DE10133051A1 - Wasserbasierende Farbmittelpräparationen für den Ink-Jet-Druck - Google Patents

Wasserbasierende Farbmittelpräparationen für den Ink-Jet-Druck

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Abstract

Die Erfindung betrifft Farbmittelpräparation, bestehend im wesentlichen aus DOLLAR A A) 0,1 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 30 Gew.-%, mindestens eines Farbmittels aus der Gruppe der organischen Pigmente, anorganischen Pigmente und organischen Farbstoffe, DOLLAR A B) 0,01 bis 80 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 50 Gew.-% mindestens eines wasserlöslichen Dispergierhilfsmittels auf Basis eines säuregruppenfreien Block-Polymethacrylsäureester-Block-Polyethylenoxid-Copolymeren, DOLLAR A C) 0 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 15 Gew.-% mindestens eines organischen Lösemittels, DOLLAR A D) 0 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 5 Gew.-%, weiterer üblicher Zusatzstoffe, DOLLAR A E) 10 bis 90 Gew.-%, vorzugsweise 20 bis 60 Gew.-% Wasser, DOLLAR A jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Farbmittelpräparation (100 Gew.-%) sowie ihre Verwendung in Drucktinten, insbesondere Ink-Jet-Tinten.

Description

  • Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind wasserbasierende Farbmitteldispersionen, ein Verfahren zu deren Herstellung, deren Verwendung als Aufzeichnungsflüssigkeiten, insbesondere für das Tintenstrahl- bzw. Ink-Jet- Druckverfahren, sowie deren Verwendung in elektrophotographischen Tonern, insbesondere Polymerisationstonern, in Pulverlacken und in Farbfiltern.
  • Das Ink-Jet-Druckverfahren ist, wie z. B. die Elektrophotographie (Laserdrucker und Kopierer), ein berührungsloses Druckverfahren (non impact printing process) und hat durch die zunehmende Verwendung von Computern vor allem im sogenannten SOHO-Bereich (small office, home office) im Verlauf der letzten Jahre immer mehr an Bedeutung gewonnen.
  • Im Ink-Jet-Druck unterscheidet man zwischen den sogenannten kontinuierlichen Druckverfahren und den Drop-on-Demand-Verfahren, wobei bei den letzteren Verfahren die Tintentropfen durch ein computergesteuertes elektrisches Signal erzeugt werden. Grundsätzlich lassen sich zwei Arten von Drop-on-Demand-Ink-Jet- Verfahren unterscheiden, der sogenannte thermische Ink-Jet-Druck, auch als Bubble-Jet bezeichnet, und der piezoelektrische Ink-Jet-Druck. Während beim thermischen Ink-Jet-Druck die Druckwelle, die zum Herausschießen eines Tintentropfens aus einer Düse des Druckkopfes führt, durch den Eintrag thermischer Energie über ein Heizelement erzeugt wird, verwendet der Piezo-Ink-Jet-Druck die spontane Formänderung eines Piezokristalls bei Anlegen eines Spannungssignals, um die benötigte Druckwelle zu erzeugen. Sowohl der piezoelektrische als auch der thermische Ink-Jet-Druck zeichnen sich durch einen hohen technischen Standard für die Herstellung von Farbabbildungen mit hoher optischer Qualität bis hin zur Fotoqualität aus und sind auch für Großformatdrucke mit hoher Druckgeschwindigkeit geeignet.
  • Bis heute werden für den thermischen und den piezoelektrischen Ink-Jet-Druck Tinten verwendet, die auf Lösungen wasserlöslicher Farbstoffe basieren, weshalb die Ausdrucke zwar eine hohe Brillanz und optische Dichte, jedoch eine nur ungenügende Lichtechtheit und mangelnde Wasserfestigkeit aufweisen. Die genannten Nachteile der farbstoffbasierenden Ink-Jet-Tinten können mit Hilfe von Spezialpapieren nur teilweise überwunden werden. Eine Möglichkeit, die genannten Nachteile der farbstoffbasierenden Tinten zu überwinden, besteht darin, pigmentierte Tinten zu verwenden.
  • An pigmentierte Tinten für den Tintenstrahldruck werden eine Reihe von Anforderungen gestellt: Sie müssen zum Drucken eine geeignete Viskosität und Oberflächenspannung aufweisen, sie müssen lagerstabil sein, d. h. sie sollen nicht koagulieren und das dispergierte Pigment soll sich nicht absetzen, sie dürfen nicht zu einer Verstopfung der Druckerdüsen führen, was insbesondere bei den Pigmentpartikel enthaltenden Tinten problematisch sein kann, und sie sollen umweltfreundlich sein, d. h. weitgehend auf Wasser basieren und möglichst niedrige Konzentrationen an organischen Lösemitteln enthalten. Auch an die Reinheit der Präparationen werden hohe Anforderungen gestellt, da zu hohe Konzentrationen anorganischer oder organischer Salze und Ionen, insbesondere von Chloridionen, zur Korrosion und damit zur frühzeitigen Zerstörung der Druckköpfe oder im Falle von Bubble-Jet-Druckern zu schädlichen Ablagerungen auf den Heizelementen führen.
  • Hohe Anforderungen werden insbesondere an die Farbstärke, den Farbton, die Brillanz, Transparenz und Echtheitseigenschaften, wie beispielsweise Lichtechtheit, Wasserechtheit und Reibeechtheit der Pigmente und Ausdrucke gestellt. Eine hohe Lichtechtheit ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn mit Hilfe des Ink-Jet- Verfahrens Drucke mit photographischer Qualität oder für den Außenbereich hergestellt werden sollen.
  • Die Feinteiligkeit der Pigmentpräparationen ist eine Grundvoraussetzung für deren Anwendung im Ink-Jet-Druck, denn um die Düsen nicht zu verstopfen, sollte die mittlere Partikelgröße der Pigmentteilchen einen Wert von 200 nm nicht überschreiten und die Teilchengrößenverteilung sehr eng sein, so dass auch die maximale Teilchengröße einen Wert von 500 nm nicht überschreitet. Neben der Feinteiligkeit ist vor allem die Flockulationsbeständigkeit ein sehr wichtiges Qualitätskriterium einer Ink-Jet-Präparation, weshalb durch geeignete Additive ein Kristallwachstum oder eine Agglomeration der Pigmentpartikel wirksam verhindert werden muss. Dies geschieht meist durch bestimmte Dispergierhilfsmittel. Eng verbunden mit der Flockulationsbeständigkeit ist die Lagerstabilität der Pigmentdispersionen, denn während längerer Lagerung, auch bei relativ zur Raumtemperatur erhöhten oder erniedrigten Temperaturen, dürfen die Pigmentteilchen nicht agglomerieren. Während des Druckens kommt es zu extremen thermischen und mechanischen Belastungen der pigmentierten Tinten; auch unter diesen Umständen muss das Dispergierhilfsmittel die Stabilität der Pigmentdispersion gewährleisten. Beim sogenannten thermischen Ink-Jet- Druckverfahren treten kurz andauernde Temperatursprünge von bis zu 500°C auf Auch unter diesen Bedingungen darf es weder zu einer Flokkulation oder Sedimentation des Pigments auf die Heizelemente des Druckers kommen (in der englischsprachigen Literatur als "cogation" bezeichnet) noch zu einem Verstopfen der Druckerdüsen (in der englischsprachigen Literatur als "nozzle clogging" bezeichnet). Beim Druck wird die pigmentierte Tinte durch eine enge Düse geschleudert; hier treten extrem hohe Scherspannungen auf, die zu keiner Abscherung des Dispergierhilfsmittels von der Pigmentoberfläche führen dürfen.
