DE60317576T2

DE60317576T2 - Tinte

Info

Publication number: DE60317576T2
Application number: DE60317576T
Authority: DE
Inventors: Toshiki Taguchi; Toshiaki Aono; Masanobu Takashima; Manabu Ogawa
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2002-09-13
Filing date: 2003-09-12
Publication date: 2009-01-22
Anticipated expiration: 2023-09-13
Also published as: EP1398165A2; EP1398165A3; DE60317576D1; US20040080595A1; EP1650274B1; US20060024454A1; US7399349B2; DE60304525T2; EP1398165B1; DE60304525D1; EP1650274A1; US7059715B2

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Tinte und ein Tintenset für die Tintenstrahlaufzeichnung, die herausragend bezüglich der Bildhaltbarkeit bei einer hohen Luftfeuchtigkeit sind, und ein Tintenstrahlaufnahmeverfahren.
Hintergrund der Erfindung
Mit der raschen Ausbreitung der Informationstechnologieindustrie in den letzten Jahren sind verschiedene Informationsverarbeitungssysteme entwickelt worden, und Aufnahmeverfahren und Aufnahmevorrichtungen, die für diese Informationsverarbeitungssysteme geeignet sind, sind auch entwickelt worden und der praktischen Verwendung zugeführt worden.
Von diesen Aufnahmeverfahren ist ein Tintenstrahlaufnahmeverfahren nicht nur in Büros sondern auch privat wegen der Vorteile weitverbreitet verwendet worden, dass das Aufnehmen auf verschiedenen Arten von Materialien möglich ist, die Hardware (die Vorrichtung) relativ kostengünstig, kompakt und herausragend leise ist.
Mit dem Erreichen hoher Auflösungen von Tintenstrahldruckern in den letzten Jahren ist es möglich geworden, gedruckte Gegenstände von sogenannter photographieähnlicher hoher Bildqualität zu erhalten, und mit den Fortschritten bei der Hardware (der Vorrichtung) sind verschiedene Arten von Aufnahmeblättern für das Tintenstrahlaufnehmen entwickelt worden.
Die Eigenschaften, die für das Aufnahmeblatt für das Tintenstrahlaufnehmen im allgemeinen benötigt werden, beinhalten, dass (1) eine Trocknungsgeschwindigkeit rasch ist (die Tintenabsorptionsgeschwindigkeit ist hoch), (2) der Durchmesser eines Tintenpunktes ist geeignet und gleichmäßig (frei von Verlaufen), (3) die Körnigkeit ist gut, (4) die Rundheit eines Punktes ist hoch, (5) die Farbdichte ist hoch, (6) die Sättigung ist hoch (frei von Lackglanz), (7) die Wasserfestigkeit, die Lichtbeständigkeit und die Ozonbeständigkeit eines Druckteiles sind gut, (8) die Helligkeit eines Aufnahmeblattes ist hoch, (9) die Lagerungsstabilität eines Aufnahmeblattes ist gut (es entsteht kein Vergilben, sogar bei der Langzeitlagerung, und ein Bild wird bei der Langzeitlagerung nicht verwischt (Verwischen aufgrund Alterung tritt kaum auf)), (10) ein Blatt kann schwierig deformiert werden und die dimensionale Stabilität ist gut (Wellenbildung und dimensionale Veränderung sind ausreichend gering), und (11) die Durchfuhrleistungsfähigkeit der Hardware sind gut (z. B. glattes Zuführen von Blättern).
Weiterhin muss bei der Verwendung von glänzendem Photopapier, das zum Erhalten eines gedruckten Gegenstand von sogenannter photographieähnlicher hoher Bildqualität verwendet wird, das Aufnahmeblatt auch Glanz, eine Oberflächenglattheit und eine Photographiepapier-ähnliche Haptik, analog zu der einer Silbersalzphotographie, zusätzlich zu den obigen Eigenschaften aufweisen.
Blätter zum Tintenstrahlaufnehmen, die eine Färbemittelaufnahmeschicht mit einer porösen Struktur verwenden, wurden in den letzten Jahren entwickelt und der praktischen Verwendung zugeführt, um die obigen verschiedenen Eigenschaften zu verbessern. Solche Tintenstrahlaufnahmeblätter weisen wegen der porösen Struktur eine herausragende Tintenaufnahmefähigkeit (eine schnelle Trocknungseigenschaft) und hohen Glanz auf.
Zum Beispiel schlagen JP-A-10-119423 (der Ausdruck "JP-A", wie er hierin verwendet wird, bezeichnet eine "ungeprüfte veröffentlichte japanische Patentanmeldung") und JP-A-10-217601 ein Blatt zum Tintenstrahlaufnehmen vor, das einen Träger umfasst, auf dem eine Färbemittelaufnahmeschicht vorgesehen ist, die anorganische feine Pigmentpartikel und ein wasserlösliches Harz enthält und die eine hohe Porosität aufweist.
Diese Blätter zum Aufnehmen, insbesondere Tintenstrahlaufnahmeblätter, die mit einer Färbemittelaufnahmeschicht versehen sind, die eine poröse Struktur umfasst, in der Silica als die anorganischen feinen Pigmentpartikel verwendet werden, weisen eine herausragende Tintenabsorption aufgrund ihrer Struktur auf, besitzen eine Tintenaufnahmefähigkeit, die in der Lage ist, ein hochauflösendes Bild zu erzeugen, und besitzen einen hohen Glanz.
Jedoch weist eine Färbemittelaufnahmeschicht mit einer porösen Struktur zwei Probleme auf. In Beziehung auf die Tatsache, dass eine Spur eines Gases in der Luft, insbesondere Ozon, die Verfärbung eines gedruckten Bildes mit dem Verlauf der Zeit verursacht besteht ein Problem darin, dass ein gedrucktes Bild gegenüber einer Verfärbung durch Ozongas in der Luft empfindlich ist, da eine Färbemittelaufnahmeschicht mit einer porösen Struktur viele Poren aufweist. Dementsprechend müssen Aufnahmematerialien mit einer Färbemittelaufnahmeschicht einer porösen Struktur eine Beständigkeit gegenüber Ozon in der Luft aufweisen (Ozonbeständigkeit). Ein anderes Problem besteht darin, dass das Verwischen von Tinte während des Druckens groß ist, da eine Färbemittelaufnahmeschicht mit einer porösen Struktur viele Poren aufweist. Es ist stark erwünscht, das erste Problem hauptsächlich durch die Verbesserung von Tinten vom Standpunkt der Entwicklung von schnellfärbenden Materialien zu lösen, und das zweite Problem durch die Verbesserung der Aufnahmeblätter zu lösen.
Zusätzlich zu dem obigen wird unter diesem Gesichtspunkt auch der Defekt, dass ein gedrucktes Bild unter Bedingungen von Feuchtigkeit verlaufen kann, auch gefördert, da viele Arten von Tinten wasserlösliche Farbstoffe von verschiedenen notwendigen Bedingungen, wie den Betriebseigenschaften, enthalten.
Als Tintenstrahlaufnahmeverfahren sind ein Verfahren des Unterdrucksetzens von Tinte durch ein Piezoid und Auslassen von Tintentröpfchen, ein Verfahren der Bildung von Blasen in Tinte mittels Wärme und Auslassens von Tintentröpfchen, ein Verfahren, in dem Ultraschallwellen verwendet werden, und ein Verfahren, in dem Tintentröpfchen durch elektrostatische Kraft angesaugt und ausgelassen werden, bekannt. Als Tintenzusammensetzungen für diese Tintenstrahlaufnahmeverfahren werden Tinten auf Wasserbasis, Tinten auf Ölbasis und feste Tinten (Schmelztyp) verwendet. Von diesen Tinten werden hauptsächlich Tinten auf Wasserbasis angesichts der Handhabbarkeitseigenschaften, des Geruchs, und der Sicherheit verwendet.
Färbemittel zur Verwendung in den Tinten für diese Tintenstrahlaufnahmeverfahren müssen eine hohe Löslichkeit in einem Lösungsmittel aufweisen, zur Aufnahme mit hoher Dichte (high density recording) befähigt sein, einen guten Farbton aufweisen, beständig gegenüber Licht, Wärme, Luft, Wasser und Chemikalien sein, gut bezüglich der Fixierungsfähigkeit auf Bildaufnahmematerialien sein und nicht zum Verwischen neigen, herausragend bezüglich der Lagerungsstabilität als Tinten sein, nicht giftig sein, eine hohe Reinheit aufweisen, und kostengünstig erhältlich sein. Es ist jedoch sehr schwierig, Färbemittel zu finden, die diese Erfordernisse auf hohem Niveau erfüllen. Es sind verschiedene Arten von Farbstoffen und Pigmenten vorgeschlagen und der praktischen Verwendung für das Tintenstrahlaufnehmen zugeführt worden, jedoch wurde bisher kein Färbemittel gefunden, welche alle diese Erfordernisse unter den vorliegenden Bedingungen erfüllt. In herkömmlich wohlbekannten Farbstoffen und Pigmenten, die mit den Color-Indizes Nrn. (C. I. Nrn.) verbunden sind, sind solche, die die notwendigen Eigenschaften, die für eine Tinte zum Tintenstrahlaufnehmen benötigt werden, inklusive Farbton und Beständigkeit, erfüllen, noch nicht gefunden worden. Die Entwicklung von Farbstoffen und Pigmenten mit gutem Farbton und Beständigkeit als Färbemittel für das Tintenstrahlaufnehmen ist aggressiv vorangetrieben worden, jedoch sind zusätzlich die Lösungsstabilität und die Dispersionsstabilität von Tinte auch wichtige Eigenschaften, die den stabilen Betrieb von Vorrichtungen und die Lagerungsstabilität von Tinte betreffen.
Obwohl wasserlösliche Farbstoffe mit wasserlöslichen Gruppen substituiert sind und diese wasserlöslichen Gruppen herausragend bezüglich ihres Beitrages zur der Stabilität wasserlöslicher Farbstoffe in auf Wasser basierender Tinte sind, weisen wasserlösliche Gruppen diesbezüglich auch einen Schwachpunkt auf, dass sie dazu neigen, Verlaufen aufgezeichneter Bilder zu verursachen, und die erzeugten Bilder neigen dazu, unter sehr feuchten Bedingungen zu verlaufen, wenn die Anzahl der wasserlöslichen Gruppen der Farbstoffe und Pigmente erhöht wird um die Stabilität der Tinte zu verbessern. Daher besteht ein Problem der Inkompatibilität der Stabilität in Tinte und der Verlaufsbeständigkeit.
EP-A-0 924 272 betrifft wässrige Tintenzusammensetzungen, die ein wässriges Vehikel, ein unlösliches Färbemittel, ein kationisches, polymeres Dispergiermittel und ein ausgewähltes Tensid umfassen. Das Tensid kann ein amphoteres Tensid sein.
US-A-5 389 133 betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer wässrigen Tintenzusammensetzung, welches das Einstellen des pH-Werts der Tinte mit Phosphorsäure oder Phosphitsalzen umfasst. Die Tintenzusammensetzung kann ein Betain umfassen.
US-A-5 540 765 betrifft eine Zusammensetzung für den thermischen Tintenstrahldruck, die ein Tensid enthält, welches ein Alkylsulfoxid mit einer Alkylgruppe von 4 bis 6 Kohlenstoffatomen umfasst. Die Zusammensetzung kann eine Zwitter-ionische Betain-Base und Dibutylsulfoxid enthalten.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung ist auf Grundlage des obigen Hintergrunds gemacht worden, und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Tinte für die Tintenstrahlaufzeichnung, die kaum eine Klecksbildung bzw. ein Verlaufen/Verschmieren (blotting) eines Bildes, sogar unter Bedingungen hoher Luftfeuchtigkeit, verursacht, während die Vorteile als auf Wasser basierender Tinte (Handhabbarkeitseigenschaften, Stabilität, Herstellungseigenschaften, Farbton) beibehalten werden, ein Herstellungsverfahren der Tinte für die Tintenstrahlaufzeichnung, ein Tintenset und ein Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren bereitzustellen.
Als Ergebnis ernsthafter Untersuchungen zur Lösung der obigen Probleme haben die vorliegenden Erfinder gefunden, dass eine Betain-Verbindung mit einer spezifischen Struktur und eine Verbindung, die in der Lage ist, eine Betain-Struktur anzunehmen, das Verlaufen eines Bildes effektiv vermeiden kann, und die obigen Probleme sind auf Grundlage dieser Entdeckung gelöst worden. Das heißt, die vorliegende Erfindung wurde durch die Tinte und das Tintenset für die Tintenstrahlaufzeichnung und das Tintenstrahlaufnahmeverfahren, die im folgenden beschrieben werden, erreicht.

1. Tinte für die Tintenstrahl-Aufzeichnung, die einen Farbstoff, Wasser, ein wassermischbares organisches Lösungsmittel und eine durch die folgende Formel (1) dargestellte Verbindung umfasst: (R_k)_p-N-[L_m-(COOM_n)_q]_r (1)worin R eine Alkylgruppe, eine Arylgruppe oder eine heterocyclische Gruppe darstellt; wenn mehrere R vorliegen, die mehreren R gleich oder verschieden sein können; zumindest zwei der mehreren R miteinander verbunden sein können, um eine cyclische Struktur zu bilden; L eine zwei- oder höherwertige Verknüpfungsgruppe darstellt; M ein Wasserstoffatom, ein Alkalimetallkation, ein Ammoniumion, ein organisches Aminkation oder ein negatives Ionenzeichen darstellt; q und r jeweils eine ganze Zahl von 1 oder größer darstellen; k und m jeweils 0 oder eine ganze Zahl von 1 oder größer darstellen; n eine ganze Zahl von 1 oder größer darstellt; p 0 oder eine ganze Zahl von 1 oder größer darstellt; (p + r) 3 oder 4 ist, und wenn (p + r) 4 ist, das N-Atom ein quaternäres Ammoniumkation darstellt und eines der M ein negatives Ionenzeichen darstellt, und worin der Farbstoff eine durch die folgende Formel (Dye-1) oder (Dye-I) dargestellte Verbindung umfasst:
(worin A eine 5-gliedrige heterocyclische Gruppe darstellt; B¹ und B² jeweils ein Stickstoffatom, =CR¹- oder -CR²= darstellen, und wenn irgendeines von B¹ und B² ein Stickstoffatom darstellt, das andere =CR¹- oder -CR²= darstellt; R⁵ und R⁶ jeweils ein Wasserstoffatom, eine aliphatische Gruppe, eine aromatische Gruppe, eine heterocyclische Gruppe, eine Acylgruppe, eine Alkoxycarbonylgruppe, eine Aryloxycarbonylgruppe, eine Carbamoylgruppe, eine Alkylsulfonylgruppe, eine Arylsulfonylgruppe oder eine Sulfamoylgruppe darstellen, und das Wasserstoffatom von jedem Substituenten substituiert sein kann; G, R¹ und R² jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine aliphatische Gruppe, eine aromatische Gruppe, eine heterocyclische Gruppe, eine Cyanogruppe, eine Carboxylgruppe, eine Carbamoylgruppe, eine Alkoxycarbonylgruppe, eine Aryloxycarbonylgruppe, eine heterocyclische Oxycarbonylgruppe, eine Acylgruppe, eine Hydroxygruppe, eine Alkoxygruppe, eine Aryloxygruppe, eine heterocyclische Oxygruppe, eine Silyloxygruppe, eine Acyloxygruppe, eine Carbamoyloxygruppe, eine Alkoxycarbonyloxygruppe, eine Aryloxycarbonyloxygruppe, eine Aminogruppe, eine Acylaminogruppe, eine Ureidogruppe, eine Sulfamoylaminogruppe, eine Alkoxycarbonylaminogruppe, eine Aryloxycarbonylaminogruppe, eine Alkylsulfonylaminogruppe, eine Arylsulfonylaminogruppe, eine heterocyclische Sulfonylaminogruppe, eine Nitrogruppe, eine Alkylthiogruppe, eine Arylthiogruppe, eine heterocyclische Thiogruppe, eine Alkylsulfonylgruppe, eine Arylsulfonylgruppe, eine heterocyclische Sulfonylgruppe, eine Alkylsulfinylgruppe, eine Arylsulfinylgruppe, eine heterocyclische Sulfinylgruppe, eine Sulfamoylgruppe oder eine Sulfogruppe darstellen, und das Wasserstoffatom von jedem Substituenten substituiert sein kann; R¹ und R⁵ oder R⁵ und R⁶ miteinander verbunden sein können, um einen 5- oder 6-gliedrigen Ring zu bilden),
(worin X₁, X₂, X₃ und X₄ jeweils -SO-Z, -SO₂-Z, -SO₂NR₁R₂, eine Sulfogruppe, -CONR₁R₂ oder -CO₂R₁ darstellen; Z eine Alkylgruppe, eine Cycloalkylgruppe, eine Alkenylgruppe, eine Aralkylgruppe, eine Arylgruppe oder eine heterocyclische Gruppe darstellen, die substituiert oder unsubstituiert sind; R₁ und R₂ jeweils ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe, eine Cycloalkylgruppe, eine Alkenylgruppe, eine Aralkylgruppe, eine Arylgruppe oder eine heterocyclische Gruppe darstellen, die substituiert oder unsubstituiert sind; wenn mehrere Z vorliegen, die mehreren Z gleich oder verschieden sein können; Y₁, Y₂, Y₃ und Y₄ jeweils einen einwertigen Substituenten darstellen; wenn mehrere X₁, X₂, X₃, X₄, Y₁, Y₂, Y₃ oder Y₄ vorliegen, die mehreren X₁, X₂, X₃, X₄, Y₁, Y₂, Y₃ oder Y₄ gleich oder verschieden sein können; M ein Wasserstoffatom, ein Metallatom oder ein Oxid, Hydroxid oder Halogenid hiervon darstellt; a₁ bis a₄ und b₁ bis b₄ jeweils die Anzahl der Substituenten X₁, X₂, X₃, X₄, Y₁, Y₂, Y₃ oder Y₄ darstellen, und a₁ bis a₄ jeweils eine ganze Zahl von 0 bis 4 darstellen, jedoch nicht alle a₁ bis a₄ gleichzeitig 0 sind; b₁ bis b₄ jeweils eine ganze Zahl von 0 bis 4 darstellen).
2. Tinte für die Tintenstrahl-Aufzeichnung gemäss dem obigen Punkt 1, worin zumindest eines von R und L in Formel (1) eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 8 oder mehr Kohlenstoffatomen enthält.
3. Tinte für die Tintenstrahl-Aufzeichnung gemäss dem obigen Punkt 1, worin die durch die Formel (1) dargestellte Verbindung eine durch die folgende Formel (2) dargestellte Verbindung ist: R-N-(L-COOM)₂ (2)worin R, L und M jeweils die gleichen Bedeutungen wie in Anspruch 1 beschrieben besitzen.
4. Konzentrierte Tintenzusammensetzung, umfassend Wasser, einen Farbstoff und eine durch die Formel (1) dargestellte Verbindung (R_k)_p-N-[L_m-(COOM_n)_q]_r (1)worin R eine Alkylgruppe, eine Arylgruppe oder eine heterocyclische Gruppe darstellt; wenn mehrere R vorliegen, die mehreren R gleich oder verschieden sein können; zumindest zwei der mehreren R miteinander verbunden sein können, um eine cyclische Struktur zu bilden; L eine zwei- oder höherwertige Verknüpfungsgruppe darstellt; M ein Wasserstoffatom, ein Alkalimetallkation, ein Ammoniumion, ein organisches Aminkation oder ein negatives Ionenzeichen darstellt; q und r jeweils eine ganze Zahl von 1 oder größer darstellen; k und m jeweils 0 oder eine ganze Zahl von 1 oder größer darstellen; n eine ganze Zahl von 1 oder größer darstellt; p 0 oder eine ganze Zahl von 1 oder größer darstellt; (p + r) 3 oder 4 ist, und wenn (p + r) 4 ist, das N-Atom ein quaternäres Ammoniumkation darstellt und eines der M ein negatives Ionenzeichen darstellt, und worin der Farbstoff eine durch die obigen Formeln (Dye-1) oder (Dye-I) dargestellte Verbindung umfasst.
5. Konzentrierte Tintenzusammensetzung gemäss dem obigen Punkt 4, die die durch die Formel (1) dargestellte Verbindung in einer Menge von 0,001 bis 30 Gew.-% umfasst.
6. Konzentrierte Tintenzusammensetzung gemäss dem obigen Punkt 4 oder 5, die den Farbstoff in einer Menge von 0,01 bis 50 Gew.-% umfasst.
7. Verfahren zur Herstellung einer Tinte für die Tintenstrahl-Aufzeichnung, das die Herstellung der Tinte unter Verwendung der konzentrierten Tintenzusammensetzung gemäss einem der obigen Punkte 4 bis 6 umfasst.
8. Tintenset für die Tintenstrahl-Aufzeichnung, das die Tinte für die Tintenstrahl-Aufzeichnung gemäss einem der obigen Punkte 1 bis 3 umfasst.
9. Tintenstrahl-Aufzeichnungsverfahren, das die Aufzeichnung eines Bildes unter Verwendung der Tinte für die Tintenstrahl-Aufzeichnung gemäss einem der obigen Punkte 1 bis 3 mit einem Tintenstrahldrucker umfasst.
10. Tintenstrahl-Aufzeichnungsverfahren, das die Aufzeichnung eines Bildes unter Verwendung des Tintensets gemäss dem obigen Punkt 8 mit einem Tintenstrahldrucker umfasst.

