniumsalzes; R₂ und Rx stehen für Vasserstoffreste;

b) Q,. steht für eine unsubstituierte oder mit einem oder mehreren Sulforesten substituierte Phenylengruppe;

c). Qp steht für eine mi.t wenigstens einem Amino- und/oder Hydroxylrest substituierte Phenyl- oder Naphthylgruppe; und

d) die Anzahl der in einem Molekül vorhandenen Sulfogruppen beträgt 2 bis 8.

030025/0623

COPY

26. Aufzeichnungsflüssigkeit nach einem der Ansprüche 22 bis 25,

dadurch gekennzeichnet, daß

die Verbindung (B) eine Verbindung der nachstehenden allgemeinen Strukturformel (B¹) ist:

NH₂ OH Q'₃-N=N-Q'₄₅-N=N

SO₃Na SO₃Na wobei
Q¹, für eine substituierte oder unsubstituierte Phenyl-

oder Naphthylgruppe steht;
Q¹^c für eine substituierte oder unsubstituierte 4,4*-

Biphenylengruppe steht; und
Q'₆ für eine substituierte oder unsubstituierte Phenyl-

gruppe steht.

27. Aufzeichnungsflüssigkeit nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß

die mit Q¹,, Q'45 ^und Q*6 *^>ezei^chne"^ben Gruppen mit Hydroxyl-, Amino-, Nitro- ,Methoxy-, Chi or rest en, Natriumsulf onat(SO,Na) oder ähnlichen Resten substituiert sind.

28. Aufzeichnungsflüssigkeit nach einem der Ansprüche 22 bis 27,

dadurch gekennzeichnet, daß

030025/0623

der Anteil der Verbindungen (A) oder (B) 0,1 bis 20% des Gesamtgewichtes der Aufzeichnungsflüssigkeit ausmacht.

29· Aufzeichnungsflüssigkeit nach einem der Ansprüche 22 biß 28,

dadurch gekennzeichnet, daß

der Anteil der Verbindungen (A) oder (B) 0,5 bis 15% des Gesamtgewichtes der Aufzeichnungsflüssigkeit ausmacht.

30. Aufzeichnungsflüssigkeit nach einem der Ansprüche 22 bis 29»

dadurch gekennzeichnet, daß

der /nteil der Verbindungen (A) oder (B) 1 bis 10% des Gesamtgewichtes der Aufzeichnungsflüssigkeit ausmacht.

31. Aufzeichnungsflüssigkeit nach einem der Ansprüche 22 bis 30,

dadurch gekennzeichnet, daß

als Trägerkomponente der Aufzeichnungsflüssigkeit Wasser dient.

32. Aufzeichnungsflüssigkeit nach einem der Ansprüche 22 bis 30,

dadurch gekennzeichnet, daß

als Trägerkomponente der Aufzeichnungsflüssigkeit ein Gemisch aus Wasser mit einem wasserlöslichen organischen Lösungsmittel dient.

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