  • Somit kommt dem verwendeten Dispergierhilfsmittel eine entscheidende Bedeutung zu, weil es nicht nur die physikalischen Eigenschaften, wie z. B. Oberflächenspannung und Viskosität der Dispersionen bestimmt, sondern auch für die Stabilität der Tinten gegenüber der Flockulation während der Lagerung und der Zersetzung während des Druckprozesses sorgen muss.
  • Bislang bekannte pigmentierte Präparationen für den Ink-Jet-Druck erfüllen oftmals nicht die von den Druckerherstellern gestellten Anforderungen, weil sie Defizite in der Feinverteilung, sowie der Temperatur- und Lagerstabilität aufweisen. Insbesondere die Stabilitätsprobleme pigmentierter Ink-Jet-Tinten sind eng verknüpft mit einer ausreichenden Stabilisierung der Pigmentpartikel in den wässrigorganischen Lösungen.
  • In der EP-0 979 844 werden Pigmentdispergatoren auf Basis von Block- Polymethacrylsäureester-Block-Polyalkylenoxid-Copolymeren mit terminaler Carbonsäurefunktion beschrieben. Bei diesen Dispergiermitteln besteht jedoch das Problem, dass sich bei längerer Lagerung Niederschläge bilden und so die Stabilität der Dispersionen beeinträchtigt wird.
  • Es bestand daher die Aufgabe, Farbmittelpräparationen bereitzustellen, die leicht dispergierbar sind, gute Lagerstabilität aufweisen und insbesondere gute Druckeigenschaften im Ink-Jet-Druckverfahren aufweisen.
  • Überraschenderweise konnte die Aufgabe durch Verwendung wasserlöslicher Dispergierhilfsmittel auf Basis von säuregruppenfreien Block-Polymethacrylsäureester-Block-Polyethylenoxid-Copolymeren gelöst werden. Mit diesen Dispergierhilfsmitteln können wässrige Farbmittelkonzentrate hergestellt werden, welche die oben genannten Anforderungen des Ink-Jet-Drucks in hohem Maße erfüllen.
  • Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind Farbmittelpräparationen, bestehend im wesentlichen aus
    • A) 0,1 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 30 Gew.-%, mindestens eines Farbmittels aus der Gruppe der organischen Pigmente, anorganischen Pigmente und organischen Farbstoffe,
    • B) 0,01 bis 80 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 50 Gew.-% mindestens eines wasserlöslichen Dispergierhilfsmittels auf Basis eines säuregruppenfreien Block-Polymethacrylsäureester-Block-Polyethylenoxid-Copolymeren,
    • C) 0 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 15 Gew.-% mindestens eines organischen Lösemittels,
    • D) 0 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 5 Gew.-%, weiterer üblicher Zusatzstoffe,
    • E) 10 bis 90 Gew.-%, vorzugsweise 20 bis 60 Gew.-% Wasser,
    jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Farbmittelpräparation (100 Gew.-%).
  • Das relative Verhältnis der mittleren Kettenlänge des hydrophoben Methacrylsäureester-Blocks und des hydrophilen Polyethylenoxid-Blocks liegt vorzugsweise zwischen 1 : 10 und 10 : 1, besonders bevorzugt 1 : 1 bis 1 : 5, insbesondere 1 : 1 bis 1 : 3, bezogen auf die molaren Anteile des Methacrylsäureesters und des Ethylenoxids.
  • Die Komponente (A) ist ein feinteiliges organisches oder anorganisches Pigment und/oder ein organischer Farbstoff oder ein Gemisch verschiedener organischer und/oder anorganischer Pigmente und/oder organischer Farbstoffe. Dabei können die Pigmente sowohl in Form trockener Pulver als auch wasserfeuchter Presskuchen eingesetzt werden.
  • Als organische Pigmente kommen Monoazo-, Disazo-, verlackte Azo-, β-Naphtol-, Naphtol AS-, Benzimidazolon-, Disazokondensations-, Azo-Metallkomplex-Pigmente und polycyclische Pigmente wie zum Beispiel Phthalocyanin-, Chinacridon-, Perylen-, Perinon-, Thiazinindigo-, Thioindigo-, Anthanthron-, Anthrachinon-, Flavanthron-, Indanthron-, Isoviolanthron-, Pyranthron-, Dioxazin-, Chinophtalon-, Isoindolinon-, Isoindolin- und Diketopyrrolopyrrol-Pigmente oder Ruße in Betracht.
  • Als anorganische Pigmente kommen beispielsweise Titandioxide, Zinksulfide, Eisenoxide, Chromoxide, Ultramann, Nickel- oder Chromantimontitanoxide, Cobaltoxide und Bismutvanadate in Betracht.
  • Als organische Farbstoffe kommen Säurefarbstoffe, Direktfarbstoffe oder Reaktivfarbstoffe in Betracht, wobei im Falle der Reaktivfarbstoffe auch mit Nukleophilen umgesetzte Farbstoffe eingesetzt werden können.
  • Die verwendeten Pigmente sollten möglichst feinteilig sein, wobei bevorzugt 95% und besonders bevorzugt 99% der Pigmentpartikel eine Teilchengröße ≤ 500 nm besitzen. Die mittlere Teilchengröße liegt vorzugsweise bei einem Wert < 200 nm. In Abhängigkeit vom verwendeten Pigment kann sich die Morphologie der Pigmentteilchen sehr stark unterscheiden, und dementsprechend kann auch das Viskositätsverhalten der Pigmentpräparationen, in Abhängigkeit von der Teilchenform, sehr unterschiedlich sein. Um ein günstiges Viskositätsverhalten der Präparationen zu erhalten, sollten die Teilchen bevorzugt eine würfelförmige oder kugelförmige Gestalt besitzen.
  • Als Auswahl besonders bevorzugter organischer Pigmente sind dabei Rußpigmente, wie z. B. Gas- oder Furnaceruße; Monoazo-, Disazo- und Benzimidazolonpigmente, insbesondere die Colour Index Pigmente Pigment Yellow 17, Pigment Yellow 74, Pigment Yellow 83, Pigment Yellow 97, Pigment Yellow 120, Pigment Yellow 128, Pigment Yellow 139, Pigment Yellow 151, Pigment Yellow 155, Pigment Yellow 180, Pigment Yellow 213, Pigment Red 57 : 1, Pigment Red 146, Pigment Red 176, Pigment Red 184, Pigment Red 185 oder Pigment Red 269; Phthalocyaninpigmente, insbesondere die Colour Index Pigmente Pigment Blue 15, Pigment Blue 15 : 3 oder Pigment Blue 15 : 4 und Chinacridonpigmente, insbesondere die Colour Index Pigmente Pigment Red 122 oder Pigment Violet 19 zu nennen.
  • Als Auswahl besonders bevorzugter organischer Farbstoffe sind dabei die Colour Index Farbstoffe Acid Yellow 17, Acid Yellow 23, Direct Yellow 86, Direct Yellow 98, Direct Yellow 132, Reactive Yellow 37, Acid Red 52, Acid Red 289, Reactive Red 23, Reactive Red 180, Acid Blue 9 und Direct Blue 199 zu nennen.
  • Als Komponente (B) kommen bevorzugt Verbindungen der Formel (I) in Betracht


