专利名称：用于喷墨记录的墨水组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及墨水组合物。特别地，本发明涉及一种适用于喷墨记录方法的墨水组合物，以及一种在其中不会发生由于产生细小气泡而导致打印失败的墨水组合物。
背景技术：
喷墨记录方法是一种通过微小的喷嘴喷射墨滴以在诸如纸的记录介质上进行打印的记录方法。按照这种喷墨记录方法，可以通过使用相对便宜的记录装置获得高图像品质记录，因此这种记录方法在个人电脑的输出装置上已经广泛流行。特别地，能使照片图像质量等同于卤化银照片图像质量的喷墨打印机近来已经被实现，并且保持打印物的性质(耐水性、耐光性和耐气性)也已经得到极大改善。从而，它们作为数码照相机输出装置的应用已经扩展到作为卤化银照片的替代物。
为了实现照片图像品质和保持等同于卤化银照片的那些性能，墨水中的着色材料和诸如添加到墨水中的树脂的添加物的改进变得很重要。近来喷墨打印机使用的一些墨水中，使用了具有优秀耐候性的颜料作为着色材料，并且，添加了树脂或类似物用来改善打印介质的耐磨性。一般来说，喷墨打印机用的墨水是水性墨水。当使用颜料作为着色材料时，因为颜料不溶于水，必须使用化学处理颜料表面、在其上引入官能团、并把颜料分散在水中的方法，或者使用把颜料与待用分散树脂一起分散的方法。
进一步，当颜料用作水性墨水的着色材料时，添加的树脂(例如树脂乳液)的比率增加，并且将要添加到墨水中的增稠剂、水溶性溶剂(下文中也称为水溶性有机溶剂)和添加物的选择也变得特别重要。
在水性墨水组合物中，必须使用水、水溶性材料和亲水的材料作为待用原料。然而，这些原料，即增稠剂、水溶性溶剂、添加物以及类似物，增强了墨水组合物的发泡能力和泡沫的稳定性，并且气泡保持很长时间不会消失，这容易使打印失败。具体而言，聚醚改性的基于硅氧烷的表面活性剂或者聚酯改性的基于硅氧烷的表面活性剂极大地增强了发泡能力。而且，众所周知作为增稠剂的丙三醇和糖类，以及水溶性溶剂不适宜地增加泡沫稳定性。
此外，气体(例如氮气和氧气)在水中比在有机溶剂中更易溶解，因此长时间放置、气压变化或者成泡核的存在会产生细小的气泡。墨水组合物中产生的气泡在记录头流动，这导致打印失败，例如墨水轨迹偏差、散射、喷嘴阻塞和喷嘴变细。
对于这个问题，就像下面的专利文献1-3描述的那样，有人提出添加基于硅氧烷的消泡剂、基于聚环氧烷的消泡剂或基于聚醚的消泡剂来降低发泡能力和泡沫稳定性。然而，对于具有很高表面活性的基于聚醚的消泡剂或基于聚酯的消泡剂，仅仅这样是不够的。
因而，可以设想添加具有除去气泡的性能的材料，也就是说微溶于水的材料，它通过破坏构成泡沫的液体膜(消泡性)除去泡沫。
例如，下面的专利文献4披露了一种由微乳液和一种颜料基喷墨墨水组合物构成的喷墨墨水组合物，该微乳液包含一种水性颜料分散体、至少一种不溶于水的有机化合物、至少一种亲水性的双亲材料和水；其中，该亲水性的双亲材料以足以溶解一种不溶于水的有机化合物的量存在于微乳液中。用于这种喷墨墨水组合物中的水不溶有机化合物的具体例子包括大量的有机化合物，作为例子可以提及具有5个或更多碳原子的烷基醇。
专利文献1JP-A-2002-322394专利文献2JP-A-2003-105236专利文献3JP-A-2004-292707专利文献4JP-A-10-1627然而，当不溶于水的成分在水性墨水组合物中增加时，用来溶解它们的双亲溶剂的量也增加，出于不同于气泡产生的原因，会出现由于不溶性成分的沉淀或凝结而导致的墨水喷头的喷射状态恶化，这会造成在某些情况下的墨水轨迹偏差、喷嘴阻塞、墨水散射和一些类似缺陷。
专利文献4中，不溶于水的成分添加的量以重量计为1％或1％以上，因此墨水喷射状态的恶化取决于溶剂种类，导致容易产生轨迹偏差、散射、喷嘴阻塞、喷嘴变细和类似缺陷。具体而言，当喷墨记录头充满墨水，并且放置很长时期根本不进行打印时，这些现象变得很明显。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种用于实现高可靠性喷墨记录的水性颜料墨水组合物，其中，墨水的喷射状态不会恶化到导致墨水轨迹偏差、散射、喷嘴阻塞，喷嘴变细和类似缺陷的发生，因为即使当墨水长时期放置处于不进行打印的状态而在其中产生细小的空气泡沫时，这些泡沫也会迅速消失。
从下面的描述中，本发明别的目的和效果将变得显而易见。
本发明人已经研究了包括打印品质和打印特性的可靠性，例如用于喷墨记录的水性颜料墨水组合物的喷射。结果，发明人发现了一种确保打印品质以及保持良好喷射状态的墨水组合物，因为即使当产生细小的空气泡沫时，特别是通过用它充满普通喷墨打印机用的墨盒并且使它长时期放置处于不进行打印的状态因而产生细小的空气泡沫时，这些泡沫也会迅速消失。本发明正是基于这个发现。
