专利名称：喷墨记录用墨水组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及适合于喷墨记录的喷墨记录用墨水组合物。
因此，例如特开平10-212439号公报、特开平11-293167号公报、特开平11-315231号公报及特开2000-178494号公报中提出了通过使墨水中含有水解性硅烷化合物(有机硅化合物)来提高在记录介质上形成画像的耐水性。这样，通过使墨水含有硅烷化合物，墨滴附着在记录介质上后水分(溶剂)蒸发、向记录介质内浸透时，该记录介质上残留的硅烷化合物发生缩聚反应，经该缩聚反应的硅烷化合物将染料包围住。其结果是记录介质上的画像即使被水浸湿，染料也不会渗到水中。
但是，现已明确利用在上述的现有技术中提出的墨水，实际上在记录介质上进行画像记录时，该画像未必显示出充分的耐水性。即，将画像浸入到水中，有时染料溶解到水中，记录画像被水洇了。
另外，还已明确就墨水中含有的色材来说，氨基硅烷化合物的效果显现不出来，几乎不显示出耐水性。现已发现这种倾向在使墨水中含有品红染料时更加显著。
本发明鉴于以上各点，其目的在于在墨水中含有如上述氨基硅烷化合物那样的在没有水的状态下进行缩聚反应的水溶性物质时，使该水溶性物质的缩聚反应结束，大幅度提高画像的耐水性。
本发明的墨水组合物是含有色材、保湿剂、水、伴随着该水的蒸发使缩聚反应开始的水溶性物质的喷墨组合物。
该墨水组合物含有促进水溶性物质的缩聚反应的缩聚反应促进剂。
根据该构成，当墨水组合物附着在记录介质(例如纸)上时，水溶性物质发生缩聚合反应，该缩聚反应物包住色材。这时，因为上述墨水组合物中含有缩聚反应促进剂，所以通过该缩聚反应促进剂的作用，水溶性物质的缩聚反应加速进行。这样，水溶性物质的缩聚反应结束，该缩聚反应物确实包住了色材(染料或颜料)。其结果是在记录介质上形成画像后，即使立即用水弄湿该画像，因为色材被缩聚反应后的水溶性物质包住，色材也不能渗到水中。更进一步大幅度提高了画像的耐水性。
上述墨水组合物中含有的水溶性物质，优选为与色材的相互作用强的水解性硅烷化合物。上述水溶性物质优选还含有氨基硅烷。
上述缩聚反应促进剂，优选为无机或有机铵盐。在此所说的铵盐包括铵离子NH4+及用各种置换基R(R烷基、芳基)置换其中的氢而成的物质。铵盐在记录介质上分解后放出氨或胺，剩下的无机酸或有机酸促进水溶性物质的缩聚反应。
铵盐优选为弱酸的铵盐。从对各种酸性度的铵盐进行研究的结果可知弱酸的铵盐具有较大的提高耐水性的效果。
铵盐优选为强酸的铵盐。从对各种酸性度的铵盐进行研究的结果可知强酸的铵盐具有较大的稳定地降低墨水pH的效果。
另外，优选墨水组合物中还含有浸透剂。这样，由保湿剂、浸透剂和水组成的墨水的溶剂，在墨水附着在记录介质(例如纸)上后迅速浸透到记录介质内。由此，水溶性物质的缩聚反应快速进行，确实包住色材。其结果是更进一步提高了画像的耐水性。
图2是喷墨式记录装置的喷墨头的部分仰视图。
图3是图2的III-III线剖视图。
图4是图2的IV-IV线剖视图。
该喷墨头1支持固定在支架31上。该支架31上设有省略图示的支架电机。上述喷墨头1及支架31通过该支架电机被沿着主扫描方向(
图1及图2所示的X方向)的延长的支架轴32导向，在沿该方向往返运动。
上述记录纸41夹在通过省略图示的传送电机而旋转驱动的两个传送滚轴42之间。记录纸41通过该传送电机及各传送滚轴42在上述喷墨头1的下侧沿与主扫描方向垂直的副扫描方向(图1及图2所示的Y方向)传送。
这样，该记录装置A的结构是，通过上述支架31、支架轴32及支架电机和各传送滚轴42及传送电机使喷墨头1与记录纸41做相对运动。