    wobei
    R1 für den Rest eines Kettenreglers oder Initiators steht, der frei von aktiven Wasserstoffatomen ist,
    R2 für gleiche oder verschiedene C1-C22-Alkylreste oder für substituierte oder unsubstituierte (C6-C14)-Arylreste steht,
    X Sauerstoff oder NH ist,
    m einen Wert von 1 bis 200 hat,
    n einen Wert von 1 bis 200 hat,
    wobei das Verhältnis von m : n zwischen 1 : 10 und 10 : 1 liegt, bevorzugt 1 : 1 bis 1 : 5;
    R3 für H, einen C1-C22-Alkylrest oder einen substituierten oder unsubstituierten (C6-C14-Arylrest steht.
  • Als Substituenten für die genannten (C6-C14)-Arylreste seien beispielsweise C1-C4- Alkyl, C1-C4-Alkoxy, F, Cl, Br, NH2, NH(C1-C4-Alkyl), N(C1-C4-Alkyl)2, CONH2, CONH(C1-C4-Alkyl), CON(C1-C4-Alkyl)2, COO(C1-C4-Alkyl) und OH genannt.
  • Von den polymeren Dispergierhilfsmitteln der Formel (I) sind die wasserlöslichen Verbindungen der Formel (II) besonders bevorzugt:


    worin R1, R2, R3, X, m und n die vorstehenden Bedeutungen haben.
  • Als Kettenregler R1 kommen beispielsweise Mercaptane, Chloroform, Isopropylbenzol oder Isopropanol in Betracht. Bevorzugt sind C12-C18-Alkylmercapto- Reste, z. B. n-Dodecylmercapto, t-Dodecylmercapto und Tetradecylmercapto.
    R2 ist vorzugsweise C1-C12-Alkyl oder Phenyl.
    R3 ist vorzugsweise Wasserstoff oder C1-C12-Alkyl.
    m ist vorzugsweise 1 bis 50.
    n ist vorzugsweise 1 bis 100,
    wobei das Verhältnis von m : n wie vorstehend beschrieben ist.
  • Von den polymeren Dispergierhilfsmitteln sind die wasserlöslichen Verbindungen der Formel (III) ganz besonders bevorzugt:


    wobei
    R1 die vorstehende Bedeutung hat,
    R2 für C1-C4-Alkyl steht,
    m einen Wert von 1 bis 50 hat, vorzugsweise 1 bis 20,
    n einen Wert von 1 bis 100 hat,
    wobei das Verhältnis von m : n wie vorstehend beschrieben ist.
  • Die HLB-Werte der erfindungsgemäß eingesetzten Blockcopolymere liegen dabei vorzugsweise in einem Bereich zwischen 10 und 20, und die Oberflächenspannung von wässrigen Lösungen (Konzentration: 1 g/l,) der besagten Blockcopolymere in einem Bereich von 30 bis 60 mN/m.
  • Die Synthese der erfindungsgemäß verwendeten Dispergierhilfsmittel ist literaturbekannt und kann zum Beispiel durch anionische Polymerisation von Alkylmethacrylat und Ethylenoxid mittels Organolithiuminitiatoren erfolgen. Diese Synthesemethode stellt hohe Anforderungen an die Reinheit der Reaktanden und eventueller Lösungsmittel und erfordert meist sehr niedrige Reaktionstemperaturen (um -78°C).
  • Eine präparativ einfachere Möglichkeit, die Block-Polymethacrylsäureester-Block- Polyethylenoxid-Copolymere herzustellen, ist in EP-A-0 613 910 beschrieben. Durch radikalische Polymerisation in Gegenwart eines Kettenübertragungsreagenzes werden die Methacrylsäurealkylestermoleküle polymerisiert. Dann werden aus den Polymethacrylsäureestern in Gegenwart geeigneter Katalysatoren durch Endgruppenumesterung mit Polyethylenoxid (die Verwendung solcher dihydroxyfunktioneller Verbindungen ist in EP-A-0 622 378 beschrieben) oder Polyethylenoxidmonoalkylethern die gewünschten Blockcopolymere hergestellt.
  • Enthält das Blockcopolymere eine endständige Hydroxylgruppe, so kann mit geeigneten Reagenzien eine endständige Alkyl- oder Arylgruppe eingeführt werden.
  • Die erfindungsgemäßen Farbmittelpräparationen können als Komponente (C) ein organisches Lösemittel oder Gemische derartiger Lösungsmittel enthalten, wobei diese Lösungsmittel gegebenenfalls eine wasserrückhaltende Wirkung besitzen. Geeignete Lösungsmittel sind beispielsweise ein- oder mehrwertige Alkohole, deren Ether und Ester, z. B. Alkanole, insbesondere mit 1 bis 4 C-Atomen, wie z. B. Methanol, Ethanol, Propanol, Isopropanol, Butanol, Isobutanol; zwei- oder dreiwertige Alkohole, insbesondere mit 2 bis 6 C-Atomen, z. B. Ethylenglykol, Propylenglykol, 1,3-Propandiol, 1,4-Butandiol, 1,5-Pentandiol, 1,6-Hexandiol, 1,2,6-Hexantriol, Glyzerin, Diethylenglykol, Dipropylenglykol, Triethylenglykol, Polyethylenglykol, Tripropylenglykol, Polypropylenglykol; niedere Alkylether von mehrwertigen Alkoholen, wie z. B. Ethylenglykolmonomethyl- oder ethyl- oder butylether, Triethylenglykolmonomethyl- oder ethylether; Ketone und Ketonalkohole, wie z. B. Aceton, Methylethylketon, Di-ethylketon, Methylisobutylketon, Methylpentylketon, Cyclopentanon, Cyclohexanon, Diacetonalkohol; Amide, wie z. B. Dimethylformamid, Dimethylacetamid und N-Methylpyrrolidon.
  • Weiterhin können die erfindungsgemäßen Farbmittelpräparationen als Komponente (D) noch weitere, insbesondere für Ink-Jet-Tinten übliche Zusatzstoffe enthalten, wie beispielsweise Konservierungsmittel, Antioxidantien, kationische, anionische, amphotere oder nichtionogene oberflächenaktive Substanzen (Tenside und Netzmittel), Entgaser/Entschäumer sowie Mittel zur Regulierung der Viskosität, z. B. Polyvinylalkohol, Cellulosederivate oder wasserlösliche natürliche oder künstliche Harze und Polymere als Filmbildner bzw. Bindemittel zur Erhöhung der Haft- und Abriebfestigkeit. Als pH-Regulatoren kommen organische oder anorganische Basen und Säuren zum Einsatz. Bevorzugte organische Basen sind Amine, wie z. B. Ethanolamin, Diethanolamin, Triethanolamin, N,N-Dimethyl-ethanolamin, Diisopropylamin, Aminomethylpropanol oder Dimethylminomethylpropanol. Bevorzugte anorganische Basen sind Natrium-, Kalium-, Lithiumhydroxid oder Ammoniak. Weitere Bestandteile können hydrotrope Verbindungen sein, wie z. B. Formamid, Harnstoff, Tetramethylharnstoff, ε-Caprolactam, Ethylenglykol, Diethylenglykol, Triethylenglykol, Polyethylenglykol, Butylglykol, Methylcellosolve, Glycerin, Zucker, N-Methylpyrrolidon, 1,3-Diethyl-2-imidazolidinon, Thiodiglykol, Natrium-Benzolsulfonat, Na-Xylolsulfonat, Na-Toluolsulfonat, Na-Cumolsulfonat, Na-Benzoat, Na-Salicylat oder Na-Butylmonoglykolsulfat.
  • Für die Farbmittelpräparation benutztes Wasser, Komponente (E), wird vorzugsweise in Form von destilliertem oder entsalztem Wasser eingesetzt.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin die Herstellung der erfindungsgemäßen Farbmittelpräparationen, die dadurch gekennzeichnet ist, dass im ersten Schritt mindestens ein Farbmittel (Komponente A), entweder als Pulver oder als Presskuchen, zusammen mit mindestens einem Dispergierhilfsmittel (Komponente B), gegebenenfalls mit mindestens einem organischen Lösemittel (Komponente C) und gegebenenfalls den anderen Zusätzen (Komponente D) in bevorzugt entionisiertem Wasser (Komponente E) angeteigt und anschließend mit einem Dissolver oder einer anderen geeigneten Apparatur homogenisiert und vordispergiert wird. Gegebenenfalls erfolgt dann noch eine Feindispergierung mit Hilfe einer Perlmühle oder einem anderen geeigneten Dispergieraggregat, wobei die Feindispergierung bzw. Mahlung unter Kühlung bis zur gewünschten Teilchengrößenverteilung erfolgt. Im Anschluss an die Feindispergierung wird die Dispersion mit entionisiertem Wasser auf die gewünschte Farbmittelkonzentration verdünnt.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin einen Satz von Farbmittelpräparationen, der mindestens je eine Farbmittelpräparation der Farben Schwarz, Cyan, Magenta und Gelb enthält und der dadurch gekennzeichnet ist, dass mindestens eine der Präparationen der erfindungsgemäßen Präparation entspricht.
  • Bevorzugt ist dabei ein Satz von Pigmentpräparationen, dessen schwarze Präparation Ruß als Farbmittel enthält, insbesondere ein Gas- oder Furnaceruß; dessen Cyan-Präparation ein Pigment aus der Gruppe der Phthalocyaninpigmente enthält, insbesondere ein Pigment mit dem Colour Index Pigment Blue 15, Pigment Blue 15 : 3 oder Pigment Blue 15 : 4; dessen Magenta-Präparation ein Pigment aus der Gruppe der Chinacridone enthält, vorzugsweise Colour Index Pigment Red 122 oder Colour Index Pigment Violet 19, oder aus der Gruppe der Monoazo-, Disazo-, Isoindolin- oder Benzimidazolonpigmente enthält, insbesondere die Colour Index Pigmente Pigment Red 57 : 1, Pigment Red 146, Pigment Red 176, Pigment Red 184, Pigment Red 185 oder Pigment Red 269; und dessen Gelb-Präparation bevorzugt ein Pigment aus der Gruppe der Monoazo-, Disazo- oder Benzimidazolonpigmente enthält, insbesondere mit dem Colour Index Pigment Yellow 17, Pigment Yellow 74, Pigment Yellow 83, Pigment Yellow 97, Pigment Yellow 120, Pigment Yellow 128, Pigment Yellow 139, Pigment Yellow 151, Pigment Yellow 155, Pigment Yellow 180 oder Pigment Yellow 213.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin einen Satz von Inkjet-Tinten, der wenigstens je eine Ink-Jet-Tinte der Farben Schwarz, Cyan, Magenta und Gelb enthält und des weiteren dadurch gekennzeichnet ist, dass mindestens eine der Ink-Jet-Tinten die erfindungsgemäße Farbmittelpräparation in verdünnter oder unverdünnter Form enthält.
  • Gegenstand der Erfindung ist auch die Verwendung der erfindungsgemäßen Farbmittelpräparationen als Farbmittel für Tinten, insbesondere Ink-Jet-Tinten, elektrophotographische Toner, insbesondere Polymerisationstoner, Pulverlacke und Farbfilter.
  • Unter Ink-Jet-Tinten versteht man sowohl Tinten auf wässriger (einschließlich Mikroemulsionstinten) und nicht-wässriger ("solvent-based") Basis, UV-härtbare Tinten sowie solche Tinten, die nach dem Hot-Melt-Verfahren arbeiten.
