JPH1088059A - 水性染料プレパラート、インキ及び水性アルコール性塗料用又は印刷用着色剤 - Google Patents

水性染料プレパラート、インキ及び水性アルコール性塗料用又は印刷用着色剤

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JPH1088059A
JPH1088059A JP9223453A JP22345397A JPH1088059A JP H1088059 A JPH1088059 A JP H1088059A JP 9223453 A JP9223453 A JP 9223453A JP 22345397 A JP22345397 A JP 22345397A JP H1088059 A JPH1088059 A JP H1088059A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 インクジェット法用インキ又は筆記用インキ
の製造又は水性アルコール性塗料用着色料又は印刷用着
色料を製造するために使用可能な水性染料プレパラート 【解決手段】 プレパラートの重量に対して、式I: 【化1】 の染料90〜100重量%からなる染料量0.1〜15
重量%、カーボンブラック1〜40重量%及びポリエチ
レングリコール0.1〜15重量%を含有する水性染料
プレパラート。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プレパラートの重
量に対して、式I:
【0002】
【化2】
【0003】[式中、Kat+は、金属又はアンモニウムイ
オンの等価物である]の染料90〜100重量%からな
る染料量0.1〜15重量%、カーボンブラック1〜4
0重量%及びポリエチレングリコール0.1〜15重量
%を含有する新規の水性染料プレパラート、この水性染
料プレパラートを、インクジェット法用インキ又は筆記
用インキの製造又は水性アルコール性塗料用又は印刷用
着色剤を製造するために使用すること、更にそれぞれ前
記の水性染料プレパラートを含有するインキ及び水性ア
ルコール性塗料用又は印刷用着色剤に関する。
【0004】
【従来の技術】米国特許(US−A)第5431723
号明細書は、式Iの染料のプレパラート及びそれをイン
クジェット法で使用することを記載している。
【0005】インクジェット法は、自体公知である。こ
れは、筆記用流体(インキ)の滴を特殊な方法で、1つ
以上の小さなノズルから、基体、例えば紙、木材、テキ
スタイル、プラスチック又は金属上に向けることを含
む。電子制御が、個々の滴を、スクリプトキャラクター
又はグラフィックパターンに結びつけている。
【0006】米国特許(US−A)第5431723号
明細書中に記載されているインキは未だ、適用時に欠
点、特に乏しい耐水性及び耐光性を有することが判明し
ている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、有利
に、優れた適用特性、殊に改善された耐水性及び耐光性
の利点により、インクジェット法用インキ、筆記用イン
キ又は印刷用着色剤を製造するために好適な液状水性染
料プレパラートを提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】この課題は、冒頭に定義
された染料プレパラートにより達成されることが判明し
た。
【0009】前記のように、該染料量は主に、即ち、染
料量に対して90〜100重量%、有利に95〜100
重量%の式Iの染料からなる。
【0010】染料プレパラートは付加的に、染料量に対
して0〜10重量%、有利に0〜5重量%の1種以上の
シェージング染料、例えばC.I.Acid Yellow 23(1914
0)、C.I.Acid Blue 9 (42090)、C.I.Direct Red 254、
C.I.Direct Blue 86(74180)、C.I.Reactive Red 24、C.
