DE3115532C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Aufzeichnungstinte für die Aufzeichnung auf einem Bildempfangsmaterial vom Typ einer flüssigen wasserhaltigen Pigmentdispersion und ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsverfahren unter Verwendung dieser Tinte.

Unter den verschiedenen bekannten Aufzeichnungsverfahren wird das sog. Tintenstrahl-Aufzeichnungsverfahren als ein außerordentlich geeignetes Aufzeichnungsverfahren angesehen, da die Aufzeichnung bei diesem Verfahren anschlaglos, ohne Erzeugung von Geräuschen und mit hoher Geschwindigkeit und auf gewöhnlichem Papier ohne eine besondere Fixierbehandlung durchgeführt werden kann. Bisher sind verschiedene Tintenstrahl-Aufzeichnungsverfahren vorgeschlagen worden, von denen einige praktisch angewendet werden, während sich andere noch in der Entwicklung befinden.

Beim Tintenstrahl-Aufzeichnungsverfahren werden zur Durchführung der Aufzeichnung Tröpfchen aus einer Aufzeichnungsflüssigkeit bzw. Tinte durch verschiedene Betätigungsprinzipien in eine Flugbewegung gebracht, so daß die Tröpfchen auf einem Bildempfangselement wie Papier abgeschieden werden. Beim Tintenstrahl-Aufzeichnungsverfahren werden zur Bildung der Tröpfchen verschiedene Verfahren angewendet. Eine Ausführungsform wird in Fig. 1 gezeigt.

Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung, bei der an einen Aufzeichnungskopfteil mit einem Piezooszillator ein Aufzeichnungssignal angelegt wird und bei der entsprechend dem Signal Tröpfchen aus einer Aufzeichnungsflüssigkeit erzeugt werden, um eine Aufzeichnung zu bewirken. Der Aufzeichnungskopf 1 in Fig. 1 weist einen Piezooszillator 2 a, einen Vibrator 2 b, einen Einlaß 3 für eine Aufzeichnungsflüssigkeit, eine Flüssigkeitskammer 4 im Aufzeichnungskopf und einen Flüssigkeits-Ausstoßteil (Ausstoßöffnung) 5 auf. Eine in einem Vorratsbehälter 6 aufbewahrte Aufzeichnungsflüssigkeit 7 wird durch ein Zuführungsrohr 8 hindurch in die Flüssigkeitskammer 4 eingeführt. Falls erforderlich, kann das Zuführungsrohr 8 Zwischenbehandlungseinrichtungen 9 wie Pumpen und Filter aufweisen. An den Piezooszillator 2 a wird ein Signal angelegt, das durch Umwandlung eines Aufzeichnungssignals S in einen Impuls mittels einer Signalverarbeitungseinrichtung 10 (beispielsweise mittels eines Impulswandlers) erhalten worden ist. Durch das Anlegen des Signals an den Piezooszillator 2 a wird entsprechend dem Signal eine Druckänderung der in der Flüssigkeitskammer 4 befindlichen Aufzeichnungsflüssigkeit hervorgerufen. Dies hat zur Folge, daß die Aufzeichnungsflüssigkeit 7 in Form von Tröpfchen 11 aus der Ausstoßöff­ nung 5 ausgestoßen wird, wodurch eine Aufzeichnung auf der Oberfläche eines Bildaufzeichnungselements 12 bewirkt wird.

Außer der vorstehend erwähnten Vorrichtung sind verschiedene andere Vorrichtungen bekannt. Fig. 2 zeigt beispielsweise eine modifizierte Ausführungsform der Vorrichtung von Fig. 1. Bei der modifizierten Ausführungsform hat die Flüssigkeitskammer 4 die Form einer Düse, um die herum ein zylindrischer Piezooszillator angeordnet ist. Bei dieser Vorrichtung erfolgt die Erzeugung der Tröpfchen im wesentlichen durch den gleichen Mechanismus wie in der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung. Bei einer bekannten Vorrichtung werden kontinuierlich geladene Tröpfchen erzeugt, von denen ein Teil für die Aufzeichnung verwendet wird. Bei einer anderen Vorrichtung wird entsprechend einem Aufzeichnungssignal einer Aufzeichnungsflüssigkeit, die sich in einer Kammer des Aufzeichnungskopfes befindet, Wärmeenergie zugeführt, durch die Tröpfchen erzeugt werden. Eine Ausführungsform wird in den Fig. 3A, 3B und 4 gezeigt.

Ein Aufzeichnungskopf 13 wird hergestellt, indem man eine Platte aus einem Material wie Glas, Keramik oder Kunststoff, die eine Nut 14 aufweist, mit einem Wärmeerzeugungskopf 15 verbindet. Diese Ausführungsform eines Aufzeichnungskopfes wird für ein wärmeempfindliches bzw. auf Wärme ansprechendes Aufzeichnungsverfahren eingesetzt. (In den Fig. 3A und 3B wird ein Dünnfilm-Wärme­ erzeugungskopf gezeigt, jedoch beschränkt sich der Wärmeerzeugungskopf nicht auf diese Ausführungsform). Der Wärmeerzeugungskopf 15 besteht aus einem Schutzfilm 16, der aus einem Material wie Siliciumdioxid hergestellt worden ist, Aluminiumelektroden 17-1 und 17-2, einer Heizwiderstandsschicht 18, die aus einem Material wie Nichrom hergestellt worden ist, einer Wärmespeicherungs­ schicht 19 und einem Substrat 20, das in ausgezeichneter Weise Wärme freisetzt und beispielsweise aus Aluminiumoxid besteht.

Eine Tinte 21 gelangt zu einer Ausstoßöffnung, so daß durch einen Druck P ein Meniskus gebildet wird.

Wenn an die Elektroden 17-1 und 17-2 ein elektrisches Signal angelegt wird, wird in einem mit n bezeichneten Bereich plötzlich Wärme erzeugt, so daß in der Tinte 21, die sich mit n in Berührung befindet, plötzlich Bläschen erzeugt werden. Der Meniskus 23 wird durch den Druck vortreten gelassen. Aus der Öffnung 22 werden Aufzeichnungströpfchen 24 aus der Tinte 21 ausgestoßen, die zu einem Bildaufzeichnungsmaterial 25 fliegen. Fig. 4 zeigt das Aussehen eines Mehrfach-Aufzeichnungskopfes, bei dem eine Vielzahl der in Fig. 3A gezeigten Aufzeichnungsköpfe nebeneinander angeordnet ist. Der Mehr­ fach-Aufzeichnungskopf wird hergestellt, indem man eine Glasplatte 27 mit einer großen Anzahl von Nuten 26 mit einem Wärmeerzeugungskopf 28 verbindet, der dem in Fig. 3A dargestellten Wärmeerzeugungskopf ähnlich ist.

Fig. 3A ist ein Schnitt des Aufzeichnungskopfes 13 entlang des Strömungsweges der Tinte. Fig. 3B ist ein Schnitt durch den in Fig. 3A gezeigten Aufzeichnungskopf entlang A-B.

Tinten, die für das vorstehend erwähnte Tintenstrahl-Aufzeichnungsverfahren eingesetzt werden, bestehen im wesentlichen aus einem Farbstoff und einem Lösungsmittel für den Farbstoff. Die Eigenschaften der Tinte hängen in beträchtlichem Maße von den Eigenschaften des Farbstoffs ab. Deshalb hängen die Eigenschaften der mit der Tinte erhaltenen Bilder bei der Durchführung der Tintenstrahl-Aufzeichnung unter Verwendung einer Tinte, die hauptsächlich einen wasserlöslichen Farbstoff enthält, von den Eigenschaften des wasserlöslichen Farbstoffs ab. Die mit der Tinte erhaltenen Bilder haben deshalb eine schlechte Wasserbeständigkeit und eine schlechte Lichtechtheit. Eine Tinte, die einen solchen wasserlöslichen Farbstoff enthält, hat selbst keine sehr gute Lagerbeständigkeit. Aus diesen Gründen ist in neuerer Zeit für das Tintenstrahl-Aufzeichnungsverfahren die Verwendung einer Tinte vom Pigmenttyp anstelle einer solchen Tinte vom Farbstofftyp vorgeschlagen worden. Die Tinte vom Pigmenttyp hat den Vorteil, daß die damit erhaltenen Bilder im Unterschied zu den Bildern, die mit der Tinte vom Farbstofftyp erhalten werden, eine hervorragende Wasserbeständigkeit und Lichtechtheit haben. Pigmente sind jedoch in den Medien, die für Tinten verwendet werden, unlöslich, weshalb für ein feines Dispergieren des Pigments in der Tinte hochentwickelte Verfahren angewendet werden müssen, und es ist in diesem Fall sehr schwierig, die Stabilität der Dispersion zu verbessern.

Tinten, die für den Einsatz bei Tintenstrahl-Aufzeichnungsverfahren geeignet sind, müssen außerdem die nachstehend angegebenen Bedingungen erfüllen:

Die Tinte hat im flüssigen Zustand physikalische Eigenschaften, beispielsweise eine Viskosität, eine Oberflächenspannung und eine elektrische Leitfähigkeit, die mit den Ausstoßbedingungen, beispielsweise der Betriebsspannung und -frequenz des Piezoelements und der Form, der Größe und dem Material der Ausstoßöffnung, übereinstimmen; die Tinte hat über eine lange Zeit eine ausgezeichnete Lagerungsbeständigkeit und ballt sich in der Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung nicht zusammen bzw. führt in dieser nicht zu Verstopfungen;
die Tinte kann an ein Bildaufzeichnungsmaterial wie ein Papier, ein Gewebe oder eine Folie schnell und zuverlässig fixiert werden; ein mittels der Tinte aufgedruckter Fleck hat einen glatten Rand und die Tinte zeigt nur ein geringfügiges Verschmieren oder Zerlaufen;
die mittels der Tinte aufgedruckten Bilder haben einen klaren Farbton und eine hohe Dichte;
die mittels der Tinte aufgedruckten Bilder haben eine ausgezeichnete Wasserbeständigkeit und Lichtechtheit;
die Tinte führt nicht zur Korrosion von Materialien, beispielsweise dem Vorratsbehälter, dem Verbindungsrohr und Abdichtungen, die mit der Tinte in Berührung kommen und
die Tinte ist im wesentlichen geruchlos und unschädlich, und sie erfüllt in ausgezeichneter Weise Sicherheitsbedingungen und ist beispielsweise nicht entflammbar.

Wenn als Bildempfangsmaterialien Gewebe bzw. textile Flächengebilde eingesetzt werden, ist außerdem Waschbeständigkeit einschließlich der Beständigkeit gegenüber der chemischen Reinigung erforderlich.

Die gleichzeitige Erfüllung der vorstehend erwähnten Bedingungen wird als schwierig angesehen, weshalb der bekannte Stand der Technik in dieser Hinsicht unbefriedigend ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Aufzeichnungstinte für ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsverfahren zur Verfügung zu stellen, die über eine lange Zeit lagerungsbeständig ist, zu einer guten Fixierbarkeit und einer hohen Dichte, Klarheit, Schärfe, Wasserbeständigkeit, Lichtechtheit und Waschbeständigkeit der mit der Tinte gedruckten Bilder führt, geruchlos und unschädlich ist, eine hervorragende Sicherheit bietet, beispielsweise nicht entflammbar ist, ein ausgezeichnetes Ansprechvermögen für eine gegebene Betriebsfrequenz besitzt und eine Aufzeichnung mit hoher Geschwindigkeit ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 enthaltenen Merkmale gelöst. zweckmäßige Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen enthalten.

Die erfindungsgemäße Tinte vom Pigmenttyp wird nachstehend näher erläutert.

Da Pigmentteilchen in Lösungsmitteln wie Wasser unlöslich sind, ballen sich die Pigmentteilchen zusammen oder setzen sich die Pigmentteilchen sofort unter Abtrennung von dem Lösungsmittel ab, wenn Pigmentteilchen einfach mit einem Tintenmedium vermischt und in diesem dispergiert werden, weshalb auf diese Weise keine praktisch anwendbare Tinte hergestellt werden kann. Im Fall der Herstellung einer solchen Tinte vom Pigmenttyp wird deshalb ein ausgezeichnetes Dispersionsmedium für die Pigmentteilchen benötigt.

