專利名稱:水基墨汁和生產(chǎn)染料的方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及含有一種染料的水基墨汁,特別是適宜于噴墨記錄系統(tǒng)的水基墨汁,以及生產(chǎn)染料的簡(jiǎn)單方法。
具體地說,有關(guān)用于噴墨記錄系統(tǒng)的記錄液體,需要以下各種特性。然而,所有這些特性目前還不能完全滿足。
(1)墨汁的物理性質(zhì)諸如粘度、表面張力、比電導(dǎo)率、密度、pH等要合適。
(2)墨汁的長(zhǎng)期貯存穩(wěn)定性是良好的。
(3)可溶組份的溶解穩(wěn)定性是高的,不會(huì)發(fā)生噴咀的堵塞。
(4)記錄介質(zhì)的快干性質(zhì)是良好的。
(5)記錄的圖像輪廓鮮明沒有洇滲,耐光性、耐水性和耐濕性是良好的。
如上所述,具體用在噴墨記錄系統(tǒng)中的墨汁的特性會(huì)被染料固有的特性大大地影響。這樣,相當(dāng)重要的是生產(chǎn)一種能滿足這些條件的染料和水基墨汁。
本發(fā)明人已刻苦地進(jìn)行過研究來解決這些問題,結(jié)果完成了本發(fā)明。
即,本發(fā)明涉及(1)為噴墨記錄用的水基墨汁,它包含色素和水溶液介質(zhì)作為主要組份,其中至少有一種可被式(A)代表的染料或它們的鹽類被包含在內(nèi)作為色素。 [其中R1和R3彼此獨(dú)立地代表氫原子、羥基或鹵原子、R2和R4彼此獨(dú)立地代表氫原子、任選取代的烷基、任選取代的芳基或任選取代的芳烷基,A代表苯基或萘基(苯基或萘基上可被鹵原子、羥基、氨基、任選取代的烷基、烷氧基、羧基、羧酸酯基、羧酸酰胺基、磺酸基、磺酸酰胺基當(dāng)中的任何一種所取代),X代表一個(gè)亞烷基、亞苯基、亞二甲苯基、亞萘基、亞聯(lián)苯基或者一個(gè)可用下式(2)代表的兩價(jià)連接基團(tuán) 其中Z代表-CO-、-NHCONH-、-NHCSNH-或下式(3)代表的基團(tuán) (這些連接基團(tuán)可以被鹵原子、烷基、烷氧基、羥基、氨基、羧基或磺酸基所取代),m和n彼此獨(dú)立地代表1至4的整數(shù)]。
(2)如在(1)中敘述的供噴墨記錄器用的水基墨汁,其中在式(A)中,R1和R3中至少有一個(gè)是鹵原子,(3)如在(1)或(2)中所敘述的供噴墨記錄器用的水基墨汁,其中在式(A)中,X是一個(gè)任選取代的亞苯基,(4)如在(1)至(3)中任何一項(xiàng)中所敘述的供噴墨記錄器用的水基墨汁,其中在式(A)中A是一個(gè)萘基(萘基上可被鹵原子、羥基、氨基、任選取代的烷基、烷氧基、羧基、羧酸酯基、羧酸酰胺基、磺酸基或磺酸酰胺基中的任何一個(gè)所取代),(5)如在(1)中所敘述的供噴墨記錄器用的水基墨汁,其中的染料是可用下式(B)代表的染料 或它們的鹽類,(6)為噴墨記錄器用的水基墨汁,其中的染料含有至少一種如(5)中所敘述的式(B)代表的染料,或其它被式(C)代表的染料或它們的鹽類, [其中R5和R7彼此獨(dú)立地代表氫原子、任選取代的烷基、任選取代的烷氧基、氨基、烷基氨基、羥基或鹵原子,R6和R8彼此獨(dú)立地代表氫原子、任選取代的烷基、任選取代的芳基或芳烷基,A代表苯基或萘基(苯基或萘基上又可被鹵原子、羥基、氨基、任選取代的烷基、烷氧基、羧基、羧酸酯基、羧酸酰胺基、磺酸基和磺酸酰胺基中的任一種所取代),X代表一個(gè)兩價(jià)連接基團(tuán),m1和n1彼此獨(dú)立地代表1至4的一個(gè)整數(shù)],(7)一種生產(chǎn)染料的方法,它包括把式(C)代表的染料或它的鹽溶于水中,調(diào)節(jié)水溶液的pH值到9或更高以除去形成的不溶物。 [其中R5和R7彼此獨(dú)立地代表氫原子、任選取代的烷基、任選取代的烷氧基、氨基、烷基氨基、羥基或鹵原子,R6和R8彼此獨(dú)立地代表氫原子、任選取代的烷基、任選取代的芳基、或芳基烷基,A代表苯基或萘基(苯基或萘基上可被鹵原子、羥基、氨基、任選取代的烷基、烷氧基、羧基、羧酸酯基、羧酸酰胺基、磺酸基和磺酸酰胺基中的任一種所取代),X代表一個(gè)兩價(jià)連接基團(tuán),m1和n1彼此獨(dú)立地代表1至4的一個(gè)整數(shù)],(8)生產(chǎn)染料的一種方法,它包括,在把(7)中所敘述的式(C)所代表的染料或它的鹽類溶解在水中形成水溶液以后,把水溶液與一種水溶性有機(jī)溶劑混合,以使染料結(jié)晶出來。
(9)一種生產(chǎn)染料的方法,它包括把(7)中所敘述的式(C)所代表的染料或它的鹽溶解在水中所獲得的水溶液混合并調(diào)節(jié)水溶液的pH值到9或更高以除去形成的不溶物質(zhì),再與一種水溶性有機(jī)溶劑混合使染料結(jié)晶出來。
(10)如(7)至(10)中任一項(xiàng)中所敘述的生產(chǎn)染料的方法,其中在式(C)中,X是一個(gè)亞烷基、亞苯基、亞二甲苯基、亞萘基、亞聯(lián)苯基或一個(gè)可用下式(5)代表的兩價(jià)連接基團(tuán) 其中Z代表氧原子、硫原子、-CO-、-NHCONH-、-NHCSNH-、-CH=CH-、或下式(6)代表的基團(tuán) (這些連接基團(tuán)可被鹵原子、烷基、烷氧基、羥基、氨基、羧基或磺酸基所取代),(11)如(7)至(9)中任何一項(xiàng)所敘述的生產(chǎn)染料的方法,其中式(C)中的X是一個(gè)任選取代的亞苯基,(12)如(7)至(9)中任何一項(xiàng)所敘述的生產(chǎn)染料的方法,其中式(C)中的A是一個(gè)萘基(萘基上可被鹵原子、羥基、氨基、任選取代的烷基、烷氧基、羧基、羧酸酯基、羧酸酰胺基、磺酸基和磺酸酰胺基中的任一種所取代),(13)如(7)至(9)中任一項(xiàng)所敘述的生產(chǎn)染料的方法,其中的染料是式(B),(14)為噴墨記錄器用的水基墨汁,其特征為含有至少一種用(7)至(13)中任一項(xiàng)所敘述的方法生產(chǎn)出來的染料。實(shí)施本發(fā)明的最佳方式包含在本發(fā)明的用于噴墨記錄器的水基墨汁中的染料可用上面的式(A)代表。
它們最好是由式(1)所代表的染料或它們的鹽類。 [其中R1和R3彼此獨(dú)立地代表氫原子、羥基或鹵原子,R2和R4彼此獨(dú)立地代表氫原子、任選取代的烷基、任選取代的芳基或任選取代的芳烷基,A代表苯基或萘基(苯基和萘基上可被鹵原子、羥基、氨基、任選取代的烷基、烷氧基、羧基、羧酸酯基、羧酸酰胺基、磺酸基、磺酸酰胺基中的任何一種所取代),X代表一個(gè)亞烷基、亞苯基、亞二甲苯基、亞萘基、亞聯(lián)苯基或一個(gè)可用下式(2)代表的兩價(jià)連接基團(tuán) 其中Z代表-CO-、-NHCONH-、-NHCSNH-、或下式(3) (這些連接基團(tuán)可以被鹵原子、烷基、烷氧基、羥基、氨基、羧基或磺酸基所取代)]。