如图2～图4所示，上述喷墨头1具有由多个的压力室用凹部3形成的头本体2。该头本体2的各凹部3具有用于供给墨水的供给口3a及用于喷出墨水的喷出口3b。各凹部3在该头本体2的上面以沿上述主扫描方向延长的方式开口，在上述副扫描方向以相互大约相等的间隔并列设置。分别设定上述各凹部3的开口全长约1250μm、宽约130μm。另外，上述各凹部3的开口的两端部是近乎半圆形。
上述各凹部3的侧壁部由约20μm厚的感光性玻璃制的压力室部件6构成。各凹部3的底壁部由粘接固定在该压力室部件6下面的墨水流路部件7构成。墨水流路部件7是由6块不锈钢薄板层压而成。在该墨水流路部件7内形成多个孔8、一条供给用墨水流路11、多条喷出用墨水流路12。各个孔8与上述各凹部3的供给口3a相连接。供给用墨水流路11沿上述副扫描方向与各孔8相连接。各喷出用墨水流路12与上述各凹部3的喷出口3b相连接。
上述各孔8形成于在墨水流路部件7上板厚比其它薄的、从上数第二层的不锈钢薄板上。设定其直径约为38μm。另外，上述供给用墨水流路11与上述墨盒35相连接。该墨盒35向供给用墨水流路11内供给墨水。
上述墨水流路部件7的下面粘接固定有由不锈钢制成的喷嘴板9，在喷嘴板9上形成用于向上述记录纸41上喷出墨水的多个喷嘴14，喷嘴板9下面用疏水膜9a覆盖。喷嘴14在喷墨头1的下面沿上述副扫描方向以列状排列。各喷嘴14与上述喷出用墨水流路12相连接，通过该喷出墨水流路12分别又与上述各凹部3的喷出口3b相连通。另外，上述各喷嘴14由喷嘴直径向着喷嘴前端部变小形成的锥形部和与该锥形部的喷嘴前端部相连而设计形成的笔直部构成。笔直部的喷嘴直径设定约为20μm。
上述头本体2的各凹部3的上侧分别设置有压电执行元件21。该各压电执行元件21具有Cr制振动板22。振动板22在上述头本体2的上面以粘接固定的状态堵住该头本体2的各凹部3，同时与该凹部3一起构成压力室4。该振动板22由共通于所有的压电执行元件21的一个构件构成，发挥着作为共通于后述的所有压电元件23的共通电极的作用。
另外，上述各压电执行元件21具有由钛酸锆酸铅(PZT)制成的压电元件23和Pt制个别电极24。压电元件23通过Cu制的中间层25分别设置在与上述振动板22的上述压力室4相反侧面(上面)上、对应于压力室4的部分(与凹部3开口相对向的部分)。个别电极24分别接合在与各压电元件23的上述振动板22相反侧面(上面)上。该各个别电极24与振动板22一起分别向各压电元件23施加电压(驱动电压)。
上述振动板22、各压电元件23、各个别电极24及各中间层25全部用薄膜构成。分别设定振动板22的厚度约为6μm、各压电元件23的厚度约为8μm以下(例如3μm)、各个别电极24的厚度约为0.2μm、各中间层25的厚度约为3μm。
上述各压电执行元件21通过其振动板22和各个别电极24向各压电元件23施加驱动电压，使对应于该振动板22的压力室4的部分(凹部3开口部分)变形。因此，该压力室4内的墨水通过喷出口3b从喷嘴14喷出。即，在振动板22和个别电极24之间施加脉冲状电压，通过该脉冲电压上升，压电元件23因为电压效果向其厚度方向和垂直幅方向收缩。与此相对，振动板22、个别电极24及中间层25不收缩。因此，通过所谓的双金属片效果，对应于振动板22的压力室4的部分向压力室4一侧呈凸状弯曲变形。因为该弯曲变形，压力室4内的压力升高，因为该压力，压力室4内的墨水经过喷出口3b及喷出用墨水流路12，从喷嘴14挤出。然后，上述脉冲电压下降，压电元件23伸长，对应于振动板22的压力室4的部分恢复到原来的状态。这时，从上述喷嘴14挤出的墨水与墨水流路12内的墨水断流，作为墨滴(例如3p1)向记录纸41喷出。该墨滴在记录纸41面上以点状附着。另外，上述振动板22从凸状弯曲变形的状态恢复到原来的状态时，墨水从上述墨盒35通过供给用墨水流路11及供给口3a填充到压力室4内。另外，作为向各压电元件23施加的脉冲电压来说，也可以不是上述那样的推拉型的电压。例如，也可以是从第一电压下降到比该第一电压低的第二电压后再上升到上述第一电压的拉推型的脉冲电压。