根据本发明，上述目的可以通过采用下面的组成实现。
也就是说，本发明如下所述(1)包含至少一种颜料和一种水溶性溶剂的墨水组合物，其中，组合物包含以重量计含量为0.05-0.5％的具有4-6个碳原子的烷基醇；(2)(1)中所述的墨水组合物，其中水溶性溶剂是1，2-链烷二醇或丙三醇；(3)(2)中所述的墨水组合物，其中1，2-链烷二醇是1，2-己二醇；(4)(1)-(3)中任何一项所述的墨水组合物，其中具有4-6个碳原子的烷基醇是正烷基醇；(5)(4)中所述的墨水组合物，其中正烷基醇是1-己醇；(6)(1)-(5)中任何一项所述的墨水组合物，其中组合物进一步包含表面活性剂；(7)(6)中所述的墨水组合物，其中表面活性剂是基于硅氧烷的表面活性剂；(8)(7)中所述的墨水组合物，其中基于硅氧烷的表面活性剂是聚醚改性的基于硅氧烷的表面活性剂；(9)(8)中所述的墨水组合物，其中聚醚改性的基于硅氧烷的表面活性剂具有下面的结构
其中R1-R9分别独立地表示C1-6烷基，j和k分别独立地表示1或大于1的整数，EO表示乙烯氧基，PO表示丙烯氧基，并且m和n分别表示0或大于0的整数，条件是m+n是1或大于1的整数，并且方括号内EO和PO的顺序没有限定以及EO和PO可以随机排列或可以形成嵌段；(10)(1)-(9)中任何一项所述的墨水组合物，其中颜料是用树脂分散的颜料；和(11)(1)-(10)中任何一项所述的墨水组合物，其中组合物进一步包含糖醇。
通过组成上述的墨水组合物，打印品质得以保证并且喷射状态保持良好，因为即使当产生细小的空气泡沫时，特别是通过用它填充普通喷墨打印机用的墨盒并且使它长时期放置处于不进行打印的状态因而产生细小的空气泡沫时，这些泡沫也会迅速消失。
下面将详细描述本发明的用于喷墨记录的墨水组合物。
本发明的墨水组合物包含颜料作为着色剂。可以使用任何无机和有机颜料。无机颜料包括通过诸如接触法、加热炉法和热处理法的已知方法制备的碳黑，除此之外还有钛氧化物和铁氧化物。此外，作为有机颜料，可以使用偶氮颜料(包括偶氮色淀、不溶性偶氮颜料、浓缩偶氮颜料、螯合物偶氮颜料和类似物)，多环颜料(例如，酞菁颜料、苝颜料、紫环酮(perinone)颜料、蒽醌颜料、喹吖啶酮颜料、二嗪颜料、硫靛颜料、异吲哚啉酮颜料、喹诺酞酮颜料和类似物)，染料型螯合物颜料(例如，碱性染料型螯合物颜料，酸性染料型螯合物颜料和类似物)，硝基颜料，亚硝基颜料，苯胺黑和类似物。
作为碳黑，颜料的具体例子包括，Mitsubishi Chemical Corporation生产的No.2300、No.900、MCF88、No.33、No.40、No.45、No.52、MA7、MA8、MA100、No.2200B和类似物；Columbian Carbon Co.，Ltd.生产的Raven 5750、Raven5250、Raven 5000、Raven 3500、Raven 1255、Raven 700和类似物；CabotCorporation生产的Regal 400R、Regal 330R、Regal 660R、Mogul L、Mogul700、Monarch 800、Monarch 880、Monarch 900、Monarch 1000、Monarch1100、Monarch 1300、Monarch 1400和类似物；和Degussa AG生产的着色碳黑(Color Black)FW1、着色碳黑FW2、着色碳黑FW2V、着色碳黑FW18、着色碳黑FW200、着色碳黑S150、着色碳黑S160、着色碳黑S170、Printex 35、Printex U、Printex V、Printex 140U、Special Black 6、Special Black 5、Special Black4A、Special Black 4和类似物。
用于黄色墨水的颜料例子包括C.I.颜料黄(C.I.Pigment Yellow)1、2、3、12、13、14、16、17、73、74、75、83、93、95、97、98、109、110、114、128、129、138、150、151、154、155、180、185和类似物。
用于洋红墨水的颜料例子包括C.I.颜料红(C.I.Pigment Red)5、7、12、48(Ca)、48(Mn)、57(Ca)、57:1、112、122、123、168、184、202、209和类似物。
用于青色墨水的颜料例子包括C.I.颜料蓝(C.I.Pigment Blue)1、2、3、15:3、15:4、16、22和60。