在這些式(A)和式(1)化合物中,R1和R3彼此獨(dú)立地代表氫原子、羥基或鹵原子,R2和R4彼此獨(dú)立地代表氫原子、任選取代的烷基、任選取代的芳基或任選取代的芳烷基,A代表一個(gè)苯基或萘基(它們可進(jìn)一步被鹵原子、羥基、氨基、任選取代的烷基、烷氧基、羧基、羧酸酯基、羧酸酰胺基、磺酸基、磺酸酰胺基中的任何一種所取代),X代表一個(gè)任選取代的亞烷基、任選取代的亞苯基、任選取代的亞二甲苯基、任選取代的亞萘基或式(2)代表的一個(gè)兩價(jià)連接基團(tuán)(這些連接基團(tuán)上可以被鹵原子、烷基、烷氧基、羥基、氨基、羧基或磺酸基所取代)。
在式(2)所代表的兩價(jià)連接基團(tuán)中,Z代表-CO-、-NHCONH-、-NHCSNH-、或式(3)。
進(jìn)一步,在式(A)中,m和n彼此獨(dú)立地代表1至4的整數(shù),并且它們可以相同或不同。最好是,它們獨(dú)立地是2或3中的一個(gè)整數(shù)。在其它化合物中,式(1)所代表的染料中的m和n二者都是2或它們的鹽類是優(yōu)選的。
在包含于本發(fā)明的水基墨汁中的式(C)所代表的染料中,優(yōu)選的是可用式(4)代表的染料或它們的鹽類, [其中R5和R7彼此獨(dú)立地代表氫原子、任選取代的烷基、任選取代的烷氧基、氨基、烷基氨基、羥基或鹵原子,R6和R8彼此獨(dú)立地代表氫原子、任選取代的烷基、任選取代的芳基、或一個(gè)芳烷基,A代表一個(gè)苯基或萘基(苯基或萘基上可進(jìn)一步被鹵原子、羥基、氨基、任選取代的烷基、烷氧基、羧基、羧酸酯基、羧酸酰胺基、磺酸基、磺酸酰胺基中的任一種所取代),X代表一個(gè)兩價(jià)連接基團(tuán)]。R5和R7彼此獨(dú)立地代表一個(gè)氫原子、烷氧基、氨基、羥基或鹵原子,R6和R8彼此獨(dú)立地代表一個(gè)氫原子、任選取代的烷基、任選取代的芳基或一個(gè)芳烷基,A代表苯基或萘基(它們可被鹵原子、羥基、氨基、任選取代的烷基、烷氧基、羧基、羧酸酯基、羧酸酰胺基、磺酸基、磺酸酰胺基中的任何一種所取代),X代表一個(gè)兩價(jià)連接基團(tuán)。X的實(shí)例包括任選取代的亞烷基、任選取代的亞苯基、任選取代的亞二甲苯基、任選取代的亞萘基,可被式(5)所代表的兩價(jià)連接基團(tuán)(這些連接基團(tuán)可被鹵原子、烷基、烷氧基、羥基、氨基、羧基或磺酸基所取代)等。在式(5)所代表的兩價(jià)連接基團(tuán)中,Z代表-NHCONH-、-NHCSNH-、或一個(gè)可用式(6)代表的連接基團(tuán)。
在上面的式(A)、式(1)、式(C)、式(4)和兩價(jià)連接基團(tuán)中,鹵原子的實(shí)例包括氟原子、氯原子、溴原子和碘原子。
進(jìn)一步,羧基和磺酸基可以是自由基或鹽的形式。鹽的實(shí)例包括羧酸鹽基,后者是與堿金屬、胺等所形成的鹽;磺酸鹽基,后者是與堿金屬、胺等所形成的鹽。
這種鹽沒有特別地限定。它們的實(shí)例包括與鋰原子、鈉原子、鉀原子等形成的堿金屬鹽,銨鹽、以及與伯胺、仲胺、叔胺等形成的有機(jī)胺的鹽。
任選取代的烷基沒有特別地限定。它們是碳的總數(shù)為20或小于20、優(yōu)選為15或小于15的烷基。它們的具體實(shí)例包括烷基,諸如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、叔丁基等,以及鹵代烷基,諸如三氟甲基、氯乙基等。
任選取代的烷氧基沒有特別地限定。它們是碳原子的總數(shù)為20或更少,優(yōu)選為15或更少的烷氧基。它們的具體實(shí)例包括甲氧基、乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、異丁氧基、叔丁氧基等。
任選取代的芳烷基沒有特別地限定。它們是碳原子總數(shù)為20或更少、優(yōu)選為15或更少的芳烷基。它們的具體實(shí)例包括芐基、苯乙基等。
任選取代的芳基沒有特別地限定。它們是碳原子總數(shù)為20或更少、優(yōu)選為15或更少的芳基。它們的具體實(shí)例包括未被取代的苯基、被一個(gè)鹵原子取代的苯基諸如氯苯基、溴苯基、氟苯基等;被至少一個(gè)烷基取代的苯基、諸如被一個(gè)甲基、乙基、丙基、丁基等取代的苯基;被一個(gè)鹵代烷基諸如三氟甲基等取代的苯基,以及被至少一個(gè)羥基、一個(gè)氨基、一個(gè)羧基、一個(gè)磺酸基等所取代的苯基。
羧酸酯基沒有特別的限定。它是碳原子總數(shù)為20或更少、優(yōu)選為15或更少的羧酸酯基。它們的具體實(shí)例包括烷氧羰基諸如甲氧羰基、乙氧羰基、丙氧羰基、丁氧羰基等。
羧酸酰胺基沒有特別地限定。它是碳原子總數(shù)為20或少于20、優(yōu)選為15或少于15的羧酸酰胺。它們的具體實(shí)例包括烷基氨基羰基,諸如氨基羰基、甲氨基羰基、乙氨基羰基、丙氨基羰基、丁氨基羰基、二甲氨基羰基、二乙氨基羰基、二乙醇氨基羰基等。
磺酸酰胺基沒有特別地限定。它們是碳原子總數(shù)為20或更少、優(yōu)選為15或更少的磺酸酰胺基。它們的具體實(shí)例包括烷基氨基磺?;T如氨基磺?;⒓装被酋;⒁野被酋;?、丙氨基磺?;?、丁氨基磺?;?、二甲氨基磺酰基、二乙氨基磺酰基、二乙醇氨基磺酰基等。
任選取代的亞烷基沒有特別地限定。它們是碳原子總數(shù)為20或更少、優(yōu)選為15或更少的亞烷基。它們的具體實(shí)例包括-CPH2P(p代表1至10的一個(gè)整數(shù))。這些亞烷基上可被鹵原子、烷基、烷氧基、羥基、氨基、羧基、磺酸基等所取代。
任選取代的亞苯基沒有特別地限定。它們的實(shí)例包括未取代的亞苯基、被一個(gè)烷基或一個(gè)鹵原子諸如甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、氟、氯、溴、碘等取代的亞苯基,被一個(gè)羧基、磺酸基、羥基、氨基等取代的亞苯基。
任選取代的亞二甲苯基沒有特別的限定。它們的實(shí)例包括未取代的亞二甲苯基、被一個(gè)烷基或鹵素基團(tuán),諸如甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、氟、氯、溴、碘等取代的亞二甲苯基、被一個(gè)羧基、磺酸基、羥基、氨基等取代的亞二甲苯基。
任選取代的亞萘基沒有特別地限定。它們的實(shí)例包括未取代的亞萘基、以及被一個(gè)烷基或鹵原子,諸如甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、氟、氯、溴、碘等以及羧基、磺酸基、羥基、氨基等所取代的亞萘基。順便地,兩價(jià)連接基團(tuán)的連接位置沒有特別的限定。例如,在任選取代的亞苯基和亞二甲苯基中,它可以是鄰位、間位和對(duì)位中的任一種位置。在任選取代的萘基中,它可以是1,5-位和2,6-位中的任一種。
