DE19637016A1

DE19637016A1 - Inkjet-Tinte

Info

Publication number: DE19637016A1
Application number: DE19637016A
Authority: DE
Inventors: Peter Dr Bergthaller; Stefan Dr Herrmann
Original assignee: Agfa Gevaert AG
Current assignee: Agfa Gevaert AG
Priority date: 1996-09-12
Filing date: 1996-09-12
Publication date: 1998-03-19
Anticipated expiration: 2016-09-13
Also published as: US5855657A; DE19637016B4

Description

Die Erfindung betrifft eine Tinte für die Erzeugung von Inkjet-Bildern, die in einem feinen bildmäßig modulierten Stahl auf ein geeignetes Aufzeichnungsmate rial gespritzt wird. Das Aufzeichnungsmaterial besteht aus einem transparenten, halbtransparenten oder undurchsichtigen Träger und einer darauf befindlichen Bildempfangsschicht.

Das Inkjet-Verfahren ist bekannt (siehe beispielsweise das Kapitel Ink Jet Printing von R.W. Kenyon in "Chemistry and Technology of Printing and Imaging Systems", Herausgeber Peter Gregory, Blackie Academic & Professional, Chap man & Hall 1996, Seiten 113 bis 138, und die darin zitierte Literatur).

Es ist bekannt, daß die Lichtechtheit von Bildern, die im Inkjet-Verfahren hergestellt werden, zu wünschen übrig läßt und z. B. mit der Lichtechtheit von farbfotografischen Bildern, die im konventionellen chromogenen Prozeß auf Color- Papier hergestellt werden, nicht konkurrieren kann. Es ist Aufgabe der Erfindung, dieses Defizit in der Lichtechtheit zu beheben und die Lichtechtheit von Inkjet- Bildern an die Lichtechtheit von Colorbildern anzugleichen.

Die Lichtechtheit von Inkjet-Kopien ist durchaus nicht in allen Einzelfarben gleich schlecht, sie hängt vielmehr stark von der Natur des verwendeten Farbstoffes ab. So sind z. B. gelbe Farben auf der Grundlage von Azofarbstoffen auf Pyrazolongrundlage noch mäßig lichtecht, Purpurfarbstoffe auf der Basis von Rhodaminen sind dagegen nur unbefriedigend lichtecht und Blaugrünfarbstoffe auf Triphenylmethanbasis sind ebenfalls nur sehr lichtunecht. Blaugrünfarbstoffe auf der Grundlage von wasserlöslichen Phthalocyaninderivaten sind hingegen ver gleichsweise sehr lichtecht. Eine Mittellage nehmen purpurfarbige Azofarbstoffe aus der Klasse der Acyl-H-Säure-derivate ein.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die Lichtechtheit möglichst aller der genannten Farbstoffklassen möglichst umfassend zu verbessern.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß dies auf einfache Weise möglich ist, wenn die Tinte für das Inkjet-Verfahren, bezogen auf die Tintengrundlage 0,2 bis 8 Gew.-% eines in der Tinte löslichen anorganischen Thiosulfats, Trithionats oder Tetrathionats oder eines organischen Thiosulfats enthält.

Tintengrundlage ist das Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch, in dem die erfindungsgemäßen Verbindungen gelöst und die Farbstoffe gelöst oder dispergiert sind und das weitere Zusatz- und Hilfsstoffe enthalten kann.

Als Thiosulfate werden bevorzugt Alkalithiosulfate oder solche Ammonium thiosulfate verwendet, die im Kontakt mit alkalischen Tinten keine flüchtigen Amine abspalten. Es kann sich auch um Salze von oligomeren oder polymeren Ammoniumionen handeln, z. B. von polymeren Diallylammoniumsalzen. Auch das Tetrathionat-ion kann an hochmolekulare Ammoniumionen gebunden vorliegen.

