DE4233732A1

DE4233732A1 - Waessrige tinten fuer tintenstrahl-drucker, enthaltend alkylenoxid-kondensate bestimmter heterocyclischer stickstoff-verbindungen als mischloesungsmittel

Info

Publication number: DE4233732A1
Application number: DE4233732A
Authority: DE
Inventors: Howard Matrick
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1991-10-09
Filing date: 1992-10-07
Publication date: 1993-04-15
Also published as: US5205861A; JPH05214284A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft wäßrige Tinten für Tintenstrahl-Drucker und insbesondere wäßrige gefärbte Tinten, die Alkylenoxid-Kondensate bestimmter hetero cyclischer Stickstoff-Verbindungen als Mischlösungs mittel enthalten, die den Tinten Beständigkeit gegen das Verstopfen verleihen.

Das Tintenstrahl-Drucken ist eine schlagfreie Methode, die als Antwort auf ein digitales Signal Tinten-Tröpf chen erzeugt, die auf einem Substrat wie Papier oder einer Transparentfolie abgeschieden werden. Tinten strahl-Drucker, insbesondere thermische oder Blasen strahl-Drucker mit Tropfenabgabe auf Anforderung, haben breite Anwendung als Ausgabe-Geräte für Personal- Computer im Büro und zu Hause gefunden.

Thermische Tintenstrahl-Drucker verwenden eine Batterie von Düsen, die jeweils ein Widerstandselement enthalten, um Tintentröpfchen auf die Druck-Medien abzuschießen. Die Düsenöffnungen haben typischerweise einen Durch messer von etwa 40 bis 60 µm. Diese geringen Abmessungen erfordern Tinten, die diese kleinen Öffnungen nicht ver stopfen.

Aus diesem Grunde ist eine kritische Anforderung an eine Tinte für einen Tintenstrahl-Drucker die Fähigkeit, in einer Schreibstift-Öffnung unter der Einwirkung von Luft, den sogenannten "kappenlosen" Bedingungen, in einem fließfähigen Zustand zu verbleiben. Dies ermög licht einem Schreibstift, nach einem Zeitraum des Nicht- Gebrauchs oder beim Betrieb selten gebrauchter Düsen zu funktionieren. Ein Hauptproblem bei allen Tintenstrahl- Druckvorrichtungen ist das Verstopfen der Düsen während des Betriebs und in den Arbeitspausen. Dieses wird durch Verdampfung eines organischen Lösungsmittels oder des Wassers von der Oberfläche der Düse her verursacht. In Tinten auf Farbstoff-Basis kann dies eine Kristallisa tion oder Ausfällung löslicher Komponenten wie des Farb stoffs oder fester Additive hervorrufen. In Tinten auf Pigment-Basis kann diese Verdampfung bewirken:

a. Ausfällung der Dispersion
b. Ausflockung der Pigment-Dispersion
c. Ausfällung fester Additive.

Die Verdampfung erzeugt zu Anfang im allgemeinen eine Zunahme der Viskosität, die die Fähigkeit der Düse be einträchtigt, einen Tropfen Tinte abzuschießen, da die Tintenstrahl-Schreibstifte für den Betrieb innerhalb eines speziellen Viskositätsbereichs ausgelegt sind. Der Beginn der Verstopfung kann eine Verzerrung des Bildes oder des alphanumerischen Zeichens verursachen. Diese kann als Tintentropfen auftreten, der gegenüber seiner vorgesehenen Position verschoben ist. Manchmal werden zwei Tropfen in gleichem Abstand von der vorgesehenen Zielposition gebildet. Manchmal werden zahlreiche kleine Satelliten-Tropfen erzeugt. Bei manchen Gelegenheiten kann der Tropfen sogar seine vorgesehene Position er reichen, jedoch mit einem geringeren Tropfen-Volumen, das ein Bild geringerer optischer Dichte erzeugt. Schließlich stößt die verstopfte Düse keine Tinte mehr aus, und es wird kein Bild erzeugt.

Tintenstrahl-Drucker sind so konstruiert, daß sie eine übermäßige Verdampfung des Lösungsmittels aus Schreib stift-Düsen dadurch vermeiden, daß die Schreibstift- Patrone bei Nicht-Gebrauch in eine luftdichte Kammer eingesetzt wird. Diese Vorrichtungen werden mit fort schreitender Drucker-Benutzung unwirksam, da sich einge trocknete Tinte an den Gummidichtungen absetzt und das System seine Luftdichtigkeit einbüßt. Eine andere Vor richtung ist ein Wischer, der an der Oberfläche der Düse gebildeten Feststoff entfernt. Diese Vorrichtung ist oft unwirksam wegen der Tiefe des Pfropfens oder wegen hin reichender Härte des Pfropfens, der dadurch der mechani schen Entfernung widersteht. Eine Abhilfe bei Verstop fung ist die Verwendung von Druckluft oder Vakuum absaugung zum Freimachen der Düse. Diese Vorrichtungen sind häufig ineffizient und tragen in erheblichem Maße zu den Kosten des Druckers bei.

Eine üblicherweise zur Abhilfe bei Verstopfungen ver wendete Methode besteht im Entfernen des Stopfens durch Abschießen des Schreibstifts im nicht-druckenden Modus, d. h. in ein Aufnahmegefäß oder einen "Spucknapf". Obwohl diese Lösung die wirkungsvollste Abhilfe ist, setzt sie voraus, daß die Tinte einen "weichen" oder nicht zusammenhängenden Pfropfen bildet. Damit diese nicht abbildende Beseitigung der Verstopfung wirksam werden kann, muß der Oberflächen-Pfropfen mechanisch oder kohäsiv schwach sein.

Die Verbindungen der vorliegenden Erfindung erzeugen Verstopfungen, die sich mittels des nicht-abbildenden Ausstoßes oder Spuckens leicht entfernen lassen.

Eine kritische Meßgröße für die Tinte eines Tinten strahl-Druckers ist die "kappenlose Zeit" ("Decap Time"), die Zeitspanne, während der die Tinte in der Öffnung eines Schreibstifts, wenn sie der Luft ausge setzt ist, fließfähig bleibt und damit ermöglicht, daß ein Tropfen Tinte auf das vorgesehene Ziel abgeschossen werden kann. "Kappenlos" bedeutet, daß der Schreibstift unbedeckt oder "von der Kappe befreit" ist. Der "Decap"- Test wird in der Weise durchgeführt, daß alle Schreib stift-Düsen nacheinander 100mal in mehreren program mierten, inkrementell zunehmenden Zeit-Intervallen abge schossen werden. Jede Tinte erhält eine Zeit-Markierung für das Ausstoßen des ersten, fünften und zweiund dreißigsten Tropfens. Dieses Zeit-Intervall ist das längste Intervall, nach dem der Schreibstift einen spezifizierten Tropfen ohne Verschiebung des Tropfens oder eine Einbuße der Dichte abschießt. Je länger die Zeit-Werte sind, desto wünschenswerter ist die Tinte. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 2 mitgeteilt.

Die Fähigkeit einer Verstopfung, sich durch nicht- abbildenden Ausstoß entfernen zu lassen, wird gemessen durch die Werte der Decap-Zeit für den fünften und den zweiunddreißigsten Tropfen. Es ist hochgradig erwünscht, ein langes Zeit-Intervall für den fünften Tropfen zu erhalten, da das bedeutet, daß der Pfropfen leicht mit nur 4 nicht-abbildenden Ausstößen entfernt wird. Eine Tinte mit langen Decap-Werten sowohl für den 5. als auch für den 32. Tropfen zeigt an, daß ein weicher Pfropfen gebildet und ohne weiteres entfernt wird.

Eine zweite wichtige Bedingung für Tinten für Tinten strahl-Drucker, bei denen das farbgebende Mittel ein Pigment ist, ist die, daß die Pigment-Dispersion während der Lebensdauer der Tintenstrahlpatrone stabil bleibt. Tinten auf Farbstoff-Basis für Tintenstrahl-Drucker leiden an Mängeln der Wasserfestigkeit, der Schmierbe ständigkeit und der Lichtechtheit. Aus diesem Grunde sind Pigmente eine bevorzugte Alternative zu Farbstof fen, vorausgesetzt, daß die Pigment-Dispersionen gegen ein Ausflocken und Absetzen stabil gemacht werden können. Einige Mischlösungsmittel, die gute Inhibitoren des Verstopfens sind oder die Bildung weicher Pfropfen fördern, verursachen eine Destabilisierung der Pigment- Dispersionen und können aus diesem Grunde nicht in pig mentierten Tinten verwendet werden, z. B. Butyl Carbitol® und Dowanol THB® (siehe Vergleichsbeispiele 2 und 3, Tabelle 2).

Dementsprechend besteht Bedarf an Mischlösungsmitteln, die als Verstopfungs-"Weichmacher" oder Inhibitoren fungieren, ohne Tinten auf Pigment-Basis zu destabili sieren.