按照本发明的一个优选实施方案，颜料的平均粒子尺寸优选在10-200纳米范围内，更优选为大约50-大约150纳米。
虽然颜料的添加量可以适当确定，但是颜料的添加量优选以墨水组合物的重量计在0.1-20％范围内，更优选以墨水组合物的重量计在1-10％范围内。
本发明里，优选颜料以颜料分散体的形式添加到墨水组合物中，在颜料分散体里，颜料用分散剂分散。分散剂包括高分子分散剂和表面活性剂。
优选的高分子分散剂的例子包括天然高分子，其具体例子包括蛋白质，例如胶(glue)、明胶、酪蛋白和清蛋白；天然橡胶，例如阿拉伯树胶和黄蓍胶；葡萄糖苷，例如皂角苷；藻酸和藻酸衍生物，例如藻酸丙二醇酯、三乙醇胺藻酸酯和藻酸铵；纤维素衍生物，例如甲基纤维素、羧甲基纤维素，羟乙基纤维素和乙基羟乙基纤维素等。
优选的高分子分散剂的例子包括合成聚合物，其具体例子包括聚乙烯醇；聚乙烯吡咯烷酮；丙烯酸类树脂，例如聚丙烯酸、丙烯酸-丙烯腈共聚物、丙烯酸钾-丙烯腈共聚物的钾盐，乙酸乙烯酯-丙烯酸酯共聚物和丙烯酸-丙烯酸烷基酯共聚物；苯乙烯-丙烯酸树脂，例如苯乙烯-丙烯酸共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物，苯乙烯-甲基丙烯酸-丙烯酸烷基酯共聚物，苯乙烯-α-甲基苯乙烯-丙烯酸共聚物和苯乙烯-α-甲基苯乙烯-丙烯酸-丙烯酸烷基酯共聚物；苯乙烯-马来酸共聚物；苯乙烯-马来酸酐共聚物；乙烯基萘-丙烯酸共聚物；乙烯基萘-马来酸共聚物；基于乙酸乙烯酯的共聚物，例如乙酸乙烯酯-乙烯共聚物、乙酸乙烯酯-脂肪酸乙烯基乙烯酯共聚物、乙酸乙烯酯-马来酸酯共聚物、乙酸乙烯酯-巴豆酸共聚物和乙酸乙烯酯-丙烯酸共聚物；和它们的盐。当然，特别优选的是含羧基(优选盐的形式)共聚物(例如上述苯乙烯-丙烯酸树脂、苯乙烯-马来酸、苯乙烯-马来酸酐、乙烯基萘-丙烯酸共聚物、乙烯基萘-马来酸共聚物和乙酸乙烯酯-丙烯酸共聚物)、含疏水基单体和含亲水基单体的共聚物和包含同时具有疏水基和亲水基单体的聚合物。上述盐的例子包括具有二乙基胺、氨、乙胺、三乙基胺、丙基胺、异丙基胺、二丙基胺、丁基胺、异丁基胺、三乙醇胺、二乙醇胺、氨基甲基丙醇、吗啉和类似物的盐。这些共聚物的重均分子量优选从3,000到30,000，更优选从5,000到15,000。
此外，优选作为分散剂的表面活性剂的例子包括阴离子表面活性剂，例如脂肪酸盐、高级烷基二羧酸盐、高级醇硫酸酯盐、高级烷基磺酸盐、高级脂肪酸和氨基酸的缩合物、磺基琥珀酸酯盐、环烷酸盐、液体脂肪油硫酸酯盐和烷基烯丙基磺酸盐；阳离子表面活性剂，例如脂肪酸胺盐、季铵盐、锍盐和；非离子表面活性剂，例如聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基酯、脱水山梨糖醇烷基酯和聚环氧乙烷脱水山梨糖醇烷基酯；和类似物。本领域技术人员能够理解，当将上述表面活性剂添加到墨水组合物中时，也起到表面活性剂的作用。
此外，本发明的墨水组合物还包含水溶性溶剂。虽然没有具体限定，但是水溶性溶剂优选1，2-链烷二醇和/或丙三醇。1，2-链烷二醇的具体例子包括1，2-乙二醇、1，2-丙二醇、1，2-丁二醇、1，2-戊二醇、1，2-己二醇、1，2-庚二醇、1，2-辛二醇和类似物。更优选1，2-丙二醇、1，2-丁二醇、1，2-戊二醇和1，2-己二醇，最优选1，2-己二醇。虽然1，2-链烷二醇的添加量可以适当确定，但是优选以重量计从大约1％到大约15％，更优选以重量计从大约2％到大约10％。
另外，优选低沸点有机溶剂用作水溶性溶剂。低沸点有机溶剂的例子包括甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、仲丁醇、叔丁醇、异丁醇、正戊醇和类似物。具体而言，优选单羟基醇。低沸点有机溶剂具有缩短墨水干燥所需时间的作用。基于墨水组合物的量，低沸点有机溶剂的添加量优选以重量计为大约5％或更少，更优选以重量计为大约2％或更少。
本发明的墨水组合物也可以进一步包含含有高沸点有机溶剂的湿润剂。优选的高沸点有机溶剂的例子包括多羟基醇，例如乙二醇、二甘醇、三甘醇、聚乙二醇、聚丙二醇、丙二醇、丁二醇、1，2，6-己三醇、硫代乙二醇(thioglycol)、己二醇、丙三醇、三羟甲基乙烷和三羟甲基丙烷；脲；2-吡咯烷酮；N-甲基-2-吡咯烷酮；1，3-二甲基-2-咪唑啉酮和类似物。这些溶剂可以单独使用或者两种或两种以上混合使用。其中，优选丙三醇、三甘醇单丁基醚、2-吡咯烷酮、乙二醇、二甘醇、三甘醇、聚乙二醇，二甘醇单丁基醚和脲。基于墨水组合物的量，它们的添加量优选以重量计在大约1％到大约20％范围内，更优选以重量计在大约5％到大约10％范围内。
