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Diese
Erfindung betrifft ein Tintenstrahl-Druckverfahren, bei dem ein
bestimmter Metallkomplex als Farbkomponente in einer Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung
verwendet wird.
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Der
Tintenstrahl-Druck ist ein nicht-beaufschlagendes Verfahren zur
Erzeugung von Bildern durch Abscheidung von Tintentröpfchen in
einer Pixel-um-Pixel-Weise auf ein Bildaufzeichnungselement entsprechend digitalen
Signalen. Es gibt verschiedene Methoden, die dazu angewandt werden
können,
um die Abscheidung der Tintentröpfchen
auf dem Bildaufzeichnungselement zu steuern, um das erwünschte Bild
zu erhalten. Im Falle eines Verfahrens, bekannt als kontinuierliches
Tintenstrahl-Verfahren, wird ein kontinuierlicher Strom von Tröpfchen aufgeladen
und bildweise auf die Oberfläche
des Bildaufzeichnungselementes gerichtet, während nicht zur Bildaufzeichnung
benötigte
Tröpfchen
eingefangen und in einen Tintensumpf zurückgeführt werden. Im Rahmen eines
anderen Verfahrens, bekannt als Drop-on-Demand-Tintenstrahlverfahren werden
individuelle Tintentröpfchen
je nach Bedarf auf das Bildaufzeichnungselement projiziert unter
Erzeugung des gewünschten
Bildes. Zu üblichen
Methoden der Steuerung der Projektion von Tintentröpfchen beim
Drop-on-Demand-Druckverfahren
gehören
piezoelektrische Wandler und die thermische Bläschenformation. Tintenstrahl-Drucker
haben eine breite Verwendung auf dem Markt gefunden, der reicht
von der industriellen Etikettierung bis zum Kurzzeitdruck und zur
Desktop-Dokument- und Bildaufzeichnung.
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Die
Tinten, die in den verschiedenen Tintenstrahl-Druckern verwendet
werden, lassen sich einteilen als solche auf Farbstoffbasis oder
Pigmentbasis. Ein Farbstoff ist ein Färbemittel, das in dem Trägermedium gelöst wird.
Ein Pigment ist ein Färbemittel,
das in dem Trägermedium
unlöslich
ist, jedoch in Form von kleinen Teilchen dispergiert oder suspendiert
ist, oftmals stabilisiert gegenüber
einer Flokkulierung oder einem Absitzen durch Verwendung von Dispergiermitteln.
Das Trägermedium
kann bei Raumtemperatur in beiden Fällen flüssig oder fest sein. Zu üblicherweise
verwendeten Trägermedien
gehören
Wasser, Mischungen von Wasser und organischen Co-Lösungsmitteln
und hochsiedende organische Lösungsmittel,
wie Kohlenwasserstoffe, Ester, Ketone usw..
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Die
Auswahl eines Färbemittels
in Tintenstrahl-Systemen ist bezüglich
der Bildqualität
kritisch. Für Farben
wie Blaugrün,
Purpurrot, Gelb, Grün,
Orange usw. sind die Spitzenwellenlänge (λ-max),
die Breite der Absorptionskurve und die Abwesenheit von sekundären Absorptionen
wichtig. Die Färbemittel
sollten ferner einen hohen Grad an Lichtechtheit nach dem Druck
auf das Tinten-Empfangselement haben. Färbemittel müssen ausreichend verträglich mit
dem Träger
sein, um eine Tinte zu erzeugen, die eine adäquate Dichte auf dem Empfangselement
zu erzeugen vermag und die über
einen längeren
Aufbewahrungszeitraum stabil sind. Ein Tintenstrahl-Druck von hoher
Qualität
erfordert Färbemittel,
die sowohl einen kräftigen
Farbton liefern als auch eine gute Lichtstabilität aufweisen. Es ist schwierig,
Färbemittel
aufzufinden, die sämtlichen
dieser Erfordernisse genügen,
insbesondere purpurrote Färbemittel.
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Die
JP02-080470, JP62-190272 und JP63-218766 beziehen sich auf Kupfer-,
Nickel- und Kobaltkomplexe von 2-(ortho-Hydroxyphenylazo)-1-naphtholen
und -pyrazolonen für
die Verwendung in wässrigen
Tintenstrahl-Tinten. Im Falle der purpurroten Farbstoffe dieser
Literaturstellen besteht jedoch ein Problem (z. B. mit dem Farbstoff
C-1 unten) deshalb, weil der Farbton nicht so gut ist wie erwünscht.
