专利名称：具高色度的喷墨墨水组合物的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种喷墨墨水组合物，且特别有关于一种具高色度的洋红色喷墨墨水组合物。
背景技术：
对于彩色喷墨列印机而言，通常包括了洋红色墨水(magenta ink)，洋蓝色墨水(cyan ink)，黄色墨水(yellow ink)和黑色墨水(black ink)，共四色墨水，但近几年则又出现浅色系列的墨水，浅洋红(light magenta)、浅洋蓝(lightcyan)、浅黄色(light yellow)来搭配在喷墨列印的领域中，而这项发明也使得在喷墨列印技术上，色彩的表面更为丰富。
本发明案即是针对喷墨墨水来强调色彩的表现度，以增加色度鲜艳性的方式，来加强色域范围，以至于在搭配软件的设计上，更能表现出丰富且真实性的色彩如金属色及肤色。
然而对水溶性的染料而言，一般色料对于水坚牢度，普遍而言不是那么的优越，也就造成抗光性或防水性的功能相对减小，所以在搭配色料时，除了考虑以上所要求色彩色度的问题之外，也必须考虑到其组合的色料，需具备较佳的抗光性及防水性，以洋红色色料(Magenta)而言如活性红色色料RR(Reactive Red)，活性红色色料180(Reacive Red 180)，直接性红色色料75(Direct Red 75)，直接性红色色料-227(Direct Red 227)，洋红色色料377(Magenta 377)，红色颜料122(Pigment Red 122)，红色颜料112(Pigment Red112)，红色颜料184(Pigment Red 184)，红色颜料178(Pigment Red 178)，红色颜料188(Pigment Red 188)等。而洋蓝色(Cyan)而言如直接性蓝色色料199(Direct Bule 199)，直接性蓝色色料86(Direct Bule 86)，直接性蓝色色料87(Direct Bule 87)，酸性蓝色色料93(Acid Bule 93)，蓝色颜料(Pigment Bule15∶3)等。以及黄色色料而言包含直接性黄色色料132(Direct Yellow 132)，直接性黄色色料86(Direct Yellow 86)，黄色颜料74(Pigment Yellow 74)，黄色颜料83(Pigment Yellow 83)，黄色颜料13(Pigment Yellow 13)等。都具有较为优越的抗光性及防水性，可以用来提高喷墨列印的品质。
以色彩的表示方法上依实际色物体的搜集与否分为两大表色系统，一为显色系统(color appearance system)主要是依据实际色物体的搜集给予有系统的排列及描述而得的系统，例如Ostwald表色系统，Munsell表色系统，德国DIN表色系统等。另一为混色系统(color mixing system)不是基于实际色物体所归纳的系统，而是基于三原色光能混合出许多色彩所归纳的系统，到目前为止最重要的混色系统是以仪器测量色彩的CIE系统。举例来说，Munsell表色系统是由美国画家Munsell所创制，是利用三属性-色相(hue)，明度(value)，色度(chroma)-来描写色彩的最有名的系统。CIE系统的色刺激(为X，Y，Z三刺激质)与色彩的感觉是由光源，物体，观测者三要素合并所造成的，其色域是利用L*，a*，b*此三值来定义，L*表示色彩的亮度(lightness of a color)，a*和b*则代表色彩的色相(hue)和色度(chroma)。a*的范围从表示绿色的-a到表示红色的+a，b*的范围则是从表示蓝色的-b到表示黄色的+b。CIE系统并且于1976年的推荐中加入了色相角度和色度(hueangle，h°；chroma，C*)(方程式1与2)。而在CIELAB的色域中，也有定义出色差(ΔE)是指在两个色样之间的颜色差别度(方程式3)。ΔE差越多，表示两色样间颜色差异度越大。而OD(Optical density)代表光密度，也可称为吸光度(absorbency)，其定义为一强度为Io的光照射某物后穿过的强度为I，则log(Io/I)的值称为光密度(方程式4)。