In der erfindungsgemäßen Aufzeichnungstinte wird als erster Bestandteil eines solchen Dispersionsmediums ein als Dispergiermittel dienendes Polymeres mit einem hydrophilen und einem hydrophoben Bauelement und als zweiter Bestandteil eines solchen Dispersionsmediums eine wäßrige Flüssigkeit eingesetzt.

Durch das Dispersionsmedium können die Pigmentteilchen in außerordentlich stabiler Weise bei einer Viskosität von etwa 1 bis etwa 20 mPa · s dispergiert werden.

Repräsentative Beispiele für das Polymere, das als erster Bestandteil des Dispersionsmediums eingesetzt wird, sind Polymere aus Monomeren, die hauptsächlich polymerisierbare Vinylgruppen aufweisen, wobei in die Polymere hydrophile Gruppierungen wie Carboxylgruppen, Sulfonsäuregruppen und Sulfatgruppen eingeführt werden, indem zur Herstellung des Polymeren eine vorbestimmte Menge eines α,β-ungesättigten Monomeren wie Acrylsäure, Methacrylsäure, Crotonsäure, Itaconsäure, Itaconsäuremonoester, Maleinsäure, Maleinsäuremonoester, Fumarsäure, Fumarsäuremonoester, Vinylsulfonsäure, Sulfoäthylmethacrylat, Sulfopropylmethacrylat oder sulfoniertes Vinylnaphthalin eingesetzt wird.

Die Monomeren, die zur Einführung von hydrophoben Bauelementen in das Polymere dienen, werden andererseits vorzugsweise aus Styrol, Styrolderivaten, Vinylnaphthalin, Vinylnaphthalinderivaten und den Estern von α,β-äthylenisch ungesättigten Carbonsäuren mit 8 bis 18 C-Atome aufweisenden, aliphatischen Alkoholen ausgewählt.

Zusätzlich zu den vorstehend erwähnten Monomeren können für die Herstellung des Polymeren beispielsweise Acrylnitril, Vinylidenchlorid, Ester von α,β-äthylenisch ungesättigten Carbonsäuren, Vinylacetat, Vinylchlorid, Acrylamid, Methacrylamid, Hydroxyäthylmethacrylat, Hydroxypropylmethacrylat, Glycidylmethacrylat, N- Methylolacrylamid und N-Butoxymethylacrylamid eingesetzt werden.

Hinsichtlich der Erzielung von Waschbeständigkeit bei einem mit der erfindungsgemäßen Aufzeichnungstinte bedruckten Material wird vorzugsweise ein N-Methylolacrylamid oder N-Methylolmethacrylamid enthaltendes Copolymerisat eingesetzt.

Erfindungsgemäß wird geeigneterweise ein Salz des Polymeren gebildet, um das Polymere in der wäßrigen Flüssigkeit, die als zweiter Bestandteil dient, löslich oder kolloidal dispergierbar zu machen.

Repräsentative Beispiele für die Gegenkomponente, die mit dem vorstehend erwähnten Polymeren ein Salz bildet, sind Alkalimetalle wie Na und K, aliphatische Amine wie Mono-, Di- oder Trimethylamin und Mono-, Di- oder Triäthylamin, Alkoholamine wie Mono-, Di- oder Triäthanolamin, Mono-, Di- oder Tripropanolamin, Methyläthanolamin oder Dimethyläthanolamin, Morpholin und N-Methylmorpholin.

Bei dem vorstehend erwähnten Polymeren ist der Anteil der Monomereinheit, die das hydrophile Bauelement bildet, sehr wichtig. Wenn der Anteil der Monomereinheit, durch die eine hydrophile Gruppierung wie eine Carboxylgruppe, eine Sulfonsäuregruppe oder eine Sulfatgruppe eingeführt wird, 40 Gew.-% überschreitet, wird die Adsorbierbarkeit des Polymeren an die Pigmentteilchen vermindert, wodurch die Dispersionsstabilität der Pigmentteilchen verschlechtert wird. Andererseits wird bei einer Herabsetzung des Anteils der Monomereinheit, aus der das hydrophile Bauelement gebildet wird, auf einen Wert von 2 Gew.-% oder weniger die Löslichkeit des Polymeren als solchem in der wäßrigen Flüssigkeit vermindert, so daß sich das Polymere zusammen mit den in der wäßrigen Flüssigkeit vorhandenen Pigmentteilchen zusammenballt oder absetzt.

Aus diesem Grund scheint der zu bevorzugende Anteil des hydrophilen Bauelements in dem vorstehend erwähnten Polymeren zwischen etwa 20 und etwa 40 Gew.-% zu liegen.

Ein Polymeres, das ein zu niedriges Molekulargewicht hat, leistet keinen Beitrag zur Dispersionsstabilität der Pigmentteilchen. Andererseits neigt ein Polymeres, das ein zu hohes Molekulargewicht hat, dazu, daß es die Viskosität der Aufzeichnungstinte selbst bis zu einem übermäßig hohen Wert, der beispielsweise höher als 20 mPa · s ist, erhöht. Das in der erfindungsgemäßen Aufzeichnungstinte verwendete Polymere hat deshalb vorzugsweise ein Molekulargewicht zwischen etwa 1000 und 100 000.

Es wurde festgestellt, daß Polymere, bei denen in das hydrophobe Bauelement aromatische Ringe eingeführt sind, eine starke Wirkung als Dispergiermittel in bezug auf das Dispergieren eines Pigments in einem Lösungsmittelgemisch aus Wasser und einem wasserlöslichen, organischen Lösungsmittel zeigen. Es wird angenommen, daß diese Wirkung hauptsächlich auf Oberflächenbindungen beruht, die auf aromatischen Ringen in den Seitenketten des Polymeren basieren. Die Adsorptionswirkung beruht auf der Energie der Oberflächenbindung zwischen den Pigmentmolekülen und den aromatischen Ringen in den lipophilen Gruppen des Polymeren, während andererseits der hydrophile Anteil, der von den Pigmentteilchen weg nach außen gerichtet ist, mit Wasser und mit wäßrigen organischen Lösungsmitteln Bindungen eingeht. Das Ergebnis besteht darin, daß das Pigment zum Dispergieren in der Tinte neigt. Auf diese Weise werden Pigmentteilchen, deren Außenseite mit hydrophilen Gruppen bedeckt ist, suspendiert, und es tritt eine wechselseitige Abstoßung ein, so daß die Dispersionsstabilität über eine lange Zeit beibehalten wird.

Es wurde festgestellt, daß eine Tinte, die aus einem solchen gemischten Lösungsmittel erhalten wird, im Vergleich mit einer Tinte, die aus einem aus Wasser bestehenden Lösungsmittel erhalten wird, bei einer Viskosität von etwa 10 mPa · s eine hervorragende Stabilität hat.

Aromatische Ringe, die vorzugsweise in das hydrophobe Bauelement eingeführt werden, sind:

Repräsentative Beispiele für hydrophobe Monomere, die in dem vorstehend erwähnten Fall eingesetzt werden, sind Styrol, Vinylbiphenyl, Vinylnaphthalin, Vinylanthracen, Vinylterphenyl, Vinylphenanthren, Vinyltetracen und Derivate davon.

Ein solches Polymeres kann durch das nachstehende Verfahren hergestellt werden. Die erforderlichen monomeren Bestandteile werden beispielsweise in einem gewünschten Verhältnis vermischt, und ein Polymeres mit einem gewünschten Molekulargewicht wird durch ein Verfahren wie die Lösungspolymerisation, die Emulsionspolymerisation oder die Suspensionspolymerisation, falls notwendig, unter Verwendung eines Polymerisationsregulators, hergestellt. Außerdem sind die folgenden Verfahren vertretbar: In einem ersten Schritt werden Polymere hergestellt, die eine Gruppe wie eine Säureanhydridgruppe, eine Estergruppe, eine Nitrilgruppe oder eine Hydroxylgruppe enthalten, und diese Gruppen werden anschließend in einem zweiten Schritt hydrolysiert, verseift, sulfatiert oder sulfoniert, wobei in dem Polymeren Gruppen wie Carboxylgruppen erhalten werden. In jedem Schritt kann ein Ammoniumsalz hergestellt werden. Die Polymerisation wird beispielsweise unter Verwendung eines Ammoniumsalzes des vorstehend erwähnten Carbonsäure-Monomeren durchgeführt oder zu dem vorstehend erwähnten, durch Hydrolyse erhaltenen Polymeren wird ein Amin hinzugegeben oder es wird ein Amin hinzugegeben, nachdem die Pigmentteilchen hinzugegeben worden sind. Jedes dieser Verfahren ist vertretbar.

Bei der Tinte vom Pigmenttyp wurde festgestellt, daß die Stabilität einer flüssigen Dispersion und das Ansprechvermögen einer flüssigen Dispersion für eine gegebene Betriebsfrequenz in beträchtlichem Maße durch das Verhältnis der durchschnittlichen Teilchengröße der Pigmentteilchen in der flüssigen, als Tinte dienenden Dispersion zu dem durchschnittlichen Molekulargewicht des Polymeren beeinflußt werden. Mit anderen Worten, die Pigmentteilchen in einer flüssigen Dispersion haben eine bestimmte Teilchengröße, und es wurde festgestellt, daß die aus einem Polymeren und dem Pigment erhaltene, flüssige Dispersion eine ausgezeichnete Stabilität und ein ausgezeichnetes Ansprechvermögen für die Betriebsfrequenz beim Ausstoßen hat, wenn das durchschnittliche Molekulargewicht des Polymeren in einer konstanten Beziehung zu der durchschnittlichen Teilchengröße der Pigmentteilchen steht. Durch genauere Untersuchungen wurde festgestellt, daß die aus dem Pigment und einem Polymeren erhaltene, flüssige Dispersion eine ausgezeichnete Stabilität und ein ausgezeichnetes Ansprechvermögen für die Betriebsfrequenz beim Ausstoßen hat, wenn die durchschnittliche Teilchengröße der Pigmentteilchen D (in µm) und das durchschnittliche Molekulargewicht W des Polymeren die folgende Gleichung erfüllen:

D ≦ W/500 (1).

Andererseits wurde festgestellt, daß das Ansprechvermögen für die Betriebsfrequenz einer aus einem Pigment und einem Polymeren erhaltenen, flüssigen Dispersion zur Verminderung neigt, wenn das Verhältnis von D und W von der Gleichung (1) abweicht.

Durch weitere genaue Untersuchungen wurde festgestellt, daß das Verhältnis W₁/W₂ des Molekulargewichts W₁ eines Pigments zu dem durchschnittlichen Molekulargewicht W₂ eines Polymeren eine enge Beziehung zu der Lagerungsbeständigkeit und dem Ansprechvermögen für die Betriebsfrequenz einer aus dem Pigment und dem Polymeren erhaltenen, flüssigen Dispersion hat. Mit anderen Worten, durch die Untersuchung verschiedener, flüssiger Dispersionen, die unter Abänderung des Molekulargewichts des Pigments und des durchschnittlichen Molekulargewichts des Polymeren hergestellt wurden, wurde festgestellt, daß eine flüssige Dispersion, bei der das vorstehend erwähnte Verhältnis W₁/W₂ zwischen etwa 1/2 und 1/150 liegt, eine hervorragende Lagerungsbeständigkeit und ein hervorragendes Ansprechvermögen für die Betriebsfrequenz hat und daß die Lagerungsbeständigkeit und das Ansprechvermögen für die Betriebsfrequenz zur Verschlechterung neigen, wenn dieses Verhältnis von dem vorstehend erwähnten Bereich abweicht.