此外，本发明的墨水组合物包含以重量计为0.05-0.5％的具有4-6个碳原子的烷基醇。按照本发明的一个优选实施方案，具有4-6个碳原子的烷基醇优选正烷基醇(伯醇)，更优选1-丁醇、1-戊醇或1-己醇。根据本发明人的研究结果，可以很清楚的知道，通过向墨水组合物添加上述范围内的烷基醇可以有效除去墨水里由于长时期放置时产生的细小气泡，因此打印稳定性得到进一步改善。
更进一步，虽然还不确切的知道其中的原因，但是1，2-己二醇和正己二醇的结合使用能够获得最好的上述效果。
本发明的墨水组合物里，具有4-6个碳原子的烷基醇的添加量以重量计在0.05-0.5％范围内。当具有4-6个碳原子的烷基醇的添加量以重量计少于0.05％时，上述墨水长时期放置时的消泡效果降低。当烷基醇的添加量以重量计超过0.5％时，分散体会不稳定，并且颜料粒子聚集，因此在某些情况中墨水色彩发生变化导致打印物品色彩变化的缺点。
根据本发明一个优选实施方案，优选本发明的墨水组合物包含作为表面活性剂的以下式(I)表示的化合物
在式(I)中R1-R9分别独立地表示C1-6烷基，优选甲基。j和k分别独立地表示1或大于1的整数，优选1或2。m和n分别表示0或大于0的整数，条件是m+n为1或大于1的整数，优选为2-4。
根据本发明的一个优选实施方案，优选满足j＝k+1的化合物作为式(I)的化合物。进一步，根据本发明另一个优选实施方案，优选其中所有R1-R9分别独立地表示甲基，j表示2，k表示1，1表示1，m表示1或大于1的整数和n表示0的化合物作为式(I)的化合物。
虽然式(I)的化合物的添加量可以适当确定，但是优选以重量计为0.03-3％，更优选以重量计为约0.1-约2％，最优选以重量计为约0.3-约1％。
式(I)的化合物可以从商业上获得，并且是可以利用它们的。例如，基于硅氧烷的表面活性剂BYK-345、BYK-346和BYK-348可以从Byk-ChemieJapan K.K.获得。
本发明的墨水组合物进一步包含水。作为所使用的水，可以使用纯水，例如离子交换水、超滤水、反渗透水或蒸馏水，或者超纯净水。进而，使用经紫外辐射杀菌的水，添加过氧化氢或类似物是适合的，因为这样可以防止墨水组合物长时期存储时产生霉菌或者细菌。
进一步，本发明的墨水组合物也可以包含渗透剂。渗透剂的具体例子包括乙二醇醚和/或乙炔二醇(acetylene glycol)表面活性剂。
用于本发明的乙二醇醚的具体例子包括乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚、乙二醇单丁基醚、乙二醇单甲基醚醋酸酯、二甘醇单甲基醚、二甘醇单乙基醚、二甘醇单正丙基醚、乙二醇单异丙基醚、二甘醇单异丙基醚、乙二醇单正丁基醚、乙二醇单叔丁基醚、二甘醇单正丁基醚、三甘醇单正丁基醚、二甘醇单叔丁基醚、1-甲基-1-甲氧基丁醇、丙二醇单甲基醚、丙二醇单乙基醚、丙二醇单叔丁基醚、丙二醇单正丙基醚、丙二醇单异丙基醚、丙二醇单正丁基醚、二丙二醇单正丁基醚、二丙二醇单乙基醚、二丙二醇单正丙基醚、二丙二醇单异丙基醚和类似物。这些可以单独使用或者作为它们两种或两种以上的混合物使用。基于墨水组合物的量，二醇醚的添加量优选以重量计在1-20％范围内，更优选以重量计在2-15％范围内。
根据本发明的一个优选实施方案，优选使用多羟基醇的烷基醚。具体而言，优选使用乙二醇单乙基醚、乙二醇单丁基醚、二甘醇单甲基醚、二甘醇单乙基醚、二甘醇单丁基醚、三甘醇单甲基醚、三甘醇单乙基醚或三甘醇单丁基醚。更优选三甘醇单丁基醚。虽然多羟基醇的烷基醚的添加量可以适当的确定，但是优选以重量计为大约1％到大约10％，更优选以重量计为大约3％到大约5％。
对于本发明的墨水组合物来说，也可以添加糖类。优选的糖类具体例子包括单糖、二糖、低聚糖(包括三糖和四糖)和别的多糖，优选葡萄糖、甘露糖、果糖、核糖、木糖、阿拉伯糖、半乳糖、醛糖酸、葡萄糖醇(山梨糖醇)、麦芽糖、纤维二糖、乳糖、蔗糖、海藻糖、麦芽三糖、木糖醇和类似物。这里用的术语“多糖”表示广义范围内的糖类，应该被理解为包括广泛存在于自然界的物质，例如褐藻酸、α-环糊精和纤维素。这些糖类的衍生物包括上述糖类的还原糖(例如，用通式HOCH2(CHOH)nCH2OH表示的糖醇，其中n表示2-5的整数)、氧化糖(例如，醛糖酸和糖醛酸)、氨基酸、硫糖和类似物。具体而言，优选糖醇，其具体例子包括麦芽糖醇、山梨糖醇和类似物。
基于墨水组合物的量，这些糖类的添加量优选以重量计为约1-约20％，更优选以重量计为约3-约10％。