I.Reactive Blue 49、C.I.Reactive Red 72又はテトラ
ゾ化されたフラボン酸と1−アミノ−8−ヒドロキシナ
フタレン−3,6−ジスルホン酸又は2−ヒドロキシ−
3−メチル安息香酸とのそれぞれモル比1:2での反応
生成物の染料−酸を含有する。
【0011】式I中のKat+は、カチオンの等価物であ
り、かつ金属又はアンモニウムイオンに由来する。金属
イオンは殊に、リチウム、ナトリウム、カリウム、マグ
ネシウム又はカルシウムイオンである。アンモニウムイ
オンは、置換されているか、又は置換されていないアン
モニウムカチオンである。置換されたアンモニウムカチ
オンには、例えば、モノアルキル−、ジアルキル−、ト
リアルキル−、テトラアルキル−又はベンジルトリアル
キル−アンモニウムカチオン又は窒素5員−又は6員−
飽和複素環から誘導されるカチオン、例えば、ピロリジ
ニウム、ピペリジニウム、モルホリニウム又はピペラジ
ニウムカチオン又はそのN−モノアルキル−又はN,N
−ジアルキル置換された生成物を含む。この場合、アル
キルは、一般的にヒドロキシルモノ置換又は二置換及び
/又はエーテル官能性の酸素原子1〜3個、有利に1又
は2個による中断を伴うか、又は伴わない直鎖又は分枝
鎖のC1〜C20−アルキルを意味する。
【0012】トリエタノールアンモニウム、リチウム、
ナトリウム又はカリウムイオンを特に挙げることがで
き、それらの中で殊に、リチウム又はナトリウムイオン
及び殊に、トリエタノールアンモニウムイオンが重要で
ある。
【0013】染料プレパラートは、プレパラートの重量
に対して、0.1〜15重量%、有利に0.1〜8重量
%、殊に0.8〜6重量%の染料を含有する。
【0014】本発明の染料プレパラートのその他の成分
は、カーボンブラックである。顔料品質のカーボンブラ
ックを使用するのが有利である。カーボンブラック粒子
の粒度は通常、13〜100nmの範囲である。このよ
うな生成物は、市場で入手することができ、かつ例え
ば、C.I.Pigment Black 7.として公知である。市販品の
特別な例は、Printex 95、Printex 90、Printex 85、Pr
intex 80、Printex 75、Printex 45、Printex 40、Prin
tex P、Printex 60、Printex 300、Printex 30、Printe
x 35、Printex 25、Printex 200、Printex A、Printex
G、Printex L6、Printex L、Spezialschwarz 4、Spezia
lschwarz 5、Spezialschwarz 6、Spezialschwarz 100又
はFW 200(全てDegussa製)、#2600、#2300、#990、#98
0、#960、#950、#900、#850、#650、#95、MCF-88、#5
5、#52、#47、#45、#45L、#44、#40、#33又は#32(Mitsu
bishi Chemicals製)、Raven 850、Raven 450、Raven 4
60又はRaven 890(Columbian Carbon製)又はRegal 330
R、Regal 415R、Regal 250R、Regal 950R、Monarch 80
0、 Monarch 880、Monarch 900、Monarch 460、Monarch
280又はMonarch 120(Cabot製)である。
【0015】超微粒の、容易に分散するカーボンブラッ
ク、例えばPrintex A、Spezialschwarz 4、Spezialschw
arz 5、Spezialschwarz 6、FW 200、#2600、#850又はMo
narch 900を使用するのが、有利である。
【0016】特に有利な染料プレパラートは、Spezials
chwarz 4、Spezialschwarz 5、Spezialschwarz 6又はFW
200を含有する。
【0017】染料プレパラートは、プレパラートの重量
に対して1〜40重量%、有利に5〜40重量%、殊に
5〜25重量%のカーボンブラックを含有する。
【0018】本発明の染料プレパラートのその他の成分