Die in der vorliegenden Erfindung beanspruchten Misch lösungsmittel haben die Fähigkeit, die Bildung von leicht entfernbaren Düsen-Verstopfungen zu fördern, und sind mit wäßrigen Pigment-Dispersionen verträglich. Diese Mischlösungsmittel sind ebenfalls brauchbar in Tinten auf Farbstoff-Basis.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine wäßrige Tinten-Zusammensetzung für Tintenstrahl-Drucker ver fügbar gemacht, die

a) ein wäßriges Trägermedium,
b) eine Pigment-Dispersion oder einen Farbstoff und
c) ein heterocyclisches Stickstoff-Diol mit einer Wasser-Löslichkeit von wenigstens 4,5 Teilen in 100 Teilen Wasser bei 25°C, das das Reaktions produkt aus einer heterocyclischen Verbindung, die monocylisch ist und entweder einen 5gliedrigen oder einen 6gliedrigen Ring umfaßt, der zwei drei wertige Stickstoff-Atome mit einem Kohlenstoff-Atom als Abstandshalter zwischen diesen umfaßt, worin die Stickstoff-Atome gewöhnlich 1 bis 3 Amid- Carbonyl-Gruppen benachbart sind und das Kohlen stoff-Atom ein Teil einer Carbonyl-Gruppe ist, und einem aus der aus Ethylenoxid und Propylenoxid oder deren Gemischen bestehenden Gruppe ausgewählten Alkylenoxid ist,

umfaßt.

Mehr bevorzugt umfaßt das heterocyclische Stickstoff- Diol ein Alkylenoxid-Kondensat mit einem 5- oder 6 gliedrigen heterocyclischen Ring mit einer substituier ten Ureido-Gruppe und einer Wasser-Löslichkeit von wenigstens 4,5 Teilen in 100 Teilen Wasser bei 25°C, das durch nachstehende Formel

dargestellt wird, in der

x + y = 1 bis 40, vorzugsweise = 2 bis 10,
X -H oder -CH₃ ist und
B eine einen 5- oder 6gliedrigen Ring vervollständigende zweiwertige Gruppe ist und aus den nachstehend unter i. bis vi. aufgeführten Gruppen ausgewählt ist:

worin R -H, -CH₃, -C₂H₅ oder C₃H₈ ist;

worin R und R′ -H, -CH₃, -C₂H₅ oder C₃H₈ sind;

worin R -H, -CH₃, -C₂H₅ oder C₃H₈ ist;

worin R und R′ -H, -CH₃, -C₂H₅ oder C₃H₈ sind; und

Die Erfindung betrifft eine Tinten-Zusammensetzung für Tintenstrahl-Drucker, die insbesondere für die Verwen dung in Tintenstrahl-Druckern im allgemeinen und in thermischen Tintenstrahl-Druckern im besonderen geeignet sind. Die Tinten-Zusammensetzung für Tintenstrahl- Drucker umfaßt Tinten sowohl auf Pigment-Basis als auch solche auf Farbstoff-Basis. Die pigmentierten Tinten umfassen ein wäßriges Träger-Medium, ein heterocycli sches Stickstoff-Diol-Mischlösungsmittel und eine Pigment-Dispersion, die eine wäßrige Dispersion von Pigment-Teilchen ist, die durch Dispergiermittel, gewöhnlich polymere Dispergiermittel, stabiliert ist. Diese Tinten sind über lange Zeiträume hinweg stabil, sowohl bei der Aufbewahrung als auch im Drucker. Die Tinten auf Farbstoff-Basis umfassen ein wäßriges Träger-Medium, einen Farbstoff und ein heterocyclisches Stickstoff-Diol-Mischlösungsmittel. Die Tinten können den Erfordernissen eines speziellen Tintenstrahl- Druckers angepaßt werden, um einen Ausgleich zwischen Lichtbeständigkeit, Schmierfestigkeit, Viskosität, Ober flächenspannung, hoher optischer Dichte und Krusten bildungs-Widerstand zu erzielen.

Der wäßrige Träger umfaßt Wasser oder eine Mischung aus Wasser und einer von dem heterocyclischen Stickstoff- Diol-Mischlösungsmittel verschiedenen wasserlöslichen Verbindung.

Ein hauptsächlicher Vorteil der Verwendung der in der vorliegenden Erfindung beschriebenen Mischlösungsmittel ist deren Kompatibiliät mit Pigment-Dispersionen, wie sie in Tabelle 3 angegeben ist. Die Mischlösungsmittel können jedoch auch in Tinte auf Farbstoff-Basis einge setzt werden, um wäßrigen Tinten auf Farbstoff-Basis eine verbesserte Verstopfungs-Beständigkeit zu ver leihen.

Ein anderer Vorteil ist die Beständigkeit dieser Misch lösungsmittel gegen chemische Veränderungen, insbeson dere gegen Hydrolyse in einem wäßrigen Medium. Misch lösungsmittel wie Formamid und Harnstoff, die für ihre gute Verstopfungs-Beständigkeit bekannt sind, sind hydrolytisch unbeständig.

Heterocyclisches Stickstoff-Diol-Mischlösungsmittel

Die Verbindungen der vorliegenden Erfindung decken den Bedarf an pigmentierten Tinten mit verbesserter Bestän digkeit gegen Verstopfen und mit hervorragender Disper sions-Stabilität. Wie in Beispiel 1, Tabelle 2, gezeigt wird, druckte die das heterocyclische Diol enthaltende Tinte nach 6 h noch immer perfekt beim 5. Tropfen; an diesem Punkt wurde der Test beendet. Dies ist in hohem Maße ungewöhnlich und übertrifft die Vergleichsbeispiele der Tabelle 2 bei weitem.

Das heterocyclische Stickstoff-Diol hat eine Wasser- Löslichkeit von wenigstens 4,5 Teilen in 100 Teilen Wasser bei 25°C und ist das Reaktionsprodukt aus einer heterocyclischen Verbindung, die monocylisch ist und entweder einen 5gliedrigen oder einen 6gliedrigen Ring umfaßt, der zwei Atome des dreiwertigen Stickstoffs mit einem Kohlenstoff-Atom als Abstandshalter zwischen diesen umfaßt, worin die Stickstoff-Atome gewöhnlich 1 bis 3 Amid-Carbonyl-Gruppen benachbart sind und das Kohlenstoff-Atom ein Teile einer Carbonyl-Gruppe ist, und einem aus der aus Ethylenoxid und Propylenoxid oder deren Gemischen bestehenden Gruppe ausgewählten Alkylen oxid.

Das heterocyclische Diol-Mischlösungsmittel umfaßt

a. eine cyclische Ureido-Gruppe worin
jeder Stickstoff mit einer 2-Hydroxyalkyl-Gruppe oder einer Poly(2-hydroxyalkyl)-Gruppe substituiert ist;
b. einen 5- oder 6gliedrigen heterocyclischen Ring, worin die verbleibenden Ring-Atome aus der aus und deren Kombinationen bestehenden Gruppe ausgewählt sind.

Vorzugsweise ist das heterocyclische Diol-Mischlösungsmittel monocyclisch und hat die folgende allgemeine Struktur

in der
x + y = 1 bis 40, vorzugsweise = 2 bis 10,
X -H oder -CH₃ ist und
B eine einen 5- oder 6gliedrigen Ring vervollständigende zweiwertige Gruppe ist und aus den nachstehend unter i. bis vi. aufgeführten Gruppen ausgewählt ist:

worin R -H, -CH₃, -C₂H₅ oder C₃H₈ ist;

worin R und R′ -H, -CH₃, -C₂H₅ oder C₃H₈ sind;

worin R -H, -CH₃, -C₂H₅ oder C₃H₈ ist;

worin R und R′ -H, -CH₃, -C₂H₅ oder C₃H₈ sind; und

Die Verbindungen werden hergestellt durch Reaktion von Imido-Gruppen mit Alkylenoxid, vorzugsweise Ethylenoxid. Dieses erzeugt Gemische von Verbindungen, so daß die veranschaulichten Strukturen auf mittleren Zusammen setzungen basieren, die einen Bereich von Alkylenoxid- Einheiten enthalten können. Statistische und Block- Copolymer-Ketten von Propylen- und Ethylenoxiden können eingesetzt werden. Beispielsweise kann der cyclische Harnstoff zuerst mit Propylenoxid umgesetzt und an schließend mit Ethylenoxid terminiert werden.

Die Alkyl-Substitution an dem heterocyclischen Ring kann bis zu 3 oder 4 Kohlenstoff-Atome pro Alkyl-Seitenkette enthalten, jedoch sind die Mischlösungsmittel dort be sonders wirksam, wo die Löslichkeit wenigstens 4,5 g auf 100 g Wasser bei 25°C beträgt.

Einige geeignete Diole werden anschaulich wie folgt dar gestellt:

a. 1,3-Bis[poly(2-oxyalkylen)]-5,5-dialkylhydantoin der allgemeinen Struktur Wenn X H ist, R CH₃- ist und x+y=2, ist das Diol Bis-1,3-(2-hydroxyethyl)-5,5-dimethylhydantoin der Struktur Dieses Material ist als Dantocol® DHE von Lonza, Inc., Fair Lawn, NJ 07410, USA, erhältlich.
b. 1,3-Bis[poly(2-oxyalkylen)]-5,5-dialkylhydantoin der allgemeinen Struktur worin
x + y = 1 bis 10,
R, R′ = -H, -CH₃, -C₂H₅ oder -C₃H₈,
X = -H, -CH₃.
c. 1,3-Bis[poly(2-oxyalkylen)]-4,4,5,5-tetraalkyl-2- imidazolidone der Struktur worin
x + y = 1 bis 10,
R, R′ = -H, -CH₃, -C₂H₅ oder -C₃H₈,
X = -H, -CH₃.
d. 1,3-Bis[poly(2-oxyalkylen)]-2,4,5-triketoimidazolidin der allgemeinen Struktur worin
x + y = 1 bis 10,
X = -H, -CH₃.
e. 1,3-Bis[poly(2-oxyalkylen)]-5,5-dialkylbarbiturat der allgemeinen Struktur worin
x + y = 1 bis 10,
R, R′ = -H, -CH₃, -C₂H₅ oder -C₃H₈,
X = -H, -CH₃.
f. 1,3-Bis[poly(2-oxyalkylen)]-5,5,6,6-tetraalkyl-5,6- dihydrouracil der allgemeinen Struktur worin
x + y = 1 bis 10,
R, R′ = -H, -CH₃, -C₂H₅ oder -C₃H₈,
X = -H, -CH₃.
g. 1,3-Bis[poly(2-oxyalkylen)]-uracil der allgemeinen Struktur worin
x + y = 1 bis 10,
X = -H, CH₃,
R = -H, -CH₃, -C₂H₅ oder -C₃H₈.