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Die
US-A-5 074 914 beschreibt die Verwendung von Reactive Red 23, einem
Kupferkomplex-Azofarbstoff beim Tintenstrahl-Druck. Im Falle der
Verwendung des Farbstoffes Reactive Red 23, dem Farbstoff C-2 unten,
besteht jedoch ein Problem deshalb, weil der Farbton nicht so gut
wie erwünscht
ist.
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Die
US-A-4 420 550 bezieht sich auf photographische Elemente, die purpurrote
Metallfarbstoffkomplexreste enthalten. In der Patentschrift findet
sich jedoch keine Offenbarung bezüglich der Verwendung dieser Komplexe
in einer Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung.
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Es
ist ein Ziel dieser Erfindung, ein Verfahren zur Verwendung einer
Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung anzugeben, die einen purpurroten
Metallkomplex enthält,
der sowohl eine gute Lichtstabilität aufweist als auch einen kräftigen Farbton.
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Dieses
Ziel und andere Ziele werden gemäß dieser
Erfindung erreicht, die sich bezieht auf ein Tintenstrahl-Druckverfahren
mit den Stufen:
- A) Bereitstellung eines Tintenstrahl-Druckers,
der auf digitale Datensignale anspricht;
- B) Beschicken des Druckes mit für Tinte aufnahmefähigen Substraten;
- C) Beschicken des Druckers mit einer Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung
mit einem Träger
und einem polyvalenten Übergangsmetallkomplex
eines 8-Heterocyclylazo-5-hydroxychinolins;
und
- D) Bedrucken des für
Tinte aufnahmefähigen
Substrates unter Verwendung der Tintenstrahl-Tinte entsprechend
digitalen Datensignalen.
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Das
Verfahren der Erfindung, das diese Tintenzusammensetzung verwendet,
liefert Bilder mit einer Kombination aus einer besonderen Lichtstabilität und einem
kräftigen
purpurroten Farbton, die mit den Metallkomplex-Azofarbstoffen des
Standes der Technik nicht erreicht werden kann.
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Im
Falle einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung haben die verwendeten Übergangsmetallkomplexe eines
8-Heterocyclylazo-5-hydroxychinolins die folgende allgemeine Struktur:
worin:
M ein polyvalentes Übergangsmetallion
darstellt;
L jeweils unabhängig
voneinander steht für
einen neutralen oder anionischen Liganden;
X, Y und Z jeweils
unabhängig
voneinander stehen für
eine substituierte oder unsubstituierte Alkylgruppe mit 1–6 Kohlenstoffatomen,
eine substituierte oder unsubstituierte Arylgruppe mit 6–10 Kohlenstoffatomen,
eine substituierte oder unsubstituierte Hetarylgruppe mit 5–10 Atomen,
ein Halogenatom, eine Cyano- oder Nitrogruppe, eine substituierte
oder unsubstituierte Alkoxycarbonylgruppe mit 1–6 Kohlenstoffatomen, eine
substituierte oder unsubstituierte Alkoxygruppe mit 1–6 Kohlenstoffatomen,
eine Hydroxygruppe, eine Polyoxyalkylengruppe mit 2–20 Alkylenoxidresten,
eine Carboxygruppe oder ein Salz hiervon, eine Sulfogruppe oder
ein Salz hiervon, eine Phosphogruppe oder ein Salz hiervon, eine
Carbamoylgruppe, eine substituierte oder unsubstituierte Alkyl-,
Arylkyl-, Aryl-, Diaryl- oder Dialkylcarbamoylgruppe mit 1–20 Kohlenstoffatomen,
eine Sulfamoylgruppe, eine substituierte oder unsubstituierte Alkyl-,
Aralkyl-, Aryl-, Diaryl- oder Dialkylsulfamoylgruppe mit 1–20 Kohlenstoffatomen,
eine Acylaminogruppe, Sulfonylaminogruppe, Aminogruppe, eine substituierte oder
unsubstituierte Alkyl-, Aralkyl-, Aryl-, Diaryl- oder Dialkylaminogruppe
mit 1–20
Kohlenstoffatomen oder eine quaternäre Ammonium- oder Phosphoniumgruppe;
Q
steht für
die Atome, die erforderlich sind, um einen 5- oder 6-gliedrigen
heterocyclischen Ring zu vervollständigen;
n steht für 2 oder
3;
m steht für
eine Zahl von 1–3;
p
und r jeweils unabhängig
voneinander stehen für
eine Zahl von 0–3;
q
steht für
0, 1 oder 2;
zwei oder mehrere der Liganden L zusammentreten
können
unter Erzeugung eines Bi- oder Tridentatliganden, der gegebenenfalls
ein anderes Polydentatmolekül
der gleichen oder unterschiedlichen Struktur wie oben dargestellt
umfassen kann;
wobei einer oder mehrere der Liganden mit X
und/oder Z verbunden sein können;
wobei
einer oder mehrere der Reste X, Y und Z gemeinsam mit dem Kohlenstoffatom,
an das sie gebunden sind, unabhängig
voneinander ein Ring-Stickstoffatom darstellen können; und
worin zwei der
Reste X, Y oder Z zusammentreten können unter Erzeugung eines
5-7-gliedrigen gesättigten oder
ungesättigten
Ringes.