は、ポリエチレングリコールである。本発明の目的のた
めのポリエチレングリコールには、エトキシル化され、
かつ/又はプロポキシル化されたエチレンジアミンも含
まれる。
【0019】平均分子量(質量平均)300〜900
0、有利に1000〜6000、殊に2000〜400
0を有するポリエチレングリコールが有利である。
【0020】染料プレパラートは、プレパラートの重量
に対して0.1〜15重量%、有利に0.1〜6重量
%、殊に0.8〜5重量%のポリエチレングリコールを
含有する。
【0021】本発明の染料プレパラートのその他の成分
は例えば、平均分子量(質量平均)400〜1000、
有利に500〜700、殊に約600を有するポリプロ
ピレングリコールであってよい。本発明の染料プレパラ
ートが、プロピレングリコールを含有する場合には、プ
ロピレングリコール含有率は通常、プレパラートの重量
に対して0.1〜15重量%の範囲、有利に0.1〜6
重量%の範囲である。
【0022】本発明の染料プレパラートは本質的には、
外来塩を含有すべきでない。このことは、本発明の目的
に関して、これらが付加的に、少量の、例えばプレパラ
ートの重量に対して、0〜10重量%、有利に0〜5重
量%、殊にほぼ0重量%の外来塩を含有しうることを意
味している。
【0023】ここに記載の外来塩とは一般に、式Iの染
料の合成(アゾカップリング)の過程で生ずる塩、例え
ば塩化ナトリウム、塩化カリウム、硫酸ナトリウム又は
硫酸カリウムのことである。
【0024】100重量%までの残りは通常、本発明の
染料プレパラート中の水である。
【0025】カーボンブラック:染料の重量比が、6:
1よりも低くない水性染料プレパラートを使用すると、
特に良好な結果が得られる。
【0026】特に有利な水性染料プレパラートは、プレ
パラートの重量に対して、染料1〜5重量%、カーボン
ブラック5〜25重量%及びポリエチレングリコール1
〜5重量%を含有する。
【0027】加えて、個々のパラメーターが、前記の有
利なパラメータの組み合わせから選択されている水性染
料プレパラートが重要である。
【0028】本発明の水性染料プレパラートは有利に、
インクジェット法用のインキ、又は筆記用インキ又は水
性アルコール性塗料用又は印刷用着色剤の製造のために
使用することができる。
【0029】このようなインキは、本発明の水性染料プ
レパラートを、水で、又は水及び水と混合可能な有機溶
剤の混合物で希釈すると得られる。
【0030】適当な水と混合可能な有機溶剤の例は、C
1〜C4−アルカノール、例えばメタノール、エタノー
ル、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イ
ソブタノール、s−ブタノール又はt−ブタノール、カ
ルボキサミド、例えばN,N−ジメチルホルムアミド又
はN,N−ジメチルアセトアミド、ラクタム、例えばε
−カプロラクタム、2−ピロリジノン又はN−メチル−
2−ピロリジノン、尿素、環式尿素、例えば1,3−ジ
メチル−2−イミダゾリジノン又は1,3−ジメチル−
2−ヘキサヒドロピリミドン、ケトン又はケトアルコー
ル、例えばアセトン、メチルエチルケトン又は2−メチ
ル−2−ヒドロキシ−4−ペンタノン、エーテル、例え
ばテトラヒドロフラン又はジオキサン、C2〜C6−アル
キレン単位を有するモノ−、オリゴ−又はポリアルキレ
ングリコール又はチオグリコール、例えばエチレングリ
コール、1,2−又は1,3−プロピレングリコール、
1,2−又は1,4−ブチレングリコール、1,6−ヘ
キサンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレン
グリコール、ジプロピレングリコール、チオジグリコー
ル、ポリエチレングリコール又はポリプロピレングリコ
ール、その他のポリオール、例えばグリセロール又は
1,2,6−ヘキサントリオール、多価アルコールのC
1〜C4−アルキルエーテル、例えばエチレングリコール
モノメチル又はモノエチルエーテル、ジエチレングリコ
ールモノメチル又はモノエチルエーテル又はトリエチレ
ングリコールモノメチル又はモノエチルエーテル、γ−
ブチロラクトン又はジメチルスルホキシドである。