用于本發(fā)明中的被式(A)、式(1)、式(C)和式(4)所代表的這些染料,可以游離酸或鹽的形式存在。它們可以這些形式中的任一種形式被使用。鹽的實(shí)例包括堿金屬鹽類諸如鈉、鉀、鋰鹽等,烷基銨或羥基烷基銨鹽,以及有機(jī)胺諸如氨、烷基胺或羥基烷基胺、或羧基取代的胺等形成的鹽類。這些鹽類可以單獨(dú)一種鹽使用,也可以許多鹽類的混合的化合物使用。它們可以部份地以游離酸的形式使用。還有,在需要時(shí)它們可以適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行鹽交換過程。
用于本發(fā)明中的式(A)代表的染料和式(1)代表的優(yōu)選的染料,是那些其中的R1和R3中至少有一個(gè)是鹵原子并且X是一個(gè)亞烷基、亞苯基、亞二甲苯基、亞萘基或式(2)代表的兩價(jià)連接基團(tuán)的染料(這些連接基團(tuán)上可被鹵原子、烷基、烷氧基、羥基、氨基、羧基或磺酸基所取代)。進(jìn)一步優(yōu)選的是那些其中的R1和R3二者都是鹵原子、X是亞苯基(它可以被鹵原子、烷基、烷氧基、羥基、氨基、羧基或磺酸基所取代)并且A是萘基(萘基上可被鹵原子、羥基、氨基、任選取代的烷基、烷氧基、羧基、羧酸酯基、羧酸酰胺基、磺酸基、磺酸酰胺基中的任一種所取代)的染料。當(dāng)R1和R3是鹵原子時(shí),耐濕性可得到改進(jìn)。順便地,R1和R3的鹵原子可以取代OH,H等的形式存在。
用于本發(fā)明中的式(C)代表的染料和式(4)代表的優(yōu)選的染料,是那些其中的R5和R7中至少有一個(gè)是鹵原子、并且X是一個(gè)任選取代的亞烷基、任選取代的亞苯基、亞二甲苯基、任選取代的亞萘基或式(5)代表的兩價(jià)連接基團(tuán)的染料(這些連接基團(tuán)可進(jìn)一步被鹵原子、烷基、烷氧基、羥基、氨基、羧基或磺酸基所取代)。更優(yōu)選的染料是那些其中的R5和R7二者都是鹵原子、并且X是一個(gè)任選取代的亞苯基(其上可被鹵原子、烷基、烷氧基、羥基、氨基、羧基或磺酸基所取代),優(yōu)選未被取代的亞苯基,A是任選取代的萘基(其上可被鹵原子、羥基、氨基、任選取代的烷基、烷氧基、羧基、羧酸酯基、羧酸酰胺基、磺酸基或磺酸酰胺基所取代),優(yōu)選帶有一個(gè)砜基的萘基的染料。特別優(yōu)選的染料是下式(B)所代表的染料 順便地,當(dāng)這種染料被應(yīng)用于墨汁中時(shí),可包含兩種或多種式(A)所代表的染料。當(dāng)含有兩種或多種染料時(shí),特別優(yōu)選具有式(B)的染料是所含染料中的一種。包括這種染料在內(nèi)的兩種或多種染料的混合使它能創(chuàng)造出一種柔和的色調(diào)并能進(jìn)行高質(zhì)量的噴墨打印。
這種染料的具體實(shí)例列在表1中。不過,它們?nèi)徊皇顷P(guān)鍵性的。 表1
形成包含在本發(fā)明水基墨汁中的染料的方法沒有特別的限制。例如,染料可以按照Hosoda Yutaka所著“Riron Seizo SenryoKagaku”第5版(July 15,1968年,K.K.Gihodo出版)中描述的方法來形成。
例如,對(duì)于表1中的No.2號(hào)染料,可在一小時(shí)內(nèi)把H-酸的鈉鹽在水中的溶液(pH值為6至6.5)滴加到0至2℃的分散在水中的氰尿酰氯中。產(chǎn)物用氯化鈉沉淀。
把沉淀的產(chǎn)物和醋酸鈉加入水中,加入2-氨基萘-1,5-二磺酸的重氮化合物以進(jìn)行偶氮偶合反應(yīng)(偶合反應(yīng)可按照,例如,Hosoda Yutaka所著“Riron Seizo Senryo Kagaku”第五版中所述的方法來進(jìn)行)。反應(yīng)后,產(chǎn)物用碳酸鈉的稀溶液中和以形成鈉鹽。加入氯化鈉來沉淀單偶氮染料。過濾分離以后把單偶氮染料溶解于水中。在40至45℃往此溶液中加入0.5當(dāng)量1,3-二氨基-6-苯磺酸鈉的中性水溶液進(jìn)行反應(yīng)。加入氯化鈉使溶液發(fā)生沉淀。這樣即以鈉鹽形式生產(chǎn)出表1中的No.2號(hào)染料。
本發(fā)明的水基墨汁可用于各種墨汁中,特別是作為噴墨記錄系統(tǒng)的記錄液體。這種染料可應(yīng)用于其中。特別是當(dāng)它被用在噴墨記錄系統(tǒng)的記錄液體中時(shí),可取的做法是除去或減少用于生產(chǎn)這種染料時(shí)的一些雜質(zhì)諸如原料以及在生產(chǎn)過程中形成的中間體和副產(chǎn)物、無機(jī)鹽類諸如KCl、NaCl和Na2SO4等,以防止記錄設(shè)備的噴咀部份被這些雜質(zhì)所堵塞。
雜質(zhì)的除去或減少可以,例如,通過離子交換樹脂、超濾等方法來實(shí)施。然而,這些方法由于需要很長(zhǎng)時(shí)間、費(fèi)力、費(fèi)錢等而成問題。按照本發(fā)明生產(chǎn)這種染料的方法,可把形成的這種染料溶于水中以得到一個(gè)水溶液,然后把溶液的pH值調(diào)節(jié)到9或更高,優(yōu)選10或更高,這時(shí),包含在這種染料中的雜質(zhì),諸如用來生產(chǎn)這種染料的原料、在生產(chǎn)過程中形成的中間體和副產(chǎn)物等,即由于溶解度降低而析出,并通過過濾除去。這時(shí),最好是使用助濾劑來增加除去雜質(zhì)的效率。進(jìn)一步,濾液中的無機(jī)鹽類可通過把水溶液與一種水溶性的有機(jī)溶劑混合,使這種染料結(jié)晶出來并把染料濾出而被除去。這時(shí),在把染料溶解于水之后,再加入一種水溶性的有機(jī)溶劑。任選,也可把這種染料的水溶液加到水溶性有機(jī)溶劑中使其結(jié)晶。無論是除去用于生產(chǎn)這種染料的原料和在生產(chǎn)過程中形成的中間體或副產(chǎn)物等的步驟、或者是除去無機(jī)鹽類的步驟,都可以較容易地實(shí)施。最好是把除去無機(jī)鹽類的步驟放在后一步實(shí)施。在這樣獲得的染料中,最好是雜質(zhì)不會(huì)在使用墨汁時(shí)的pH條件下沉淀出來。無機(jī)鹽類的含量?jī)?yōu)選為5%或更低,更優(yōu)選1%或更低,特別優(yōu)選0.5%或更低。結(jié)果,用這種染料生產(chǎn)的墨汁在噴咀部份的堵塞現(xiàn)象得以抑制。
用于生產(chǎn)染料和生產(chǎn)墨汁中的水沒有特別的限定??扇〉氖撬袘?yīng)包含很少的無機(jī)鹽類、無機(jī)離子和雜質(zhì)成份。優(yōu)選過濾過的水、去離子水、蒸餾水等。
用于把染料溶解在水中的水量,隨著染料的溶解度和無機(jī)材料、有機(jī)材料的含量而改變。一般按重量計(jì)每份染料要1至100份重量的水。溶解通常是在室溫進(jìn)行。然而,當(dāng)染料的濃度高或者溶解度低時(shí)、可能要通過加熱來溶解。在這種情況下,關(guān)于加熱溫度,最好是在保證染料不會(huì)分解的溫度下進(jìn)行加熱。在調(diào)節(jié)pH值時(shí),例如,醋酸、鹽酸、硫酸、硝酸等可被用作酸,例如,氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水、四甲基氫氧化銨、四丁基氫氧化銨等可被用作堿。然而,其它材料具體說來也不成問題。