Pigment-Dispersion

Die Pigment-Dispersion umfaßt ein Pigment und gewöhnlich ein Dispergiermittel. Vorzugsweise ist das Dispergier mittel ein polymeres Dispergiermittel.

Dispergiermittel

Zusätzlich zu einem polymeren Dispergiermittel oder an Stelle eines solchen können oberflächenaktive Verbindun gen als Dispergiermittel verwendet werden. Diese können anionisch, kationisch, nicht-ionisch oder amphoter sein. Eine ausführliche Liste nicht-polymerer sowie einiger polymerer Dispergiermittel ist in dem Abschnitt über Dispergiermittel, Seiten 110-129, von 1990 McCutcheon′s Functional Materials, North American Edition, Manufactu ring Confection Publishing Co., Glen Rock, NJ 07452, aufgeführt.

Polymere Dispergiermittel

Polymere Dispergiermittel, die für die praktische Durchführung der vorliegenden Erfindung geeignet sind, umfassen AB- oder BAB-Block-Copolymere, in denen der Block A hydrophob ist und dazu dient, mit dem Pigment zu verknüpfen, und der Block B hydrophil ist und dazu dient, das Pigment in dem wäßrigen Medium zu dispergie ren. Die Auswahl des Polymers für eine spezielle Anwen dung hängt von dem ausgewählten Pigment und dem wäßrigen Medium ab. Im allgemeinen ist das Polymer ein AB- oder BAB-Block-Copolymer, worin

(a) das Segment A ein hydrophobes Homopolymer oder Copolymer eines Acryl-Monomers der Formel CH₂ = C (X) (Y)ist, worin
X H oder CH₃ ist und
Y C(O)OR₁, C(O)NR₂R₃ oder CN ist, worin
R₁ eine Alkyl-, Aryl- oder Alkylaryl-Gruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoff-Atomen ist und
R₂ und R₃ Wasserstoff oder eine Alkyl-, Aryl- oder Alkylaryl-Gruppe mit 1 bis 9 Kohlenstoff- Atomen sind,
wobei das Segment A ein mittleres Molekulargewicht von wenigstens etwa 300 hat und in Wasserr unlöslich ist, und
(b) das Segment B ein hydrophiles Polymer oder ein Salz desselben aus
- (1) einem Acryl-Monomer der Formel CH₂ = C (X) (Y₁)worin
  X H oder CH₃ ist und
  Y₁ C(O)OH, C(O)NH₂R₃, C(O)OR₄NR₂R₃ oder C(OR₅) ist, worin
  R₂ und R₃ Wasserstoff oder eine Alkyl-, Aryl- oder Alkylaryl-Gruppe mit 1 bis 9 Kohlenstoff- Atomen sind,
  R₄ ein Alkyl-Diradikal mit 1 bis 5 Kohlenstoff- Atomen ist und
  R₅ ein Dialkyl-Rest mit 1 bis 20 Kohlenstoff- Atomen ist und gegebenenfalls eine oder mehrere Hydroxyl- oder Ether-Gruppen enthält; oder
- (2) einem Copolymer des Acryl-Monomers von (1) mit einem Acryl-Monomer der Formel CH₂ = C (X) (Y)ist, worin
  X und Y die für das Segment A definierten Substituenten- Gruppen sind,
  wobei das Segment B ein mittleres Molekulargewicht von wenigstens etwa 300 hat und in Wasser löslich ist. Der Block bzw. die Blöcke B bilden im allgemeinen 10 bis 90 Gew.-%, vorzugsweise 25 bis 60 Gew.-%, des gesamten Block-Polymers.

Der Block A ist ein Polymer oder Copolymer, das aus wenigstens einem Acryl-Monomer der oben angegebenen Formel hergestellt ist. Die Gruppen R₁, R₂ und R₃ können gegebenenfalls Hydroxy-, Ether-, OSi(CH₃)₃-Gruppen und ähnliche Substituenten-Gruppen enthalten. Zu repräsenta tiven Monomeren, die ausgewählt werden können, zählen - jedoch ohne Beschränkung auf die genannten - die folgen den: Methylmethacrylat (MMA), Ethylmethacrylat (EMA), Propylmethacrylat, n-Butylmethacrylat (BMA oder NBMA), Hexylmethacrylat, 2-Ethylhexylmethacrylat (EHMA), Octyl methacrylat, Laurylmethacrylat (LMA), Stearylmeth acrylat, Phenylmethacrylat, Benzylmethacrylat, Hydroxy ethylmethacrylat (HEMA), Hydroxypropylmethacrylat, 2- Ethoxyethylmethacrylat, Methacrylnitril, 2-Trimethyl siloxyethylmethacrylat, Glycidylmethacrylat (GMA), p-Tolylmethacrylat, Sorbylmethacrylat, Methylacrylat, Ethylacrylat, Propylacrylat, Butylacrylat, Hexylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, Octylacrylat, Laurylacrylat, Stearylacrylat, Phenylacrylat, Benzylacrylat, Hydroxy ethylacrylat, Hydroxypropylacrylat, Acrylnitril, 2-Tri methylsiloxyethylacrylat, Glycidylacrylat, p-Tolyl acrylat und Sorbylacrylat. Bevorzugte Blöcke A sind Homo polymere und Copolymere, die aus Methylmethacrylat, Butylmethacrylat, 2-Ethylhexylmethacrylat hergestellt sind, oder Copolymere des Methylmethacrylats mit Butyl methacrylat.

Der Block A kann auch ein hydrophiles Monomer wie CH₂=C(X)(Y′), enthalten, worin X H oder CH₃ ist und Y′ C(O)OH, C(O)NR₂R₃, C(O)OR₄NR₂R₃ oder C(OR₅) ist, oder deren Salze, worin jeweils R₂ und R₃ H oder C₁-C₉- Alkyl, Aryl oder Alkylaryl sein kann, R₄ ein C₁-C₅- Alkyl-Diradikal ist und R₅ ein C₁-C₂₀-Alkyl-Diradikal ist, die Hydroxy- oder Ether-Gruppen enthalten können, um gewisse Änderungen der Löslichkeit zu bewirken.

Jedoch sollte nicht eine Menge des hydrophilen Monomers in dem Block A vorhanden sein, die ausreicht, den Block oder dessen Salz vollständig wasserlöslich zu machen.

Der Block B ist ein Monomer, das aus wenigstens einem Acryl-Monomer der oben angegebenen Formel hergestellt ist. Zu repräsentativen Monomeren zählen Methacrylsäure (MAA), Acrylsäure, Dimethylaminoethylmethacrylat (DMAEMA), Diethylaminoethylmethacrylat, tert-Butylamino ethylmethacrylat, Dimethylaminoethylacrylat, Diethyl aminoethylacrylat, Dimethylaminopropylmethacrylamid, Methacrylamid, Acrylamid und Dimethylacrylamid. Homo polymere oder Copolymere der Methacrylsäure oder von Dimethylaminoethylmethacrylat werden bevorzugt.

Das säurehaltige Polymer kann direkt hergestellt werden, oder es kann aus einem blockierten Monomer hergestellt werden, wobei die blockierende Gruppe nach der Polymeri sation entfernt wird. Beispiele für blockierte Monomere, die nach der Entfernung der blockierenden Gruppe Acryl- oder Methacrylsäure bilden, umfassen Trimethylsilylmeth acrylat (TMS-MAA), Trimethylsilylacrylat, 1-Butoxyethyl methacrylat, 1-Ethoxyethylmethacrylat, 1-Butoxyethyl acrylat, 1-Ethoxyethylacrylat, 2-Tetrahydropyranylacrylat und 2-Tetrahydropyranylmethacrylat.

Der Block B kann ein Copolymer aus einem eine Säure oder Amino enthaltenden Monomer mit anderen Monomeren sein, etwa denjenigen, die in dem Block A verwendet werden. Das Säure- oder Amino-Monomer kann in einem Bereich von 10 bis 100%, vorzugsweise in einem Bereich von 20 bis 100%, der Zusammensetzung des Blocks B verwendet werden. Der Block B bzw. die Blöcke B bilden im allgemeinen 10 bis 90 Gew.-%, vorzugsweise 25 bis 65 Gew.-%, des gesamten Block-Polymers.

Block-Copolymere, die bei der praktischen Durchführung der Erfindung von Nutzen sind, haben ein Zahlenmittel des Molekulargewichts unterhalb von 20 000, vorzugsweise unterhalb von 15 000, und typischerweise im Bereich von 1000 bis 3000. Bevorzugte Block-Copolymere weisen Werte des Zahlenmittels des Molekulargewichts jeweils im Bereich von 500 bis 1500 für den Block A und für den Block B auf.