Genaue Beschreibung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung wird unten im Detail beschrieben.
Das Tintenstrahlaufnahmeblatt, das erfindungsgemäß verwendet wird, enthält in einer Färbemittelaufnahmeschicht eine Verbindung, die durch die Formel (1) dargestellt wird.
Zuerst wird eine Verbindung, die durch die Formel (1) dargestellt wird, beschrieben. Eine Verbindung, die durch die Formel (1) dargestellt wird, ist eine Betain-Verbindung, die eine Carboxylgruppe und ein Stickstoffatom enthält und Oberflächenaktivität aufweist und eine Verbindung, die in der Lage ist, eine Betain-Struktur anzunehmen.
Die Tinte zur Verwendung in dem erfindungsgemäßen Tintenset umfasst einen Farbstoff, der in Wasser oder einem organischen Lösungsmittel gelöst ist. Die Tinte ist vorzugsweise eine wasserlösliche Tinte, die einen wasserlöslichen Farbstoff umfasst.
Die erfindungsgemäße Tinte für die Tintenstrahlaufzeichnung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Verbindung vom Betaintyp, die durch die Formel (1) dargestellt wird, umfasst. D. h., obwohl die Tinte eine auf Wasser basierende Tinte ist, wird das Verschmieren/Verlaufen von Tinte einer Drucksache dadurch effektiv vermieden, dass eine durch die Formel (1) dargestellte Verbindung enthalten ist. Da sogar ein Farbstoff oder ein Pigment mit einer großen Anzahl von wasserlöslichen Gruppen, die im allgemeinen ein Verlaufen/Verschmieren der Tinte verursachen, ferner in der Tinte verwendet werden können, ohne dass ein Verlaufen verursacht wird, kann die Stabilität der Tinte verbessert werden und der Farbton eines gedruckten Bildes kann beibehalten oder verbessert werden.
Konzentrierte Tinte ist eine Tinte, in der wegen der Einfachheit des Transports und der Handhabung oder aus Profitgründen die Konzentration eines Farbstoffs oder eines Pigments höher als die Konzentration des Farbstoffs oder des Pigments in der Tinte im Arbeitszustand eingestellt ist, und die Arbeitstinte kann durch Verdünnen mit Wasser oder Flüssigkeit zur Verdünnung hergestellt werden, die durch Ausschluss des Farbstoffs, des Pigments oder einer oder mehrerer anderer Komponenten von der Tintenzusammensetzung erhalten wird.
In Formel (1) stellt R eine Alkylgruppe (vorzugsweise eine Alkylgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, die substituiert sein kann, zum Beispiel Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Hexyl, Octyl, Dodecyl, Cetyl, Stearyl und Oleyl), eine Arylgruppe (vorzugsweise eine Arylgruppe mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen, die substituiert sein kann, z. B. Phenyl, Tolyl, Xylyl, Naphthyl, Cumyl und Dodecylphenyl) oder eine heterocyclische Gruppe (vorzugsweise eine heterocyclische Gruppe mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen, die substituiert sein kann, z. B. Pyridyl und Chinolyl) dar, und sie können miteinander verbunden sein, um eine cyclische Struktur zu bilden. Eine Alkylgruppe ist besonders bevorzugt.
L stellt eine zweiwertige oder höhere Verknüpfungsgruppe dar. Als Beispiele solcher Verknüpfungsgruppen sind zweiwertige oder höhere Verknüpfungsgruppen, die eine Alkylengruppe oder eine Arylengruppe als grundlegende aufbauende Einheit enthalten, bevorzugt. Heteroatome, z. B. ein Sauerstoffatom, ein Schwefelatom oder ein Stickstoffatom, können in dem verknüpfenden Hauptkettenteil enthalten sein.
R und L können mit verschiedenen Substituenten substituiert sein. Die Beispiele dieser Substituenten beinhalten z. B. eine Alkylgruppe (eine Alkylgruppe, die vorzugsweise von 1 bis 20, stärker bevorzugt von 1 bis 12, und insbesondere bevorzugt von 1 bis 8 Kohlenstoffatome aufweist, z. B. Methyl, Ethyl, Isopropyl, tert-Butyl, n-Octyl, n-Decyl, n-Hexadecyl, Cyclopropyl, Cyclopentyl und Cyclohexyl), eine Alkenylgruppe (eine Alkenylgruppe die vorzugsweise von 2 bis 20, stärker bevorzugt von 2 bis 12 und insbesondere bevorzugt von 2 bis 8 Kohlenstoffatome aufweist, z. B. Vinyl, Allyl, 2-Butenyl und 3-Pentenyl), eine Alkinylgruppe (z. B. eine Alkinylgruppe, die vorzugsweise von 2 bis 20, stärker bevorzugt von 2 bis 12, und insbesondere bevorzugt von 2 bis 8 Kohlenstoffatome aufweist, z. B. Propargyl und 3-Pentinyl), eine Arylgruppe (eine Arylgruppe, die vorzugsweise von 6 bis 30, stärker bevorzugt von 6 bis 20 und insbesondere bevorzugt von 6 bis 12 Kohlenstoffatome aufweist, z. B. Phenyl, p-Methylphenyl und Naphthyl), eine Aminogruppe (eine Aminogruppe, die vorzugsweise von 0 bis 20, stärker bevorzugt von 0 bis 12 und insbesondere bevorzugt von 0 bis 6 Kohlenstoffatome aufweist, z. B. Amino, Methylamino, Dimethylamino, Diethylamino, Diphenylamino und Dibenzylamino), eine Alkoxylgruppe (eine Alkoxylgruppe, die vorzugsweise 1 bis 20, stärker bevorzugt von 1 bis 12 und insbesondere bevorzugt von 1 bis 8 Kohlenstoffatome aufweist, z. B. Methoxy, Ethoxy und Butoxy), eine Aryloxygruppe (eine Aryloxygruppe, die vorzugsweise von 6 bis 20, stärker bevorzugt von 6 bis 16 und insbesondere bevorzugt von 6 bis 12 Kohlenstoffatome aufweist, z. B. Phenyloxy und 2-Naphthyloxy), eine Acylgruppe (eine Acylgruppe, die vorzugsweise von 1 bis 20, stärker bevorzugt von 1 bis 16 und insbesondere bevorzugt von 1 bis 12 Kohlenstoffatome aufweist, z. B. Acetyl, Benzoyl, Formyl und Pivaloyl), eine Alkoxycarbonylgruppe (eine Alkoxycarbonylgruppe, die vorzugsweise von 2 bis 20, stärker bevorzugt von 2 bis 16 und insbesondere bevorzugt von 2 bis 12 Kohlenstoffatome aufweist, z. B. Methoxycarbonyl und Ethoxycarbonyl), eine Aryloxycarbonylgruppe (eine Aryloxycarbonylgruppe, die vorzugsweise von 7 bis 20, stärker bevorzugt von 7 bis 16 und insbesondere bevorzugt von 7 bis 10 Kohlenstoffatome aufweist, z. B. Phenyloxycarbonyl), eine Acyloxygruppe (eine Acyloxygruppe, die vorzugsweise von 2 bis 20, stärker bevorzugt von 2 bis 16 und insbesondere bevorzugt von 2 bis 10 Kohlenstoffatome aufweist, z. B. Acetoxy und Benzoyloxy), eine Acylaminogruppe (eine Acylaminogruppe, die vorzugsweise von 2 bis 20, stärker bevorzugt von 2 bis 16 und insbesondere bevorzugt von 2 bis 10 Kohlenstoffatome aufweist, z. B. Acetylamino und Benzoylamino), eine Alkoxycarbonylaminogruppe (eine Alkoxycarbonylaminogruppe, die vorzugsweise von 2 bis 20, stärker bevorzugt von 2 bis 16 und insbesondere bevorzugt von 2 bis 12 Kohlenstoffatome aufweist, z. B. Methoxycarbonylamino), eine Aryloxycarbonylaminogruppe (eine Aryloxycarbonylaminogruppe, die vorzugsweise von 7 bis 20, stärker bevorzugt von 7 bis 16 und insbesondere bevorzugt von 7 bis 12 Kohlenstoffatome aufweist, z. B. Phenyloxycarbonylamino), eine Sulfonylaminogruppe (eine Sulfonylaminogruppe, die vorzugsweise von 1 bis 20, stärker bevorzugt von 1 bis 16 und insbesondere bevorzugt von 1 bis 12 Kohlenstoffatome aufweist, z. B. Methansulfonylamino und Benzolsulfonylamino), eine Sulfamoylgruppe (eine Sulfamoylgruppe, die vorzugsweise von 0 bis 20, stärker bevorzugt von 0 bis 16 und insbesondere bevorzugt von 0 bis 12 Kohlenstoffatome aufweist, z. B. Sulfamoyl, Methylsulfamoyl, Dimethylsulfamoyl und Phenylsulfamoyl), eine Carbamoylgruppe (eine Carbamoylgruppe, die vorzugsweise von 1 bis 20, stärker bevorzugt von 1 bis 16 und insbesondere bevorzugt von 1 bis 12 Kohlenstoffatome aufweist, z. B. Carbamoyl, Methylcarbamoyl, Diethylcarbamoyl und Phenylcarbamoyl), eine Alkylthiogruppe (eine Alkylthiogruppe, die vorzugsweise von 1 bis 20, stärker bevorzugt von 1 bis 16 und insbesondere bevorzugt von 1 bis 12 Kohlenstoffatome aufweist, z. B. Methylthio und Ethylthio), eine Arylthiogruppe (eine Arylthiogruppe, die vorzugsweise von 6 bis 20, stärker bevorzugt von 6 bis 16 und insbesondere bevorzugt von 6 bis 12 Kohlenstoffatome aufweist, z. B. Phenylthio), eine Sulfonylgruppe (eine Sulfonylgruppe, die vorzugsweise von 1 bis 20, stärker bevorzugt von 1 bis 16 und insbesondere bevorzugt von 1 bis 12 Kohlenstoffatome aufweist, z. B. Mesyl und Tosyl), eine Sulfinylgruppe (eine Sulfinylgruppe, die vorzugsweise von 1 bis 20, stärker bevorzugt von 1 bis 16 und insbesondere bevorzugt von 1 bis 12 Kohlenstoffatome aufweist, z. B. Methansulfinyl und Benzolsulfinyl), eine Ureidogruppe (eine Ureidogruppe, die vorzugsweise von 1 bis 20, stärker bevorzugt von 1 bis 16 und insbesondere bevorzugt von 1 bis 12 Kohlenstoffatome aufweist, z. B. Ureido, Methylureido und Phenylureido), eine Phosphorsäureamidgruppe (eine Phosphorsäureamidgruppe, die vorzugsweise von 1 bis 20, stärker bevorzugt von 1 bis 16 und insbesondere bevorzugt von 1 bis 12 Kohlenstoffatome aufweist, z. B. Diethylphosphorsäureamido und Phenylphosphorsäureamido), eine Hydroxylgruppe, eine Mercaptogruppe, ein Halogenatom (z. B. Fluor, Chlor, Brom und Jod), eine Cyanogruppe, eine Sulfogruppe, eine Carboxylgruppe, eine Nitro-Gruppe, eine Hydroxamsäuregruppe, eine Sulfinogruppe, eine Hydrazinogruppe, eine Iminogruppe, eine heterocyclische Gruppe (eine heterocyclische Gruppe, die vorzugsweise von 1 bis 30, stärker bevorzugt von 1 bis 12 Kohlenstoffatome aufweist, und die Heteroatome beinhalten Stickstoffatom, Sauerstoffatom und Schwefelatom, z. B. Imidazolyl, Pyridyl, Chinolyl, Furyl, Thienyl, Piperidyl, Morpholino, Benzoxazolyl, Benzimidazolyl, Benzothiazolyl, Carbazolyl und Azepinyl) und eine Silylgruppe (eine Silylgruppe, die vorzugsweise von 3 bis 40, stärker bevorzugt von 3 bis 30 und insbesondere bevorzugt von 3 bis 24 Kohlenstoffatome aufweist, z. B. Trimethylsilyl und Triphenylsilyl). Diese Substituenten können weiterhin substituiert sein. Wenn zwei oder mehr Substituenten vorhanden sind, können sie die gleichen oder unterschiedlich sein und sie können, falls möglich, miteinander verbunden sein, um einen Ring zu bilden. Die Fälle, in denen eine Vielzahl von Strukturen, die durch die Formel (1) dargestellt werden, über R oder L enthalten sind, sind auch in Formel (1) eingeschlossen.
M stellt ein Wasserstoffatom, ein Alkalimetallkation (z. B. ein Natriumion, ein Kaliumion, ein Lithiumion und Cäsiumion), ein Ammoniumion (im Falle eines quaternären Ammoniumsalzes stellt das Ammoniumion ein quaternäres Stickstoffkation dar, z. B. ein Tetramethylammoniumion, ein Tetraethylammoniumion, ein Trimethylbenzylammoniumion, ein Methylpyridiniumion und ein Benzylpyridiniumion), ein Kation eines organischen Amins (d. h. ein Stickstoffkation eines quaternären Aminsalzes, z. B. ein quaternäres Stickstoffkation von protoniertem Methylamin, Dimethylamin, Ethylamin, Diethylamin, Triethylamin, Diazabicycloundecen, Diazabicyclooctan, Piperidin, Pyrrolidin, Morpholin, N-Methylpiperidin, N-Methylmorpholin, Pyridin, Pyrazin, Anilin und N,N-Dimethylanilin) oder ein Zeichen für eine negative Ladung dar. Eine Vielzahl von M's in dem gleichen Molekül können die gleichen oder unterschiedlich sein. Ein Alkalimetallion und ein Wasserstoffatom sind bevorzugt.
q und r stellen jeweils eine ganze Zahl von 1 oder größer dar; k und m stellen jeweils eine ganze Zahl von 0 oder größer dar; n stellt eine ganze Zahl von 1 oder größer dar; und p stellt eine ganze Zahl von 0 oder größer dar, worin p + r 3 oder 4 beträgt, und wenn p + r 4 ist, stellt das N-Atom ein quarternäres Ammonium-Kation dar, und eines der M's stellt ein dissoziiertes Anion dar.
Es ist bevorzugt, dass eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 8 oder mehr Kohlenstoffatomen in R oder L enthalten ist, und am stärksten bevorzugt wird eine Verbindung verwendet, die durch die folgende Formel (2) dargestellt wird, R-N-(L-COOM)₂ (2)worin R und L jeweils die gleiche Bedeutung wie vorstehend beschrieben besitzen. R stellt besonders bevorzugt eine Alkylgruppe dar, und L stellt bevorzugt eine Alkylengruppe dar.
Die bevorzugten Beispiele der Verbindungen, die durch die Formel (1) in der vorliegenden Erfindung dargestellt werden, werden unten gezeigt, jedoch ist die Erfindung nicht auf diese beschränkt.
Die durch die Formel (1) dargestellte erfindungsgemäße Verbindung wird in einer Menge von 0,0001 bis 10 g/m² eines Tintenstrahlaufnahmeblatte, vorzugsweise von 0,001 bis 5 g/m², und insbesonders bevorzugt von 0,01 bis 2 g/m² verwendet. Wenn Beschichtungslösungen für zwei Schichten zum Beschichten eines Tintenstrahlaufnahmeblattes verwendet werden, kann die Verbindung zu irgendeiner Schicht zugegeben werden, jedoch ist es angesichts der Beschichtungseigenschaft bevorzugt, die Verbindung zu der Beschichtungslösung für die oberste Schicht zuzugeben.
Eine durch die Formel (1) dargestellte Verbindung ist in der in der Erfindung verwendeten Tinte in einem Gehalt von 0,01 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise von 0,1 bis 10 Gew.-%, und stärker bevorzugt von 0,5 bis 5 Gew.-% enthalten.
Das Tintenstrahlaufnahmeblatt wird unten genau beschrieben.
Wenn die in der vorliegenden Erfindung durch die Formel (1) dargestellte Verbindung zu einer Färbemittelaufnahmeschicht zugegeben wird, um die Affinität zu Wasser zu erhöhen, kann die Verbindung als Mischung mit einem wasserlöslichen organischen Lösungsmittel, zum Beispiel einer Alkohol-Verbindung (Methanol, Ethanol, Isopropylalkohol, Ethylenglycol, Diethylenglycol, Diethylenglycolmonobutylether, Polyethylenglycol, Polypropylenglycol, Glycerin, Diglycerin, Trimethylolpropan oder Trimethylolbutan), einer Ether-Verbindung (Tetrahydrofuran oder Dioxan), einer Amid-Verbindung (Dimethylformamid, Dimethylacetamid oder N-Methylpyrrolidon) oder einer Keton-Verbindung (Aceton), zugegeben werden.
Wenn die in der vorliegenden Erfindung durch die Formel (1) dargestellte Verbindung keine ausreichende Wasserlöslichkeit aufweist, kann die Verbindung als Mischung mit einem hydrophoben organischen Lösungsmittel, z. B. einer Ester-Verbindung (Ethylacetat, Dioctyladipat, Butylphthalat, Methylstearat oder Tricresylphosphat), einer Etter-Verbindung (Anisol, Hydroxyethoxybenzol, Hydroxychinon oder Dibutylether), einer Kohlenwasserstoff-Verbindung (Toluol, Xylol oder Diisopropylnaphthalin), einer Amid-Verbindung (N-Butylbenzolsulfonamid oder Stearinsäureamid), einer Alkohol-Verbindung (2-Ethylhexylalkohol, Benzylalkohol oder Phenethylalkohol), einer Keton-Verbindung (Hydroxyacetophenon, Benzophenon oder Cyclohexan), oder mit dem oben beschriebenen wasserlöslichen organischen Lösungsmittel zugegeben werden. Die Zugabe kann durch Öltropfendispersion, Latexdispersion, fester Dispersion oder Polymerdispersion durchgeführt werden.
Wasserlösliches Harz:
In dem Tintenstrahlaufnahmeblatt enthält die Färbemittelaufnahmeschicht bevorzugt ein wasserlösliches Harz zusammen mit der erfindungsgemäßen durch die Verbindung (1) dargestellten Verbindung.
Als Beispiele der obigen wasserlöslichen Harze können Polyvinylalkoholharze mit einer Hydroxylgruppe als hydrophile Aufbaueinheit (Polyvinylalkohol (PVA), Acetoacetyl-modifizierter Polyvinylalkohol, Kationmodifizierter Polyvinylalkohol, Anion-modifizierter Polyvinylalkohol, Silanol-modifizierter Polyvinylalkohol und Polyvinylacetal), Celluloseharze [Methylcellulose (MC), Ethylcellulose (EC), Hydroxyethylcellulose (HEC), Carboxymethylcellulose (CMC), Hydroxypropylcellulose (HPC), Hydroxyethylmethylcellulose und Hydroxypropylmethylcellulose], Harze mit Chitinen, Chitosanen, Stärke oder einer Etherbindung [Polyethylenoxid (PEO), Polypropylenoxid (PPO), Polyethylenglycol (PEG) und Polyvinylether (PVE)], und Harze mit einer Carbamoylgruppe [Polyacrylamid (PAAM), Polyvinylpyrrolidon (PVP) und Polycarylsäurehydrazid] beispielhaft genannt werden.
Zusätzlich zu den obigen können Polyacrylat, Maleinsäureharz, Alginat und Gelatinen mit einer Carboxylgruppe als dissoziierende Gruppe auch als wasserlösliche Harze beispielhaft genannt werden.
Von den obigen Harzen sind Polyvinylalkoholharze besonders bevorzugt. Die Beispiele der Polyvinylalkoholharze sind in JP-B-4-52786 (der Ausdruck "JP-B", wie er hierin verwendet wird, bezeichnet eine "geprüfte japanische Patentveröffentlichung"), JP-B-5-67432 , JP-B-7-29479 , japanisches Patent Nr. 2537827 , JP-B-7-57553 , japanisches Patent Nrn. 2502998 , 3053231 , JP-A-63-176173 , japanisches Patent Nr. 2604367 , JP-A-7-276787 , JP-A-9-207425 , JP-A-11-58941 , JP-A-2000-135858 , JP-A-2001-205924 , JP-A-2001-287444 , JP-A-62-278080 , JP-A-9-39373 , japanisches Patent Nr. 2750433 , JP-A-2000-158801 , JP-A-2001-213045 , JP-A-2001-328345 , JP-A-8-324105 und JP-A-11-348417 offenbart.
Als Beispiele wasserlöslicher Harze außer den Polyvinylalkoholharzen werden auch die Verbindungen, die in JP-A-11-165461 , Paragraph Nrn. [0011] bis [0014] offenbart sind, auch beispielhaft genannt.
Diese wasserlöslichen Harze können allein oder in Kombination von zwei oder mehr verwendet werden.
Der Gehalt des wasserlöslichen Harzes der vorliegenden Erfindung beträgt vorzugsweise von 9 bis 40 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Feststoffgehalts der Färbemittelaufnahmeschicht, und stärker bevorzugt von 12 bis 33 Gew.-%.
Feinpartikel:
In dem Tintenstrahlaufnahmeblatt ist es ferner bevorzugt, dass die Färbemittelaufnahmeschicht ein wasserlösliches Harz und Feinpartikel zusammen mit dem Betain-Tensid der Erfindung enthält.
Durch Zugeben von Feinpartikel zu einer Färbemittelaufnahmeschicht kann eine poröse Struktur gebildet werden, und somit wird die Tintenabsorptionsfähigkeit der Schicht verbessert. Insbesondere wird es, wenn der Feststoffgehalt der Feinpartikel in der Färbemittelaufnahmeschicht 50 Gew.-% oder mehr, stärker bevorzugt 60 Gew.-% oder mehr beträgt, möglich, eine bessere poröse Struktur zu erhalten, als Ergebnis kann ein Tintenstrahlaufnahmeblatt mit ausreichender Tintenabsorptionsfähigkeit erhalten werden. Hier ist der Feststoffgehalt der Feinpartikel in der Färbemittelaufnahmeschicht der Gehalt, der auf der Grundlage der Bestandteile in der Zusammensetzung, die die Färbemittelaufnahmeschicht aufbaut, wobei Wasser ausgenommen ist, berechnet wird.
Als solche Feinpartikel können organische und anorganische Feinpartikel verwendet werden, jedoch ist es angesichts der Tintenabsorption und der Bildstabilität bevorzugt, anorganische Feinpartikel zu verwenden.
Als organische Feinpartikel werden vorzugsweise Polymer-Feinpartikel, die durch Emulsionspolymerisation, Mikro-Emulsionspolymerisation, seifenfreie Polymerisation, Impfpolymerisation, Dispersionspolymerisation und Suspensionspolymerisation erhalten werden, bevorzugt verwendet, zum Beispiel werden Polymer-Feinpartikel von Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol, Polyacrylat, Polyamid, Siliconharz, Phenolharz und natürlichem hochpolymeren im Pulver-, Latex- oder Emulsionszustand beispielhaft genannt.
Als anorganische Feinpartikel werden zum Beispiel Silica-Feinpartikel, kolloidales Silica, Titandioxid, Bariumsulfat, Calciumsilicat, Zeolith, Kaolinit, Halloysit, Glimmer, Talk, Calciumcarbonat, Magnesiumcarbonat, Calciumsulfat, Pseudo-Boehmit, Zinkoxid, Zinkhydroxid, Aluminiumoxid, Aluminiumsilicat, Calciumsilicat, Magnesiumsilicat, Zirkoniumoxid, Zirkoniumhydroxid, Ceroxid, Lanthanoxid und Yttriumoxid beispielhaft genannt. Von diesen anorganischen Feinpartikeln sind angesichts der Fähigkeit zum Erzeugen einer guten porösen Struktur Silica-Feinpartikel, kolloidales Silica, Aluminiumoxid-Feinpartikel und Pseudo-Boehmit bevorzugt. Diese Feinpartikel können als Primärpartikel wie sie sind verwendet werden, oder sie können im Zustand von gebildeten Sekundärpartikel verwendet werden. Die mittlere Primärpartikelgröße dieser Feinpartikel beträgt vorzugsweise 2 μm oder weniger oder stärker bevorzugt 200 nm oder weniger.
Silica-Feinpartikel mit einer mittleren Primärpartikelgröße von 20 nm oder weniger, kolloidales Silicagel mit einem mittleren Primärpartikeldurchmesser von 30 nm oder weniger, Aluminiumoxid-Feinpartikel mit einer mittleren Primärpartikelgröße von 20 nm oder weniger und Pseudo-Beohmit mit einem mittleren Porenradius von 2 bis 15 nm sind stärker bevorzugt, und Silica-Feinpartikel, Aluminiumoxid-Feinpartikel und Pseudo-Boehmit sind besonders bevorzugt.
Im allgemeinen werden Silica-Feinpartikel grob in Partikel nach dem Nassverfahren und Partikel nach dem Trockenverfahren (ein Gasphasenverfahren) gemäß ihres Herstellungsverfahrens eingeordnet. Im Nassverfahren ist ein Erzeugungsprozess eines aktiven Silicas durch saure Zersetzung von Silicat, geeignetes Polymerisieren, Aggregieren und Ausfällen des aktiven Silicats, um hierdurch wasserhaltiges Silica zu erhalten, gebräuchlich. Andererseits ist bei dem Gasphasenverfahren ein Verfahren durch thermale Gasphasenhydrolyse (Flammenhydrolyse) eines Siliciumhalogenids und ein Verfahren des Reduktionsverdampfens von siliciumhaltigem Sand und Koks beim Erwärmen in einem elektrischen Ofen mittels Bögen, und Oxidieren des Produkts mit Luft (ein Bogenverfahren), um hierdurch wasserfreies Silica zu erhalten, gebräuchlich. "Gasphasenverfahren-Silica" bezeichnet wasserfreie Silica-Feinpartikel, welche durch das obige Gasphasenverfahren erhalten werden. Als Silica-Feinpartikel zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung sind Silica-Feinpartikel nach dem Gasphasenverfahren besonders bevorzugt.
Das obige Gasphasenverfahrensilica unterscheidet sich von wasserhaltigem Silica in der Dichte der Silanolgruppen auf der Oberfläche und der Gegenwart oder Abwesenheit von Hohlräumen und zeigt unterschiedliche Eigenschaften, und das Gasphasenverfahrensilica ist zum Bilden einer dreidimensionalen Struktur mit einem hohen Hohlraumanteil geeignet. Der Grund hierfür ist nicht klar, jedoch beträgt im Fall von wasserhaltigem Silica die Dichte der Silanolgruppen auf der Oberfläche eines Partikel soviel wie von 5 bis 8/nm², und so neigen die Silica-Feinpartikel dazu, dicht zu aggregieren. Andererseits beträgt im Fall von Gasphasenverfahrensilica die Dichte der Silanolgruppen auf der Oberfläche eines Partikels so wenig wie von 2 bis 3/nm², und die Feinpartikel neigen dazu, geringfügig zu flockulieren, und so wird angenommen, dass eine Struktur mit einem hohen Hohlraumanteil gebildet wird.
Das das Gasphasenverfahrensilica eine besonders große spezifische Oberfläche aufweist, sind die Absorption und Zurückhaltung von Tinte hoch, und weiterhin kann einer Färbemittelaufnahmeschicht Transparenz verliehen werden, weil es einen geringen Brechungsindex aufweist, indem Dispersion durchgeführt wird, bis die Partikel geeignete Partikelgrößen erreichen, und so kann eine hohe Farbdichte und eine gute Färbeeigenschaft erhalten werden. Die Tatsache, dass eine Färbemittelaufnahmeschicht transparent ist, ist nicht nur in dem Fall wichtig, in dem Transparenz benötigt wird, zum Beispiel OHP, sondern auch, wenn es auf ein Blatt zum Aufzeichnen, z. B. ein Photo-Glanzpapier, aufgetragen wird, um eine hohe Farbdichte und einen hohen Färbeglanz zu erhalten.
Das Gasphasenverfahrensilica weist vorzugsweise eine Primärpartikelgröße von 30 nm oder weniger, stärker bevorzugt 20 nm oder weniger, insbesonders bevorzugt 10 nm oder weniger und am stärksten bevorzugt von 3 bis 10 nm auf. Die Partikel des Gasphasensilica neigen dazu, sich miteinander aufgrund von Wasserstoffbindungen durch Silanolgruppen zu verbinden, somit kann eine Struktur mit einem hohen Hohlraumanteil gebildet werden, wenn die mittlere Primärpartikelgröße 30 nm oder weniger beträgt, und eine tintenabsorbierende Eigenschaft kann wirksam verbessert werden.
Die Silica-Feinpartikel können in Kombination mit den oben beschriebenen anderen Feinpartikeln verwendet werden. Wenn das Gasphasenverfahrensilica in Kombination mit den obigen anderen Feinpartikeln verwendet wird, beträgt der Gehalt des Gasphasenverfahrens Silica unter allen Feinpartikeln vorzugsweise 30 Gew.-% oder mehr, und stärker bevorzugt 50 Gew.-% oder mehr.
Als anorganische Feinpartikel zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung werden Aluminiumoxid-Feinpartikel, Aluminiumoxidhydrat und die Mischungen und Zusammensetzungen von diesen Verbindungen auch bevorzugt verwendet. Unter diesen Verbindungen ist Aluminiumoxidhydrat zum guten Absorbieren und Fixieren von Tinte bevorzugt, und Pseudo-Boehmit (Al₂O₃·nH₂O) ist besonders bevorzugt. Es können verschiedene Arten von Aluminiumoxidhydraten verwendet werden, und es ist bevorzugt, Boehmit in einem Solzustand als Ausgangsmaterial zu verwenden, um in der Lage zu sein, eine glatte Schicht zu erhalten.
Pseudo-Boehmit weist einen mittleren Porenradius von vorzugsweise 1 bis 30 nm, und stärker bevorzugt von 2 bis 15 nm, und ein Porenvolumen von vorzugsweise 0,3 bis 2,0 ml/g, und stärker bevorzugt von 0,5 bis 1,5 ml/g, auf. Diese Porenradien und Porenvolumen werden gemäß dem Stickstoff-Absorptions-Desorptions-Verfahren gemessen, zum Beispiel können sie mittels eines Gasabsorptions-Desorptions-Analysators (z. B. "Omnisoap 369", Handelsname, hergestellt von Beckman Coulter, Inc.) gemessen werden.
Von den Aluminiumoxid-Feinpartikeln sind die Gasphasenverfahren-Aluminiumoxid-Feinpartikel wegen ihrer großen spezifischen Oberfläche bevorzugt. Die mittlere Primärpartikelgröße des Gasphasenverfahren-Aluminiumoxids beträgt vorzugsweise 30 nm oder weniger, und stärker bevorzugt 20 nm oder weniger.
Wenn die obigen Feinpartikel in einem Blatt zum Tintenstrahlaufzeichnen verwendet werden, können sie auch vorzugsweise in den Modi verwendet werden, die zum Beispiel in JP-A-10-81064 , JP-A-10-119423 , JP-A-10-157277 , JP-A-10-217601 , JP-A-11-348409 , JP-A-2001-138621 , JP-A-2000-43401 , JP-A-2000-211235 , JP-A-2000-309157 , JP-A-2001-96897 , JP-A-2001-138627 , JP-A-11-91242 , JP-A-8-2087 , JP-A-8-2090 , JP-A-8-2091 , JP-A-8-2093 , JP-A-8-174992 , JP-A-11-19277 und JP-A-2001-301314 offenbart sind.
Die wasserlöslichen Harze und die Feinpartikel, die im wesentlichen die Färbemittelaufnahmeschicht des erfindungsgemäßen Tintenstrahlaufnahmeblattes aufbauen, können entsprechend allein verwendet werden, oder eine Vielzahl von Materialien kann als Mischung verwendet werden.
Um die Transparenz beizubehalten, ist die Art des wasserlöslichen Harzes, das mit den Feinpartikeln zu kombinieren ist, insbesondere Silia-Feinpartikel, wichtig. Wenn das obige Gasphasenverfahrensilica verwendet wird, wird vorzugsweise ein Polyvinylalkoholharz als wasserlösliches Harz verwendet. Insgesamt sind Polyvinylalkoholharze mit einem Verseifungsgrad von 70 bis 100 stärker bevorzugt, und Polyvinylalkoholharze mit einem Verseifungsgrad von 80 bis 99,5 sind besonders bevorzugt.
Die Polyvinylalkoholharze weisen Hydroxylgruppen als aufbauende Einheit auf, und die Hydroxylgruppen und die Silanolgruppen auf der Oberfläche der Silica-Feinpartikel bilden Wasserstoffbindungen, daher wird leicht eine dreidimensionale Netzwerkstruktur mit den Sekundärpartikel der Silica-Feinpartikel als Netzwerkketteneinheit gebildet. Es wird angenommen, dass eine Färbemittelaufnahmeschicht, die einen hohen Hohlraumanteil und ausreichende Stärke aufweist, durch die Bildung der dreidimensionalen Netzwerkstruktur gebildet werden kann.
Beim Tintenstrahlaufzeichnen absorbiert eine poröse Färbemittelaufnahmeschicht, die wie oben beschrieben erhalten wird, rasch Tinte durch ein Kapillarphänomen, somit kann ein Punkt frei von Verlaufen von Tinte und mit hoher Rundheit gebildet werden.
Polyvinylalkoholharze können in Kombination mit den oben beschriebenen anderen wasserlöslichen Harzen verwendet werden. Wenn die Polyvinylalkoholharze in Kombination mit den obigen anderen wasserlöslichen Harzen verwendet werden, beträgt der Gehalt der Polyvinylalkoholharze von all den wasserlöslichen Harzen vorzugsweise 50 Gew.-% oder mehr, und stärker bevorzugt 70 Gew.-% oder mehr.
Gehaltsverhältnis der Feinpartikel zu wasserlöslichem Harz:
Das Gewichtsverhältnis der Feinpartikel (x) zu einem wasserlöslichen Harz (y) [PB-Verhältnis (x/y)] beeinflusst stark die Filmstruktur und die Filmfestigkeit einer Färbemittelaufnahmeschicht. Das heißt, wenn das Gewichtsverhältnis (PB-Verhältnis) groß wird, werden der Hohlraumanteil, das Porenvolumen und die Oberfläche (per Einheitsmasse) groß, jedoch neigen die Dichte und die Festigkeit dazu, sich zu verringern.
Das Gewichtsverhältnis [PB-Verhältnis (x/y)] in der Färbemittelaufnahmeschicht der Erfindung beträgt bevorzugt 1,5/1 bis 10/1, um die Verringerung der Filmfestigkeit und die Rissbildung durch Trocknen aufgrund eines exzessiv hohen PB-Verhältnisses zu vermeiden, und auch, um die Verringerung des Hohlraumanteiles durch Verstopfen von Hohlräumen mit dem Harz und die sich ergebende Verringerung der Tintenabsorption aufgrund eines exzessiv geringen PB-Verhältnisses zu vermeiden.
Andererseits ist es notwendig, dass eine Färbemittelaufnahmeschicht eine ausreichende Filmfestigkeit aufweist, da manchmal eine Belastung auf ein Aufnahmeblatt ausgeübt wird, wenn es durch ein Beförderungssystem eines Tintenstrahldruckers läuft. Es ist auch notwendig, dass die Färbemittelaufnahmeschicht ausreichende Filmfestigkeit aufweist, um Rissbildung und Ablösen der Färbemittelaufnahmeschicht durch einen Schneideprozess zu Blättern zu vermeiden. Unter Berücksichtigung dieser Fälle beträgt das Gewichtsverhältnis (x/y) stärker bevorzugt 5/1 oder weniger (der Fall, in dem der numerische Wert vor dem Zeichen "/" verringert wird, meint "niedriger"), andererseits beträgt angesichts der Sicherstellung von Tintenabsorption mit hoher Geschwindigkeit in einem Tintenstrahldrucker das Gewichtsverhältnis stärker bevorzugt 2/1 oder größer.
Zu Beispiel wird, wenn eine Beschichtungslösung, die durch gründliches Dispergieren von Gasphasenverfahrensilica-Feinpartikeln mit einer mittleren Primärpartikelgröße von 20 nm oder weniger und eines wasserlöslichen Harzes in einer wässrigen Lösung in einem Gewichtsverhältnis (x/y) von 2/1 bis 5/1 erhalten wird, auf einen Träger aufgetragen wird und die Beschichtungsschicht getrocknet wird, ein dreidimensionale Netzwerkstruktur mit den Sekundärpartikel der Silica-Feinpartikel als Netzwerkketten gebildet, und ein transparenter poröser Film mit einem mittleren Porendurchmesser von 30 nm oder weniger, einem Hohlraumanteil von 50 bis 80%, einem spezifischen Porenvolumen von 0,5 ml/g oder mehr und einer spezifischen Oberfläche von 100 m²/g oder mehr kann leicht gebildet werden.
Vernetzungsmittel:
Die Färbemittelaufnahmeschicht eines Tintenstrahlaufnahmeblattes ist eine Beschichtungsschicht, die Feinpartikel, ein wasserlösliches Harz und ein Vernetzungsmittel enthält, das in der Lage ist, das wasserlösliche Harz zu vernetzen, und die Färbemittelaufnahmeschicht ist vorzugsweise eine poröse Schicht, die durch Härten mittels einer Vernetzungsreaktion des Vernetzungsmittels und des wasserlöslichen Harzes gebildet wird.
Zum Vernetzen der obigen wasserlöslichen Harze, insbesondere Polyvinylalkohol, werden vorzugsweise Bor-Verbindungen verwendet. Als Bor-Verbindungen können zum Beispiel Bor, Borsäure, Borat (z. B. Orthoborat, InBO₃, ScBO₃, YBO₃, LaBO₃, Mg₃(BO₃)₂, Co₃(CO₃)₂), Diborat (z. B. Mg₂B₂O₅, CO₂B₂O₅), Metaborat (z. B. LiBO₂, Ca(BO₂)₂, NaBO₂, KBO₂), Tetraborat (z. B. Na₂B₄O₇·10H₂O) und Pentaborat (z. B. KB₅O₈·4H₂O, Ca₂B₆O₁₁·7H₂O, CsB₅O₅) beispielhaft genannt werden. Borax, Borsäure und Borat sind unter diesen Bor-Verbindungen angesichts der Fähigkeit zum raschen Herbeiführen einer Vernetzungsreaktion bevorzugt, und Borsäure ist besonders bevorzugt.
Neben den Bor-Verbindungen können die folgenden Verbindungen auch als Vernetzungsmittel der wasserlöslichen Harze verwendet werden.
Die Beispiele der Verbindungen beinhalten Aldehyd-Verbindungen, z. B. Formaldehyd, Glyoxal und Glutaraldehyd; Keton-Verbindungen, z. B. Diacetyl und Cyclopentandion; aktive Halogen-Verbindungen, z. B. Bis(2-chlorethylharnstoff)-2-hydroxy-4,6-dichlor-1,3,5-triazin und 2,4-Dichlor-6-s-triazinnatriumsalz; aktive Vinyl-Verbindungen, z. B. Divinylsulfonsäure, 1,3-Vinylsulfonyl-2-propanol, N,N'-Ethylen-bis(vinylsulfonylacetamid) und 1,3,5-Triacryloyl-hexahydro-s-triazin; N-Methylol-Verbindungen, z. B. Dimethylolharnstoff und Methyloldimethylhydantoin; Melaminharze, z. B. Methylolmelamin und Alkylatmethylolmelamin; Epoxyharze; Isocyanat-Verbindung, z. B. 1,6-Hexamethylendiisocyanat; Aziridin-Verbindungen, die in US-Patenten 3,017280 und 2,983,611 , beschrieben sind; Carboxyimid-Verbindungen, die im US-Patent 3,100,704 beschrieben sind; Epoxy-Verbindungen, z. B. Glycerintriglycidylether; Ethylenimino-Verbindungen, z. B. 1,6-Hexamethylen-N,N'-bis-ethylenharunstoff; halogenierte Carboxyaldehyd-Verbindungen, z. B. Mucochlorsäure und Mucophenoxychlorsäure; Dioxan-Verbindungen, z. B. 2,3-Dihydroxydioxan; metallhaltige Verbindungen, z. B. Titanlactat, Aluminiumsulfat, Chromalaun; Kaliumalaun, Zirkonylacetat und Chromacetat; Polyamin-Verbindungen, z. B. Tetraethylenpentamin; Hydrazid-Verbindungen, z. B. Adipinsäuredihydrazid; und Verbindungen mit niedrigem Molekulargewicht und Polymere mit zwei oder mehr Oxazolingruppen.
Diese Vernetzungsmittel können alleine oder in einer Kombination von zwei oder mehr verwendet werden.
Wenn man eine Bor-Verbindung als Beispiel nimmt, wird die Vernetzungsreaktion vorzugsweise wie folgt durchgeführt. Das heißt, die Färbemittelaufnahmeschicht ist eine Schicht die durch Vernetzen einer Beschichtungsschicht, die mit einer Beschichtungslösung, die Feinpartikel, ein wasserlösliches Harz, das Polyvinylalkohol enthält, und eine Bor-Verbindung enthält (im nachfolgenden wird die Beschichtungslösung manchmal als erste Beschichtungslösung bezeichnet), erhalten wird, und das Vernetzen wird durch Auftragen einer basischen Lösung mit einem pH-Wert von 8 oder höher (im nachfolgenden wird die Beschichtungslösung manchmal als die zweite Beschichtungslösung bezeichnet) auf die Beschichtungsschicht oder den Film (1) simultan mit der Beschichtung der obigen Beschichtungslösung oder (2) in der Mitte des Trocknens der Beschichtungsschicht, die durch Beschichten der Beschichtungslösung gebildet wird, bevor die Beschichtungsschicht eine abfallende Trocknungsgeschwindigkeit zeigt, durchgeführt.