  • Ink-Jet-Tinten auf wässriger Basis enthalten im wesentlichen 0,5 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 15 Gew.-%, einer oder mehrerer der erfindungsgemäßen Farbmittelpräparationen, 70 bis 95 Gew.-% Wasser, 0 bis 30 Gew.-% einer oder mehrerer hydrotropen, d. h. wasserrückhaltenden Verbindungen und/oder organischer Lösungsmittel. Gegebenenfalls können die wasserbasierenden Ink-Jet- Tinten noch wasserlösliche Bindemittel und weitere Zusatzstoffe enthalten, wie z. B. Tenside und Netzmittel, Entgaser/Entschäumer, Konservierungsmittel und Antioxidantien.
  • Mikroemulsionstinten basieren auf organischen Lösemitteln, Wasser und gegebenenfalls einer zusätzlichen Substanz, die als Grenzflächenvermittler wirkt (Tensid). Mikroemulsionstinten enthalten 0,5 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 15 Gew.-%, einer oder mehrerer der erfindungsgemäßen Farbmittelpräparationen, 0,5 bis 95 Gew.-% Wasser und 0,5 bis 95 Gew.-% organisches Lösungsmittel und/oder Grenzflächenvermittler.
  • Solvent-based Ink-Jet-Tinten bestehen im wesentlichen aus 0,5 bis 30 Gew.-% einer oder mehrerer der erfindungsgemäßen Farbmittelpräparationen, 70 bis 95 Gew.-% eines organischen Lösungsmittels und/oder einer hydrotropen Verbindung.
  • Gegebenenfalls können die lösemittelbasierenden Ink-Jet-Tinten Trägermaterialien und Bindemittel enthalten, die im "Solvens" löslich sind, wie z. B. Polyolefine, Natur- und Synthesekautschuk, Polyvinylchlorid, Vinylchlorid/Vinylacetat-Copolymerisate, Polyvinylbutyrale, Wachs/Latex-Systeme oder Kombinationen dieser Verbindungen.
  • UV-härtbare Tinten enthalten im wesentlichen 0,5 bis 30 Gew.-% einer oder mehrerer der erfindungsgemäßen Farbmitteldispersionen, 0,5 bis 95 Gew.-% Wasser, 0,5 bis 95 Gew.-% eines organischen Lösungsmittels, 0,5 bis 50 Gew.-% eines strahlungshärtbaren Bindemittels und gegebenenfalls 0 bis 10 Gew.-% eines Photoinitiators.
  • Hot-Melt-Tinten basieren meist auf Wachsen, Fettsäuren, Fettalkoholen oder Sulfonamiden, die bei Raumtemperatur fest sind und bei Erwärmen flüssig werden, wobei der bevorzugte Schmelzbereich zwischen ca. 60 und ca. 140°C liegt. Gegenstand der Erfindung ist auch eine Hot-Melt-Ink-Jet-Tinte, bestehend im wesentlichen aus 20 bis 90 Gew.-% Wachs und 1 bis 15 Gew.-% einer oder mehrerer der erfindungsgemäßen Farbmittelpräparationen. Weiterhin können 0 bis 20 Gew.-% eines zusätzlichen Polymers (als "Farbstofflöser"), 0 bis 5 Gew.-% Dispergierhilfsmittel, 0 bis 20 Gew.-% Viskositätsveränderer, 0 bis 20 Gew.-% Plastifizierer, 0 bis 10 Gew.-% Klebrigkeitszusatz, 0 bis 10 Gew.-% Transparenzstabilisator (verhindert z. B. die Kristallisation des Wachses) sowie 0 bis 2 Gew.-% Antioxidans enthalten sein. Typische Zusatzstoffe und Hilfsmittel sind z. B. in US-PS 5,560,760 beschrieben.
  • Die erfindungsgemäßen Ink-Jet-Tinten können hergestellt werden, indem die Farbmittelpräparationen in das Mikroemulsionsmedium oder in das wässrige oder nicht-wässrige Medium oder in das Medium zur Herstellung der UV-härtbaren Tinte oder in das Wachs zur Herstellung einer Hot-Melt-Ink-Jet-Tinte eindispergiert wird.
  • Außer zum Bedrucken von Papier, natürlichen oder synthetischen Fasermaterialien, Folien oder Kunststoffen können die erfindungsgemäßen Farbmittelpräparationen zum Bedrucken verschiedenster Arten von beschichteten oder unbeschichteten Substratmaterialien verwendet werden, so z. B. zum Bedrucken von Pappe, Karton, Holz und Holzwerkstoffen, metallischen Materialien, Halbleitermaterialien, keramischen Materialien, Gläsern, Glas- und Keramikfasern, anorganischen Werkstoffen, Beton, Leder, Lebensmitteln, Kosmetika, Haut und Haaren. Das Substratmaterial kann dabei zweidimensional eben oder räumlich ausgedehnt, d. h. dreidimensional gestaltet sein und sowohl vollständig oder nur teilweise bedruckt oder beschichtet werden.
  • Es zeigte sich, dass die erfindungsgemäßen Farbmittelpräparationen insgesamt vorteilhafte Anwendungseigenschaften besitzen und die vorstehend genannten Aufgaben und Anforderungen im Ink-Jet-Druck bestens erfüllen. Die Viskosität bleibt sowohl bei Raumtemperatur als auch bei einwöchiger Lagerung bei 60°C stabil und die Teilchengrößenverteilung ändert sich nur unbedeutend während der Lagerung. Die aus den Präparationen hergestellten Tinten zeichnen sich vor allem durch ein ausgesprochen gutes Verhalten im Ink-Jet-Druck durch gute Stabilität während der Lagerung und im Ink-Jet-Druckprozeß aus. Des weiteren zeichnen sich die hergestellten Drucke durch ihre hohe Licht- und Wasserechtheit aus.
  • Die erfindungsgemäßen Farbmittelpräparationen sind auch geeignet als Farbmittel in elektrophotographischen Tonern und Entwicklern, wie z. B. Einkomponenten- und Zweikomponentenpulvertonern (auch Ein- oder Zweikomponenten-Entwickler genannt), Magnettonern, Flüssigtonern, Polymerisationstonern sowie anderen Spezialtonern. Typische Tonerbindemittel sind Polymerisations-, Polyadditions- und Polykondensationsharze, wie z. B. Styrol-, Styrolacrylat-, Styrolbutadien-, Acrylat-, Polyester- oder Phenol-Epoxidharze, Polysulfone oder Polyurethane, einzeln oder in Kombination, sowie Polyethylen und Polypropylen, die noch weitere Inhaltsstoffe, wie Ladungssteuermittel, Wachse oder Fließmittel, enthalten können oder im Nachhinein zugesetzt bekommen können.
  • Des weiteren sind die erfindungsgemäßen Farbmittelpräparationen auch als Farbmittel in Pulverlacken, insbesondere in triboelektrisch oder elektrostatisch versprühten Pulverlacken, die zur Oberflächenbeschichtung von Gegenständen aus beispielsweise Metall, Holz, Kunststoff, Glas, Keramik, Beton, Textilmaterial, Papier oder Kautschuk zur Anwendung kommen, geeignet. Als Pulverlackharze werden typischerweise Epoxidharze, carboxyl- und hydroxylgruppenhaltige Polyesterharze, Polyurethane und Acrylharze zusammen mit üblichen Härtern eingesetzt. Auch Kombinationen von Harzen finden Verwendung. So werden beispielsweise häufig Epoxidharze in Kombination mit carboxyl- und hydroxylgruppenhaltigen Polyesterharzen eingesetzt. Typische Härterkomponenten (in Abhängigkeit vom Harzsystem) sind beispielsweise Säureanhydride, Imidazole sowie Dicyandiamid und deren Abkömmlinge, verkappte lsocyanate, Bisacylurethane, Phenol- und Melaminharze, Triglycidylisocyanurate, Oxazoline und Dicarbonsäuren.
  • Außerdem sind die erfindungsgemäßen Farbmittelpräparationen auch geeignet als Farbmittel für Farbfilter, sowohl für die additive wie für die subtraktive Farberzeugung.
  • Beispiele I. Herstellung einer Pigmentpräparation (allgemeine Vorschrift)
  • Das Pigment wurde, entweder als Pulver oder als Presskuchen, zusammen mit dem Dispergiermittel, dem organischen Lösemittel und den anderen Zusätzen in entionisiertem Wasser angeteigt und dann mit einem Dissolver homogenisiert und vordispergiert. Die anschließende Feindispergierung erfolgte mit Hilfe einer Perlmühle, wobei die Mahlung unter Kühlung bis zur gewünschten Teilchengrößenverteilung der Pigmentpartikel erfolgte. Im Anschluss wurde die Dispersion mit entionisiertem Wasser auf die gewünschte Pigmentendkonzentration eingestellt.
  • Die in den folgenden Beispielen beschriebenen Pigmentpräparationen wurden nach dem zuvor beschriebenen Verfahren hergestellt:
  • Beispiele Nr. 1 bis 3 (siehe Tabelle 1): Ink-Jet-Präparation mit:
    15 Gew.-% Pigment
    10 Gew.-% Dispergiermittel 1
    10 Gew.-% Propylenglykol
    1 Gew.-% Entschäumer (®SERDAS 7010 von CONDEA)
    64 Gew.-% Wasser Tabelle 1