Zu repräsentativen Block-Copolymeren AB und BAB, die ausgewahlt werden können, zählen die folgenden, worin die angegebenen Werte den Polymerisationsgrad jedes Monomers bezeichnen. Ein doppelter Schrägstrich kenn zeichnet die Trennung zwischen den Blöcken, und ein einzelner Schrägstrich kennzeichnet ein statistisches Copolymer. Beispielsweise ist MMA//MMA/MAA ein AB- Block-Copolymer mit einem Block A aus MMA, der 10 Mono mer-Einheiten lang ist, Molekulargewicht 1000, und einem Block B, der ein Copolymer aus MMA und MAA mit 5 Monomer-Einheiten MMA und 7,5 Monomer-Einheiten MAA ist; das Molekulargewicht des Blockes B beträgt 1145.

AB-Block-Polymer
Molekulargewicht
EHMA//EHMA/MAA
3//3/5	1618
5//2,5/2,5	1700
5//5/10	2840
20//10/10	6800
15//11/22	7040
EHMA//LMA/MAA @	10//10/12	5552
EHMA//MMA/EHMA/MAA @	10//5/5/12	4502
EHMA//MMA/MAA @	5//5/10	2350
5//10/10	2850
EHMA//MAA @	15//5	3400
BMA//BMA/MAA @	5//2,5/2,5	1280
10//5/10	3000
20//10/20	6000
15//7,5/3	3450
5//5/10	2300
5//10/5	2560
BMA//MMA/MAA @	15//15/5	4060
15//7,5/3	3140
10//5/10	2780
MMA//MMA/MAA @	10//5/10	2360
10//5/5	1930
10//5/7,5	2150
20//5/7,5	3150
15/7,5/3	2770
MMA//EHMA/MAA @	5//5/10	2350
10//5/10	2850
BMA/MMA//BMA/MAA @	5/5//5/10	2780
BMA/MAA @	10//10	2260
BMA//HEMA/MAA @	15//7,5/3	3360
7,5//7,5/3	2300
15//7,5/7,5	3750
BMA//BMA/DMAEMA @	10//5/10	3700
BMA//BMA/DMAEMA/MAA @	10//5/5/5	2635

BAB-Block-Polymer
Molekulargewicht
BMA/MAA//BMA//BMA/MAA
5/10//10//5/10	4560
MMA/MAA//MMA//MMA/MAA @	5/7,5//10//5/7,5	3290

Bevorzugte Block-Polymere sind Methylmethacrylat//Me thylmethacrylat/Methacrylsäure (10//5/7,5), 2-Ethyl hexylmethacrylat//2-Ethylhexylmethacrylat/Methacrylsäure (5//5/10), n-Butylmethacrylat//n-Butylmethacrylat/Meth acrylsäure (10//5/10), n-Butylmethacrylat//Methacryl säure (10//10), Ethylhexylmethacrylat//Methylmeth acrylat/Methacrylsäure (5//10/10), n-Butylmethacrylat// 2-Hydroxyethylmethacrylat/Methacrylsäure (5//10/10), n-Butylmethacrylat//2-Hydroxyethylmethacrylat/Methacryl säure (15//7,5/3), Methylmethacrylat//Ethylhexylmeth acrylat/Methacrylsäure (5//5/10) und Butylmethacrylat// Butylmethacrylat/Dimethylaminoethylmethacrylat (10//5/10).

Um den Block B in dem wäßrigen Medium löslich zu machen, kann es notwendig sein, entweder aus den in dem Block B enthaltenen Säure-Gruppen oder aus den in dem Block B enthaltenen Amino-Gruppen Salze herzustellen. Salze der Säure-Monomeren können in der Weise hergestellt werden, daß die Gegen-Komponente ausgewählt wird aus organischen Basen wie Mono-, Di-, Trimethylamin, Morpholin, N- Methylmorpholin; Alkoholaminen wie Dimethylaminoethanol amin (DMEA), Methyldiethanolamin, Mono-, Di- und Tri ethanolamin; Pyridin; Ammoniumhydroxid; Tetraalkyl ammonium-Salzen wie Tetramethylammoniumhydroxid, Tetra ethylammoniumhydroxid; Alkalimetallen wie Lithium, Natrium und Kalium und dergleichen. Zu bevorzugten Neutralisationsmitteln gehören Dimethylaminoethanolamin sowie Natrium- und Kaliumhydroxid, wobei Kaliumhydroxid für Tinten besonders bevorzugt wird, die in thermischen Tintenstrahl-Druckern eingesetzt werden sollen. Salze der Amino-Monomeren können in der Weise hergestellt werden, daß die Gegen-Komponente ausgewählt wird aus organischen Säuren wie Essigsäure, Ameisensäure, Oxalsäure Dimethylolpropionsäure, Halogenen wie Chlorid, Fluorid und Bromid und anderen anorganischen Säuren wie Schwefelsäure, Salpetersäure, Phosphorsäure und dergleichen. Es ist ebenfalls möglich, die Amino- Gruppe in ein Tetraalkylammoniumsalz zu überführen. Amphotere Polymere, d. h. Polymere, die sowohl eine Säure-Gruppe als auch eine Amino-Gruppe enthalten, können so verwendet werden, wie sie sind, oder sie können durch Addition entweder einer Säure oder einer Base neutralisiert werden.

Die AB- und BAB-Polymeren können vorteilhafterweise mittels eines Verfahrens der schrittweisen Polymeri sation, etwa der anionischen oder Gruppen-Transfer- Polymerisation, wie es bei Webster, US-Patent 45 08 880, beschrieben ist, auf dessen Offenbarung hier ausdrück lich Bezug genommen wird, hergestellt werden. Solcher maßen hergestellte Polymere haben präzise gesteuerte Molekulargewichte, Block-Größen und sehr enge Molekular gewichts-Verteilungen. Das Polymer hat typischerweise eine Dispersität von weniger als 2, im allgemeinen im Bereich von 1,0 bis 1,4. Dispersität ist das Gewichts mittel des Molekulargewichts des Polymers dividiert durch sein Zahlenmittel des Molekulargewichts. Das Zahlenmittel des Molekulargewichts kann durch Gelpermea tionschromatographie (GPC) bestimmt werden. Die AB- oder BAB-Block-Polymeren können auch mittels einer durch freie Radikale ausgelösten Polymerisation hergestellt werden, wobei die Auslösungs-Einheiten aus zwei unter schiedlichen Struktureinheiten bestehen, die die Poly merisation bei zwei deutlich unterschiedenen Temperatu ren auslösen. Diese Verfahrensweise kann jedoch eine Verunreinigung der Block-Copolymeren mit Homopolymeren und Kupplungsprodukten verursachen.

Die AB-Block-Polymeren können auch mittels konventio neller Techniken der anionische Polymerisation herge stellt werden, bei denen ein erster Block des Copolymers gebildet wird und nach der vollständigen Herstellung des ersten Blocks ein zweiter Monomeren-Strom zugeführt wird, um einen nachfolgenden Block des Polymers zu bilden. Eine niedrige Reaktionstemperatur, z. B. von 0°C bis -70°C, wird in diesem Falle eingehalten, um Neben reaktionen zu minimieren und Blöcke der gewünschten Molekulargewichte zu bilden.

Bei vielen dieser Techniken, und insbesondere bei dem Verfahren der Gruppen-Transfer-Polymerisation, kann der Initiator nicht-funktionell sein, eine Säure-Gruppe (eingesetzt, so wie sie ist, oder in blockierter Form) oder eine Amino-Gruppe enthalten. Sowohl der hydrophobe Block A als auch der hydrophobe Block B können zuerst hergestellt werden. Die BAB-Block-Polymeren können auch durch Techniken der anionischen Polymerisation oder der Gruppen-Transfer-Polymerisation hergestellt werden, bei denen zunächst der eine der B-Blöcke polymerisiert wird, sodann der hydrophobe Block A polymerisiert wird und danach der zweite B-Block polymerisiert wird.

Obwohl statistische Copolymere als Dispergiermittel ein gesetzt werden können, sind sie nicht gleichermaßen wirksam bei der Stabilisierung der Pigment-Dispersionen. Unter diesen seien Halbester von Maleinsäure/Styrol- Copolymeren, Ligninsulfonat-Derivate und Copolymere von Acrylsäure und Methacrylsäure mit Styrol erwähnt.

Pigmente

Eine breite Mannigfaltigkeit organischer und anorgani scher Pigmente, allein oder in Kombination, kann für die Herstellung der Tinte ausgewählt werden. Der Begriff "Pigment", wie er hierin verwendet wird, bezeichnet ein unlösliches farbgebendes Mittel. Die Pigment-Teilchen sind hinreichend klein, um ein freies Fließen der Tinte durch die Tintenstrahl-Druckeinrichtung zuzulassen, insbesondere an den Ausstoß-Düsen, die gewöhnlich einen Durchmesser im Bereich von 10 µm bis 50 µm haben. Die Teilchengröße hat auch Einfluß auf die Stabilität der Dispersion, die während der gesamten Lebensdauer der Tinte kritisch ist. Die Brown'sche Bewegung der winzigen Teilchen hilft, das Absetzen der Teilchen zu verhindern. Es ist auch wünschenswert, kleine Teilchen aus Gründen der maximalen Farbstärke einzusetzen. Der Bereich der nutzbaren Teilchengröße beträgt im allgemeinen 0,005 µm bis 15 µm. Vorzugsweise sollte die Teilchengröße der Pigment-Teilchen im Bereich von 0,005 bis 5 µm, nächst bevorzugt von 0,005 bis 1 µm und am meisten bevorzugt von 0,005 bis 0,3 µm, liegen.