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Zusammensetzungen,
in denen zwei oder mehr der obigen Metallkomplexfarbstoffe, dargestellt
durch die Struktur 1 kovalent miteinander verbunden sind, werden
ebenfalls als innerhalb des Schutzbereiches des Verfahrens der Erfindung
liegend betrachtet.
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Zu
bevorzugten Übergangsmetallionen
für 1 gehören Ni2+, Cu2+, Zn2+, Fe2+, Fe3+, Cr3+, Pd2+, Pt2+ und Co2+.
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Zu
Beispielen von neutralen Liganden (L) für 1 gehören Wasser, Pyridin, Morpholin
und Ammoniak. Zu Beispielen von Bi- und Tridentatliganden gehören Bipyridin,
Terpyridin, Iminodiacetat, Glycin und 8-Hydroxychinolin.
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Zu
Beispielen von anionischen Liganden (L) gehören Acetat, Chlorid und Cyanat.
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Im
Falle von X, Y und Z in 1 gehören
zu Beispielen von substituierten oder unsubstituierten Alkylgruppen
Methyl, Ethyl, Isopropyl, Hydroxyethyl, 3-(N,N-Dimethylamino)propyl,
Sulfatoethyl und Benzyl. Zu Beispielen einer substituierten oder
unsubstituierten Arylgruppe gehören
Phenyl, Naphthyl, 4-Chlorophenyl und 2-Carboxyphenyl. Zu Beispielen
einer substituierten oder unsubstituierten Hetarylgruppe gehören Pyridyl,
Imidazolyl und Chinolyl. Zu Beispielen von Halogenatomen gehören Chloro,
Fluoro, Bromo und Iodo. Zu Beispielen einer substituierten oder
unsubstituierten Alkoxygruppe gehören Methoxy, Isopropoxy, 2-Hydroxyethoxy und
Carboxymethoxy. Zu geeigneten Salzen von Carboxy-, Sulfo-, Phospho- und Sulfatogruppen
gehören
Natrium, Lithium, Kalium, Triethanolammonium, Pyridinium und Tetramethylammonium.
Zu Beispielen einer substituierten oder unsubstituierten Alkyl-,
Aralkyl-, Aryl-, Diaryl- oder Dialkylcarbamoylgruppe gehören N-Methylcarbamoyl,
N-Methyl-N-(3-sulfophenyl)carbamoyl,
N-p-(Trimethylammonium)phenylcarbamoyl und N,N-Bis(4-carboxyphenyl)carbamoyl. Zu Beispielen
einer substituierten oder unsubstituierten Alkyl-, Aralkyl-, Aryl-,
Diaryl- oder Dialkylsulfamoylgruppe gehören N-Methylsulfamoyl, N-Methyl-N-(3-sulfophenyl)sulfamoyl,
N-p-(Trimethylammonium)phenylsulfamoyl und N,N-Bis(4-carboxyphenyl)sulfamoyl.