In einer erfindungsgemäßen Aufzeichnungstinte wird das vorstehend erwähnte Polymere in einer Menge von etwa 5 bis 300 Gew.-Teilen, vorzugsweise in einer Menge von etwa 10 bis 150 Gew.-Teilen, pro 100 Gew.-Teile des Pigments eingesetzt. Wenn die Menge des Polymeren die obere Grenze überschreitet, wird die Farbdichte der Tinte schwach, und die Viskosität der Tinte kann nicht auf dem geeigneten Wert gehalten werden. Wenn die Menge des Polymeren unter die Untergrenze herabsinkt, wird die Dispersionsstabilität der Pigmentteilchen schlecht.

Beispiele für den wäßrigen, flüssigen Bestandteil der erfindungsgemäßen Aufzeichnungstinte sind Wasser und eine Mischung aus Wasser und einem wasserlöslichen organischen Lösungsmittel.

Repräsentative Beispiele für wasserlösliche organische Lösungsmittel sind Alkohole wie Methylalkohol, Äthylalkohol, n-Propylalkohol, Isopropylalkohol, n-Butylalkohol, s-Butylalkohol, t-Butylalkohol, Isobutylalkohol, Furfuryalkohol und Tetrahydrofurfurylalkohol, Ketone oder Ketonalkohole wie Aceton, Methyläthylketon und Diacetonalkohol, Alkanolamine wie Monoäthanolamin, Diäthanolamin und Triäthanolamin, Amide wie Dimethylformamid und Dimethylacetamid, Äther wie Tetrahydrofuran und Dioxan, Ester wie Äthylacetat, Methylbenzoat, Äthyllactat, Äthylencarbonat und Propylencarbonat, mehrwertige Alkohole wie Äthylenglykol, Diäthylenglykol, Triäthylenglykol, Propylenglykol, Tetraäthylenglykol, Polyäthylenglykol, Glycerin, 1,2,6-Hexantriol und Thiodiglykol, von Alkylenglykolen abgeleitete Niederalkylmonoäther oder -diäther wie Äthylenglykolmonomethyläther oder -monoäthyläther, Diäthylenglykolmonomethyläther oder -monoäthyläther, Propylenglykolmonomethyläther oder -monoäthyläther, Triäthylenglykolmonomethyläther oder -monoäthyläther und Diäthylenglykoldimethyläther oder -diäthyläther und stickstoffhaltige cyclische Verbindungen wie Pyrrolidon, N-Methyl-2-pyrrolidon und 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon.

Von diesen Lösungsmitteln werden zur Verbesserung verschiedener Eigenschaften, die von der Aufzeichnungstinte verlangt werden, mehrwertige Alkohole oder Alkyläther von mehrwertigen Alkoholen bevorzugt, und für diesen Zweck werden mehrwertige Alkohole wie Äthylenglykole noch stärker bevorzugt. Der Gehalt der vorstehend erwähnten Bestandteile liegt im allgemeinen zwischen 10 und 70 Gew.-% und vorzugsweise zwischen 20 und 50 Gew.-%, auf das Gesamtgewicht der Aufzeichnungstinte bezogen, um die Temperaturabhängigkeit der physikalischen Eigenschaften der Aufzeichnungstinte zu vermindern.

Der Wassergehalt liegt geeigneterweise zwischen 5 und 90 Gew.-% und vorzugsweise zwischen 10 und 70 Gew.-%, insbesondere zwischen 20 und 70 Gew.-%, auf das Gesamtgewicht der Aufzeichnungstinte bezogen.

Außerdem können als Pigmente für die erfindungsgemäße Aufzeichnungstinte alle Arten von organischen und anorganischen Pigmenten, worin bekannte Pigmente eingeschlossen sind, verwendet werden.

Repräsentative Beispiele für die Pigmente sind Pigmente vom Azo-, Phthalocyanin-, Chinacridon-, Anthrachinon-, Dioxazin-, Indigo-, Thioindigo-, Perynon-, Perylen- und Isoindolenon-Typ, Titanoxid, Pigmente vom Cadmiumtyp, Eisenoxidderivate und Carbon Black.

Diese Pigmente werden bevorzugt, weil sie in einer Aufzeichnungstinte in Form von feinen Teilchen vorliegen, deren Teilchengröße im Bereich von etwa einigen 100 µm bis einigen µm liegt und weil die erhaltene Aufzeichnungstinte unmittelbar nach ihrer Herstellung in Form einer wäßrigen Paste vorliegt. Unter Berücksichtigung des Färbungsvermögens und der Viskosität der Aufzeichnungstinte ist ein Pigmentgehalt zwischen etwa 3 und 30 Gew.-%, auf das Gesamtgewicht der Aufzeichnungstinte bezogen, zu bevorzugen.

Die erfindungsgemäße Aufzeichnungstinte kann zusätzlich zu den vorstehend erwähnten, wesentlichen Bestandteilen bekannte Zusatzstoffe wie oberflächenaktive Mittel, Salze, synthetische und natürliche Harze und verschiedene Farbstoffe enthalten.

Eine erfindungsgemäße Aufzeichnungstinte, die hauptsächlich aus den vorstehend erwähnten Bestandteilen besteht, kann durch verschiedene Verfahren, die nachstehend erwähnt werden, hergestellt werden. Die vorstehend erwähnten Bestandteile werden durch Mahlen und/oder Zerreiben unter Anwendung einer Kugelmühle, einer Walzenmühle, einem schnellen, kontinuierlichen Flüssigkeitsmischer, einer Homogenisier-Mischvorrichtung, einer Sandmühle oder einer ähnlichen Mahlvorrichtung vermischt.

Der Schritt, bei dem das Pigment dispergiert wird, wird in einem Zustand durchgeführt, bei dem der Pigmentgehalt hoch ist. Nach dem Dispergieren wird die erhaltene Aufzeichnungstinte unter Einstellung der Viskosität auf einen Endwert von etwa 1 bis 20 mPa · s und vorzugsweise etwa 3 bis 10 mPa · s durch Zugabe der wäßrigen Flüssigkeit verdünnt.

Auch wenn die auf diese Weise erhaltene Aufzeichnungstinte über eine lange Zeit mit einer im niedrigen Bereich liegenden Viskosität aufbewahrt wird, wird kein Zusammenballen oder keine Abscheidung von Pigmentteilchen beobachtet.

Die erhaltene Aufzeichnungstinte hat die folgenden Eigenschaften: Die Aufzeichnungstinte hat im flüssigen Zustand physikalische Eigenschaften wie eine Viskosität, eine Oberflächenspannung und eine elektrische Leitfähigkeit, die mit einem weiten Bereich von Ausstoßbedingungen wie der Betriebsspannung und -frequenz für ein Piezoelement und der Form, der Größe und dem Material der Ausstoßöffnung übereinstimmen; die Tinte hat über eine lange Zeit eine ausgezeichnete Lagerungsbeständigkeit und ballt sich in einer Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung nicht zusammen bzw. führt darin nicht zu Verstopfungen; das Fixieren der Aufzeichnungstinte an ein Bildaufzeichnungsmaterial wie ein Papier, ein Gewebe oder eine Folie kann schnell und zuverlässig durchgeführt werden; ein durch Drucken mittels der Aufzeichnungstinte erhaltener Fleck hat einen glatten Rand und die Aufzeichnungstinte wird nur in geringfügigem Maße verwischt oder ausgebreitet; die durch Drucken mittels der Aufzeichnungstinte erhaltenen Bilder haben einen klaren Farbton und eine hohe Dichte; die durch Drucken mittels der Aufzeichnungstinte erhaltenen Bilder haben eine ausgezeichnete Wasserbeständigkeit und Lichtechtheit; die Tinte führt nicht zur Korrosion von Materialien wie dem Vorratsbehälter, dem Verbindungsrohr und Abdichtungen, die mit der Aufzeichnungstinte in Berührung kommen, und die Aufzeichnungstinte ist im wesentlichen geruchlos und unschädlich und hat bezüglich der Sicherheit ausgezeichnete Eigenschaften, so ist sie beispielsweise nicht entflammbar.

Nachstehend werden Beispiele für die Herstellung des Polymeren (d. h., des Dispergiermittels), Beispiele für im Handel erhältliche Materialien und Beispiele für die Herstellung der erfindungsgemäßen Aufzeichnungstinte näher erläutert.

Die nachstehenden Herstellungsbeispiele beziehen sich auf die Herstellung des Dispergiermittels. Alle Angaben von Teilen sind auf das Gewicht bezogen.

Herstellungsbeispiel 1

In einen mit einem Rührer ausgestatteten, auseinandernehmbaren Vierhalskolben wurden 50 Teile Wasser, 30 Teile Isopropylalkohol, 0,5 Teile Natriumdodecylbenzolsulfonat und 0,5 Teile Ammoniumpersulfat hineingegeben, und die erhaltene Mischung wurde auf 60°C erhitzt. Außerdem wurde eine aus 5 Teilen Styrol, 9 Teilen Acrylsäure und 5 Teilen Butylacrylat bestehende Mischung in einen Scheidetrichter eingefüllt und allmählich im Verlauf von 60 min zu dem Inhalt des Vierhalskolbens hinzugetropft. Nach der Beendigung der Zugabe wurde die Reaktionsmischung bis auf 80°C erhitzt, und dann wurde die Polymerisation unter Rühren 2 h lang weiter durchgeführt. Das erhaltene Polymere hatte ein Molekulargewicht von etwa 50 000.

Herstellungsbeispiel 2

In den gleichen Vierhalskolben, wie er in Herstellungsbeispiel 1 verwendet wurde, wurden 8 Teile Methylmethacrylat, 5 Teile Styrol, 15 Teile Itaconsäure, 1 Teil Benzoylperoxid, 1 Teil Laurylmercaptan, 50 Teile Diacetonalkohol und 20 Teile Äthylenglykol hineingegeben, und dann wurde die Polymerisation 6 h lang unter Einblasen von gasförmigem Stickstoff durchgeführt. Das erhaltene Polymere hatte ein Molekulargewicht von etwa 30 000.

In der gleichen Weise wie in Herstellungsbeispiel 2 wurden aus den nachstehend angegebenen Materialien Polymere erhalten.

Herstellungsbeispiel 3
Gew.-Teile
Styrol
10
Acrylnitril	5
Methacrylsäure	10
Hydroxyäthylmethacrylat	5
Azobisisobutyronitril	1
Äthylenglykolmonomethyläther	19
Butanol	50
(Molekulargewicht: etwa 15 000)

Herstellungsbeispiel 4
Gew.-Teile
Vinylnaphthalin
10
Dimethylaminomethacrylat	5
Maleinsäureanhydrid	10
Methyläthylketonperoxid	1
Isopropylalkohol	60
Triäthanolamin	14
(Molekulargewicht: etwa 20 000)

Herstellungsbeispiel 5
Gew.-Teile
Styrol
10
Maleinsäureanhydrid	10
Diäthanolamin	2
Azobisisobutyronitril	1
Äthylacrylat	5
Äthylcarbitol	23
Äthylenglykolmonomethyläther	50
(Molekulargewicht: etwa 30 000)

Herstellungsbeispiel 6
Gew.-Teile
Styrol
5
Monoäthylitaconat	5
Methacrylsäure	10
2-Äthylhexylmethacrylat	10
Benzoylperoxid	1
Thioäpfelsäure	1
n-Propylalkohol	48
Äthylenglykol	20
(Molekulargewicht: etwa 80 000)

Herstellungsbeispiel 7
Gew.-Teile
Styrol
7
Acrylnitril	5
Methacrylsäure	10
N-Methylolacrylamid	3
Hydroxyäthylmethacrylat	5
Azobisisobutyronitril	1
Äthylenglykolmonomethyläther	19
Butanol	50
(Molekulargewicht: etwa 15 000)

Herstellungsbeispiel 8
Gew.-Teile
Vinylnaphthalin
8
Dimethylaminomethacrylat	5
N-Methylolmethacrylamid	2
Maleinsäureanhydrid	10
Methyläthylketonperoxid	1
Isopropylalkohol	60
Triäthanolamin	10
(Molekulargewicht: etwa 2000)