向上述各压电元件23施加驱动电压，使喷墨头1及支架31以大约一定的速度在主扫描方向上从记录纸41的一端移动到另一端，这时，都是按规定时间(例如50μs左右驱动频率20kHz)进行的。但是，喷墨头1到达记录纸41的不喷墨滴的部位时，不施加电压。因此，在记录纸41的规定位置上喷墨滴。于是，一个扫描量的记录结束时，通过传送电机及各传送滚轴42，记录纸41在副扫描方向按规定量传送。然后，喷墨头1及支架31再一次沿主扫描方向边移动边喷出墨滴，进行新的一个扫描量的记录。通过反复进行该动作，在记录纸41上形成所期望的全部画像。
上述记录装置A所用的墨水，含有色材(染料或颜料)、抑制上述喷墨头1的喷嘴14等干燥的保湿剂、水、作为伴随着该水蒸发使缩聚反应开始的水溶性物质(在无水状态下进行缩聚反应的水溶性物质)的水解性硅烷化合物。
上述水解性硅烷化合物是一种从上述喷墨头1的喷嘴14喷出的墨滴附着在记录纸41上、水分(溶剂)又蒸发又向记录纸41内浸透时在上述记录纸41上进行缩聚反应、此时包围色材的物质。因此，记录纸41上的画像即使被水浸湿，色材也不会渗到水中，提高了该画像的耐水性。
优选的水解性硅烷化合物是包括具有氨基的有机基的烷氧基硅烷和不含有氨基的烷氧基硅烷的水解反应物。另外，其它优选的水解性硅烷化合物是含有氨基的水解性硅烷与有机单环氧化合物反应而制得的水解性硅烷和不含有氮原子的水解性硅烷通过水解而得到的有机硅化合物。
就上述染料来说，可以使用任意染料，但优选为水溶性的酸性染料或直接染料。
就上述颜料来说，优选以下的颜料。即，作为黑颜料，适合使用以重氮盐处理炭黑表面后所得的物质或对聚合物进行接枝聚合并进行表面处理所得的物质。
另外，作为有色颜料，优选用萘磺酸盐的甲醛缩聚产物、木质素磺酸、磺基琥珀酸二辛酯、聚氧化乙烯烷基胺或脂肪酸酯等表面活性剂处理颜料所得的物质。具体地说，在蓝绿(cyan)颜料中，列举颜料蓝15:3、颜料蓝15:4、或酞菁铝。另外，在品红(magenta)颜料中，列举颜料红122、或颜料紫19。而且，作为黄色颜料，例如列举颜料黄74、颜料黄109、颜料黄110或颜料黄128。
上述保湿剂，优选二甘醇或甘油等多元醇、或2-吡咯烷酮或N-甲基-2-吡咯烷酮这样的水溶性氮多环化合物。
本实施方式的墨水组合物还含有缩聚反应促进剂。
该缩聚反应促进剂优选为有机或无机的铵盐。在此所说的铵盐包括铵离子NH4+及用各种置换基R(R烷基、芳基)置换其中的氢而成的物质。
在铵盐中，弱酸的铵盐提高耐水性的效果大。
另外，强酸的铵盐解离后容易放出氢离子。因此，墨水组合物的pH下降的效果大。
作为无机强酸的铵盐的具体例，列举如下氯化铵、硫酸铵、硫酸氢铵、亚硫酸铵、硫代硫酸铵、硝酸铵、溴化铵、氟化铵、碘化铵。
作为无机弱酸的铵盐的具体例，列举如下磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸三铵、二亚磷酸铵、碳酸铵、碳酸氢铵、硫化铵、硼酸铵、氟硼酸铵。
作为有机强酸的铵盐的具体例，列举如下甲酸铵、一氟乙酸铵、三氟乙酸铵、一氯乙酸铵、三氯乙酸铵。