h°＝tan-1(b*/a*) 方程式1C*＝(a*2+b*2)1/2方程式2ΔE＝(ΔL*2+Δa*2+Δb*2)1/2方程式3OD＝log(Io/I) 方程式4在上述方程式2中，C*(Chroma)值的大小来判定其色度的鲜明度优越与否。当C*值越大时也代表其色彩的鲜明度越高，所得到的色域范围越大，即所呈现出来的色彩更为丰富。
发明概述本发明的主要目的就是提供一种具高色度的洋红色喷墨墨水组合物。
本发明的另一目的在于提供一种含有上述洋红色墨水的彩色喷墨墨水组合物。
为达上述目的，本发明以洋红色墨水为主，提出一种具有广大色域且鲜明度高的酸性红色色料92(Acid Red 92)，采用适当的比例来和另外一种以上的洋红色色料进行搭配，针对酸性红色色料92这种红色色料本身而言拥有极高的色度的优势，调配以适当的比例搭配洋红色色料中，可以发现会大大的提升洋红色墨水的色度，同时也会增加色域范围，进而呈现出丰富的色彩表现，使得在喷墨列印的领域中独具一格。
本发明的洋红色喷墨墨水组合物除了包含上述染料组合色料与一水溶液媒介物之外，尚可包括其它常用的相关添加剂，例如有机溶剂、表面活性剂、酸碱缓冲剂、螯合剂、杀菌剂、保湿剂、防腐剂、抗紫外线试剂等。
此外，本发明的洋红色喷墨墨水组合物可与已知的任意洋蓝色墨水与黄色墨水搭配而作为彩色喷墨墨水使用。
本发明详细说明一般而言在彩色喷墨印表机中的任一色系墨水的配制上，通常都会搭配2种以上的色料，经由不同的比例配置而挑择出较好的色系，进而改善单一色料容易造成喷墨头阻塞的缺点。本发明案即是搭配二种以上红色色料来避免单一色料所产生的问题，同时也考虑到色彩的鲜明度、色域大小的表现。
本发明发明人发现酸性红色染料92(Acid red 92)这种色料在色彩及色域的表现上，比较一般市面上的红色色料具有极广大的色域范围，而且在色彩的表现上有萤光的特色，以至于色系上相当的鲜明、鲜艳，能够将整体色域提升，带动色彩鲜明度及优越的色彩表现。
虽然单独一种酸性红色染料92也可产生高色度的色彩，但是对整体喷墨墨水的表现上，就无法呈现出较真实性的色彩，如肤色的呈现，所以在酸性红色染料92的配色上，我们会选择其他有别于酸性红色染料92的色系，采用搭配一种以上的红色色料组合，来得到兼具高色度同时又保存真实色彩的呈现。举例而言，组合的方式可以用酸性红色色料92(Acid Red 92)搭配以下一种以上的红色色料，包含活性红色色料180(Reactive Red 180)，活性红色色料RR(Reactive Red)，直接性红色色染料75(Direct Red 75)，直接性红色色料-227-(Direct Red 227)，活性红色色料158(Reactive Red 158)，活性红色色料159(Reactive Red 159)，活性红色色料23(Reactive Red 23)，洋红色色料-377(Magenta 377)，红色颜料122(Pigment Red 122)，红色颜料112(Pigment Red112)，红色颜料184(Pigment Red 184)，红色颜料178(Pigment Red 178)，红色颜料188(Pigment Red 188)等。
根据本发明发明人的研究显示藉由添加含量0.1～15重量％的酸性红色染料92与其他红色色料搭配，可使墨水的洋红色系色彩色度增加0.1～70％不等，若添加3～5重量％的酸性红色染料92，亦可使洋红色系色彩色度增加2～50％。
在本发明的墨水组合物中，上述各个色料的添加量以0.1～15重量％较佳(以墨水总重量为基准)，更佳为2～10重量％。
本发明的墨水组合物包含上述色料与一水溶液媒介物，其中水为主溶剂，含量范围为50～95重量％，较佳含量范围为70～90重量％。此水溶性媒介物除了水之外，尚可包含至少一种水溶性或与水互溶的有机溶剂，例如环己烷(cyclohexane)，甲醇(methanol)，乙醇(ethanol)，乙二醇(ethyleneglycol)，二乙二醇(diethylene glycol)，三乙二醇triethylene glycol)，聚乙二醇(polyethylene glycol；PEG)，丙二醇(propylene glycol)，丁二醇(butylenesglycol)、戊二醇(pentylene glycol)或己二醇(hexylene glycol)或多元醇等等。有机溶剂的添加量约0.1～20重量％，较佳约2～10重量％。