Zu Beispielen einer Acylaminogruppe gehören Acetamido, Carboxyethylacetamido
und Benzamido. Zu Beispielen einer Ureidogruppe gehören n-Methylureido, Ureido
und 3,5-Bis-carboxyphenylureido. Zu Beispielen einer Sulfonylaminogruppe
gehören Methansulfonamido,
p-Toluolsulfonamido und 2-(Trimethylammonium)ethansulfonamido. Zu
Beispielen einer substituierten oder unsubstituierten Alkyl-, Aralkyl-,
Aryl-, Diaryl- oder Dialkylaminogruppe gehören Methylamino, N,N-Dimethylamino,
Carboxymethylamino und 2,5-Disulfoanilino. Zu Beispielen einer quaternären Ammoniumgruppe
gehören
Trimethylammonium und Benzyldimethylammonium. Zu Beispielen einer
Phosphoniumgruppe gehören
Triphenylphosphonium und Trimethylphosphonium.
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Zu
Beispielen eines heterocyclischen Ringsystems, das durch die Atome,
dargestellt durch Q, vervollständigt
wird, gehören
Pyridin, Pyrazin, Chinolin, Thiazol, Benzothiazol und Pyrazol.
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Im
Falle einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung steht M für
Ni2+. Im Falle einer anderen bevorzugten
Ausführungsform
umfasst Lm ein 8-Heterocyclylazo-5-hydroxychinolin.
Im Falle einer weiteren bevorzugten Ausführungsform steht X für Chloro,
Methyl, Alkoxy oder Carboxy. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
steht Y für
ein Wasserstoffatom und Z steht für ein Wasserstoffatom oder
eine Alkylsulfamoylgruppe. Im Falle einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
steht Q für
die Atome, die zur Vervollständigung
eines Pyridinringes erforderlich sind.
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Die
US-A-4 420 550, die oben diskutiert wurde, und das später folgende
Beispiel 1 beschreiben allgemeine synthetische Verfahren zur Herstellung
der Metallkomplexe dieser Erfindung.
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Repräsentative
Beispiele von Farbstoffen, die im Rahmen dieser Erfindung verwendet
werden, sind unten aufgelistet:
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Der
Träger
der Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung, der gemäß der Erfindung verwendet wird,
ist vorzugsweise Wasser. Zusätzlich
kann auch ein Co-Lösungsmittel
verwendet werden. Die Auswahl eines Co-Lösungsmittels hängt von
den Erfordernissen der speziellen Anwendung ab, wie der erwünschten
Oberflächenspannung
und Viskosität,
der Trocknungsdauer der Tintenstrahl-Tinte und dem Typ des Papiers,
auf das die Tinte aufgedruckt wird. Zu repräsentativen Beispielen von wasserlöslichen
Co-Lösungsmitteln,
die ausgewählt
werden können,
gehören
(1) Alkohole wie Methylalkohol, Ethylalkohol, n-Propylalkohol, Isopropylalkohol, n-Butylalkohol,
sek.-Butylalkohol, t-Butylalkohol, iso-Butylalkohol, Furfurylalkohol
und Tetrahydrofurfurylalkohol; (2) Ketone oder Ketoalkohole, wie
Aceton, Methylethylketon und Diacetonalkohol; (3) Ester, wie Ethylacetat,
Ethyllactat, Ethylencarbonat und Propylencarbonat; und (4) Schwefel
enthaltende Verbindungen wie Dimethylsulfoxid und Tetramethylensulfon.
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Wird
als Träger
Wasser verwendet, so kann in der Tintenstrahl-Zusammensetzung ein
Feuchthaltemittel verwendet werden, um dazu beizutragen, dass die
Tinte daran gehindert wird, auszutrocknen oder die Öffnungen
des Druckerkopfes verkrusten. Zu Beispielen von Feuchthaltemitteln,
die verwendet werden können, gehören mehrwertige
Alkohole wie Ethylenglykol, Diethylenglykol, Triethylenglykol, Propylenglykol,
Tetraethylenglykol, Polyethylenglykol, Glyzerin, 2-Methyl-2,4-pentandiol,
1,2,6-Hexantriol und Thioglykol; kurzkettige Alkylmono- oder -diether,
die sich von Alkylenglykolen ableiten, wie Ethylenglykolmonomethyl-
oder -monoethylether, Diethylenglykolmonomethyl- oder -monoethylether,
Propylenglykolmonomethyl- oder -monoethylether, Triethylenglykolmonomethyl-
oder -monoethylether, Diethylenglykoldimethyl- oder -diethylether
und Diethylenglykolmonobutylether; Stickstoff enthaltende cyclische
Verbindungen, wie Pyrrolidon, N-Methyl-2-pyrrolidon und 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon;
sowie Schwefel enthaltende Verbindungen wie Dimethylsulfoxid und
Tetramethylensulfon. Ein bevorzugtes Feuchthaltemittel für Zusammensetzungen
auf Wasserbasis, das im Rahmen der Erfindung verwendet wird, ist
Diethylenglykol, Glyzerin oder Diethylenglykolmonobutylether.