Herstellungsbeispiel 9
Gew.-Teile
Styrol
10
Maleinsäureanhydrid	10
Diäthanolamin	2
Azobisisobutyronitril	1
Äthylacrylat	5
Äthylcarbitol	23
Äthylenglykolmonomethyläther	50
(Molekulargewicht: etwa 80 000)

Herstellungsbeispiel 10
Gew.-Teile
Styrol
5
N-Methylolacrylamid	5
Monoäthylitaconat	5
Methacrylsäure	5
2-Äthylhexylmethacrylat	10
Benzoylperoxid	1
n-Propylalkohol	48
Äthylenglykol	20
(Molekulargewicht: etwa 8000)

Beispiele für im Handel erhältliche, hochmolekulare Dispergiermittel:

• a. Kondensat von Natriumnaphthalinsulfonat und Formaldehyd.
• b. Diisobutylen/Maleinsäure-Copolymerisat
• c. Natriumsalz von Polyacrylsäure
• d. Ammoniumsalz von Polyacrylsäure
• e. Natriumsalz von Polymethacrylsäure
• f. Styrol/Maleinsäure-Copolymerisat (Monoester-Ammoniumsalz)
• g. Polyäthylenglykol
• h. Polyäthylenglykol/Polypropylenglykol-Blockcopolymerisat

Beispiel 1
Gew.-Teile
Kupferphthalocyaninblau (Pigment)
8
Polymer von Herstellungsbeispiel 1	15
Dimethyläthanolamin	1
Äthylenglykol	10
Wasser	19

Die vorstehend erwähnten Bestandteile wurden alle etwa 18 h lang in einer Kugelmühle dispergiert, worauf des weiteren 1 Teil Äthylenglykol und 26 Teile Wasser hinzugegeben wurden, um eine Pigmentkonzentration von etwa 10% einzustellen. Die erhaltene Mischung wurde 30 min lang dispergiert, wobei eine flüssige Dispersion des blauen Pigments erhalten wurde.

Die auf diese Weise erhaltene, flüssige Dispersion wurde zentrifugiert, wobei eine Aufzeichnungsflüssigkeit erhalten wurde, aus der nichtdispergierte Teilchen entfernt worden waren (Viskosität: etwa 4 mPa · s).

Unter Verwendung der Aufzeichnungstinte wurden die nachstehend erläuterten Teste T₁ bis T₅ durchgeführt, wobei eine Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung eingesetzt wurde, die mit einem Aufzeichnungskopf ausgestattet war, durch den bei Bedarf, d. h., beim Anlegen eines Signals, Tröpfchen erzeugt wurden. Solche Aufzeichnungsköpfe werden nachstehend als "Bei Bedarf"- Aufzeichnungsköpfe bezeichnet. Der "Bei Bedarf"-Aufzeichnungskopf hatte einen Ausstoßöffnungs-Durchmesser von 50 µm und wies einen Piezooszillator auf, der mit einer Betriebsspannung von 60 V und mit einer Frequenz von 4 kHz betrieben wurde. Durch den Aufzeichnungskopf wurde die Aufzeichnungsflüssigkeit mittels des Piezooszillators ausgestoßen. In allen Fällen wurden ausgezeichnete Ergebnisse erhalten. Der Durchmesser der Ausstoßöffnung kann in einem Bereich von 10 bis 200 µm eingestellt werden.

T₁ (Lagerungsbeständigkeit der Aufzeichnungsflüssigkeit)

Die Aufzeichnungsflüssigkeit wurde sowohl bei -30°C als auch bei 60°C 6 Monate lang in einem verschlossenen Glasbehälter aufbewahrt. Es wurde kein unlösliches Material abgeschieden, und weder die physikalischen Eigenschaften noch die Farbe der Aufzeichnungsflüssigkeit wurden verändert.

T₂ (Ausstoß-Stabilität)

Bei Raumtemperatur, bei 5°C bzw. bei 40°C wurde 24 h lang ein kontinuierliches Ausstoßen der Aufzeichnungsflüssigkeit durchgeführt. Unter allen Bedingungen konnte eine ausgezeichnete und stabile Aufzeichnung erzielt werden.

T₃ (Ansprechvermögen des Ausstoßvorgangs)

Der Ausstoßtest wurde einerseits intermittierend durchgeführt, d. h., daß das Ausstoßen alle 2 s durchgeführt wurde, während das Ausstoßen andererseits durchgeführt wurde, nachdem die Aufzeichnungsflüssigkeit 2 Monate lang in der Ausstoßöffnung belassen worden war. In keinem Fall wurde an der Spitze der Ausstoßöffnung eine Verstopfung beobachtet, und die Aufzeichnung wurde in allen Fällen in stabiler und gleichmäßiger Weise durchgeführt.

T₄ (Qualität der aufgezeichneten Bilder)

Die Bilder, die auf holzfreiem Papier hoher Qualität, holzfreiem Papier mittlerer Qualität und ungeleimtem Papier aufgezeichnet wurden, hatten eine hohe Dichte und waren deutlich. Die Bilddichte verminderte sich um weniger als 1%, nachdem die aufgezeichneten Bilder 6 Monate lang in einem Raum belichtet worden waren. Wenn die aufgezeichneten Bilder 1 min lang in Wasser eingetaucht wurden, breitete sich die Tinte nur geringfügig aus.

T₅ (Fixierbarkeit an verschiedene Bildaufzeichnungsmaterialien)

15 s nach dem Bedrucken mit der Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung wurde der bedruckte Anteil der in der nachstehenden Tabelle angegebenen Bildaufzeichnungsmaterialien mit einem Finger gerieben, um die Verschiebung des Bildes und die Ausbreitung bzw. das Verschmieren der Tinte zu bestimmen. Es wurden keine Verschiebung des Bildes und keine Ausbereitung bzw. Verschmierung der Tinte beobachtet, und die Aufzeichnungsflüssigkeit zeigte eine ausgezeichnete Fixierbarkeit.

Beispiel 2

In der gleichen Weise wie in Beispiel 1 wurden Aufzeichnungsflüssigkeiten mit den nachstehend angegebenen Zusammensetzungen hergestellt, und mit allen erhaltenen Aufzeichnungsflüssigkeiten wurden die Teste T₁ bis T₅ durchgeführt. Alle Aufzeichnungsflüssigkeiten zeigten ausgezeichnete Aufzeichnungseigenschaften.

Die Teste wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 unter Verwendung einer Aufzeichnungsvorrichtung durchgeführt, wie sie in Fig. 4 gezeigt wird. Diese Aufzeichnungsvorrichtung war mit einem "Bei Bedarf" - Mehrfach-Aufzeichnungskopf (Durchmesser der Ausstoß-Öffnung: 35 µm; Widerstandswert des Heizwiderstandes: 150 Ω; Betriebsspannung: 30 V, Frequenz: 2 kHz) ausgestattet, bei dem die Tröpfchen für die Aufzeichnung durch Zuführung von Wärmeenergie zu der in dem Aufzeichnungskopf befindlichen Aufzeichnungsflüssigkeit erzeugt wurden. In allen Fällen wurden ausgezeichnete Ergebnisse erhalten.

Aufzeichnungsflüssigkeit A1
Gew.-Teile
Carbon Black (Pigment)
10
Polymer von Herstellungsbeispiel 8	15
Dimethylaminoäthanol	1
Äthylenglykol	10
Wasser	19

Die vorstehend erwähnten Bestandteile wurden alle etwa 18 h lang in einer Kugelmühle dispergiert, und dann wurden des weiteren 1 Teil Äthylenglykol und 26 Teile Wasser hinzugegeben, um eine Pigmentkonzentration von etwa 10% einzustellen. Die erhaltene Mischung wurde 30 min lang dispergiert, wobei eine flüssige Dispersion des schwarzen Pigments erhalten wurde.

Die auf diese Weise erhaltene, flüssige Dispersion wurde zentrifugiert, wobei eine Aufzeichnungsflüssigkeit erhalten wurde, aus der nichtdispergierte Teilchen entfernt worden waren (Viskosität: etwa 5 mPa · s).

Aufzeichnungsflüssigkeit B1
Gew.-Teile
Kupferphthalocyaninblau (Pigment)
15
Polymer von Herstellungsbeispiel 1	15
Morpholin	1
Äthylenglykol	5
Diäthylenglykol	5
Wasser	19

Die vorstehend erwähnten Bestandteile wurden alle etwa 18 h lang in einer Sandmühle dispergiert. Dann wurden des weiteren 25 Teile Äthylenglykol, 5 Teile Diäthylenglykol und 80 Teile Wasser hinzugegeben, um eine Pigmentkonzentration von etwa 10% einzustellen. Die erhaltene Mischung wurde 30 min lang dispergiert, wobei eine flüssige Dispersion des blauen Pigments erhalten wurde.

Die auf diese Weise erhaltene, flüssige Dispersion wurde zentrifugiert, wobei eine Aufzeichnungsflüssigkeit erhalten wurde, aus der nichtdispergierte Teilchen entfernt worden waren (Viskosität: etwa 6 mPa · s).

Aufzeichnungsflüssigkeit C1
Gew.-Teile
Kupferphthalocyaninblau (Pigment)
8
Polymer von Herstellungsbeispiel 6	10
N-Methylmorpholin	1
Äthylenglykol	10
Wasser	19

Die vorstehend erwähnten Bestandteile wurden alle etwa 15 h lang in einer Kugelmühle dispergiert. Dann wurden des weiteren 1 Teil Äthylenglykol und 40 Teile Wasser hinzugegeben, um eine Pigmentkonzentration von etwa 10% einzustellen. Die erhaltene Mischung wurde 30 min lang dispergiert, wobei eine flüssige Dispersion des blauen Pigments erhalten wurde.

Die auf diese Weise erhaltene, flüssige Dispersion wurde zentrifugiert, wobei eine Aufzeichnungsflüssigkeit erhalten wurde, aus der nichtdispergierte Teilchen entfernt worden waren (Viskosität: etwa 4,5 mPa · s).

Aufzeichnungsflüssigkeit D1
Gew.-Teile
Chinacridon (Pigment)
8
Polymer von Herstellungsbeispiel 4	15
Dimethylaminoäthanol	1
Äthylenglykol	8
Diäthylenglykol	2
Wasser	20

Die vorstehend erwähnten Bestandteile wurden alle etwa 2 h lang in einer Sandmühle dispergiert. Dann wurden des weiteren 5 Teile Äthylenglykol und 30 Teile Wasser hinzugegeben, um eine Pigmentkonzentration von etwa 7% einzustellen. Die erhaltene Mischung wurde 30 min lang dispergiert, wobei eine flüssige Dispersion des roten Pigments erhalten wurde.

Die auf diese Weise erhaltene, flüssige Dispersion wurde zentrifugiert, wobei eine Aufzeichnungsflüssigkeit erhalten wurde, aus der nichtdispergierte Teilchen entfernt worden waren (Viskosität: etwa 5 mPa · s).

Aufzeichnungsflüssigkeit E1
Gew.-Teile
Carbon Black (Pigment)
18
Polymer von Herstellungsbeispiel 5	20
Dimethylaminoäthanol	1
Äthylenglykol	10
Wasser	20

Die vorstehend erwähnten Bestandteile wurden alle etwa 10 h lang in einer Kugelmühle dispergiert. Dann wurden des weiteren 20 Teile Äthylenglykol und 40 Teile Wasser hinzugegeben, um eine Pigmentkonzentration von etwa 8% einzustellen. Die erhaltene Mischung wurde 20 min lang dispergiert, wobei eine flüssige Dispersion des schwarzen Pigments erhalten wurde.

Die auf diese Weise erhaltene, flüssige Dispersion wurde zentrifugiert, wobei eine Aufzeichnungsflüssigkeit erhalten wurde, aus der nichtdispergierte Teilchen entfernt worden waren (Viskosität: etwa 8 mPa · s).

Beispiel 3

12 Gew.-Teile der in Herstellungsbeispiel 1 erhaltenen, polymeren Flüssigkeit, 12 Gew.-Teile Äthylcellosolve, 20 Gew.-Teile Wasser und 5 Gew.-Teile Chinacridon-Pigment wurden alle in einer Kugelmühle vermischt und 12 h lang gerührt.