Die Verwendungsmenge des Vernetzungsmittels beträgt vorzugsweise von 1 bis 50 Gew.-%, stärker bevorzugt von 5 bis 40 Gew.-%, bezogen das wasserlösliche Harz.
Beizmittel:
In der vorliegenden Erfindung wird ein Beizmittel zu der Färbemittelaufnahmeschicht hinzugegeben, um die Wasserfestigkeit und das Verlaufen mit dem Altern des erzeugten Bildes zu verbessern.
Als solche Beizmittel werden vorzugsweise kationische Polymere (kationische Beizmittel) als organische Beizmittel und anorganische Beizmittel verwendet. Durch Zugeben des Beizmittels zu einer Färbemittelaufnahmeschicht wird eine Wechselwirkung zwischen dem Beizmittel und einer flüssigen Tinte, die einen anionischen Farbstoff als Färbematerial enthält, herbeigeführt, um hierdurch das Färbematerial zu stabilisieren, somit kann die Wasserfestigkeit und das Verlaufen mit dem Altern verbessert werden. Organische Beizmittel und anorganische Beizmittel können alleine verwendet werden, oder organische Beizmittel und anorganische Beizmittel können in Kombination verwendet werden.
Zu der Beschichtungslösung, die Feinpartikel und ein wasserlösliches Harz enthält (die erste Beschichtungslösung) kann ein Beizmittel zugegeben werden, oder es kann zu der zweiten Beschichtungslösung zugegeben werden und beschichtet werden, wenn die Befürchtung besteht, Aggregation zwischen dem Beizmittel und den Feinpartikeln zu generieren.
Als kationische Beizmittel werden vorzugsweise Polymer-Beizmittel mit einer primären, sekundären oder tertiären Aminogruppe oder einer quaternären Ammoniumsalzgruppe als kationische Gruppe bevorzugt verwendet, jedoch können kationische Nicht-Polymer-Beizmittel auch verwendet werden.
Als Polymer-Beizmittel werden vorzugsweise Homopolymere von Monomeren (Beizmittel-Monomere) mit einer primären, sekundären oder tertiären Aminogruppe und deren Salz oder mit einer quaternären Ammoniumsalzgruppe, Copolymere oder Kondensationspolymere dieser Beizmittelmonomere mit anderen Monomeren (im nachfolgenden als "Nicht-Beizmittelmonomere" bezeichnet) bevorzugt verwendet. Diese Polymer-Beizmittel können in der Form von wasserlöslichen Polymeren oder wasserdispergierbaren Latexpartikeln verwendet werden.
Die Beispiele der obigen Monomere (Beizmittelmonomere) beinhalten z. B. Trimethyl-p-vinylbenzylammoniumchlorid, Trimethyl-m-vinylbenzylammoniumchlorid, Triethyl-p-vinylbenzylammoniumchlorid, Triethyl-m-vinylbenzylammoniumchlorid, N,N-Dimethyl-N-ethyl-N-p-vinylbenzylammoniumchlorid, N,N-Diethyl-N-methyl-N-p-vinylbenzylammoniumchlorid, N,N-Dimethyl-N-n-propyl-N-p-vinylbenzylammoniumchlorid, N,N-Dimethyl-N-n-octyl-N-p- vinylbenzylammoniumchlorid, N,N-Dimethyl-N-benzyl-N-p-vinylbenzylammoniumchlorid, N,N-Diethyl-N-benzyl-N-p-vinylbenzylammoniumchlorid, N,N-Dimethyl-N-(4-methyl)benzyl-N-p-vinylbenzyl-ammoniumchlorid, N,N-Dimethyl-N-phenyl-N-p-vinylbenzyl-ammoniumchlorid;
Trimethyl-p-vinylbenzylammoniumbromid, Trimethyl-m-vinylbenzylammoniumbromid, Trimethyl-p-vinylbenzylammoniumsulfonat, Trimethyl-m-vinylbenzylammoniumsulfonat, Trimethyl-p-vinylbenzylammoniumacetat, Trimethyl-m-vinylbenzylammoniumacetat, N,N,N-Triethyl-N-2-(4-vinylphenyl)ethylammoniumchlorid, N,N,N-Triethyl-N-2-(3-vinylphenyl)ethylammoniumchlorid, N,N-Diethyl-N-methyl-N-2-(4-vinylphenyl)ethylammoniumchlorid, N,N-Diethyl-N-methyl-N-2-(4-vinylphenyl)ethylammoniumacetat;
quaternäre Produkte von N,N-Dimethylaminoethyl(meth)acrylat, N,N- Diethylaminoethyl(meth)acrylat, N,N-Dimethylaminopropyl(meth)acrylat, N,N-Diethylaminopropyl(meth)acrylat, N,N-Dimethylaminoethyl(meth)acrylamid, N,N-Diethylaminoethyl(meth)acrylamid, N,N-Dimethylaminopropyl(meth)acrylamid und N,N-Diethylaminopropyl(meth)acrylamid wie Methylchlorid, Ethylchlorid, Methylbromid, Ethylbromid, Methyliodid oder Ethyliodid und Sulfonate, Alkylsulfonate, Acetate und Alkylcarboxylate dieser Monomere, die durch Substituieren ihrer Anionen erhalten werden.
Die Beispiele der Beizmittelmonomere beinhalten weiterhin Monomethyldiallylammoniumchlorid, Trimethyl-2-(methacryloyloxy)ethylammoniumchlorid, Triethyl-2-(methacryloyloxy)ethylammoniumchlorid, Trimethyl-2-(acryloyloxy)ethylammoniumchlorid, Triethyl-2-(acryloyloxy)ethylammoniumchlorid, Trimethyl-3-(methacryloyloxy)propylammoniumchlorid, Triethyl-3-(methacryloyloxy)propylammoniumchlorid, Trimethyl-2-(methacryloylamino)ethylammoniumchlorid, Triethyl-2-(methacryloylamino)ethylammoniumchlorid, Trimethyl-2-(acryloylamino)ethylammoniumchlorid, Triethyl-2-(acryloylamino)ethylammoniumchlorid, Trimethyl-3-(methacryloylamino)propylammoniumchlorid, Triethyl-3-(methacryloylamino)propylammoniumchlorid, Trimethyl-3-(acryloylamino)propylammoniumchlorid, Triethyl-3-(acryloylamino)propylammoniumchlorid; N,N-Dimethyl-N-ethyl-2-(methacryloyloxy)ethylammoniumchlorid, N,N-Diethyl-N-methyl-2-(methacryloyloxy)ethylammoniumchlorid, N,N-Dimethyl-N-ethyl-3-(acryloylamino)propylammoniumchlorid, Trimethyl-2-(methacryloyloxy)ethylammoniumbromid, Trimethyl-3-(acryloylamino)propylammoniumbromid, Trimethyl-2-(methacryloyloxy)ethylammoniumsulfonat und Trimethyl-3-(acryloylamino)propylammoniumacetat.
Als andere copolymerisierbare Monomere können beispielhaft N-Vinylimidazol und N-Vinyl-2-methylimidazol genannt werden.
Auch können Allylamin, Diallylamin und die Derivate und Salze von Allylamin und Diallylamin verwendet werden. Die Beispiele dieser Verbindungen beinhalten Allylamin, Allyminhydrochlorid, Allylaminacetat, Allylaminsulfat, Diallylamin, Diallylaminhydrochlorid, Diallylaminacetat, Diallylaminsulfat, Diallylmethylamin und die Salze von Diallylmethylamin (wie z. B. die Hydrochlorid-, Acetat- und Sulfatsalze), Diallylethylenamin und Salze von Diallylethylamin (wie z. B. die Hydrochlorid-, Acetat- und Sulfatsalze), und Diallyldimethylammoniumsalz (als Gegenion des Salzes werden beispielhaft Chlorid, Acetation und Sulfation genannt). Da Allylamin-Derivate und Diallylamin-Derivate in der Form eines Amins schlechte Polymerisierbarkeit aufweisen, werden sie im allgemeinen in der Form eines Salzes polymerisiert und, falls notwendig, entsalzt.
Es ist auch möglich, die Polymerisation unter Verwendung von N-Vinylacetamid oder N-Vinylformamid als eine Einheit durchzuführen und eine Vinylamineinheit durch Hydrolyse nach der Polymerisation herzustellen, und Verbindungen, die diese Vinylamin-Einheit als ein Salz aufweisen, können auch verwendet werden.
Die obigen Nicht-Beizmittelmonomere sind Monomere, die keine basische Gruppe oder kationische Gruppe, wie eine primäre, sekundäre oder tertiäre Aminogruppe und deren Salz oder eine quaternäre Ammoniumsalzgruppe enthalten und keine oder im wesentlichen geringe Wechselwirkung mit den Farbstoffen in der Tintenstrahltinte zeigen.
Die Beispiele der Nicht-Beizmittelmonomere beinhalten z. B. Alkyl(meth)acrylat; Cycloalkyl(meth)acrylat, z. B. Cyclohexyl(meth)acrylat; Aryl(meth)acrylat, z. B. Phenyl(meth)acrylat, Aralkylester, z. B. Benzyl(meth)acrylat; aromatische Vinyle, z. B. Styrol, Vinyltoluen und α-Methylstyrol; Vinylester, z. B. Vinylacetat, Vinylpropionat und Vinylbersatit; Allylester, z. B. Allylacetat; Halogen-haltige Monomere, z. B. Vinylidenchlorid und Vinylchlorid; Vinylcyanide, z. B. (Meth)acrylonitril und Olefine, z. B. Ethylen und Propylen.
Als Alkyl(meth)acrylat ist Alkyl(meth)acrylat bevorzugt, in der die Alkyl-Einheit von 1 bis 18 Kohlenstoffatome aufweist, z. B. werden Methyl(meth)acrylat, Ethyl(meth)acrylat, Propyl(meth)acrylat, Isopropyl(meth)acrylat, n-Butyl(meth)acrylat, Isobutyl(meth)acrylat, t-Butyl(meth)acrylat, Hexyl(meth)acrylat, Octyl(meth)acrylat, 2-Ethylhexyl(meth)acrylat, Lauryl(meth)acrylat und Stearyl(meth)acrylat beispielhaft genannt.
Methylacrylat, Ethylacrylat, Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat und Hydroxyethylmethacrylat sind besonders bevorzugt.
Diese Nicht-Beizmittelmonomere können auch allein oder in Kombination von zwei oder mehr verwendet werden.
Als Polymer-Beizmittel können die folgenden Polymere auch bevorzugt verwendet werden, z. B. Polydiallyldimethylammoniumchlorid, Polymethacryloyloxyethyl-β-hydroxyethyldimethylammoniumchlorid, Polyethylenimin, Polyallylamin und Derivate hiervon, Polyamid-Polyaminharze, kationische Stärke, Dicyandiamid-Formalin-Kondensationsprodukte, Dimethyl-2-hydroxypropylammoniumsalz-Polymere, Polyamidin, Polyvinylamin, kationische Harze der Dicyan-Serie, die durch Dicyandiamid-Formalin-Kondensationsprodukte repräsentiert werden, kationische Harze der Polyamin-Serie, die durch Dicyanamid-Diethylentriamin-Polykondensationsprodukte repräsentiert werden, Epichlorhydrin-Dimethylamin-Additionspolymere, Dimethyldialinammoniumchlorid-SO₂-Copolymere, Diallylaminsalz-SO₂-Copolymere, (Meth)acrylat-haltige Polymere, die an der Estereinheit eine mit einer quaternären Ammoniumsalz-Gruppe substituierte Alkylgruppe aufweisen, und Polymere vom Styroltyp, die eine Alkylgruppe aufweisen, die mit einer quaternären Ammoniumsalz-Gruppe substituiert ist.
Die Polymer-Beizmittel werden insbesondere in JP-A-48-28325 , JP-A-54-74430 , JP-A-54-124726 , JP-A-55-22766 , JP-A-55-142339 , JP-A-60-23850 , JP-A-60-23851 , JP-A-60-23852 , JP-A-60-23853 , JP-A-60-57836 , JP-A-60-60643 , JP-A-60-118834 , JP-A-60-122940 , JP-A-60-122941 , JP-A-60-122942 , JP-A-60-235134 , JP-A-1-161236 , US-PSen 2,484,430 , 2,548,564 , 3,148,061 , 3,309,690 , 4,115,124 , 4,124,386 , 4,193,800 , 4,273,853 , 4,282,305 , 4,450,224 , JP-A-1-161236 , JP-A-10-81064 , JP-A-10-119423 , JP-A-10-157277 , JP-A-10-217601 , JP-A-11-348409 , JP-A-2001-138621 , JP-A-2000-43401 , JP-A-2000-211235 , JP-A-2000-309157 , JP-A-2001-96897 , JP-A-2001-138627 , JP-A-11-91242 , JP-A-8-20897 , JP-A-8-2090 , JP-A-8-2091 , JP-A-8-2093 , JP-A-174992 , JP-A-11-192777 , JP-A-2001-301314 , JP-B-5-8846 , JP-A-7-118333 , JP-A-2000-344990 , japanische Patente Nrn. 2648847 und 2661677 offenbart. Polyallylamin und Polyallylaminderivate sind besonders bevorzugt.
Als organische Beizmittel zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung sind Polyallylamin und Polyallylaminderivate mit einem gewichtsgemittelten Molekulargewicht von 100 000 oder weniger bevorzugt.
Jedoch werden in der vorliegenden Erfindung Beizmittel, die 1% oder weniger eines Bestandteils mit niedrigem Molekulargewicht, der ein Molekulargewicht von 500 oder weniger aufweist, enthält, verwendet. Das Molekulargewicht kann mittels Gel-Permeationschromatographie (GPC) bestimmt werden.
Als Polyallylamin und Polyallylaminderivate können in der vorliegenden Erfindung wohlbekannte verschiedene Allylamin- Polymere und Derivate hiervon verwendet werden. Die Beispiele solcher Derivate beinhalten Salze von Polyallylamin und Säuren (die Säuren beinhalten anorganische Säuren, z. B. Salzsäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure und Salpetersäure, organische Säuren, z. B. Methansulfonsäure, Toluolsulfonsäure, Essigsäure, Propionsäure, Zimtsäure und (Meth)acrylsäure, Kombinationen dieser Säuren und Allylamin von dem nur ein Teil zum Salz geworden ist), Derivate, die durch eine Hochpolymerreaktion von Polyallylamin erhalten werden, und Copolymere von Polyallylamin und anderen copolymerisierbaren Monomeren (die konkreten Beispiele der Monomere beinhalten (Meth)acrylsäureester, Styrole, (Meth)acrylamide, Acrylonitril und Vinylester).
Konkrete Beispiele der Polyallylamine und Polyallylaminderivate sind in JP-B-62-31722 , JP-B-2-14364 , JP-B-63-43402 , JP-B-63-43403 , JP-B-63-45721 , JP-B-63-29881 , JP-B-1-26362 , JP-B-2-56365 , JP-B-2-57084 , JP-B-4-41686 , JP-B-6-2780 , JP-B-6-45649 , JP-B-6-15592 , JP-B-68622 , japanische Patente Nrn. 3199227 , 3008369 , JP-A-10-330427 , JP-A-11-21321 , JP-A-2000-281728 , JP-A-2001-106736 , JP-A-62-256801 , JP-A-7-173286 , JP-A-7-213897 , JP-A-9-235318 , JP-A-9-302026 , JP-A-11-21321 , WO 99/21901 , WO 99/19372 , JP-A-5-140213 und JP-T-11-506488 (der Ausdruck "JP-T" wie er hierin verwendet wird, bezeichnet eine veröffentlichte japanische Veröffentlichung einer PCT-Patentanmeldung), offenbart.
Als Beizmittel zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung können auch anorganische Beizmittel verwendet werden, z. B. werden mehrwertige wasserlösliche Metallsalze und hydrophobe Metallsalz-Verbindungen beispielhaft genannt.
Konkrete Beispiele anorganischer Beizmittel beinhalten zum Beispiel Salze und Komplexe von Metallen, die unter Magnesium, Aluminium, Calcium, Scandium, Titan, Vanadium, Mangan, Eisen, Nickel, Kupfer, Zink, Gallium, Geranium, Strontium, Yttrium, Zirkonium, Molybdän, Indium, Barium, Lanthan, Cer, Praseodym, Neodym, Samarium, Europium, Gadolinium, Dysprosium, Erbium, Ytterbium, Hafnium, Wolfram und Wismut ausgewählt werden, werden beispielhaft genannt.
Insbesondere beinhalten die Beispiele der anorganischen Beizmittel z. B. Calciumacetat, Calciumchlorid, Calciumformiat, Calciumsulfat, Bariumacetat, Bariumsulfat, Bariumphosphat, Manganchlorid, Manganacetat, Manganformiatdihydrat, Ammoniummangansulfathexyhydrat, Kupfer(II)-chlorid, Kupfer(II)-ammoniumchloriddihydrat, Kupfersulfat, Cobaltchlorid, Cobaltthiocyanat, Cobaltsulfat, Nickelsulfathexahydrat, Nickelchloridhexahydrat, Nickelacetattetrahydrat, Ammoniumnickelsulfathexahydrat, Nickelamidosulfattetrahydrat, Aluminiumsulfat, Aluminiumalaun, basisches Aluminiumpolyhydroxid, Aluminiumsulfit, Aluminiumthiosulfat, Aluminiumpolychlorid, Aluminiumnitratnonahydrat, Aluminiumchloridhexahydrat, Eisen(II)-bromid, Eisen(III)-chlorid, Eisen(II)-chlorid, Eisen(III)-sulfat, Eisen(II)-sulfat, Zinkphenolsulfonat, Zinkbromid, Zinkchlorid, Zinknitrathexahydrat, Zinksulfat, Titantetrachlorid, Tetraisopropyltitanat, Titanacetylacetonat, Titanlactat, Zirkoniumacetylacetonat, Zirkonylacetat, Zirkonylsulfat, Ammoniumzirkoniumcarbonat, Zirkonylstearat, Zirkonyloctylat, Zirkonylnitrat, Zirkoniumoxychlorid, Zirkoniumhydroxychlorid, Chromacetat, Chromsulfat, Magnesiumsulfat, Magnesiumchloridhexahydrat, Magnesiumcitratnonahydrat, Natriumphosphowolframat, Wolframnatriumcitrat, Dodecanwolframphosphat-n-hydrat, Dodecawolframsilicathexacosahydrat, Molybdänchlorid, Dodecamolybdophosphat-n-hydrat, Galliumnitrat, Germaniumnitrat, Strontiumnitrat, Yttriumacetat, Yttriumchlorid, Yttriumnitrat, Indiumnitrat, Lanthannitrat, Lanthanchlorid, Lanthanacetat, Lanthanbenzoat, Cerchlorid, Cersulfat, Ceroctylat, Praseodymiumnitrat, Neodymiumnitrat, Samariumnitrat, Europiumnitrat, Gadoliniumnitrat, Dysprosiumnitrat, Erbiumnitrat, Ytterbiumnitrat, Hafniumchlorid und Bismutnitrat.
Als anorganische Beizmittel zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung werden vorzugsweise Aluminiumhaltige Verbindungen, Titan-haltige Verbindungen, Zirkonium-haltige Verbindung und metallische Verbindungen, die zur Gruppe IIIB des Periodensystems (Salze oder Komplexe) gehören, verwendet.
Die in der vorliegenden Erfindung in einer Färbemittelaufnahmeschicht enthaltene Menge an Beizmittel beträgt vorzugsweise von 0,01 bis 5 g/m², und stärker bevorzugt von 0,1 bis 3 g/m².
Andere Bestandteile:
Ein Tintenstrahlaufnahmeblatt zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung kann weiterhin verschiedene bekannte Additive gemäß der Notwendigkeit enthalten, z. B. können Säuren, Ultraviolettabsorber, Antioxidantien, fluoreszierende Aufheller, Monomere, Polymerisationsstarter, Polymerisationsstarter, verlaufsvorbeugende Mittel, Antiseptika, Viskositätsstabilisatoren, Entschäummittel, Tenside, Antistatikmittel, Mattierungsmittel, Wellen vermeidende Mittel und Wasserfestigkeit verleihende Mittel verwendet werden.
In der vorliegenden Erfindung kann eine Färbemittelaufnahmeschicht Säuren enthalten. Der Oberflächen-pH-Wert einer Färbemittelaufnahmeschicht wird auf 3 bis 8, vorzugsweise 5 bis 7,5 durch Zugeben von Säuren eingestellt. Die Vergilbungsbeständigkeit (yellowing resistance) der weißen Fläche eines Blattes wird durch die Zugabe der Säuren verbessert. Der Oberflächen-pH-Wert wird gemäß einem Verfahren A (einem Beschichtungsverfahren) für die Oberflächen-pH-Messung, begründet von J. TAPPI, gemessen. Zum Beispiel kann die Messung mit einem pH-Meßset für Papieroberfläche "Modell MPC" (hergestellt von KYORITSU CHEMICAL-CHECK Lab., Corp.) durchgeführt werden, was dem Verfahren A entspricht.
Konkrete Beispiele der Säuren beinhalten Ameisensäure, Essigsäure, Glycolsäure, Oxalsäure, Propionsäure, Malonsäure, Succinsäure, Adipinsäure, Maleinsäure, Malinsäure, Weinsäure, Zitronensäure, Benzoesäure, Phthalsäure, Isophthalsäure, Glutarsäure, Gluconsäure, Milchsäure, Aspartamsäure, Glutaminsäure, Salicylsäure, Salicylsäure-Metallsalz (Salze von Zn, Al, Ca, Mg), Methansulfonsäure, Itaconsäure, Benzolsulfonsäure, Toluolsulfonsäure, Trifluormethansulfonsäure, Styrolsulfonsäure, Trifluoressigsäure, Barbitursäure, Acrylsäure, Methacrylsäure, Zimtsäure, 4-Hydroxybenzoesäure, Aminobenzoesäure, Naphthalindisulfonsäure, Hydroxybenzolsulfonsäure, Toluolsulfinsäure, Benzolsulfinsäure, Sulfanilsäure, Sulfamsäure, α-Resorcinsäure, β-Resorcinsäure, γ-Resorcinsäure, Gallensäure, Phloroglycin, Sulfosalicylsäure, Ascorbinsäure, Erythorbinsäure, Bisphenolsäure, Salzsäure, Salpetersäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure, Polyphosphorsäure, Borsäure und Boronsäure. Diese Säuren werden so zugegeben, dass der pH der Oberfläche einer Färbemittelaufnahmeschicht von 3 bis 8 erreicht.
Diese Säuren können in der Form von Metallsalzen (z. B. Salze von Natrium, Kalium, Calcium, Cäsium, Zink, Kupfer, Eisen, Aluminium, Zirkonium, Lanthan, Yttrium, Magnesium, Strontium, Cer) oder Aminsalzen (z. B. Ammoniak, Triethylamin, Tributylamin, Piperazin, 2-Methylpiperazin und Polyallylamin) verwendet werden.
Erfindungsgemäß ist es bevorzugt, dass eine Färbemittelaufnahmeschicht die Lagerungseigenschaften verbessernde Mittel enthält, z. B. Ultraviolettabsorber, Antioxidantien und verlaufsvorbeugende Mittel.
Als dieser Ultraviolettabsorber, Antioxidantien und verlaufsvorbeugende Mittel werden beispielhaft alkylierte Phenol-Verbindungen (inklusive gehinderter Phenol-Verbindungen), Alkylthiomethylphenolverbindungen, Hydrochinonverbindungen, alkylierte Hydrochinonverbindungen, Tocopherolverbindungen, Thiodiphenyletherverbindungen, Verbindungen mit 2 oder mehr Thioetherbindungen, Bisphenolverbindungen, O-, N- und S-Benzylverbindungen, Hydroxybenzylverbindungen, Triazinverbindungen, Phosphatverbindungen, Acylaminophenolverbindungen, Esterverbindungen, Amidverbindungen, Ascorbinsäure, Antioxidantien der Aminserien, 2-(2-Hydroxyphenyl)benzotriazolverbindungen, 2-Hydroxybenzophenonverbindungen, Acrylat, wasserlösliche oder hydrophobe Metallsalze, organische Metallverbindungen, Metallkomplexe, gehinderte Amin-Verbindungen (inklusive TEMPO-Verbindungen), 2-(2-Hydroxyphenyl)-1,3,5-triazinverbindungen, Metalldeaktivatoren, Phosphit-Verbindungen, Phosphonatverbindungen, Hydroxylaminverbindungen, Stickstoffverbindungen, Peroxidfänger, Polyamid-Stabilisatoren, Polyethylenverbindungen, basische Hilfsstabilisatoren, Kernbildner, Benzofuranonverbindungen, Indolinonverbindungen, Phosphinverbindungen, Polyamidverbindungen, Thioharnstoffverbindungen, Harnstoffverbindungen, Hydrazid-Verbindungen, Amidinverbindungen, Zuckerverbindungen, Hydroxybenzoesäureverbindungen, Dihydroxybenzoesäureverbindungen und Trihydroxybenzoesäureverbindungen genannt.
Von diesen Verbindungen sind alkylierte Phenol-Verbindungen, Verbindungen mit 2 oder mehr Thioetherbindungen, Bisphenolverbindungen, Ascorbinsäure, Antioxidantien der Aminserien, wasserlösliche oder hydrophobe Metallsalze, organische Metallverbindungen, Metallkomplexe, gehinderte Aminverbindungen, Hydroxyaminverbindungen, Polyaminverbindungen, Thioharnstoffverbindungen, Hydrazid-Verbindungen, Hydroxybenzoesäureverbindungen, Dihydroxybenzoesäureverbindungen und Trihydroxybenzoesäureverbindungen bevorzugt.
Konkrete Beispiele der Verbindungen sind in den folgenden Patenten offenbart: japanische Patentanmeldung Nr. 2002-13005 , JP-A-10-182621 , JP-A-2001-260519 , JP-B-4-34953 , JP-B-4-34513 , JP-A-11-170686 , JP-B-4-34512 , EP 1138509 , JP-A-60-67190 , JP-A-7-276808 , JP-A-2001-94829 , JP-A-47-10537 , JP-A-58-111942 , JP-A-58-212844 , JP-A-59-19945 , JP-A-59-46646 , JP-A-59-109055 , JP-A-63-53544 , JP-B-36-10466 , JP-B-42-26187 , JP-B-48-30492 , JP-B-48-31255 , JP-B-48-41572 , JP-B-48-54965, JP-B-50-10726, US-Patente 2,719,086 , 3,707,375 , 3,754,919 , 4,220,711 , JP-B-45-4699 , JP-B-54-5324 , EP 223739 , EP 309401 , EP 309402 , EP 310551 , EP 310552 , EP 459416 , deutsches Patent 3,435,443 , JP-A-54-48535 , JP-A-60-107384, JP-A-60-107383 , JP-A-60-125470 , JP-A-60-125471 , JP-A-60-125472 , JP-A-60-287485 , JP-A-60-287486 , JP-A-60-287487 , JP-A-60-287488 , JP-A-61-160287 , JP-A-61-185483 , JP-A-61-211079 , JP-A-62-146678 , JP-A-62-146680 , JP-A-62-146679 , JP-A-62-282885 , JP-A-62-262047 , JP-A-63-051174 , JP-A-63-89877 , JP-A-63-88380 , JP-A-66-88381 , JP-A-63-113536 , JP-A-63-163351 , JP-A-63-203372 , JP-A-63-224989 , JP-A-63-251282 , JP-A-63-267594 , JP-A-63-182484 , JP-A-1-239282 , JP-A-2-262654 , JP-A-2-71262 , JP-A-3-121449 , JP-A-291685 , JP-A-4-291684 , JP-A-5-61166 , JP-A-5-119449 , JP-A-5-188687 , JP-A-5-188686 , JP-A-5-110490 , JP-A-5-1108437 , JP-A-5-170361 , JP-B-48-43295 , JP-B-48-33212 , US-Patente 4,814262 und 4,980,275 .
Jedes der oben als andere Bestandteile beschriebenen Additive kann allein oder in Kombination von zwei oder mehr verwendet werden. Diese anderen Bestandteile werden in der Form einer Lösung in Wasser, als Dispersion, Polymerdispersion, Emulsion, Öltröpfchen oder als Mikroeinkapselung verwendet.
Die Zugabemenge der anderen Bestandteile zu einem Tintenstrahlaufnahmeblatt liegt vorzugsweise im Bereich von 0,01 bis 10 g/m².
Um die Dispersionsfähigkeit der anorganischen Feinpartikel zu verbessern, können die anorganischen Feinpartikel einer oberflächenbedeckenden Behandlung mit einem Silan-Kupplungsmittel unterworfen werden. Es ist bevorzugt, dass das Silan-Kupplungsmittel neben dem Teil zur Kupplungsbehandlung einer organische funktionelle Gruppe aufweist (z. B. eine Vinyl-Gruppe, eine Aminogruppe (eine primäre, sekundäre oder tertiäre Aminogruppe, eine quaternäre Ammoniumsalz-Gruppe), eine Epoxygruppe, eine Mercaptogruppe, eine Chlor-Gruppe, eine Alkylgruppe, eine Phenylgruppe oder eine Ester-Gruppe).
In der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass die Beschichtungslösung für eine Färbemittelaufnahmeschicht ein Tensid enthält. Als Tensid kann irgendeines von kationischen, anionischen, nichtionischen, ampholytischen, Fluor- und Silicontensiden verwendet werden.
Beispiele der nichtionischen Tenside beinhalten Polyoxyalkylenalkylether und Polyoxyalkylenalkylphenylether (z. B. Diethylenglycolmonoethylether, Diethylenglycoldiethylether, Polyoxyethylenlaurylether, Polyoxyethylenstearylether und Polyoxyethylennonylphenylether), Oxyethylen-Oxypropylen-Blockcopolymer, Sorbitanfettsäureester (z. B. Sorbitanmonolaurat, Sorbitanmooleat und Sorbitantrioleat), Polyoxyethylensorbitanfettsäureester (z. B. Polyoxyethylensorbitanmonolaurat, Polyoxyethylensorbitanmonooleat und Polyoxyethylensorbitantrioleat), Polyoxyethylensorbitbettsäureester (z. B. Polyoxyethylensorbittetraoleat) Glycerinfettsäureester (z. B. Glycerinmonooleat), Polyoxyethylenglycerinfettsäureester (z. B. Polyoxyethylenglycerinmonostearat und Polyoxyethylenglycerinmonooleat), Polyethylenfettsäureester (z. B. Polyethylenglycolmonolaurat und Polyethylenglycolmonooleat), Polyoxyethylenalkylamin, Acetylenglycole (z. B. 2,4,7,9-Tetramethyl-5-decin-4,7-diol und Ethylenoxid-Addukte von Diol, Propylenoxid-Addukte), und Polyoxyalkylenalkylether werden bevorzugt verwendet. Das nichtionische Tensid kann in der ersten Beschichtungslösung und der zweiten Beschichtungslösung verwendet werden. Weiterhin können die nichtionischen Tenside allein verwendet werden, oder zwei oder mehr von ihnen können in Kombination verwendet werden.
Beispiele der ampholytischen Tenside beinhalten Tenside vom Aminosäure-Typ, Carboxyammoniumbetain-Typ, Sulfonammoniumbeatin-Typ, Ammoniumsulfatbetain-Typ, und Imidazliumbetain-Typ, und die Verbindungen, die z. B. in US-Patent 3,843,368 , JP-A-59-49535 , JP-A-63-236546 , JP-A-5-303205 , JP-A-8-262742 , JP-A-10-282619 , japanisches Patent Nr. 2514194 , 2759795 und JP-A-2000-351269 offenbart sind, können bevorzugt verwendet werden. Von den obigen ampholytischen Tensiden sind Tenside vom Aminosäure-Typ, Carboxyammoniumbetain-Typ und Sulfonammoniumbetain-Typ bevorzugt. Die ampholytischen Tenside können allein verwendet werden, oder zwei oder mehr von ihnen können in Kombination verwendet werden.
Beispiele der anionischen Tenside beinhalten Fettsäuresalze (z. B. Natriumstearat und Kaliumoleat), Alkylsulfate (z. B. Natriumlaurylsulfat und Triethanolaminlaurylsulfat), Sulfonate (z. B. Natriumdodecylbenzolsulfonat), Alkylsufosuccinat (z. B. Natriumdioctylsulfosuccinat), Alkyldiphenyletherdisulfonat und Alkylphosphat.
Beispiele der kationischen Tenside beinhalten Alkylaminsalze, quaternäre Ammoniumsalze, Pyridiniumsalze und Imidazoliumsalze.
Beispiele der Fluortenside beinhalten Verbindungen, die durch Zwischenstufen mit einer Perfluoralkyl-Gruppe durch das Verfahren der elektrolytischen Fluorierung, Telomerisierung oder Oligomerisierung erhalten werden.
Zum Beispiel werden Perfluoralkylsulfonat, Perfluoralkylcarboxylat, Perfluoralkylethylenoxid-Addukte, Perfluoralkyltrialkylammoniumsalz, Perfluoralkylgruppenhaltige Oligomere und Perfluoralkylphosphat als Fluortenside beispielhaft genannt.
Als Silicontenside sind Siliconöle bevorzugt, die mit einer organischen Gruppe modifiziert sind, und sie können eine Struktur, in der die Seitenkette der Siloxanstruktur mit einer organischen Gruppe modifiziert ist, die Struktur, in der beide Endgruppen modifiziert sind, und die Struktur, in der eine Endgruppe modifiziert ist, annehmen. Als Beispiele der Modifikationen durch eine organische Gruppe werden beispielhaft Aminomodifikation, Polyethylenpolifikation, Epoxymodifikation, Carboxylmodifikation, Carbinolmodifikation, Alkylmodifikation, Aralkylmodifikation, Phenolmodifikation und Fluormodifikation genannt.
Die in der Erfindung verwendete Menge des Tensids beträgt vorzugsweise 0,001 bis 2,0% der Beschichtungslösung für eine Färbemittelaufnahmeschicht, und stärker bevorzugt von 0,01 bis 1,0%. Wenn zwei oder mehr Beschichtungslösungen zur Erzeugung einer Färbemittelaufnahmeschicht verwendet werden, wird vorzugsweise ein Tensid zu jeder Schicht zugegeben.
In der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass eine Färbemittelaufnahmeschicht ein hochsiedendes organisches Lösungsmittel enthält, um der Wellenbildung vorzubeugen. Das hochsiedende organische Lösungsmittel ist eine organische Verbindung, die einen Siedepunkt von 150°C oder höher bei Normaldruck besitzt und ist eine wasserlösliche oder hydrophobe Verbindung. Das hochsiedende organische Lösungsmittel kann bei Raumtemperatur flüssig oder fest sein, und es kann eine Verbindung mit einem hohen Molekulargewicht oder eine Verbindung mit einem niedrigen Molekulargewicht sein.
Konkrete Beispiele der hochsiedenden organischen Lösungsmittel beinhalten aromatische Carbonsäureester (z. B. Dibutylphthalat, Diphenylphthalat und Phenylbenzoat), aliphatische Carbonsäureester (z. B. Dioctyladipat, Dibutylsebacat, Methylstearat, Dibutylmaleat, Dibutylfumarat und Triethylacetylcitrat), Phosphorsäureester (z. B. Trioctylphosphat und Tricresylphosphat), Epoxys (z. B. epoxidiertes Sojaöl, epoxidiertes Fettsäuremethyl), Alkohole (z. B. Stearylalkohol, Ethylenglycol, Propylenglycol, Diethylenglycol, Triethylenglycol, Glycerin, Diethylenglycolmonobutylether (DEGMBE), Triethylenglycolmonobutylether, Glycerinmonomethylether, 1,2,3-Butantriol, 1,2,4-Butantriol, 1,2,4-Pentantriol, 1,2,6-Hexantriol, Thioglycerin, Triethanolamin und Polyethylenglycol), Pflanzenöle (z. B. Sojaöl und Sonnenblumenöl) und höhere aliphatische Carbonsäuren (z. B. Linolsäure und Ölsäure).
Träger:
Als Träger für ein Tintenstrahlaufnahmeblatt können in der Erfindung sowohl transparente Träger, die transparente Materialien wie Kunststoffe umfassen, und deckende Träger, die deckende Materialien umfassen, wie Papier, verwendet werden. Um die Transparenz einer Färbemittelaufnahmeschicht am besten auszunutzen, ist es bevorzugt, transparente Träger oder hochglänzende deckende Träger zu verwenden.
Als Materialien, die für die transparenten Träger verwendet werden können, werden vorzugsweise Materialien verwendet, die transparent sind und Eigenschaften aufweisen, dass sie Strahlungswärme widerstehen können, wenn sie in HOP oder Rücklicht-Displays verwendet werden. Insbesondere werden als solche Materialien Polyethylenterephthalat (PET); Polysulfon, Polyphenylenoxid, Polyimid, Polycarbonat und Polyamid beispielhaft genannt. Polyester sind von diesen Materialien bevorzugt, und Polyethylenterephthalat ist besonders bevorzugt.
Die Dicke des transparenten Trägers ist nicht besonders beschränkt, jedoch ist eine Dicke von 50 bis 200 μm angesichts der leichten Handhabbarkeit bevorzugt.
Es ist bevorzugt, dass ein hochglänzender deckender Träger einen Glanz von 40 oder höher auf der Oberfläche aufweist, auf der eine Färbemittelaufnahmeschicht vorgesehen wird. Der Glanz ist ein Wert, der durch die Messung gemäß dem Verfahren, das in JIS P-8142 beschrieben ist (das Testverfahren mit 75° Betrachtungswinkel des Glanzes von Papier und Karton) erhalten wird. Insbesondere werden die folgenden Träger beispielhaft genannt.
Als solche Träger werden beispielhaft hochglänzende Papierträger, z. B. Kunstpapier, beschichtetes Papier, gussbeschichtetes Papier und Barytapapier, das als Träger für die Silbersalzphotographie verwendet wird; Polyester, z. B. Polyethylenterephthalat (PET); Celluloseester, z. B. Nitrocellulose, Celluloseacetat und Celluloseacetatbutyrat; hochglänzende Folien, die durch Zugeben eines weißen Pigments zu einer Kunststofffolie erhalten werden, um es deckend zu gestalten (Oberflächen können kalandriert sein), z. B. Polysulfon, Polyphenylenoxid, Polyimid, Polycarbonat und Polyamid; und Träger, die durch Vorsehen einer Polyolefin-Beschichtungsschicht auf der Oberfläche von jedem der obigen verschiedenen Papierträger erhalten werden, die ein oder kein weißes Pigment enthält, die transparenten Träger oder hochglänzenden Folien, die ein weißes Pigment enthalten, genannt.
Es können auch Weißpigment-haltige expandierte Polyesterfolien (z. B. expandiertes PET, gebildet durch Zugeben von Polyolefin-Feinpartikeln und Strecken, um hierdurch Hohlräume zu erzeugen) bevorzugt verwendet werden.
Die Dicke des deckenden Trägers ist auch nicht besonders beschränkt, jedoch ist wegen der leichten Handhabbarkeit eine Dicke von 50 bis 300 μm bevorzugt.
Die Oberflächen der obigen Träger können einer Korona-Entladungsbehandlung, Glimmentladungsbehandlung, Flammenbehandlung oder Ultraviolett-Bestrahlungsbehandlung zur Verbesserung der Anfeuchtbarkeit und der Adhäsion unterzogen werden.
Das Basispapier zur Verwendung in dem obigen harzbeschichteten Papier wird im Detail unten beschrieben.
Das Basispapier umfasst Holzzellstoff als Hauptbestandteil, und Papier wird unter Verwendung von synthetischem Zellstoff, z. B. Polypropylen, oder synthetischen Fasern, z. B. Nylon und Polyester, zusätzlich zu dem Holzzellstoff, falls notwendig, hergestellt. Als der obige Holzzellstoff kann irgendeines von LBKP, LBSP, NBKP, NBSP, LDP, NDP, LUKP und NUKP verwendet werden, jedoch ist es bevorzugt, dass LBKP, NBSP, LBSP, NDP und LDP, in denen kurze Fasern vorherrschen, in einer größeren Menge verwendet werden.
Jedoch beträgt der Anteil von LBSP und/oder LDP vorzugsweise von 10 bis 70 Gew.-%.
Als synthetischer Zellstoff wird vorzugsweise chemischer Zellstoff, der weniger Verunreinigungen enthält (z. B. Sulfatzellstoff oder Sulfitzellstoff) bevorzugt verwendet, und Zellstoff, der gebleicht wurde, um die Helligkeit zu erhöhen, ist auch nützlich.
Basispapier kann willkürlich Schlichtmittel enthalten, z. B. höhere Fettsäure und Alkylketendimer, weiße Pigmente, z. B. Calciumcarbonat, Talk und Titanoxid, die Papierstärke intensivierende Mittel, z. B. Stärke, Polyacrylamid und Polyvinylalkohol, fluoreszierende Aufheller, den Feuchtigkeitsgehalt beibehaltende Mittel, z. B. Polyethylenglycol, Dispergiermittel und Weichmacher, z. B. quaternäres Ammonium.
Der Freeness-Wert des Zellstoffes zur Verwendung bei der Papierherstellung beträgt vorzugsweise von 200 bis 500 ml gemäß der Regulation von CSF, und die Faserlänge nach dem Schlagen in der Summe der Gew.-%e eines 42-mesh-Rückstandes und eines 24-mesh-Rückstandes beträgt vorzugsweise von 30 bis 70 Gew.-% gemäß der Vorgabe von JIS 2-8207. Die Gew.-% eines 4-mesh-Rückstandes beträgt vorzugsweise 20 Gew.-% oder weniger.
Das Gewicht des Basispapieres beträgt vorzugsweise von 30 bis 250 g, und insbesondere bevorzugt von 50 bis 200 g. Die Dicke des Basispapiers beträgt vorzugsweise 40 bis 250 μm. Basispapier kann einer Kalandrierbehandlung während oder nach dem Papierherstellen unterworfen werden, um dem Basispapier hohe Glattheit zu verleihen. Die Massendichte (bulk densitiy) des Basispapiers beträgt im allgemeinen von 0,7 bis 1,2 g/m² (JIS-P-8118).
Die Steifheit des Basispapiers ist von 20 bis 200 g unter der Bedingung die durch JIS P-8143 reguliert wird.