作为有机弱酸的铵盐的具体例，列举如下乙酸铵、草酸二铵、草酸氢铵、苯甲酸铵、柠檬酸一铵、柠檬酸二铵、柠檬酸三铵、乳酸铵、苯二甲酸铵、琥珀酸铵、酒石酸一铵、酒石酸二铵。
优选在上述墨水组合物中还含有提高对墨水记录纸41的浸透性的浸透剂。该浸透剂优选二甘醇单丁基醚这样的多元醇的单烷基醚。浸透剂的含量相对于墨水全体优选为用质量百分率表示为1～50％。这是因为含量小于1％时，如后述的那样墨水在25℃时的表面张力达不到50mN/m以下，墨水向记录纸41浸透的效果不充分。另一方面，含量大于50％时，色材及硅烷化合物针对于水的溶解性恶化。
在使墨水组合物中含有浸透剂时，优选通过调整该浸透剂的含量将墨水组合物在25℃时的表面张力设定为20～50mN/m。这是因为表面张力小于20mN/m时，使墨水组合物从喷嘴14喷出时难以形成液滴状。另一方面，表面张力大于50mN/m时，墨水组合物难以浸透至记录纸41内。另外，还考虑到使表面张力为20mN/m左右时，只含有浸透剂而不能实现的情况。这时，也可以向墨水组合物中添加作为浸透剂的辅助剂的氟系表面活性剂。该氟系表面活性剂优选例如全氟代烷基磺酸的铵盐、全氟代烷基磺酸的钾盐或全氟代烷基羧酸的钾盐。
本实施方式的墨水组合物，含有色材、保湿剂、水和伴随着该水蒸发进行缩聚反应的水溶性物质。因此，在该墨滴附着在记录纸41上时，墨滴中的水又蒸发又向记录纸41内浸透，水溶性物质开始进行缩聚反应并包住色材。这样，使墨水组合物中含有水溶性物质而提高了画像的耐久性。但是，该缩聚反应不是对所有的色材有效而是依赖于墨水组合物中含有的色材的种类。特别是色材是染料时，该染料随着种类不同而耐水性有很大的变化。这种倾向在墨水组合物中含有品红颜料时比较显著，就染料的种类来说，有时尽管在墨水组合物中含有水溶性物质，但几乎不能提高画像的耐水性。
可是，本实施方式的墨水组合物中还含有缩聚反应促进剂。墨滴附着在记录纸41上、由保湿剂和水形成的溶剂向该记录纸41内浸透时，记录纸41上残留有色材、硅烷化合物和缩聚反应促进剂。在记录纸41上，缩聚反应促进剂解离或分解，通过由此生成的酸的作用，硅烷化合物迅速地进行缩聚反应，该反应完全结束。其结果是，利用该硅烷化合物，迅速且确实包住了色材。于是，画像的耐水性不依赖于染料的种类而大幅度地提高了。另外，即使画像刚形成后也能得到高水平的耐水性。
另外，在上述实施方式中，作为伴随着水蒸发使缩聚反应开始的水溶性物质，使墨水组合物中含有水解性硅烷化合物，但水溶性物质不限于此。水溶性物质如果是从喷墨头1的喷嘴14喷出的墨滴附着在记录纸41上且水分(溶剂)又蒸发又向记录纸41内浸透时发生缩聚反应并包住色材的物质，就可以是任何物质。
接着，说明涉及本实施方式且具体实施的实施例。
首先，制作由以下的组成(各组合物的含量为质量百分率)构成的66种类的喷墨记录用墨水组合物(实施例1～实施例66)。
另外，上述实施例1～实施例66的所有的墨水组合物中含有作为保湿剂的甘油。另外，在上述实施例1～实施例66的所有的墨水组合物中含有作为伴随着水蒸发而进行缩聚反应的水溶性物质的有机硅化合物。该有机硅化合物有两种。在实施例1～18、26～51、59～66的墨水组合物中含有有机硅化合物(A)。另一方面，在实施例19～25、52～58的墨水组合物中含有有机硅化合物(B)。
上述有机硅化合物(A)通过以下的方法制作。即，在室温下，向已加入至反应容器中的180g(10摩尔)水中，一滴一滴地加入100g(0.56摩尔)的H2NCH2CH2CH2Si(OCH3)3和166g(1.1摩尔)的Si(OCH3)4的混合物，滴加完全部量后，在60℃下搅拌1小时得到的物质就是有机硅化合物(A).