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Mit
Wasser mischbare organische Lösungsmittel
können
ebenfalls in einer wässrigen
Tinte verwendet werden, die im Rahmen der Erfindung verwendet wird,
um das Eindringen der Tinte in das Empfangssubstrat zu unterstützen, insbesondere
dann, wenn das Substrat ein stark geschlichtetes Papier ist. Zu
Beispielen von solchen Lösungsmitteln
gehören
Alkohole, wie Methylalkohol, Ethylalkohol, n-Propylalkohol, Isopropylalkohol, n-Butylalkohol,
sek.-Butylalkohol,
t-Butylalkohol, iso-Butylalkohol, Furfurylalkohol und Tetrahydrofurfurylalkohol;
Ketone oder Ketoalkohole, wie Aceton, Methylethylketon und Diacetonalkohol;
Ether, wie Tetrahydrofuran und Dioxan; sowie Ester, wie Ethyllactat,
Ethylencarbonat und Propylencarbonat.
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Es
können
oberflächenaktive
Mittel zugesetzt werden, um die Oberflächenspannung der Tinte auf
einen geeigneten Grad einzustellen. Die oberflächenaktiven Mittel können anionisch,
kationisch, amphoter oder nichtionisch sein.
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Der
im Rahmen der Erfindung verwendeten Zusammensetzung kann ein Biocid
zugesetzt werden, um das Wachstum von Mikroorganismen, wie Schimmeln,
Pilzen usw. in wässrigen
Tinten zu unterdrücken.
Ein bevorzugtes Biocid ist Proxel® GXL
(Zeneca Specialties Co.) in einer End-Konzentration von 0,05–0,5 Gew.-%.
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Der
pH-Wert einer wässrigen
Tintenzusammensetzung, die im Rahmen der Erfindung verwendet wird, kann
durch Zusatz von organischen oder anorganischen Säuren oder
Basen eingestellt werden. Geeignete Tinten können einen bevorzugten pH-Wert
von 2 bis 10 haben, je nach dem Typ des Farbstoffes oder des Pigmentes,
der bzw. das verwendet wird. Zu typischen anorganischen Säuren gehören Chlorwasserstoffsäure, Phosphor-
und Schwefelsäure.
Zu typischen organischen Säuren
gehören
Methansulfonsäure,
Essigsäure und
Milchsäure.
Zu typischen anorganischen Basen gehören Alkalimetallhydroxide und
-carbonate. Zu typischen organischen Basen gehören Ammoniak, Triethanolamin
und Tetramethylethylendiamin.
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Eine
typische wässrige
Tintenzusammensetzung, die im Rahmen der Erfindung verwendet wird,
kann beispielsweise auf Gewichtsbasis die folgenden Komponenten
enthalten: Färbemittel
(0,05–20%),
Wasser (20–95%),
ein Feuchthaltemittel (5–70%),
mit Wasser mischbare Co-Lösungsmittel
(2–20%),
oberflächenaktive
Mittel (0,1–10%),
Biocid (0,05–5%)
und pH-Wert-Steuermittel
(0,1–10%).
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Zu
zusätzlichen
Additiven, die gegebenenfalls in der Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung
enthalten sein können,
die erfindungsgemäß verwendet
wird, gehören
Dickungsmittel, die Leitfähigkeit
steigernde Mittel, Anti-Kogationsmittel, Trocknungsmittel und Entschäumer.
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Die
Tintenstrahl-Tinten, die im Rahmen dieser Erfindung verwendet werden,
können
beim Tintenstrahl-Druck verwendet werden, bei dem flüssige Tintentröpfchen in
gesteuerter Weise auf ein für
Tinte empfängliches
Schichtensubstrat aufgebracht werden durch Ausstoßen von
Tintentröpfchen
aus einer Vielzahl von Düsen
oder Öffnungen
eines Druckerkopfes eines Tintenstrahl-Druckers.
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Substrate,
die für
Tinte empfänglich
sind, die für
den Tintenstrahl-Druck geeignet sind, sind dem Fachmann allgemein
bekannt. Repräsentative
Beispiele derartiger Substrate werden beschrieben in der US-A-5 605
750; der US-A-5 723 211 und der US-A-5 789 070 sowie in der
EP 813 978 A1 .