Das gewählte Pigment kann in trockener oder in nasser Form verwendet werden. Beispielsweise werden Pigmente gewöhnlich in wäßrigen Medien hergestellt, und das resultierende Pigment wird als von Wasser durchnäßter Preßkuchen erhalten. In Form des Preßkuchens ist das Pigment nicht in dem Maße aggregiert wie im trockenen Zustand. Dementsprechend erfordern Pigmente in Form wasserfeuchter Preßkuchen nicht in dem Maße eine De aggregation wie bei dem Verfahren der Herstellung der Tinten aus trockenen Pigmenten. Zu repräsentativen handelsüblichen trockenen Pigmenten, die bei der prakti schen Durchführung der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, zählen die folgenden:

Zu repräsentativen handelsüblichen Pigmenten, die in Form eines wasserfeuchten Preßkuchens eingesetzt werden können, zählen:

Heucophthal® Blue BT-585-P, Toluidine Red Y (C.I. Pigment Red 3), Quindo® Magenta (Pigment Red 122), Magenta RV-6831-Preßkuchen (Mobay Chemical, Harmon Division, Haledon, NJ), Sunfast® Magenta 122 (Sun Chemical Corp., Cincinnati, OH), Indo® Brilliant Scarlet (Pigment Red 123, C.I. No. 71 145), Toluidine Red B (C.I. Pigment Red 3), Watchung® Red B (C.I. Pigment Red 48), Permanent Rubine F6B13-1731 (Pigment Red 184), Hansa® Yellow (Pigment Yellow 98), Dalamar® Yellow YT-839-P (Pigment Yellow 74, C.I. No. 11 741), Sunbrite® Yellow 17 (Sun Chemical Corp, Cincinnati, OH), Toluidine Yellow G (C.I. Pigment Yellow 1), Pigment Scarlet (C.I. Pigment Red 60), Auric Brown (C.I. Pigment Brown 6), etc. Schwarze Pigmente wie Ruß sind im allgemeinen nicht in Form wäßriger Preßkuchen erhältlich.

Feine Metall- oder Metalloxid-Teilchen können ebenfalls für die praktische Durchführung der vorliegenden Erfin dung verwendet werden. Beispielsweise sind Metalle und Metalloxide für die Herstellung magnetischer Tinten für Tintenstrahl-Drucker geeignet. Oxide mit feiner Teil chengröße wie Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Titandioxid und dergleichen können ebenfalls gewählt werden. Weiter hin können feine Metall-Teilchen, etwa von Kupfer, Eisen, Stahl, Aluminium und Legierungen für geeignete Verwendungszwecke ausgewählt werden.

Farbstoffe

Zu Farbstoffen, die gewöhnlich in wäßrigen Tinten für Tintenstrahl-Drucker Verwendung finden, gehören bei spielsweise Säure-, Direkt-, Lebensmittel- und Reaktiv- Farbstoffe.

Einige zu erwähnende brauchbare Farbstoffe sind:

C.I. Food Blacks 1 und 2.
C.I. Acid Blacks 7, 24, 26, 48, 52, 58, 60, 107, 109, 118, 119, 131, 140, 155, 156 und 187.
C.I. Direct Blacks 17, 19, 32, 38, 51, 71, 74, 75, 112, 117, 154, 163 und 168.
C.I. Acid Reds 1, 8, 17, 32, 35, 37, 42, 57, 92, 115, 119, 131, 133, 134, 154, 186, 249, 254 und 256.
C.I. Direct Reds 37, 63, 75, 79, 80, 83, 99, 220, 224 und 227.
C.I. Acid Violets 11, 34 und 75.
C.I. Direct Violets 47, 48, 51, 90 und 94.
C.I. Reactive Reds 4, 23, 24, 31 und 56.
C.I. Acid Blues 9, 29, 62, 102, 104, 113, 117, 120, 175 und 183.
C.I. Direct Blues 1, 6, 8, 15, 25, 71, 76, 78, 80, 86, 90, 106, 108, 123, 163, 165, 199 und 226.
C.I. Reactive Blues 7 und 13.
C.I. Acid Yellows 3, 17, 19, 23, 25, 29, 38, 49, 59, 61 und 72.
C.I. Direct Yellows 27, 28, 33, 39, 58, 86, 100 und 142.
C.I. Reactive Yellow 2.

Wäßriges Trägermedium

Das wäßrige Trägermedium ist Wasser oder eine Mischung aus Wasser und wenigstens einem wasserlöslichen organi schen Lösungsmittel, das von der heterocyclischen Diol- Verbindung verschieden ist.

Entionisiertes Wasser wird im allgemeinen eingesetzt. Die Wahl einer geeigneten Mischung aus Wasser und einem wasserlöslichen organischen Lösungsmittel hängt von den Erfordernissen der speziellen Anwendung, etwa der ge wünschten Oberflächenspannung und Viskosität, dem ge wählten Pigment, der Trocknungszeit der pigmentierten Tinte des Tintenstrahl-Druckers und dem Typ des Papiers ab, auf das die Tinte gedruckt wird.

Zu repräsentativen Beispielen für die wasserlöslichen organischen Lösungsmittel, die ausgewählt werden können gehören

1) Alkohole wie Methylalkohol, Ethylalkohol, n-Propyl alkohol, Isopropylalkohol, n-Butylalkohol, sec- Butylalkohol, tert-Butylalkohol, iso-Butylalkohol, Furfurylalkohol and Tetrahydrofurfurylalkohol;
2) Ketone oder Ketoalkohole wie Aceton, Methylethyl keton und Diacetonalkohol;
3) Ether wie Tetrahydrofuran und Dioxan;
4) Ester wie Ethylacetat, Ethyllactat, Ethylencarbonat und Propylencarbonat;
5) Mehrwertige Alkohole wie Ethylenglycol, Diethylen glycol, Triethylenglycol, Propylenglycol, Tetra ethylenglycol, Polyethylenglycol, Glycerin, 2- Methyl-2,4-pentandiol, 1,2,6-Hexantriol und Thio diglycol;
6) Niederalkylmono- oder Di-ether, die sich von Alkylenglycolen ableiten, wie Ethylenglycolmono methyl-(oder -ethyl-)ether, Diethylenglycolmono methyl-(oder -ethyl-)ether, Propylenglycolmono methyl-(oder -ethyl-)ether, Triethylenglycolmono methyl (oder -ethyl) ether und Diethylenglycoldi methyl(oder -ethyl-)ether;
7) Stickstoff enthaltende cyclische Verbindungen wie Pyrrolidon, N-Methyl-2-pyrrolidon und 1,3-Dimethyl- 2-imidazolidinon; und
8) Schwefel enthaltende Verbindungen wie Dimethylsulf oxid und Tetramethylensulfon.

Eine Mischung aus einem wasserlöslichen organischen Lösungsmittel mit wenigstens 2 Hydroxylgruppen wie Di ethylenglycol und Wasser wird als wäßriges Trägermedium bevorzugt. Im Fall einer Mischung aus Wasser, Diethylen glycol und heterocyclischem Diol, enthält das wäßrige Trägermedium plus heterocyclisches Stickstoff-Diol gewöhnlich etwa 30% Wasser/70% Lösungsmittel/hetero cyclisches Stickstoff-Diol-Gemisch bis etwa 95% Was ser/5% Lösungsmittel/heterocyclisches Stickstoff-Diol- Gemisch. Die bevorzugten Verhältnisse sind etwa 60% Wasser/40% Lösungsmittel/heterocyclisches Stickstoff- Diol-Gemisch bis etwa 95% Wasser/5% Lösungsmittel/ heterocyclisches Stickstoff-Diol-Gemisch. Das Lösungs mittel/heterocyclisches Stickstoff-Diol-Gemisch enthält 15 bis 95% des heterocyclischen Stickstoff-Diol, vor zugsweise 25 bis 75%.

Die Prozentzahlen sind auf das Gesamtgewicht von wäßri gem Trägermedium plus heterocyclischem Diol bezogen.

Andere Bestandteile

Die Tinte kann andere Bestandteile enthalten. Beispiels weise können Tenside eingesetzt werden, um die Ober flächenspannung zu ändern sowie das Eindringen zu fördern. Diese Tenside können jedoch auch pigmentierte Tinten destabilisieren. Tenside können anionisch, kat ionisch, amphoter oder nichtionisch sein. Brauchbare Tenside können aus McCutcheon′s "Emulsifiers and Detergents", erschienen bei Manufacturing Confectioners Publishing Company, Glen Rock, NJ, ausgewählt werden. Die Wahl eines Tensids hängt in hohem Maße von dem Typ des Papiers ab, das bedruckt werden soll. Es wird erwartet, daß der Fachmann imstande ist, das geeignete Tensid für das spezielle, beim Druck zu verwendende Papier auszuwählen.

Beispielsweise wurde gefunden, daß die nachstehenden Tenside beim Drucken auf Gilbert Bond Papier (25% Baum wolle), bezeichnet Style 1057, hergestellt von Mead Company, Dayton, Ohio, brauchbar sind.