所用的助濾劑沒有特別的限定。它們的實(shí)例包括硅藻土、鋸木屑、石棉、紙漿、活性炭、塞里塑料、滑石粉等。
用來除去無機(jī)鹽類的水溶性有機(jī)溶劑的量,隨著染料水溶液的濃度、染料的溶解度以及染料中雜質(zhì)含量而變化,也隨著生產(chǎn)后所需染料中的雜質(zhì)含量而變化。一般按重量計(jì)每份染料需要1至100份重量的有機(jī)溶劑。優(yōu)選具有紙的染料溶解度的水溶性有機(jī)溶劑。它們的實(shí)例包括多元醇類諸如乙二醇、二甘醇、三甘醇、聚乙二醇、丙二醇、聚丙二醇、1,3-丙二醇、甘油、硫代乙二醇等;多元醇醚類諸如乙二醇單乙醚、乙二醇單丁醚、二甘醇單丁醚、二丙二醇單乙醚、三甘醇單甲醚等;酮類諸如丙酮、甲乙酮等;酰胺類諸如N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二乙基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺等;含氮化合物諸如2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙烯基-2-吡咯烷酮、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮等;醚類諸如四氫呋喃、二噁烷等;醇類諸如甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇等等。優(yōu)選醇類、多元醇類和酮類。這些水溶性有機(jī)溶劑可以單獨(dú)使用或結(jié)合起來使用。
還有,關(guān)于具有低結(jié)晶度的染料,在將它們結(jié)晶以除去其中的無機(jī)鹽類時(shí),為加速結(jié)晶過程也可加入添加劑,除非這樣做會(huì)導(dǎo)致提純后染料性質(zhì)的降低。
本發(fā)明中的水基墨汁的主要組份是染料和水。為防止墨汁干燥、改進(jìn)染料的溶解度等,如果需要可并入一種有機(jī)溶劑。由式(A)、式(1)、式(C)和式(4)代表的染料可單獨(dú)地使用或結(jié)合起來使用。它們的用量依賴于用途、目的、染料的類型、墨汁配方、墨汁的打印密度以及雜質(zhì)的含量?;诳偟乃?jì)算,染料的含量?jī)?yōu)選按重量計(jì)0.5至2.0%,特別優(yōu)選按重量計(jì)1至10%,并且有機(jī)溶劑的含量?jī)?yōu)選按重量計(jì)0至80%。
此外,為調(diào)節(jié)墨汁的色調(diào)和改進(jìn)其它性質(zhì),也可能加入已知的染料或在乳液或精細(xì)分散液中形成的顏料,除非這樣做會(huì)損害墨汁的性質(zhì)。
并入本發(fā)明水基墨汁中的水溶性有機(jī)溶劑的實(shí)例包括多元醇類諸如乙二醇、二甘醇、三甘醇、聚乙二醇、丙二醇、聚丙二醇、1,3-丙二醇、甘油、硫代乙二醇等;多元醇醚類諸如乙二醇單乙醚、乙二醇單丁醚、二甘醇單丁醚、二丙二醇單乙醚、三甘醇單甲醚等;酮類諸如丙酮、甲乙酮等;酰胺類諸如N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二乙基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺等;含氮化合物諸如2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙烯基-2-吡咯烷酮、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮等;醚類諸如四氫呋喃、二噁烷等;醇類諸如甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、等等。這些水溶性有機(jī)溶劑可以單獨(dú)使用或結(jié)合起來使用,并且它們的含量為按重量計(jì)0至80%,優(yōu)選按重量計(jì)5至50%。
進(jìn)一步,為改進(jìn)墨汁的性質(zhì)(例如,耐水性),墨汁的pH最好是8或更高。
還進(jìn)一步,為更多地改進(jìn)耐水性,可取的做法是結(jié)合使用胺類諸如氨等以及羥基胺類諸如三乙醇胺等。其含量基于墨汁計(jì)算優(yōu)選為按重量計(jì)0.001至10%。此外,這些胺類可通過與染料形成抗衡離子來使用。
進(jìn)一步,尿素、硫脲、縮二脲、氨基脲或它們的衍生物可以與含有本發(fā)明染料的墨汁結(jié)合使用。它們的含量基于水基墨汁計(jì)算優(yōu)選為按重量計(jì)的0.1至15%。
此外,當(dāng)需要時(shí),迄今所用的各種添加劑也可以被加入到本發(fā)明的水基墨汁中。它們的實(shí)例包括紫外線吸收劑、抗氧劑、螯合劑、水溶性高聚物、掩蔽劑、抗銹劑、防腐劑、粘度修飾劑、表面活性劑、表面張力修飾劑、pH調(diào)節(jié)劑、電阻率修飾劑、近紅外吸收劑、滲透劑等。
本發(fā)明的水基墨汁是通過把染料和水、有機(jī)溶劑以及、當(dāng)需要時(shí),上述那些添加劑一起溶解而產(chǎn)生的。這樣產(chǎn)生的水基墨汁當(dāng)作為書寫工具的墨汁或作為噴墨記錄系統(tǒng)的墨汁時(shí),在記錄特性、貯存穩(wěn)定性、在記錄介質(zhì)上的牢固性、記錄的圖像的清晰性、耐光性、耐濕性等方面的性能是優(yōu)良的。它在用作噴墨記錄體系的記錄液體的特別有用,并也可進(jìn)一步用作書寫工具諸如圓珠筆、氈尖筆、自來水筆等的墨汁。
實(shí)施例下面通過參照實(shí)施例來更具體地說明本發(fā)明。然而,本發(fā)明并不限于以下的實(shí)施例。附帶地,“份數(shù)”是指按重量計(jì)的份數(shù)。實(shí)施例1<染料的生產(chǎn)>
把五份表1中的No.46號(hào)染料溶解在20份蒸餾水中。把這染料水溶液加到10份異丙醇中使染料結(jié)晶出來。過濾混合物,干燥后得到3份純化的表1中的No.46號(hào)染料產(chǎn)物。這種染料的分析值列在表2中。
表2
從結(jié)果可以看出,無機(jī)鹽諸如NaCl等的含量已經(jīng)降低了,有用的染料是通過一種簡(jiǎn)單的生產(chǎn)和提純方法形成的。<墨汁的生產(chǎn)>
按照下面顯示的配方,這些化合物被混合和溶解,混合物通過孔徑為0.45微米的特氟隆濾器過濾即產(chǎn)生墨汁。<墨汁的配方>
表1中的No.46號(hào)染料(經(jīng)提純后) 3份二甘醇30份
N-甲基-2-吡咯烷酮 10份去離子水57份<性質(zhì)的評(píng)估>