喷嘴防阻塞剂、防腐剂、抗氧化剂、电导调节剂、pH调节剂、粘度调节剂、表面张力调节剂、吸氧剂或类似物可以进一步添加到本发明的墨水组合物中。
防腐剂和杀生物剂的例子包括苯甲酸钠、五氯酚钠、2-吡啶硫醇-1-氧化钠、山梨酸钠、脱氢乙酸钠、1，2-二苯并噻唑啉-3-酮(Avecia生产的Proxel CRL、Proxel BDN、Proxel GXL、Proxel XL-2和Proxel TN)以及类似物。
进一步，pH调节剂、增溶剂或抗氧化剂的例子包括胺类，例如二乙醇胺、三乙醇胺、丙醇胺和吗啉、以及它们的改性产物；无机盐，例如氢氧化钾、氢氧化钠和氢氧化锂；氢氧化铵；氢氧化季铵，例如四甲基铵；碳酸盐，例如碳酸钾、碳酸钠和碳酸锂；磷酸盐；N-甲基2-吡咯烷酮；脲化合物，例如脲、硫脲和四甲基脲；脲基甲酸酯类，例如脲基甲酸酯和甲基脲基甲酸酯；缩二脲类，例如缩二脲、二甲基缩二脲和四甲基缩二脲；以及L-抗坏血酸及其盐。
实施例本发明将参照下面的实施例进行更详细地举例说明，但是本发明不应被解释为仅限于此。
墨水组合物制备例1将颜料、分散剂和离子交换水进行混合并搅拌形成混合物，将其在带有玻璃珠(尺寸为1.7毫米，混合物重量的1.5倍)的砂磨机(Yasukawa Seisakusho生产)里分散2小时。其后，用分离器除去珠子得到颜料分散体。
然后，混入下列配合组分中除颜料和分散剂之外的各种添加物以制备完全溶解的墨水溶剂。
搅拌下，将上述颜料分散体逐步滴加到这种墨水溶剂中，滴加完毕后，在常温下进行混合搅拌30分钟。用5微米的薄膜滤器过滤混合溶液以获得墨水组合物。所得墨水组成如下所示。
实施例1C.I.颜料红122(颜料) 1.0重量％苯乙烯-丙烯酸共聚物铵盐(分散剂，平均分子量10,000) 1.0重量％丙三醇20.0重量％HS-500(Hayashibara Shoji Inc.，糖醇) 8.0重量％BYK 348(Byk-Chemie Japan K.K.，聚醚改性的基于硅氧烷的表面活性剂) 0.5重量％1，2-己二醇 5.0重量％三乙醇胺 1.0重量％1-丁醇0.2重量％离子交换水余量实施例2
C.I.颜料红122 1.0重量％苯乙烯-丙烯酸共聚物铵盐(分散剂，平均分子量10,000) 1.0重量％丙三醇20.0重量％HS-500(Hayashbara Shoji Inc.) 8.0重量％BYK 348(Byk-Chemie Japan K.K.)0.5重量％1，2-己二醇 5.0重量％三乙醇胺 1.0重量％2-丁醇0.2重量％离子交换水余量实施例3C.I.颜料红122 1.0重量％苯乙烯-丙烯酸共聚物铵盐(分散剂，平均分子量10,000) 1.0重量％丙三醇20.0重量％HS-500(Hayashibara Shoji Inc.)8.0重量％BYK 348(Byk-Chemie Japan K.K.)0.5重量％1，2-己二醇 5.0重量％三乙醇胺 1.0重量％1-戊醇0.2重量％离子交换水余量实施例4C.I.颜料红122 1.0重量％苯乙烯-丙烯酸共聚物铵盐(分散剂，平均分子量10,000) 1.0重量％丙三醇20.0重量％HS-500(Hayashibara Shoji Inc.)8.0重量％BYK 348(Byk-Chemie Japan K.K.)0.5重量％1，2-己二醇 5.0重量％三乙醇胺 1.0重量％2-戊醇0.2重量％离子交换水余量实施例5
C.I.颜料红122 1.0重量％苯乙烯-丙烯酸共聚物铵盐(分散剂，平均分子量10,000) 1.0重量％丙三醇20.0重量％HS-500(Hayashibara Shoji Inc.)8.0重量％BYK 348(Byk-Chemie Japan K.K.)0.5重量％1，2-己二醇 5.0重量％三乙醇胺 1.0重量％3-戊醇0.2重量％离子交换水余量实施例6C.I.颜料红122 1.0重量％苯乙烯-丙烯酸共聚物铵盐(分散剂，平均分子量10,000) 1.0重量％丙三醇20.0重量％HS-500(Hayashibara Shoji Inc.)8.0重量％BYK 348(Byk-Chemie Japan K.K.)0.5重量％1，2-己二醇 5.0重量％三乙醇胺 1.0重量％1-己醇0.2重量％离子交换水余量实施例7C.I.颜料红122 1.0重量％苯乙烯-丙烯酸共聚物铵盐(分散剂，平均分子量10,000) 1.0重量％丙三醇20.0重量％HS-500(Hayashibara Shoji Inc.)8.0重量％BYK 348(Byk-Chemie Japan K.K.)0.5重量％1，2-己二醇 5.0重量％三乙醇胺 1.0重量％1-己醇0.05重量％离子交换水余量实施例8