Lieferant und Handelsbezeichnung
Beschreibung
Air Products
Surfynol® 465H	Ethoxyliertes Tetramethyldecindiol
Surfynol® CT-136	Acetylenisches Diol, Anionisches Tensid-Gemisch
Surfynol® GA	Acetylenisches Diol-Gemisch
Surfynol® TG	Acetylenisches Diol-Gemisch in Ethylenglycol
Cyanamid @	Aerosol® OT	Dioctylester von Natriumsulfobernsteinsäure
	Aerosol® MA-80
	Dihexylester von Natriumsulfobernsteinsäure
	Aerosol® MA-80/Aerosol OT 2/1
Du Pont @	Duponol® RA	Angereichertes Natriumetheralkoholsulfat
Merpol® A	Ethylenoxid-Ester-Kondensat
Merpol® LF-H	Polyether
Merpol® SE	Alkoholethoxylat
Merpol® SH	Ethylenoxid-Kondensat
Zelec®NK	Alkoholphosphat-Zusammensetzung
Fisher Scientific @	Polyethylene Glycol 3350 @	Polyethylene Glycol 400 @	Polyethylene Glycol 600 @	ICI @	Renex®30	Polyoxyethylen(12)-tridecylether
Synthrapol® KB	Polyoxyethylenalkylalcohol
Rohm & Haas @	Triton® CF 10	Alkylarylpolyether
Triton® CF 21	Alkylarylpolyether
Triton® N 111	Nonylphenoxypolyethoxyethanol
Triton® X-102	Octylphenoxypolyethoxyethanol
Triton® X-114	Octylphenoxypolyethoxyethanol
Union Carbide @	Silwet® L-7600	Polyalkylenoxid-modifiziert.
	Polydimethylsiloxan
Silwet® L-7607	Polyalkylenoxid-modifiziert.
	Polydimethylsiloxan
Silwet® L-77	Polyalkylenoxid-modifiziert.
	Polydimethylsiloxan
UCON® ML1281	Polyalkylenglycol
W. R. Grace, Hampshire Div. @	Hamposyl® Lida	Lauryoyliminodiessigsäure

In wäßrigen Tinten können die Tenside in einer Menge von 0,01 bis 5% und vorzugsweise von 0,2 bis 2% vorliegen.

Biozide können anwesend sein, um das Wachstum von Mikro organismen zu hemmen. Dowicide® (Dow Chemical, Midland MI 48 674), Omidines® (Olin Corp, Cheshire CT 06 410), Nopcocides (Henkel Corp., Ambler PA 19 002), Troysans® (Troy Chemical Corp., Newark NJ 17 105) und Natrium benzoat können verwendet werden.

Daneben können Maskierungsmittel wie EDTA ebenfalls einbezogen werden, um nachteilige Effekte durch Schwermetall-Verunreinigungen auszuschalten.

Herstellung der Tinte

Die pigmentierte Tinte wird in der Weise hergestellt, daß das ausgewählte Pigment bzw. die ausgewählten Pig mente und das Dispergiermittel in Wasser vorgemischt werden. Im Falle von Farbstoffen sind einige der Faktoren in gleicher Weise zutreffend, abgesehen davon, daß kein Dispergiermittel anwesend ist und daß keine Notwendigkeit einer Deaggregation des Pigments besteht. Die Tinte auf Farbstoff-Basis wird besser in einem Gefäß unter gutem Rühren als in einem Gerät zum Dispergieren hergestellt. Mischlösungsmittel und heterocyclische Diol-Verbindungen können während des Dispergierens an wesend sein.

Der Schritt des Dispergierens kann in einer horizontalen Mini-Mühle, einer Kugelmühle, einer Reibmühle oder mittels Hindurchleitens der Mischung durch viele Düsen innerhalb einer Flüssigkeitsstrahl-Wechselwirkungs- Kammer bei einem Flüssigkeitsdruck von wenigstens 69 bar (1000 psi) erfolgen, um eine gleichmäßige Dispersion der Pigment-Teilchen in dem wäßrigen Trägermedium zu er zeugen.

Im allgemeinen ist es wünschenswert, die pigmentierte Tinte für Tintenstrahl-Drucker in konzentrierter Form herzustellen. Die konzentrierte Tinte für Tintenstrahl- Drucker wird anschließend auf die geeignete Konzentra tion für einen Einsatz in dem Tintenstrahl-Drucker- System verdünnt. Diese Technik erlaubt die Herstellung einer größeren Menge der pigmentierten Tinte in der Apparatur. Wenn die Pigment-Dispersion in einem Lösungs mittel hergestellt wird, wird sie mit Wasser und gegebe nenfalls anderen Lösungsmitteln verdünnt, um die geeig nete Konzentration einzustellen. Wenn die Pigment- Dispersion in Wasser hergestellt wird, wird sie entweder mit zusätzlichem Wasser oder mit wasserlöslichen Lösungsmitteln verdünnt, um eine Pigment-Dispersion der gewünschten Konzentration zu erhalten. Mittels Verdünnen wird die Tinte auf die gewünschte Viskosität, Farbe, Tönung, Sättigung, Dichte und Deckung der Druckfläche für den praktischen Anwendungszweck eingestellt.

Im Fall organischer Pigmente kann die Tinte bis zu etwa 30 Gew.-% Pigment enthalten; im allgemeinen liegt der Pigment-Gehalt jedoch im Bereich von etwa 0,1 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise von etwa 0,1 bis 8 Gew.-%, der gesamten Tinten-Zusammensetzung für die meisten thermi schen Tintenstrahl-Drucker-Anwendungen. Wenn ein anorga nisches Pigment gewählt wird, besteht die Tendenz, daß die Tinte höhere Gewichts-Prozentsätze an Pigment ent hält als vergleichbare Tinten, die ein organisches Pig ment verwenden; die Gehalte können in manchen Fällen so hohe Werte wie etwa 75% erreichen, da anorganische Pigmente im allgemeinen höhere spezifische Gewichte als organische Pigmente haben. Das Acryl-Block-Polymer liegt in einer Menge im Bereich von etwa 0,1 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von etwa 0,1 bis 8 Gew.-%, der gesamten Tinten-Zusammensetzung vor. Wenn die Menge des Polymers zu groß wird, wird die Farbdichte der Tinte unannehmbar, und es wird schwierig, die gewünschte Vis kosität der Tinte aufrechtzuerhalten. Die Dispersions- Stabilität der Teilchen wird nachteilig beeinflußt, falls das Acryl-Block-Copolymer in unzureichender Menge vorliegt. Die Menge des wäßrigen Mediums plus des Ein dringmittels liegt im Bereich von etwa 70 bis 99,8%, vorzugsweise etwa 94 bis 99,8%, bezogen auf das Gesamt gewicht der Tinte, wenn ein organisches Pigment gewählt wird, von etwa 25 bis 99,8%, vorzugsweise etwa 70 bis 99,8%, wenn ein anorganisches Pigment gewählt wird, und von 80 bis 99,8%, wenn ein Farbstoff gewählt wird.

Andere Zusatzstoffe wie Tenside, Biozide, Feuchthalte mittel, chelat-bildende Mittel und viskostätsmodifizie rende Mittel können der Tinte zugesetzt werden. Gegebe nenfalls können andere Acryl- und Nicht-Acryl-Polymere zugesetzt werden, um Eigenschaften wie die Wasser festigkeit und die Schmierbeständigkeit zu verbessern.

Die Strahl-Geschwindigkeit, die Trennlänge der Tröpf chen, die Tropfengröße und die Strömungs-Stabilität werden stark durch die Oberflächenspannung und die Viskosität der Tinte beeinflußt. Pigmentierte Tinten strahl-Drucker-Tinten, die für eine Verwendung in Tintenstrahl-Drucker-Systemen geeignet sind, sollten eine Oberflächenspannung im Bereich von etwa 20 mN/m bis etwa 70 mN/m (etwa 20 dyn/cm bis etwa 70 dyn/cm), und mehr bevorzugt eine solche im Bereich von 30 mN/m bis etwa 70 mN/m (30 dyn/cm bis etwa 70 dyn/cm), aufweisen. Annehmbare Viskositäten sind nicht größer als 20 mPa·s (20 cP) und liegen vorzugsweise im Bereich von etwa 1,0 mPa·s bis 10,0 mPa·s (etwa 1,0 cP bis etwa 10,0 cP). Die Tinte besitzt physikalische Eigenschaften, die mit einem breiten Bereich der Bedingungen des Ausstoßens verträglich sind, d. h. der Treiber-Spannung und der Impulsbreite für thermische Tintenstrahl-Druckvorrich tungen, der Betriebsfrequenz des Piezoelements für ent weder eine Tropfen-auf-Anforderung-Einrichtung oder eine kontinuierliche Einrichtung und der Gestalt und der Größe der Düse. Die Tinten können zusammen mit einer Vielfalt von Tintenstrahl-Druckern verwendet werden, etwa kontinuierlich arbeitenden Druckern, piezoelektri schen Tropfen-auf-Anforderung-Druckern und thermischen oder Blasenstrahl-Druckern mit Tropfenabgabe auf An forderung, und sind besonders angepaßt für den Einsatz in thermischen Tintenstrahl-Druckern. Die Tinten be sitzen eine ausgezeichnete Lagerbeständigkeit während eines langen Zeitraums und ballen sich in einer Tinten strahl-Apparatur nicht zusammen. Das Fixieren der Tinte auf dem Bildaufzeichnungsmaterial, etwa dem Papier, dem Textilmaterial, der Folie etc. kann schnell und genau durchgeführt werden.

Die gedruckten Tinten-Abbildungen haben klare Farbtöne, hohe Dichte, ausgezeichnete Wasserbeständigkeit und Lichtechtheit. Weiterhin korrodieren die Tinten nicht Teile der Tintenstrahl-Druckvorrichtung, mit denen sie in Berührung gelangen, und sie sind im wesentlichen geruchfrei und nicht-toxisch.

Beispiele

Die folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung, ohne sie zu beschränken.