上面產(chǎn)生的墨汁被使用,并充滿在墨汁卷帶中用于加壓型噴墨打印機(jī)中,并用同一臺(tái)打印機(jī)進(jìn)行打印和圖像記錄。對(duì)以下各項(xiàng)進(jìn)行試驗(yàn)。結(jié)果是良好的,即,(A)圖像評(píng)估;◎,(B)耐濕性的評(píng)估;◎,(C)耐光性的評(píng)估;◎,(D)墨汁貯存穩(wěn)定性的評(píng)估;○,(E)打印機(jī)噴咀的狀態(tài)評(píng)估;○。
同時(shí),用一種生產(chǎn)前含有大量無機(jī)鹽類的染料同樣生產(chǎn)這種墨汁并進(jìn)行同樣的評(píng)估。結(jié)果是(A)圖像評(píng)估;○,(B)耐濕性評(píng)估;◎,(C)耐光性評(píng)估;◎,(D)墨汁貯存穩(wěn)定性的評(píng)估;△,(E)打印機(jī)噴咀狀態(tài)評(píng)估;×。
順便地,含有經(jīng)本發(fā)明的簡(jiǎn)單方法降低了無機(jī)鹽含量的墨汁,當(dāng)具體用于噴墨記錄器液體中時(shí),在墨汁貯存穩(wěn)定性和從打印機(jī)噴咀中噴射的穩(wěn)定性方面的性能是優(yōu)良的。
各項(xiàng)試驗(yàn)項(xiàng)目的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)如下(A)圖像的評(píng)估圖像在不著色的紙上形成,并用目測(cè)法評(píng)估洇滲狀況。
未觀察到洇滲; ◎稍為觀察到洇滲,但對(duì)圖像沒有任何影響; ○明顯觀察到洇滲;×(B)耐濕性的評(píng)估把記錄了圖像的未著色的紙?jiān)?0℃和85%濕度的條件下放置一段固定的時(shí)間,用目測(cè)法觀察記錄圖像的狀況以評(píng)估其耐濕性。
圖紙放置48小時(shí)后圖像沒有變化;◎圖紙放置24小時(shí)后圖像沒有變化,但在放置48小時(shí)以后記錄的圖像的邊緣部份有色素的滲色;○圖紙放置24小時(shí)后記錄的圖像的邊緣部份有色素的滲色;×(C)耐光性的評(píng)估在輻照前和輻照100小時(shí)以后用氙褪色計(jì)(由Suga TestInstrument Co Ltd制造)和一臺(tái)反射光密度計(jì)(Macbeth公司制造)測(cè)量打印密度(OD值)。通過比較OD值來評(píng)估耐光性。 [評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)]OD值為100%至80%; ◎OD值小于80%,至70%;○OD值小于70%,至50%;△OD值小于50%;×(D)墨汁貯存穩(wěn)定性的評(píng)估在墨汁在40℃貯存一定時(shí)間的條件下用目測(cè)法評(píng)估。
3個(gè)月后沒有不溶物質(zhì)存在; ◎1個(gè)月后沒有不溶物質(zhì)存在,但在3個(gè)月后出現(xiàn)不溶物,但后者在使用時(shí)不造成問題; ○1個(gè)月后即出現(xiàn)不溶物,但這時(shí)對(duì)使用還不造成問題。3個(gè)月后出現(xiàn)的不溶物在使用中造成問題; △1個(gè)月后即出現(xiàn)不溶物,并在使用中造成問題;×(E)打印機(jī)噴咀狀態(tài)的評(píng)估在用壓力型噴墨打印機(jī)打印后,用目測(cè)法評(píng)估噴咀的狀況。
正常;○稍為觀察到粘附物質(zhì),但在使用時(shí)不造成問題;△觀察到粘附物,它在使用中造成問題;×實(shí)施例2<染料的生產(chǎn)>
把5份表1中的No.30號(hào)染料溶解在20份蒸餾水中。往這染料水溶液中滴加10份丙酮使這種染料結(jié)晶出來。把混合物過濾、干燥后獲得3份提純后的表1中No.30號(hào)染料。這種染料的分析值列在表3中。從結(jié)果看出,無機(jī)鹽諸如NaCl等的含量已大為降低,用這種簡(jiǎn)單的生產(chǎn)和提純方法形成了可以使用的染料。
表3
<墨汁的生產(chǎn)>
按照下面列出的配方,把這些化合物混合并溶解,混合物用孔徑0.45微米的膜濾器過濾以產(chǎn)生墨汁。<墨汁的配方>
經(jīng)提純后的表1中的No.30號(hào)染料3份三乙胺 1份二甘醇 30份N-甲基-2-吡咯烷酮 10份去離子水56份<性質(zhì)的評(píng)估>
性質(zhì)的評(píng)估是用上述墨汁通過實(shí)例1中所描述的方法來評(píng)估。
結(jié)果是良好的,即(A)圖像的評(píng)估;◎,(B)耐濕性的評(píng)估;◎,(C)耐光性的評(píng)估;◎,(D)墨汁貯存穩(wěn)定性的評(píng)估;○,(E)打印機(jī)噴咀的狀態(tài)評(píng)估;○。
同時(shí),用生產(chǎn)前含有大量無機(jī)鹽類的染料同樣生產(chǎn)這種墨水并進(jìn)行同樣的評(píng)估。結(jié)果為(A)圖像的評(píng)估;○,(B)耐濕性的評(píng)估;◎,(C)耐光性的評(píng)估;◎,(D)墨汁貯存穩(wěn)定性的評(píng)估;△,(E)打印機(jī)噴咀狀態(tài)的評(píng)估;×。
順便地,含有經(jīng)本發(fā)明的簡(jiǎn)單方法降低了無機(jī)鹽含量的墨汁,當(dāng)具體地用于噴墨記錄器液體中時(shí),在墨汁貯存穩(wěn)定性和打印機(jī)噴咀中噴射的穩(wěn)定性方面的性能是優(yōu)良的。實(shí)施例3至37用實(shí)施例1中所述方法、用表1中所列染料進(jìn)行染料的生產(chǎn)和墨汁的生產(chǎn),結(jié)果顯示于表4中。表4
實(shí)施例38<染料的生產(chǎn)>
把5份表1中的No.46號(hào)染料溶解在20份蒸餾水中。在將此染料水溶液攪拌的同時(shí),往其中加入10%的氫氧化鈉水溶液直到pH值達(dá)到10。把溶液攪拌1小時(shí),加入2份活性炭,進(jìn)一步進(jìn)行攪拌1小時(shí)。接著用No.5C號(hào)濾紙把混合物過濾并把濾液加入10份異丙醇中使這種染料結(jié)晶析出。把混合物過濾、干燥后得到3份經(jīng)過提純的表1中的No.46號(hào)染料產(chǎn)品。這種染料的分析數(shù)值列于表5中。從結(jié)果可以看出無機(jī)鹽類諸如NaCl等的含量已大為降低,一些雜質(zhì)諸如用于生產(chǎn)這種染料的原料、中間體或在生產(chǎn)過程中形成的副產(chǎn)物等也同時(shí)被除去。這樣,通過這種簡(jiǎn)單的生產(chǎn)和提純的方法形成了可以使用的染料。
表5
<墨汁的生產(chǎn)>
按照下面列出的配方,把這些化合物混合并溶解,混合物用孔徑0.45微米的特氟隆濾器過濾即產(chǎn)生墨汁。<墨汁的配方>
提純后的表1中的No.46號(hào)染料3份二甘醇30份N-甲基-2-吡咯烷酮 10份去離子水 57份<性質(zhì)的評(píng)估>