【0031】有利な水と混合する有機溶剤の例は、2−
ピロリジノン、N−メチル−2−ピロリジノン、C2
6−アルキレン単位を有するモノ−、ジ−又はトリア
ルキレングリコール、殊にモノ−、ジ−又はトリエチレ
ングリコール又はジプロピレングリコール又はジメチル
スルホキシドである。N−メチル−2−ピロリジノン、
ジエチレングリコール又はジメチルスルホキシドが、特
に重要である。
【0032】本発明の染料プレパラートをC1〜C4−ア
ルカノールで、更に水を加えて、又は加えずに希釈し
て、かつ場合により市場で入手可能なバインダーと混合
すると、水性アルコール性塗料用又は印刷用着色剤が得
られる。
【0033】本発明のインキ又は塗料用又は印刷用着色
剤は通常、インキ又は着色剤の重量に対して、2〜50
重量%、有利に15〜30重量%の本発明の染料プレパ
ラートを含有する。
【0034】更に、本発明のインキ又は塗料用又は印刷
用着色剤は通常、インキ又は着色剤の重量に対して、7
5〜98重量%、有利に80〜94.9重量%、殊に8
6〜93重量%の水を含有する。
【0035】本発明のインキは、インキの重量に対し
て、0〜30重量%、有利に5〜15重量%の水と混合
可能な有機溶剤1種以上を含有する。
【0036】本発明の塗料用又は印刷用着色剤は通常、
着色剤の重量に対して、1〜70重量%、有利に10
〜30重量%のC1〜C4−アルカノールを含有する。
【0037】本発明のインキ又は塗料用又は印刷用着色
剤のその他の可能な成分は例えば、助剤、例えばアニオ
ン性、カチオン性又は非イオン性界面活性剤、導電塩、
殺カビ剤、殺菌剤、腐食抑制剤又は香料である。これら
の成分の割合は通常、インキ又は着色剤の重量に対し
て、0〜10重量%の範囲、有利に0〜5重量%の範囲
である。
【0038】本発明のインキ又は塗料用又は印刷用着色
剤は、使用の際の高い耐水性及び耐光性において際立っ
ている。
【0039】本発明の染料プレパラートは同様に、筆記
用具中のマーカー液として、水性液体トナーとして、又
は被覆剤、例えば木材着色剤、インキリボン着色剤、ス
タンプパッドインキ又はボールペンペーストのためのベ
ース材料として使用することができる。これらは、パル
プ着色紙(pulp-coloring paper)に使用することもでき
る。
【0040】
【実施例】次の例で、本発明のプレパラート及びその使
用を詳説する。部は、重量部である。
【0041】例1 a)粒度25nmのガスカーボンブラック100g、式
Iの染料のトリエタノールアミン塩10g及び水380
mlを、1L撹拌用金属製ビーカー中で約5分間混合
し、次いで、分散装置(Dispermat SL 603)中に移し
た。この分散装置に、ガラスビーズ(直径1mm)10
0mlを装填した。ミリング能(milling power)を70
%に、ポンプ能を30%に調節した。この条件下で、混
合物を、10分間処理した。
【0042】その後、平均分子量4000のポリエチレ
ングリコール10gを添加し、かつその混合物を、分散
装置中で4時間、前記の条件下に充分分散させた。次い
で、この懸濁液を、メッシュサイズ46μmの篩いを介
して排出させた。プレパラート中の式Iの染料の濃度
は、2重量%であり、カーボンブラックのそれは、20
%であった。
【0043】b)インクジェットインキを製造するため
に、a)に記載のプレパラート25部、N−メチルピロ
リドン(NMP)10部及び水65部を、よく混合し
た。pHを、トリエタノールアミンを用いて7.5に調
節し、次いで、インキ処方物を、1μmテフロンフィル
ターカートリッジを介して吸引濾別し、その後、減圧下
に蒸発除去した(devolatilized)。このすぐに使用可能
なインキを、市販のインクジェットカートリッジに移し
(HP 51626 A、Hewlett-Packard製)、その後、市販の
インクジェットプリンタ(Deskjet 500C、Hewlett-Packa
rd製)で、市販のXerox 4024普通紙上で試験した。
【0044】得られた印刷物を、光学濃度、耐水性、耐
光性、耐マーカー性(marker fastness)及び耐摩耗性に
関して試験した。印刷物の外観を、視覚的に評価した。