本发明的墨水组合物还可包含一种或一种以上的表面活性剂，其总添加量范围约0.01～30重量％，较佳约2～10重量％。适用于本发明的表面活性剂包括阴离子型、阳离子型、非离子型，或两性的表面活性剂。常用的表面活性剂例如有2-丙醇(2-propanlo)、二-1，2-丙二醇(di-1，2-propyleneglycol)、2-吡咯烷酮(2-pyrrolidone)、N-甲基-2-吡咯烷酮(N-methyl-2-pyrrolidone)、2，4，7，9-四甲基-5-壬炔-4，7-二醇(2，4，7，9-tetramethyl-5-decyne-4，7-diol)、1，1，1-三羟甲基丙烷(1，1，1-trimethylolpropane)，聚乙二醇(polyethandiol)、聚丙二醇(plypropandiol)、环氧乙烷/环氧丙烷共聚合物(EO/POcopolymer)、环氧丁烷/环氧乙烷共聚合物(BO/EO copolymer)、磺基琥珀酸二辛基酯钠(sodium dioctyl sulfosuccinate)、乙二醇的氧化烯加合物(alkylene oxideadduct of acetylene glycol)、聚丁基树脂(polybutyl resin)、纤维素衍生物(cellulose derivative)、苯乙烯/丙烯酸的共聚合树脂(styrene/acrylic copolymerresin)、顺丁烯二酸/苯乙烯的共聚合物(maleic acid/ styrene copolymer)或一种同时含有亲水性官能基(hydrophilic segment)与亲油性官能基(hydrophobicsegment)的聚合物(polymer)等等。
商业上可取得的表面活性剂例如有Tergitol 15-S-9(来自UnionCarbide)，A-102(来自CYTEC)，LF-4(来自CYTEC)，1，3-BG(来自KYOWA)，OG(来自KYOWA)，BEPG(来自KYOWA)，PD-9(来自KYOWA)，EP-810(来自AIR PRODUCT)，CT-141(来自AIR PRODUCT)，CT-151(来自AIR PRODUCT)，OT-75(来自CYTEC)，CPG(来自CYTEC)，OT-70PG(来自CYTEC)等。
本发明的墨水组合物还可包含一保湿剂。保湿剂通常采用较低挥发性的液体来减少蒸发作用，且同时对于主溶液要有很好的相溶性，可以改善墨水匣喷嘴处的墨水因挥发而产生沉淀物或结晶物，导致喷头阻塞的情形。典型使用在喷墨墨水中的保湿剂是采用聚乙二醇，二乙二醇或甘油等，其添加量范围约0.1～30重量％，较佳约2～12重量％。
本发明的墨水组合物还可包含一酸碱缓冲剂。酸碱性的缓冲溶液(buffer)的添加，则由于色料需要适当酸碱值(pH value)范围内，才能显出理想的色系。适当的酸碱性缓冲溶液例如二羟基乙胺(diethanolamine)，三羟基乙胺(triethanolamine)，碱金属类氢氧化物(hydroxides of alkali metals)，例如氢氧化锂(lithium hydroxide)，氢氧化钠(sodium hydroxide)和氢氧化钾(potassiumhydroxide)。铵类氢氧化物(ammonium hydroxide)，碱金属类碳酸化合物(carbonates of alkali metals)，例如碳酸锂(lithium carbonate)，碳酸钠(sodiumcarbonate)和碳酸钾(potassium carbonate)。
本发明的墨水组合物还可包含一螯合剂。螯合剂(Chelation agent)的添加可以防止结晶盐类的产生，避免凝集颗粒而阻塞墨水匣的喷头。适当的螯合剂包括乙二胺四醋酸钠(sodium ethylenediaminetetraacetate；EDTA)，氨三醋酸钠(trisodium nitrilotriacetate)，羟乙基乙二胺三醋酸钠(hydroxyethylethylenediamine trisodium acetate)，二亚乙基三胺五醋酸钠(diethylenetriaminopentasodium acetate)和尿咪醋酸钠(uramil disodium acetate)。