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Die
folgenden Beispiele veranschaulichen die Anwendbarkeit der vorliegenden
Erfindung.
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Die
folgenden Vergleichs-Farbstoffe (C-1 und C-2) wurden mit den Färbemitteln
der Erfindung getestet.
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Beispiel 1 – Synthese
des Farbstoffes 6
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Eine
Lösung
von 2,75 g (0,01 Mole) Ethyl-(2-methyl-5,8-dimethoxy)chinolin-3-carboxylat
(vergleiche US-A-4 656 283) in 50 ml Tetrahydrofuran (THF) wurde
mit 100 ml Ethylacetat verdünnt.
Zu dieser Lösung
wurde eine Lösung
von 13,71 g (0,025 Mole) Ceriammoniumnitrat in 50 ml Wasser zugegeben,
und die aus zwei Phasen bestehende Mischung wurde bei Raumtemperatur
1,5 Stunden lang gerührt.
Die Phasen wurden getrennt und die obere, organische Schicht wurde
zweimal mit 25 ml Wasser gewaschen und einmal mit gesättigter
NaCl-Lösung. Nach
dem Trocknen über
MgSO4 wurde die organische Schicht bei weniger
als 40°C
bis zur Trockene abgedampft. Die restliche feste Masse wurde in
100 ml Ethanol, enthaltend 0,5 ml konzentrierter Chlorwasserstoffsäure, suspendiert
und behandelt mit einer Lösung
von 1,09 g (0,01 Molen) 2-Hydrazinopyridin in 20 ml Ethanol, enthaltend
0,5 ml konzentrierter Chlorwasserstoffsäure. Nach 18 Stunden langem
Rühren bei
Umgebungstemperatur und Abkühlen
auf 0°C
wurde das feste Produkt durch Filtration abgetrennt. Der rohe Farbstoff-Ester wurde gereinigt
durch Digestieren mit 25 ml siedendem Ethanol, Abschrecken und Filtrieren.
Die Ausbeute betrug 1,3 g (51% der Theorie) an Ethyl-(2-methyl-5-hydroxy-8-[2-pyridylazo])chinolin-3-carboxylat
in Form einer dunkelroten festen Masse.
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Der
wie oben erhaltene Farbstoff-Ester (1,18 g, 0,0035 Mole) wurde hydrolysiert
durch Erwärmen
bei 40°C
in einer Mischung von THF/Methanol/Wasser (7 : 25 : 5), enthaltend
0,7 g NaOH (0,0175 Mole) 2 Stunden lang. Nach Verdünnen mit
100 ml Wasser wurde die tief-orange
Lösung
mit verdünnter
Chlorwasserstoffsäure auf
einen pH-Wert von ~ 3 angesäuert
und die erhaltene gelb-orange feste Masse wurde durch Filtration
abgetrennt. Die rohre Farbstoff-Säure wurde gereinigt durch Digestieren
mit 15 ml siedendem Acetonitril, Abschrecken und Filtrieren unter
Gewinnung von 1,0 g (92% der Theorie) an 2-Methyl-5-hydroxy-8-(2-pyridylazo)chinolin-3-carboxylsäure.
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Die
Farbstoff-Säure,
wie oben erhalten (1,0 g, 0,00325 Mole) wurde suspendiert in 10
ml Dimethylformamid und behandelt mit einer Lösung von 0,4 g (0,00162 Mole)
Nickel(II)acetattetrahydrat in 3 ml Wasser. Die rot-purpurrote Lösung wurde
bei 75°C
1 Stunde lang erwärmt,
auf Umgebungstemperatur abgekühlt
und mit 50 ml Wasser verdünnt,
worauf der rohe Farbstoff 6 abfiltriert wurde. Nach Digestieren
mit 20 ml Acetonitril, Abschrecken und Filtrieren wurden 1,0 g (91%
der Theorie) des Farbstoffes 6 in Form einer dunkelrot-grünen festen
Masse erhalten. Das UV-sichtbare Spektrum wurde erhalten in 1% Triethanolamin/Wasser
und ergab einen λ-max-Wert von 552 nm. Das Massenspektrum wurde
bestimmt mit einem Quadropol-Massen-Spektrometer unter Anwendung
einer Elektrospray-Ionisation,
eingestellt, um negativ geladene Ionen zu ermitteln. Das Spektrum
zeigte Hauptflecken bei m/e 671 und 673, was mit der Struktur von
Farbstoff 6 übereinstimmte (Formelgewicht
672, 58Ni).