用上述墨汁,通過在實(shí)施例1中所描述的方法來評(píng)估它的性質(zhì)。結(jié)果良好,即,(A)圖像的評(píng)估;◎,(B)耐濕性的評(píng)估;◎,(C)耐光性的評(píng)估;◎,(D)墨汁貯存穩(wěn)定性的評(píng)估;◎,(E)打印機(jī)噴咀狀況的評(píng)估;○。
同時(shí),用一種含有生產(chǎn)前的大量原料、中間體、副產(chǎn)物和無機(jī)鹽類的染料來同樣生產(chǎn)墨汁并進(jìn)行同樣的評(píng)估。結(jié)果是,(A)圖像的評(píng)估;○,(B)耐濕性的評(píng)估;◎,(C)耐光性的評(píng)估;◎,(D)墨汁貯存穩(wěn)定性的評(píng)估;△,(E)打印機(jī)噴咀狀況評(píng)估;×。
順便地,含有用本發(fā)明簡(jiǎn)單方法生產(chǎn)的染料的墨汁,當(dāng)具體用于噴墨記錄器液體中時(shí),在墨汁的貯存穩(wěn)定性和從打印機(jī)噴咀中噴射的穩(wěn)定性方面都表現(xiàn)優(yōu)良。實(shí)施例39<染料的生產(chǎn)>
把5份表1中的No.46號(hào)染料溶解在20份蒸餾水中。在把染料水溶液攪拌的同時(shí),往其中加入10%氫氧化鈉溶液直到pH達(dá)到10。溶液攪拌1小時(shí)以后,加入2份Celite(塞里塑料),進(jìn)一步攪拌1小時(shí)。接著用No.5C濾紙把混合物過濾并把濾液加到10份異丙醇中使染料結(jié)晶出來?;旌衔镞^濾、干燥即得到3份提純過的表1中的No.46號(hào)染料產(chǎn)物。染料的分析值列于表6中。結(jié)果,無機(jī)鹽類諸如NaCl等的含量已大為降低,諸如染料生產(chǎn)過程中所用的原料、生產(chǎn)過程中形成的中間體或副產(chǎn)物等雜質(zhì)等也已被除去。這樣,通過這種簡(jiǎn)單的生產(chǎn)和提純方法形成了可以使用的染料。
表6
<墨汁的生產(chǎn)>
按照下面列出的配方,把這些化合物混合并溶解,混合物用孔徑0.45微米的特氟隆濾器過濾即產(chǎn)生墨汁。<墨汁的配方>
提純后的表1中的No.46號(hào)染料3份二甘醇30份N-甲基-2-吡咯烷酮 10份去離子水 57份<性質(zhì)的評(píng)估>
用上述墨汁,通過在實(shí)施例1中所描述的方法來評(píng)估其性質(zhì)。結(jié)果良好,即,(A)圖像的評(píng)估;◎,(B)耐濕性的評(píng)估;◎,(C)耐光性的評(píng)估;◎,(D)墨汁貯存的穩(wěn)定性的評(píng)估;◎,(E)打印機(jī)噴咀狀況的評(píng)估;○。
同時(shí),用含有大量生產(chǎn)前的原料、中間體、副產(chǎn)物和無機(jī)鹽類的染料同樣生產(chǎn)出的墨汁進(jìn)行同樣的評(píng)估。結(jié)果是,(A)圖像的評(píng)估;○,(B)耐濕性的評(píng)估;◎,(C)耐光性的評(píng)估;◎,(D)墨汁貯存穩(wěn)定性的評(píng)估;△,(E)打印機(jī)噴咀狀態(tài)的評(píng)估;×。
順便地,含有用本發(fā)明的簡(jiǎn)單方法生產(chǎn)的染料的墨汁,當(dāng)具體用于噴墨記錄液體中時(shí),在墨汁貯存穩(wěn)定性和從打印機(jī)噴咀中噴射的穩(wěn)定性方面表現(xiàn)優(yōu)良。實(shí)施例40<染料的生產(chǎn)>
把5份表1中的No.30號(hào)染料溶解在20份蒸餾水中。在把這染料水溶液攪拌的同時(shí),往其中加入10%的氫氧化鈉溶液直到pH達(dá)到10。溶液攪拌1小時(shí)以后,加入2份硅藻土并進(jìn)一步攪拌1小時(shí)。接著,把混合物用No.5C濾紙過濾,并往濾液中滴加10份丙酮使染料結(jié)晶出來。把混合物過濾、干燥后即獲得3份純化后的表1中的No.30號(hào)染料。這種染料的分析值列在表7中。結(jié)果顯示無機(jī)鹽類諸如NaCl等的含量已大為降低,并且用于生產(chǎn)這種染料的原料以及生產(chǎn)過程中形成的中間體或副產(chǎn)物等這類雜質(zhì)也已被除去。這樣,用這種簡(jiǎn)單的生產(chǎn)和提純方法形成了可用的染料。
表7
<墨汁的生產(chǎn)>
按照以下所列配方,把這些化合物混合并溶解,并把混合物用孔徑為0.45微米的膜濾器過濾即生產(chǎn)出墨汁。<墨汁的配方>
經(jīng)提純過的表1中的No.30號(hào)染料3份三乙胺 1份二甘醇 30份N-甲基-2-吡咯烷酮 10份去離子水56份<性質(zhì)的評(píng)估>
用上述墨汁,通過在實(shí)施例1中描述過的方法評(píng)估其性質(zhì)。結(jié)果良好,即,(A)圖像的評(píng)估;◎,(B)耐濕性的評(píng)估;◎,(C)耐光性的評(píng)估;◎,(D)墨汁貯存穩(wěn)定性的評(píng)估;◎,(E)打印機(jī)噴咀狀況評(píng)估;○。
同時(shí),用含有大量生產(chǎn)前的原料、中間體、副產(chǎn)物和無機(jī)鹽類的染料同樣生產(chǎn)墨汁,并進(jìn)行同樣的評(píng)估。結(jié)果為(A)圖像的評(píng)估;○,(B)耐濕性的評(píng)估;◎,(C)耐光性的評(píng)估;◎,(D)墨汁貯存穩(wěn)定性的評(píng)估;△,(E)打印機(jī)噴咀狀況的評(píng)估;×。
順便地,含有用本發(fā)明簡(jiǎn)單方法所生產(chǎn)的染料的墨汁在具體用于噴墨記錄器液體中時(shí),在墨汁貯存穩(wěn)定性和從打印機(jī)噴咀噴射的穩(wěn)定性方面表現(xiàn)優(yōu)良。實(shí)施例41<染料的生產(chǎn)>
把5份表1中的No.30號(hào)染料溶解在20份蒸餾水中。在將這染料水溶液攪拌的同時(shí),加入10%氫氧化鈉水溶液直到pH值達(dá)到10。把溶液攪拌1小時(shí)以后,加入2份硅藻土并進(jìn)一步攪拌1小時(shí)。接著把混合物用No.5C濾紙過濾即獲得濃度約為20%的染料水溶液。結(jié)果,用于生產(chǎn)這種染料的原料以及在生產(chǎn)過程中形成的中間體或副產(chǎn)物等這類雜質(zhì)即被除去,而有用的染料即通過這種簡(jiǎn)單的生產(chǎn)和提純方法形成。<墨汁的生產(chǎn)>
按照下列配方,把這些化合物混合并溶解,混合物用孔徑為0.45微米的膜濾器過濾,即產(chǎn)生出墨汁。<墨汁的配方>
提純后的表1中No.30號(hào)染料的20%水溶液15份三乙胺 1份二甘醇 30份N-甲基-2-吡咯烷酮 10份去離子水44份<性質(zhì)的評(píng)估>