此外，在本发明的墨水配方中，还可加入抗紫外线试剂(UV-blocker)，以阻挡UV光的吸收进而增进色料的抗光性；添加杀菌剂(biocide)、防腐剂等，以抑制细菌在墨水中滋长；添加分散剂(Dispersant)，增加添加物在墨水中的分散能力。
本发明的洋红色喷墨墨水组合物可与已知的任何洋蓝色墨水与黄色墨水搭配而作为彩色喷墨墨水。常用于洋红色墨水的洋蓝色色料如直接性蓝色色料199(Direct Bule 199)，直接性蓝色色料86(Direct Bule 86)，直接性蓝色色料165(Direct Bule 165)，直接性蓝色色料120(Direct Bule 120)，直接性蓝色色料87(Direct Bule 187)，直接性蓝色色料165(Direct Bule 165)，酸性蓝色色料93(Acid Bule 93)，蓝色颜料(Pigment Bule 15∶3)等。常用于黄色墨水的黄色色料如直接性黄色色料132(Direct Yellow 132)，直接性黄色色料12(DirectYellow 12)，直接性黄色色料27(Direct Yellow 27)，直接性黄色色料86(DirectYellow 86)，黄色颜料74(Pigment Yellow 74)，黄色颜料83(Pigment Yellow 83)，黄色颜料13(Pigment Yellow 13)等。本发明的洋红色墨水与上述色料搭配皆可达到整体表现极佳的状态，不但有极大的色域范围，同时也大大的提升喷墨列印的品质。
为让本发明的上述和其他目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下附图的简单说明
图1～图4为本发明实施例中添加酸性红色染料92(B，D，F，H系列样品)与未添加酸性红色染料92(A，C，E，G系列样品)的色度比较图。
实施例材料酸性红色染料92(来自Orient Pink2)，活性红色染料180(来自Bayer)，直接性红色色料75(Direct Red 75)(来自Bayer)，活性红色色料159(来自Clariant)，红色颜料122(Pigment Red 122；来自Bayer)，PEG200(polyethylene glycol 200；来自U.C.C.)，2-吡咯烷酮(2-pyrrolidone；来自DOW)，2-乙基-2-(羟甲基)-1，3-丙二醇(EHMPD；来自Lancaster)，SL-700(来自KYOWA)，丙二醇(propylene glycol)。
实验方法本实验皆是以一般市售素面纸张，其规格为Paperon PlainPaper A4 size 70gsm，且利用市售一般喷墨专用印表机HP 930C Printer进行实验，选择最佳化来进行喷图，来量测*C*(chroma value)的比较。
在测试洋红色喷墨墨水的*C*值的大小时，首先，将未添加酸性红色染料92的洋红色喷墨墨水与本发明的已添加酸性红色染料92的洋红色喷墨墨水组合在分别透过喷墨印表机列印于一般市售纸张上，再利用市售的分光仪测量色彩性质且进行两者之间色度的比较，并将实验结果列于表1、表2、表3、表4，其对比图列于图1、图2、图3、图4，图中横轴为色料总含量wt％，而纵轴为色度(C*)。其中，于色料总含量相等的情况下，色度值*C*值越大，即表示此洋红色墨水组合用来搭配在整体的色域中，可得到的色域范围最大，相当于可以表现出来的色彩更为丰富，鲜明度越大，也表示在喷墨墨水影像列印时可以得到较佳的影像列印品质。其色度表现优异以*C*值判别。
本发明案的洋红色喷墨墨水的组成成分列于表1、表2、表3、表4，由对照组A1-A6，C1-C6，E1-E6，G1-G6为未添加酸性红色染料92的红色色料，与B1-B6，D1-D6，F1-F6，H1-H6为已添加酸性红色染料92的红色组合性色料进行比较。而较明显的图表结果列于图1、图2、图3、图4。
表1
*整体色彩的呈现(例肤色的表现)×不好△尚可○好◎优表2
*整体色彩的呈现(例肤色的表现)×不好△尚可○好◎优表3
*整体色彩的呈现(例肤色的表现)×不好△尚可○好◎优表4
*整体色彩的呈现(例肤色的表现)×不好△尚可○好◎优表5为比较在相同的色料浓度下，经由添加不同比例的色料组合(搭配不同比例的酸性红色染料92)，所造成的*C*值的改变，以下的数据乃是以增加百分比(％)数来代表所增加的*C*值。
表5