Tinte wurde wie folgt hergestellt:

Herstellung des Dispergiermittels

Ein Block-Copolymer aus n-Butylmethacrylat und Meth acrylsäure wurde wie folgt hergestellt:
3750 g Tetrahydrofuran und 7,4 g p-Xylol wurden in einen 12-l-Kolben gefüllt, der mit einem mechanischen Rührer, einem Thermometer, einem Stickstoff-Einlaß, einem Trockenrohr-Auslaß und Zugabe-Trichtern ausgerüstet war. Der Katalysator, Tetrabutylammonium-m-chlorobenzoat, 3,0 ml einer 1,0 M-Lösung in Acetonitril wurde dann in den Kolben gegeben. 291,1 g (1,25 M) eines Initiators, 1,1-Bis(trimethylsiloxy)-2-methylpropen, wurden einge spritzt. Die Zufuhr des Speisematerials I, das aus Tetrabutylammonium-m-chlorobenzoat und 3,0 ml einer 1,0 M-Lösung in Acetonitril bestand, wurde begonnen und erfolgte über 150 min. Die Zufuhr des Speisematerials II, das aus 1976 g (12,5 M) Trimethylsilylmethacrylat bestand, wurde bei 0,0 min begonnen und erfolgte über 35 min. 180 min nach Beendigung der Zufuhr des Speise materials II hatten 99% der Monomeren reagiert. Die Zufuhr des Speisematerials III, das aus 1772 g (12,5 M) Butylmethacrylat bestand, wurde begonnen und erfolgte über 30 min.

Bei 400 min wurden 780 g trockenes Methanol zu der obigen Lösung hinzugefügt, und die Destillation wurde begonnen. Während der ersten Stufe der Destillation wurden 1300,0 g eines Materials mit einem Siedepunkt unterhalb von 55°C aus dem Kolben entfernt. Die zu entfernende theoretische Menge Methoxytrimethylsilan mit einem Siedepunkt von 54°C (Sdp.=54°C) betrug 1144 0 g. Die Destillation wurde in einer zweiten Stufe fortgesetzt, während der der Siedepunkt auf 76°C an stieg. 5100 g Isopropanol wurden während der zweiten Stufe der Destillation zugesetzt. Eine Gesamtmenge von 7427 g Lösungsmittel wurde entfernt. Die resultierende Harz-Lösung wurde direkt in dem nächsten Schritt einge setzt. Sie enthielt 55,8% Feststoffe und hatte ein Neutralisations-Äquivalent von 4,65 Milliäquivalenten Kaliumhydroxid pro 1 g an Feststoffen.

Neutralisation des Dispergiermittels

Die folgenden Materialien wurden in eine zylindrische 1000 ml-Polyethylen-Flasche gefüllt:
200,0 g Dispergiermittel-Lösung
174,4 g 15-proz. Kaliumhydroxid
137,6 g entionisiertes Wasser.

Die Mischung wurde in einem Walzenmischer 3 bis 4 h gerollt und dann 16 bis 20 h magnetisch gerührt, wonach eine leicht getrübte Lösung erhalten wurde.

Herstellung der Pigment-Dispersion

Die folgenden Materialien wurden in ein 1 Liter-Becher glas gegeben:
78,3 g entionisiertes Wasser
66,7 g neutralisierte Dispergiermittel-Lösung
3,0 g 15-proz. Kaliumhydroxid.

Die Lösung wurde mechanisch gerührt, während 20,0 g Ruß- Pigment FW 18 (Degussa Corp., Ridgefield Park, NJ 07 660) portionsweise hinzugefügt wurde. Das Rühren wurde 30 min fortgesetzt. Der Inhalt wurde dann in eine Mini Motor mill 100 (Eiger Machinery Inc., Bensenville, IL 60 106) gefüllt, wobei weitere 32 g entionisiertes Wasser als Spülung verwendet wurden. Der Inhalt wurde 1 h bei 3500 Umdrehungen/min vermahlen. Die Ausbeute betrug 190,8 g. Der pH-Wert betrug 7,6. Die Teilchengröße war 138 nm, bestimmt mit einem Brookhaven BI-90 Particle Analyzer (Brookhaven Instruments Corp., Holtsville, NY 11 742).

Herstellung von Tinten

Die folgenden Bestandteile wurden kombiniert und unter magnetischem Rühren im Laufe von 10 bis 15 min zu 22,5 g Pigment-Dispersion hinzugefügt:
2,6 g Diethylenglycol (Aldrich Chemical Co. Inc., Milwaukee, WI 53 233)
2,6 g Vergleichs-Mischlösungsmittel oder heterocyclisches Diol
0,5 g Silwet® L-77 (Union Carbide Corp., Danbury, CT 06 817)
37,2 g entionisiertes Wasser.

Tabelle 1 Identifizierung der Kontroll-Mischlösungsmittel und der heterocyclischen Diol-Mischlösungsmittel

Die Mischlösungsmittel werden wie folgt identifiziert:

Vergleichs-Mischlösungsmittel
Kontrolle Nr.
Dipropylenglycol (Aldrich Chemical Co. Inc., Milwaukee, WI 53 233)
1
Butylcarbitol (Union Carbide Corp., Danbury, CT)	2
Dowanol TBH, (Dow Chemical, Midland MI 48 640)	3
	Beispiel Nr.
Dantocol® DHE (Lonza, Inc., Fair Lawn, NJ 07 410)	1

Tabelle 2 Kappenlose Zeiten (Decap-Zeiten)

Die Decap-Zeiten wurden auf einem Hewlett Packard Deskjet Printer bestimmt, der so verändert worden war, daß die Tintenpatrone weder durch Vakuum angesaugt noch in einen Spucknapf entleert wurde. Das letzte Zeit- Intervall, bei dem der spezielle Tropfen nicht versagte, wurde aufgezeichnet.

Tabelle 3 Dispersions-Stabilität

Die Dispersions-Stabilität wurde dadurch ermittelt, daß 15 g Tinte der Einwirkung von vier Temperaturcyclen aus gesetzt wurden, die jeweils aus 4 h bei -20°C und 4 h bei 60°C bestanden. Die Teilchengrößen wurden auf einem Brookhaven BI-90 (Brookhaven Instruments Corp., Holts ville, NY 11 742) vor und nach der Einwirkung der Cyclen gemessen.

Claims

1. Wäßrige Tinten-Zusammensetzung für Tintenstrahl-Drucker, umfassend

a) ein wäßriges Trägermedium,
b) ein farbgebendes Mittel, das aus der aus einer Pig ment-Dispersion und einem Farbstoff bestehenden Gruppe ausgewählt ist, und
c) ein heterocyclischen Stickstoff-Diol mi einer Wasser-Löslichkeit von wenigstens 4,5 Teilen in 100 Teilen Wasser bei 25°C, das das Reaktions produkt aus einer heterocyclischen Verbindung, die monocyclisch ist und entweder einen 5gliedrigen oder einen 6gliedrigen Ring umfaßt, der zwei drei wertige Stickstoff-Atome mit einem Kohlenstoff-Atom als Abstandshalter zwischen diesen umfaßt, worin die Stickstoff-Atome gewöhnlich 1 bis 3 Amid- Carbonyl-Gruppen benachbart sind und das Kohlen stoff-Atom ein Teil einer Carbonyl-Gruppe ist, und einem aus der aus Ethylenoxid und Propylenoxid oder deren Gemischen bestehenden Gruppe ausgewählten Alkylenoxid ist.

2. Wäßrige Tinten-Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das heterocyclische Stickstoff-Diol die allgemeine Formel hat, in der
x+y= 1 bis 40,
X -H oder -CH₃ ist und
B eine einen 5- oder 6gliedrigen Ring vervollständigende zweiwertige Gruppe ist und aus den nachstehend unter i. bis vi. aufgeführten Gruppen ausgewählt ist: worin R -H, -CH₃, -C₂H₅ oder C₃H₈ ist; worin R und R′ -H, -CH₃, -C₂H₅ oder C₃H₈ sind; worin R -H, -CH₃, -C₂H₅ oder C₃H₈ ist; worin R und R′ -H, -CH₃, -C₂H₅ oder C₃H₈ sind; und

3. Tinten-Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pigment-Dispersion ein Pigment und ein Dispergiermittel umfaßt.

4. Tinten-Zusammensetzung nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, daß das Dispergiermittel ein polymeres Dis pergiermittel ist.

5. Tinten-Zusammensetzung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß x+y=1 bis 10 ist.

6. Tinten-Zusammensetzung nach Anspruch 5, dadurch gekenn zeichnet, daß x+y=2 bis 4 ist.

7. Tinten-Zusammensetzung nach Anspruch 1, 2 oder 3, da durch gekennzeichnet, daß das heterocyclische Stick stoff-Diol ein 1,3-Bis[poly(2-oxyalkylen)]hydantoin der allgemeinen Struktur ist, worin R -H, -CH₃, -C₂H₅ oder C₃H₈ ist.

8. Tinten-Zusammensetzung nach Anspruch 7, dadurch gekenn zeichnet, daß
X-H ist und
x + y = 2.

9. Tinten-Zusammensetzung nach Anspruch 8, dadurch gekenn zeichnet, daß das heterocyclische Stickstoff-Diol Bis 1,3-(2-hydroxyethyl)-5,5-dimethylhydantoin ist.

10. Tinten-Zusammensetzung nach Anspruch 1, 2 oder 3, da durch gekennzeichnet, daß das heterocyclische Stick stoff-Diol ein 1,3-Bis[poly(2-oxyalkylen)]-2-imidazol idon ist.

11. Tinten-Zusammensetzung nach Anspruch 1, 2 oder 3, da durch gekennzeichnet, daß das heterocyclische Stick stoff-Diol ein 1,3-Bis[poly(2-oxyalkylen)]-barbiturat ist.