Es können Oberflächenschlichtmittel auf die Oberfläche des Basispapiers aufgetragen werden, und es können die gleichen Oberflächenschlichtmittel verwendet werden, die zu dem obigen Basispapier zugegeben werden können.
Der pH-Wert des Basispapiers beträgt vorzugsweise von 5 bis 9, wenn er mittels Heißwasserextraktion, die durch JIS P-8113 reguliert wird, gemessen wird.
Auf die Vorderseiten- und Rückseitenoberflächen des Basispapiers zu beschichtendes Polyethylen ist hauptsächlich Polyethylen niedriger Dichte (LDPE) und/oder Polyethylen hoher Dichte (HDPE), jedoch können auch LLDPE und Polypropylen teilweise verwendet werden.
Wie es bei photographischem Papier weitverbreitet durchgeführt wird, ist es bevorzugt, dass Titanoxid vom Rutil- oder Anatase-Typ, ein fluoreszierender Aufheller und Ultramarin zu dem Polyethylen einer Polyethylenschicht zugegeben wird, die auf der Seite eines Trägers vorgesehen ist, auf der eine Färbemittelaufnahmeschicht gebildet wird, um die Deckkraft, die Helligkeit und den Farbton zu verbessern. Die Menge des Titanoxids beträgt im allgemeinen vorzugsweise von 3 bis 20 Gew.-% des Polyethylens, und stärker bevorzugt von 4 bis 13 Gew.-%. Die Dicke der Polyethylenschicht ist nicht besonders beschränkt, jedoch beträgt die Dicke von sowohl der Vorder- als auch der Rückseitenoberflächenschicht vorzugsweise von 10 bis 50 μm. Weiterhin kann eine Grundierungsschicht auf der Polyethylenschicht vorgesehen werden, um der Polyethylenschicht Adhäsionseigenschaften mit der Färbemittelaufnahmeschicht zu verleihen. Für die Grundierungsschicht können wasserlösliches Polyester, Gelatine und PVA bevorzugt verwendet werden. Die Dicke der Grundierungsschicht beträgt vorzugsweise von 0,01 bis 5 μm.
Ein Polyethylen-beschichtetes Papier kann als Glanzpapier verwendet werden, oder es kann als ein mattes Papier oder ein Papier mit einem Seidenfinish verwendet werden, ähnlich zu allgemeinem Photographiepapier, das durch Prägen erhalten wird, wenn Polyethylen schmelzextrudiert und auf die Oberfläche des Basispapiers beschichtet wird.
Eine Rückseitenüberzugsschicht kann auf einem Träger vorgesehen werden, und weiße Pigmente, wässrige Bindemittel und andere Bestandteile werden als Bestandteile, die zu der Rückseitenüberzugsschicht zugegeben werden können, beispielhaft genannt.
Beispiele der weißen Pigmente, welche zu der Rückseitenüberzugsschicht zugegeben werden, beinhalten anorganische weiße Pigment, z. B. ausgefälltes Calciumcarbonat, schweres Calciumcarbonat, Kaolin, Talk, Calciumsulfat, Bariumsulfat, Titandioxid, Zinkoxid, Zinksulfid, Zinkcarbonat, Satinweiß, Aluminiumsilicat, Kieselgur, Calciumsilicat, Magnesiumsilicat, synthetisches amorphes Silica, kolloidales Silica, kolloidales Aluminiumoxid, Pseudo-Boehmit, Aluminiumhydroxid, Aluminium, Lithopon, Zeolith, hydriertes Halloysit, Magnesiumcarbonat und Magnesiumhydroxid, und organische weiße Pigmente, z. B. Kunststoffpigmente der Styrolserie, Kunststoffpigmente der Acrylserie, Polyethylen, Mikrokapseln, Harnstoffharze und Melaminharze.
Als in der Rückseitenüberzugsschicht verwendete wässrige Bindemittel werden wasserlösliche Hochpolymere, z. B. Styrol-Maleat-Copolymer, Styrol-Acrylat-Copolymer, Polyvinylalkohol, Silanol-modifizierter Polyvinylalkohol, Stärke, kationische Stärke, Casein, Gelatine, Carboxymethylcellulose, Hydroxyethylcellulose, und Polyvinylpyrrolidon, und wasserdispergierbare Hochpolymere, z. B. Styrol-Butadien-Latex und acrylische Emulsion, beispielhaft genannt.
Als andere Bestandteile, die zu der Rückseitenüberzugsschicht zugegeben werden, können Entschäummittel, Schauminhibitoren, Farbstoffe, fluoreszierende Aufheller, Antiseptika und Wasserfestigkeit verleihende Mittel beispielhaft genannt werden.
Herstellung des Blattes zum Tintenstrahlaufzeichnen
Die Färbemittelaufnahmeschicht des Tintenstrahlaufnahmeblattes wird vorzugsweise durch das Verfahren gebildet, (Nass-auf-Nass-Beschichtungsverfahren), in dem eine erste Beschichtungslösung, die zumindest Feinpartikel und ein wasserlösliches Harz enthält (im nachfolgenden manchmal als "Beschichtungslösung (A)" bezeichnet), auf die Oberfläche eines Trägers beschichtet wird, und dann eine zweite Beschichtungsflüssigkeit, die zumindest ein Beizmittel enthält und einen pH-Wert von 8 oder mehr aufweist (im nachfolgenden manchmal als "Beschichtungslösung (B)" bezeichnet) (1) simultan mit der Beschichtung der ersten Beschichtungslösung oder (2) inmitten des Trocknens der Beschichtungsschicht, die durch Beschichten der ersten Beschichtungslösung gebildet ist, und bevor die Beschichtungsschicht eine sinkende Trocknungsgeschwindigkeit aufweist, beschichtet wird, und die Beschichtungsschicht, die mit der zweiten Beschichtungsflüssigkeit beschichtet ist, durch Vernetzen gehärtet werden.
Das Vorsehen einer Färbemittelaufnahmeschicht, die durch Vernetzen gehärtet ist, ist angesichts der Verbesserung der Tintenabsorption und der Vorbeugung von Filmrissen bevorzugt.
Gemäß dem obigen Herstellungsverfahren ist das Färbematerial des Tintenstrahls ausreichend gebeizt und die Wasserfestigkeit von Buchstaben und Bildern nach dem Drucken ist verbessert, da das Beizmittel in der Nähe der Oberfläche der Färbemittelaufnahmeschicht vorhanden ist. Ein Teil des Beizmittels kann in einer Beschichtungslösung (A) enthalten sein und diesem Fall können die Beizmittel in der Beschichtungslösung (A) und der Beschichtungslösung (B) die gleichen oder unterschiedlich sein.
Erfindungsgemäß kann eine Beschichtungslösung zum Erzeugen einer Färbemittelaufnahmeschicht, die zumindest Feinpartikel (z. B. Gasphasenverfahrensilica) und ein wasserlösliches Harz (z. B. Polyvinylalkohol) enthält (Beschichtungslösung (A)), zum Beispiel wie folgt hergestellt werden. Das heißt:
Die Beschichtungslösung (A) kann durch Zugeben von Feinpartikeln von Gasphasenverfahrensilica und eines Dispersionsmittels zu Wasser (z. B. 10 bis 20 Gew.-% Silica-Feinpartikel in Wasser), Dispergieren der Feinpartikel und des Dispersionsmittels mit einer Hochgeschwindigkeits-Nass-Kolloidmühle (z. B. "Clearmix", hergestellt von M Technique Co., Ltd.) bei einer hohen Geschwindigkeit von 10 000 U/min (vorzugsweise von 5000 bis 20 000 U/min) über 20 Minuten (vorzugsweise von 10 bis 30 Minuten), Zugeben eines Vernetzungsmittels (einer Bor-Verbindung) und einer wässrigen Lösung eines Polyvinylalkohols (PVA) (so dass zum Beispiel das Gewicht des PVAs zu 1/3 der Feinpartikel des Gasphasenverfahrens Silica wird) hergestellt werden, und wenn das erfindungsgemäße Betaintensid zu der Beschichtungslösung für eine Färbemittelaufnahmeschicht zugegeben wird, wird das Betaintensid zugegeben, und dann wird die Mischung unter den gleichen Rotationsbedingungen wie oben dispergiert. Die erhaltene Beschichtungslösung ist in einem homogenen Solzustand. Die Beschichtungslösung wird auf einen Träger gemäß dem folgenden Beschichtungsverfahren beschichtet und getrocknet, somit kann eine poröse Färbemittelaufnahmeschicht mit einer dreidimensionalen Struktur gebildet werden.
Weiterhin kann eine Wasserdispersion, die Gasphasenverfahrensilica und ein Dispersionsmittel umfasst, durch vorheriges Zubereiten einer Wasserdispersionslösung von Gasphasenverfahrensilica und Zugeben der Wasserdispersionslösung zu einer wässrigen Lösung eines Dispersionsmittels durchgeführt werden, oder eine wässrige Lösung eines Dispersionsmittels kann zu einer Wasserdispersionslösung von Gasphasenverfahrensilica zugegeben werden, oder sie können simultan gemischt werden. Anstelle einer Wasserdispersionslösung von Gasphasenprozesssilica kann pulverförmiges Gasphasenprozesssilica zu einer wässrigen Lösung eines Dispersionsmittels zugegeben werden.
Nach dem Mischen des Gasphasenverfahrensilicas und des Dispersionsmittels wird die Mischung mittels eines Dispersers fein gestaltet, somit kann eine Wasserdispersionslösung mit einer mittleren Partikelgröße von 50 bis 300 nm erhalten werden. Als Disperser zum Erhalt der Wasserdispersionslösung können verschiedene wohlbekannte Disperser, z. B. ein Hochgeschwindigkeitsdisperser, mittleren Rührtyp (eine Kugelmühle und eine Sandmühle), ein Ultraschalldisperser, ein Kolloidmühlen-Disperser und ein Hochdruckdisperser verwendet werden, jedoch ist es bevorzugt, einen Disperser vom Rührtyp, einen Kolloidmühlen-Disperser oder einen Hochdruckdisperser angesichts der effektiven Durchführung der Dispersion von gebildeten klumpigen Feinpartikeln zu verwenden.
Als Lösungsmittel für jeden Prozess können Wasser, organische Lösungsmittel und gemischte Lösungsmittel hiervon verwendet werden. Beispiele der organischen Lösungsmittel zur Verwendung in dieser Beschichtung beinhalten Alkohole, z. B. Methanol, Ethanol, n-Propanol, i-Propanol und Methoxypropanol, Ketone, z. B. Aceton und Methylethylketon, Tetrahydrofuran, Acetonitril, Ethylacetat und Toluol.
Als die obigen Dispersionsmittel können kationische Polymere verwendet werden, und die Beispiele der Beizmittel, die oben beschrieben sind, können als kationische Polymere verwendet werden. Es werden auch bevorzugt Silan-Kupplungsmittel als Dispersionsmittel verwendet.
Die Zugabemenge des Dispersionsmittels zu den Feinpartikeln beträgt vorzugsweise von 0,1 bis 30%, und stärker bevorzugt von 1 bis 10%.
Die Beschichtungslösung für eine Färbemittelaufnahmeschicht kann durch wohlbekannte Beschichtungsverfahren beschichtet werden, z. B. können eine Extrusionsdüsenbeschichtung, eine Luftmesserbeschichtung, Rakelstreichen, Rollrakelstreichen, Messerstreichen, Druckstreichen (squeeze coater), Gegenlaufwalzenstreichen und Stabstreichen verwendet werden.
Simultan mit oder nach dem Beschichten der Beschichtungslösung für eine Färbemittelaufnahmeschicht (Beschichtungslösung (A)) wird die Beschichtungslösung (B) aufgetragen, jedoch kann die Beschichtungslösung (B) beschichtet werden bevor die Beschichtungsschicht eine fallende Trocknungsgeschwindigkeit zeigt. Das heißt, eine Färbemittelaufnahmeschicht wird vorzugsweise durch Einführen eines Beizmittels in die Schicht nach der Beschichtung der Beschichtungslösung für die Färbemittelaufnahmeschicht (Beschichtungslösung (A)), während die Beschichtungsschicht eine konstante Trocknungsgeschwindigkeit zeigt, hergestellt.
Der Ausdruck "bevor die Beschichtungsschicht eine fallende Trocknungsgeschwindigkeit zeigt" bezeichnet im allgemeinen ein Intervall von mehreren Minuten unmittelbar nach der Beschichtung der Beschichtungslösung für die Färbemittelaufnahmeschicht, und während dieser Zeitspanne wird ein Phänomen beobachtet, dass der Gehalt des Lösungsmittels (ein Dispersionsmedium) in einer Beschichtungsschicht sich proportional zur Zeit verringert, d. h. während dieser Zeitspanne eine "konstante Trocknungsgeschwindigkeit" aufzeigt. Bezüglich der Zeit, in der eine "konstante Trocknungsgeschwindigkeit" gezeigt wird, kann auf Kagaku Kogaku Binran (Chemical Engineering Handbook), S. 707 bis 712, Maruzen Co. (25. Okt. 1980) Bezug genommen werden.
Wie oben beschrieben, wird die Beschichtungsschicht nach dem Beschichten der ersten Beschichtungslösung getrocknet, bis die Beschichtungsschicht eine verringerte Trocknungsgeschwindigkeit zeigt, im allgemeinen bei 50 bis 180°C für 0,5 bis 10 Minuten, und vorzugsweise von 0,5 bis 5 Minuten. Die Trocknungszeit verändert sich natürlich in Abhängigkeit von der Beschichtungsmenge, jedoch ist der obige Bereich allgemein bevorzugt.
Als Verfahren, die angewendet werden können, bevor die erste Beschichtungsschicht eine fallende Trocknungsgeschwindigkeit aufweist, können beispielhaft (1) ein Verfahren der weiteren Beschichtung, auf die Beschichtungsschicht, der Beschichtungslösung (B), (2) ein Verfahren, in dem die Beschichtungslösung (B) gesprüht wird und (3) ein Verfahren, in dem der Träger mit der Beschichtungsschicht in die Beschichtungslösung (B) eingetaucht wird, genannt werden.
In dem obigen Verfahren (1) kann die Beschichtungslösung (B) durch wohlbekannte Beschichtungsverfahren beschichtet werden, z. B. können Vorhangfließbeschichten, Extrusionsdüsenbeschichten, Luftmesserstreichen, Rakelstreichen, Stabstreichen, Messerstreichen, Druckstreichen, Gegenlaufwalzenstreichen und Rollrakelstreichen verwendet werden. Jedoch ist es bevorzugt, ein Verfahren zu verwenden, in dem ein Beschichter nicht in direktem Kontakt mit der bereits beschichteten ersten Beschichtungsschicht kommt, wie ein Extrusionsdüsenbeschichten, ein Vorhangfließbeschichten und ein Rollrakelstreichen.
Nachdem die Beizmittellösung (Beschichtungslösung (B)) beschichtet worden ist, werden Trocknen und Härten durch Erwärmen bei im allgemeinen 40 bis 180°C für 0,5 bis 30 Minuten, und vorzugsweise bei 40 bis 150°C für 1 bis 20 Minuten durchgeführt.
Weiterhin kann, wenn die Beizmittellösung (Beschichtungslösung (B)) simultan mit der Beschichtung der Beschichtungslösung für eine Färbemittelaufnahmeschicht (Beschichtungslösung (A)) beschichtet wird, eine Färbemittelaufnahmeschicht durch simultanes Beschichten (Multischichtbeschichten) der Beschichtungslösung für die Färbemittelaufnahmeschicht (Beschichtungslösung (A)) und der Beizmittellösung (Beschichtungslösung (B)) auf den Träger, so dass die Beschichtungslösung für die Färbemittelaufnahmeschicht (Beschichtungslösung (A)) in Kontakt mit dem Träger kommt, und dann Trocknen und Härten gebildet werden.
Das simultane Beschichten (Multischichtbeschichten) kann durch ein Beschichtungsverfahren unter Verwendung von z. B. einem Extrusionsdüsenbeschichter oder einem Vorhangfliessbeschichter durchgeführt werden. Nach dem simultanen Beschichten wird die Beschichtungsschicht im allgemeinen bei 40 bis 150°C für 0,5 bis 10 Minuten, und vorzugsweise bei 40 bis 100°C für 0,5 bis 5 Minuten getrocknet.
Wenn das simultane Beschichten (Multischichtbeschichten) z. B. mit Extrusionsdüsenbeschichter durchgeführt wird, werden zwei Beschichtungslösungen zur gleichen Zeit ausgelassen, durch die Auslassöffnung des Extrusionsdüsenbeschichters zu einer Multischicht geformt, d. h. bevor sie auf dem Träger beschichtet werden, und zwei Beschichtungslösungen werden auf den Träger in diesem Zustand beschichtet. Weil die Beschichtungslösungen für zwei Schichten, die vor dem Beschichten multigeschichtet sind, bereits eine Vernetzungsreaktion an der Schnittstelle der zwei Lösungen eingehen können, wenn sie auf den Träger übertragen werden, neigen zwei auszulassende Lösungen dazu, durch die Auslassöffnung des Extrusionsdüsenbeschichters vermischt und verfestigt (tackified) zu werden, und manchmal wird die Beschichtungsoperation behindert. Dementsprechend ist es bevorzugt, wenn simultanes Beschichten wie oben durchgeführt wird, eine Dreifachschichtbeschichtung durch Zwischenlagern einer Beschichtungslösung für eine Barrierenschicht (eine Beschichtungslösung für eine Zwischenschicht) zwischen die Beschichtungslösung für die Färbemittelaufnahmeschicht (Beschichtungslösung (A)) und die Beizmittellösung (Beschichtungslösung (B)) durchzuführen.
Die Beschichtungslösung für die Barrierenschicht kann ohne Beschränkung ausgewählt werden. Zum Beispiel kann eine wässrige Lösung, die eine Spur eines wasserlöslichen Harzes und Wasser enthält, als Beschichtungslösung für die Barrierenschicht verwendet werden. Das wasserlösliche Harz wird unter Berücksichtigung der Beschichtungseigenschaften zum Zwecke eines Klebemittels (tackifier) verwendet, und Polymere, z. B. Harze der Celluloseserien (z. B. Hydroxypropylmethylcellulose, Methylcellulose und Hydroxyethylmethylcellulose), Polyvinylpyrrolidon und Gelatine werden beispielhaft genannt. Das Beizmittel kann zu der Barrierenschicht zugegeben werden.
Nachdem eine Färbemittelaufnahmeschicht auf dem Träger gebildet ist, können die Oberflächenglattheit, der Glanz, die Transparenz und die Filmstärke der Färbemittelaufnahmeschicht durch z. B. Kalandrieren der Färbemittelaufnahmeschicht unter Verwendung eines Kalanders und Glanzkalanders und Durchführen durch Andruckwalzen mit Erwärmen unter Druck verbessert werden. Jedoch verursacht das Kalandern manchmal eine Verringerung des Hohlraumanteiles (d. h., es gibt Fälle, in denen sich die Tintenabsorption verringert), daher ist es notwendig, Bedingungen auszuwählen, die zu einer geringeren Verringerung des Hohlraumanteils führen.
Die Walzentemperatur beim Kalandrieren beträgt vorzugsweise 30 bis 150°C, und stärker bevorzugt 40 bis 100°C.
Der Lineardruck zwischen Walzen beim Kalandrieren beträgt vorzugsweise 50 bis 400 kg/cm, und stärker bevorzugt 100 bis 200 kg/cm.
Da es notwendig ist, dass eine Färbemittelaufnahmeschicht eine ausreichende Tintenabsorptionskapazität aufweist, die in der Lage ist, alle Tröpfchen im Falle des Tintenstrahlaufnehmens zu absorbieren, muss die Schichtdicke in Abhängigkeit vom Hohlraumanteil in der Schicht bestimmt werden. Zum Beispiel muss, wenn die Tintenmenge 8 nl/mm² und der Hohlraumanteil 60% beträgt, die Schichtdicke 15 μm oder höher sein.
Unter Berücksichtigung diese Punktes beträgt die Schichtdicke einer Färbemittelaufnahmeschicht im Falle des Tintenstrahlaufnehmens vorzugsweise von 10 bis 50 μm.
Der Porendurchmesser einer Färbemittelaufnahmeschicht beträgt vorzugsweise von 0,005 bis 0,030 μm und stärker bevorzugt von 0,01 bis 0,25 μm, als mittlerer Durchmesser (Mediandurchmesser).
Der Hohlraumanteil und der Mediandurchmesser der Poren kann mit einem Quecksilberporosimeter (Pore Sizer-9320-PC2, Handelsbezeichnung, hergestellt von Shimadzu Corporation) gemessen werden.
Es ist bevorzugt, dass eine Färbemittelaufnahmeschicht eine sehr gute Transparenz besitzt. Als Kriterium der Transparenz beträgt der Trübungswert einer Färbemittelaufnahmeschicht, die auf einen transparenten Träger gebildet ist, vorzugsweise 30% oder weniger, und stärker bevorzugt 20% oder weniger.
Der Trübungswert kann mit einem Trübungsmesser (HGM-2DP, hergestellt von Suga Test Instruments Co., Ltd.) gemessen werden.
Zu einer Aufbauschicht (z. B. eine Färbemittelaufnahmeschicht oder eine Rückseitenüberzugsschicht) eines erfindungsgemäßen Tintenstrahlaufnahmeblatts kann eine Polymer-Feinpartikeldispersion zugegeben werden. Die Polymer-Feinpartikeldispersion wird verwendet, um die physikalischen Eigenschaften des Films, z. B. die Dimensionsstabilität, die Vermeidung von Wellenbildung, die Vermeidung von Adhäsion, die Vermeidung von Rissbildung des Films, zu verbessern. Polymer-Feinpartikeldispersionen sind in JP-A-62-245258 , JP-A-62-1316648 und JP-A-62-110066 offenbart. Wenn eine Polymer-Feinpartikeldispersion mit einer niedrigen Glasübergangstemperatur (40°C oder niedriger) zu Schichten zugegeben wird, die ein Beizmittel enthalten, kann vermieden werden, dass Rissbildung und Wellenbildung der Schichten auftritt. Wenn eine Polymer-Feinpartikeldispersion mit einer hohen Glasübergangstemperatur zu einer Rückseitenüberzugsschicht zugegeben wird, kann auch die Wellenbildung der Schicht vermieden werden.
Ein Tintenstrahlaufnahmeblatt kann auch durch die Verfahren hergestellt werden, die in JP-A-10-81064 , JP-A-10-119423 , JP-A-10-157277 , JP-A-217601 , JP-A-11-3484096 , JP-A-2001-138621 , JP-A-2000-43401 , JP-A-2000-211235 , JP-A-2000-309157 , JP-A-2001-96897 , JP-A-2001-138627 , JP-A-11-91242 , JP-A-8-2087 , JP-A-8-2090 , JP-A-8-2091 und JP-A-8-2093 offenbart sind.
Die Tinte und das Tintenset für die Tintenstrahlaufzeichnung, die konzentrierte Tintenzusammensetzung, das Verfahren zur Herstellung einer Tinte für die Tintenstrahlaufzeichnung und das Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren der vorliegenden Erfindung werden nachstehend im Detail beschrieben.
Als besonders bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann beispielhaft eine konzentrierte Tinte genannt werden, die hoch konzentriert ist, um das Volumen zu verringern, worin eine durch die Formel (1) dargestellte Verbindung enthalten ist, um die Konzentration des Farbstoffs und des Pigments in der Tinte zu erhöhen.
Wenn die vorliegende Erfindung auf eine konzentrierte Tinte angewandt wird, ist eine durch die Formel (1) dargestellte Verbindung in der konzentrierten Tinte in einer Menge von 0,001 bis 30 Gew.-%, bevorzugt 0,01 bis 10 Gew.-%, und stärker bevorzugt 0,1 bis 5 Gew.-%, enthalten, um hierdurch die Konzentration eines Farbstoffs und/oder eines Pigments zu erhöhen. Die Konzentration eines Farbstoffs und/oder eines Pigments in der konzentrierten Tinte beträgt 0,01 bis 50 Gew.-%, bevorzugt 0,1 bis 20 Gew.-%, und stärker bevorzugt 0,5 bis 20 Gew.-%.
Sogar wenn die Konzentration eines Farbstoffs und/oder Pigments hoch ist, wird die Stabilität der Tinte ohne Behinderungen bei der praktischen Verwendung durch die Gegenwart einer durch die Formel (1) dargestellten Verbindung beibehalten.
Zum Herstellen einer Tinte für die Tintenstrahlaufzeichnung in einem verwendbaren Zustand aus einer konzentrierten Tinte wird die konzentrierte Tinte verdünnt, so dass die Konzentration des Farbstoffs und/oder des Pigments die Dichte des Arbeitszustands erreicht. Wasser oder eine Flüssigkeit, die durch Ausschluss des Farbstoffs, des Pigments und einer oder mehrerer anderer Komponenten von der Tintenzusammensetzung erhalten wird, wird für die Verdünnung verwendet.
Die erfindungsgemäße Tinte für die Tintenstrahlaufzeichnung umfasst ein Färbemittel, das in Wasser oder einem organischen Lösungsmittel löslich ist, und das Färbemittel ist in einer Menge von bevorzugt 0,2 bis 20 Gew.-%, und stärker bevorzugt 0,5 bis 15 Gew.-%, enthalten. Wenn zwei Arten von Tinten mit dem gleichen Farbton und unterschiedlichen Farbdichten, z. B. helle Blaugrün-Tinte und Blaugrün-Tinte in Kombination in einem Tintenset verwendet werden, kann die gewichtsbezogene Farbstoffdichte der Tinte mit niedriger Dichte zur Tinte mit hoher Dichte von 1/20 bis 1/2, und bevorzugt von 1/10 bis 3/7, betragen.
Die Tinte zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung umfasst einen Farbstoff oder ein Pigment, dispergiert in Wasser oder einem organischen Lösungsmittel. Die Tinte ist bevorzugt eine wasserlösliche Tinte, die einen wasserlöslichen Farbstoff umfasst.
Gemäß dem Zweck und der Funktion von jeder Aufbautinte werden zum Einstellen des Farbtons eines Vollfarbbildes eine Art oder eine Vielzahl von Färbestoffen in der erfindungsgemäßen Tinte und dem Tintenset verwendet. Die verwendbaren Färbestoffe sind nachstehend gezeigt. In der Beschreibung der vorliegenden Erfindung wird der Ausdruck "Färbestoff" verwendet, wenn sowohl Farbstoffe als auch Pigmente gemeint sind und wenn es nicht notwendig ist, Farbstoffe von Pigmenten zu unterscheiden.
Als Beispiele von gelben Färbestoffen werden beispielhaft Aryl- oder Heterylazo-Färbestoffe, die als Kupplungskomponente, z. B. Phenole, Naphthole, Aniline, Pyrazolone, Pyridone oder aktive Methylenverbindungen vom offenkettigen Typ aufweisen; Azomethin-Färbestoffe, die als Kupplungskomponente, z. B. eine aktive Methylenverbindung vom offenkettigen Typ aufweisen; Methin-Färbestoffe, z. B. ein Benzyliden-Färbestoff und ein Monomethin-Oxonol-Färbestoff; und Chionon-Färbestoffe, z. B. ein Naphthochinon-Färbestoff und ein Anthrachinon-Färbestoff, genannt. Neben diesen Färbestoffen können beispielhaft Chinophthalon-Färbestoffe, Nitro-Nitroso-Färbestoffe, Acridin-Färbestoffe und Acridinon-Färbestoffe genannt werden. Diese Färbestoffe können Färbestoffe sein, die eine gelbe Farbe entwickeln, nachdem ein Teil des Chromophors dissoziiert ist. In solch einem Fall kann das Gegenkation ein anorganisches Kation, wie z. B. ein Alkalimetall und Ammonium, ein organisches Kation, wie z. B. Pyridinium und ein quaternäres Ammoniumsalz, oder ein Polymer-Kation, das diese Kationen als Teilstruktur aufweist, sein.
Als Beispiele von Magenta (Purpur)-Färbestoffen werden z. B. Aryl- und Heterylazo-Färbestoffe, die als Kupplungskomponente z. B. Phenole, Naphthole oder Aniline aufweisen; Azomethin-Färbestoffe, die als Kupplungskomponente z. B. Pyrazolone oder Pyrazolotriazole aufweisen; Methin-Färbestoffe, z. B. ein Aryliden-Färbestoff, ein Styryl-Färbestoff, ein Merocyanin-Färbestoff und ein Oxonol-Färbestoff, Carbonium-Färbestoffe, z. B. ein Diphenylmethan-Färbestoff, ein Trphenylmethan-Färbestoff und ein Xanthen-Färbestoff; Chinon-Färbestoffe, z. B. ein Naphthochinon-Färbestoff, ein Anthrachinon-Färbestoff und ein Anthrapyridon-Färbestoff; und kondensierte polyzyklische Färbestoffe, z. B. ein Dioxazin-Färbestoff, genannt. Diese Färbestoffe können Färbestoffe sein, die eine Magenta (Purpur)-Farbe entwickeln, nachdem ein Teil des Chromophors dissoziiert ist. In solch einem Fall kann das Gegenkation ein anorganisches Kation, wie z. B. ein Alkalimetall und Ammonium, ein organisches Kation, wie z. B. Pyridinium und ein quaternäres Ammoniumsalz, oder ein Polymerkation, das diese Kationen als Teilstruktur aufweist, sein.
Als Beispiele von Cyan(Blaugrün)-Färbestoffen werden Azomethin-Färbestoffe, z. B. ein Indoanilin-Färbestoff und ein Indophenol-Färbestoff; Polymethin-Färbestoffe, z. B. ein Cyanin-Färbestoff, ein Oxonol-Färbestoff und ein Merocyanin-Färbestäff; Carbonium-Färbestoffe, z. B. ein Diphenylmethan-Färbestoff, ein Triphenylmethan-Färbestoff und ein Xanthen-Färbestoff; Phthalocyanin-Färbestoffe; Anthrachinon-Färbestoffe; Aryl- und Heterylazo-Färbestoffe, die als Kupplungskomponente, z. B. Phenole, Naphthole oder Aniline aufweisen; und Indigo-Thioindigo-Färbestoffe beispielhaft genannt. Diese Färbestoffe können Färbestoffe sein, die eine Cyan(blaugrün)-Farbe entwickeln, nachdem ein Teil des Chromophors dissoziiert ist. In solch einem Fall kann das Gegenanion ein anorganisches Kation, wie z. B. ein Alkalimetall und Ammonium, ein organisches Kation, wie z. B. Pyridinium und ein quaternäres Ammoniumsalz, oder ein polymeres Kation, das dieses Kationen als Teilstruktur aufweist, sein.
Es kann auch ein schwarzer Färbestoff verwendet werden, wie z. B. Polyazo-Färbestoff.
Als wasserlösliche Farbstoffe können beispielhaft Direktfarbstoffe, saure Farbstoffe, Lebensmittelfarbstoffe, basische Farbstoffe und reaktive Farbstoffe genannt werden. Die bevorzugten Beispiele dieser Farbstoffe sind nachstehend gezeigt.
C. I. Direkt Rot 2, 4, 9, 23, 26, 31, 39, 62, 63, 72, 75, 76, 9, 80 81, 83, 84, 89, 92, 95, 111, 173, 184, 207, 211, 212, 214, 218, 21, 223, 224, 225, 226, 227, 232, 233, 240, 241, 242, 243, 247;
C. I. Direkt Violett 7, 9, 47, 48, 51, 66, 90, 93, 94, 95, 98, 100, 101;
C. I. Direkt Gelb 8, 9,11, 12, 27, 28, 29, 33, 35, 39, 41, 44, 50, 53, 58, 59, 68, 86, 87, 93, 95, 96, 98, 100, 106, 108, 109, 110, 130, 132, 142, 144, 161, 163;
C. I. Direkt Blau 1, 10, 15, 22, 25, 55, 67, 68, 71, 76, 77, 78, 80, 84, 86, 87, 90, 98, 106, 108, 109, 151, 156, 158, 159, 160, 168, 189, 192, 193, 194, 199, 200, 201, 202, 203, 207, 211, 213, 214, 216, 225, 229, 236, 237, 244, 248, 249, 251, 252, 264, 270, 280, 288, 289, 291;
C. I. Direkt Schwarz 9, 17, 19, 22, 32, 51, 56, 62, 69, 77, 80, 91, 94, 97, 108, 112, 113, 114, 117, 118, 121, 122, 125, 132, 146, 154, 166, 168, 173, 199;
C. I. saures Rot 35, 42, 52, 57, 62, 80, 82, 111, 114, 118, 119, 127, 128, 131, 143, 151, 154, 158, 249, 254, 257, 261, 263, 266, 289, 299, 301, 305, 336, 337, 361, 396, 397;
C. I. saures Violett 5, 34, 43, 47, 48, 90, 103, 126;
C. I. saures Gelb 17, 19, 23, 25, 39, 40, 42, 44, 49, 50, 61, 64, 76, 79, 110, 127, 135, 143, 151, 159, 169, 174, 190, 195, 196, 197, 199, 218, 219, 222, 227;
C. I. saures Blau 9, 25, 40, 41, 62, 72, 76, 78, 80, 92, 106, 112, 113, 120, 127:1, 129, 138, 143, 175, 181, 205, 207, 220, 221, 230, 232, 247, 258, 260, 264, 271, 277, 278, 279, 280, 288, 290, 326;
C. I. saures Schwarz 7, 24, 29, 48, 52:1, 172;
C. I. Reaktiv-Rot 3, 13, 17, 19, 21, 22, 23, 24, 29, 35, 37, 40, 41, 43, 45, 49, 55;
C. I. Reaktiv-Violett 1, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 16, 17, 22, 23, 24, 26, 27, 33, 34;
C. I. Reaktiv-Gelb 2, 3, 13, 14, 15, 17, 18, 23, 24, 25, 26, 27, 29, 35, 37, 41, 42;
C. I. Reaktiv-Blau 2, 3, 5, 8, 10, 13, 14, 15, 17, 18, 19, 21, 25, 26, 27, 28, 29, 38;
C. I. Reaktiv-Schwarz 4, 5, 8, 14, 21, 23, 26, 31, 32, 34;
C. I. basisches Rot 12, 13, 14, 15, 18, 22, 23, 24, 25, 27, 29, 35, 36, 38, 39, 45, 46;
C. I. basisches Violett 1, 2, 3, 7, 10, 15, 16, 20, 21, 25, 27, 28, 35, 37, 39, 40, 48;
C. I. basisches Gelb 1, 2, 4, 11, 13, 14, 15, 19, 21, 23, 24, 25, 28, 29, 32, 36, 39, 40;
C. I. basisches Blau 1, 3, 5, 7, 9, 22, 26, 41, 45, 46, 47, 54, 57, 60, 62, 65, 66, 69, 71; und
C. I. basisches Schwarz 8.
In der erfindungsgemäßen Tinte können Pigmente verwendet werden. Zusätzlich zu käuflich erhältlichen Pigmenten können wohlbekannte Pigmente verwendet werden, die in verschiedenen Literaturstellen beschrieben sind. Beispielhaft können die Pigmente genannt werden, die z. B. in The Society of Dyers and Colourists compiled, Color Index, Nippon Ganryo Gijutsu Kyokai compiled, Kaitei Shinpan Ganryo Binran (Novel Pigment Handbook, Revised Edition) (1989), Saishin Ganryo Oyo Gijutsu (The Latest Applied Techniques of Pigments), CMC Publishing Co. (1986), Insatsu Ink Gijutsu (The techniques of Printing Inks), CMC Publishing Co. (1984), und W. Herbst und K. Hunger, Industrial Organic Pigments, VCH Verlagsgesellschaft (1993) beschrieben sind. Spezifisch können als organische Pigmente solche wie Azo-Pigmente (z. B. Azobeizen-Pigmente, unlösliche Azo-Pigmente, kondensierte Azo-Pigmente und Chelat-Azopigmente), polyzyklische Pigmente (z. B. Phthalocyanin-Pigmente, Anthrachinon-Pigmente, Perylen- und Perinon-Pigmente, Indigo-Pigmente, Chinacridon-Pigmente, Dioxazin-Pigmente, Isoindolinon-Pigmente, Chinophthalon-Pigmente und Diketopyrrolopyrrol-Pigmente), gefärbte Beizen-Pigmente (z. B. Beizen-Pigmente von sauren oder basischen Farbstoffen) und Azin-Pigmente, und als anorganische Pigmente solche wie gelbe Pigmente, z. B. C. I. Pigment-Gelb 34, 37, 42 und 53, rote Pigmente, z. B. C. I. Pigment-Rot 101 und 108, blaue Pigmente, z. B. C. I. Pigment-Blau 27, 29 und 17:1, schwarze Pigmente, z. B. C. I. Pigment-Schwarz 7 und Magnetit, und weiße Pigmente, z. B. C. I. Pigment-Weiß 4, 6, 18 und 21, beispielhaft genannt werden.
Als Pigmente mit einem für die Bilderzeugung bevorzugten Farbton werden bevorzugt in Bezug auf blaue oder blaugrüne (Cyan) Pigmente Phthalocyanin-Pigmente, Indanthron-Pigmente der Anthrachinonserie (z. B. C. I. Pigment-Blau 60) und Triarylcarbonium-Pigmente von gefärbten Beizen-Pigmenten verwendet, und Phthalocyanin-Pigmente sind am stärksten bevorzugt (die bevorzugten Beispiele umfassen Kupfer- Phthalocyanin, z. B. C. I. Pigment-Blau 15:1, 15:2, 15:3, 15:4 und 15:6, monochloriertes oder niedrig-chloriertes Phthalocyanin, die Pigmente, die in EP 860475 als Aluminiumphthalocyanin offenbart sind, metallfreies Phthalocyanin C. I. Pigment-Blau 16 und Phthalocyanin mit Zn, Ni oder Ti als Zentralmetall, und von diesen Pigmenten sind C. I. Pigment-Blau 15:3 und 15:4 und Aluminiumphthalocyanin besonders bevorzugt).
In Bezug auf rote oder purpurene (purple) Pigmente werden bevorzugt Azo-Pigmente (die bevorzugten Beispiele umfassen C. I. Pigment-Rot 3, 5, 11, 22, 38, 48:1, 48:2, 48:3, 48:4, 49:1, 52:1, 53:1, 57:1, 63:2, 144, 146 und 184, von allen sind C. I. Pigment-Rot 57:1, 146 und 184 bevorzugt).
Chinacridon-Pigmente (die bevorzugten Beispiele umfassen C. I. Pigment-Rot 122, 192, 202, 207 und 209, C. I. Pigment-Violett 19 und 42 von allen ist C. I. Pigment-rot 122 bevorzugt), Triarylcarbonium-Pigmente aus der Serie der gefärbten Beizen-Pigmente (die bevorzugten Beispiele umfassen aus der Xanthenserie C. I. Pigment-Rot 81:1, C. I. Pigment-Violett 1, 2, 3, 27 und 39), Dioxazin-Pigmente (z. B. C. I. Pigment-Violett 23 und 37), Diketopyrrolopyrrol-Pigmente (z. B. C. I. Pigment-Rot 254), Perylen-Pigmente (z. B. C. I. Pigment-Violett 29), Anthrachinon-Pigmente (z. B. C. I. Pigment-Violett 5:1, 31 und 33), Thioindigo-Pigmente (z. B. C. I. Pigment-Rot 38 und 88) verwendet.
In Bezug auf gelbe Pigmente werden bevorzugt Azo-Pigmente (die bevorzugten Beispiele umfassen aus der Monoazo-Pigmentserie C. I. Pigment-Gelb 1, 3, 74 und 98, aus der Disazo-Pigmentserie C. I. Pigment-Gelb 12, 13, 14, 16, 17 und 83, aus der Synthese-Azoserie C. I. Pigment-Gelb 93, 94, 95, 128 und 155 und aus der Benzimidazolonserie C. I. Pigment-Gelb 120, 151, 154, 156 und 180, und von allen sind Pigmente bevorzugt, bei denen keine Benzidinverbindungen als Ausgangsmaterial verwendet werden), Isoindolin-Isoindolinon-Pigmente (die bevorzugten Beispiele umfassen C. I. Pigment-Gelb 109 110, 137 und 139), Chinophthalon-Pigmente (die bevorzugten Beispiele umfassen C. I. Pigment-Gelb 138) und Flavanthron-Pigmente (z. B. C. I. Pigment-Gelb 24) verwendet.
In Bezug auf schwarze Pigmente werden bevorzugt anorganische Pigmente (bevorzugte Beispiele umfassen Ruß und Magnetit) und Anilinschwarz verwendet.
Zusätzlich zu den vorstehenden Pigmenten können erfindungsgemäß orange Pigmente (z. B. C. I. Pigment-Orange 13 und 16) und grüne Pigmente (z. B. C. I. Pigment-Grün 7) verwendet werden.
Die Pigmente, die in dem erfindungsgemäßen Tintenset verwendet werden können, können Pigmente sein, die keiner speziellen Behandlung unterworfen wurden, wie vorstehend beschrieben, oder sie können oberflächenbeschichtete Pigmente sein. Als Oberflächenbehandlungsverfahren werden ein Verfahren zum Oberflächenbeschichten mit Harzen und Wachsen, ein Verfahren zum Anhaften von Tensiden an Pigmentoberflächen und ein Verfahren zum Binden von reaktiven Substanzen (z. B. Silankupplungsmittel, Epoxyverbindungen, Polyisocyanaten oder Radikale, die aus Diazoniumsalzen gebildet werden) an Pigmentoberflächen genannt. Diese Verfahren sind in den folgenden Literaturstellen und Patentbeschreibungen beschrieben.