Des weiteren wurden 20 Gew.-Teile Wasser und 14 Gew.-Teile Äthylcellosolve hinzugegeben, um eine Pigmentkonzentration von 6 Gew.-% einzustellen, und die erhaltene Mischung wurde 1 h lang gerührt, wobei eine flüssige, rote Dispersion erhalten wurde. Die auf diese Weise erhaltene, flüssige Dispersion wurde mittels einer Ultrazentrifuge zentrifugiert, wobei eine Tinte für ein Tintenstrahl-Aufzeichnungssystem erhalten wurde, aus der grobe Teilchen entfernt worden waren. Die flüssige Dispersion hatte eine Pigmentkonzentration von etwa 6 Gew.-%, eine Viskosität von 4,7 mPa · s und eine Oberflächenspannung von 40 mN/m.

Unter Verwendung der erhaltenen, flüssigen Aufzeichnungstinte wurden die Teste T₁ bis T₅ in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt, wobei eine der vorstehend erwähnten Fig. 2 entsprechende Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung unter den Bedingungen einer angelegten Spannung von 40 V und einer Frequenz von 2 kHz angewendet wurde. Die Aufzeichnungsflüssigkeit zeigte ausgezeichnete Aufzeichnungseigenschaften.

Beispiel 4

In der gleichen Weise wie in Beispiel 1 wurden Aufzeichnungsflüssigkeiten mit den nachstehend angegebenen Zusammensetzungen A 2 bis D 2 hergestellt, und mit allen auf diese Weise erhaltenen Aufzeichnungsflüssigkeiten wurden die Teste T₁ bis T₅ durchgeführt. Alle Aufzeichnungsflüssigkeiten zeigten ausgezeichnete Aufzeichnungseigenschaften.

Unter Verwendung der Aufzeichnungsflüssigkeiten wurden die Teste in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt, und zwar unter Anwendung der in Fig. 4 gezeigten Aufzeichnungsvorrichtung, die mit einem "Bei Bedarf"- Mehrfach-Aufzeichnungskopf (Durchmesser der Ausstoßöffnung: 35 µm; Widerstandswert des Heizwiderstandes: 150Ω; Betriebsspannung: 30 V; Frequenz: 2 kHz) ausgestattet war. Der Aufzeichnungskopf erzeugte die Tröpfchen für die Aufzeichnung durch Zuführung von Wärmeenergie zu der in dem Aufzeichnungskopf befindlichen Aufzeichnungsflüssigkeit. In allen Fällen wurden ausgezeichnete Ergebnisse erhalten.

Aufzeichnungsflüssigkeit A2
Gew.-Teile
Gelber Farblack
10
Polymer von Herstellungsbeispiel 2	15
Wasser	20
Dibutylcarbitol	15

Die vorstehenden Bestandteile wurden in einer Sandmühle vermischt und 18 h lang gerührt. Des weiteren wurden 20 Teile Wasser und 15 Teile Dibutylcarbitol hinzugegeben, um eine Pigmentkonzentration von etwa 10% einzustellen, und die erhaltene Mischung wurde 30 min lang gerührt. Die auf diese Weise erhaltene, wäßrige, flüssige Pigmentdispersion wurde mittels einer Ultrazentrifuge zentrifugiert, wobei eine gelbe Aufzeichnungsflüssigkeit mit einer Pigmentkonzentration von 9,0 Gew.-%, einer Viskosität von 3,3 mPa · s und einer Oberflächenspannung von 35 mN/m erhalten wurde, aus der grobe Teilchen entfernt worden waren.

Aufzeichnungsflüssigkeit B2
Gew.-Teile
Phthalocyaninblau
15
Polymer von Herstellungsbeispiel 3	18
Wasser	45
γ-Butyllacton	22

In der gleichen Weise wie bei der vorstehend erwähnten Aufzeichnungsflüssigkeit A2 wurde eine blaue Aufzeichnungsflüssigkeit mit der vorstehend beschriebenen Zusammensetzung hergestellt. Die erhaltene wäßrige, flüssige Pigmentdispersion hatte eine Pigmentkonzentration von 14,5 Gew.-%, eine Viskosität von 6 mPa · s und eine Oberflächenspannung von 41 mN/m.

Aufzeichnungsflüssigkeit C2
Gew.-Teile
Carbon Black
8
Polymer von Herstellungsbeispiel 4	15
Wasser	40
Propylencarbonat	20
Triäthylenglykolmonomethyläther	17

In der gleichen Weise wie in Beispiel 1 wurde eine wäßrige, flüssige Pigmentdispersion mit der vorstehend erwähnten Zusammensetzung hergestellt. Diese flüssige Dispersion hatte eine Pigmentkonzentration von 7,7 Gew.-%, eine Viskosität von 5,5 mPa · s, eine Oberflächenspannung von 39 mN/m und eine schwarze Farbe.

Aufzeichnungsflüssigkeit D2
Gew.-Teile
Titanweiß
12
Polymer von Herstellungsbeispiel 5	18
Wasser	50
N-Methylpyrrolidon	20

In der gleichen Weise wie in Beispiel 1 wurde eine wäßrige, flüssige Pigmentdispersion mit der vorstehend erwähnten Zusammensetzung hergestellt. Diese flüssige Dispersion hatte eine Pigmentkonzentration von 10,8 Gew.-%, eine Viskosität von 8 mPa · s, eine Oberflächenspannung von 40,5 mN/m und eine weiße Farbe.

Beispiel 5

20 Gew.-Teile des in Herstellungsbeispiel 6 erhaltenen Polymeren, 10 Gew.-Teile Brilliantechtscharlach, 15 Gew.-Teile Polyoxymethylenpolyoxypropylenmonomethyläther und 20 Teile Wasser wurden in einer Homogenisier-Mischvorrichtung vermischt und 8 h lang gerührt. Des weiteren wurden 20 Teile Wasser und 15 Teile des oben genannten Methyläthers hinzugegeben, um die Pigmentkonzentration einzustellen, worauf 20 min lang gerührt wurde. Die auf diese Weise erhaltene wäßrige, flüssige rote Pigmentdispersion wurde mit einer Ultrazentrifuge zentrifugiert, wobei eine Aufzeichnungsflüssigkeit mit einer Pigmentkonzentration von 9,5 Gew.-%, einer Viskosität von 8 mPa · s und einer Oberflächenspannung von 35,5 mN/m erhalten wurde, aus der grobe Teilchen entfernt worden waren. Unter Anwendung dieser Aufzeichnungsflüssigkeit wurden die Teste T₁ bis T₅ in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt. Die Aufzeichnungsflüssigkeit zeigte ausgezeichnete Eigenschaften.

Bezüglich der Änderung der Viskosität mit der Temperatur wurde festgestellt, daß die Aufzeichnungsflüssigkeit bei 0°C eine Viskosität von 15 mPa · s und bei 40°C eine Viskosität von 4 mPa · s zeigte, woraus hervorgeht, daß die erhaltene Aufzeichnungsflüssigkeit als Tinte für ein Tintenstrahl-Aufzeichnungssystem in hervorragender Weise geeignet ist.

Beispiel 6

6 Teile eines Styrol/Maleat-Copolymerisats (Molekulargewicht: etwa 1500), 2 Teile Triäthanolamin, 60 Teile Wasser, 25 Teile Äthylenglykol und 7 Teile Phthalocyaninblau (Molekulargewicht: 560) wurden in einer Kugelmühle vermischt und 50 h lang dispergiert, wobei eine flüssige Pigmentdispersion erhalten wurde. Die auf diese Weise erhaltene, flüssige Dispersion wurde mit einer Ultrazentrifuge zentrifugiert, wobei eine Aufzeichnungsflüssigkeit für ein Tintenstrahl-Aufzeichnungssystem erhalten wurde, aus der nichtdispergierte, grobe Teilchen entfernt worden waren. Das Pigment hatte einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 1,1 µm und erfüllte demnach die vorstehend erwähnte Gleichung (1).

Unter Verwendung der erhaltenen Aufzeichnungsflüssigkeit wurden die Druckeigenschaften unter Anwendung einer Aufzeichnungsvorrichtung getestet, die mit einem "Bei Bedarf"-Aufzeichnungskopf (Durchmesser der Ausstoßöffnung: 50 µm; Betriebsspannung für den Piezooszillator: 60 V; Frequenz: 4 kHz) ausgestattet war. Durch den Aufzeichnungskopf wurde die Aufzeichnungsflüssigkeit mittels des Piezooszillators ausgestoßen. In der gleichen Weise wie vorstehend beschrieben wurden die Teste unter Anwendung einer Aufzeichnungsvorrichtung durchgeführt, die mit einem "Bei Bedarf"-Mehrfach-Aufzeichnungskopf (Durchmesser der Ausstoßöffnung: 35 µm; Widerstandswert des Heizwiderstandes: 150 Ω; Betriebsspannung: 30 V; Frequenz: 2 kHz) ausgerüstet war. Der Aufzeichnungskopf erzeugte die Tröpfchen für die Aufzeichnung durch Zuführung von Wärmeenergie zu der in dem Aufzeichnungskopf befindlichen Aufzeich­ nungsflüssigkeit.

In allen Fällen hatten die aufgezeichneten Bilder eine ausgezeichnete Lichtechtheit und Wasserbeständigkeit, und die Bilder hatten einen klaren Farbton und eine hohe Dichte. In den aufgezeichneten Bildern wurde auch kein Ausbreiten oder Verschmieren und kein Kriechen der Tinte beobachtet; die Punktbilder hatten einen glatten, stromlinienförmigen Rand, und die Aufzeichnungsflüssigkeit zeigte eine ausgezeichnete Fixierbarkeit. Auch als die Aufzeichnungsflüssigkeit über eine lange Zeit aufbewahrt worden war, trat keine Zusammenballung von Pigmentteilchen ein, waren keine Pigmentteilchen ausgefallen und konnte ein stabiles Ausstoßen durchgeführt werden.

Beispiel 7

Durch Mischen und 48stündiges Dispergieren von 6 Teilen eines Diisobutylen/Maleat-Copolymerisats (Molekulargewicht: etwa 10 000), 1 Teil Äthanolamin, 11 Teilen Diäthylenglykol, 75 Teilen Wasser und 7 Teilen Anthanthronorange in einer Kugelmühle wurde eine flüssige Dispersion erhalten. Nach der Entfernung von groben Teilchen hatte das Pigment einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 1,2 µm, so daß es die vorstehend erwähnte Gleichung (1) erfüllte. Unter Verwendung der Aufzeichnungsflüssigkeit wurden die Teste in der gleichen Weise wie in Beispiel 6 durchgeführt, wobei wie in Beispiel 6 ausgezeichnete Ergebnisse erhalten wurden.

Beispiel 8

5 Teile eines Kondensats von Natriumnaphthalinsulfonat und Formaldehyd (Molekulargewicht: etwa 1200), 10 Teile Morpholin, 20 Teile Glycerin, 60 Teile Wasser und 5 Teile Pararot wurden in einer Kugelmühle vermischt und 48 h lang dispergiert, wobei eine flüssige Dispersion erhalten wurde. Nach der Entfernung von groben Teilchen aus der Dispersion hatte das Pigment in der Dispersion einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,46 µm, so daß es die vorstehend erwähnte Gleichung (1) erfüllte. Unter Verwendung der flüssigen Dispersion wurden die Teste in der gleichen Weise wie in Beispiel 6 durchgeführt, wobei wie in Beispiel 6 ausgezeichnete Ergebnisse erhalten wurden.

Beispiel 9

10 Teile des Ammoniumsalzes einer Polyacrylsäure (Molekulargewicht: etwa 2000), 20 Teile Diäthylenglykol, 65 Teile Wasser und 5 Teile Bordeaux 5B wurden in einer Kugelmühle vermischt und 48 h lang dispergiert, wobei eine flüssige Dispersion erhalten wurde. Nach der Entfernung von groben Teilchen hatte das Pigment einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,85 µm, so daß es die vorstehend erwähnte Gleichung (1) erfüllte. Unter Verwendung der flüssigen Dispersion wurden die Teste in der gleichen Weise wie in Beispiel 6 durchgeführt, wobei wie in Beispiel 6 ausgezeichnete Ergebnisse erhalten wurden.