C.I.颜料红1221.0重量％苯乙烯-丙烯酸共聚物铵盐(分散剂，平均分子量10,000) 1.0重量％丙三醇 20.0重量％HS-500(Hayashibara Shoji Inc.) 8.0重量％BYK 348(Byk-Chemie Japan K.K.) 0.5重量％1，2-己二醇 5.0重量％三乙醇胺 1.0重量％1-己醇 0.10重量％离子交换水 余量实施例9C.I.颜料红1221.0重量％苯乙烯-丙烯酸共聚物铵盐(分散剂，平均分子量10,000) 1.0重量％丙三醇 20.0重量％HS-500(Hayashibara Shoji Inc.) 8.0重量％BYK 348(Byk-Chemie Japan K.K.) 0.5重量％1，2-己二醇 5.0重量％三乙醇胺 1.0重量％1-己醇 0.20重量％离子交换水 余量实施例10C.I.颜料红1221.0重量％苯乙烯-丙烯酸共聚物铵盐(分散剂，平均分子量10,000) 1.0重量％丙三醇 20.0重量％HS-500(Hayashibara Shoji Inc.) 8.0重量％BYK 348(Byk-Chemie Japan K.K.) 0.5重量％1，2-己二醇 5.0重量％三乙醇胺 1.0重量％1-己醇 0.50重量％离子交换水 余量比较实施例1
C.I.颜料红122 1.0重量％苯乙烯-丙烯酸共聚物铵盐(分散剂，平均分子量10,000) 1.0重量％丙三醇20.0重量％HS-500(Hayashibara Shoji Inc.)8.0重量％BYK 348(Byk-Chemie Japan K.K.)0.5重量％1，2-己二醇 5.0重量％三乙醇胺 1.0重量％乙醇 0.2重量％离子交换水余量比较实施例2C.I.颜料红122 1.0重量％苯乙烯-丙烯酸共聚物铵盐(分散剂，平均分子量10,000) 1.0重量％丙三醇20.0重量％HS-500(Hayashibara Shoji Inc.)8.0重量％BYK 348(Byk-Chemie Japan K.K.)0.5重量％1，2-己二醇 5.0重量％三乙醇胺 1.0重量％1-丙醇0.2重量％离子交换水余量比较实施例3C.I.颜料红122 1.0重量％苯乙烯-丙烯酸共聚物铵盐(分散剂，平均分子量10,000) 1.0重量％丙三醇20.0重量％HS-500(Hayashibara Shoji Inc.)8.0重量％BYK 348(Byk-Chemie Japan K.K.)0.5重量％1，2-己二醇 5.0重量％三乙醇胺 1.0重量％2-丙醇0.2重量％离子交换水余量比较实施例4
C.I.颜料红1221.0重量％苯乙烯-丙烯酸共聚物铵盐(分散剂，平均分子量10,000) 1.0重量％丙三醇 20.0重量％HS-500(Hayashibara Shoji Inc.) 8.0重量％BYK 348(Byk-Chemie Japan K.K.) 0.5重量％1，2-己二醇 5.0重量％三乙醇胺 1.0重量％CH-200(Dow Corning Toray Co.，Ltd.，基于硅氧烷的消泡剂) 0.05重量％离子交换水 余量比较实施例5C.I.颜料红1221.0重量％苯乙烯-丙烯酸共聚物铵盐(分散剂，平均分子量10,000) 1.0重量％丙三醇 20.0重量％HS-500(Hayashibara Shoji Inc.) 8.0重量％BYK 348(Byk-Chemie Japan K.K.) 0.5重量％1，2-己二醇 5.0重量％三乙醇胺 1.0重量％TSA 730(GE Toshiba Silicones Co.，Ltd.，基于硅氧烷的消泡剂) 0.05重量％离子交换水 余量比较实施例6C.I.颜料红1221.0重量％苯乙烯-丙烯酸共聚物铵盐(分散剂，平均分子量10,000) 1.0重量％丙三醇 20.0重量％HS-500(Hayashibara Shoji Inc.) 8.0重量％BYK 348(Byk-Chemie Japan K.K.) 0.5重量％1，2-己二醇 5.0重量％三乙醇胺 1.0重量％PF 751(Asahi Glass Co.，Ltd.，基于聚醚多元醇的消泡剂)0.05重量％离子交换水 余量比较实施例7