发明的效果由以上的结果可以清楚得知，藉由本发明案所提出的洋红色墨水组合，由于搭配酸性红色染料92，确实可以使色度增加，整体色域也会因此增加许多，可以表现出更多丰富的色彩及提升红色色料的色彩鲜明度，应用于喷墨列印时，拥有极佳的影像列印品质及优越的表现。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟知此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定者为准。
权利要求
1.一种洋红色喷墨墨水组合物，适用于提供喷墨墨水的洋红色系色彩，包含一预定比例的酸性红色染料92；至少一种异于酸性红色染料92的红色色料；及一媒介物，该媒介物包含一水溶液，其中藉由该酸性红色染料92以增加该墨水组合物所提供的洋红色系色彩色度。
2.如权利要求1所述的洋红色喷墨墨水组合物，其中包含0.1～15重量％的该酸性红色染料92，且其洋红色系色彩色度增加0.1～70％。
3.如权利要求2所述的洋红色喷墨墨水组合物，其中包含3～5重量％的该酸性红色染料92，且其洋红色系色彩色度增加2～50％。
4.如权利要求1所述的洋红色喷墨墨水组合物，其中包含活性红色染料180。
5.如权利要求1所述的洋红色喷墨墨水组合物，其中包含直接性红色染料75。
6.如权利要求1所述的洋红色喷墨墨水组合物，其中包含活性红色染料159。
7.如权利要求1所述的洋红色喷墨墨水组合物，其中包含红色颜料122。
8.如权利要求1所述的洋红色喷墨墨水组合物，其中该水溶液的含量为50～95重量％。
9.如权利要求1所述的洋红色喷墨墨水组合物，其中该媒介物中还包含至少一添加剂，该添加剂是择自下列所组成的族群有机溶剂、表面活性剂、酸碱缓冲液、螯合剂、杀菌剂、保湿剂、防腐剂及抗紫外线试剂。
10.如权利要求9所述的洋红色喷墨墨水组合物，其中该媒介物中包含0.1～20重量％的有机溶剂。
11.如权利要求9所述的洋红色喷墨墨水组合物，其中该媒介物中包含0.01～30重量％的表面活性剂。
12.如权利要求9所述的洋红色喷墨墨水组合物，其中该媒介物中包含0.1～30重量％的保湿剂。
13.一种喷墨墨水组合物，包含(1)洋蓝色墨水，(2)洋红色墨水，包括一预定比例的酸性红色染料92，至少一种异于酸性红色染料92的红色色料，与一媒介物，该媒介物包含一水溶液；及(3)黄色墨水，其中藉由该酸性红色染料92以增加该墨水组合物所提供的洋红色系色彩色度。
14.如权利要求13所述的喷墨墨水组合物，其中该洋红色墨水包含0.1～15重量％的该酸性红色染料92，且其洋红色系色彩色度增加0.1～70％。
15.如权利要求14所述的喷墨墨水组合物，其中包含3～5重量％的酸性红色染料92，且其洋红色系色彩色度增加2～50％。
16.如权利要求13所述的喷墨墨水组合物，其中该洋红色墨水包含活性红色染料180。
17.如权利要求13所述的喷墨墨水组合物，其中该洋红色墨水包含直接性红色染料75。
18.如权利要求13所述的喷墨墨水组合物，其中该洋红色墨水包含活性红色染料159。
19.如权利要求13所述的喷墨墨水组合物，其中该洋红色墨水包含红色颜料122。
20.如权利要求13所述的喷墨墨水组合物，其中该水溶液的含量为50～95重量％。
21.如权利要求13所述的喷墨墨水组合物，其中还包含至少一添加剂，该添加剂是择自下列所组成的族群有机溶剂、表面活性剂、酸碱缓冲液、螯合剂、杀菌剂、保湿剂、防腐剂及抗紫外线试剂。
22.如权利要求21所述的喷墨墨水组合物，其中包含0.1～20重量％的有机溶剂。
23.如权利要求21所述的喷墨墨水组合物，其中包含0.01～30重量％的表面活性剂。
24.如权利要求21所述的喷墨墨水组合物，其中包含0.1～30重量％的保湿剂。
全文摘要
本发明揭示一种是应用于喷墨列印的水溶性喷墨墨水组成，具有极大的色度以及优越的影像列印品质。此喷墨墨水组合包含0.1～15重量％的酸性红色染料92；至少一种异于酸性红色染料92的红色色料；及一水溶液媒介物，其中藉由上述的酸性红色染料92，可使得墨水组合物所提供的洋红色系色彩色度增加。
文档编号C09D11/02GK1434084SQ0210236
公开日2003年8月6日 申请日期2002年1月23日 优先权日2002年1月23日
发明者钱嘉欣, 佘怡璇, 林郁庭 申请人:明基电通股份有限公司