用上述墨汁通過在實(shí)施例1中所描述過的方法來評(píng)估它的性質(zhì)。結(jié)果良好,即,(A)圖像的評(píng)估;◎,(B)耐濕性的評(píng)估;◎,(C)耐光性的評(píng)估;◎,(D)墨汁貯存穩(wěn)定性的評(píng)估;○,(E)打印機(jī)噴咀狀況的評(píng)估;○。
同時(shí),用含有大量生產(chǎn)前的原料、中間體、副產(chǎn)物和無機(jī)鹽類的染料來同樣地生產(chǎn)墨汁,并同樣地進(jìn)行評(píng)估。結(jié)果是,(A)圖像的評(píng)估;○,(B)耐濕性的評(píng)估;◎,(C)耐光性的評(píng)估;◎,(D)墨汁貯存穩(wěn)定性的評(píng)估;△,(E)打印機(jī)噴咀狀況的評(píng)估;×。
順便地,含有用本發(fā)明簡(jiǎn)單方法所生產(chǎn)的染料的墨汁當(dāng)具體應(yīng)用于噴墨記錄器液體中時(shí),在墨汁貯存穩(wěn)定性和從打印機(jī)噴咀中噴射的穩(wěn)定性方面表現(xiàn)優(yōu)良。實(shí)施例42至70用表1中所列出的染料、用實(shí)施例38中所描述的方法進(jìn)行染料的生產(chǎn)和墨汁的生產(chǎn)。結(jié)果顯示在表8中。
表8
實(shí)施例71<墨汁的生產(chǎn)>
按照下列配方,用表1中No.46號(hào)染料,像實(shí)施例1中所做的那樣進(jìn)行提純后,以及用表1中的No.30號(hào)染料,像實(shí)施例2中所做的那樣進(jìn)行提純后,把這些化合物混合并溶解,混合物用孔徑為0.45微米的特氟隆濾器過濾即生產(chǎn)出墨汁。<墨汁的配方>
提純后的表1中的No.46號(hào)染料1.5份提純后的表1中的No.30號(hào)染料1.5份二甘醇30份N-甲基-2-吡咯烷酮 10份去離子水 57份<性質(zhì)的評(píng)估>
用上述墨汁通過實(shí)施例1中所描述的方法評(píng)估它的性質(zhì)。結(jié)果良好,即,(A)圖像的評(píng)估;◎,(B)耐濕性的評(píng)估;◎,(C)耐光性的評(píng)估;◎,(D)墨汁貯存穩(wěn)定性的評(píng)估;○,(E)打印機(jī)噴咀狀況的評(píng)估;○。
同時(shí),同樣用上述方法生產(chǎn)墨水,只是所用的表1中的No.30號(hào)和No.46號(hào)染料是未經(jīng)提純的,因而含有大量生產(chǎn)前的無機(jī)鹽類,也對(duì)它進(jìn)行同樣的評(píng)估。結(jié)果是(A)圖像的評(píng)估;○,(B)耐濕性的評(píng)估;◎,(C)耐光性的評(píng)估;◎,(D)墨汁貯存穩(wěn)定性的評(píng)估;△,(E)打印機(jī)噴咀狀況的評(píng)估;×。
順便地,含有用本發(fā)明的簡(jiǎn)單方法使雜質(zhì)大為減少的染料的墨汁,當(dāng)具體用在噴墨記錄器液體中時(shí),在墨汁貯存穩(wěn)定性和從噴咀中噴射的穩(wěn)定性方面表現(xiàn)優(yōu)良。
順便地,按照J(rèn)IS Z-8729的方法評(píng)估了色調(diào)。結(jié)果這種墨汁在和用表1中的No.46或No.30號(hào)染料單獨(dú)制成的墨汁比較時(shí)具有更柔和的不同色調(diào)。實(shí)施例72<墨汁的生產(chǎn)>
按照下列配方,用表1中的No.46號(hào)染料像在實(shí)施例39中所做的那樣提純后,以及用表1中的No.30號(hào)染料,像在實(shí)施例40中所做的那樣提純后,把這些化合物混合并溶解?;旌衔镉每讖綖?.45微米的特氟隆濾器過濾后即生產(chǎn)出墨汁。<墨汁的配方>
提純后的表1中的No.46號(hào)染料1.5份提純后的表1中的No.30號(hào)染料1.5份二甘醇30份N-甲基-2-吡咯烷酮 10份去離子水 57份<性質(zhì)的評(píng)估>
用上述墨汁通過在實(shí)施例1中所描述的方法評(píng)估其性質(zhì)。結(jié)果良好,即,(A)圖像的評(píng)估;◎,(B)耐濕性的評(píng)估;◎,(C)耐光性的評(píng)估;◎,(D)墨汁貯存穩(wěn)定性的評(píng)估;◎,(E)打印機(jī)噴咀狀況的評(píng)估;○。
同時(shí),用上面的方法、按上述配方用混合的染料來生產(chǎn)墨汁,只是所用的表1中的No.30和No.46號(hào)染料未經(jīng)提純,因而含有大量生產(chǎn)前的無機(jī)鹽類,對(duì)這種墨汁進(jìn)行同樣的評(píng)估。結(jié)果為(A)圖像的評(píng)估;○,(B)耐濕性的評(píng)估;◎,(C)耐光性的評(píng)估;◎,(D)墨汁貯存穩(wěn)定性的評(píng)估;△,(E)打印機(jī)噴咀狀況的評(píng)估;×。
順便地,含有用本發(fā)明的簡(jiǎn)單方法生產(chǎn)的染料的墨汁當(dāng)具體用在噴墨記錄器液體中時(shí),在墨汁貯存穩(wěn)定性和從打印機(jī)噴咀中噴射的穩(wěn)定性方面表現(xiàn)優(yōu)良。
順便地,按照J(rèn)IS Z-8729的方法評(píng)估了色調(diào)。結(jié)果這種墨汁在和用表1中的No.46號(hào)或No.30號(hào)染料單獨(dú)制成的墨汁比較時(shí)具有更柔和的不同色調(diào)。比較實(shí)例1<使用一種有機(jī)溶劑的染料的生產(chǎn)>
用表1中的No.46號(hào)染料,并按照除去無機(jī)鹽的方法那樣溶解在一種有機(jī)溶劑中。這樣,這種染料是用減少無機(jī)鹽等雜質(zhì)的方法來生產(chǎn)的。把5份表1中的No.46號(hào)染料加到50份N,N-二甲基甲酰胺中。不過染料沒有溶解。處于分散狀態(tài)的染料通過過濾分離并干燥。染料的分析值列在表10中。從結(jié)果可以看出,無機(jī)鹽諸如NaCl等的含量并沒有降低,進(jìn)一步,像用于生產(chǎn)這種染料的原料和生產(chǎn)過程中形成的中間體和副產(chǎn)物等這類雜質(zhì)也沒有降低。這樣,這種染料不能像本發(fā)明的簡(jiǎn)單方法那樣生產(chǎn)出來。
表10
此外,用別的有機(jī)溶劑進(jìn)行了溶解試驗(yàn)。然而,這種染料也像在N,N-二甲基甲酰胺中那樣不能溶解。這是因?yàn)檫@種染料具有這樣的性質(zhì),即它在水中具有高溶解度但在有機(jī)溶劑中都幾乎沒有溶解性。這樣,通過把染料溶解在一種有機(jī)溶劑中以除去無機(jī)鹽類這樣一種一般方法不可能用于這里的染料生產(chǎn)中。比較實(shí)例2<應(yīng)用一種有機(jī)溶劑生產(chǎn)染料>
把5份式(d)代表的染料加到50份N,N-二甲基甲酰胺中并在其中溶解。過濾除去不溶的物質(zhì),濾液干燥。結(jié)果,用這種有機(jī)溶劑可獲得2份提純的染料。這種染料的分析值列在表11中。結(jié)果顯示無機(jī)鹽諸如NaCl等的含量降低了。