Beispiel 10

5 Teile eines Äthylacrylat/Natriumacrylat-Copolymerisats (Molekulargewicht: etwa 5000), 50 Teile Wasser, 35 Teile Äthylenglykol und 10 Teile Pyrazolonrot B wurden in einer Kugelmühle vermischt und 48 h lang dispergiert, wobei eine flüssige Dispersion erhalten wurde. Nach der Entfernung von groben Teilchen hatte das Pigment einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 1,3 µm, so daß es die vorstehend erwähnte Gleichung (1) erfüllte. Unter Verwendung der auf diese Weise erhaltenen, flüssigen Dispersion wurden die Teste in der gleichen Weise wie in Beispiel 6 durchgeführt, wobei wie in Beispiel 6 ausgezeichnete Ergebnisse erhalten wurden.

Beispiel 11

5 Teile eines Styrol/Octylacrylat/Monomethylitaconat- Copolymerisats (Molekulargewicht: etwa 8000), 10 Teile N-Morpholin, 17 Teile Diacetonalkohol, 60 Teile Wasser und 8 Teile Benzidingelb G wurden in einer Kugelmühle vermischt und 48 h lang dispergiert, wobei eine flüssige Dispersion erhalten wurde. Nach der Entfernung von groben Teilchen aus der flüssigen Dispersion hatte das Pigment in der Dispersion einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 2,4 µm, so daß es die vorstehend erwähnte Gleichung (1) erfüllte. Unter Verwendung der flüssigen Dispersion wurden die Teste in der gleichen Weise wie in Beispiel 6 durchgeführt, wobei wie in Beispiel 6 hervorragende Ergebnisse erhalten wurden.

Beispiel 12

15 Teile des in Herstellungsbeispiel 1 erhaltenen Polymeren, 1 Teil Morpholin, 30 Teile Wasser, 20 Teile Diäthylenglykolmonoäthyläther und 5 Teile Phthalocyaninblau wurden in einer Kugelmühle vermischt und dispergiert, wobei eine flüssige Pigmentdispersion erhalten wurde. Die auf diese Weise erhaltene, flüssige Dispersion wurde in einer Ultrazentrifuge zentrifugiert, wobei eine Aufzeichnungsflüssigkeit für ein Tintenstrahl-Aufzeichnungssystem erhalten wurde, aus der nichtdispergierte, grobe Teilchen entfernt worden waren. Das Pigment hatte einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 2,1 µm und erfüllte die vorstehend erwähnte Gleichung (1).

Unter Verwendung der Aufzeichnungsflüssigkeit wurden die Druckeigenschaften mittels einer Aufzeichnungsvorrichtung getestet, die mit einem "Bei Bedarf"-Aufzeichnungskopf (Durchmesser der Ausstoßöffnung: 50 µm; Betriebsspannung für den Piezooszillator: 60 V; Frequenz: 4 kHz) ausgerüstet war. Durch den Aufzeichnungskopf wurde die Aufzeichnungsfähigkeit mittels des Piezooszillators ausgestoßen. In der gleichen Weise wie vorstehend beschrieben wurden die Teste mittels einer Aufzeichnungsvorrichtung durchgeführt, die mit einem "Bei Bedarf"- Mehrfach-Aufzeichnungskopf (Durchmesser der Ausstoßöffnung: 35 µm; Widerstandswert des Heizwiderstandes: 150 Ω; Betriebsspannung: 30 V; Frequenz: 2 kHz) ausgestattet war. Der Aufzeichnungskopf erzeugte die Tröpfchen für die Aufzeichnung durch Zuführung von Wärmeenergie zu der in dem Aufzeichnungskopf befindlichen Aufzeichnungsflüssigkeit.

In allen Fällen hatten die aufgezeichneten Bilder eine ausgezeichnete Lichtechtheit und Wasserbeständigkeit, und die Bilder hatten einen klaren Farbton und eine hohe Dichte. In den aufgezeichneten Bildern wurden auch kein Ausbreiten, kein Verschmieren und kein Kriechen der Tinte beobachtet, und die Punktbilder hatten einen glatten, stromlinienförmigen Rand. Außerdem zeigte die Aufzeichnungsflüssigkeit eine ausgezeichnete Fixierbarkeit. Selbst nach langzeitiger Lagerung der Aufzeichnungsflüssigkeit traten keine Zusammenballung und keine Ausfällung von Pigmentteilchen ein und konnte ein stabiles Ausstoßen durchgeführt werden.

Beispiel 13

25 Teile des in Herstellungsbeispiel 2 erhaltenen Polymeren, 1 Teil Äthanolamin, 75 Teile Wasser und 7 Teile Anthanthronorange wurden in einer Kugelmühle vermischt und 48 h lang dispergiert, wobei eine flüssige Dispersion erhalten wurde. Nach der Entfernung von groben Teilchen aus der flüssigen Dispersion hatte das Pigment in der Dispersion einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 1,2 µm, so daß es die vorstehend erwähnte Gleichung (1) erfüllte. Unter Verwendung der flüssigen Dispersion wurden die Teste in der gleichen Weise wie in Beispiel 6 durchgeführt, wobei wie in Beispiel 6 ausgezeichnete Ergebnisse erhalten wurden.

Beispiel 14

20 Teile des in Herstellungsbeispiel 3 erhaltenen Polymeren, 1 Teil Morpholin, 30 Teile Wasser und 5 Teile Pararot wurden in einer Kugelmühle vermischt und 48 h lang dispergiert, wobei eine flüssige Dispersion erhalten wurde. Nach der Entfernung von groben Teilchen aus der flüssigen Dispersion hatte das Pigment in der Dispersion einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,46 µm, so daß es die vorstehend erwähnte Gleichung (1) erfüllte. Unter Verwendung der flüssigen Dispersion wurden die Teste in der gleichen Weise wie in Beispiel 6 durchgeführt, wobei wie in Beispiel 6 hervorragende Ergebnisse erzielt wurden.

Beispiel 15

15 Teile des in Herstellungsbeispiel 4 erhaltenen Polymeren, 15 Teile Diäthylenglykol, 50 Teile Wasser und 5 Teile Bordeaux 5B wurden in einer Kugelmühle vermischt und 48 h lang dispergiert, wobei eine flüssige Dispersion erhalten wurde. Nach der Entfernung von groben Teilchen aus der flüssigen Dispersion hatte das Pigment in der Dispersion einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,85 µm, so daß es die vorstehend erwähnte Gleichung (1) erfüllte. Unter Verwendung der flüssigen Dispersion wurden die Teste in der gleichen Weise wie in Beispiel 6 durchgeführt, wobei wie in Beispiel 6 ausgezeichnete Ergebnisse erhalten wurden.

Beispiel 16

20 Teile des in Herstellungsbeispiel 5 erhaltenen Polymeren, 50 Teile Wasser und 4 Teile Pyrazolonrot B wurden in einer Kugelmühle vermischt und 48 h lang dispergiert, wobei eine flüssige Dispersion erhalten wurde. Nach der Entfernung von groben Teilchen aus der flüssigen Dispersion hatte das Pigment in der Dispersion einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 1,3 µm, so daß es die vorstehend erwähnte Gleichung (1) erfüllte. Unter Verwendung der flüssigen Dispersion wurden die Teste in der gleichen Weise wie in Beispiel 6 durchgeführt, wobei wie in Beispiel 6 hervorragende Ergebnisse erzielt wurden.

Beispiel 17

25 Teile des in Herstellungsbeispiel 6 erhaltenen Polymeren, 1 Teil N-Methylmorpholin, 60 Teile Wasser und 8 Teile Benzidingelb G wurden in einer Kugelmühle vermischt und 48 h lang dispergiert, wobei eine flüssige Dispersion erhalten wurde. Nach der Entfernung von groben Teilchen aus der flüssigen Dispersion hatte das Pigment in der Dispersion einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 2,4 µm, so daß es die vorstehend erwähnte Gleichung (1) erfüllte. Unter Verwendung der flüssigen Dispersion wurden die Teste in der gleichen Weise wie in Beispiel 6 durchgeführt, wobei wie in Beispiel 6 hervorragende Ergebnisse erhalten wurden.

Vergleichsbeispiel

In der gleichen Weise wie in den vorstehend erwähnten Beispielen 12 bis 17, jedoch unter Abänderung der Dispergierzeiten in der Kugelmühle, wurden flüssige Dispersionen hergestellt, bei denen der durchschnittliche Teilchendurchmesser nicht die vorstehend erwähnte Gleichung (1) erfüllte.

1) In Beispiel 12 betrug die Dispergierzeit 24 h.
2) In Beispiel 13 betrug die Dispergierzeit 24 h.
3) In Beispiel 14 betrug die Dispergierzeit 36 h.
4) In Beispiel 15 betrug die Dispergierzeit 36 h.
5) In Beispiel 16 betrug die Dispergierzeit 24 h.
6) In Beispiel 17 betrug die Dispergierzeit 12 h.

1) Der durchschnittliche Teilchendurchmesser betrug 3,0 µm.
2) Der durchschnittliche Teilchendurchmesser betrug 1,8 µm.
3) Der durchschnittliche Teilchendurchmesser betrug 0,88 µm.
4) Der durchschnittliche Teilchendurchmesser betrug 1,3 µm.
5) Der durchschnittliche Teilchendurchmesser betrug 1,8 µm.
6) Der durchschnittliche Teilchendurchmesser betrug 4,2 µm.

Während der Lagerung dieser flüssigen Dispersionen neigten die Pigmentteilchen zum Zusammenballen und zur Ausfällung, weshalb diese flüssigen Dispersionen für die praktische Verwendung nicht geeignet waren.

Beispiel 18

6 Teile eines Styrol/Maleat-Copolymerisats (Molekulargewicht: etwa 1500), 2 Teile Triäthanolamin, 60 Teile Wasser, 25 Teile Äthylenglykol und 7 Teile Phthalocyaninblau (Molekulargewicht: 560) wurden in einer Kugelmühle vermischt und 48 h lang dispergiert, wobei eine flüssige Pigmentdispersion erhalten wurde, bei der das Verhältnis des Molekulargewichts des Pigments zu dem durchschnittlichen Molekulargewicht des Polymeren, W₁/W₂, 1/2,7 betrug. Die erhaltene, flüssige Dispersion wurde mit einer Ultrazentrifuge zentrifugiert, wobei eine Aufzeichnungsflüssigkeit für ein Tintenstrahl-Aufzeichnungssystem erhalten wurde, aus der grobe, nichtdispergierte Teilchen entfernt worden waren. Unter Verwendung der Aufzeichnungsflüssigkeit wurden die Druckeigenschaften mittels einer Aufzeichnungsvorrichtung getestet, die mit einem "Bei Bedarf"-Aufzeichnungskopf (Durchmesser der Ausstoßöffnung: 50 µm; Betriebsspannung für den Piezooszillator: 60 V; Frequenz: 20 kHz) ausgerüstet war. Durch den Aufzeichnungskopf wurde die Aufzeichnungsflüssigkeit mittels des Piezooszillators ausgestoßen.

In der gleichen Weise wie vorstehend beschrieben wurden die Teste unter Anwendung einer Aufzeichnungsvorrichtung durchgeführt, die mit einem "Bei Bedarf"- Mehrfach-Aufzeichnungskopf (Durchmesser der Ausstoßöffnung: 35 µm; Widerstandswert des Heizwiderstandes: 150 Ω; Betriebsspannung: 30 V; Frequenz: 5 kHz) ausgerüstet war. Der Aufzeichnungskopf erzeugte die Tröpfchen für die Aufzeichnung durch Zuführung von Wärmeenergie zu der in dem Aufzeichnungskopf befindlichen Aufzeich­ nungsflüssigkeit.