  • Beispiele Nr. 4-Nr. 10 (siehe Tabelle 2): Ink-Jet-Präparation mit:
    15 Gew.-% Pigment
    10 Gew.-% Dispergiermittel 2
    10 Gew.-% Propylenglykol
    1 Gew.-% Entschäumer (®SERDAS 7010 von CONDEA)
    64 Gew.-% Wasser Tabelle 2

  • Beispiele Nr. 11-Nr. 13 (siehe Tabelle 3): Ink-Jet-Präparation mit:
    15 Gew.-% Pigment
    10 Gew.-% Dispergiermittel 3
    10 Gew.-% Propylenglykol
    1 Gew.-% Entschäumer (®SERDAS 7010 von CONDEA)
    64 Gew.-% Wasser Tabelle 3

  • Beispiele Nr. 14-Nr. 20 (siehe Tabelle 4): Ink-Jet-Präparation mit:
    15 Gew.-% Pigment
    10 Gew.-% Dispergiermittel 4
    10 Gew.-% Propylenglykol
    1 Gew.-% Entschäumer (®SERDAS 7010 von CONDEA)
    64 Gew.-% Wasser Tabelle 4

  • Die für die Herstellung der Präparationen verwendeten Dispergiermittel 1, 2, 3 und 4 bestehen aus wasserlöslichen amphiphilen Block-Polymethacrylsäureester- Polyethylenoxid-Copolymeren (AB-Blockcopolymere) der Formel (III):


    wobei für das Dispergiermittel 1 gilt:
    R1 ist Dodecylmercaptyl,
    R2 ist ein Methylrest,
    m besitzt im Mittel einen Wert von 10 (A-Block: 1000 g/mol im Mittel),
    n besitzt im Mittel einen Wert von 23 (B-Block: 1000 g/mol im Mittel),
    wobei für das Dispergiermittel 2 gilt:
    R1 ist Dodecylmercaptyl,
    R2 ist ein Methylrest,
    m besitzt im Mittel einen Wert von 10 (A-Block: 1000 g/mol im Mittel),
    n besitzt im Mittel einen Wert von 68 (B-Block: 3000 g/mol im Mittel),
    wobei für das Dispergiermittel 3 gilt:
    R1 ist Dodecylmercaptyl,
    R2 ist ein n-Butylrest,
    m besitzt im Mittel einen Wert von 7 (A-Block: 1000 g/mol im Mittel),
    n besitzt im Mittel einen Wert von 23 (B-Block: 1000 g/mol im Mittel),
    wobei für Dispergiermittel 4 gilt:
    R1 ist Dodecylmercaptyl,
    R2 ist ein n-Butylrest,
    m besitzt im Mittel einen Wert von 7 (A-Block: 1000 g/mol im Mittel),
    n besitzt im Mittel einen Wert von 68 (B-Block: 3000 g/mol im Mittel).
  • II. Untersuchung der physikalischen Eigenschaften der in den Beispielen genannten Pigmentzubereitungen
  • Für die Untersuchung der physikalischen Eigenschaften der Pigmentzubereitungen wurden folgende Methoden und Gerätschaften verwendet:
  • II.1 Viskositätsmessung (dynamische Viskosität)
  • Die Viskosität wurde mit einem Kegel-Platte-Viskosimeter (Roto Visco 1) der Firma Haake bestimmt (Titankegel: ∅ 60 mm, 1°), wobei die Abhängigkeit der Viskosität von der Schergeschwindigkeit in einem Bereich zwischen 0 und 700 1/s untersucht wurde. Die in der Tabelle genannten Viskositätswerte wurden bei einer Schergeschwindigkeit von 400 1/s gemessen.
  • II.2 Teilchengrößen
  • Die Teilchengrößen der Präparationen wurden nach jeweils einwöchiger Lagerung bei 25 bzw. 60°C mit der CHDF-Methode (capillary hydrodynamic fractioning) bestimmt. Tabelle 5

  • Alle in der Tabelle 5 aufgeführten Beispiele erfindungsgemäßer Pigmentpräparationen besitzen eine ausgezeichnete Fließfähigkeit. Um die Lagerstabilität zu beurteilen, wurden zunächst die Viskositäten η[25°C] der frisch hergestellten Präparationen gemessen (vgl. Tabelle 5). Danach wurden die Zubereitungen jeweils für eine Woche bei 25 bzw. 60°C gelagert, und anschließend wurden die Viskositäten η[25°C]1 Woche und η[60°C]1 Woche der bei 25 bzw. 60°C gelagerten Dispersionen erneut bestimmt. Im Falle sehr stabiler Dispersionen sollten sich die Viskositäten gegenüber der Ausgangsviskosität nicht verändern. Die Messergebnisse in Tabelle 5 zeigen, dass durch die Lagerung nur sehr geringfügige Viskositätsänderungen auftreten, die Dispersionen also alle stabil sind.
  • Die in der Tabelle 5 angegebenen D50-Werte wurden jeweils nach einwöchiger Lagerung bei 25 bzw. 60°C bestimmt. Die Messungen zeigen, dass in allen Fällen nur geringe Änderungen der mittleren Teilchengrößen auftreten. Im Verlaufe der Lagerung kommt es also zu keiner Koagulation der Pigmentteilchen, was auf eine sehr gute Lagerstabilität der Dispersionen hindeutet. Um hinsichtlich der Lagerstabilität ganz sicher zu gehen, wurden einige der Dispersionen 4 Wochen lange bei 60°C gelagert - in keinem Falle wurde eine Flockulation der Dispersionen beobachtet. Noch längere Lagerzeiten wurden bei Raumtemperatur untersucht - hier wurden selbst nach 3 Monaten keinerlei Anzeichen für Sedimentation beobachtet, was für eine sehr hohe Stabilität der hergestellten Dispersionen spricht. Auch wässrige Verdünnungen dieser Pigmentkonzentrate auf einen Pigmentgehalt von 3% zeigen die gleichen Stabilitätsmerkmale.
  • III. Prüfung der drucktechnischen Eigenschaften der Pigmentzubereitungen
  • Die Kenntnis der physikalischen Eigenschaften der Pigmentpräparationen reicht nicht aus, um eine Aussage über deren Eignung für den Ink-Jet-Druck zu treffen. Insbesondere für den thermischen Ink-Jet-Druck (Bubble-Jet) spielt das Verhalten der Pigmentdispersionen während des Druckvorgangs in den Düsen eine wichtige Rolle. Durch die großen, wenn auch nur kurzzeitigen thermischen Belastungen darf es zu keiner Zersetzung der Pigmentdispersion kommen, z. B. einer Desorption der Dispergiermittelmoleküle von der Pigmentoberfläche, die zu einer Agglomeration der Pigmentpartikel führen würde. Derartige Zersetzungsprozesse könnten einerseits zu Ablagerungen auf den Heizelementen führen (Cogation), andererseits können die Zersetzungsprodukte mit der Zeit die Düsen verstopfen (Nozzle Clogging).
  • Über die Eignung der Pigmentpräparationen zur Herstellung von Tinten für den Ink- Jet-Druck kann somit nur entschieden werden, indem Druckversuche unternommen werden. Um die drucktechnischen Eigenschaften der Pigmentpräparationen zu beurteilen, wurden aus den Präparationen Testtinten hergestellt und deren Verdruckbarkeit mit einem thermischen Ink-Jet-Drucker untersucht (vgl. Tabelle 6).
  • Für die Herstellung der Testtinten wurden die Pigmentpräparationen zunächst über einen 1 µm-Filter feinfiltriert, um Mahlkörperabrieb und eventuelle Grobanteile abzutrennen. Danach wurden die filtrierten Präparationen mit Wasser verdünnt und mit weiteren niedermolekularen Alkoholen und Polyolen versetzt. Die Testtinten hatten dann die folgende Zusammensetzung:
    33, 33% Pigmentpräparation (Beispiele 1 bis 20)
    46,67% Entmineralisiertes Wasser
    10% Ethylenglykol
    10% Diethylenglykol
  • Die Zusammensetzung der Testtinten wurde dabei so gewählt, dass die Viskosität in einem Bereich von 1,5 bis 5 mPa.s lag. Um die Oberflächenspannung der Tinten auf einen für ein optimales Druckverhalten benötigten Wert einzustellen, können gegebenenfalls noch geringe Mengen an Tensid beigemischt werden.
  • Die Charakterisierung der Testtinten wurde mit den folgenden Methoden und Geräten durchgeführt:
  • III.1 Das Verhalten der Tinte bei der Strahlbildung am Druckkopf
  • Mit Hilfe einer speziellen Messanordnung (HP Print RIG mit Optica System) der Firma Vision Jet wurde das Verhalten der Testtinten beim Tintenstrahldruck mit einem thermischen Ink-Jet-Drucker der Firma HP (HP 420) untersucht. Mittels einer Videokamera kann das Verhalten der Tintenstrahlen während des Druckprozesses an einzelnen Düsen des Ink-Jet-Druckkopfs untersucht werden. Die Videobilder geben Aufschluss darüber, wie sich die pigmentierte Tinte bei der Ausbildung der Tintenstrahlen verhält, ob die Tinte in Form gerader, linearer Strahlen aus den Düsen des Druckkopfs geschleudert wird, ob einzelne Tropfen gebildet werden oder ob die Tropfen Satelliten aufweisen. Die Untersuchungen liefern zusätzliche Informationen zur Form der Tintentropfen und zeigen Unregelmäßigkeiten in der Tropfenbildung auf, die zum Beispiel durch Verstopfungen einzelner Düsen verursacht werden.
  • Die untersuchten Tinten besitzen ein sehr gutes Strahlbildungsverhalten, was daran zu erkennen ist, dass die einzelnen Tintenstrahlen parallel ausgerichtet sind und die Düsen senkrecht zur Oberfläche verlassen. Keine der Düsen ist verstopft. Die Strahl- und Tropfenbildung ist sehr regelmäßig, wobei aus den Tintenstrahlen im Laufe der Zeit einzelne Tropfen entstehen, kleinere Satellitentropfen werden nicht beobachtet.
  • III.2 Untersuchung des Druckverhaltens
  • Zudem wurden mit dem Drucker HP 420 Testbilder auf handelsübliche Normalpapiere (Kopierpapiere) und Spezialpapiere (Premium Qualität) der Firma HP gedruckt. Die Beurteilung der Ausdrucke bezüglich der Qualität und Güte des Druckbildes erfolgte durch rein visuelle Betrachtung. Dabei wurde untersucht, ob es zu einem starken Anfeuchten des Papiers kam, ob das Pigment in das Papier eindrang oder ob es an der Oberfläche des Papiers haften blieb. Des weiteren wurde darauf geachtet, inwieweit feine Linien perfekt wiedergegeben wurden, ob die Tinte auf dem Papier verlief, was eine geringe Auflösung zur Folge hatte, oder ob hochaufgelöste Drucke hergestellt werden konnten. Nach längeren Druckpausen wurde das Andruckverhalten untersucht, d. h. ob sofort ein guter und fehlerfreier Ausdruck gewährleistet war oder ob durch Antrocknung der Tinte einzelne Düsenkanäle verstopft waren, was zu einem schlechten Druckbild führte.
  • Die Kriterien (III.1) und (III.2) wurden herangezogen, um das Druckverhalten bzw. die Druckqualität der Tinten anhand des folgenden Bewertungsmaßstabs mit den Noten von 1 bis 6 zu beurteilen (vgl. Tabelle 6):
    Note 1 Sehr gutes Druckbild, schöne und gleichmäßige Strahl- und Tropfenbildung!
    Note 2 Sehr gutes Druckbild, gleichmäßige Strahl-, jedoch ungleichmäßige Tropfenbildung!
    Note 3 Gutes Druckbild, ungleichmäßige Strahl- und Tropfenbildung!
    Note 4 Ungleichmäßiges, unscharfes Druckbild, regellose Orientierung der Tintenstrahlen und Tropfen!
    Note 5 Schlechtes, streifiges Druckbild, einzelne Düsen sind verstopft!
    Note 6 Tinte lässt sich nicht verdrucken, nach kurzer Zeit sind alle Düsen verstopft! Tabelle 6