【0045】光学濃度(OD)を、Gretag(model 169)
製測定装置を使用して、2種の紙の上に印刷されたソリ
ッドエリアで測定した。
【0046】耐水性を、ソリッドエリアを伴う印刷され
た普通紙を水の入ったビーカー中に5分間、液体を10
0rpmで撹拌しながら浸けることにより測定した。そ
の後、この紙を水から出し、乾燥させ、かつODを再び
測定した。処理前のODと水処理後のODとの間の差
が、耐水性の尺度である。ΔODが、小さいほど、耐水
性は良い。
【0047】耐光性を、キセノン灯(100W)で黒色
ソリッドエリアを48時間照射することにより試験し
た。
【0048】耐マーカー性を、マーカーペンで、印刷物
の線にハイライトを与えることで試験した。印刷物のに
じみが少ないほど、耐マーカー性は良好である。
【0049】コゲーション(cogation)試験を、市場で入
手可能なカートリッジ(51626、Hewlett-Packard製)の全
てのノズルにインクジェット滴を排出するために、10
0万パルスを10回発することにより実施した。充分な
コゲーション試験性能には、排出されたインクの量が、
全ての測定の後に一定であることが求められる;もしそ
うでなければ、この安定性試験は、インキの印刷挙動に
おける変化を示す。
【0050】印刷物の外観を視覚的に、ソリッドエリア
の均質性、線の鮮明さ、色品質及び紙を通してのインキ
の滲み通りの評価基準により評価した。
【0051】例2(比較) a) 例1で使用されたガスカーボンブラック100
g、水390ml及び平均分子量4000のポリエチレ
ングリコール10gを、1L撹拌用金属製ビーカー中で
約5分間混合した。高い粘度の物質が得られた。
【0052】b) この物質25部を、NMP10部及
び水65部で希釈し、かつカーボンブラック含有率5%
のこのインキ処方物を、例1に記載の分散装置中で、そ
こに記載の条件下に処理した。次いで、このインキを、
メッシュサイズ46μmを有する篩いを介して取り出し
た。この比較インキは、式Iの染料を含有しない。カー
ボンブラックの濃度は、例1と同様に5重量%であっ
た。このインキは全く不安定であり、かつ凝集性であ
る。インクジェット印刷は不可能である。
【0053】例3(比較) a) 例1で使用した染料10gを、水490g中に溶
かし、かつトリエタノールアミンを用いてpH7.5に
調節した。
【0054】b)この処方物25部を、NMP10部及
び水65部で、例1と同様に希釈した。溶液をインクジ
ェットカートリッジに施与し、かつ試験した。この工程
の両方を、例1中の記載と同様に実施した。
【0055】例1〜3の試験結果を、第1表に示す。
【0056】
【表1】
【0057】例4 a)粒度25nmのファーネスカーボンブラック100
g、フラボン酸のテトラゾ化及び1−アミノ−8−ヒド
ロキシナフタレン−3,6−ジスルホン酸、2−アミノ
−8−ヒドロキシナフタレン−6−スルホン酸及び2−
ヒドロキシ−3−メチル−安息香酸の混合物とのカップ
リングにより得られるジスアゾ染料混合物10g及び水
380gを、1L撹拌用金属製ビーカー中で約5分間混
合し、次いで、例1に記載の分散装置中に移し、かつそ
の中で、そこに記載の条件下に10分間処理した。その
後、平均分子量4000のポリエチレングリコール10
gを添加し、かつこの混合物を、前記の特定の条件下に
4時間、充分に分散させた。次いで、この懸濁液をメッ
シュサイズ46μmの篩を介して取り出した。染料混合
物の濃度は、2%であった。
【0058】b) インクジェットインキを製造するた
めに、前記の処方物25部、NMP10部及び水65部
を、充分に混合した。pHを、トリエタノールアミンを
用いて7.5に調節し、次いでこのインキ処方物を、1
μmテフロンフィルターカートリッジを介して吸引濾過
し、その後、減圧下に蒸発除去した。次いで、このすぐ
に使えるインキを、インクジェットカートリッジに移
し、かつ例1の記載と同様に試験した。
【0059】例5 a)例1で使用した染料10g(但し、リチウム塩の形
で)を、平均分子量7500を有する、エトキシル化さ
れ、次いでプロポキシル化されたエチレンジアミン8重
量%を含有する36重量%濃度の水性カーボンブラック