In allen Fällen hatten die aufgezeichneten Bilder eine ausgezeichnete Lichtechtheit und Wasserbeständigkeit, und die Bilder hatten eine hohe Dichte und einen klaren Farbton. In den aufgezeichneten Bildern wurden auch keine Ausbreitung, kein Verschmieren und kein Kriechen der Tinte beobachtet. Die Punktbilder hatten einen glatten, stromlinienförmigen Rand, und die Aufzeichnungsflüssigkeit zeigte eine ausgezeichnete Fixierbarkeit. Auch nach langzeitiger Lagerung der Aufzeichnungsflüssigkeit bzw. -tinte trat weder eine Zusammenballung noch eine Ausfällung von Pigmentteilchen ein und konnte ein stabiles Ausstoßen durchgeführt werden.

Beispiel 19

6 Teile eines Diisobutylen/Maleat-Copolymerisats (Molekulargewicht: etwa 10 000), 10 Teile Morpholin, 17 Teile Diäthylenglykol, 60 Teile Wasser und 7 Teile Anthanthronorange (Molekulargewicht: etwa 456) wurden in einer Kugelmühle vermischt und 48 h lang dispergiert, wobei eine flüssige Dispersion erhalten wurde (W₁/W₂ = 1/22). Unter Verwendung der flüssigen Dispersion, aus der grobe Teilchen entfernt worden waren, wurden die Teste in der gleichen Weise wie in Beispiel 18 durchgeführt, wobei wie in Beispiel 18 hervorragende Ergebnisse erhalten wurden.

Beispiel 20

5 Teile eines Kondensats von Natriumnaphthalinsulfonat und Formaldehyd (Molekulargewicht: etwa 1200), 1 Teil Äthanolamin, 20 Teile Glycerin, 74 Teile Wasser und 5 Teile Pararot (Molekulargewicht: etwa 265) wurden in einer Kugelmühle vermischt und 48 h lang dispergiert, wobei eine flüssige Dispersion erhalten wurde (W₁/W₂ = 1/4,5). Unter Verwendung der flüssigen Dispersion, aus der grobe Teilchen entfernt worden waren, wurden die Teste in der gleichen Weise wie in Beispiel 18 durchgeführt, wobei wie in Beispiel 18 hervorragende Ergebnisse erhalten wurden.

Beispiel 21

10 Teile des Ammoniumsalzes einer Polyacrylsäure (Molekulargewicht: etwa 2000), 20 Teile Diäthylenglykol­ monoäthyläther, 64 Teile Wasser und 6 Teile Bordeaux 5B (Molekulargewicht: etwa 270) wurden in einer Kugelmühle vermischt und 48 h lang dispergiert, wobei eine flüssige Dispersion erhalten wurde (W₁/W₂ = 1/7,4). Unter Verwendung der flüssigen Dispersion, aus der grobe Teilchen entfernt worden waren, wurden die Teste in der gleichen Weise wie in Beispiel 18 durchgeführt, wobei wie in Beispiel 18 hervorragende Ergebnisse erzielt wurden.

Beispiel 22

5 Teile eines Äthylacrylat/Acrylsäure-Copolymerisats (Molekulargewicht: etwa 5000), 40 Teile Wasser, 45 Teile Äthylenglykol und 10 Teile Pyrazolonrot B (Molekulargewicht: etwa 738) wurden in einer Kugelmühle vermischt und 48 h lang dispergiert, wobei eine flüssige Dispersion erhalten wurde (W₁/W₂ = 1/6,8). Unter Verwendung der flüssigen Dispersion, aus der grobe Teilchen entfernt worden waren, wurden die Teste in der gleichen Weise wie in Beispiel 18 durchgeführt, wobei wie in Beispiel 18 hervorragende Ergebnisse erhalten wurden.

Beispiel 23

5 Teile eines Styrol/Octylacrylat/Monoäthylitaconat-Copolymerisats (Molekulargewicht: etwa 8000), 1 Teil Triäthanolamin, 59 Teile Wasser, 25 Teile Diäthylenglykolmonoäthyläther und 10 Teile Benzidingelb G (Molekulargewicht: etwa 720) wurden in einer Kugelmühle vermischt und 48 h lang dispergiert, wobei eine flüssige Dispersion erhalten wurde (W₁/W₂ = 1/11). Unter Verwendung der flüssigen Dispersion, aus der grobe Teilchen entfernt worden waren, wurden die Teste in der gleichen Weise wie in Beispiel 18 durchgeführt, wobei wie in Beispiel 18 hervorragende Ergebnisse erhalten wurden.

Beispiel 24

20 Teile des in Herstellungsbeispiel 1 erhaltenen Polymeren, 50 Teile Wasser, 20 Teile Äthylenglykol und 5 Teile Phthalocyaninblau (Molekulargewicht: etwa 560) wurden in einer Kugelmühle vermischt und 48 h lang dispergiert, wobei eine flüssige Pigmentdispersion erhalten wurde, bei der das Verhältnis des Molekulargewichts des Pigments zu dem durchschnittlichen Molekulargewicht des Polymeren, W₁/W₂, 1/89 betrug. Die erhaltene, flüssige Dispersion wurde mit einer Ultrazentrifuge zentrifugiert, wobei eine Aufzeichnungsflüssigkeit für ein Tintenstrahl- Aufzeichnungssystem erhalten wurde, aus der nichtdispergierte, grobe Teilchen entfernt worden waren. Unter Verwendung der auf diese Weise erhaltenen Aufzeichnungsflüssigkeit wurden die Teste in der gleichen Weise wie in Beispiel 18 durchgeführt, wobei wie in Beispiel 18 hervorragende Ergebnisse erzielt wurden.

Beispiel 25

20 Teile des in Herstellungsbeispiel 2 erhaltenen Polymeren, 1 Teil Morpholin, 60 Teile Wasser und 7 Teile Anthanthronorange (Molekulargewicht: etwa 456) wurden in einer Kugelmühle vermischt und 48 h lang dispergiert, wobei eine flüssige Dispersion erhalten wurde (W₁/W₂ = 1/66). Unter Verwendung der flüssigen Dispersion, aus der grobe Teilchen entfernt worden waren, wurden die Teste in der gleichen Weise wie in Beispiel 18 durchgeführt, wobei wie in Beispiel 18 hervorragende Ergebnisse erhalten wurden.

Beispiel 26

25 Teile des in Herstellungsbeispiel 3 erhaltenen Polymeren, 1 Teil Äthanolamin, 25 Teile Wasser und 5 Teile Pararot (Molekulargewicht: etwa 265) wurden in einer Kugelmühle vermischt und 48 h lang dispergiert, wobei eine flüssige Pigmentdispersion erhalten wurde (W₁/W₂ = 1/57). Unter Verwendung der flüssigen Dispersion, aus der grobe Teilchen entfernt worden waren, wurden die Teste in der gleichen Weise wie in Beispiel 18 durchgeführt, wobei wie in Beispiel 18 hervorragende Ergebnisse erzielt wurden.

Beispiel 27

20 Teile des in Herstellungsbeispiel 4 erhaltenen Polymeren, 10 Teile Diäthylenglykolmonomethyläther, 40 Teile Wasser und 6 Teile Bordeaux 5B (Molekulargewicht: etwa 270) wurden in einer Kugelmühle vermischt und 48 h lang dispergiert, wobei eine flüssige Dispersion erhalten wurde (W₁/W₂ = 1/74). Unter Verwendung der flüssigen Dispersion, aus der grobe Teilchen entfernt worden waren, wurden die Teste in der gleichen Weise wie in Beispiel 18 durchgeführt, wobei wie in Beispiel 18 hervorragende Ergebnisse erzielt wurden.

Beispiel 28

15 Teile des in Herstellungsbeispiel 5 erhaltenen Polymeren, 40 Teile Wasser und Pyrazolonrot B (Molekulargewicht: etwa 738) wurden in einer Kugelmühle vermischt und 48 h lang dispergiert, wobei eine flüssige Dispersion erhalten wurde (W₁/W₂ = 1/41). Unter Verwendung der flüssigen Dispersion, aus der grobe Teilchen entfernt worden waren, wurden die Teste in der gleichen Weise wie in Beispiel 18 durchgeführt, wobei wie in Beispiel 18 hervorragende Ergebnisse erhalten wurden.

Beispiel 29

15 Teile des in Herstellungsbeispiel 6 erhaltenen Polymeren, 1 Teil Triäthanolamin, 45 Teile Wasser, 15 Teile Äthylenglykolmonoäthyläther und 5 Teile Benzidingelb G (Molekulargewicht: etwa 720) wurden in einer Kugelmühle vermischt und 48 h lang dispergiert, wobei eine flüssige Dispersion erhalten wurde (W₁/W₂ = 1/111). Unter Verwendung der flüssigen Dispersion, aus der grobe Teilchen entfernt worden waren, wurden die Teste in der gleichen Weise wie in Beispiel 18 durchgeführt, wobei wie in Beispiel 18 hervorragende Ergebnisse erhalten wurden.

Beispiel 30

Gew.-Teile
Kupferphthalocyaninblau (Pigment)
8
Polymer von Herstellungsbeispiel 1	15
Dimethyläthanolamin	1
Äthylenglykol	10
Wasser	19

Die vorstehend erwähnten Bestandteile wurden alle etwa 18 h lang in einer Kugelmühle dispergiert. Des weiteren wurden 1 Teil Ätylenglykol und 26 Teile Wasser hinzugegeben, um eine Pigmentkonzentration von etwa 10% einzustellen, und die erhaltene Mischung wurde 30 min lang dispergiert, wobei eine flüssige Dispersion des blauen Pigments erhalten wurde. Die auf diese Weise erhaltene, flüssige Dispersion wurde zentrifugiert, wobei eine Aufzeichnungsflüssigkeit erhalten wurde, aus der nichtdispergierte Teilchen entfernt worden waren (Viskosität: etwa 4 mPa · s). Unter Verwendung der Aufzeichnungstinte wurden die nachstehend erläuterten Teste T₁ bis T₅ mit einer Aufzeichnungsvorrichtung durchgeführt, die mit einem "Bei Bedarf"-Aufzeichnungskopf (Durchmesser der Ausstoßöffnung: 50 µm; Betriebsspannung für den Piezooszillator: 60 V; Frequenz: 4 kHz) ausgerüstet war. Durch den Aufzeichnungskopf wurde die Aufzeichnungsflüssigkeit mittels des Piezooszillators ausgestoßen. In allen Fällen wurden hervorragende Ergebnisse erhalten. Der Durchmesser der Ausstoßöffnung kann im Bereich von 10 bis 200 µm eingestellt werden.

(T₁) Lagerungsbeständigkeit der Aufzeichnungsflüssigkeit:

Die Aufzeichnungsflüssigkeit wurde sowohl bei -30°C als auch bei 60°C 6 Monate lang in einem verschlossenen Glasbehälter aufbewahrt. Es schied sich kein unlösliches Material ab, und weder die physikalischen Eigenschaften noch die Farbe der Aufzeichnungsflüssigkeit änderten sich.

(T₂) Ausstoß-Stabilität:

Bei Raumtemperatur, bei 5°C bzw. bei 40°C wurde 24 h lang ein kontinuierliches Ausstoßen durchgeführt. Unter allen Bedingungen konnte eine hervorragende und stabile Aufzeichnung durchgeführt werden.

(T₃) Ansprechvermögen des Ausstoßvorgangs:

Der Ausstoßtest wurde einerseits intermittierend, d. h., mit Ausstößen im Abstand von 2 s, durchgeführt, während das Ausstoßen andererseits durchgeführt wurde, nachdem die Aufzeichnungsflüssigkeit 2 Monate lang in der Ausstoßöffnung belassen worden war. In keinem Fall wurde an der Spitze der Ausstoßöffnung eine Verstopfung beobachtet, und die Aufzeichnung wurde in stabiler und gleichmäßiger Weise durchgeführt.