  • Die Pigmentpräparationen erfüllen somit die Anforderungen des Ink-Jet-Drucks an die physikalischen und drucktechnischen Eigenschaften in ausgezeichneter Art und Weise und sind somit besonders für Anwendungen im Ink-Jet-Druck geeignet.

Claims (11)

1. Farbmittelpräparation, bestehend im wesentlichen aus
A) 0,1 bis 50 Gew.-% mindestens eines Farbmittels aus der Gruppe der organischen Pigmente, anorganischen Pigmente und organischen Farbstoffe,
B) 0,01 bis 80 Gew.-% mindestens eines wasserlöslichen Dispergierhilfsmittels auf Basis eines säuregruppenfreien Block-Polymethacrylsäureester-Block- Polyethylenoxid-Copolymeren,
C) 0 bis 30 Gew.-% mindestens eines organischen Lösemittels,
D) 0 bis 20 Gew.-% weiterer üblicher Zusatzstoffe,
E) 10 bis 90 Gew.-% Wasser,
jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Farbmittelpräparation (100 Gew.-%).
2. Farbmittelpräparation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das relative Verhältnis der mittleren Kettenlänge des Methacrylsäureester-Blocks und des Polyethylenoxid-Blocks zwischen 1 : 10 und 10 : 1, bevorzugt 1 : 1 bis 1 : 5, bezogen auf die molaren Anteile des Methacrylsäureesters und des Ethylenoxids, liegt.
3. Farbmittelpräparation nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente A) ein Monoazo-, Disazo-, verlacktes Azo-, β-Naphtol-, Naphtol AS-, Benzimidazolon-, Disazokondensations-, Azo-Metallkomplex-Pigment oder ein polycyclisches Pigment, insbesondere ein Phthalocyanin-, Chinacridon-, Perylen-, Perinon-, Thiazinindigo-, Thioindigo-, Anthanthron-, Anthrachinon-, Flavanthron-, Indanthron-, Isoviolanthron-, Pyranthron-, Dioxazin-, Chinophtalon-, Isoindolinon-, Isoindolin- oder Diketopyrrolopyrrol-Pigment oder Ruß ist.
4. Farbmittelpräparation nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente B) eine Verbindung der Formel (I) ist


wobei
R1 für den Rest eines Kettenreglers oder Initiators steht, der frei von aktiven Wasserstoffatomen ist,
R2 für gleiche oder verschiedene C1-C22-Alkylreste oder für substituierte oder unsubstituierte (C6-C14)-Arylreste steht,
X Sauerstoff oder NH ist,
m einen Wert von 1 bis 200 hat,
n einen Wert von 1 bis 200 hat,
wobei das Verhältnis von m : n zwischen 1 : 10 und 10 : 1 liegt, bevorzugt 1 : 1 bis 1 : 5;
R3 für H, einen C1-C22-Alkylrest oder einen substituierten oder unsubstituierten (C6-C14)-Arylrest steht.
5. Farbmittelpräparation nach Anspruch 4, wobei die Komponente B) eine Verbindung der Formel (III) ist