Als organische Thiosulfate werden die sogenannten Bunte-Salze verwendet, und unter diesen bevorzugt solche, die bei Hydrolyse durch Säure oder Alkali keine flüchtigen Thiole oder Disulfide freisetzen. Besonders günstige Bunte-Salze sind z. B. aus Salzen der Chloressigsäure, aus Chloracetamid oder aus analogen α-Chloralkansäurederivaten zugänglich und sie können auch in der entsprechenden Schicht durch Reaktion eines entsprechenden Alkylierungsmittels mit einem Alkalithiosulfat erzeugt werden. Die Synthese von Buntesalzen wird z. B. in H. Distler, Angew. Chem. 79, S. 520 (1967) beschrieben.

Das Buntesalz kann auch in Form eines inneren Salzes vorliegen, das eine primäre, sekundäre, tertiäre oder quartäre Ammoniumfunktion als Gegenion für die Thiosulfatgruppe enthält. Das Thiosulfat oder Buntesalz kann auch in Bindung an einen in Partikelform eingelagerten Kationenaustauscher mit tertiären oder quartären Ammoniumgruppen vorliegen.

Bevorzugte organische Thiosulfate entsprechen der allgemeinen Formel I

worin
M ein Alkali- oder Ammonium
R₁ H, Alkyl oder Aryl
Y O oder N-Z,
X OH, OMe oder eine am Stickstoff un-, mono- oder disubstituierte Amidgruppe oder zusammen mit Z die restlichen Glieder eines 5- bis 7- gliedrigen Heterocyclus und
Z zusammen mit X die restlichen Glieder eines 5- bis 7-gliedrigen Heterocyc lus bedeuten.

Erfindungsgemäße organische Thiosulfate (Bunte-Salze):

Die Zumischung der Thiosulfate hat im allgemeinen keinen nachteiligen Einfluß auf die Eigenschaften der zugrundeliegenden Tinte. Die Menge an Thiosulfat kann leicht so eingestellt werden, daß es auf dem fertigen Bild weder zur Auskristallisa tion des Salzes noch zu einer Verschlechterung der Eigenschaften des Empfangs materials kommt.

Als Empfangsmaterial kann ein handelsübliches Kopierpapier verwendet werden. Bei höheren Ansprüchen an das Tintenbild kann auch ein speziell entwickeltes Material verwendet werden, das auf einem Träger eine Bildaufnahmeschicht enthält.

Vorzugsweise besteht die das Tintenbild aufnehmende Schicht aus einem Protein, z. B. aus gehärteter Gelatine, aus Kasein, Albumin, aus einem Cellulose- oder Polyvinylalkoholderivat oder aus einem Acrylamidcopolymeren, das sowohl saure als auch basische Gruppen enthält. Auch hydrophile Kieselgele geben sehr günstige Bildaufnahmeschichten. Es ist auch möglich, durch Einlagerung von Kieselgelpartikeln den Griff des Materials zu verbessern.

Vorzugsweise wird die Lichtechtheit der Inkjetdrucke verbessert, wenn die bild aufnehmende Schicht ein nichtflüchtiges alkyliertes Phenol in Form einer fein teiligen Dispersion enthält.

Als nichtflüchtige, alkylierte Phenole kommen insbesondere Di- oder Trialkyl phenole in Betracht, deren Alkylgruppen zusammen wenigstens 4-C-Atome auf weisen, z. B. 2,4-Di-tert.-butylphenol oder 2,4-Di-tert.-amylphenol.

Da die Buntesalze meist bakterizid und fungizid wirken, kann auf die Zugabe eines an sich notwendigen Konservierungsstoffes zur Tinte häufig verzichtet werden.

Beispiele

Die Farbtinten werden erstellt, indem in jeweils 100 ml deionisiertem Wasser die in den Beispielen unten angegebenen Bestandteile unter Rühren gelöst werden. Nach einstündigem Stehen wird durch ein Membranfilter (Porenweite 1 µm) filtriert und die Tinte in eine Hewlett-Packard Farbkartusche vom Typ HP 51625 A gefüllt.