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Herstellung von Tinten
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Es
wurden Tinten hergestellt, die die Farbstoffe enthielten, die im
Rahmen der Erfindung verwendet werden und die Vergleichs-Farbstoffe
enthielten, durch Auflösen
einer geeigneten Menge des Farbstoffes in deionisiertem Wasser,
enthaltend jeweils 6 Gew.-% Diethylenglykol und Glyzerin als Feuchthaltemittel,
Proxel® GXL
als Biocid (Zeneca Specialties) in einer Menge von 0,003 Gew.-%
und Surfynol®465
als oberflächenaktives
Mittel (Air Products Co.) in einer Menge von 0,5 Gew.-%. Der pH-Wert
der Tinte wurde eingestellt auf ungefähr 8 durch Zugabe von Triethanolamin
oder verdünntem
Natriumhydroxyd. Die Farbstoff-Konzentrationen basierten
auf Lösungs-Absorptionsspektren
und wurden ausgewählt
derart, dass die endgültige
Tinte, nach Verdünnung
1 : 1000, eine optische Transmissionsdichte von ungefähr 1,0 lieferte.
Details sind in Tabelle 1 angegeben.
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Die
Tinten wurden durch ein 0,45 μ Polytetrafluoroethylen-Filter
filtriert und in eine offene Hewlett-Packard-Tintenpatrone (Nr.
HP 51629A) gegeben.
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Druck von Testbildern
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Die
Tintenpatronen wie oben beschrieben wurden in die schwarze Tintenstation
eines Druckers vom Typ Hewlett-Packard Deskjet 600 eingegeben, worauf
ein Testbild, bestehend aus einer Reihe von 21 variablen Dichteflecken,
einer Größe von ungefähr 15 mal
13 mm, reichend von 5% Dot-Bedeckung bis 100% Dot-Bedeckung auf
im Handel erhältliches
Papier vom Typ Kodak Inkjet Photographic Quality Paper (Katalog-Nr.
800 6298) gedruckt wurde, worauf das Bild 24 Stunden lang bei Umgebungstemperatur
und Umgebungsfeuchtigkeit trocknen gelassen wurde.
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Untersuchung der Testbilder
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Gemessen
wurden die Status A Rot-, Grün-
und Blau-Reflexionsdichten des Fleckens maximaler Dichte der Stufenbilder
wie oben beschrieben, unter Verwendung eines Densitometers vom Typ
X-Rite 820. Die Grün-Dichte
ist in Tabelle 3 aufgelistet. Die Verhältnisse der Grün zu Blau
(G/B)- und der Grün
zu Rot (G/R)-Dichten sind ein Maß für die Farbreinheit und wurden
für jeden
der Farbstoffe der Erfindung und der Vergleichs-Farbstoffe errechnet
und in Tab. 2 aufgelistet. Maximale Dichten (D-max) von mehr als
1,5 sind akzeptabel und hohe Verhältnisse von G/B und G/R zeigen
weniger unerwünschte
Absorptionen an und eine bessere Farbreinheit und sind wünschenswert.
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Die
abgestuften Bilder wurden dann einem Licht-Ausbleichtest unterworfen
unter Verwendung einer 50 kLux-Tageslichtlampe von hoher Intensität bei 50%iger
relativer Feuchtigkeit während
eines Zeitraums von 1 Woche. Die Status A Grün-Dichten der abgestuften Bilder
wurden wiederum gemessen und der prozentuale Verlust der Status
A Grün-Dichte
im Falle der 75% Dot-Beschichtungsflecken wurde errechnet und ist
ebenfalls in Tabelle 2 angegeben.
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Die
obigen Ergebnisse zeigen, dass die Verwendung von Tintenstrahl-Tintenzusammensetzungen
gemäß der Erfindung
zu Bildern führen,
die gegenüber
den Farbstoffen des Standes der Technik eine vergleichbare Lichtstabilität aufweisen.
Jedoch liefern die Tintenstrahl-Tintenzusammensetzungen,
die gemäß der Erfindung
verwendet werden, Bilder von höherer
Farbreinheit (höheren
G/B- und G/R-Verhältnissen)
als andere Metallkomplex-Azofarbstoffe des Standes der Technik.