処方物56g中に撹拌導入した。その後、水34mlを
添加し、次いで混合物を例1に記載の分散装置中で、4
時間処理した。
【0060】b) インクジェットインキを製造するた
めに、前記の処方物25部、NMP10部及び水65部
を充分に混合した。pHを、1重量%濃度の水酸化リチ
ウム水溶液で7.5に調節し、次いでこのインキ処方物
を、1μmテフロンフィルターカートリッジを介して吸
引濾過し、その後、減圧下に蒸発除去した。次いで、こ
のすぐに使用できるインキを、例1の記載と同様に試験
した。
【0061】例6 a)例1で使用された染料10g(但し、リチウム塩の
形で)及び例1中で使用されたポリエチレングリコール
10gを、平均分子量7500を有する、エトキシル化
され、次いでプロポキシル化されたエチレンジアミン8
重量%を含有する36重量%濃度の水性カーボンブラッ
ク処方物56g中に撹拌導入した。その後、水324m
lを添加し、次いでこの混合物を、例1中に記載の分散
装置中で4時間処理した。
【0062】b) インクジェットインキを製造するた
めに、前記の処方物25部、NMP10部及び水65部
を充分に混合した。pHを、1重量%濃度の水酸化リチ
ウム水溶液で7.5に調節し、次いでこのインキ処方物
を、1μmテフロンフィルターカートリッジを介して吸
引濾過し、その後、減圧下に蒸発除去した。次いで、こ
のすぐに使用できるインキを、例1の記載と同様に試験
した。
【0063】例4〜6の試験結果を、下記第2表中に示
す。
【0064】
【表2】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C09D 11/16 C09D 11/16 171/02 171/02 (72)発明者 エルヴィン ツェヒ ドイツ連邦共和国 ビプリス ネリィ−ザ クス−ヴェーク 10 (72)発明者 ヴァルター クルツ ドイツ連邦共和国 バート デュルクハイ ム ゾンヴェントシュトラーセ 73 (72)発明者 カリン ハイドルン ベック ドイツ連邦共和国 ルートヴィヒスハーフ ェンダッケンハイマー シュトラーセ 3 (72)発明者 ダグ アール キャムベル アメリカ合衆国 ニューヨーク ウエスト サンドレイク オリオーレ アヴェニュ ー 78 (72)発明者 ヘルムート ベライレ ドイツ連邦共和国 ルートヴィヒスハーフ ェンクラニッヒシュトラーセ 14 (72)発明者 ホルスト ベルデ ドイツ連邦共和国 ルートヴィヒスハーフ ェンドゥプリナー シュトラーセ 21

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水性染料プレパラートにおいて、プレパ
    ラートの重量に対して、式I: 【化1】 [式中、Kat+は、金属又はアンモニウムイオンの等価物
    である]の染料90〜100重量%からなる染料量0.
    1〜15重量%、カーボンブラック1〜40重量%及び
    ポリエチレングリコール0.1〜15重量%を含有する
    水性染料プレパラート。
  2. 【請求項2】 平均分子量300〜9000を有するポ
    リエチレングリコールを含有する、請求項1に記載の水
    性染料プレパラート。
  3. 【請求項3】 プレパラートの重量に対して、染料0.
    1〜8重量%を含有する、請求項1に記載の水性染料プ
    レパラート。
  4. 【請求項4】 プレパラートの重量に対して、カーボン
    ブラック5〜40重量%を含有する、請求項1に記載の
    水性染料プレパラート。
  5. 【請求項5】 プレパラートの重量に対して、ポリエチ
    レングリコール0.1〜6重量%を含有する、請求項1
    に記載の水性染料プレパラート。
  6. 【請求項6】 請求項1に記載の水性染料プレパラー
    ト、水又は水及び水と混合可能な有機溶剤の混合物を含
    有する、インキ。
  7. 【請求項7】 請求項1に記載の水性染料プレパラー
    ト、水及び少なくとも1種のC1〜C4−アルカノールを
    含有する、水性アルコール性塗料用又は印刷用着色剤。
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