C.I.颜料红122 1.0重量％苯乙烯-丙烯酸共聚物铵盐(分散剂，平均分子量10,000)1.0重量％丙三醇 20.0重量％HS-500(Hayashibara Shoji Inc.) 8.0重量％BYK 348(Byk-Chemie Japan K.K.) 0.5重量％1，2-己二醇5.0重量％三乙醇胺 1.0重量％PF 752(Asahi Glass Co.，Ltd.，基于聚醚多元醇的消泡剂) 0.05重量％离子交换水 余量比较实施例8C.I.颜料红122 1.0重量％苯乙烯-丙烯酸共聚物铵盐(分散剂，平均分子量10,000)1.0重量％丙三醇 20.0重量％HS-500(Hayashibara Shoji Inc.) 8.0重量％BYK 348(Byk-Chemie Japan K.K.) 0.5重量％1，2-己二醇5.0重量％三乙醇胺 1.0重量％PF 753(Asahi Glass Co.，Ltd.，基于聚醚多元醇的消泡剂) 0.05重量％离子交换水 余量比较实施例9C.I.颜料红122 1.0重量％苯乙烯-丙烯酸共聚物铵盐(分散剂，平均分子量10,000)1.0重量％丙三醇 20.0重量％HS-500(Hayashibara Shoji Inc.) 8.0重量％BYK 348(Byk-Chemie Japan K.K.) 0.5重量％1，2-己二醇5.0重量％三乙醇胺 1.0重量％离子交换水 余量比较实施例10C.I.颜料红122 1.0重量％
苯乙烯-丙烯酸共聚物铵盐(分散剂，平均分子量10,000) 1.0重量％丙三醇 20.0重量％HS-500(Hayashibara Shoji Inc.) 8.0重量％BYK 348(Byk-Chemie Japan K.K.) 0.5重量％1，2-己二醇 5.0重量％三乙醇胺1.0重量％1-己醇 0.01重量％离子交换水 余量墨水组合物制备例2将颜料、苯乙烯-丙烯酸共聚物树脂(酸值100，平均分子量10,000)，氢氧化钾和水混合，并在带有氧化锆珠的砂磨机(Yasukawa Seisakusho生产)里分散。其后，除去珠子，接着用过滤器离心过滤以除去粗糙颗粒。这样就得到了颜料分散体。
将水性有机溶剂、表面活性剂、水和类似物加入到上述颜料分散体中，接着在25℃搅拌60分钟。用5微米的薄膜滤器过滤混合溶液以获得墨水组合物。所得墨水组合物如下所示。
实施例11C.I.颜料蓝15:3 5.0重量％苯乙烯-丙烯酸共聚物(酸值100，平均分子量10,000) 2.0重量％1，2-己二醇 5.0重量％丙三醇 10重量％HS-500(Hayashibara Shoji Inc.，还原麦芽糖) 10重量％BYK 348(Byk-Chemie Japan K.K.) 0.5重量％三乙醇胺1.0重量％正丁醇 0.05重量％超纯水 余量实施例12C.I.颜料红122 4.0重量％苯乙烯-丙烯酸共聚物(酸值100，平均分子量10,000) 1.5重量％1，2-己二醇 5.0重量％
丙三醇 10重量％HS-500(Hayashibara Shoji Inc.，还原麦芽糖) 10重量％BYK 348(Byk-Chemie Japan K.K.) 0.5重量％三乙醇胺 1.0重量％正己烷 0.5重量％超纯水 余量实施例13C.I.颜料蓝15:3 5.0重量％苯乙烯-丙烯酸共聚物(酸值100，平均分子量10,000) 2.0重量％1，2-己二醇5.0重量％丙三醇 10重量％HS-500(Hayashibara Shoji Inc.，还原麦芽糖) 10重量％BYK 348(Byk-Chemie Japan K.K.) 0.5重量％三乙醇胺 1.0重量％2-戊醇 0.05重量％超纯水 余量比较实施例11C.I.颜料蓝15:3 5.0重量％苯乙烯-丙烯酸共聚物(酸值100，平均分子量10,000) 2.0重量％丙三醇 10重量％Olfin E1010(Shin-Etsu Chemical Co.，Ltd.) 1.0重量％三乙醇胺 1.0重量％乙醇 1.0重量％超纯水 余量比较实施例12C.I.颜料红122 4.0重量％苯乙烯-丙烯酸共聚物(酸值100，平均分子量10,000) 1.5重量％二甘醇单丁基醚 5.0重量％丙三醇 10重量％HS-300(Hayashibara Shoji Inc.，还原麦芽糖) 10重量％
Olfin E1010(Shin-Etsu Chemical Co.，Ltd.) 1.0重量％三乙醇胺 1.0重量％正己醇0.04重量％超纯水余量比较实施例13C.I.颜料红122 4.0重量％苯乙烯-丙烯酸共聚物(酸值100，平均分子量10,000)1.5重量％1，2-己二醇 5.0重量％丙三醇10重量％Olfin E1010(Shin-Etsu Chemical Co.，Ltd.) 1.0重量％三乙醇胺 1.0重量％正己醇1.0重量％超纯水余量消泡性能测试分别称量30克实施例1-10和比较实施例1-10描述的墨水组合物放入直径(内径)37毫米、高度100毫米和容积110毫升的试样瓶内。盖上瓶盖摇动5秒钟以形成泡沫。然后，测量产生的泡沫高度。在此之后，对试样瓶进行同样地砂磨，经过特定时间后再次测量泡沫的高度。