另一方面，上述有机硅化合物(B)通过以下的方法制作。即，首先，向已加入至反应容器中的100g(0.56摩尔)H2NCH2CH2CH2Si(OCH3)3中，一滴一滴地加入49g(0.66摩尔)的2，3-环氧基-1-丙醇，滴加完全部量后，在80℃下搅拌5小时，得到氨基和环氧基反应的水解性硅烷(B-1)，接着，在新的反应容器中一滴一滴地加入120g(6.67摩尔)水、50.6g(0.2摩尔)的上述水解性硅烷(B-1)、30.4g(0.2摩尔)的Si(OCH3)4的混合物，滴加完全部量后，通过在60℃下反应1小时得到的物质就是有机硅化合物(B)。
另外，实施例1～28、34～61的墨水组合物中含有染料。另一方面，实施例29～33、62～66的墨水组合物中含有颜料。另外，作为染料，基本上墨水组合物中含有C.I.酸性红289，实施例26～28、59～61的墨水组合物中含有与该染料不同色的染料。
(实施例1)实施例1的墨水组合物含有氯化铵作为缩聚反应促进剂。
C.I.酸性红289 …5％甘油 …7％二甘醇 …5％有机硅化合物(A)…5％氯化铵 …5％纯水 …73％(实施例2)实施例2的墨水组合物含有硝酸铵作为缩聚反应促进剂。
C.I.酸性红289 …5％甘油 …7％二甘醇 …5％有机硅化合物(A)…5％硝酸铵 …5％纯水 …73％(实施例3)实施例3的墨水组合物含有硫酸铵作为缩聚反应促进剂。
C.I.酸性红289 …5％甘油…7％二甘醇 …5％有机硅化合物(A) …5％硫酸铵 …5％纯水…73％(实施例4)实施例4的墨水组合物含有溴化铵作为缩聚反应促进剂。
C.I.酸性红289 …5％甘油…7％二甘醇 …5％有机硅化合物(A) …5％溴化铵 …5％纯水…73％(实施例5)实施例5的墨水组合物含有磷酸氢二铵作为缩聚反应促进剂。
C.I.酸性红289 …5％甘油…7％二甘醇 …5％有机硅化合物(A) …5％磷酸氢二铵 …5％纯水…73％(实施例6)实施例6的墨水组合物含有碳酸铵作为缩聚反应促进剂。
C.I.酸性红289 …5％甘油…7％二甘醇 …5％有机硅化合物(A) …5％碳酸铵 …5％纯水…73％(实施例7)
实施例7的墨水组合物含有碳酸氢铵作为缩聚反应促进剂。
C.I.酸性红289 …5％甘油 …7％二甘醇 …5％有机硅化合物(A)…5％碳酸氢铵 …5％纯水 …73％(实施例8)实施例8的墨水组合物含有硼酸铵作为缩聚反应促进剂。
C.I.酸性红289 …5％甘油 …7％二甘醇 …5％有机硅化合物(A)…5％硼酸铵 …5％纯水 …73％(实施例9)实施例9的墨水组合物含有甲酸铵作为缩聚反应促进剂。
C.I.酸性红289 …5％甘油 …7％二甘醇 …5％有机硅化合物(A)…5％甲酸铵 …5％纯水 …73％(实施例10)实施例10的墨水组合物含有三氟乙酸铵作为缩聚反应促进剂。
C.I.酸性红289 …5％甘油 …7％二甘醇 …5％有机硅化合物(A)…5％三氟乙酸铵 …5％纯水 …73％
(实施例11)实施例11的墨水组合物含有一氯乙酸铵作为缩聚反应促进剂。
C.I.酸性红289 …5％甘油 …7％二甘醇 …5％有机硅化合物(A)…5％一氯乙酸铵 …5％纯水 …73％(实施例12)实施例12的墨水组合物含有三氯乙酸铵作为缩聚反应促进剂。
C.I.酸性红289 …5％甘油 …7％二甘醇 …5％有机硅化合物(A)…5％三氯乙酸铵 …5％纯水 …73％(实施例13)实施例13的墨水组合物含有乙酸铵作为缩聚反应促进剂。
C.I.酸性红289 …5％甘油 …7％二甘醇 …5％有机硅化合物(A)…5％乙酸铵 …5％纯水 …73％(实施例14)实施例14的墨水组合物含有草酸二铵作为缩聚反应促进剂。