(T₄) Qualität der aufgezeichneten Bilder:

Bilder, die auf den in der nachstehenden Tabelle angegebenen Geweben bzw. textilen Flächengebilden aufgezeichnet worden waren, hatten eine hohe Dichte und waren klar. Die Verminderung der Bilddichte betrug weniger als 1%, nachdem die aufgezeichneten Bilder 6 Monate lang in einem Raum belichtet worden waren. Wenn die aufgezeichneten Bilder 1 min lang in Wasser eingetaucht wurden, trat nur ein geringfügiges Verschmieren bzw. Ausbreiten der Tinte ein.

(T₅) Farbechtheit verschiedener bedruckter Gewebe bzw. verschiedener bedruckter textiler Flächengebilde beim Waschen:

Auf die in der nachstehenden Tabelle angegebenen Gewebe bzw. textilen Flächengebilde wurden Bilder aufgezeichnet, die durch 5minütiges Erhitzen auf 150°C fixiert wurden. Unter Verwendung der auf diese Weise erhaltenen, bedruckten Gewebe bzw. textilen Flächengebilde wurden nach einem üblichen Verfahren mittels einer Waschmaschine Waschteste durchgeführt, und zwar mittels eines Detergens und durch chemische Reinigung. In allen Fällen wurde eine ausgezeichnete Farbechtheit festgestellt.

Gewebe:

1) TETRON-Gewebe aus Polyesterfaser-Baumwoll-Mischgarn
2) Baumwoll-Hemdenstoff
3) NYLON-Taft
4) ACETATE-Gewebe (Acetatfasern)
5) KASHMILON-Gewebe (Acrylfasern)
6) BEMBERG-Kupfer-Kunstseide, Chinakrepp
7) Gewebe aus Kunstseide-Endlosfasern
8) Gewebe aus Kunstseide-Stapelfasern, Musselin

Beispiel 31

In der gleichen Weise wie in Beispiel 30 wurden Aufzeichnungsflüssigkeiten mit den nachstehend angegebenen Zusammensetzungen hergestellt, und mit allen Aufzeichnungsflüssigkeiten, die auf diese Weise erhalten worden waren, wurden die Teste T₁ bis T₅ durchgeführt. Alle Aufzeichnungsflüssigkeiten zeigten hervorragende Aufzeichnungseigenschaften.

Unter Verwendung der Aufzeichnungstinten wurden die Teste in der gleichen Weise wie in Beispiel 30 durchgeführt, und zwar unter Anwendung der in Fig. 4 gezeigten Aufzeichnungsvorrichtung, die mit einem "Bei Bedarf" - Mehrfach-Aufzeichnungskopf (Durchmesser der Ausstoß-Öffnung: 35 µm; Widerstandswert des Heizwiderstandes: 150 Ω; Betriebsspannung: 30 V, Frequenz: 2 kHz) ausgestattet war. Der Aufzeichnungskopf erzeugte die Tröpfchen für die Aufzeichnung durch Zuführung von Wärmeenergie zu der in dem Aufzeichnungskopf befindlichen Aufzeichnungsflüssigkeit. In allen Fällen wurden hervorragende Ergebnisse erhalten.

Aufzeichnungsflüssigkeit A3
Gew.-Teile
Carbon Black (Pigment)
10
Polymer von Herstellungsbeispiel 7	15
Dimethylaminoäthanol	1
Äthylenglykol	10
Wasser	19

Die vorstehend angegebenen Bestandteile wurden alle etwa 18 h lang in einer Kugelmühle dispergiert. Des weiteren wurden 1 Teil Äthylenglykol und 26 Teile Wasser hinzugegeben, um eine Pigmentkonzentration von etwa 10% einzustellen. Die erhaltene Mischung wurde 30 min lang dispergiert, wobei eine flüssige Dispersion des schwarzen Pigments erhalten wurde.

Die auf diese Weise erhaltene, flüssige Dispersion wurde zentrifugiert, wobei eine Aufzeichnungsflüssigkeit erhalten wurde, aus der nichtdispergierte Teilchen entfernt worden waren (Viskosität: etwa 5 mPa · s).

Aufzeichnungsflüssigkeit B3
Gew.-Teile
Kupferphthalocyaninblau (Pigment)
15
Polymer von Herstellungsbeispiel 2	15
Morpholin	1
Äthylenglykol	5
Diäthylenglykol	5
Wasser	19

Die vorstehend angegebenen Bestandteile wurden alle etwa 18 h lang in einer Sandmühle dispergiert. Des weiteren wurden 25 Teile Äthylenglykol, 5 Teile Diäthylenglykol und 80 Teile Wasser hinzugegeben, um eine Pigmentkonzentration von etwa 10% einzustellen. Die erhaltene Mischung wurde 30 min lang dispergiert, wobei eine flüssige Dispersion des blauen Pigments erhalten wurde. Die auf diese Weise erhaltene, flüssige Dispersion wurde zentrifugiert, wobei eine Aufzeichnungsflüssigkeit erhalten wurde, aus der nichtdispergierte Teilchen entfernt worden waren (Viskosität: etwa 6 mPa · s).

Aufzeichnungsflüssigkeit C3
Gew.-Teile
Kupferphthalocyaninblau (Pigment)
8
Polymer von Herstellungsbeispiel 10	10
N-Methylmorpholin	1
Äthylenglykol	10
Wasser	19

Die vorstehend erwähnten Bestandteile wurden alle etwa 15 h lang in einer Kugelmühle dispergiert. Des weiteren wurden 1 Teil Äthylenglykol und 40 Teile Wasser hinzugegeben, um eine Pigmentkonzentration von etwa 10% einzustellen. Die erhaltene Mischung wurde 30 min lang dispergiert, wobei eine flüssige Dispersion des blauen Pigments erhalten wurde. Die auf diese Weise erhaltene, flüssige Dispersion wurde zentrifugiert, wobei eine Aufzeichnungsflüssigkeit erhalten wurde, aus der nichtdispergierte Teilchen entfernt worden waren (Viskosität: etwa 4,5 mPa · s).

Aufzeichnungsflüssigkeit D3
Gew.-Teile
Chinacridon (Pigment)
8
Polymer von Herstellungsbeispiel 8	15
Dimethylaminoäthanol	1
Äthylenglykol	8
Diäthylenglykol	2
Wasser	20

Die vorstehend angegebenen Bestandteile wurden alle etwa 2 h lang in einer Sandmühle dispergiert. Des weiteren wurden 5 Teile Äthylenglykol und 30 Teile Wasser hinzugegeben, um eine Pigmentkonzentration von etwa 7% einzustellen. Die erhaltene Mischung wurde 30 min lang dispergiert, wobei eine flüssige Dispersion des roten Pigments erhalten wurde. Die auf diese Weise erhaltene, flüssige Dispersion wurde zentrifugiert, wobei eine Aufzeichnungsflüssigkeit erhalten wurde, aus der nichtdispergierte Teilchen entfernt worden waren (Viskosität: etwa 5 mPa · s).

Aufzeichnungsflüssigkeit E3
Gew.-Teile
Carbon Black (Pigment)
18
Polymer von Herstellungsbeispiel 9	20
Dimethylaminoäthanol	1
Äthylenglykol	10
Wasser	20

Die vorstehend angegebenen Bestandteile wurden alle etwa 10 h lang in einer Kugelmühle dispergiert. Des weiteren wurden 20 Teile Äthylenglykol und 40 Teile Wasser hinzugegeben, um eine Pigmentkonzentration von etwa 8% einzustellen. Die erhaltene Mischung wurde 20 min lang dispergiert, wobei eine flüssige Dispersion des schwarzen Pigments erhalten wurde. Die auf diese Weise erhaltene, flüssige Dispersion wurde zentrifugiert, wobei eine Aufzeichnungsflüssigkeit erhalten wurde, aus der nichtdispergierte Teilchen entfernt worden waren (Viskosität: etwa 8 mPa · s).

Bei einem Tintenstrahl-Aufzeichnungsverfahren, bei dem aus einer Tinte Tröpfchen gebildet werden und bei dem unter Verwendung der Tröpfchen eine Aufzeichnung auf einem Bildempfangsmaterial durchgeführt wird, wird diese Tinte hergestellt, indem man feine Teilchen eines Pigments in einem wäßrigen Dispersionsmedium, das ein Polymeres mit einem hydrophilen und einem hydrophoben Bauelement enthält, dispergiert. Die durchschnittliche Teilchengröße D (in µm) des Pigments und das durchschnittliche Molekulargewicht W des Polymeren erfüllen die nachstehende Gleichung:

D ≦ W/500.

Das Verhältnis des Molekulargewichts des Pigments zu dem durchschnittlichen Molekulargewicht des Polymeren liegt zwischen 1 : 2 und 1 : 150.

Claims (10)

1. Aufzeichnungstinte für die Aufzeichnung auf einem Bildempfangsmaterial vom Typ einer flüssigen wasserhaltigen Pigmentdispersion, bestehend aus
3-30 Gew.-% Pigment, bezogen auf das Gesamtgewicht der Aufzeichnungstinte,
5-300 Gew.-Teile, pro 100 Gew.-Teile des Pigments,
eines wäßrigen Dispersionsmittels, das ein Salz eines Polymeren mit einer hydrophilen und einer hydrophoben Struktureinheit darstellt, wobei
das Verhältnis des Molekulargewichts des Pigments zu dem Durchschnittsmolekulargewicht des Polymeren zwischen 1 : 2 und 1 : 150 liegt, daß die hydrophile Struktureinheit unter Verwendung eines aus Acrylsäure, Methacrylsäure, Crotonsäure, Itaconsäure, Itaconsäuremonoester, Maleinsäure, Maleinsäuremonoester, Fumarsäure, Fumarsäuremonoester, Vinylsulfonsäure, Sulfoethylmethacrylat, Sulfopropylmethacrylat und sulfoniertem Vinylnaphthalin ausgewählten Monomeren in das Polymere eingeführt worden ist und daß die hydrophobe Struktureinheit unter Verwendung eines aus Styrol, Styrolderivaten, Vinylnaphthalin, Vinylnaphthalin­ derivaten und den Estern α,b-ethylenisch ungesättigter Carbonsäuren mit aliphatischen C₈- bis C₁₈-Alkoholen ausgewählten Monomeren in das Polymere eingeführt worden ist, und
10-70 Gew.-%, auf das Gesamtgewicht der Aufzeichnungstinte bezogen, Wasser oder eine Mischung aus Wasser und einem wasserlöslichen organischen Lösungsmittel.

2. Aufzeichnungstinte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymere ein Durchschnittsmolekulargewicht von 1000 bis 100.000 hat.

3. Aufzeichnungstinte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Viskosität von 1 bis 20 mPa · s hat.

4. Aufzeichnungstinte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil der hydrophilen Struktureinheit in dem Polymeren 2 bis 40 Gew.-% beträgt.

5. Aufzeichnungstinte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Teilchengröße D (in µm) des Pigments und das Durchschnittsmolekulargewicht W des Polymeren eine Beziehung erfüllen, die durch die nachstehende Gleichung wiedergegeben wird: D ≦ W/500.

6. Aufzeichnungstinte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Teilchengröße des Pigments zwischen einigen hundert Mikrometern und einigen Mikrometern liegt.

7. Tintenstrahl-Aufzeichnungsverfahren, bei dem aus einer Aufzeichnungstinte Tröpfchen gebildet werden und unter Anwendung der Tröpfchen eine Aufzeichnung auf einem Bildempfangsmaterial durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Aufzeichnungstinte gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 verwendet wird.

8. Tintenstrahl-Aufzeichnungsverfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Tröpfchen gebildet werden, nachdem die Aufzeichnungstinte aus einer feinen Öffnung mit einem Durchmesser von 10 bis 200 µm ausgestoßen worden ist.

9. Tintenstrahl-Aufzeichnungsverfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Bildempfangsmaterial Papier verwendet wird.

10. Tintenstrahl-Aufzeichnungsverfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Bildempfangsmaterial ein textiles Flächengebilde bzw. Gewebe verwendet wird.