(1) Kinzoku-Sekken no Seishitsu to Oyo (Properties and Applications of Metal Soaps), Saiwai Shobe Co.
(2) Insatsu-Ink Insatsu (Printing of Printing Inks), CMC Publishing Co. (1984)
(3) Saishin Ganryo Oyo Gijutsu (The Latest Applied Techniques of Pigments), CMC Publishing Co. (1986)
(4) US-Patent 5,554,739 und 5,571,311
(5) JP-A-9-151342 (der Ausdruck "JP-A", wie er hier verwendet wird, bezeichnet eine "ungeprüfte, veröffentlichte japanische Patentanmeldung ), JP-A-10-140065 , JP-A-10-292143 und JP-A-11-166145 .

Insbesondere sind selbstdispergierbare Pigmente, die dadurch hergestellt werden, dass die in den unter (4) genannten US-Patenten offenbarten Diazoniumsalze auf Ruß einwirken, und eingekapselte Pigmente, die hergestellt werden durch die Verfahren, die in den unter (5) genannten JP-A-Schriften offenbart sind, besonders nützlich, da ohne Verwendung eines zusätzlichen Dispergiermittels in Tinten Dispersionsstabilität erhalten werden kann.
In der erfindungsgemäßen Tinte können die Pigmente ferner mit einem Dispergiermittel dispergiert werden. In Übereinstimmung mit dem zu verwendenden Pigment kann eine Vielzahl von wohlbekannten Dispergiermitteln verwendet werden, z. B. Dispergiermittel mit niedrigem Molekulargewicht und Dispergiermittel mit hohem Molekulargewicht eines Tensidtyps. Beispiele von Dispergiermitteln sind in JP-A-3-69949 und EP 549486 offenbart. Wenn ein Dispergiermittel verwendet wird, kann ein Pigmentderivat, das als Synergist bezeichnet wird, zusammen zugegeben werden, um die Adsorption des Dispergiermittels an das Pigment zu beschleunigen.
Die Partikelgröße der Pigmente, die in der erfindungsgemäßen Tinte verwendet werden können, beträgt bevorzugt 0,01 bis 10 μm nach dem Dispergieren, und stärker bevorzugt 0,05 bis 1 μm.
Als Dispergierverfahren der Pigmente können wohlbekannte Dispergierverfahren, die bei der Herstellung von Tinten und Tonern verwendet werden, verwendet werden. Beispiele von Dispergiervorrichtungen umfassen eine vertikale oder horizontale Rührmühle (agitator mill), einen Attritor, eine Kolloidmühle, eine Kugelmühle, eine Dreiwalzenmühle, eine Perlenmühle, eine Supermühle, einen Impeller, einen Disperser, eine KD-Mühle, einen Dynatron und einen Druckkneter. Diese Dispergiervorrichtungen sind im Detail in Saishin Ganryo Oyo Gijutsu (The Latest Applied Techniques of Pigments), CMC Publishing Co. (1986) beschrieben.
Als Farbstoff, der bevorzugt in Purpur (Magenta)- und hellen Magenta- oder in der dunkelgelben Tinte der erfindungsgemäßen Tinte für die Tintenstrahlaufzeichnung bevorzugt verwendet werden kann, und der für die Bildechtheit und die Beibehaltung der Farbbalance wirksam ist, wird beispielhaft ein Azo-Farbstoff genannt, der durch die folgende Formel (1) dargestellt wird und einen aromatischen, stickstoffhaltigen, 6-gliedrigen heterocyclischen Ring als Kupplungskomponente aufweist.
In der Formel (1) stellt A eine 5-gliedrige heterocyclische Gruppe dar.
B¹ und B² stellen jeweils =CR¹- und -CR²= dar, oder eines stellt ein Stickstoffatom und das andere stellt =CR¹- oder -CR²= dar, R⁵ und R⁶ stellen jeweils ein Wasserstoffatom oder einen Substituenten dar, wobei der Substituent eine aliphatische Gruppe, eine aromatische Gruppe, eine heterocyclische Gruppe, eine Acylgruppe, eine Alkoxycarbonylgruppe, eine Aryloxycarbonylgruppe, eine Carbamoylgruppe, eine Alkylsulfonylgruppe, eine Arylsulfonylgruppe oder eine Sulfamoylgruppe darstellt, und das Wasserstoffatom von jedem Substituenten kann substituiert sein.
G, R¹ und R² stellen jeweils ein Wasserstoffatom oder einen Substituenten dar, wobei der Substituent ein Halogenatom, eine aliphatische Gruppe, eine aromatische Gruppe, eine heterocyclische Gruppe, eine Cyanogruppe, eine Carboxylgruppe, eine Carbamoylgruppe, eine Alkoxycarbonylgruppe, eine Aryloxycarbonylgruppe, eine heterocyclische Oxycarbonylgruppe, eine Acylgruppe, eine Hydroxylgruppe, eine Alkoxylgruppe, eine Aryloxygruppe, eine heterocyclische Oxygruppe, eine Silyloxygruppe, eine Acyloxygruppe, eine Carbamoyloxygruppe, eine Alkoxycarbonyloxygruppe, eine Aryloxycarbonyloxygruppe, eine Aminogruppe, eine Acylaminogruppe, eine Ureidogruppe, eine Sulfamoylaminogruppe, eine Alkoxycarbonylaminogruppe, eine Aryloxycarbonylaminogruppe, eine Alkylsulfonylaminogruppe, eine Arylsulfonylaminogruppe, eine heterocyclische Sulfonylaminogruppe, eine Nitrogruppe, eine Alkylthiogruppe, eine Arylthiogruppe, eine heterocyclische Thiogruppe, eine Alkylsulfonylgruppe, eine Arylsulfonylgruppe, eine heterocyclische Sulfonylgruppe, eine Alkylsulfonylgruppe, eine Arylsulfonylgruppe, eine heterocyclische Sulfinylgruppe, eine Sulfamoylgruppe oder eine Sulfogruppe darstellt, und das Wasserstoffatom von jedem Substituenten kann substituiert sein.
R¹ und R⁵ oder R⁵ und R⁶ können miteinander binden, um einen 5- oder 6-gliedrigen Ring zu bilden.
Nachstehend wird eine durch die Formel (1) dargestellte Verbindung genauer beschrieben.
In Formel (1) stellt A eine 5-gliedrige heterocyclische Gruppe dar. Als Heteroatome des heterocyclischen Rings der heterocyclischen Gruppe können N, O und S beispielhaft genannt werden. Die 5-gliedrige heterocyclische Gruppe ist bevorzugt eine stickstoffhaltige 5-gliedrige heterocyclische Gruppe, und mit dem heterocyclischen Ring kann ein aliphatischer Ring, ein aromatischer Ring oder ein anderer heterocyclischer Ring kondensiert sein. Als bevorzugte Beispiele des durch A dargestellten heterocyclischen Rings können beispielhaft ein Pyrazolring, ein Imidazolring, ein Thioazolring, ein Isothiazolring, ein Thiadioazolring, ein Benzothiazolring, ein Benzoxazolring und ein Benzisothiazolring genannt werden. Jede heterocyclische Gruppe kann ferner (einen) Substituenten aufweisen. Von diesen sind ein Pyrazolring, ein Imidazolring, ein Isothiazolring, ein Thiadiazolring und ein Benzothiazolring, die durch die Formel (a), (b), (c), (d), (e) oder (f) dargestellt werden, bevorzugt.
In den Formeln (a) bis (f) stellen R⁷ bis R²⁰ jeweils die gleichen Substituenten wie G, R¹ und R² in Formel (1) dar.
Von den Formeln (a) bis (f) ist ein Pyrazolring, der durch die Formel (a) dargestellt wird, und ein Isothiazolring, der durch die Formel (b) dargestellt wird, bevorzugt, und ein durch die Formel (a) dargestellter Pyrazolring ist am stärksten bevorzugt.
In der Formel (1) stellen B¹ und B² jeweils =CR¹- und -CR²= dar, oder eines stellt ein Stickstoffatom und das andere =CR¹- oder -CR²= dar, und stärker bevorzugt stellen B¹ und B² =CR¹- bzw. -CR²= dar.
R⁵ und R⁶ stellen jeweils ein Wasserstoffatom oder einen Substituenten dar, wobei der Substituent eine aliphatische Gruppe, eine aromatische Gruppe, eine heterocyclische Gruppe, eine Acylgruppe, eine Alkoxycarbonylgruppe, eine Aryloxycarbonylgruppe, eine Carbamoylgruppe, eine Alkylsulfonylgruppe, eine Arylsulfonylgruppe oder eine Sulfamoylgruppe darstellt, und das Wasserstoffatom von jedem Substituenten kann substituiert sein.
R⁵ und R⁶ stellen jeweils bevorzugt ein Wasserstoffatom, eine aliphatische Gruppe, eine aromatische Gruppe, eine heterocyclische Gruppe, eine Acylgruppe, eine Alkylsulfonylgruppe oder eine Arylsulfonylgruppe dar, und stärker bevorzugt stellen sie ein Wasserstoffatom, eine aromatische Gruppe, eine heterocyclische Gruppe, eine Acylgruppe, eine Alkylsulfonylgruppe oder eine Arylsulfonylgruppe dar, und am stärksten bevorzugt stellen sie ein Wasserstoffatom, eine Arylgruppe oder eine heterocyclische Gruppe dar. Das Wasserstoffatom von jedem Substituenten kann substituiert sein, vorausgesetzt, dass R⁵ und R⁶ nicht gleichzeitig ein Wasserstoffatom darstellen.
G, R1 und R² stellen jeweils ein Wasserstoffatom oder einen Substituenten dar, wobei der Substituent ein Halogenatom, eine aliphatische Gruppe, eine aromatische Gruppe, eine heterocyclische Gruppe, eine Cyanogruppe, eine Carboxylgruppe, eine Carbamoylgruppe, eine Alkoxycarbonylgruppe, eine Aryloxycarbonylgruppe, eine heterocyclische Oxycarbonylgruppe, eine Acylgruppe, eine Hydroxylgruppe, eine Alkoxylgruppe, eine Aryloxygruppe, eine heterocyclische Oxygruppe, eine Silyloxygruppe, eine Acyloxygruppe, eine Carbamoyloxygruppe, eine Alkoxycarbonyloxygruppe, eine Aryloxycarbonyloxygruppe, eine Aminogruppe, eine Acylaminogruppe, eine Ureidogruppe, eine Sulfamoylaminogruppe, eine Alkoxycarbonylaminogruppe, eine Aryloxycarbonylaminogruppe, eine Alkylsulfonylaminogruppe, eine Arylsulfonylaminogruppe, eine heterocyclische Sulfonylaminogruppe, eine Nitrogruppe, eine Alkylthiogruppe, eine Arylthiogruppe, eine heterocyclische Thiogruppe, eine Alkylsulfonylgruppe, eine Arylsulfonylgruppe, eine heterocyclische Sulfonylgruppe, eine Alkylsulfinylgruppe, eine Arylsulfinylgruppe, eine heterocyclische Sulfinylgruppe, eine Sulfamoylgruppe oder eine Sulfogruppe darstellt, und das Wasserstoffatom von jedem Substituenten kann substituiert sein.
G stellt bevorzugt eine Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine aliphatische Gruppe, eine aromatische Gruppe, eine Hydroxylgruppe, eine Alkoxylgruppe, eine Aryloxygruppe, eine Acyloxygruppe, eine heterocyclische Oxygruppe, eine Aminogruppe, eine Acylaminogruppe, eine Ureidogruppe, eine Sulfamoylgruppe, eine Alkoxycarbonylaminogruppe, eine Aryloxycarbonyloxygruppe, eine Alkylthiogruppe, eine Arylthiogruppe oder eine heterocyclische Thiogruppe dar, stärker bevorzugt stellt es ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine Alkylgruppe, eine Hydroxylgruppe, eine Alkoxylgruppe, eine Aryloxygruppe, eine Acyloxygruppe, eine Aminogruppe oder eine Acylaminogruppe dar, und am stärksten bevorzugt stellt es ein Wasserstoffatom, eine Aminogruppe (bevorzugt eine Anilinogruppe) oder eine Acylaminogruppe dar, und das Wasserstoffatom von jedem Substituenten kann substituiert sein.
R¹ und R₂ stellen jeweils bevorzugt ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe, ein Halogenatom, eine Alkoxycarbonylgruppe, eine Carboxylgruppe, eine Carbamoylgruppe, eine Hydroxylgruppe, eine Alkoxylgruppe oder eine Cyanogruppe dar, und das Wasserstoffatom von jedem Substituenten kann substituiert sein.
R¹ und R⁵, oder R⁵ und R⁶ können miteinander binden, um einen 5- oder 6-gliedrigen Ring zu bilden.
Wenn A einen Substituenten aufweist, oder die durch R¹, R², R⁵, R⁶ oder G dargestellten Substituenten ferner (einen) Substituenten aufweisen, werden die bei G, R¹ und R² beschriebenen Substituenten als Beispiele von diesen Substituenten beispielhaft genannt.
Wenn ein durch die Formel (1) dargestellter Farbstoff ein wasserlöslicher Farbstoff ist, ist bevorzugt, dass eine ionische, hydrophile Gruppe irgendwo an A, R¹, R², R⁵, R⁶ und G substituiert ist. Die ionische, hydrophile Gruppe als Substituent umfasst eine Sulfogruppe, eine Carboxylgruppe, eine Phosphongruppe und einer quaternäre Ammoniumgruppe. Als ionische, hydrophile Gruppe sind eine Carboxylgruppe, eine Phosphongruppe und eine Sulfogruppe bevorzugt, und eine Carboxylgruppe und eine Sulfogruppe sind besonders bevorzugt. Die Carboxylgruppe, Phosphongruppe und Sulfogruppe kann in der Form eines Salzes vorliegen, und Beispiele des Gegenions zum Bilden der Salze umfassen ein Ammoniumion, ein Alkalimetallion (z. B. ein Lithiumion, ein Natriumion und ein Kaliumion), und ein organisches Kation (z. B. ein Tetramethylammoniumion, ein Tetramethylguanidiumion und ein Tetramethylsulfoniumion).
Die in der Formel (1) verwendeten Substituenten werden nachstehend im Detail beschrieben. Die Bedeutung von jedem Substituenten in der Formel (1) stimmt mit der Formel (2) überein, auch zwischen unterschiedlichen Markierungen.
Als Halogenatom werden beispielhaft ein Fluorion, ein Chlorion und ein Bromion genannt.
Die aliphatische Gruppe bezeichnet eine Alkylgruppe, eine substituierte Alkylgruppe, eine Alkenylgruppe, eine substituierte Alkenylgruppe, eine Alkinylgruppe, eine substituierte Alkinylgruppe, eine Aralkylgruppe und eine substituierte Aralkylgruppe. In der Beschreibung der Erfindung bezeichnet das verwendete "substituiert", z. B. in der "substituierten Alkylgruppe", dass das Wasserstoffatom in der "Alkylgruppe" durch einen Substituenten substituiert ist, der bei G, R¹ und R² beispielhaft genannt ist.
Die aliphatische Gruppe kann verzweigt sein, oder sie kann einen Ring bilden. Die aliphatische Gruppe weist bevorzugt 1 bis 20 Kohlenstoffatome, und stärker bevorzugt 1 bis 16 Kohlenstoffatome, auf. Der Arylrest der Aralkylgruppe und der substituierten Aralkylgruppe ist bevorzugt eine Phenylgruppe oder eine Naphthylgruppe, und besonders bevorzugt eine Phenylgruppe. Beispiele der aliphatischen Gruppen umfassen eine Methylgruppe, eine Ethylgruppe, eine Butylgruppe, eine Isopropylgruppe, eine t-Butylgruppe, eine Hydroxyethylgruppe, eine Methoxyethylgruppe, eine Cyanoethylgruppe, eine Trifluormethylgruppe, eine 3-Sulfopropylgruppe, eine 4-Sulfobutylgruppe, eine Cyclohexylgruppe, eine Benzylgruppe, eine 2-Phenethylgruppe, eine Vinylgruppe und eine Alkylgruppe.
Die aromatische Gruppe bezeichnet eine Arylgruppe und eine substituierte Arylgruppe. Die Arylgruppe ist bevorzugt eine Phenylgruppe oder eine Naphthylgruppe, und besonders bevorzugt eine Phenylgruppe. Die aromatische Gruppe weist bevorzugt 6 bis 20 Kohlenstoffatome, und stärker bevorzugt 6 bis 16 Kohlenstoffatome, auf.
Beispiele der aromatischen Gruppe umfassen eine Phenylgruppe, eine p-Tolylgruppe, eine p-Methoxyphenylgruppe, eine o-Chlorphenylgruppe und eine m-(3-Sulfopropylamino)phenylgruppe.
Die heterocyclische Gruppe umfasst eine substituierte heterocyclische Gruppe. En aliphatischer Ring, ein aromatischer Ring oder ein anderer heterocyclischer Ring kann mit dem heterocyclischen Ring der heterocyclischen Gruppe kondensiert sein. Die heterocyclische Gruppe ist bevorzugt eine 5- oder 6-gliedrige heterocyclische Gruppe. Beispiele der Substituenten umfassen eine aliphatische Gruppe, ein Halogenatom, eine Alkylsulfonylgruppe, eine Arylsulfonylgruppe, eine Acylgruppe, eine Acylaminogruppe, eine Sulfamoylgruppe, eine Carbamoylgruppe und eine ionische, hydrophile Gruppe. Beispiele der heterocyclischen Gruppen umfassen eine 2-Pyridylgruppe, eine 2-Thienylgruppe, eine 2-Thiazolylgruppe, eine 2-Benzothiazolylgruppe, eine 2-Benzoxazolylgruppe und eine 2-Furylgruppe.
Die Carbamoylgruppe umfasst eine substituierte Carbamoylgruppe. Beispiele des Substituenten umfassen eine Alkylgruppe. Beispiele der Carbamoylgruppe umfassen eine Methylcarbamoylgruppe und eine Dimethylcarbamoylgruppe.
Die Alkoxycarbonylgruppe umfasst eine substituierte Alkoxycarbonylgruppe. Die Alkoxycarbonylgruppe ist bevorzugt eine Alkoxycarbonylgruppe mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen. Beispiele der Substituenten umfassen eine ionische, hydrophile Gruppe. Beispiele der Alkoxycarbonylgruppen umfassen eine Methoxycarbonylgruppe und eine Ethoxycarbonylgruppe.
Die Aryloxycarbonylgruppe umfasst eine substituierte Aryloxycarbonylgruppe. Die Aryloxycarbonylgruppe ist bevorzugt eine Aryloxycarbonylgruppe mit 7 bis 20 Kohlenstoffatomen. Beispiele des Substituenten umfassen eine ionische, hydrophile Gruppe. Beispiele der Aryloxycarbonylgruppen umfassen eine Phenoxycarbonylgruppe.
Die heterocyclische Oxycarbonylgruppe umfasst eine substituierte heterocyclische Oxycarbonylgruppe. Als Beispiele des heterocyclischen Rings können beispielhaft die heterocyclischen Ringe genannt werden, die bei der vorsehenden heterocyclischen Gruppe beschrieben sind. Die heterocyclische Oxycarbonylgruppe ist bevorzugt eine heterocyclische Oxycarbonylgruppe mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen. Beispiele der Substituenten umfassen eine ionische, hydrophile Gruppe. Die Beispiele der heterocyclischen Oxycarbonylgruppen umfassen eine 2-Pyridyloxycarbonylgruppe.
Die Acylgruppe umfasst eine substituierte Acylgruppe. Die Acylgruppe ist bevorzugt eine Acylgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen. Beispiele der Substituenten umfassen eine ionische, hydrophile Gruppe. Beispiele der Acylgruppen umfassen eine Acetylgruppe und eine Benzoylgruppe.
Die Alkoxylgruppe umfasst eine substituierte Alkoxylgruppe. Die Alkoxylgruppe ist bevorzugt eine Alkoxylgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen. Beispiele der Substituenten umfassen eine Alkoxylgruppe, eine Hydroxylgruppe und eine ionische, hydrophile Gruppe. Beispiele der Alkoxylgruppen umfassen eine Methoxygruppe, eine Ethoxygruppe, eine Isopropoxygruppe, eine Methoxyethoxygruppe, eine Hydroxyethoxygruppe und eine 3-Carboxypropoxygruppe.
Die Aryloxygruppe umfasst eine substituiert Aryloxygruppe. Die Aryloxygruppe ist bevorzugt eine Aryloxygruppe mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen. Beispiele der Substituenten umfassen eine Alkoxylgruppe und eine ionische, hydrophile Gruppe. Beispiele der Aryloxygruppen umfassen eine Phenoxygruppe, eine p-Methoxyphenoxygruppe und eine o-Methoxyphenoxygruppe.
Die heterocyclische Oxygruppe umfasst eine substituierte heterocyclische Oxygruppe. Als Beispiele der heterocyclischen Ringe können beispielhaft die heterocyclischen Ringe genannt werden, die bei der vorstehenden heterocyclischen Gruppe beschrieben sind. Die heterocyclische Oxygruppe ist bevorzugt eine heterocyclische Oxygruppe mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen. Beispiele der Substituenten umfassen eine Alkylgruppe, eine Alkoxylgruppe und eine ionische, hydrophile Gruppe. Beispiele der heterocyclischen Oxygruppen umfassen eine 3-Pyridyloxygruppe und eine 3-Thienyloxygruppe.
Die Silyloxygruppe ist bevorzugt eine Silyloxygruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, die mit einer aliphatischen Gruppe oder einer aromatischen Gruppe substituiert ist. Die Silyloxygruppe umfasst eine Trimethylsilyloxygruppe und eine Diphenylmethylsilyloxygruppe.
Die Acyloxygruppe umfasst eine substituierte Acyloxygruppe. Die Acyloxygruppe ist bevorzugt eine Acyloxygruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen. Beispiele der Substituenten umfassen eine ionische, hydrophile Gruppe. Beispiele der Acyloxygruppen umfassen eine Acetoxygruppe und eine Benzoyloxygruppe.
Die Carbamoyloxygruppe umfasst eine substituierte Carbamoyloxygruppe. Beispiele der Substituenten umfassen eine Alkylgruppe. Beispiele der Carbamoyloxygruppen umfassen eine N-Methylcarbamoyloxygruppe.
Die Alkoxycarbonyloxygruppe umfasst eine substituierte Alkoxycarbonyloxygruppe. Die Alkoxycarbonyloxygruppe ist bevorzugt eine Alkoxycarbonyloxygruppe mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen. Beispiele der Alkoxycarbonyloxygruppen umfassen eine Methoxycarbonyloxygruppe und eine Isopropoxycarbonyloxygruppe.
Die Aryloxycarbonyloxygruppe umfasst eine substituierte Aryloxycarbonyloxygruppe. Die Aryloxycarbonyloxygruppe ist bevorzugt eine Aryloxycarbonyloxygruppe mit 7 bis 20 Kohlenstoffatomen. Beispiele der Aryloxycarbonyloxygruppen umfassen eine Phenoxycarbonyloxygruppe.
Die Aminogruppe umfasst eine substituierte Aminogruppe. Beispiele der Substituenten umfassen eine Alkylgruppe, eine Arylgruppe und eine heterocyclische Gruppe. Jede von der Alkylgruppe, der Arylgruppe und der heterocyclischen Gruppe kann ferner (einen) Substituenten aufweisen. Die Alkylaminogruppe umfasst eine substituierte Alkylaminogruppe. Die Alkylaminogruppe ist bevorzugt eine Alkylaminogruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen. Beispiele der Substituenten umfassen eine ionische, hydrophile Gruppe. Beispiele der Alkylaminogruppe umfassen eine Methylaminogruppe und eine Diethylaminogruppe.
Die Arylaminogruppe umfasst eine substituierte Arylaminogruppe. Die Arylaminogruppe ist bevorzugt eine Arylaminogruppe mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen. Beispiele der Substituenten umfassen ein Halogenatom und eine ionische, hydrophile Gruppe. Die Beispiele der Arylaminogruppen umfassen eine Phenylaminogruppe und eine 2-Chlorphenylaminogruppe.
Die heterocyclische Aminogruppe umfasst eine substituierte heterocyclische Aminogruppe. Als Beispiele der heterocyclischen Ringe werden beispielhaft die heterocyclischen Ringe genannt, die bei der vorstehenden heterocyclischen Gruppe beschrieben sind. Die heterocyclische Aminogruppe ist bevorzugt eine heterocyclische Aminogruppe mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen. Beispiele der Substituenten umfassen eine Alkylgruppe, ein Halogenatom und eine ionische, hydrophile Gruppe.
Die Acylaminogruppe umfasst eine substituierte Acylaminogruppe. Die Acylaminogruppe ist bevorzugt eine Acylaminogruppe mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen. Beispiele der Substituenten umfassen eine ionische hydrophile Gruppe. Beispiele der Acylaminogruppen umfassen eine Acetylaminogruppe, eine Propionylaminogruppe, eine Benzoylaminogruppe, eine N-Phenylacetylaminogruppe und eine 3,5-Disulfobenzoylaminogruppe.
Die Ureidogruppe umfasst eine substituierte Ureidogruppe. Die Ureidogruppe ist bevorzugt eine Ureidogruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen. Beispiele der Substituenten umfassen eine Alkylgruppe und eine Arylgruppe. Beispiele der Ureidogruppe umfassen eine 3-Methylureidogruppe, eine 3,3-Dimethylureidogruppe und eine 3-Phenylureidogruppe.
Die Sulfamoylaminogruppe umfasst eine substituierte Sulfamoylaminogruppe. Beispiele der Substituenten umfassen eine Alkylgruppe. Beispiele der Sulfamoylaminogruppen umfassen eine N,N-Dipropylsulfamoylaminogruppe.
Die Alkoxycarbonylaminogruppe umfasst eine substituierte Alkoxycarbonylaminogruppe. Die Alkoxycarbonylaminogruppe ist bevorzugt eine Alkoxycarbonylaminogruppe mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen. Beispiele der Substituenten umfassen eine ionische, hydrophile Gruppe. Beispiele der Alkoxycarbonylaminogruppen umfassen eine Ethoxycarbonylaminogruppe.
Die Aryloxycarbonylaminogruppe umfasst eine substituierte Aryloxycarbonylaminogruppe. Die Aryloxycarbonylaminogruppe ist bevorzugt eine Aryloxycarbonylaminogruppe mit 7 bis 20 Kohlenstoffatomen. Beispiele der Substituenten umfassen eine ionische, hydrophile Gruppe. Beispiele der Aryloxcarbonylaminogruppen umfassen eine Phenoxycarbonylaminogruppe.
Die Alkylsulfonylaminogruppe und die Arylsulfonylaminogruppe umfassen eine substituierte Alkylsulfonylaminogruppe und eine substituierte Arylsulfonylaminogruppe. Die Alkylsulfonylaminogruppe und die Arylsulfonylaminogruppe sind bevorzugt eine Alkylsulfonylaminogruppe und eine Arylsulfonylaminogruppe mit jeweils 1 bis 20 Kohlenstoffatomen. Die Beispiele der Substituenten umfassen eine ionische, hydrophile Gruppe. Beispiele der Alkylsulfonylaminogruppen und der Arylsulfonylaminogruppen umfassen eine Methylsulfonylaminogruppe, eine N-Phenylmethylsulfonylaminogruppe, eine Phenylsulfonylaminogruppe und eine 3-Carboxyphenylsulfonylaminogruppe.
Die heterocyclische Sulfonylaminogruppe umfast eine substituierte heterocyclische Sulfonylaminogruppe. Als Beispiele der heterocyclischen Ringe können beispielhaft die heterocyclischen Ringe genannt werden, die bei der vorstehenden heterocyclischen Gruppe beschrieben sind. Die heterocyclische Sulfonylaminogruppe ist bevorzugt eine heterocyclische Sulfonylaminogruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen. Beispiele der Substituenten umfassen eine ionische, hydrophile Gruppe. Beispiele der heterocyclischen Sulfonylaminogruppen umfassen eine 2-Thienylsulfonylaminogruppe und eine 3-Pyridylsulfonylaminogruppe.
Die Alkylthiogruppe, die Arylthiogruppe und die heterocyclische Thiogruppe umfassen eine substituierte Alkylthiogruppe, eine substituierte Arylthiogruppe und eine substituierte heterocyclische Thiogruppe. Als Beispiele der heterocyclischen Ringe können die heterocyclischen Ringe beispielhaft genannt werden, die bei der vorstehenden heterocyclischen Gruppe beschrieben sind. Die Alkylthiogruppe, die Arylthiogruppe und die heterocyclische Thiogruppe sind bevorzugt eine Alkylthiogruppe, eine Arylthiogruppe und eine heterocyclische Thiogruppe mit jeweils 1 bis 20 Kohlenstoffatomen. Beispiele der Substituenten umfassen eine ionische, hydrophile Gruppe. Beispiele der Alkylthiogruppen, der Arylthiogruppen und der heterocyclischen Thiogruppen umfassen eine Methylthiogrupe, eine Phenylthiogruppe und eine 2-Pyridylthiogruppe.
Die Alkylsulfonylgruppe und die Arylsulfonylgruppe umfassen eine substituierte Alkylsulfonylgrupppe und eine substituierte Arylsulfonylgruppe. Beispiele der Alkylsulfonylgruppen und der Arylsulfonylgruppen umfassen eine Methylsulfonylgruppe bzw. eine Phenylsulfonylgruppe.
Die heterocyclische Sulfonylgruppe umfasst eine substituierte heterocyclische Sulfonylgruppe. Als Beispiele der heterocyclischen Ringe können die heterocyclischen Ringe beispielhaft genannt werden, die bei der vorstehenden heterocyclischen Gruppe beschrieben sind. Die heterocyclische Sulfonylgruppe ist bevorzugt eine heterocyclische Sulfonylgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen. Beispiele der Substituenten umfassen eine ionische, hydrophile Gruppe. Beispiele der heterocyclischen Sulfonylgruppen umfassen eine 2-Thienylsulfonylgruppe und eine 3-Pyridylsulfonylgruppe.
Die Alkylsulfinylgruppen und die Arylsulfinylgruppen umfassen eine substituierte Alkylsulfinylgruppe und eine substituierte Arylsulfinylgruppe. Beispiele der Alkylsulfinylgruppen und der Arylsulfinylgruppen umfassen eine Methylsulfinylgruppe bzw. eine Phenylsulfinylgruppe.
Die heterocyclische Sulfinylgruppe umfasst eine substituierte heterocyclische Sulfinylgruppe. Als Beispiele der heterocyclischen Ringe können die heterocyclischen Ringe beispielhaft genannt werden, die bei der vorstehenden heterocyclischen Gruppe beschrieben sind. Die heterocyclische Sulfinylgruppe ist bevorzugt eine heterocyclische Sulfinylgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen. Beispiele der Substituenten umfassen eine ionische, hydrophile Gruppe. Beispiele der heterocyclischen Sulfinylgruppen umfassen eine 4-Pyridylsulfinylgruppe.
Die Sulfamoylgruppe umfasst eine substituierte Sulfamoylgruppe. Beispiele der Substituenten umfassen eine Alkylgruppe. Beispiele der Sulfoamoylgruppen umfassen eine Dimethylsulfamoylgruppe und eine Di(2-hydroxyethyl)sulfamoylgruppe.
Der durch die Formel (1) dargestellter Farbstoff zur Verwendung in der erfindungsgemäßen Tinte wird besonderes bevorzugt durch die folgende Formel (2) dargestellt.
In der Formel (2) besitzen R¹, R², R⁵ und R⁶ jeweils die gleiche Bedeutung wie in Formel (1).
R³ und R⁴ stellen jeweils ein Wasserstoffatom oder einen Substituenten dar, und der Substituent stellt eine aliphatische Gruppe, eine aromatische Gruppe, eine heterocyclische Gruppe, eine Acylgruppe, eine Alkoxycarbonylgruppe, eine Aryloxycarbonylgruppe, eine Carbamoylgruppe, eine Alkylsulfonylgruppe, eine Arylsulfonylgruppe oder eine Sulfamoylgruppe dar. Von diesen Gruppen sind ein Wasserstoffatom, eine aromatische Gruppe, eine heterocyclische Gruppe, eine Acylgruppe, eine Alkylsulfonylgruppe und eine Arylsulfonylgruppe bevorzugt, und ein Wasserstoffatom, eine aromatische Gruppe und eine heterocyclische Gruppe sind besonders bevorzugt.
Z¹ stellt eine Elektronen-ziehende Gruppe dar, die einen Wert der Hammett-Substituentenkonstante σp von 0,20 oder größer aufweist. Z¹ ist bevorzugt eine Elektronen-ziehende Gruppe mit einem σp-Wert von 0,30 oder größer, stärker eine Elektronen-ziehende Gruppe von 0,45 oder größer, und besonders bevorzugt eine Elektronen-ziehende Gruppe von 0,60 oder größer, jedoch bevorzugt nicht größer als 1,0. Die bevorzugten spezifischen Beispiele der Substituenten sind die später beschriebenen Elektronen-ziehenden Substituenten, und eine Acylgruppe mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen, eine Alkoxycarbonylgruppe mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen, eine Nitrogruppe, eine Cyanogruppe, eine Alkylsulfonylgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, eine Arylsulfonylgruppe mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen, eine Carbamoylgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen und ein Alkylhalogenid mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen sind bevorzugt, eine Cyanogruppe, eine Alkylsulfonylgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen und eine Arylsulfonylgruppe mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen sind besonders bevorzugt, und eine Cyanogruppe ist am stärksten bevorzugt.
Z² stellt ein Wasserstoffatom oder einen Substituenten dar, und der Substituent stellt eine aliphatische Gruppe, eine aromatische Gruppe oder eine heterocyclische Gruppe dar. Z² stellt bevorzugt eine aliphatische Gruppe, und stärker bevorzugt eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen dar.
Q stellt ein Wasserstoffatom oder einen Substituenten dar, und der Substituent stellt eine aliphatische Gruppe, eine aromatische Gruppe oder eine heterocyclische Gruppe, und bevorzugt eine Gruppe von Nicht-Metallatomen, die zum Bilden eines 5- bis 8-gliedrigen Rings notwendig ist, dar. Die 5- bis 8-gliedrigen Ringe können substituiert sein, sie können gesättigte Ringe sein, oder sie können eine ungesättigte Bindung aufweisen. Eine aromatische Gruppe und eine heterocyclische Gruppe sind besonders bevorzugt. Die bevorzugten Beispiele der Nicht-Metallatome umfassen ein Stickstoffatom, ein Sauerstoffatom, ein Schwefelatom oder ein Kohlenstoffatom. Spezifische Beispiele solch zyklischer Strukturen umfassen beispielsweise einen Benzolring, einen Cyclopentanring, einen Cyclohexanring, einen Cycloheptanring, einen Cyclooctanring, einen Cyclohexenring, einen Pyridinring, einen Pyrimidinring, einen Piperazinring, einen Pyridazinring, einen Triazinring, einen Imidazolring, einen Benzimidazolring, einen Oxazolring, einen Benzoxazolring, einen Thiazolring, einen Benzothiazolring, einen Oxanring, einen Sulforanring und einen Thianring.
Das Wasserstoffatom von jedem in Formel (2) beschriebenen Substituenten kann substituiert sein. Beispiele der Substituenten umfassen die in Formel (1) beschriebenen Substituenten, die bei G, R¹ und R² beschriebenen Substituenten und eine ionische, hydrophile Gruppe.
Nachstehend wird der Wert der Hammett-Substituentenkonstante σp erklärt, der in dieser Beschreibung verwendet wird. Die Hammett-Regel ist eine Überschlagsregel, die von L. P. Hammett 1935 vorgeschlagen wurde, um den Einfluss eines Substituenten auf die Reaktion oder das Gleichgewicht eines Benzolderivats quantitativ abzuschätzen, und die Geeignetheit dieser Regel ist weit verbreitet anerkannt. Es gibt die Substituentenkonstanten σp und σm, die gemäß der Hammett-Regel erhalten werden, und diese Werte können in vielen Literaturstellen gefunden werden, z. B. in J. A. Dean compiled, Lange's Handbook of Chemistry, 12. Ausgabe, McGraw Hill (1979) und Kagaku no Ryoiki (The Domain of Chemistry), Extraausgabe, Nr. 122, S. 96 bis 103, Mankodo (1979). In der vorliegenden Erfindung ist jeder Substituent durch die Hammett-Substituentenkonstante σp beschränkt oder wird hierdurch erklärt, jedoch bedeutet dies nicht, dass ein bereits bekannter Wert nur auf bestimmte Substituenten beschränkt ist. Natürlich ist ein Substituent auch umfasst, dessen Wert auch in dem Bereich liegt, wenn er auf Grundlage der Hammett-Regel gemessen wird, sogar wenn der Wert unbekannt ist. Von der erfindungsgemäßen Formel (2) sind auch Verbindungen umfasst, die keine Benzolderivate sind, jedoch wird der σp-Wert ungeachtet der Substitutionsposition als Kriterium zum Zeigen des Elektroneneffekts der Substituenten verwendet. In der vorliegenden Erfindung wird der σp-Wert auf solch eine Weise verwendet.
Als Elektronen-ziehende Gruppen mit einem Wert von 0,60 oder größer der Hammett-Substituentenkonstante σp können beispielhaft eine Cyanogruppe, eine Nitrogruppe, eine Alkylsulfonylgruppe (z. B. eine Methylsulfonylgruppe) und eine Arylsulfonylgruppe (z. B. eine Phenylsulfonylgruppe) genannt werden.
Zusätzlich zu den vorstehenden Gruppen können als Elektronen-ziehende Gruppen mit einem Wert der Hammett-Substituentenkonstante σp von 0,45 oder größer beispielhaft eine Acylgruppe (z. B. eine Acetylgruppe), eine Alkoxycarbonylgruppe (z. B. Dodecyloxycarbonylgruppe), eine Aryloxycarbonylgruppe (z. B. eine m-Chlorphenoxycarbonylgruppe), eine Alkylsulfinylgruppe (z. B. eine n-Propylsulfinylgruppe), eine Arylsulfinylgruppe (z. B. eine Phenylsulfinylgruppe), eine Sulfamoylgruppe (z. B. eine N-Ethylsulfamoylgruppe und eine N,N-Dimethylsulfamoylgruppe) und eine Alkylhalogenidgruppe (z. B. eine Trifluormethylgruppe) genannt werden.