C.I.酸性红289 …5％甘油 …7％二甘醇 …5％有机硅化合物(A)…5％草酸二铵 …5％
纯水 …73％(实施例15)实施例15的墨水组合物含有柠檬酸二铵作为缩聚反应促进剂。
C.I.酸性红289 …5％甘油 …7％二甘醇 …5％有机硅化合物(A)…5％柠檬酸二铵 …5％纯水 …73％(实施例16)实施例16的墨水组合物含有酒石酸二铵作为缩聚反应促进剂。
C.I.酸性红289 …5％甘油 …7％二甘醇 …5％有机硅化合物(A)…5％酒石酸二铵 …5％纯水 …73％(实施例17)实施例17的墨水组合物含有乙酸铵及磷酸氢二铵作为缩聚反应促进剂。
C.I.酸性红289 …5％甘油 …7％二甘醇 …5％有机硅化合物(A)…5％乙酸铵 …2.5％磷酸氢二铵 …2.5％纯水 …73％(实施例18)实施例18的墨水组合物含有乙酸铵及硝酸铵作为缩聚反应促进剂。
C.I.酸性红289 …5％
甘油 …7％二甘醇 …5％有机硅化合物(A)…5％乙酸铵 …2.5％硝酸铵 …2.5％纯水 …73％(实施例19)实施例19的墨水组合物是在实施例5的墨水组合物中替代有机硅化合物而成的。
C.I.酸性红289 …5％甘油 …7％二甘醇 …5％有机硅化合物(B)…5％磷酸氢二铵 …5％纯水 …73％(实施例20)实施例20的墨水组合物是在实施例13的墨水组合物中替代有机硅化合物而成的。
C.I.酸性红289 …5％甘油 …7％二甘醇 …5％有机硅化合物(B)…5％乙酸铵 …5％纯水 …73％(实施例21)实施例21的墨水组合物是在实施例19的墨水组合物中改变缩聚反应促进剂的含量而成的。
C.I.酸性红289 …5％甘油 …7％二甘醇 …5％有机硅化合物(B)…5％
磷酸氢二铵 …0.1％纯水 …77.9％(实施例22)实施例22的墨水组合物是在实施例19的墨水组合物中改变缩聚反应促进剂的含量而成的。
C.I.酸性红289 …5％甘油 …7％二甘醇 …5％有机硅化合物(B)…5％磷酸氢二铵 …0.5％纯水 …77.5％(实施例23)实施例23的墨水组合物是在实施例19的墨水组合物中改变缩聚反应促进剂的含量而成的。
C.I.酸性红289 …5％甘油 …7％二甘醇 …5％有机硅化合物(B)…5％磷酸氢二铵 …1％纯水 …77％(实施例24)实施例24的墨水组合物是在实施例19的墨水组合物中改变缩聚反应促进剂的含量而成的。
C.I.酸性红289 …5％甘油 …7％二甘醇 …5％有机硅化合物(B)…5％磷酸氢二铵 …2％纯水 …76％(实施例25)实施例25的墨水组合物是在实施例19的墨水组合物中改变缩聚反应促进剂的含量而成的。
C.I.酸性红289 …5％甘油 …7％二甘醇 …5％有机硅化合物(B)…5％磷酸氢二铵 …10％纯水 …68％(实施例26)实施例26的墨水组合物是在实施例5的墨水组合物中替代染料而成的。
C.I.直接黑154 …5％甘油 …7％二甘醇 …5％有机硅化合物(A)…5％磷酸氢二铵 …5％纯水 …73％(实施例27)实施例27的墨水组合物是在实施例5的墨水组合物中替代染料而成的。
C.I.直接黄132 …5％甘油 …7％二甘醇 …5％有机硅化合物(A)…5％磷酸氢二铵 …5％纯水 …73％(实施例28)实施例28的墨水组合物是在实施例5的墨水组合物中替代染料而成的。
C.I.直接蓝199 …5％甘油 …7％二甘醇 …5％
有机硅化合物(A)…5％磷酸氢二铵 …5％纯水 …73％(实施例29)实施例29的墨水组合物是在实施例5的墨水组合物中用颜料替代染料而成的。
炭黑(商品名“CAB-O-JETTM-200”キヤボツト社制)…5％甘油 …7％二甘醇 …5％有机硅化合物(A)…5％磷酸氢二铵 …5％纯水 …73％(实施例30)实施例30的墨水组合物是在实施例5的墨水组合物中用颜料替代染料而成的。