表11
用5份像上述那樣提純過的式(d)染料,按實(shí)施例1中所述的方法生產(chǎn)墨汁,并對(duì)它的性質(zhì)進(jìn)行評(píng)估。與本發(fā)明的水基墨汁相比,結(jié)果極壞,即(A)圖像的評(píng)估;○,(B)耐濕性的評(píng)估;×,(C)耐光性的評(píng)估;△,(D)墨汁貯存穩(wěn)定性的評(píng)估;○,(E)打印機(jī)噴咀狀況評(píng)估;△。
工業(yè)實(shí)用性含有用本發(fā)明簡(jiǎn)單方法生產(chǎn)的染料的水基墨汁在耐光性、耐濕性和貯存穩(wěn)定性方面呈現(xiàn)出優(yōu)良性質(zhì)。當(dāng)這種墨汁用在噴墨記錄系統(tǒng)的記錄液體中時(shí),重要的是無機(jī)鹽類的含量應(yīng)減至最小并且在生產(chǎn)過程中形成的諸如中間體或副產(chǎn)物等這類雜質(zhì)也應(yīng)盡量減少。這些目的可通過本發(fā)明方法簡(jiǎn)單地和有效地達(dá)到。結(jié)果,這種水基墨汁可被提供為能消除打印機(jī)頭的堵塞、能形成高質(zhì)量圖像而沒有洇滲,并且記錄的圖像也在耐光性、耐濕性和貯存穩(wěn)定性等方面具有優(yōu)良性質(zhì)。
權(quán)利要求
1.一種用于噴墨記錄的水基墨汁,它含有色素和水溶液介質(zhì)作為主要成份,其中至少含有一種由式(A)代表的染料或它們的鹽類作為色素, 其中R1和R3彼此獨(dú)立地代表氫原子、羥基或鹵原子、R2和R4彼此獨(dú)立地代表氫原子、任選取代的烷基、任選取代的芳基或任選取代的芳烷基;A代表苯基或萘基(苯基或萘基上可被鹵原子、羥基、氨基、任選取代的烷基、烷氧基、羧基、羧酸酯基、羧酸酰胺基、磺酸基和磺酸酰胺基中的任何一種所進(jìn)一步取代);X代表一個(gè)亞烷基、亞苯基、亞二甲苯基、亞萘基、亞聯(lián)苯基、或一個(gè)被下式(2)代表的兩價(jià)連接基團(tuán) 其中Z代表-CO-、-NHCONH-、-NHCSNH-或下列式(3) 這些連接基團(tuán)可以被鹵原子、烷基、烷氧基、羥基、氨基、羧基或磺酸基所取代,并且m和n彼此獨(dú)立地代表1至4的整數(shù)。
2.權(quán)利要求1的用于噴墨記錄器的水基墨汁,其中在式(A)中的R1和R3中至少有一個(gè)是鹵原子。
3.權(quán)利要求1或2的用于噴墨記錄器的水基墨汁,其中在式(A)中X是一個(gè)任選取代的亞苯基。
4.權(quán)利要求1至3中任何一項(xiàng)的用于噴墨記錄器的水基墨汁,其中在式(A)中的A是萘基,萘基上可被鹵原子、羥基、氨基、任選取代的烷基、烷氧基、羧基、羧酸酯基、羧酸酰胺基、磺酸基和磺酸酰胺基中的任何一個(gè)所進(jìn)一步取代。
5.權(quán)利要求1的用于噴墨記錄器中的水基墨汁,其中的染料是可被下式(B)所代表的染料或它們的鹽類
6.用于噴墨記錄器的水基墨汁,其中的染料含有至少一種權(quán)利要求5中式(B)所代表的染料,以及被式(C)代表的別的染料 其中R5和R7彼此獨(dú)立地代表氫原子、任選取代的烷基、任選取代的烷氧基、氨基、烷基氨基、羥基或鹵原子,R6和R8彼此獨(dú)立地代表氫原子、任選取代的烷基、任選取代的芳基、或芳基烷基,A代表苯基或萘基,苯基或萘基上可進(jìn)一步被鹵原子、羥基、氨基、任選取代的烷基、烷氧基、羧基、羧酸酯基、羧酸酰胺基、磺酸基和磺酸酰胺基所取代,X代表一個(gè)兩價(jià)連接基團(tuán),并且m1和n1彼此獨(dú)立地代表1至4的整數(shù),和它們的鹽類。
7.一種生產(chǎn)染料的方法,其中包括把式(C)代表的染料或它的鹽溶解在水中,把水溶液的pH值調(diào)節(jié)到9或更高以除去形成的不溶物質(zhì), 其中R5和R7彼此獨(dú)立地代表氫原子、任選取代的烷基、任選取代的烷氧基、氨基、烷基氨基、羥基或鹵原子,R6和R8彼此獨(dú)立地代表氫原子、任選取代的烷基、任選取代的芳基或芳烷基,A代表苯基或萘基,苯基或萘基可進(jìn)一步被鹵原子、羥基、氨基、任選取代的烷基、烷氧基、羧基、羧酸酯基、羧酸酰胺基、磺酸基和磺酸酰胺基中的任一種所取代,X代表一個(gè)兩價(jià)連接基團(tuán),m1和n1彼此獨(dú)立地代表1至4的整數(shù)。
8.一種生產(chǎn)染料的方法,它包括在如權(quán)利要求7中所陳述的那樣,把式(C)代表的染料或它的鹽溶解在水中,形成水溶液之后,把水溶液與一種水溶性的有機(jī)溶劑相混合以使染料結(jié)晶出來。
9.一種生產(chǎn)染料的方法,它包括如權(quán)利要求7中所陳述的那樣,把式(C)代表的染料或它的鹽溶解于水中,并把該水溶液的pH值調(diào)節(jié)到9或更高以除去形成的不溶物質(zhì),再將所獲得的水溶液與一種水溶性有機(jī)溶劑混合以使這種染料結(jié)晶。
10.權(quán)利要求7至9中任何一項(xiàng)的生產(chǎn)染料的方法,其中式(C)中的X是亞烷基、亞苯基、亞二甲苯基、亞萘基、亞聯(lián)苯基、或下式(5)所代表的兩價(jià)連接基團(tuán) 其中Z代表一個(gè)氧原子、硫原子、-CO-、-NHCONH-、-NHCSNH-、-CH=CH-、或下式(6)代表的基團(tuán) 這些連接基團(tuán)可以被鹵原子、烷基、烷氧基、羥基、氨基、羧基或磺酸基所取代。
11.權(quán)利要求7至9中任一項(xiàng)的生產(chǎn)染料的方法,其中在式(C)中X是一個(gè)任選取代的亞苯基。
12.權(quán)利要求7至9中任一項(xiàng)的生產(chǎn)染料的方法,其中在式(C)中,A是一個(gè)萘基,萘基上可進(jìn)一步被鹵原子、羥基、氨基、任選取代的烷基、烷氧基、羧基、羧酸酯基、羧酸酰胺基、磺酸基、和磺酸酰胺基中的任一種所取代。
13.權(quán)利要求7至9中任一項(xiàng)的生產(chǎn)染料的方法,其中的染料是下式(B)所代表的染料 或它的鹽類。
14.為噴墨記錄器用的水基墨汁,其特征為它含有至少一種用權(quán)利要求7至13中任一項(xiàng)中的方法所生產(chǎn)的染料。
全文摘要
含有一種色素和水溶液介質(zhì)作為主要組份的水基噴墨打印墨汁,其中至少一種組份是選自具有通式(A)的染料及其鹽類,并以色素(A)被包含在墨汁內(nèi)[其中R
文檔編號(hào)C09B62/08GK1392894SQ01802791
公開日2003年1月22日 申請(qǐng)日期2001年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月17日
發(fā)明者松崎賴明, 藤井謙一, 高后修, 成瀨洋, 三澤伝美 申請(qǐng)人:三井化學(xué)株式會(huì)社