Zusätzlich zu den vorstehenden Gruppen können als Elektronen-ziehende Gruppen mit einem Wert der Hammett-Substituentenkonstante σp von 0,30 oder größer eine Acyloxygruppe (z. B. eine Acetoxygruppe), eine Carbamoylgruppe (z. B. eine N-Ethylacarbamoylgruppe und eine N,N-Dibutylcarbamoylgruppe), eine Alkoxylhalogenidgruppe (z. B. eine Trifluormethyloxygruppe), eine Aryloxyhalogenidgruppe (z. B. eine Pentafluorphenyloxygruppe), eine Sulfonyloxygruppe (z. B. eine Methylsulfonyloxygruppe), eine Alkylthiohalogenidgruppe (z. B. eine Difluormethylthiogruppe), eine Arylgruppe, die mit 2 oder mehr Elektronen-ziehenden Gruppen mit einem σp-Wert von 0,15 oder größer substituiert ist (z. B. eine 2,4-Dinitrophenylgruppe und eine Pentachlorphenylgruppe) und eine heterocyclische Gruppe (z. B. eine 2-Benzoxazolylgruppe, eine 2-Benzothiazolylgruppe, eine 1-Phenyl-2-benzimidazolylgruppe) beispielhaft genannt werden.
Zusätzlich zu den vorstehenden Gruppen können als Elektronen-ziehende Gruppen mit einem Wert der Hammett-Substituentenkonstante σp von 0,20 oder größer Halogenatome beispielhaft genannt werden.
Es werden besonders bevorzugte Kombinationen von Substituenten des durch die Formel (1) dargestellten Azo-Farbstoffs beschrieben. Als R⁵ und R⁶ bevorzugte Gruppen sind ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe, eine Arylgruppe, eine heterocyclische Gruppe, eine Sulfonylgruppe und eine Acylgruppe, stärker bevorzugte Gruppen sind ein Wasserstoffatom, eine Arylgruppe, eine heterocyclische Gruppe und eine Sulfonylgruppe, und am stärksten bevorzugte Gruppen sind en Wasserstoffatom, eine Arylgruppe und eine heterocyclische Gruppe, vorausgesetzt, dass R⁵ und R⁶ nicht gleichzeitig ein Wasserstoffatom darstellen.
Die bevorzugten Gruppen von G sind ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine Alkylgruppe, eine Hydroxylgruppe, eine Aminogruppe und eine Acylaminogruppe, stärker bevorzugte Gruppen sind ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine Aminogruppe und eine Acylaminogruppe, und am stärksten bevorzugte Gruppen sind ein Wasserstoffatom, eine Aminogruppe und eine Acylaminogruppe.
Die bevorzugten Gruppen von A sind ein Pydrazolring, ein Imidazolring, ein Isothiazolring, ein Thiadiazolring und ein Benzothiazolring, stärker bevorzugte Gruppen sind ein Pyrazolring und ein Isothiazolring, und die am stärksten bevorzugte Gruppe ist ein Pyrazolring.
Als bevorzugte Kombination von B¹ und B² stellen B¹ und B² =CR¹- bzw. -CR²= dar, R¹ und R² stellen jeweils bevorzugt ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe, ein Halogenatom, eine Cyanogruppe, eine Carbamoylgruppe, eine Carboxylgruppe, eine Hydroxylgruppe, eine Alkoxylgruppe oder eine Alkoxycarbonylgruppe dar, und stärker bevorzugt ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe, eine Carboxylgruppe, eine Cyanogruppe oder eine Carbamoylgruppe.
Bezüglich der bevorzugten Kombinationen der Substituenten der durch die Formel (1) dargestellten Verbindung ist eine Verbindung bevorzugt, worin zumindest einer der verschiedenen Substituenten die obige bevorzugte Gruppe darstellt, eine Verbindung, worin eine größere Anzahl von Substituenten die obigen bevorzugten Gruppen darstellt, ist stärker bevorzugt, und eine Verbindung, in der alle Substituenten die obigen bevorzugten Gruppen darstellen, ist am stärksten bevorzugt.
Nachstehend sind spezifische Beispiele der durch die Formel (1) dargestellten Azo-Farbstoffe gezeigt, jedoch sind die Azo-Farbstoffe zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung nicht auf diese beschränkt. TABELLE 1
TABELLE 2
TABELLE 3
TABELLE 4
Als blaugrüne (Cyan-) Farbstoffe, die bevorzugt in Cyan- und heller Cyan oder gelber Tinte der erfindungsgemäßen Tinte für die Tintenstrahlaufzeichnung verwendet werden können, und die bezüglich der Bildechtheit und der Beibehaltung der Farbbalance effektiv sind, ist ein Cyan-Farbstoff besonders bevorzugt, der durch die folgende Formel (I) dargestellt wird.
In der Formel (I) stellen X₁, X₂, X₃ und X₄ jeweils -SO-Z, -SO₂-Z, -SO₂NR₁R₂, eine Sulfogruppe, -CONR₁R₂ oder -CO₂R₁ dar. Z stellt eine substituierte oder unsubstituierte Alkylgruppe, eine substituierte oder unsubstituierte Cycloalkylgruppe, eine substituierte oder unsubstituierte Alkenylgruppe, eine substituierte oder unsubstituierte Aralkylgruppe, eine substituierte oder unsubstituierte Arylgruppe oder eine substituierte oder unsubstituierte heterocyclische Gruppe dar. R₁ und R₂ stellen jeweils ein Wasserstoffatom, eine substituierte oder unsubstituierte Alkylgruppe, eine substituierte oder unsubstituierte Cycloalkylgruppe, eine substituierte oder unsubstituierte Alkenylgruppe, eine substituierte oder unsubstituierte Aralkylgruppe, eine substituierte oder unsubstituierte Arylgruppe, oder eine substituierte oder unsubstituierte heterocyclische Gruppe dar. Wenn mehrere Z vorliegen, können diese gleich oder verschieden sein. Y₁, Y₂, Y₃ und Y₄ stellen jeweils einen einbindigen Substituenten dar. Wenn mehrere von irgendeinem von X₁, X₂, X₃, X₄, Y₁, Y₂, Y₃ und Y₄ vorliegen, können dieses gleich oder verschieden sein. M stellt ein Wasserstoffatom, ein Metallatom oder ein Oxid hiervon, Hydroxid oder Halogenid dar.
a₁ bis a₄ und b₁ bis b₄ stellen jeweils die Anzahl der Substituenten von X₁ bis X₄ bzw. Y₁ bis Y₄ dar, a₁, a₂, a₃ und a₄ stellen jeweils 0 oder eine ganze Zahl von 1 bis 4 dar, und alle von a₁, a₂, a₃ und a₄ stellen nicht gleichzeitig 0 dar, und b₁, b₂, b₃ und b₄ stellen jeweils 0 oder eine ganze Zahl von 1 bis 4 dar.
Nachstehend wird eine durch die Formel (I) dargestellt Verbindung genauer beschrieben In der Formel (I) stellen X₁, X₂, X₃ und X₄ jeweils -SO-Z, -SO₂-Z, -SO₂NR₁R₂, eine Sulfogruppe, -CONR₁R₂ oder -CO₂R₁ dar. Von diesen Substituenten sind -SO-Z, -SO₂-Z, -SO₂NR₁R₂ und -CONR₁R₂ bevorzugt, -SO₂-Z und -SO₂NR₁R₂ sind besonders bevorzugt, und -SO₂-Z ist am stärksten bevorzugt. Wenn irgendeines von a₁, a₂, a₃ und a₄, die die Anzahl der Substituenten anzeigen, eine ganze Zahl von 2 oder größer darstellt, können die mehreren Substituenten von X₁ bis X₄ gleich oder verschieden sein, und jedes stellt irgendeine der vorstehenden Gruppen dar. Alle von X₁, X₂, X₃ und X₄ können absolut den gleichen Substituenten darstellen, oder die gleiche Art von Substituent kann teilweise voneinander unterschiedlich sein, z. B. wie in dem Fall, in dem alle von X₁, X₂, X₃ und X₄ -SO₂-Z darstellen und Z jeweils voneinander unterschiedlich ist, oder X₁, X₂, X₃ und X₄ können verschiedene Substituenten darstellen, z. B. -SO₂-Z und -SO₂NR₁R₂.
Z stellt eine substituierte oder unsubstituierte Alkylgruppe, eine substituierte oder unsubstituierte Cycloalkylgruppe, eine substituierte oder unsubstituierte Alkenylgruppe, eine substituierte oder unsubstituierte Aralkylgruppe, eine substituierte oder unsubstituierte Arylgruppe oder eine substituierte oder unsubstituierte heterocyclische Gruppe dar, bevorzugt eine substituierte oder unsubstituierte Alkylgruppe, eine substituierte oder unsubstituierte Arylgruppe oder eine substituierte oder unsubstituierte heterocyclische Gruppe, und am stärksten bevorzugt eine substituierte Alkylgruppe, eine substituierte Arylgruppe oder eine substituierte heterocyclische Gruppe.
R₁ und R₂ stellen jeweils ein Wasserstoffatom, eine substituierte oder unsubstituierte Alkylgruppe, eine substituierte oder unsubstituierte Cycloalkylgruppe, eine substituierte oder unsubstituierte Alkenylgruppe, eine substituierte oder unsubstituierte Aralkylgruppe, eine substituierte oder unsubstituierte Arylgruppe oder eine substituierte oder unsubstituierte heterocyclische Gruppe dar, bevorzugt ein Wasserstoffatom, eine substituierte oder unsubstituierte Alkylgruppe, eine substituierte oder unsubstituierte Arylgruppe oder eine substituierte oder unsubstituierte heterocyclische Gruppe, und stärker bevorzugt ein Wasserstoffatom, eine substituierte Alkylgruppe, eine substituierte Arylgruppe oder eine substituierte heterocyclische Gruppe, jedoch ist es nicht bevorzugt, dass beide von R₁ und R₂ ein Wasserstoffatom darstellen.
Als durch R₁, R₂ und Z dargestellt substituierte oder unsubstituierte Alkylgruppe ist eine Alkylgruppe mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen bevorzugt. Eine verzweigte Alkylgruppe ist bevorzugt, weil sie in der Lage ist, die Löslichkeit des Farbstoffs und die Stabilität der Tinte zu erhöhen, und der Fall, in dem die Alkylgruppe ein asymmetrisches Kohlenstoffatom (Verwendung als razemische Modifikation) aufweist, ist besonders bevorzugt. Als Beispiele der Substituenten werden beispielhaft die gleichen Substituenten wie in dem Fall genannt, in dem Z, R₁, R₂, Y₁, Y₂, Y₃ und Y₄ ferner (einen) Substituenten aufweisen, wie später beschrieben. Eine Hydroxylgruppe, eine Ethergruppe, eine Estergruppe, eine Cyanogruppe, eine Amidgruppe und eine Sulfonamidgruppe sind besonders bevorzugt, weil sie in der Lage sind, die Aggregation und die Echtheit des Farbstoffs zu verbessern. Neben diesen Gruppen können ein Halogenatom und eine ionische hydrophile Gruppe als Substituenten enthalten sein. Die Anzahl der Kohlenstoffatome eines Substituenten ist nicht in der Anzahl der Alkylgruppe enthalten, und dies trifft auch auf andere Gruppen zu.
Als durch R₁, R₂ und Z dargestellte substituierte oder unsubstituierte Cycloalkylgruppe ist eine Cycloalkylgruppe mit 5 bis 30 Kohlenstoffatomen bevorzugt. Der Fall, in dem die Cycloalkylgruppe ein asymmetrisches Kohlenstoffatom aufweist (Verwendung als razemische Modifikation), ist bevorzugt, weil dies die Löslichkeit des Farbstoffs und die Stabilität der Tinte erhöhen kann. Als Beispiele der Substituenten werden beispielhaft die gleichen Substituenten wie in dem Fall genannt, in dem Z, R₁, R₂, Y₁, Y₂, Y₃ und Y₄ ferner (einen) Substituenten aufweisen, wie später beschrieben. Eine Hydroxylgruppe, eine Ethergruppe, eine Estergruppe, eine Cyanogruppe, eine Amidgruppe und eine Sulfonamidgruppe sind besonders bevorzugt, weil sie in der Lage sind, die Aggregation und Echtheit eines Farbstoffs zu verbessern. Neben diesen Gruppen können ein Halogenatom und eine ionische hydrophile Gruppe als Substituenten enthalten sein.
Als durch R₁, R₂ und Z dargestellte substituierte oder unsubstituierte Alkenylgruppe ist eine Alkenylgruppe mit 2 bis 30 Kohlenstoffatomen bevorzugt. Eine verzweigte Alkenylgruppe ist bevorzugt, weil sie in der Lage ist, die Löslichkeit des Farbstoffs und die Stabilität der Tinte zu erhöhen, und der Fall, in dem die Alkenylgruppe ein asymmetrisches Kohlenstoffatom aufweist (Verwendung als razemische Modifikation) ist besonders bevorzugt. Als Beispiele der Substituenten werden beispielhaft die gleichen Substituenten wie in dem Fall genannt, in dem Z, R₁, R₂, Y₁, Y₂, Y₃ und Y₄ ferner (einen) Substituenten aufweisen können, wie später beschrieben. Eine Hydroxylgruppe, eine Ethergruppe, eine Estergruppe, eine Cyanogruppe, eine Amidgruppe und eine Sulfonamidgruppe sind besonders bevorzugt, weil sie in der Lage sind, die Aggregation und Echtheit eines Farbstoffs zu verbessern. Neben diesen Gruppen können ein Halogenatom und eine ionische hydrophile Gruppe als Substituenten enthalten sein.
Als durch R₁, R₂ und Z dargestellte substituierte oder unsubstituierte Aralkylgruppe ist eine Aralkylgruppe mit 7 bis 30 Kohlenstoffatomen bevorzugt. Eine verzweigte Aralkylgruppe ist bevorzugt, weil sie in der Lage ist, die Löslichkeit des Farbstoffs und die Stabilität der Tinte zu erhöhen, und der Fall, in dem die Aralkylgruppe ein asymmetrisches Kohlenstoffatom aufweist (Verwendung als razemische Modifikation) ist besonders bevorzugt. Als Beispiele der Substituenten werden beispielhaft die gleichen Substituenten wie in dem Fall genannt, in dem Z, R₁, R₂, Y₁, Y₂, Y₃ und Y₄ ferner (einen) Substituenten aufweisen können, wie später beschrieben. Eine Hydroxylgruppe, eine Ethergruppe, eine Estergruppe, eine Cyanogruppe, eine Amidgruppe und eine Sulfonamidgruppe sind besonders bevorzugt, weil sie in der Lage sind, die Aggregation und Echtheit eines Farbstoffs zu verbessern. Neben diesen Gruppen können ein Halogenatom und eine ionische hydrophile Gruppe als Substituenten enthalten sein.
Als durch R₁, R₂ und Z dargestellte substituierte oder unsubstituierte Arylgruppe ist eine Arylgruppe mit 6 bis 30 Kohlenstoffatomen bevorzugt. Als Beispiele der Substituenten können die gleichen Substituenten wie in dem Fall beispielhaft genannt werden, in dem Z, R₁, R₂, Y₁, Y₂, Y₃ und Y₄ ferner (einen) Substituenten aufweisen können, wie später beschrieben. Eine Elektronen-ziehende Gruppe ist besonders bevorzugt, weil sie in der Lage ist, das Oxidationspotential eines Farbstoffs nobel zu gestalten und die Echtheit eines Farbstoffs zu verbessern. Als Elektronen-ziehende Gruppen werden beispielhaft solche mit einem positiven Wert der Hammett-Sustituentenkonstante σp beispielhaft genannt, z. B. werden ein Halogenatom, eine heterocyclische Gruppe, eine Cyanogruppe, eine Carboxylgruppe, eine Acylaminogruppe, eine Sulfonamidgruppe, eine Sulfamoylgruppe, eine Carbamoylgruppe, eine Sulfonylgruppe, eine Imidgruppe, eine Acylgruppe, eine Sulfogruppe und eine quaternäre Ammoniumgruppe bevorzugt als Elektronen-ziehende Gruppe verwendet, und eine Cyanogruppe, eine Carboxylgruppe, eine Sulfamoylgruppe, eine Carbamoylgruppe, eine Sulfonylgruppe, eine Imidgruppe, eine Acylgruppe, eine Sulfogruppe und eine quaternäre Ammoniumgruppe werden stärker bevorzugt verwendet.
Als durch R₁, R₂ und Z dargestellte heterocyclische Gruppe sind 5- oder 6-gliedrige Ringgruppen bevorzugt, und sie können ferner kondensiert sein. Die Ringe können aromatische heterocyclische Ringe oder nicht-aromatische heterocyclische Ringe sein. Die Beispiele der durch R₁, R₂ und Z dargestellten heterocyclischen Gruppen werden nachstehend in der Form von heterocyclischen Ringen beispielhaft dargestellt, und die Substitutionspositionen sind eliminiert, jedoch ist die Substitutionsposition nicht beschränkend, z. B. kann Pyridin an der 2-Position, 3-Position und 4-Position substituiert sein. Als Beispiele werden Pyridin, Pyrazin, Pyrimidin, Pyridazin, Triazin, Chinolin, Isochinolin, Chinazolin, Cinnolin, Phthalazin, Chinoxalin, Pyrrol, Indol, Furan, Benzofuran, Thiophen, Benzothiophen, Pyrazol, Imidazol, Benzimidazol, Triazol, Oxazol, Benzoxazol, Thiazol, Benzthiazol, Isothiazol, Benzisothiazol, Thiadiazol, Isooxazol, Benzisooxazol, Pyrrolidin, Piperidin, Piperazin, Imidazolidin und Thiazolin beispielhaft angegeben. Aromatische heterocyclische Gruppen sind besonders bevorzugt, und die bevorzugten Beispiele umfassen z. B. Pyridin, Pyrazin, Pyrimidin, Pyridazin, Triazin, Pyrazol, Imidazol, Benzimidazol, Triazol, Thiazol, Benzthiazol, Isothiazol, Benzisothiazol und Thiadiazol. Diese heterocyclischen Ringe können (einen) Substituenten aufweisen. Als Beispiele der Substituenten werden beispielhaft die gleichen Substituenten wie in dem Fall genannt, in dem Z, R₁, R₂, Y₁, Y₂, Y₃ und Y₄ ferner (einen) Substituenten aufweisen können, wie später beschrieben. Die bevorzugten Substituenten und die stärker bevorzugten Substituenten sind die gleichen wie die bevorzugten Substituenten bzw. die stärker bevorzugten Substituenten der Arylgruppe.
Y₁, Y₂, Y₃ und Y₄ stellen jeweils ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine Alkylgruppe, eine Cycloalkylgruppe, eine Alkenylgruppe, eine Aralkylgruppe, eine Arylgruppe, eine heterocyclische Gruppe, eine Cyanogruppe, eine Hydroxylgruppe, eine Nitrogruppe, eine Aminogruppe, eine Alkylaminogruppe, eine Alkoxylgruppe, eine Aryloxygruppe, eine Acylaminogruppe, eine Arylaminogruppe, eine Ureidogruppe, eine Sulfamoylaminogruppe, eine Alkylthiogruppe, eine Arylthiogruppe, eine Alkoxycarbonylaminogruppe, eine Sulfonamidgruppe, eine Carbamoylgruppe, eine Sulfamoylgruppe, eine Sulfonylgruppe, eine Alkoxycarbonylgruppe, eine heterocyclische Oxygruppe, eine Azogruppe, eine Acyloxygruppe, eine Carbamoxyloxygruppe, eine Silyloxygrupe, eine Aryloxycarbonylgruppe, eine Aryloxycarbonylaminogruppe, eine Imidgruppe, eine heterocyclische Thiogruppe, eine Phosphorylgruppe, eine Arylgruppe, eine Carboxylgruppe oder eine Sulfogruppe dar. Jede Gruppe kann ferner (einen) Substituenten aufweisen.
Von diesen Gruppen sind ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine Alkylgruppe, eine Arylgruppe, eine Cyanogruppe, eine Alkoxylgruppe, eine Amidgruppe, eine Ureidogruppe, eine Sulfonamidgruppe, eine Carbamoylgruppe, eine Sulfamoylgruppe, eine Alkoxycarbonylgruppe, eine Carboxylgruppe und eine Sulfogruppe bevorzugt, ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine Cyanogruppe, eine Carboxylgruppe und eine Sulfogruppe sind besonders bevorzugt, und ein Wasserstoffatom ist am stärksten bevorzugt.
Wenn Z, R₁, R₂, Y₁, Y₂, Y₃ und Y₄ Substituenten darstellen, die ferner (einen) Substituenten aufweisen können, können die folgenden Substituenten verwendet werden.
Eine gradkettige oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, eine geradkettige oder verzweigte Aralkylgruppe mit 7 bis 18 Kohlenstoffatomen, eine geradkettige oder verzweigte Alkenylgruppe mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen, eine geradkettige oder verzweigte Alkinylgruppe mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen, eine gradkettige oder verzweigte Cycloalkylgruppe mit 3 bis 12 Kohlenstoffatomen, eine gradkettige oder verzweigte Cycloalkenylgruppe mit 3 bis 12 Kohlenstoffatomen (die vorstehenden Gruppen, die eine verzweigte Kette aufweisen, sind bevorzugt, da sie in der Lage sind, die Löslichkeit des Farbstoffs und die Stabilität der Tinte zu erhöhen, und Gruppen mit einem asymmetrischen Kohlenstoffatom sind besonders bevorzugt, und die spezifischen Beispiele dieser Gruppen umfassen z. B. eine Methylgruppe, eine Ethylgruppe, eine Propylgruppe, eine Isopropylgruppe, eine sec-Butylgruppe, eine t-Butylgruppe, eine 2-Ethylhexylgruppe, eine 2-Methylsulfonylethylgruppe, eine 3-Phenoxypropylgruppe, eine Trifluormethylgruppe und eine Cyclopentylgruppe), ein Halogenatom (z. B. Chlor und Brom), eine Arylgruppe (z. B. eine Phenylgruppe, eine 4-t-Butylphenylgruppe und eine 2,4-Di-t-amylphenylgruppe), eine heterocyclische Gruppe (z. B. eine Imidazolylgruppe, eine Pyrazolylgruppe, eine Triazolylgruppe, eine 2-Furylgruppe, eine 2-Thienylgruppe, eine 2-Pyrimidinylgruppe und eine 2-Benzothiazolylgruppe), eine Cyanogruppe, eine Hydroxygruppe, eine Nitrogruppe, eine Carboxylgruppe, eine Aminogruppe, eine Alkyloxygruppe (z. B. eine Methoxygruppe, eine Ethoxygruppe, eine 2-Methoxyethoxygruppe und eine 2-Methansulfonylethoxygruppe), eine Aryloxygruppe (z. B. eine Phenoxygruppe, eine 2-Methylphenoxygruppe, eine 4-t-Butylphenoxygruppe, eine 3-Nitrophenoxygruppe, eine 3-t-Butyloxycarbamoylphenoxygruppe und eine 3-Methoxycarbamoylgruppe), eine Acylaminogruppe (z. B. eine Acetamidgruppe, eine Benzamidgruppe und eine 4-(3-t-Butyl-4-hydroxyphenoxy)butanamidgruppe), eine Alkylaminogruppe (z. B. eine Methylaminogruppe, eine Butylaminogruppe, eine Diethylaminogruppe und eine Methylbutylaminogruppe), eine Anilinogruppe (z. B. eine Phenylaminogruppe und eine 2-Chloranilingruppe), eine Ureidogruppe (z. B. eine Phenylureidogruppe, eine Methylureidogruppe und eine N,N-Dibutylureidogruppe), eine Sulfamoylaminogruppe (z. B. eine N,N-Dibropylsulfamoylaminogruppe), eine Alkylthiogruppe (z. B. eine Methylthiogruppe, eine Octylthiogruppe und eine 2-Phenoxyethylthiogruppe), eine Arylthiogruppe (z. B. eine Phenylthiogruppe, eine 2-Butoxy-5-t-octylphenylthiogruppe und eine 2-Carboxyphenylthiogruppe), eine Alkyloxycarbonylaminogruppe (z. B. eine Methoxycarbonylaminogruppe), eine Sulfonamidgruppe (z. B. eine Methansulfonamidgruppe, eine Benzolsulfonamidgruppe und eine p-Toluolsulfonamidgruppe), eine Carbamoylgruppe (z. B. eine N-Ethylcarbamoylgruppe und eine N,N-Dibutylcarbamoylgruppe), eine Sulfamoylgruppe (z. B. eine N-Ethylsulfamoylgruppe, eine N,N-Dipropylsulfamoylgruppe und eine N-Phenylsulfamoylgruppe), eine Sulfonylgruppe (z. B. eine Methansulfonylgruppe, eine Octansulfonylgruppe, eine Benzolsulfonylgruppe und eine Toluolsulfonylgruppe), eine Alkyloxycarbonylgruppe (z. B. eine Methoxycarbonylgruppe und eine Butyloxycarbonylgruppe), eine heterocyclische Oxygruppe (z. B. eine 1-Phenyltetrazol-5-oxygruppe und eine 2-Tetrahydropyranyloxygruppe), eine Azogruppe (z. B. eine Phenylazogruppe, eine 4-Methoxyphenylazogruppe, eine 4-Pivaloylaminophenylazogruppe, eine 2-Hydroxy-4-propanoylphenylazogruppe), eine Acyloxygruppe (z. B. eine Actoxygruppe), eine Carbamoyloxygruppe (z. B. eine N-Methylcarbamoyloxygruppe und eine N-Phenylcarbamoyloxygruppe), eine Silyloxygruppe (z. B. eine Trimethylsilyloxygruppe und eine Dibutylmethylsilyloxygruppe), eine Aryloxycarbonylaminogruppe (z. B. eine Phneoxycarbonylaminogruppe), eine Imidgruppe (z. B. eine N-Succinimidgruppe und eine N-Phthalimidgruppe), eine heterocyclische Thiogruppe (z. B. eine 2-Benzothiazolylthiogruppe, eine 2,4-Diphenoxy-1,3,5-triazol-6-thiogruppe und eine 2-Pyridylthiogruppe), eine Sulfinylgruppe (z. B. eine 3-Phenoxypropylsulfinylgruppe), eine Phosphonylgruppe (z. B. eine Phenoxyphosphonylgruppe, eine Octyloxyphosphonylgruppe und eine Phenylphosphonylgruppe), eine Aryloxycarbonylgruppe (z. B. eine Phenoxycarbonylgruppe), eine Acylgruppe (z. B. eine Acetylgruppe, eine 3-Phenylpropanoylgruppe und eine Benzoylgruppe), eine ionische hydrophile Gruppe (z. B. eine Carboxylgruppe, eine Sulfogruppe, eine Phosphongruppe und eine quaternäre Ammoniumgruppe).
Wenn ein durch die Formel (I) dargestellter Phthalocyaninfarbstoff ein wasserlöslicher Farbstoff ist, ist es bevorzugt, dass er eine ionische hydrophile Gruppe aufweist. Die ionische hydrophile Gruppe umfasst eine Sulfogruppe, eine Carboxylgruppe, eine Phosphongruppe und eine quaternäre Ammoniumgruppe. Als ionische hydrophile Gruppe sind eine Carboxylgruppe, eine Phosphongruppe und eine Sulfogruppe bevorzugt, und eine Carboxylgruppe und eine Sulfogruppe sind besonders bevorzugt. Die Carboxylgruppe, Phosphongruppe und Sulfogruppe kann im Zustand eines Salzes vorliegen, und Beispiele des Gegenions zum Bilden des Salzes umfassen ein Ammoniumion, ein Alkalimetallion (z. B. ein Lithiumion, ein Natriumion und ein Kaliumion), und ein organisches Kation (z. B. ein Tetramethylammoniumion, ein Tetramethylguanidiniumion und ein Tetramethylsulfoniumion). Von den Gegenionen sind Alkalimetallionen bevorzugt, und ein Lithiumion ist besonders bevorzugt, weil es in der Lage ist, die Löslichkeit des Farbstoffs und die Stabilität der Tinte zu erhöhen.
Es ist bevorzugt, dass zumindest zwei ionische hydrophile Gruppen in einem Molekül eines Phthalocyaninfarbstoffs enthalten sind, und es ist besonders bevorzugt, dass zumindest zwei Sulfogruppen und/oder Carboxylgruppen enthalten sind.
a₁ bis a₄ und b₁ bis b₄ stellen jeweils die Anzahl der Substituenten von X₁ bis X₄ bzw. Y₁ bis Y₄ dar, a₁, a₂, a₃ und a₄ stellen jeweils 0 oder eine ganze Zahl von 1 bis 4 dar, und alle a₁, a₂, a₃ und a₄ stellen nicht gleichzeitig 0 dar, und b₁, b₂, b₃ und b₄ stellen jeweils 0 oder eine ganze Zahl von 1 bis 4 dar. Wenn irgendeines von a₁ bis a₄ und b₁ bis b₄ eine ganze Zahl von 2 oder größer darstellt, liegen mehrere von irgendeinem von X₁ bis X₄ und Y₁ bis Y₄ vor, und diese können gleich oder verschieden sein.
a₁ und b₁ erfüllen die Beziehung a₁ + b₁ = 4. Eine Kombination, in der a₁ 1 oder 2 darstellt und b₁ 3 oder 2 darstellt, ist besonders bevorzugt, und eine Kombination, in der a₁ 1 darstellt und b₁ 3 darstellt, ist am stärksten bevorzugt.
Die Kombinationen von a₂ und b₂, a₃ und b₃, und a₄ und b₄ besitzen auch die gleiche Beziehung wie bei der Kombination von a₁ und b₁, und die bevorzugten Kombinationen sind auch die gleichen.
M stellt ein Wasserstoffatom, ein Metallelement oder ein Oxid hiervon, Hydroxid oder Halogenid dar.
Neben einem Wasserstoffatom stellt M bevorzugt als Metallelemente Li, Na, K, Mg, Ti, Zr, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Fe, Co, Ni, Ru, Rh, Rd, Os, Ir, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Hg, Al, Ga, In, Si, Ge, Sn, Pb, Sb und Si dar. Als Oxid sind VO und GeO bevorzugt. Als Hydroxid sind Si(OH)₂, Cr(OH)₂ und Sn(OH)₂ bevorzugt. Als Halogenide werden beispielhaft AlCl, SiCl₂, VCl, VCl₂, VOCl, FeCl, GaCl und ZrCl genannt. Cu, Ni, Zn und Al sind besonders bevorzugt, und Cu ist am stärksten bevorzugt.
Pc (ein Phthalocyaninring) kann ein Dimer (z. B. Pc-M-L-M-Pc) oder ein Trimer über L (eine zweibindige Verknüpfungsgruppe) bilden, und die M können zu diesem Zeitpunkt gleich oder verschieden sein.
Als zweibindige Verknüpfungsgruppe, die durch L dargestellt wird, sind eine Oxygruppe-O-, eine Thiogruppe-S-, eine Carbonylgruppe-CO-, eine Sulfonylgruppe-SO₂-, eine Iminogruppe-NH-, eine Methylengruppe-CH₂- und Gruppen, die durch Kombinieren dieser Gruppen gebildet werden, bevorzugt.
In bezug auf die bevorzugten Kombinationen der Substituenten einer durch die Formel (I) dargestellten Verbindung ist eine Verbindung, worin zumindest einer der verschiedenen Substituenten die obige bevorzugte Gruppe darstellt, bevorzugt, eine Verbindung, worin eine größere Anzahl der verschiedenen Substituenten die obigen bevorzugten Gruppen darstellt, ist stärker bevorzugt, und eine Verbindung, worin alle Substituenten die obigen bevorzugten Gruppen sind, ist am stärksten bevorzugt.
Stärker bevorzugt wird ein durch die Formel (I) dargestellter Phthalocyaninfarbstoff durch die Formel (II) dargestellt. Nachstehend wird ein durch die Formel (II) dargestellter Phthalocyaninfarbstoff genauer beschrieben, der erfindungsgemäß bevorzugt verwendet wird.
In Formel (II) besitzen X₁₁ bis X₁₄ und Y₁₁ bis Y₁₈ die gleiche Bedeutung wie Y₁ bis X₄ bzw. Y₁ bis Y₄ in Formel (I), und die bevorzugten Beispiele sind auch die gleichen. M besitzt die gleiche Bedeutung wie M in Formel (I), und die bevorzugten Beispiele sind auch die gleichen.
In Formel (II) stellen all bis a₁₄ jeweils eine ganze Zahl von 1 oder 2 dar, bevorzugt ist a₁₁ + a₁₂+ a₁₃+ a₁₄ 4 oder größer oder 6 oder kleiner, und besonders bevorzugt ist a₁₁= a₁₂ = a₁₃ = a₁₄ = 1.
Alle von X₁₁, X₁₂, X₁₃ und X₁₄ können absolut den gleichen Substituenten darstellen, oder sie können die gleiche Art von Substituent darstellen, der partiell voneinander unterschiedlich sein kann, wie z. B. in dem Fall, in dem alle von X₁₁, X₁₂, X₁₃ und X₁₄ -SO₂-Z darstellen und Z jeweils voneinander unterschiedlich ist, oder X₁₁, X₁₂, X₁₃ und X₁₄ können unterschiedliche Substituenten darstellen, z. B. -SO₂-Z und -SO₂NR₁R₂.
Bei den durch die Formel (II) dargestellten Phthalocyaninfarbstoffen sind besonders bevorzugte Substituentenkombinationen wie folgt.
X₁₁, X₁₂, X₁₃ und X₁₄ stellen jeweils bevorzugt -SO-Z, -SO₂-Z, -SO₂NR₁R₂ oder -CONR₁R₂ dar, besonders bevorzugt -SO₂-Z und -SO₂NR₁R₂ und am stärksten bevorzugt -SO₂-Z.
Z stellt bevorzugt eine substituierte oder unsubstituierte Alkylgruppe, eine substitutierte oder unsubstituierte Arylgruppe oder eine substituierte oder unsubstituierte heterocyclische Gruppe dar, und stärker bevorzugt eine substituierte Alkylgruppe, eine substituierte Arylgruppe oder eine substituierte heterocyclische Gruppe. Die Fälle, in denen der Substituent ein asymmetrisches Kohlenstoffatom (Verwendung als razemische Modifikation) aufweist, sind bevorzugt, weil dies die Löslichkeit des Farbstoffs und die Stabilität der Tinte erhöhen kann. Die Fälle, in denen der Substituent eine Hydroxylgruppe, eine Ethergruppe, eine Estergruppe, eine Cyanogruppe, eine Amidgruppe und eine Sulfonamidgruppe aufweist, sind bevorzugt, da die Aggregation und Echtheit eines Farbstoffs verbessert werden können.
R₁ und R₂ stellen jeweils bevorzugt ein Wasserstoffatom eine substitutierte oder unsubstituierte Alkylgruppe, eine substitutierte oder unsubstituierte Arylgruppe oder eine substitutierte oder unsubstituierte heterocyclische Gruppe dar, und stärker bevorzugt ein Wasserstoffatom, eine substitutierte Alkylgruppe, eine substitutierte Arylgruppe oder eine substitutierte heterocyclische Gruppe, jedoch ist es nicht bevorzugt, dass sowohl R₁ als auch R₂ ein Wasserstoffatom darstellen. Der Fall, in dem der Substituent ein asymmetrisches Kohlenstoffatom (Verwendung als razemische Modifikation) aufweist, ist bevorzugt, da die Löslichkeit des Farbstoffs und die Stabilität der Tinte erhöht werden können. Der Fall, in dem der Substituent eine Hydroxylgruppe, eine Ethergruppe, eine Estergruppe, eine Cyanogruppe, eine Amidgruppe und eine Sulfonamidgruppe aufweist, ist bevorzugt, da die Aggregation und Echtheit eines Farbstoffs verbessert werden können.
Y₁₁ bis Y₁₈ stellen jeweils bevorzugt ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine Alkylgruppe, eine Arylgruppe, eine Cyanogruppe, eine Alkoxylgruppe, eine Amidgruppe, eine Ureidogruppe, eine Sulfonamidgruppe, eine Carbamoylgruppe, eine Sulfamoylgruppe, eine Alkoxycarbonylgruppe, eine Carboxylgruppe oder eine Sulfogruppe dar, besonders bevorzugt ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine Cyanogruppe, eine Carboxylgruppe oder eine Sulfogruppe, und am stärksten bevorzugt ein Wasserstoffatom.
a₁₁ bis a₁₄ stellen jeweils 1 oder 2 dar, und besonders bevorzugt stellen alle von all bis a₁₄ 1 dar.
M stellt ein Wasserstoffatom, ein Metallelement oder Oxid hiervon, Hydroxid oder Halogenid dar, besonders bevorzugt Cu, Ni, Zn und Al, und am stärksten bevorzugt Cu.
Wenn ein durch die Formel (II) dargestellter Phthalocyaninfarbstoff ein wasserlöslicher Farbstoff ist, ist es bevorzugt, dass er eine ionische hydrophile Gruppe aufweist. Die ionische hydrophile Gruppe umfasst eine Sulfogruppe, eine Hydroxylgruppe, eine Phosphongruppe und eine quaternäre Ammoniumgruppe. Als ionische hydrophile Gruppe sind eine Carboxylgruppe, eine Phosphongruppe und eine Sulfogruppe bevorzugt, und eine Carboxylgruppe und eine Sulfogruppe sind besonders bevorzugt. Die Carboxylgruppe, Phosphongruppe und Sulfogruppe können im Zustand eines Salzes vorliegen, und Beispiele des Gegenions zum Bilden des Salzes umfassen ein Ammoniumion, ein Alkalimetallion (z. B. ein Lithiumion, ein Natriumion und ein Kaliumion) und en organisches Kation (z. B. ein Tetramethylammoniumion, ein Tetramethylguanidiniumion und en Tetramethylsulfoniumion). Von den Gegenionen sind Alkalimetallionen bevorzugt, und ein Lithiumion ist besonders bevorzugt, da die Löslichkeit des Farbstoffs und die Stabilität der Tinte erhöht werden können.
Es ist bevorzugt, dass zumindest zwei ionische hydrophile Gruppen in einem Molekül des Phthalocyaninfarbstoffs enthalten sind, und es ist besonders bevorzugt, dass zumindest zwei Sulfogruppen und/oder Carboxylgruppen enthalten sind.
In Bezug auf die bevorzugten Kombinationen der Substituenten einer durch die Formel (II) dargestellten Verbindung ist eine Verbindung, worin zumindest einer der verschiedenen Substituenten die obige bevorzugte Gruppe darstellt, bevorzugt, eine Verbindung, worin eine größere Anzahl der verschiedenen Substituenten die obigen bevorzugten Gruppen darstellen, ist stärker bevorzugt, und eine Verbindung, worin alle Substituenten die obigen bevorzugten Gruppen darstellen, ist am stärksten bevorzugt.
Es ist bevorzugt, zumindest eine Elektronen-ziehende Gruppe, z. B. eine Sulfinylgruppe, eine Sulfonylgruppe oder eine Sulfamoylgruppe, an jeden der vier Benzolringe des Phthalocyanins einzuführen, so dass der σp-Wert von allen Substituenten des Phthalocyaningerüsts insgesamt 1,6 oder größer ist.
Nachstehend wird kurz der Wert der Hammett-Substituentenkonstante σp beschrieben. Die Hammett-Regel ist eine Überschlagsregel, die von L. P. Hammett 1935 vorgeschlagen wurde, um den Einfluss eines Substituenten auf die Reaktion oder das Gleichgewichts eines Benzolderivats quantitativ abzuschätzen, und die Geeignetheit der Regel ist weit verbreitet anerkannt. Es gibt den Wert der Substituentenkonstante σp und den Werte σm, die gemäß der Hammett-Regel erhalten werden, und diese Werte können in vielen Literaturstellen gefunden werden, z. B. in J. A. Dean compiled, Lange's Handbook of Chemistry, 12. Ausgabe, McGrw Hill (1979) und Kagaku no ryoiki (The Domain of Chemistry), Extraausgabe, Nr. 122, S. 96 bis 103, Mankodo (1979).
Ein durch die Formel (I) dargestelltes Phthalocyaninderivat ist im allgemeinen eine Mischung aus Analogen, die sich notwendigerweise bezüglich der Einführposition des Substituenten Xn (n beträgt 1 bis 4) und Ym (m beträgt 1 bis 4) und der Einführzahl gemäß dem Syntheseverfahren unterscheiden; entsprechend werden in vielen Fällen diese Mischungen von Analogen als statistischer Ausgleich durch allgemeine Formeln gezeigt. Die Erfinder haben diese Mischungen von Analogen in die drei nachstehend gezeigten Arten klassifiziert, wodurch gefunden wurde, dass eine spezifische Mischung besonders bevorzugt ist. D. h., die Mischung der Analogen der Phthalocyaninfarbstoffe, die durch die Formeln (I) und (II) dargestellt werden, werden auf Grundlage der Substitutionspositionen und der Definitionen in die folgenden drei Arten eingeordnet.