炭黑(商品名“CAB-O-JETTM-300”キヤボツト社制)…5％甘油 …7％二甘醇 …5％有机硅化合物(A)…5％磷酸氢二铵 …5％纯水 …73％(实施例31)实施例31的墨水组合物是在实施例5的墨水组合物中用颜料替代染料而成的。
黄颜料(商品名“FUJI SP YELLOW 4223”富士色素社制)…5％甘油 …7％二甘醇 …5％有机硅化合物(A)…5％
磷酸氢二铵…5％纯水 …73％(实施例32)实施例32的墨水组合物是在实施例5的墨水组合物中用颜料替代染料而成的。
品红颜料(商品名“FUJI SP MAGENTA9338”富士色素社制)…5％甘油 …7％二甘醇 …5％有机硅化合物(A)…5％磷酸氢二铵 …5％纯水 …73％(实施例33)实施例33的墨水组合物是在实施例5的墨水组合物中用颜料替代染料而成的。
蓝绿颜料(商品名“FUJI SP BULE6403”富士色素社制)…5％甘油 …7％二甘醇 …5％有机硅化合物(A)…5％磷酸氢二铵 …5％纯水 …73％实施例34～66的墨水组合物分别是实施例1～33墨水组合物中还含有浸透剂而成的。实施例34～66的墨水组合物分别添加5％二甘醇单丁基醚作为浸透剂。
(实施例34)C.I.酸性红289 …5％甘油 …7％二甘醇 …5％二甘醇单丁基醚 …5％有机硅化合物(A)…5％
氯化铵…5％纯水 …68％(实施例35)C.I.酸性红289 …5％甘油 …7％二甘醇…5％二甘醇单丁基醚…5％有机硅化合物(A) …5％硝酸铵…5％纯水 …68％(实施例36)C.I.酸性红289 …5％甘油 …7％二甘醇…5％二甘醇单丁基醚…5％有机硅化合物(A) …5％硫酸铵…5％纯水 …68％(实施例37)C.I.酸性红289 …5％甘油 …7％二甘醇…5％二甘醇单丁基醚…5％有机硅化合物(A) …5％溴化铵…5％纯水 …68％(实施例38)C.I.酸性红289 …5％甘油 …7％二甘醇…5％二甘醇单丁基醚…5％
有机硅化合物(A)…5％磷酸氢二铵 …5％纯水 …68％(实施例39)C.I.酸性红289 …5％甘油 …7％二甘醇 …5％二甘醇单丁基醚 …5％有机硅化合物(A)…5％碳酸铵 …5％纯水 …68％(实施例40)C.I.酸性红289 …5％甘油 …7％二甘醇…5％二甘醇单丁基醚…5％有机硅化合物(A) …5％碳酸氢铵 …5％纯水 …68％(实施例41)C.I.酸性红289 …5％甘油 …7％二甘醇…5％二甘醇单丁基醚…5％有机硅化合物(A) …5％硼酸铵…5％纯水 …68％(实施例42)C.I.酸性红289 …5％甘油 …7％二甘醇…5％
二甘醇单丁基醚 …5％有机硅化合物(A)…5％甲酸铵 …5％纯水 …68％(实施例43)C.I.酸性红289 …5％甘油 …7％二甘醇 …5％二甘醇单丁基醚 …5％有机硅化合物(A)…5％三氟乙酸铵 …5％纯水 …68％(实施例44)C.I.酸性红289 …5％甘油 …7％二甘醇 …5％二甘醇单丁基醚 …5％有机硅化合物(A)…5％一氯乙酸铵 …5％纯水 …68％(实施例45)C.I.酸性红289 …5％甘油 …7％二甘醇 …5％二甘醇单丁基醚 …5％有机硅化合物(A)…5％三氯乙酸铵 …5％纯水 …68％(实施例46)C.I.酸性红289 …5％甘油 …7％