12. Tinten-Zusammensetzung nach Anspruch 1, 2 oder 3, da durch gekennzeichnet, daß das heterocyclische Stick stoff-Diol ein 1,3-Bis-[poly(2-oxyalkylen)]-5,6-dihydro uracil ist.

13. Tinten-Zusammensetzung nach Anspruch 1, 2 oder 3, da durch gekennzeichnet, daß das heterocyclische Stick stoff-Diol ein 1,3-Bis[poly(2-oxyalkylen)]-uracil ist.

14. Tinten-Zusammensetzung nach Anspruch 1, 2 oder 3, da durch gekennzeichnet, daß das heterocyclische Stick stoff-Diol ein 1,3-Bis[poly(2-oxyalkylen)]-2,4,5-tri ketoimidazolidin ist.

15. Pigmentierte Tinten-Zusammensetzung nach Anspruch 4, da durch gekennzeichnet, daß das Dispergiermittel ein AB- oder BAB-Block-Copolymer ist, worin

(a) das Segment A ein hydrophobes Homopolymer oder Copolymer eines Acryl-Monomers der Formel CH₂=C(X) (Y)ist, worin
X H oder CH₃ ist und
Y C(O)OR₁, C(O)NR₂R₃ oder CN ist, worin
R₁ eine Alkyl-, Aryl- oder Alkylaryl-Gruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoff-Atomen ist und
R₂ und R₃ Wasserstoff oder eine Alkyl-, Aryl- oder Alkylaryl-Gruppe mit 1 bis 9 Kohlenstoff-Atomen sind,
wobei das Segment A ein mittleres Molekulargewicht von wenigstens etwa 300 hat und in Wasser unlöslich ist, und
(b) das Segment B ein hydrophiles Polymer oder ein Salz desselben aus
- (1) einem Acryl-Monomer der Formel CH₂=C(X) (Y₁)worin
  X H oder CH₃ ist und
  Y₁ C(O)OH, C(O)NR₂R₃, C(O)OR₄NR₂R₃ oder C(OR₅) ist, worin
  R₂ und R₃ Wasserstoff oder eine Alkyl-, Aryl- oder Alkylaryl-Gruppe mit 1 bis 9 Kohlenstoff-Atomen sind,
  R₄ ein Alkyl-Diradikal mit 1 bis 5 Kohlenstoff-Atomen ist und
  R₅ ein Dialkyl-Rest mit 1 bis 20 Kohlenstoff-Atomen ist und gegebenenfalls eine oder mehrere Hydroxyl- oder Ether-Gruppen enthält; oder
- (2) einem Copolymer des Acryl-Monomers von (1) mit einem Acryl-Monomer der Formel CH₂=C(X) (Y)ist, worin
  X und Y die für das Segment A definierten Substituenten-Gruppen sind,
  wobei das Segment B ein mittleres Molekulargewicht von wenigstens etwa 300 hat und in Wasser löslich ist.

16. Pigmentierte Tinten-Zusammensetzung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet daß das polymere Dispergier mittel ein AB- oder BAB-Block-Copolymer ist, worin das Segment A des Block-Copolymers ein Homopolymer oder Copolymer ist, das aus wenigstens einem Monomer herge stellt ist, das aus der aus Methylmethacrylat, Ethyl methacrylat, Propylmethacrylat, Butylmethacrylat, Hexyl methacrylat, 2-Ethylhexylmethacrylat, Octylmethacrylat, Laurylmethacrylat, Stearylmethacrylat, Phenylmeth acrylat, Benzylmethacrylat, Hydroxyethylmethacrylat, Hydroxypropylmethacrylat, 2-Ethoxyethylmethacrylat, Methacrylnitril, 2-Trimethylsiloxyethylmethacrylat, Glycidylmethacrylat, p-Tolylmethacrylat, Sorbylmeth acrylat, Methylacrylat, Ethylacrylat, Propylacrylat, Butylacrylat, Hexylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, Octyl acrylat, Laurylacrylat, Stearylacrylat, Phenylacrylat, Benzylacrylat, Hydroxyethylacrylat, Hydroxypropyl acrylat, Acrylnitril, 2-Trimethylsiloxyethylacrylat, Glycidylacrylat, p-Tolylacrylat und Sorbylacrylat bestehenden Gruppe ausgewählt ist.

17. Pigmentierte Tinten-Zusammensetzung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Segment A des Block- Copolymers ein Homopolymer oder Copolymer ist, das aus Methylmethacrylat, n-Butylmethacrylat, 2-Ethylhexylmeth acrylat hergestellt ist, oder ein Copolymer des Methyl methacrylats mit Butylmethacrylat ist.

18. Pigmentierte Tinten-Zusammensetzung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Segment A n-Butylmeth acrylat ist.

19. Pigmentierte Tinten-Zusammensetzung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Segment B des Block- Copolymers ein Homopolymer oder Copolymer ist, das aus wenigstens einem Monomer hergestellt ist, das aus der aus Methacrylsäure, Acrylsäure, Dimethylaminoethylmeth acrylat, Diethylaminoethylmethacrylat, tert-Butylamino ethylmethacrylat, Dimethylaminoethylacrylat, Diethyl aminoethylacrylat, Dimethylaminopropylmethacrylamid, Methacrylamid, Acrylamid und Dimethylacrylamid bestehen den Gruppe ausgewählt ist.

20. Pigmentierte Tinten-Zusammensetzung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Segment B des Block- Copolymers ein Polymer von Methacrylsäure oder Dimethyl aminoethylmethacrylat ist.

21. Pigmentierte Tinten-Zusammensetzung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Segment B des Block- Copolymers ein Homopolymer der Methacrylsäure ist.

22. Pigmentierte Tinten-Zusammensetzung nach den Ansprüchen 4 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Segment A des Block-Copolymers ein Polymer von Methylmethacrylat, Butylmethacrylat oder 2-Ethylhexylmethacrylat ist und das Segment B ein Polymer von Methacrylsäure oder Di methylaminoethylmethacrylat ist.

23. Pigmentierte Tinten-Zusammensetzung nach den Ansprüchen 4 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß das bzw. die Segment(e) B etwa 25 bis 65 Gew.-% des Block-Copolymers bildet/bilden.

24. Pigmentierte Tinten-Zusammensetzung nach Anspruch 4, da durch gekennzeichnet, daß die Tinte etwa 0,1 bis 15% Pigment, 0,1 bis 30% Block-Copolymer und 70 bis 99,8% wäßriges Trägermedium plus heterocyclisches Stickstoff- Diol enthält.

25. Pigmentierte Tinten-Zusammensetzung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Tinte etwa 0,1 bis 8% Pigment, 0,1 bis 8% Block-Copolymer und 94 bis 99,8% wäßriges Trägermedium plus heterocyclisches Diol ent hält.

26. Pigmentierte Tinten-Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das wäßrige Trägermedium Wasser und wenigstens ein wasserlösliches organisches Lösungsmittel enthält.

27. Pigmentierte Tinten-Zusammensetzung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß das wäßrige Trägermedium plus heterocyclisches Stickstoff-Diol von 30% Wasser/70% Lösungsmittel/heterocyclisches Stickstoff- Diol-Gemisch bis 95% Wasser/5% Lösungsmittel/hetero cyclisches Stickstoff-Diol-Gemisch enthält.

28. Pigmentierte Tinten-Zusammensetzung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel/hetero cyclisches Stickstoff-Diol-Gemisch 15 bis 95% hetero cyclisches Stickstoff-Diol enthält.

29. Pigmentierte Tinten-Zusammensetzung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel/hetero cyclisches Stickstoff-Diol-Gemisch 25 bis 75% hetero cyclisches Stickstoff-Diol enthält.

30. Tinten-Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tinte etwa 20% Farbstoff und 70 bis 99,8% wäßriges Trägermedium plus heterocyclisches Stickstoff-Diol enthält.

31. Tinten-Zusammensetzung nach Anspruch 30, dadurch gekenn zeichnet, daß das wäßrige Trägermedium plus hetero cyclisches Stickstoff-Diol 35% heterocyclisches Stick stoff-Diol enthält.

32. Tinten-Zusammensetzung nach Anspruch 26, dadurch gekenn zeichnet, daß das wäßrige Trägermedium ein Gemisch aus Wasser und wenigstens einem wasserlöslichen organischen Lösungsmittel mit wenigstens zwei Hydroxyl-Gruppen ist.

33. Pigmentierte Tinten-Zusammensetzung nach Anspruch 3, da durch gekennzeichnet, daß die Pigment-Teilchen eine mediane Teilchengröße von etwa 0,01 bis 1 µm haben.

34. Tinten-Zusammensetzung nach Anspruch 1, 2 oder 3, da durch gekennzeichnet, daß die Oberflächenspannung im Bereich von etwa 30 mN/m bis 70 mN/m (etwa 30 dyn/cm bis 70 dyn/cm) liegt und die Viskosität nicht größer als 20 mPa·s (20 cP) ist.

3.Pigmentierte Tinten-Zusammensetzung nach Anspruch 4, da durch gekennzeichnet, daß das Neutralisationsmittel für das Segment B aus der aus organischen Basen, Alkanol aminen, Alkalimetallhydroxiden und deren Mischungen be stehenden Gruppe ausgewählt ist.

36. Tinten-Zusammensetzung nach Anspruch 1, 2 oder 3, da durch gekennzeichnet, daß ein Tensid anwesend ist.

37. Tinten-Zusammensetzung nach Anspruch 36, dadurch gekenn zeichnet, daß das Tensid ein Polyalkylenoxid-modifizier tes Polydimethylsiloxan ist.