(1) Typ mit Substitution an der β-Position: Ein Phthalocyaninfarbstoff mit spezifischen Substituenten an der/den 2- und/oder 3-Position(en), 6- und/oder 7-Position(en), 10- und/oder 11-Position(en) und 14- und/oder 15-Position(en).
(2) Typ mit Substitution an der α-Position: Ein Phthalocyaninfarbstoff mit spezifischen Substituenten an der/den 1- und/oder 4-Position(en), 5- und/oder 8-Position(en), 9- und/oder 12-Position(en) und 13-und/oder 16-Position(en).
(3) Typ mit Subsitution an der α,β-Position: Ein Phthalocyaninfarbstoff, der irregulär spezifische Substituenten an den 1- bis 16-Positionen aufweist.

In der Beschreibung der vorliegenden Erfindung werden der obige Typ mit Substitution an der β-Position, der Typ mit Substitution an der α-Position und der Typ mit Subsitution an der α,β-Position bei der Erklärung der Derivate der Phthalocyaninfarbstoffen mit unterschiedlichen Strukturen (insbesondere mit unterschiedlichen Substitutionspositionen) verwendet.
Phthalocyaninderviate zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung können mit den Verfahren, die z. B. in Shirai and Kobayashi, Phthalocyanin – Kagaku to Kino (Phthalocyanin-Chemistry and Functions), S. 1 bis 62, IPC Co., C. C. Leznoff and A. B. P. Lever, Phthalocyanines – Properties and Applications, S. 1 bis 54, VCH Co. beschrieben sind, oder den Verfahren, die hierin zitiert sind, oder analogen Verfahren, in Kombination, synthetisiert werden.
Wie in WO 00/17275 , WO 00/08103 , WO 00/08101 , WO 98/41853 und JP-A-10-36471 beschrieben, kann eine durch die Formel (I) dargestellte Phthalocyaninverbindung zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung durch Sulfonierungs-, Sulfonylchlorierungs- und Amidierungsreaktionen einer unsubstituierten Phthalocyaninverbindung synthetisiert werden. In diesem Fall kann nicht nur die Sulfonierung an irgendeiner Stelle des Phthalocyaninkerns auftreten, sondern auch die Kontrolle der Sulfonierungszahl ist schwierig. Entsprechend können die Position und die Anzahl der eingeführten Sulfogruppen in das gebildete Produkt nicht spezifiziert werden, wenn Sulfogruppen unter solchen Reaktionsbedingungen eingeführt werden, und es wird unausweichlich eine Mischung von Analogen hergestellt, die sich bezüglich der Anzahl von Substituenten und der Substitutionspositionen unterscheiden. Da die Anzahl der heterocyclisch-substituierten Sulfamoylgruppen und die Substitutionsposition nicht spezifiziert werden können, wenn die erfindungsgemäße Verbindung unter Verwendung dieser Mischung als Ausgangsmaterial synthetisiert wird, wird daher das Produkt als Mischung vom Typ mit gemischter α,β-Positionssubstitution erhalten, worin einige Arten von Verbindungen enthalten sind, die sich bezüglich der Anzahl von Substituenten und der Substitutionspositionen von der Verbindung, die für das erfindungsgemäße Tintenset geeignet sind, unterscheiden.
Wie vorstehend beschrieben wird das Oxidationspotential edler und die Ozonbeständigkeit erhöht, wenn eine große Anzahl von Elektronen-ziehenden Gruppen, wie z. B. Sulfamoylgruppen, in den Phthalocyaninkern eingeführt werden. In Übereinstimmung mit dem obigen Syntheseverfahren kann eine Mischung mit einem Phthalocyanin-Farbstoff, der weniger Elektronen-ziehende Gruppen enthält, nicht vermieden werden, d. h., dass Oxidationspotential ist unedler. Entsprechend ist es zur Verbesserung der Ozonbeständigkeit stärker bevorzugt, ein Syntheseverfahren einzusetzen, bei dem die Bildung einer Verbindung mit einem unedleren Oxidationspotential unterdrückt wird.
Eine erfindungsgemäße, durch die Formel (II) dargestellte Phthalocyaninverbindung kann aus einer Tetrasulfo-Phthalocyaninverbindung erhalten werden, die durch Umsetzen eines Phthalonitrilderivats (Verbindung P), die durch die in dem folgenden Schema gezeigte Formel dargestellt wird, und/oder eines Diiminoisoindolinderviats (Verbindung Q) mit einem Metallderivat, das durch die Formel (III) dargestellt wird, oder durch Umsetzen eines 4-Sulfophthalonitrilderivats (Verbindung R), das durch die in dem folgenden Schema gezeigte Formel dargestellt wird, mit einem durch die Formel (III) dargestellten Metallderivat erhalten werden.
In den obigen Formeln entspricht Xp X₁₁, X₁₂, X₁₃ oder X₁₄ in Formel (II). Yq und Yq' entsprechen Y₁₁, Y₁₂, Y₁₃, Y₁₄, Y₁₅, Y₁₆, Y₁₇ oder Y₁₈ in Formel (II). In der Verbindung R stellt M' ein Kation dar.
Als durch M' dargestellte Kationen werden beispielhaft ein Alkalimetallion, z. B. Li, Na und K, oder ein organisches Kation, z. B. ein Triethylammoniumion oder ein Pyridiniumion, genannt. M-(Y)_d (III)
In der Formel (III) besitzt M die gleiche Bedeutung wie M in den Formeln (I) und (II), Y stellt einen einbindigen oder zweibindigen Liganden dar, z. B. ein Halogenatom, ein Acetat-Anion, Acetylacetonat oder Sauerstoff, und d stellt eine ganze Zahl von 1 bis 4 dar.
D. h., gemäß dem obigen Syntheseverfahren können die gewünschten Substituenten in einer gewünschten Anzahl eingeführt werden. Insbesondere wenn es gewünscht wird, eine große Anzahl von Elektronen-ziehenden Gruppen einzuführen, um das Oxidationspotential edel zu machen, wie in der vorliegenden Erfindung, ist das obige Syntheseverfahren im Vergleich mit dem Verfahren zur Synthese einer durch die Formel (I) dargestellten Phthalocyaninverbindung, wie vorstehend beschrieben, überragend.
Die somit erhaltene durch die Formel (II) dargestellte Phthalocyaninverbindung ist im allgemeinen eine Mischung der folgenden Verbindungen, die durch die Formel (a)-1, (a)-2, (a)-3 oder (a)-4 dargestellt werden, welche Isomere an jeder Substitutionsposition von Xp sind, d. h., sie sind vom Typ mit Substitution an der β-Position.
Wenn in dem obigen Syntheseverfahren absolut die gleiche Verbindung als Xp verwendet wird, kann ein Phthalocyanin-Farbstoff vom Typ mit Substitution an der β-Position erhalten werden, worin X₁₁, X₁₂, X₁₃ und X₁₄ vollständig die gleichen Substituenten sind. Wenn andererseits unterschiedliche Arten von Xp in Kombination verwendet werden, kann ein Farbstoff mit Substituenten von der gleichen Art, die jedoch teilweise voneinander unterschiedlich sind, oder ein Farbstoff mit Substituenten, die voneinander unterschiedlich sind, synthetisiert werden. Von den durch die Formel (II) dargestellten Farbstoffen können diese Farbstoffe mit voneinander unterschiedlichen Elektronen-ziehenden Gruppen die Löslichkeit und Aggregation des Farbstoffs und die Lagerungsstabilität der Tinte einstellen und sind daher besonders bevorzugt.
Erfindungsgemäß wurde gefunden, dass die Tatsache, dass das Oxidationspotential edler als 1,0 V (gegenüber einer gesättigten Kalomelelektrode) bei jedem Substitutionstyp zur Verbesserung der Echtheit sehr wichtig ist, und dass die Größe dieses Effekts angesichts des Standes der Technik überhaupt nicht erwartet werden kann. Ferner ist der Typ mit Substitution an der β-Position anscheinend gegenüber dem Typ mit gemischter α,β-Positionssubstitution bezüglich des Farbtons, der Lichtechtheit und der Ozonbeständigkeit überlegen, wobei der Grund unbekannt ist.
Nachstehend sind spezifische Beispiele der durch die Formeln (I) und (II) dargestellten Phthalocyanin-Farbstoffe gezeigt (die Beispielsverbindung I-1 bis I-12 entsprechen der Formel (I) und die Beispielsverbindungen 101 bis 190 entsprechen der Formel (II)), jedoch sind die Phthalocyanin-Farbstoffe, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, nicht hierauf beschränkt.
In den folgenden Tabellen sind die spezifischen Beispiele von jeder Gruppe von (X₁, X₂), (Y₁₁, Y₁₂), (Y₁₃, Y₁₄), (Y₁₅, Y₁₆), (Y₁₇, Y₁₈), nicht in Reihenfolge.
Die Struktur der durch M-Pc(Xp₁)_m(Xp₂)_n in Tabellen 21 bis 24 gezeigten Phthalocyaninverbindung ist wie folgt:
(jeweils unabhängig Xp₁ = Xp₁ oder Xp₂)
Der durch die Formel (I) dargestellte Phthalocyanin-Farbstoff kann gemäß den vorstehenden Patenten synthetisiert werden. Der durch die Formel (II) dargestellte Phthalocyanin-Farbstoff kann neben den vorstehenden Syntheseverfahren gemäß den Verfahren synthetisiert werden, die in JP-A-2001-226275 , JP-A-2001-96610 , JP-A-2001-47013 und JP-A-2001-193638 offenbart sind. Die Ausgangsmaterialien, die Farbstoff-Zwischenprodukte und die Syntheseroute sind nicht hierauf beschränkt.
Nachstehend werden die Dinge, betreffend die erfindungsgemäße Tinte außer den Färbemitteln, z. B. Farbstoffen und Pigmenten, beschrieben.
Die erfindungsgemäße Tinte kann Tenside enthalten, die sich von der durch die Formel (I) dargestellten Verbindung unterscheiden.
Durch Zugabe einer durch die Formel (I) dargestellten Verbindung und anderen Tensiden zu der Tinte können, falls notwendig, die Flüssigkeitseigenschaften der Tinte eingestellt werden, wodurch die Ausstoßstabilität der Tinte verbessert wird, was eine herausragende Wirkung bezüglich der Wasserbeständigkeit eines Bildes und der Vermeidung von Verlaufen/Verschmieren bzw. Klecksbildung ausübt.
Als solche Tenside können beispielhaft anionische Tenside, z. B. Natriumdodecylsulfat, Natriumdodecyloxysulfonat und Natriumalkylbenzolsulfonat, kationische Tenside, z. B. Cetylpyridiniumchlorid, Trimethylcettylammoniumchlorid und Tetrabutylammoniumchlorid, und nicht-ionische Tenside, z. B. Polyoxyethylennonylphenylether, Polyoxyethylennaphthylether und Polyoxyethylenoctylphenylether genannt werden. Besonders bevorzugt werden nicht-ionische Tenside verwendet.
Der Tensidgehalt beträgt 0,001 bis 15 Gew.-%, bevorzugt 0,005 bis 10 Gew.-%, und stärker bevorzugt 0,01 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Tinte.
Die erfindungsgemäße Tinte für die Tintenstrahlaufzeichnung kann durch Auflösen und/oder Dispergieren des Farbstoffs und der Tenside in einem wässrigen Medium hergestellt werden. Das erfindungsgemäße "wässrige Medium" ist ein Medium, das durch Zugabe von Additiven, wie z. B. einem Benetzungsmittel, einem Stabilisator und einem Antiseptikum, zu Wasser oder einer Mischung aus Wasser und einer kleinen Menge eines Wasser-mischbaren organischen Lösungsmittels erhalten wird.
Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Tintenlösung ist es im Fall einer wasserlöslichen Tinte bevorzugt, eine Tintenlösung in Wasser zu lösen, und dann werden verschiedene Lösungsmittel und Additive zugegeben, gelöst und vermischt, um hierdurch eine homogene Tintenlösung herzustellen.
Als Auflösungsverfahren können zu diesem Zeitpunkt verschiedene Auflösungsverfahren verwendet werden, z. B. Auflösung durch Rühren, Auflösung durch Ultraschallbestrahlung und Auflösung durch Penetration. Von allen ist das Rührverfahren bevorzugt. Es können verschiedene wohl bekannte Verfahren verwendet werden, z. B. Fließrühren (flow stirring), Umkehrrühren (reverse agitator) und Rühren mit einem Auflöser unter Verwendung einer Scherkraft. Es kann auch ein Rührverfahren eingesetzt werden, bei dem die Scherkraft mit dem Boden eines Behälters ausgenutzt wird.
Beispiele von Wasser-mischbaren organischen Lösungsmitteln, die erfindungsgemäß verwendet werden können, umfassen Alkohole (z. B. Methanol, Ethanol, Propanol, Isopropanol, Butanol, Isobutanol, sec-Butanol, t-Butanol, Pentanol, Hexanol, Cyclohexanol und Benzylalkohol), mehrwertige Alkohole (z. B. Ethylenglycol, Diethylenglycol, Triethylenglycol, Polyethylenglycol, Propylenglycol, Dipropylenglycol, Polypropylenglycol, Butylenglycol, Hexandiol, Pentandiol, Glycerin, Hexantriol, Thioglycol), Glycolderivate (z. B. Ethylenglycolmonoethylether, Ethylenglycolmonoethylether, Ethylenglycolmonobutylether, Diethylenglycolmonomethylether, Diethylenglycolmonobutylether, Propylenglycolmonomethylether, Dipropylenglycolmonomethylether, Triethylentglycolmonomethylether, Ethylenglycoldiacetat, Ethylenglcolmonomethyletheracetat, Triethylenglycolmonomethylether, Triethylenglycolmonoethylether und Ethylenglycolmonophenylether), Amine (z. B. Ethanolamin, Diethanolamin, Triethanolamin, N-Methyldiethanolamin, N-Ethylediethanolamin, Morpholin, N-Ethylmorpholin, Ethylendiamin, Diethylentriamin, Triethylentetramin und Tetramethylpropylendiamin) und andere polare Lösungsmittel (z. B. Formamid, N,N-Dimethylformamid, N,N-Dimethylformamid, N,N-Dimethylacetamid, Dimethylsulfoxid, Sulforan, 2-Pyrrolidon, N-Methyl-2-pyrrolidon, N-Vinyl-2-pyrrolidon, 2-Oxazolidon, 1,3-Dimethyl-2-imidazoldinon, Acetonitril und Aceton). Diese Wasser-mischbaren organischen Lösungsmittel können in Kombination von zwei oder mehr verwendet werden.
Wenn der Farbstoff ein wasserunlöslicher Farbstoff ist, kann die erfindungsgemäße Tinte durch Auflösen des Farbstoffs in einem hochsiedenden organischen Lösungsmittel und dann Emulgieren und Dispergieren des Farbstoffs in einem wässrigen Medium hergestellt werden.
Der Siedepunkt der erfindungsgemäß verwendeten hochsiedenden organischen Lösungsmittel beträgt 150°C oder höher, und bevorzug 170°C oder höher.
Beispiele von hochsiedenden organischen Lösungsmitteln umfassen Phthalsäureester (z. B. Dibutylphthalat, Dioctylphthalat, Dicyclohexylphthalat, Di-2-ethylhexylphthalat, Decylphthalat, Bis (2,4-di-tert-amylphenyl)isophthalat und Bis (1,1-diethylpropyl)phthalat), Phosphor- oder Phosphonsäureester (z. B. Diphenylphosphat, Triphenylphosphat, Tricresylphosphat, 2-Ethylhexyldiphenylphosphat, Dioctylbutylphosphat, Tricyclohexylphosphat, Tri-2-ethylhexylphosphat, Tridecylphosphat und Di-2-ethylhexylphenylphosphat), Benzoesäureester (z. B. 2-Ethylhexylbenzoat, 2,4-Dichlorbenzoat, Dodecylbenzoat und 2-Ethylhexyl-p-hydroxybenzoat), Amide (z. B. N,N-Diethyldodecanamid und N,N-Diethyllaurylamid), Alkohole oder Phenole (z. B. Isostearylakohol und 2,4-Di-tert-amylphenyol), aliphatische Ester (7. B. Dibutoxyethylsuccinat, Di-2-ethylhexylsuccinat, 2-Hexadecyltetradecanoat, Tributylcitrat, Diethylazelat, Isostearyllactat und Trioctylcitrat), Anilinderivate (z. B. N,N-Dibutyl-2-butoxy-5-tert-octylanilin), chlorierte Paraffine (z. B. Paraffine mit einem Chlorgehalt von 10 bis 80%), Trimesinsäureester (z. B. Tributyltrimesat), Dodecylcenzol, Diisopropylnaphthalin, Phenole (z. B. 2,4-Di-tert-amylphenol, 4-Dodecyloxyphenol, 4-Dodecyloxycarbonylphenol und 4-(4-Dodecyloxyphenylsulfonyl)phenol), Carbonsäuren (z. B. 2-(2,4-Di-tert-amylphenoxybuttersäure und 2-Ethoxyoctandecansäure) und Alkylphosphorsäuren (z. B. Di-2-(ethylhexyl)phosphorsäure und Diphenylphosphorsäure). Die hochsiedenden organischen Lösungsmittel können in einer Menge vom 0,01- bis 3-fachen des öllöslichen Farbstoffs, als Massenverhältnis, und bevorzugt in einer Menge von 0,01- bis 1,0-fachen verwendet werden. Wenn ein hochsiedendes organisches Lösungsmittel vorliegt, können Farbstoffe und andere nicht-flüchtige Komponenten nur schwer beim Dispergieren in der Tinte ausfallen, und die Stabilität der Tinte ist verbessert und die Ausstoßstabilität kann sichergestellt werden.
Diese hochsiedenden organischen Lösungsmittel können einzeln verwendet werden, oder sie können als Mischung von zwei oder mehr verwendet werden (z. B. Mischungen von Tricresylphosphat und Dibutylphthalat, Trioctylphosphat und Di(2-ethylhexyl)sebacat und Dibutylphthalat und Poly(N-t-butylacrylamid)).
Beispiele der hochsiedenden organischen Lösungsmittel außer den vorstehenden Verbindungen, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden können und/oder Syntheseverfahren dieser hochsiedenden organischen Lösungsmittel sind z. B. offenbart in US-Patenten 2,322,027 , 2,533,514 , 2,772,163 , 2,835,579 , 2,594,171 , 3,676,137 , 3,689,271 , 3,700,454 , 3,748,141 , 3,764,336 , 3,765,897 , 3,912,515 , 3,936,303 , 4,004,928 , 4,080,209 , 4,127,413 , 4,193,802 , 4,207,393 , 4,220,711 , 4,239,851 , 4,278,757 , 4,343,979 , 4,363,873 , 4,430,421 , 4,430,422 , 4,464,464 , 4,483,918 , 5,540,657 , 4,684,606 , 4,728,599 , 4,745,049 , 4,924,321 , 5,013,639 , EP-A-276319 , EP-A-286253 , EP-A-289820 , EP-A-309158 , EP-A 309159 , EP-A-309160 , EP-A-509311 , EP-A-51576 , DDR-Patente 147,009 , 157,147 , 159,573 , 225,240A , GB-Patente 2,091,124A , JP-A-48-47335 , JP-A-50-26530 , JP-A-51-25133 , JP-A-51-26036 , JA-A-51-28921 , JP-A-51-27922 , JP-A51-14908 , JP-A-52-46816 , JP-A-54-1520 , JP-A-53-1521 , JP-A-53-15127 , JP-A-53-91325 , JP-A-54-106228 , JP-A-118246 , JP-A-59464 , JP-A-56-64333 , JP-A-56-81836 , JP-A-59-204041 , JP-A-61-84641 , JP-A-62-118345 , JP-A-62-247364 , JP-A-63-167357 , JP-A-63-214744 , JP-A-63-301941 , JP-A-64-9452 , JP-A-64-9454 , JP-A-54-68745 , JP-A-1-101543 , JP-A-1-102454 , JP-A-2-792 , JP-A-4239 , JP-A-2-43541 , JP-A-4-29237 , JP-A-4-30165 , JP-A-2-232946 und JP-A-4-346338 .
Die hochsiedenden organischen Lösungsmittel werden in einer Menge vom 0,01- bis 3,0-fachen des öllöslichen Farbstoffs, als Massenverhältnis, und bevorzugt in einer Menge von 0,01- bis 1,0-fachen Verwendet.
Erfindungsgemäß werden öllösliche Farbstoffe und hochsiedende organische Lösungsmittel in einem wässrigen Medium emulgiert und dispergiert. Bei der Emulgierung-Dispergierung kann in einigen Fällen vom Standpunkt der Emulgiereigenschaften ein niedrigsiedendes organisches Lösungsmittel verwendet werden. Das niedrigsiedende organische Lösungsmittel ist ein organisches Lösungsmittel mit einem Siedepunkt von etwa 30°C bis etwa 150°C bei Normaldruck. Z. B. werden als niedrig-siedende organische Lösungsmittel bevorzugt Ester (z. B. Ethylacetat, Butylacetat, Ethylpropionat, beta-Ethoxyethylacetat und Methyl-Cellosolv-Acetat), Alkohole (z. B. Isopropylalkohol, n-Butylakohol und sec-Butylalkohol), Ketone (z. B. Methylisobutylketon, Methylethylketon und Cyclohexanon), Amide (z. B. Dimethylformamid und N-Methylpyrrolidon) und Etter (z. B. Tetrahydrofuran und Dioxan) verwendet, jedoch sind die niedrig-siedendenden organischen Lösungsmittel nicht auf diese Verbindungen beschränkt.
Eine Ölphase, die einen Farbstoff, gelöst in einem hochsiedenden organischen Lösungsmittel, und unter bestimmten Umständen in einem gemischten Lösungsmittel aus einem hochsiedenden organischen Lösungsmittel und einem niedrig-siedenden organischen Lösungsmittel, umfasst, wird in einer Wasserphase, die hauptsächlich Wasser umfasst, emulgiert und dispergiert, um hierdurch kleine Öltröpfchen der Ölphase zu formen. Zu diesem Zeitpunkt können die später beschriebenen Additive, z. B. Tenside, Benetzungsmittel, Farbstoffstabilisatoren, Emulsionsstabilisatoren, Antispetika und Fungizide, bedarfsabhängig zu irgendeiner oder zu beiden von der Wasserphase und der Ölphase zugegeben werden.
Als Emulgierverfahren wird im allgemeinen ein Verfahren durchgeführt, worin eine Ölphase zu einer Wasserphase zugegeben wird, jedoch kann auch bevorzugt ein sogenanntes Phasenumkehr-Emulgierverfahren verwendet werden, in dem eine Wasserphase zu einer Ölphase getropft wird. Wenn ferner der Azo-Farbstoff zur erfindungsgemäßen Verwendung wasserlöslich ist und die Additive öllöslich sind, kann auch das vorstehende Emulgierverfahren verwendet werden.
Bei der Emulgierung/Dispergierung können verschiedene Arten von Tensiden verwendet werden, wie z. B. anionische Tenside, beispielsweise Fettsäuresalze, Alkylsulfat, Alkylbenzolsulfonat, Alkylnaphthalinsulfonat, Dialkylsulfosuccinat, Alkylphosphat, Kondensationsprodukte von Naphthalinsulfonsäure und Formalin und Polyoxyethylenalkylsulfat, und nicht-ionische Tenside, z. B. Polyoxyethylenalkylether, Polyoxyethylenalkylarylether, Polyoxyethylenfettsäureester, Sorbitanfettsäureester, Polyoxyethylensorbitanfettsäureester, Polyoxyethylenalkylamin, Glycerolfettsäureester und Oxyethylen-Oxypropylen-Blockcopolymere, welche bevorzugt verwendet werden. Ferner wird auch SULFYNOLS (hergestellt von Air Productx & Chemicals), welches ein Polyoxyethylentensid auf Acetylenbasis ist, bevorzugt verwendet. Es werden auch bevorzugt amphotere Tenside vom Aminoxidtyp, z. B. N,N-Dimethyl-N-alkylaminoxid, verwendet. Zusätzlich können auch die Tenside verwendet werden, die in JP-A-59-157636 , S. 37 und 38, und Research Disclosure No. 308119 (1989) beschrieben sind.
In Kombination mit den obigen Tensiden können wasserlösliche Polymere zur Stabilisierung unmittelbar nach der Emulgierung zugegeben werden. Als solche wasserlösliche Polymere werden bevorzugt Polyvinylalkohol, Polyvinylpyrrolidon, Polyethylenoxid, Polycarylsäure, Polyacrylamid und Copolymere von diesen Polymeren verwendet. Es ist auch bevorzugt, natürliche wasserlösliche Polymere zu verwenden, z. B. Polysaccharide, Kasein und Gelatine. Zur Stabilisierung des Dispersionsprodukts des Farbstoffs können auch in Kombination Polyvinyl, Polyurethan, Polyester, Polyamid, Polyharnstoff und Polycarbonat zugegeben werden, die in einem wässrigen Medium im wesentlichen unlöslich sind und durch die Polymerisation von Acrylsäureestern, Methacrylsäureestern, Vinylestern, Acrylamiden, Methacrylamiden, Olefinen, Styrolen, Vinylethern und Acrylonitrilen hergestellt werden. Es ist bei diesen Polymeren bevorzugt, dass sie -SO₃ ^– oder -COO^– enthalten. Wenn diese Polymere verwendet werden, die in einem wässrigen Medium im wesentlichen unlöslich sind, beträgt die Verwendungsmenge bevorzugt 20 Gew.-% oder weniger des hochsiedenden organischen Lösungsmittels, und stärker bevorzugt 10 Gew.-% oder weniger.
Wenn die Tinte auf Wasserbasis durch Emulgieren und Dispergieren eines öllöslichen Farbstoffs und eines hochsiedenden organischen Lösungsmittels hergestellt wird, ist die Kontrolle der Partikelgröße besonders wichtig. Beim Bilden eines Bildes mittels Tintenstrahldruck ist es essentiell, die mittlere Partikelgröße klein zu halten, um die Farbreinheit und die -dichte zu erhöhen. Die mittlere Partikelgröße beträgt bevorzugt 1 μm oder kleiner und stärker bevorzugt 5 bis 100 nm, als volumengemittelte Partikelgröße.
Die volumengemittelte Partikelgröße und die Partikelgrößenverteilung der dispergierten Partikel können leicht mit wohlbekannten Verfahren gemessen werden, z. B. einem statischen Lichtstreuungsverfahren, einem dynamischen Lichtstreuungsverfahren, einem Zentrifugal-Ausfällungsverfahren, und dem Verfahren, das in Jikken Kagaku Koza (Lectures an Experimental Chemistry), 4. Ausgabe, S. 417 und 418, beschrieben ist. Z. B. kann sie leicht mit einem Messinstrument für die volumengemittelte Partikelgröße, das käuflich erhältlich ist (z. B. Microtrack UPA, hergestellt von Nikkison Co., Ltd.), durch Verdünnen der Tinte mit destilliertem Wasser, so dass die Partikelkonzentration in der Tinte 0,1 bis 1 Gew.-% beträgt, gemessen werden. Das dynamische Lichtstreuungsverfahren, bei dem ein Laser-Dopplereffekt ausgenutzt wird, wird besonders bevorzugt verwendet, da es möglich ist, bis zu kleinen Partikelgrößen zu messen.
Die volumengemittelte Partikelgröße ist eine gemittelte Partikelgröße, die mit dem Volumen der Partikel gewichtet wird, und dies ist ein Wert, der durch Multiplizieren des Durchmessers von jedem Partikel in der Aggregation der Partikel mit dem Volumen von jedem Partikel, und Teilen der Gesamtsumme des somit erhaltenen Werts von jedem Partikel durch das Gesamtvolumen der Partikel erhalten wird. Die volumengemittelte Partikelgröße ist in Soichi Muroi, Kobunshi Latex no Kagaku (Chemistry of High Polymer Latex), S. 119, veröffentlicht von Kobunshi Kanako-Kai, beschrieben.
Es wurde gefunden, dass die Gegenwart von groben Partikeln einen ernstzunehmenden Einfluss auf die Druckleistungseigenschaften ausübt. D. h., aufgrund des Verstopfens einer Kopfdüse durch grobe Partikel oder aufgrund der Bildung von Störungen (fouling), sogar wenn der Kopf nicht verstopft wird, werden ein Ausstoßversagen oder eine ungleichmäßige Ausstoßung der Tinte verursacht, was die Druckleistungseigenschaften in großem Maße beeinflusst. Um zu vermeiden, dass dieser Zustand auftritt, ist es wichtig, die Anzahl der Partikel mit einer Partikelgröße von 5 μm oder größer zu 10 oder weniger und die mit einer Partikelgröße von 1 μm oder größer zu 1.000 oder weniger in 1 μl der Tinte zu unterdrücken.
Zum Entfernen dieser groben Partikel können wohl bekannte Zentrifugal-Trennungsverfahren und Präzisions- Filtrierverfahren verwendet werden. Die Trennung kann unmittelbar nach dem Emulgieren und der Trennung durchgeführt werden, oder sie kann nach der Zugabe von verschiedenen Additiven, wie z. B. einem Benetzungsmittel und einem Tensid, zu dem emulgierten und dispergierten Produkt und unmittelbar vor dem Einfüllen der Tinte in eine Tintenpatrone durchgeführt werden.
Als effektive Mittel zum Erhalt einer kleinen mittleren Partikelgröße ohne grobe Partikel können mechanische Emulgiervorrichtungen verwendet werden.
Als Emulgiervorrichtungen können wohlbekannte Vorrichtungen verwendet werden, z. B. ein einfacherer Rührer, ein Impeller und ein In-Line-Rührsystem, ein Mahlsystem, z. B. eine Kolloidmühle, und ein System mit Ultraschallwellen, jedoch wird besonders bevorzugt ein Hochdruck-Homogenisator verwendet.
Bezüglich Hochdruck-Homogenisatoren sind die Mechanismen im Detail in US-Patent 4,533,254 und JP-A-6-47264 offenbart. Als käuflich erhältliche Druck-Homogenisatoren sind der Gaulin-Homogenisator (hergestellt von A. P. V. Gaulin Inc.), der Microfluidizer (hergestellt von Microfluidex Inc.), und der Ultimizer (hergestellt von Sugino Machine Co., Ltd.) bekannt.
Wie in US-Patent 5,720,551 in den letzten Jahren offenbart, ist ein Hochdruck-Homogenisator, der mit einem Mechanismus zum Herbeiführen von Atomisierung in einem Superhochdruck-Jetstrom ausgerüstet ist, für die Emulgierung und Dispergierung in der vorliegenden Erfindung besonders wirksam. Als Beispiel einer Emulgiervorrichtung unter Verwendung von Superhochdruck-Jetstrom wird De Bee 2000 (Bee International Ltd.) genannt.
Der Druck beim Durchführung der Emulgierung mit einer Hochdruck-Emulgier-Dispergier-Vorrichtung beträgt 50 MPa oder mehr, bevorzugt 60 MPa oder mehr, und stärker bevorzugt 180 MPa oder mehr.
Es ist besonders bevorzugt, ein Verfahren zu verwenden, in dem zwei oder mehr Emulgiervorrichtungen in Kombination verwendet werden, z. B. das Verfahren zum Emulgieren von Tintenadditiven mit einer Rühr-Emulgiervorrichtung, und dann Emulgieren mit einem Hochdruck-Homogenisator. Auch wird bevorzugt ein Verfahren verwendet, in dem die Inhaltsstoffe mit diesen Emulgiervorrichtungen einmal emulgiert werden, Inhaltsstoffe, wie z. B. ein Benetzungsmittel und ein Tensid, zugegeben werden und die Tinte dann wiederum durch einen Hochdruck-Homogenisator geführt wird, während die Tinte in eine Patrone ausgelassen wird.
Wenn ein niedrigsiedendes organisches Lösungsmittel zusätzlich zu einem hochsiedenden organischen Lösungsmittel verwendet wird, ist es angesichts der Stabilität des emulgierten Produkts und der Sicherheit und der Sauberkeit bevorzugt, das niedrigsiedende organische Lösungsmittel zu entfernen. Zum Entfernen des niedrigsiedenden organischen Lösungsmittels können in Übereinstimmung mit der Art des Lösungsmittels eine Vielzahl von wohl bekannten Verfahren verwendet werden, d. h., es können ein Verdampfungsverfahren, ein Vakuum-Verdampfungsverfahren und ein Ultrafiltrationsverfahren verwendet werden. Ein Prozess zum Entfernen des niedrigsiedenden organischen Lösungsmittels wird bevorzugt unmittelbar nach dem Emulgieren, sobald wie möglich, durchgeführt.
Die Herstellungsverfahren von Tinten für den Tintenstrahldruck sind in JP-A-5-148436 , JP-A-5-295312 , JP-A-7-97541 , JP-A-7-82515 und JP-A-7-118584 beschrieben, und diese Verfahren können bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Tinte zur Verwendung in einem Tintenset für die Tintenstrahlaufzeichnung verwendet werden.
Die erfindungsgemäße Tinte kann funktionelle Inhaltsstoffe enthalten, um der Tinte verschiedenen Funktionen zu verleihen. Als funktionelle Inhaltsstoffe werden beispielhaft ein Trocknungsinhibitor zur Vermeidung der Verstopfung der Tinte an einem Tintenstrahlauslass aufgrund von Trocknung, ein Penetrationsbeschleuniger zum Beschleunigen der Pentration der Tinte in das Papier, ein UV-Absorber, ein Antioxidans, ein Viskositätseinstellmittel, ein Oberflächenspannungseinstellmittel, ein Dispergiermittel, ein Dispersionsstabilisator, ein Fungizid, ein Rostschutzmittel, ein pH-Einstellmittel, ein Entschäummittel und ein Chelatbildner genannt, und diese funktionellen Inhaltsstoffe können frei ausgewählt und jeweils in einer geeigneten Menge verwendet werden.
Als Trockungsinhibitoren, die erfindungsgemäß verwendet werden können, sind wasserlösliche organische Lösungsmittel mit einem niedrigeren Dampfdruck als Wasser bevorzugt. Spezifische Beispiele der Trocknungsinhibitoren umfassen mehrwertige Alkohole, repräsentiert durch Polyethylenglycol, Polypropylenglycol, Diethylenglycol, Polyethylenglycol, Thiodiglycol, Dithiodiglycol, 2-Methyl-1,3-propandiol, 1,2,6-Hexantriol, Acetylenglycolderivate, Glycol und Trimethylolpropan, Niederalkylether von mehrwertigen Alkoholen, z. B. Ethylenglycolmonomethyl (oder Ethyl)-ether, Diethylenglycolmonomethyl (oder Ethyl)-ether und Triethylenglycolmonoethyl (oder Butyl)-ether, heterocyclische Ringe, z. B. 2-Pydrrolidon, N-Methyl-2-pyrrolidon, 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon und N-Ethylmorpholin, Schwefel-haltige Verbindungen, wie Sulforan, Dimethylsulfoxid und 3-Sulforen, polyfunktionelle Verbindungen, z. B. Diacetonalkohol und Diethanolamin und Harnstoffderivate. Von diesen Verbindungen sind mehrwertige Alkohole, wie z. B. Glycerol und Diethylenglycol stärker bevorzugt. Diese Trocknungsinhibitoren können einzeln verwendet werden, oder sie können in Kombination von zwei oder mehr verwendet werden. Die Trocknungsinhibitoren werden bevorzugt in einer Menge von 10 bis 50 Gew.-% der erfindungsgemäßen Tinte verwendet.
Als Penetrationsbeschleuniger, die erfindungsgemäß verwendet werden können, können Alkohole, z. B. Ethanol, Isopropanol, Butanol, Di(tri)ethylenglycolmonobutylether und 1,2-Hexandiol, Natriumlaurylsulfat, Natriumoleat und nicht-ionische Tenside verwendet werden. Penetrationsbeschleuniger üben ihre Wirkung ausreichend aus, wenn eine Menge von 10 bis 30 Gew.-% in der erfindungsgemäßen Tinte enthalten ist. Die Menge der Penetrationsbeschleuniger sollte ausreichend sein, um ein Verschmieren/Verlaufen bzw. eine Klecksbildung beim Drucken und ein Durchdrücken des Drucks (print through) zu vermeiden.
Als UV-Absorber, die erfindungsgemäß verwendet werden können, um die Lagerungsstabilität eines Bildes zu verbessern, können die Benzotriazolverbindungen, die in JP-A-58-185677 , JP-A-61-190537 , JP-A-2-782 , JP-A-5-197075 und JP-A-9-34057 offenbart sind, die Benzophenonverbindungen, die in JP-A-46-2784 , JP-A-5-194483 und US-Patent 3,214,463 offenbart sind, die Zimtsäureverbindungen, die in JP-B-48-30492 (der Ausdruck "JP-B", wie er hier verwendet wird, bezeichnet eine "geprüfte japanische Patentveröffentlichung"), JP-B-56-21141 und JP-A-10-88106 offenbart sind, die Triazinverbindungen, die in JP-A-4-298503 , JP-A-8-53427 , JP-A-8-239368 , JP-A-10-182621 und JP-T-8-8-501291 (der Ausdruck "JP-T", wie er hier verwendet wird, bezeichnet eine veröffentlichte japanische Übersetzung einer PCT-Patentanmeldung)offenbart sind, die Verbindungen, die in Research Disclosure, Nr. 24239 offenbart sind, und Verbindungen, die Ultraviolettstrahlen absorbieren und Fluoreszenz emittieren, repräsentiert durch Stilbenverbindungen und Benzoxazolverbindungen, d. h., sogenannte Fluoreszenzaufheller, verwendet werden.
Als Antioxidantien zur Verbesserung der Lagerungsstabilität eines Bildes können in der vorliegenden Erfindung Ver-/Entfärbungsinhibitoren von verschiedenen Arten aus organischen Serien und Metallkomplexserien verwendet werden. Beispiele von organischen Ver-/Entfärbungsinhibitoren umfassen Hydrochinone, Alkoxyphenole, Dialkoxyphenole, Phenole, Aniline, Amine, Indane, Chromane, Alkoxyaniline und heterocyclische Ringe, und Beispiele von Metallkomplex-Ent/Verfärbungsinhibitoren umfassen Nickelkomplexe und Zinkkomplexe. Spezifischer können die Verbindungen, die in Research Disclosure, Nr. 17643, items VII-I bis J, ibid. Nr. 15162, ibid., Nr. 18716, S. 650, linke Spalte, ibid., Nr. 36544, S. 52, ibid., Nr. 307105, S. 972 und ibid., Nr. 15162 und die Verbindungen, die durch die in JP-A-62 215273 , S. 127 bis 137, offenbarten Formeln dargestellt werden, und die Beispielsverbindungen hiervon verwendet werden.
Als Fungizide, die erfindungsgemäß verwendet werden können, werden beispielhaft Natriumdehydroacetat, Natriumbenzoat, Natriumpyridinethion-1-Oxid, Ethyl-p-hydroxybenzoat, 1,2-Benzisothaizolin-3-on und Salze hiervon genannt. In der erfindungsgemäßen Tinte werden die Fungizide bevorzugt in einer Menge von 0,02 bis 5,00 Gew.-% verwendet.
Diese Verbindungen sind im Detail in Rohkin Rohbai Zai Jiten (Thesaurus of Antibacterial and Antifungal Agents), complied by Nippon Rohkin Rohbai Gakkai Thesaurus Compilation Committee, beschrieben.
Als Rostschutzmittel werden beispielhaft saure Sulfite, Natriumthiosulfat, Ammoniumthioglycolat, Diisopropylammoniumnitrat, Pentaerythritoltetranitrat, Dicyclohexylammoniumnitrit und Benzotriazol genannt. In der erfindungsgemäßen Tinte werden die Rostschutzmittel bevorzugt in einer Menge von 0,02 bis 5 Gew.-% verwendet.
Außer den vorstehenden Tensiden werden nicht-ionische, kationische und anionische Tenside als Oberflächenspannungseinstellmittel verwendet. Z. B. werden als anionische Tenside Fettsäuresalze, Alkylsulfat, Alkylbenzosulfonat, Alkylnaphthalinsulfonat, Dialkylsulfosuccinat, Alkylphosphat, Kondensationsprodukte von Naphthalinsulfonsäure und Formalin und Polyoxyethylenalkylsulfat, und als nicht-ionische Tenside Polyoxyethylenalkylether, Polyoxyethylenalkylarylether, Polyoxyethylenfettsäureester, Sorbitanfettsäureester, Polyoxyethylensorbitanfettsäureester, Polyoxyethylalkylamine, Glycerolfettsäureester und Oxyethylen-Oxypropylen-Blockcopolymere beispielhaft genannt. Ferner wird auch bevorzugt SURFYNOLS (hergestellt von Air Produkts & Chemicals), welches ein Polyoxyethylenoxidtensid auf Acetylenbasis ist, verwendet. Auch werden bevorzugt amphotere Tenside vom Aminoxidtyp verwendet, z. B. N,N-Dimethyl-N-alkylaminoxid. Zusätzlich können auch die Tenside verwendet werden, die in JP-A-59-157636 , S. 37 und 38 und Research Disclosure, Nr. 308119 (1989) beschrieben sind.
Die Oberflächenspannung der erfindungsgemäßen Tinte beträgt bevorzugt 20 bis 60 mN/m, und stärker bevorzugt 25 bis 45 mN/m, mit oder ohne Verwendung eines Oberflächenspannungseinstellmittels.
Die Viskosität der erfindungsgemäßen Tinte beträgt bevorzugt 30 mPa·s oder weniger. Da es bevorzugt ist, die Viskosität zu 20 mPa·s oder weniger einzustellen, wird manchmal ein Viskositäts-Einstellmittel verwendet, um die Viskosität einzustellen. Als Viskositäts-Einstellmittel werden beispielhaft Cellulosen, wasserlösliche Polymere, z. B. Polyvinylalkohol, und nicht-ionische Tenside genannt. Viskositäts-Einstellmittel sind im Detail in Nendo Chosei Gijutsu (Techniques of Viscosity Adjustment), Kapitel 9, Gijutsu Joho Kyokai (1999) und Ink Jet Printer yo Chemicals (98 zoho) – Zairyo no Kaihatsu Dohko Tenbo Chosa (Chemicals for Ink Jet Printer (addition of 98 new Articles) – Development Trend of Materials and Research of the View), S. 162 bis 174, CMC Publishing Co. (1997) beschrieben.
Erfindungsgemäß können, falls notwendig, verschiedene Tenside von den vorstehend beschriebenen kationischen, anionischen und nicht-ionischen Verbindungen als Dispergiermittel und Dispersionsstabilisatoren verwendet werden, und es können Chelatbildner, repräsentiert durch Fluorverbindungen, Silikonverbindungen und EDTA, als Entschäummittel, verwendet werden.
Ein Aufnahmepapier und eine Aufnahmefolie, die zum erfindungsgemäßen Bildaufnehmen verwendet werden, werden unten beschrieben. Die Träger eines Aufnahmepapiers und einer Aufnahmefolie umfassen chemischen Zellstoff, z. B.
LBKP und NBKP, mechanischen Zellstoff, z. B. GP, PGW, RMP, TMP, CTMP, CMP und CGP und Zellstoff von Abfallpapier, z. B. DIP. Additive, z. B. wohlbekannte Pigmente, ein Bindemittel, ein Schlichtmittel, ein Fixierungsmittel, ein kationisches Mittel und ein die Papierstärke verstärkendes Mittel werden gemäß der Notwendigkeit mit dem Zellstoff gemischt. Erfindungsgemäß können Träger, die durch verschiedene Vorrichtungen hergestellt werden, z. B. Fourdrinier-Maschine und Yankee-Maschine, verwendet werden. Neben diesen Trägern können synthetisches Papier und Lagen von Kunststofffolien als Träger verwendet werden. Die Dicke eines Trägers beträgt vorzugsweise 10 bis 250 μm, und das Gewicht beträgt vorzugsweise von 10 bis 250 g/m².
Ein Träger kann direkt mit einer Bildaufnahmeschicht und einer Rückseitenüberzugsschicht versehen werden, um ein Bildaufnahmematerial herzustellen, oder es kann ein Bildaufnahmematerial hergestellt werden, indem eine Schlichtpresse (size press) und ein verankernde Überzugsschicht (anchor coat layer) mit Stärke und Polyvinylalkohol vorgesehen wird, und dann eine Bildaufnahmeschicht und eine Rückseitenüberzugsschicht vorgesehen wird. Ein Träger kann mittels eines Kalanders, z. B. eines Maschinenkalanders, eines TG-Kalanders oder eines Weichkalanders (soft calender) geglättet werden.
Papier und Kunststofffolien, von denen beide Oberflächen mit Polyolefin laminiert sind (z. B. Polyethylen, Polystyrol, Polyethylenterephthalat, Polybuten oder Copolymer von ihnen) werden stärker bevorzugt als Träger verwendet. Es ist bevorzugt, eine weißes Pigment (z. B. Titanoxid und Zinkoxid) oder einen färbenden Farbstoff (z. B. Cobaltblau, Ultramarin oder Neodymoxid) in das Polyolefin zuzugeben.
Eine Bildaufnahmeschicht, die auf einem Träger vorgesehen ist, enthält ein poröses Material und ein wässriges Bindemittel. Eine Bildaufnahmeschicht enthält vorzugsweise ein Pigment, und ein weißes Pigment ist als das Pigment bevorzugt. Die Beispiele weißer Pigmente beinhalten anorganische weiße Pigment, z. B. Calciumcarbonat, Kaolin, Talk, Ton, Kieselgur, synthetisches amorphes Silica, Aluminiumsilicat, Magnesiumsilicat, Calciumsilicat, Aluminiumhydroxid, Aluminiumoxid, Lithopon, Zeolith, Bariumsulfat, Calciumsulfat, Titandioxid, Zinksulfid und Zinkcarbonat, und organische Pigmente, z. B. Pigmente der Styrolserien, Pigmente der Acrylserien, Harnstoffharze und Melaminharze. Poröse anorganische weiße Pigmente sind besonders bevorzugt, und bevorzugt wird synthetisches amorphes Silica mit einer großen Porenfläche verwendet. Sowohl silicisches Anhydrid, das durch ein Trockenverfahren hergestellt wird, als auch silicisches Hydrat, das durch ein Nassverfahren hergestellt wird, können als synthetisches amorphes Silica verwendet werden, es ist jedoch bevorzugt, silicisches Hydrat zu verwenden. Pigmente können in Kombination von zwei oder mehr verwendet werden.
Als wässrige Bindemittel, die in einer Bildaufnahmeschicht enthalten sind, werden beispielhaft wasserlösliche Hochpolymere, z. B. Polyvinylalkohol, Silanol-modifizierter Polyvinylalkohol, Stärke, kationische Stärke, Casein, Gelatine, Carboxymethylcellulose, Hydroxyethylcellulose, Polyvinylpyrrolidon, Polyalkylenoxid und Polyalkylenoxidderivate, und wasserdispergierbare Hochpolymere, z. B. Styrol-Butadien-Latex und acrylische Emulsion beispielhaft genannt. Diese wässrigen Bindemittel können allein oder in Kombination von zwei oder mehr verwendet werden. Von diesen Bindemitteln werden Polyvinylalkohol und Silanol-modifizierte Polyvinylalkohol angesichts der Punkte einer Verbindungseigenschaft an Pigmente und der Ablösebeständigkeit einer tintenaufnehmenden Schicht bevorzugt verwendet.
Zusätzlich zu Pigmenten und wässrigen Bindemitteln kann eine Bildaufnahmeschicht ein Beizmittel, ein Mittel zur Verleihung von Wasserfestigkeit, ein Lichtbeständigkeitsverbesserer, ein Tensid, ein Härtungsmittel und andere Additive enthalten.
Ein zu der Bildaufnahmeschicht zugegebenes Beizmittel ist vorzugsweise immobilisiert. Deswegen werden vorzugsweise Polymer-Beizmittel verwendet.
Polymer-Beizmittel sind in JP-A-48-28325 , JP-A-54-74430 , JP-A-54-124726 , JP-A-22766 , JP-A-55-142339 , JP-A-60-23850 , JP-A-60-23851 , JP-A-60-23852 , JP-A-60-23853 , JP-A-60-57836 , JP-A-60-60643 , JP-A-60-118834 , JP-A-60-122940 , JP-A-60-122941 , JP-A-60-122942 , JP-A-60-235134 , JP-A-1-161236 , US-Patenten 2,484,430 , 2,548,564 , 3,148,061 , 3,309,690 , 4,115,124 , 4,124,386 , 4,193,800 , 4,273,853 , 4,282,305 und 4,450,224 offenbart. Die Materialien für die Bildaufnahmeschicht, die die in JP-A-1-161236 , S. 212 bis 215, offenbarten Polymer-Beizmittel enthalten, sind besonders bevorzugt. Wenn die Polymer-Beizmittel, die in dem gleichen Patent offenbart sind, verwendet werden, kann ein Bild mit herausragender Bildqualität erhalten werden, und weiterhin wird die Lichtbeständigkeit des Bildes verbessert.
Ein Mittel zur Verleihung von Wasserfestigkeit ist wirksam, um ein Bild wasserfest zu gestalten, und als Wasserfestigkeit verleihende Mittel werden besonders bevorzugt kationische Harze verwendet. Beispiele der kationischen Harze beinhalten Polyamidpolyaminepichlorhydrin, Polyethylenimin, Polyaminsulfon, Dimethyldiallylammoniumchlorid-Polymere, kationisches Polyacrylamid und kolloidales Silica, und Polyamidpolyaminepichlorhydrin ist unter diesen kationischen Harzen bevorzugt. Diese kationischen Harze werden vorzugsweise in einer Menge von 1 bis 15 Gew.-%, bezogen auf den Gesamtfeststoffgehalt der tintenaufnehmenden Schicht, und insbesondere bevorzugt von 3 bis 10 Gew.-%, verwendet.
Als Lichtbeständigkeitsverbesserer werden Zinksulfat, Zinkoxid, gehinderte Aminantioxidantien und auf Benzotriazol basierende Ultraviolettabsorber wie Benzophenon beispielhaft genannt, und vorzugsweise wird Zinksulfat verwendet.
Tenside fungieren als Beschichtungshilfe, Ablöseverbesserer, Gleitverbesserer oder als Antistatikmittel. Tenside sind in JP-A-62-173463 und JP-A-62-183457 offenbart.
Organische Fluor-Verbindungen können anstelle der Tenside verwendet werden. Organische Fluor-Verbindungen sind vorzugsweise hydrophob. Die Beispiele der organischen Fluor-Verbindungen beinhalten Fluortenside, ölige Fluor-Verbindungen (z. B. Fluoröl) und Harze von Fluor-Verbindungen im festen Zustand (z. B. Tetrafluorethylenharze). Organische Fluor-Verbindungen sind in JP-B-57-9053 (Spalte 8 bis 17), JP-A-61-20994 und JP-A-62-135826 offenbart.
Als Härtungsmittel sind Materialien in JP-A-1-161236 , S. 222 offenbart.
Als andere, zu einer Bildaufnahmeschicht zuzugebende Additive werden beispielhaft ein Pigment-Dispersionsmittel, ein Verdickungsmittel, ein Entschäumungsmittel, ein Farbstoff, ein fluoreszierender Aufheller, ein Antiseptikum, ein pH-Einsteller, ein Mattierungsmittel und Härtungsmittel angegeben. Eine tintenaufnehmende Schicht kann eine Schicht oder zwei Schichten umfassen.
Ein Aufnahmepapier und eine Aufnahmefolie können mit einer Rückseitenüberzugsschicht versehen werden, und ein weißes Pigment, ein wässriges Bindemittel und andere Inhaltsstoffe können zu der Rückseitenüberzugsschicht zugegeben werden.
Als weiße Pigmente, die zu der Rückseitenüberzugsschicht zugegeben werden, werden beispielhaft weiße anorganische Pigmente, z. B. leichtes Calciumcarbonat, schweres Calciumcarbonat, Kaolin, Talk, Calciumsulfat, Bariumsulfat, Titandioxid, Zinkoxid, Zinksulfid, Zinkcarbonat, Satinweiß, Aluminiumsilicat, Kieselgur, Calciumsilicat, Magnesiumsilicat, synthetisches amorphes Silica, kolloidales Silica, kolloidales Aluminiumoxid, Pseudo-Boehmit, Aluminiumhydroxid, Aluminiumoxid, Lithopon, Zeolith, hydriertes Halloysit, Magnesiumcarbonat und Magnesiumhydroxid, und weiße organische Pigmente z. B. Kunststoffpigmente der Styrolserien, Kunststoffpigmente der Acrylserien, Polyethylen, Mikrokapseln, Harnstoffharze und Melaminharze beispielhaft genannt.
Als in der Rückseitenüberzugsschicht zu enthaltende wässrige Bindemittel werden beispielhaft wasserlösliche Hochpolymere, z. B. Styrol-Maleat-Copolymere, Styrol-Acrylat-Copolymere, Polyvinylalkohol, Silanol-modifizierter Polyvinylalkohol, Stärke, kationische Stärke, Casein, Gelatine, Carboxymethylcellulose, Hydroxyethylcellulose und Polyvinylpyrrolidon und wasserdispergierbare Hochpolymere, z. B. Styrol-Butadien-Latizes und acrylische Emulsionen, beispielhaft genannt. Als andere, zu einer Rückseitenüberzugsschicht zuzugebende Inhaltsstoffe werden beispielhaft ein Entschäumermittel, ein Schauminhibitor, ein Farbstoff, ein fluoreszierender Aufheller, ein Antiseptikum und ein Wasserfestigkeit verleihendes Mittel beispielhaft genannt.
Die Aufbauschichten eines Tintenstrahl-Aufnahmepapiers und einer Aufnahmefolie (inklusive einer verstärkenden Schicht (backing layer)) können eine dispergiertes Produkt von Polymer-Feinpartikeln enthalten. Ein dispergiertes Produkt von Polymer-Feinpartikeln wird verwendet, um die physikalischen Eigenschaften von Folien, z. B. die Dimensionsstabilität, Vermeidung von Wellenbildung, Vermeidung von Adhäsion und Vermeidung von Folienrissen, zu verbessern. Dispergierte Produkte von Polymer-Feinpartikeln sind in JP-A-62-245258 , JP-A-62-136648 und JP-A-62-110066 offenbart. Rissbildung und Wellenbildung einer Schicht kann durch Zugeben eines dispergierten Produkts von Polymer-Feinpartikeln mit einer niedrigen Glasübergangstemperatur (40°C oder niedriger) zu einer Schicht, die ein Beizmittel enthält, vermieden werden. Die Wellenbildung kann auch durch Zugeben eines dispergierten Produktes von Polymer-Feinpartikeln mit einer hohen Glasübergangstemperatur zu einer verstärkenden Schicht (backing layer) vermieden werden.
Tintenstrahlaufnahmeverfahren sind nicht beschränkt und werden in wohlbekannten Systemen verwendet, z. B. ein Ladungskontrollsystem, in dem Tinte durch Ausnutzen von elektrostatischer Induktion ausgelassen wird, ein Drop-on-demand-System (ein Druck-Puls-System), das den Oszillationsdruck eine Piezoids ausnutzt, ein akustisches Tintenstrahlsystem, in dem elektrische Signale in akustische Strahlen umgewandelt werden, um hierdurch Tinte zu bestrahlen, und Auslassen der Tinte durch Ausnutzen des Druckes der Strahlung, und ein thermales Tintenstrahl(bubble jet)-System, in dem Tinte erwärmt wird, um Blasen zu bilden, und die Tinte durch Ausnutzen des gebildeten Druckes ausgelassen wird.
Tintenstrahlaufnahmesysteme beinhalten ein System, in dem als Phototinte bezeichnete Tinte mit niedriger Dichte in einer großen Anzahl und in einem geringen Volumen injiziert wird, ein System, in dem die Bildqualität durch Verwendung einer Vielzahl von Tinten mit im wesentlichen den gleichen Farbton und unterschiedlichen Dichten verbessert wird, und ein System, in dem farblose und transparente Tinte verwendet wird.
Erfindungsgemäß können die Tinte und das Tintenset zum Tintenstrahlaufnehmen, die konzentrierte Tintenzusammensetzung in Kombination mit dem erfindungsgemäßen Tintenstrahlaufnahmeblatt verwendet werden.
Beispiele
Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Beispiele unten beschrieben, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt.
In den Beispielen bezeichnet "Teile" und "%" "Gew.-Teile" und "Gew.-%", und "mittleres Molekulargewicht" und "Polymerisationsgrad" bezeichnen "gewichtsgemitteltes Molekulargewicht" und "gewichtsgemittelter Polymerisationsgrad", außer es ist anders angegeben.
Herstellung des Trägers:
Holzzellstoff, der 100 Teile LBKP umfasst, wurde mittels eines Doppelscheibenraffinators (double disc refiner) bis auf einen kanadischen Freeness-Wert von 300 ml geschlagen, und 0,5 Teile von epoxidierten Behensäureamid, 1,0 Teile anionisches Polyacrylamid, 0,1 Teile Polyamidpolyaminepichlorhydrin und 0,5 Teile von kationischem Polyacrylamid wurden, jeweils in einem absoluten Trockengewichtsverhältnis, zu dem Zellstoff zugegeben, hierdurch wurde Basispapier mit einem Gewicht von 170 g/m² mittels eines Foudriniers hergestellt.
Um die Schlichtheit (size) der Oberfläche des obigen Basispapiers herzustellen wurden 0,04 eines fluoreszierenden Aufhellers (Whitex BB, hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd.) zu einer wässrigen 4%igen Polyvinylalkohol-Lösung zugegeben, und die Lösung wurde in das Basispapier imprägniert, so dass 0,5 g/m², ausgedrückt als absolutes Trockengewicht, erreicht wurden. Das Basispapier wurde getrocknet und dann kalandriert. Somit wurde ein Substratpapier, eingestellt auf eine Dichte von 1,05 g/ml, erhalten.
Nachdem die Siebseite (Rückseite) des erhaltenen Substratpapiers einer Korona-Entladungsbehandlung unterworfen worden war, wurde hochdichtes Polyethylen auf die Rückseite des Substratpapiers mit einem Schmelzextruder in einer Dicke von 19 μm geschichtet, hierdurch wurde eine Harzschicht mit einer matten Oberfläche gebildet (im nachfolgenden wird eine Harzschichtseite als "Rückseite" bezeichnet). Die Harzschicht der Rückseite wurde weiterhin einer Korona-Entladungsbehandlung unterworfen, und eine Dispersionslösung, als Antistatikmittel, die durch Dispergieren von Aluminiumoxid (Alumina Sol 100, hergestellt von Nissen Chemical Industries, Ltd.) und Siliciumdioxid (Snowtex O, hergestellt von Nissan Chemical Industries, Ltd.) in Wasser in einem Gewichtsverhältnis von 1/2 erhalten wurde, wurde hierauf mit einem Trockengewicht von 0,2 g/m² beschichtet.
Weiterhin wurde die Oberseite (Vorderseite) des Substrats, auf der die Harzschicht nicht vorgesehen wurde, einer Korona-Entladungsbehandlung unterzogen, und dann wurde Polyethylen niedriger Dichte mit einem MFR (melt flow rate, Schmelzflussrate) von 3,8, das 10% Titandioxid vom Anatase-Typ, eine Spur Ultramarin und 0,01% (bezogen auf Polyethylen) eines fluoreszierenden Aufhellers enthielt, mit einem Schmelzextruder in einer Dicke von 29 μm extrudiert, um eine hochglänzende thermoplastische Harzschicht auf der Vorderseite des Substrats (im nachfolgenden wird diese hochglänzende Oberfläche als "Vorderseite" bezeichnet) zu bilden, hierdurch wurde ein Träger erhalten.
Beispiel 1
Herstellung der Beschichtungslösung A für die Färbemittelaufnahmeschicht
(1) Feinpartikel von Gasphasenverfahrensilica, (2) Ionenaustauschwasser und (3) "PAS-M-1" wurden in der unten gezeigten Zusammensetzung gemischt und mit KD-P (ein Polymer, hergestellt von Shinmaru Enterprises Corporation) bei 10 000 U/min über 20 Minuten dispergiert, und dann wurde eine Lösung, die (4) Polyvinylalkohol, (5) Borsäure, (6) Polyoxyethylenlaurylether und (7) Ionenaustauschwasser enthält, jeweils unten gezeigt, zu der obigen Dispersion zugegeben, und die Reaktionsmischung wurde weiterhin bei 10 000 U/min über 20 Minuten dispergiert, hierdurch wurde eine Beschichtungslösung A für die Färbemittelaufnahmeschicht hergestellt.