wobei
R1 die in Anspruch 4 genannte Bedeutung hat,
R2 für C1-C4-Alkyl steht,
m einen Wert von 1 bis 50 hat, vorzugsweise 1 bis 20,
n einen Wert von 1 bis 100 hat,
wobei das Verhältnis von m : n wie in Anspruch 4 beschrieben ist.
6. Verfahren zur Herstellung einer wässrigen Farbmittelpräparation nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente A zusammen mit mindestens einem Dispergiermittel (Komponente B), gegebenenfalls mit mindestens einem organischen Lösemittel (Komponente C) und gegebenenfalls den anderen Zusätzen (Komponente D) in Wasser (Komponente E) angeteigt wird und die Mischung homogenisiert und gegebenenfalls feinverteilt wird.
7. Verwendung einer Farbmittelpräparation nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5 als Farbmittel für Drucktinten, insbesondere für Ink-Jet-Tinten, elektrophotographische Toner, insbesondere Polymerisationstoner, Pulverlacke und Farbfilter.
8. Satz von Farbmittelpräparationen, der mindestens je eine Farbmittelpräparation der Farben Schwarz, Cyan, Magenta und Gelb enthält, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Präparationen eine wässrige Farbmittelpräparation nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5 ist.
9. Satz von Farbmittelpräparationen gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass
das Farbmittel der schwarzen Farbmittelpräparation ein Ruß, vorzugsweise ein Gas- oder Furnaceruß ist,
das Farbmittel der cyan-farbigen Farbmittelpräparation ein Pigment aus der Gruppe der Phthalocyaninpigmente, vorzugsweise Colour Index P. Blue 15, P. Blue 15 : 3 oder P. Blue 15 : 4,
das Farbmittel der magenta-farbigen Farbmittelpräparation ein Pigment aus der Gruppe der Chinacridonpigmente, vorzugsweise ein Colour Index P. Red 122 oder P. Violet 19 ist, oder ein Pigment aus der Gruppe der Monoazo-, Disazo-, Isoindolin- oder Benzimidazolonpigmente, vorzugsweise ein Colour Index P. Red 57 : 1, P. Red 146, P. Red 176, P. Red 184, P. Red 185 oder P. Red 269 ist, und
das Farbmittel der gelben Farbmittelpräparation ein Pigment aus der Gruppe der Monoazo-, Disazo-, oder Benzimidazolonpigmente, vorzugsweise Colour Index P. Yellow 17, P. Yellow 74, P. Yellow 83, P. Yellow 97, P. Yellow 120, P. Yellow 128, P. Yellow 139, P. Yellow 151, P. Yellow 155, P. Yellow 180 oder P. Yellow 213 ist.
10. Satz von Farbmittelpräparationen nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweiligen Farbmittelpräparationen Drucktinten, insbesondere Ink-Jet-Tinten, sind.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6582510B1 (en) * 2002-04-16 2003-06-24 Arco Chemical Technology, L.P. Use of comb-branched copolymers as pigment dispersants
DE10318233A1 (de) * 2003-04-22 2004-11-11 Clariant Gmbh Wasserbasierende Farbmittelpräparationen für den Ink-Jet-Druck
DE10342601A1 (de) * 2003-09-12 2005-04-21 Clariant Gmbh Pigmentzusammensetzungen aus organischen und anorganischen Pigmenten
DE10350556A1 (de) * 2003-10-29 2005-06-02 Clariant Gmbh Wasserbasierende Pigmentpräparationen
DE102004051455A1 (de) * 2004-10-22 2006-04-27 Clariant Gmbh Wasserbasierende Pigmentpräparationen auf Oligoesterbasis, ihre Herstellung und Verwendung
JP4853606B2 (ja) * 2004-10-22 2012-01-11 セイコーエプソン株式会社 インクジェット記録用インク
EP1956437A4 (de) * 2005-11-28 2010-11-03 Zeon Corp Gelber toner
US7678850B2 (en) * 2005-12-16 2010-03-16 E.I. Du Pont De Nemours And Company Pigment dispersions containing aminated acrylic macromonomer dispersant
EP1972666A1 (de) * 2006-01-11 2008-09-24 Konica Minolta Medical & Graphic, Inc. Tinte und damit durchgeführtes bebilderungsverfahren
US8252855B2 (en) * 2006-04-14 2012-08-28 Polyone Corporation Liquid color concentrate
JP5486147B2 (ja) * 2006-11-08 2014-05-07 富士フイルム株式会社 顔料分散組成物、それを含有する着色感光性樹脂組成物及び感光性樹脂転写材料、並びにそれらを用いたカラーフィルタ及び液晶表示装置
DE102007039783A1 (de) * 2007-08-23 2009-02-26 Clariant International Ltd. Wässrige Pigmentpräparationen mit anionischen Additiven auf Allyl- und Vinyletherbasis
US8292864B2 (en) * 2008-08-08 2012-10-23 The Procter And Gamble Company Absorbent article having a multilayer visual signal
US8262633B2 (en) * 2008-08-08 2012-09-11 The Procter And Gamble Company Absorbent article having a multi-component visual signal
KR101805198B1 (ko) * 2011-11-03 2018-01-10 동우 화인켐 주식회사 착색 감광성 수지 조성물
EP2855606B1 (de) * 2012-05-31 2017-08-09 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Herstellung einer flüssiger elektrofotografischen paste
EP2703456B1 (de) * 2012-08-29 2018-10-31 Ricoh Company, Ltd. Gelbe Tintenzusammensetzung für Tintenstrahlaufzeichnung und Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren und tintenstrahlaufgezeichnetes Material
JP6205880B2 (ja) * 2013-06-13 2017-10-04 富士ゼロックス株式会社 インクジェット記録装置、インクジェット記録方法、及びインクジェット記録装置用インク
EP3042936B1 (de) 2015-01-08 2018-06-13 Canon Kabushiki Kaisha Bildaufzeichnungsverfahren, tinte und flüssige zusammensetzung
DE102016225874A1 (de) * 2016-12-21 2018-06-21 MTU Aero Engines AG Verfahren zur Beschichtung von Fasern für Faserverstärkte Werkstoffe
ES2707891B2 (es) 2017-10-04 2019-11-22 Torrecid Sa Composicion de tinta en base agua
EP3695828A4 (de) * 2017-10-10 2020-09-23 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Kosmetische tinte, tintenstrahltinte damit, tintenpatrone und verfahren zur herstellung von kosmetikfolien
IT201800005349A1 (it) * 2018-05-14 2019-11-14 Sospensione per inchiostri per stampa digitale
CN108753042A (zh) * 2018-06-26 2018-11-06 李金磊 一种打印墨水配方及制造方法
KR102235918B1 (ko) * 2019-07-05 2021-04-07 한국생산기술연구원 고속 잉크젯 공정용 고색강도 고일광 레드 색상 염료 잉크
KR102257581B1 (ko) * 2020-08-19 2021-05-27 김세창 플렉소 또는 그라비아 망점 인쇄 잉크 조성물

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DD221742A1 (de) * 1984-03-12 1985-05-02 Tech Hochschule C Schorlemmer Verfahren zur herstellung von homogenen alkylenoxid-alkylmethacrylat-blockcopolymerisaten
DE4134967C1 (de) * 1991-10-23 1992-12-10 Th. Goldschmidt Ag, 4300 Essen, De
JP2835796B2 (ja) * 1992-02-06 1998-12-14 メルク・ジヤパン株式会社 新規な薄片状顔料
DE4306537A1 (de) * 1993-03-03 1994-09-08 Goldschmidt Ag Th Polymethacrylsäureester, deren Estergruppen in alpha- und gegebenenfalls zusätzlich in omega-Stellung von den in der Kette befindlichen Estergruppen abweichen
DE4314111A1 (de) * 1993-04-29 1994-11-03 Goldschmidt Ag Th alpha,omega-Polymethacrylatdiole, Verfahren zu ihrer Herstellung und deren Verwendung zur Herstellung von Polymeren, insbesondere Polyurethanen und Polyestern
US5618338A (en) * 1994-07-08 1997-04-08 Canon Kabushiki Kaisha Liquid composition, ink set and image-forming method and apparatus which employ the same
JPH09183926A (ja) * 1995-12-28 1997-07-15 Kao Corp 水系顔料インク
US5954866A (en) * 1996-06-11 1999-09-21 Seiko Epson Corporation Ink for ink jet recording and image forming method using the same
DE19836253C1 (de) * 1998-08-11 1999-12-23 Goldschmidt Ag Th Endfunktionalisierte Polymethacrylsäureester und deren Verwendung als Dispergiermittel zur Herstellung wäßriger Pigmentpasten
DE19850541C1 (de) * 1998-11-03 2000-06-15 Goldschmidt Ag Th Verfahren zur Herstellung von Acrysäureestern und/oder Methacrylsäureestern von Polyoxyalkylenen und deren Verwendung
DE10129854A1 (de) * 2001-06-21 2003-01-02 Bayer Ag Wässrige Sekundärdispersionen
DE10318233A1 (de) * 2003-04-22 2004-11-11 Clariant Gmbh Wasserbasierende Farbmittelpräparationen für den Ink-Jet-Druck

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