Die Tinten enthalten folgende Farbstoffe:
gelb: Farbstoff A (Acid yellow 23),
purpur: ein 1 : 1-Gemisch der Farbstoffe B und C
blaugrün: ein 1 : 1-Gemisch der Farbstoffe D (Direktblau 86) und E

Beispiel 1: 4,8 g Gelbfarbstoff
12,8 ml Diethylenglykol
0,8 g Buntesalz 2
Beispiel 2: wie Beispiel 1, jedoch statt Buntesalz 2 1,3 g Buntesalz 13
Beispiel 3: wie Beispiel 1, jedoch statt Buntesalz 2 2,1 g Buntesalz 21
Beispiel 4: wie Beispiel 1, jedoch ohne Zusatz eines Buntesalzes (Vergleich)
Beispiel 5: 4,1 g des Purpurfarbstoffgemischs
10,5 ml Diethylenglykol
0,8 g Buntesalz 2
Beispiel 6: wie Beispiel 5, jedoch statt Buntesalz 2 1,3 g Buntesalz 13
Beispiel 7: wie Beispiel 5, jedoch statt Buntesalz 2 2,1 g Buntesalz 21
Beispiel 8: wie Beispiel 5, jedoch ohne Zusatz eines Buntesalzes (Vergleich)
Beispiel 9: 2,9 g des Blaugrünfarbstoffgemischs
10,4 ml Diethylenglykol
0,8 g Buntesalz 2
Beispiel 10: wie Beispiel 9, jedoch statt Buntesalz 2 1,3 g Buntesalz 13
Beispiel 11: wie Beispiel 9, jedoch statt Buntesalz 2 2,1 g Buntesalz 21
Beispiel 12: wie Beispiel 9, jedoch ohne Zusatz eines Buntesalzes (Vergleich)
Prüfung: Auf je ein Blatt handelsübliches Kopierpapier mit einem Gewicht von 80 g/m² wird mit der zu prüfenden Tinte unter Verwendung eines Druckers HP 560C ein Farbfeld in voller Dichte gedruckt. Außerdem werden Bögen mit den einfachen Mischfarben (je zwei verschiedenfarbige Tinten mit jeweils gleichem Buntesalz) und zusammengesetztem Schwarz (alle drei Farbtinten) bedruckt.

Die Bögen werden halbiert und die eine Hälfte jedes Bogens für drei Wochen an einem ostseitigen Fenster der Sonne ausgesetzt. Anschließend wird mit der jeweils anderen, dunkel gelagerten Hälfte verglichen. Der Vergleich erfolgt durch Auf lichtdichtemessung an jeweils zehn Punkten im Farbfeld und Mittelwertbildung.

Tabelle

Unterstrichene Zahlen: Nummern der Beispieltinten;
kursive Zahlen: Meßwerte.
Es bedeuten: g: Gelb, p: Purpur, b: Blaugrün; bF: Blaufilter, gF: Grünfilter, rF: Rotfilter.

Claims

1. Tinte für das Inkjet-Verfahren, die, bezogen auf die Tintengrundlage, 0,2 bis 8 Gew.-% eines in der Tinte löslichen anorganischen Thiosulfats, Tri thionats oder Tetrathionats oder eines organischen Thiosulfats enthält.

2. Inkjet-Tinte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das organische Thiosulfat der Formel entspricht, worin
M ein Alkali- oder Ammonium
R₁ H, Alkyl oder Aryl
Y O oder N-Z,
X OH, OMe oder eine am Stickstoff un-, mono- oder disubstituierte Amidgruppe oder zusammen mit Z die restlichen Glieder eines 5- bis 7-gliedrigen Heterocyclus und
Z zusammen mit X die restlichen Glieder eines 5- bis 7-gliedrigen Heterocyclus bedeuten.