Das Gewichtsverhältnis der Silica-Feinpartikel zu dem wasserlöslichen Harz (PB-Verhältnis (1)/(4)) betrug 4,5/1, der pH-Wert der Beschichtungslösung A für die Färbemittelaufnahmeschicht betrug 3,5 an Säure. Zusammensetzung der Beschichtungslösung A für die Färbemittelaufnahmeschicht

(1)	Feinpartikel von Gasphasenverfahren-	10,0 Teile
	Silica Leoseal^® (mittlere Primär-
	Partikelgröße: 7 nm, hergestellt von
	TOKUYAMA Corp.)
(2)	Ionenaustauschwasser	57,7 Teile
(3)	PAS-M-1 (eine 60%ige wässrige Lösung,	0,83 Teile
	ein Dispersionsmittel, hergestellt
	von Nitto Boseki Co., Ltd.)
(4)	Eine 8%ige wässrige Polyvinylalkohol-	27,8 Teile
	Lösung, PVA 124 (ein wasserlösliches
	Harz, Verseifungsgrad: 98,5%,
	Polymerisationsgrad: 2400, hergestellt
	von KURRARY CO., LTD.)
(5)	Borsäure (ein Vernetzungsmittel)	0,4 Teile
(6)	Polyoxyethylenlaurylether
	EMULGEN 109P (ein Tensid, wässrige	1,2 Teile
	10%ige Lösung, HLB-Wert: 13,6,
	hergestellt von Kao Corporation)
(7)	Ionenaustauschwasser	33,0 Teile

Herstellung der Tinte zum Tintenstrahlaufnehmen

Nachdem die Vorderseite des obigen Trägers einer Korona-Entladungsbehandlung unterworfen worden war, wurde die oben hergestellte Beschichtungslösung A für die Färbemittelaufnahmeschicht auf die Vorderseite des Trägers mit einem Extrusionsdüsenbeschichter in einer Beschichtungsmenge von 200 ml/m² beschichtet (Beschichtungsprozess), und die beschichtete Schicht wurde mit einem Heißlufttrockner bei 80°C und einer Luftgeschwindigkeit von 3 bis 8 m/s getrocknet, bis die Konzentration des Feststoffgehaltes der Beschichtungsschicht 20 wurde. Die Beschichtungsschicht zeigte eine konstante Trocknungsgeschwindigkeit während dieser Zeitspanne. Unmittelbar danach wurde der Träger in eine Beizmittellösung B, die unten gezeigt ist, für 30 Sekunden eingetaucht und 20 g/m² der Beizmittellösung B wurde auf die Beschichtungsschicht aufgetragen (Auftragungsprozess der Beizmittellösung), und die Beschichtungsschicht wurde weiterhin bei 80°C für 10 Minuten getrocknet (Trocknungsprozess). Somit wurde ein erfindungsgemäßes Tintenstrahlaufnahmeblatt R-1, das mit einer Färbemittelaufnahmeschicht mit einer Trockendicke von 32 μm versehen ist, erhalten. Zusammensetzung der Beizmittelbeschichtungsflüssigkeit B

(1)	Borsäure (ein Vernetzungsmittel)	0,65 Teile
(2)	Polyallylamin	25 Teile
	PAA-10C (10%ige wässrige Lösung,
	ein Beizmittel, hergestellt von
	Nitto Boseki Co., Ltd.)
(3)	Ionenaustauschwasser	59,7 Teile
(4)	Ammoniumchlorid (ein Oberflächen-	0,8 Teile
	pH-Einsteller)
(5)	Polyoxyethylenlaurylether	10 Teile
	EMULGEN^® 109P (ein Tensid, 2%ige
	wässrige Lösung, HLB-Wert: 13,6,
	hergestellt von Kao Corporation)
(6)	Megafac^® F1405 (10%ige wässrige	2,0 Teile
	Lösung, ein Fluor-Tensid, herge
	stellt von Dainippon Chemicals and
	Ink Co., Ltd.)

Tintenstrahlaufnahmeblätter R-2 bis R-8 mit der gleichen Zusammensetzung wie R-1 wurden hergestellt, außer dass die in Tabelle 25 unten gezeigten Additive zu R-1 zugegeben wurden. Tabelle 25

	Additiv
R-1 (Vergleich)	Nicht zugegeben
R-2 (Vergleich)	2,5 Teile von POEP-1 zur Beschichtungslösung B von R-1
R-3 (Vergleich)	2,5 Teile von POEN-1 zur Beschichtungslösung B von R-1
R-4 (Erfindungsgemäß)	2,5 Teile von X-1 zur Beschichtungslösung B von R-1
R-5 (Erfindungsgemäß)	2,5 Teile von X-3 zur Beschichtungslösung B von R-1
R-6 (Erfindungsgemäß)	2,5 Teile von X-7 zur Beschichtungslösung B von R-1
R-7 (Erfindungsgemäß)	2,5 Teile von X-12 zur Beschichtungslösung B von R-1
R-8 (Erfindungsgemäß)	2,5 Teile von X-14 zur Beschichtungslösung B von R-1

POEP-1: Polyoxyethylennonylphenylether (POE-Kette, im Mittel 30)
POEN-2: Polyoxyethylennaphthylether (PEO-Kette, im Mittel 50)

Jedes dieser Tintenstrahlaufnahmeblätter wurde in die Papierzuführung eines Tintenstrahldrucker PM-950C (hergestellt von Epson Corporation) eingebracht, und es wurde ein schwarzes Monochrombild unter Verwendung des Tintensets des PM-9500 gedruckt. Die Bildbeständigkeit des gedruckten Bildes unter Bedingungen von hoher Luftfeuchtigkeit wurde bewertet.
Bewertungstest:
Ein Druckmuster, das aus vier rechteckigen schwarzen Mustern von 3 cm × 3 cm bestand, die zwei Linien mit einem weißen Abstand von 1 mm Breite, der zwischen den vier rechteckigen Mustern zwischenliegt, wurde gebildet. Nachdem diese Bildprobe bei 25°C, 90% RH für 72 Stunden gelagert worden war, wurde das Verlaufen der schwarzen Tinte in den weißen Raum beobachtet. Zur gleichen Zeit wurde die Dichte des Verlaufens in dem weißen Raum durch Abtasten jedes Bildes mit einem Raster-Mikrodensitometers durch Setzen der Blende des Mikrodensitometers zu 0,3 mmφ gefunden. Die Lichtquelle des Mikrodensitometers für die Photometrie wurde auf die Spektralzusammensetzung zur Messung der visuellen Dichte eingestellt. Die näherungsweise visuelle Dichte des weißen Grundes zu dem unmittelbar nach dem Drucken von 0,01 oder weniger wurde als A angesehen, von 0,01 bis 0,05 als B, und 0,05 oder mehr wurde als C angenommen.

Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 26 unten gezeigt. Tabelle 26

	Verlaufen des schwarzen Farbstoffes
Original-Photographiepapier PM, hergestellt von Epson Corporation	C
R-1 (Vergleich)	C
R-2 (Vergleich)	C
R-3 (Vergleich)	C
R-4 (Erfindungsgemäß)	A
R-5 (Erfindungsgemäß)	A
R-6 (Erfindungsgemäß)	A
R-7 (Erfindungsgemäß)	A
R-8 (Erfindungsgemäß)	A

Aus den Ergebnissen in Tabelle 26 war bekannt, dass die Beispiele, in denen die erfindungsgemäßen Tintenstrahlaufnahmeblätter verwendet wurden, allen Vergleichsbeispielen bezüglich des Verlaufens von Schwarz überlegen waren.
Jedoch war, wenn das gleiche Experiment unter Verwendung der Aufnahmeblätter durchgeführt wurde, die 2% eines nicht-reagierten Monomers eines Polyallylamin-Beizmittels PAA-10C enthielten, die Bewertung des Verlaufens von jedem von R-4 bis R-8B. Durch diese Tatsache wurde die Wirkung der vorliegenden Erfindung bestätigt.
Wenn das Tintenstrahlaufnahmeblatt mit einer Färbemittelaufnahmeschicht, die ein Beizmittel und eine tertiäre oder quaternäre Amin-Verbindung umfasst, die zumindest eine Carboxylgruppe enthält, verwendet wird, verläuft das erhaltene Tintenstrahl-aufgenommene Bild kaum, sogar wenn das Bild unter Bedingungen hoher Luftfeuchtigkeit gelagert wird. Weiterhin wird, wenn Bilder übergedruckt werden, kein Verlaufen durch die übergedruckte Tinte induziert, und eine herausragende Bildqualität kann beibehalten werden.
Beispiel 3
Zu den folgenden Inhaltsstoffen wurde deionisiertes Wasser zugegeben, um das Volumen der Lösung auf einen Liter aufzufüllen, und die Lösung wurde bei 30 bis 40°C für eine Stunde unter Erwärmen gerührt. Die Lösung wurde dann bei reduziertem Druck durch einen Mikrofilter mit einem mittleren Porendurchmesser von 0,25 μm filtriert, hierdurch wurde die Tintenlösung LM-101 für helles Purpur hergestellt. Beschreibung der hellen Purpurtinte LM-101: Feststoffgehalt

Unten gezeigter Purpur-Farbstoff 7,5 g/l

(beispielhafte Verbindung a-36)

Harnstoff 37 g/l

Flüssige Inhaltsstoffe

Diethylenglycol (DEG) 140 g/l

Glycerin (GR) 120 g/l

Triethylenglycolmonobutylether (TGB) 120 g/l

Triethanolamin (TEA) 6,9 g/l

Sarfinol^® STG (SW) 10 g/l
Die Tintenlösung M-101 für Purpur wurde durch Erhöhen der Menge des Magenta-Farbstoffs (a-36) auf 23 g in der obigen Beschreibung hergestellt. Beschreibung der hellen Purpurtinte LM-101: Feststoffgehalt

Magenta-Farbstoff (a-36) 23 g/l

Harnstoff 37 g/l

Flüssige Inhaltsstoffe

Diethylenglycol (DEG) 140 g/l

Glycerin (GR) 120 g/l

Triethylenglycolmonobutylether (TGB) 120 g/l

Triethanolamin (TEA) 6,9 g/l

Sarfinol^® STG (SW) 10 g/l

Die Tinten LM-102 bis 108, M-102 bis 108 mit der gleichen Zusammensetzung wie LM-101 bzw. M-101 wurden hergestellt, außer dass die in Tabelle 27 unten gezeigten Inhaltsstoffe zu LM-101 und M-101 zugegeben wurden. Tabelle 27

Probe Nr.	Additiv
LM-101, M-101 (Vergleich)	Nicht zugegeben
LM-102, M-102 (Vergleich)	10 g/l von POEP-1 zu LM-101 und M-101
LM-103, M-103 (Vergleich	10 g/l von POEN-1 zu LM-101 und M-101
LM-104, M-104	10 g/l von X-1 zu LM-101 und M-101
LM-105, M-105	10 g/l von X-3 zu LM-101 und M-101
LM-106, M-106	10 g/l von X-7 zu LM-101 und M-101
LM-107, M-107	10 g/l von X-10 zu LM-101 und M-101
LM-108, M-108	10 g/l von X-14 zu LM-101 und M-101

POEP-1: Polyoxyethylennonylphenylether (POE-Kette: etwa 30)
POEN-1: Polyoxyethylennaphthylether (POE-Kette: etwa 50)

Jede dieser Tinten wurde in Patronen von Purpurtinte und heller Purpurtinte des Tintenstrahldruckers PM-950C (hergestellt von Epson Corporation) eingebracht. Die Tinten des PM-950C wurden als Tinten der anderen Farben verwendet, und ein monochromes Purpurbild wurde gedruckt.
Photoglänzendes Tintenstrahlpapier EX (hergestellt von Fuji Photo Film Co., Ltd.) wurde als Bildaufnahmeblatt verwendet, auf der ein Bild gedruckt wurde, und die Bildbeständigkeit unter Bedingungen hoher Luftfeuchtigkeit wurde bewertet.
Bewertungsexperiment:
Ein Druckmuster, das aus vier rechteckigen Mustern (Umkehrbild) von Purpur mit 3 cm × 3 cm, das zwei Linien mit einem weißen Raum von 1 mm Breite, der zwischen vier rechteckigen Mustern, die sich in rechten Winkeln schneiden, zwischengelagert ist, bestand, wurde gebildet.
Nachdem diese Bildprobe bei 25°C, 90% relativer Luftfeuchtigkeit über 72 Stunden gelagert wurde, wurde das Verlaufen des Magenta-Farbstoffs in den weißen Raum beobachtet. Zur gleichen Zeit wurde die Verlaufsdichte (Reflektionsdichte bei grünem Filterlicht, Status A) in dem weißen Raum durch Abtasten mit einem Raster-Mikrodensitometer durch Setzen der Blende des Mikrodensitometers auf 0,3 mmφ gefunden. Eine Erhöhung der Magentadichte im weißen Raum unmittelbar nach dem Drucken von 0,01 oder weniger wurde als A angenommen, von 0,01 bis 0,05 als B, und 0,05 oder mehr wurde als C angenommen.

Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 28 unten gezeigt. Tabelle 28

Probe Nr.	Verlaufen von M
Originaltinte PM-950C (hergestellt von Epson Corporation)	B
LM-101, M-101 (Vergleich)	C
LM-102, M-102 (Vergleich)	C
LM-103, M-103 (Vergleich)	C
LM-104, M-104 (erfindungsgemäß)	A
LM-105, M-105 (erfindungsgemäß)	A
LM-106, M-106 (erfindungsgemäß)	A
LM-107, M-107 (erfindungsgemäß)	A
LM-108, M-108 (erfindungsgemäß)	A

Aus den Ergebnissen in Tabelle 28 wurde geschlussfolgert, dass die Proben, in denen die erfindungsgemäßen Tintensets verwendet wurden, allen Vergleichsbeispielen bezüglich des Verlaufens von Purpur überlegen waren. Bei der visuellen Bewertung wurde auch kein Verlaufen bei jedem erfindungsgemäßen Bild beobachtet, und es wurde bestätigt, dass die erfindungsgemäßen Proben einen herausragenden Farbton zeigten.
Beispiel 4
Zu den folgenden Inhaltsstoffen wurde deionisiertes Wasser zugegeben, um das Volumen der Lösung auf einen Liter aufzufüllen, und die Lösung wurde bei 30 bis 40°C für eine Stunde unter Erwärmen gerührt. Die Lösung wurde dann bei reduziertem Druck durch einen Mikrofilter mit einem mittleren Porendurchmesser von 0,25 μm filtriert, hierdurch wurde die Tintenlösung LM-101 für helles Blaugrün hergestellt. Beschreibung der hellen Blaugrüntinte LM-101: Feststoffgehalt

Blaugrün-Farbstoff (beispielhafte 17,5 g/l

Verbindung 154)

Proxel^® (2-Benzisothiazolin-3-on) 3,5 g/l

Flüssige Inhaltsstoffe

Diethylenglycol 150 g/l

Glycerin 130 g/l

Triethylenglycolmonobutylether) 130 g/l

Triethanolamin 6,9 g/l

Sarfinol^® STG (SW: nichtionisches Tensid)) 10 g/l
Die Tintenlösung C-101 für Blaugrün wurde durch Erhöhen der Menge des Blaugrün-Farbstoffs (beispielhafte Verbindung 154) auf 68 g in der obigen Beschreibung hergestellt. Beschreibung der Blaugrüntinte C-101: Feststoffgehalt

Blaugrün-Farbstoff (beispielhafte 68 g/l

Verbindung 154)

Proxel^® (2-Benzisothiazolin-3-on) 3,5 g/l

Flüssige Inhaltsstoffe

Diethylenglycol (DEG) 150 g/l

Glycerin 130 g/l

Triethylenglycolmonobutylether 130 g/l

Triethanolamin 6,9 g/l

Sarfinol^® STG 10 g/l

Die Tinten LM-102 bis 108, C-102 bis 108 mit der gleichen Zusammensetzung wie LC-101 bzw. C-101 wurden hergestellt, außer dass die in Tabelle 29 unten gezeigten Inhaltsstoffe zu LM-101 und M-101 zugegeben wurden. Tabelle 29

Probe Nr.	Additiv
LC-101, C-101 (Vergleich)	Nicht zugegeben
LC-102, C-102 (Vergleich)	10 g/l von POEP-1 zu LC-101 und C-101
LC-103, C-103 (Vergleich)	10 g/l von POEN-1 zu LC-101 und C-101
LC-104, C-104 (erfindungsgemäß)	10 g/l von X-1 zu LC-101 und C-101
LC-105, C-105 (erfindungsgemäß)	10 g/l von X-4 zu LC-101 und C-101
LC-106, C-106 (erfindungsgemäß)	10 g/l von X-8 zu LC-101 und C-101
LC-107, C-107 (erfindungsgemäß)	10 g/l von X-11 zu LC-101 und C-101
LC-108, C-108 (erfindungsgemäß)	10 g/l von X-13 zu LC-101 und C-101

Jede dieser Tinten wurde in Patronen von Blaugrüntinte und heller Blaugrüntinte eines Tintenstrahldruckers PM-9500 (hergestellt von Epson Corporation) eingebracht, und die Bewertung wurde gemäß dem gleichen experimentellen Verfahren und den Bewertungskriterien wie in Beispiel 3 durchgeführt. Ein rotes Filterlicht, Status A, wurde bei der Messung der Dichte verwendet.

Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 30 unten gezeigt. Tabelle 30

Probe Nr.	Verlaufen von C
Originaltinte PM-950C (hergestellt von Epson Corporation)	B
LC-101, C-101 (Vergleich)	C
LC-102, C-102 (Vergleich)	C
LC-103, C-103 (Vergleich)	C
LC-104, C-104 (erfindungsgemäß)	A
LC-105, C-105 (erfindungsgemäß)	A
LC-106, C-106 (erfindungsgemäß)	A
LC-107, C-107 (erfindungsgemäß)	A
LC-108, C-108 (erfindungsgemäß)	A

Aus den Ergebnissen in Tabelle 30 wurde geschlussfolgert, dass die Proben, in denen die erfindungsgemäßen Tintensets verwendet wurden, allen Vergleichsproben bezüglich des Verlaufens von Blaugrün überlegen waren. Das heißt, es wurde gezeigt, dass, wenn die erfindungsgemäßen Tintensets verwendet wurden, nicht nur das Verlaufen der Tinte selbst, die auf dem Bildaufnahmeblatt aufgenommen ist, vermieden wurde, wie in Beispiel 1 gezeigt, sondern dass auch die Blaugrün- und hellen Blaugrüntinten auf dem Bildaufnahmeblatt effektiv die Wirkung des Verursachens von Verlaufen durch übergedruckte Tinte inhibierten, wie in Beispiel 2 gezeigt. Bei der visuellen Bewertung wurde auch kein Verlaufen bei jedem erfindungsgemäßen Bild beobachtet, und es wurde bestätigt, dass die erfindungsgemäßen Proben einen herausragenden Farbton zeigten.
Das Tintenstrahlaufnahmebild, das durch die erfindungsgemäße Tintenstrahltinte gebildet wird, die einen Farbstoff, Wasser, ein wasserlösliches organisches Lösungsmittel und eine Carboxygruppen-haltige tertiäre oder quaternäre Amin-Verbindung, die durch die Formel (1) dargestellt wird, enthält, führt kaum zu Verlaufen, sogar unter Bedingungen hoher Luftfeuchtigkeit, verursacht kein Verlaufen der übergedruckten Tinte wenn sie übergedruckt wird, und eine herausragende Bildqualität kann beibehalten werden.

Claims

Tinte für die Tintenstrahl-Aufzeichnung, die einen Farbstoff, Wasser, ein wassermischbares organisches Lösungsmittel und eine durch die folgende Formel (1) dargestellte Verbindung umfasst: (R_k)_p-N-[L_m-(COOM_n)_q]_r (1)worin R eine Alkylgruppe, eine Arylgruppe oder eine heterocyclische Gruppe darstellt; wenn mehrere R vorliegen, die mehreren R gleich oder verschieden sein können; zumindest zwei der mehreren R miteinander verbunden sein können, um eine cyclische Struktur zu bilden; L eine zwei- oder höherwertige Verknüpfungsgruppe darstellt; M ein Wasserstoffatom, ein Alkalimetallkation, ein Ammoniumion, ein organisches Aminkation oder ein negatives Ionenzeichen darstellt; q und r jeweils eine ganze Zahl von 1 oder grösser darstellen; k und m jeweils 0 oder eine ganze Zahl von 1 oder grösser darstellen; n eine ganze Zahl von 1 oder grösser darstellt; p 0 oder eine ganze Zahl von 1 oder grösser darstellt; (p + r) 3 oder 4 ist, und wenn (p + r) 4 ist, das N-Atom ein quaternäres Ammoniumkation darstellt und eines der M ein negatives Ionenzeichen darstellt, und worin der Farbstoff eine durch die folgende Formel (Dye-1) oder (Dye-I) dargestellte Verbindung umfasst:
(worin A eine 5-gliedrige heterocyclische Gruppe darstellt; B¹ und B² jeweils ein Stickstoffatom, =CR¹- oder -CR²= darstellt, und wenn irgendeines von B¹ und B² ein Stickstoffatom darstellt, das andere =CR¹- oder -CR²= darstellen; R⁵ und R⁶ jeweils ein Wasserstoffatom, eine aliphatische Gruppe, eine aromatische Gruppe, eine heterocyclische Gruppe, eine Acylgruppe, eine Alkoxycarbonylgruppe, eine Aryloxycarbonylgruppe, eine Carbamoylgruppe, eine Alkylsulfonylgruppe, eine Arylsulfonylgruppe oder eine Sulfamoylgruppe darstellen, und das Wasserstoffatom von jedem Substituenten substituiert sein kann; G, R¹ und R² jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine aliphatische Gruppe, eine aromatische Gruppe, eine heterocyclische Gruppe, eine Cyanogruppe, eine Carboxylgruppe, eine Carbamoylgruppe, eine Alkoxycarbonylgruppe, eine Aryloxycarbonylgruppe, eine heterocyclische Oxycarbonylgruppe, eine Acylgruppe, eine Hydroxygruppe, eine Alkoxygruppe, eine Aryloxygruppe, eine heterocyclische Oxygruppe, eine Silyloxygruppe, eine Acyloxygruppe, eine Carbamoyloxygruppe, eine Alkoxycarbonyloxygruppe, eine Aryloxycarbonyloxygruppe, eine Aminogruppe, eine Acylaminogruppe, eine Ureidogruppe, eine Sulfamoylaminogruppe, eine Alkoxycarbonylaminogruppe, eine Aryloxycarbonylaminogruppe, eine Alkylsulfonylaminogruppe, eine Arylsulfonylaminogruppe, eine heterocyclische Sulfonylaminogruppe, eine Nitrogruppe, eine Alkylthiogruppe, eine Arylthiogruppe, eine heterocyclische Thiogruppe, eine Alkylsulfonylgruppe, eine Arylsulfonylgruppe, eine heterocyclische Sulfonylgruppe, eine Alkylsulfinylgruppe, eine Arylsulfinylgruppe, eine heterocyclische Sulfinylgruppe, eine Sulfamoylgruppe oder eine Sulfogruppe darstellen, und das Wasserstoffatom von jedem Substituenten substituiert sein kann; R¹ und R⁵ oder R⁵ und R⁶ miteinander verbunden sein können, um einen 5- oder 6-gliedrigen Ring zu bilden),
(worin X₁, X₂, X₃ und X₄ jeweils -SO-Z, -SO₂-Z, -SO₂NR₁R₂, eine Sulfogruppe, -CONR₁R₂ oder -CO₂R₁ darstellen; Z eine Alkylgruppe, eine Cycloalkylgruppe, eine Alkenylgruppe, eine Aralkylgruppe, eine Arylgruppe oder eine heterocyclische Gruppe darstellt, die substituiert oder unsubstituiert sind; R₁ und R₂ jeweils ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe, eine Cycloalkylgruppe, eine Alkenylgruppe, eine Aralkylgruppe, eine Arylgruppe oder eine heterocyclische Gruppe darstellen, die substituiert oder unsubstituiert sind; wenn mehrere Z vorliegen, die mehreren Z gleich oder verschieden sein können; Y₁, Y₂, Y₃ und Y₄ jeweils einen einwertigen Substituenten darstellen; wenn mehrere X₁, X₂, X₃, X₄, Y₁, Y₂, Y₃ oder Y₄ vorliegen, die mehreren X₁, X₂, X₃, X₄, Y₁, Y₂, Y₃ oder Y₄ gleich oder verschieden sein können; M ein Wasserstoffatom, ein Metallatom oder ein Oxid, Hydroxid oder Halogenid hiervon darstellt; a₁ bis a₄ und b₁ bis b₄ jeweils die Anzahl der Substituenten X₁, X₂, X₃, X₄, Y₁, Y₂, Y₃ oder Y₄ darstellen, und a₁ bis a₄ jeweils eine ganze Zahl von 0 bis 4 darstellen, jedoch nicht alle a₁ bis a₄ gleichzeitig 0 sind; b₁ bis b₄ jeweils eine ganze Zahl von 0 bis 4 darstellen).
Tinte für die Tintenstrahl-Aufzeichnung gemäss Anspruch 1, worin zumindest eines von R und L in Formel (1) eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 8 oder mehr Kohlenstoffatomen enthält.
Tinte für die Tintenstrahl-Aufzeichnung gemäss Anspruch 1, worin die durch die Formel (1) dargestellte Verbindung eine durch die folgende Formel (2) dargestellte Verbindung ist: R-N-(L-COOM)₂ (2) worin R, L und M jeweils die gleichen Bedeutungen wie in Anspruch 1 beschrieben besitzen.
Konzentrierte Tintenzusammensetzung, umfassend Wasser, einen durch (Dye-1) oder (Dye-I) dargestellten Farbstoff und eine durch die Formel (1) dargestellte Verbindung, worin (Dye-1), (Dye-I) und die Verbindung der Formel (1) wie in Anspruch 1 definiert sind.
Konzentrierte Tintenzusammensetzung gemäss Anspruch 4, die die durch die Formel (1) dargestellte Verbindung in einer Menge von 0,001 bis 30 Gew.-% umfasst.
Konzentrierte Tintenzusammensetzung gemäss Anspruch 4, die den Farbstoff in einer Menge von 0,01 bis 50 Gew.-% umfasst.
Verfahren zur Herstellung einer Tinte für die Tintenstrahl-Aufzeichnung, das die Herstellung der Tinte unter Verwendung der konzentrierten Tintenzusammensetzung gemäss Anspruch 4 umfasst.
Tintenset für die Tintenstrahl-Aufzeichnung, das die Tinte für die Tintenstrahl-Aufzeichnung gemäss Anspruch 1 umfasst.
Tintenstrahl-Aufzeichnungsverfahren, das die Aufzeichnung eines Bildes unter Verwendung der Tinte für die Tintenstrahl-Aufzeichnung gemäss Anspruch 1 mit einem Tintenstrahldrucker umfasst.
Tintenstrahl-Aufzeichnungsverfahren, das die Aufzeichnung eines Bildes unter Verwendung des Tintensets gemäss Anspruch 8 mit einem Tintenstrahldrucker umfasst.