评估1消泡性能1实施例1-6和比较实施例1-8的评估指数如下所示A起泡操作60分钟后泡沫高度≤10毫米，并且120分钟后泡沫高度≤6毫米。
B起泡操作60分钟后泡沫高度≤15毫米，并且120分钟后泡沫高度≤10毫米。
C起泡操作60分钟后泡沫高度≤20毫米，并且120分钟后泡沫高度≤15毫米。
D起泡操作60分钟后泡沫高度高于20毫米。
实施例1-6和比较实施例1-8的评估结果列于表1中。
表1
评估2消泡性能2实施例7-10和比较实施例9-10的评估指数如下所示AAA起泡操作后没有立即观察到泡沫。
AA起泡操作后泡沫的即时高度≤10毫米，15分钟后泡沫高度≤5毫米，60分钟后泡沫消失。
A起泡操作后泡沫的即时高度≤15毫米，15分钟后泡沫高度≤10毫米，60分钟后泡沫高度≤6毫米。
B起泡操作后泡沫的即时高度≤25毫米，15分钟后泡沫高度≤20毫米，60分钟后泡沫高度≤15毫米。
C起泡操作后泡沫的即时高度≤25毫米，15分钟后泡沫高度高于20毫米，60分钟后泡沫高度高于15毫米。
实施例7-10和比较实施例9-10的评估结果列于表2中。
表2
评估3打印稳定性将Seiko Epson Corporation生产的用于喷墨打印机的墨水盒PM-4000PX分别充满实施例11-13和比较实施例11-13描述的墨水组合物，然后装在打印机上。在确定所有喷嘴都能喷射后，将墨盒在40℃的环境下放置一个月。在此放置以后，在空白纸上打印规则的线形图案，直到墨水盒墨水用层。评估指数如下AA规则线完全没有缺失和变细。
A在墨盒墨水尾端附近发生规则线变细，但是经清洗它又能恢复。
B仅在墨盒墨水尾端附近发生规则线变细，但是即使经清洗它也不能恢复。
C经常发生点缺失。
评估4色彩评估用评估3中的方法在40℃的环境下放置一个月后，在PM照相纸(SeikoEpson Corporation生产)上打印单色条图案，直到墨水盒墨水用层。基于第一打印页的色彩对一个墨盒中的最大色彩差异进行评估。评估指数如下A一个墨盒中最大色彩差异(ΔE)小于3。
B一个墨盒中最大色彩差异(ΔE)从3到小于4。
C一个墨盒中最大色彩差异(ΔE)从4到小于5。
D一个墨盒中最大色彩差异(ΔE)大于等于5。
评估结果如下面的表3所示。
表3
虽然参照本发明的具体实施方案对本发明进行了详细描述，但是在未偏离本发明精神和范围的情况下，对发明进行各种变化和调整对熟悉本领域人员来说是显而易见的。
本申请基于申请号为No.2005-097591(2005年3月20日提交)和No.2005-283024(2005年9月28日提交)的日本专利，这些专利的内容在此引入作为参考。
权利要求
1.一种墨水组合物，其包括至少一种颜料和可溶于水的溶剂，其中所述组合物包含0.05-0.5重量％的具有4-6个碳原子的烷基醇。
2.如权利要求1所述的墨水组合物，其中所述可溶于水的溶剂是1，2-烷基二醇或甘油。
3.如权利要求2所述的墨水组合物，其中所述1，2-烷基二醇是1，2-己二醇。
4.如权利要求1所述的墨水组合物，其中所述具有4-6个碳原子的烷基醇是正烷基醇。
5.如权利要求4所述的墨水组合物，其中所述正烷基醇是1-己醇。
6.如权利要求1所述的墨水组合物，其中所述组合物进一步包含表面活性剂。
7.如权利要求6所述的墨水组合物，其中所述表面活性剂是基于硅氧烷的表面活性剂。
8.如权利要求7所述的墨水组合物，其中所述基于硅氧烷的表面活性剂是聚醚改性的基于硅氧烷的表面活性剂。
9.如权利要求8所述的墨水组合物，其中所述聚醚改性的基于硅氧烷的表面活性剂具有如下结构 其中R1-R9各自独立地代表C1-6烷基，j和k各自独立地代表1或更大的整数，EO代表亚乙基氧基团，PO代表亚丙基氧基团，以及m和n各自代表0或更大的整数，前提是m+n是1或更大的整数，并且所述括号中的EO和PO的顺序是非限制的，EO和PO可以随机排列，或者形成嵌段。
10.如权利要求1所述的墨水组合物，其中所述颜料是以树脂分散的颜料。
11.如权利要求1所述的墨水组合物，其中所述组合物进一步包括糖醇。
全文摘要
本发明提供包含至少一种颜料和水溶性溶剂的墨水组合物，其中组合物包括以重量计为0.05－0.5％的具有4－6个碳原子的烷基醇。
文档编号B41J2/01GK1847328SQ2006100820
公开日2006年10月18日 申请日期2006年3月30日 优先权日2005年3月30日
发明者小柳崇, 洼田和英, 中野景多郎, 竹本清彦 申请人:精工爱普生株式会社