二甘醇 …5％二甘醇单丁基醚 …5％有机硅化合物(A)…5％乙酸铵 …5％纯水 …68％(实施例47)C.I.酸性红289 …5％甘油 …7％二甘醇 …5％二甘醇单丁基醚 …5％有机硅化合物(A)…5％草酸二铵 …5％纯水 …68％(实施例48)C.I.酸性红289 …5％甘油 …7％二甘醇 …5％二甘醇单丁基醚 …5％有机硅化合物(A)…5％柠檬酸二铵 …5％纯水 …68％(实施例49)C.I.酸性红289 …5％甘油 …7％二甘醇 …5％二甘醇单丁基醚 …5％有机硅化合物(A)…5％酒石酸二铵 …5％纯水 …68％(实施例50)C.I.酸性红289 …5％
甘油 …7％二甘醇 …5％二甘醇单丁基醚 …5％有机硅化合物(A)…5％乙酸铵 …2.5％磷酸氢二铵 …2.5％纯水 …68％(实施例51)C.I.酸性红289 …5％甘油 …7％二甘醇 …5％二甘醇单丁基醚 …5％有机硅化合物(A)…5％乙酸铵 …2.5％硝酸铵 …2.5％纯水 …68％(实施例52)C.I.酸性红289 …5％甘油 …7％二甘醇 …5％二甘醇单丁基醚 …5％有机硅化合物(B)…5％磷酸氢二铵 …5％纯水 …68％(实施例53)C.I.酸性红289 …5％甘油 …7％二甘醇 …5％二甘醇单丁基醚 …5％有机硅化合物(B)…5％乙酸铵 …5％
纯水 …68％(实施例54)C.I.酸性红289 …5％甘油 …7％二甘醇 …5％二甘醇单丁基醚 …5％有机硅化合物(B)…5％磷酸氢二铵 …0.1％纯水 …72.9％(实施例55)C.I.酸性红289 …5％甘油 …7％二甘醇 …5％二甘醇单丁基醚 …5％有机硅化合物(B)…5％磷酸氢二铵 …0.5％纯水 …72.5％(实施例56)C.I.酸性红289 …5％甘油 …7％二甘醇 …5％二甘醇单丁基醚 …5％有机硅化合物(B)…5％磷酸氢二铵 …1％纯水 …72％(实施例57)C.I.酸性红289 …5％甘油 …7％二甘醇 …5％二甘醇单丁基醚 …5％有机硅化合物(B)…5％
磷酸氢二铵 …2％纯水 …71％(实施例58)C.I.酸性红289 …5％甘油 …7％二甘醇 …5％二甘醇单丁基醚 …5％有机硅化合物(B)…5％磷酸氢二铵 …10％纯水 …63％(实施例59)C.I.直接黑154 …5％甘油 …7％二甘醇 …5％二甘醇单丁基醚 …5％有机硅化合物(A)…5％磷酸氢二铵 …5％纯水 …68％(实施例60)C.I.直接黄132 …5％甘油 …7％二甘醇 …5％二甘醇单丁基醚 …5％有机硅化合物(A)…5％磷酸氢二铵 …5％纯水 …68％(实施例61)C.I.直接蓝199 …5％甘油 …7％二甘醇 …5％二甘醇单丁基醚 …5％
有机硅化合物(A)…5％磷酸氢二铵 …5％纯水 …68％(实施例62)炭黑(商品名“CAB-O-JETTM-200”キヤボツト社制)…5％甘油 …7％二甘醇 …5％二甘醇单丁基醚 …5％有机硅化合物(A)…5％磷酸氢二铵 …5％纯水 …68％(实施例63)炭黑(商品名“CAB-O-JETTM-300”キヤボツト社制)…5％甘油 …7％二甘醇 …5％二甘醇单丁基醚 …5％有机硅化合物(A)…5％磷酸氢二铵 …5％纯水 …68％(实施例64)黄颜料(商品名“FUJI SP YELLOW 4223”富士色素社制)…5％甘油 …7％二甘醇 …5％二甘醇单丁基醚 …5％有机硅化合物(A)…5％磷酸氢二铵 …5％纯水 …68％(实施例65)
品红颜料(商品名“FUJI SP MAGENTA9338”富士色素社制)…5％甘油 …7％二甘醇 …5％二甘醇单丁基醚 …5％有机硅化合物(A)…5％磷酸氢二铵 …5％纯水 …68％(实施例66)蓝绿颜料(商品名“FUJI SP BULE6403”富士色素社制)…5％甘油 …7％二甘醇 …5％二甘醇单丁基醚 …5％有机硅化合物(A)…5％磷酸氢二铵 …5％纯水 …68％为了比较，制造由以下的组成(各组合物的含量为质量百分率)构成的4种墨水组合物(比较例1～4)。比较例1～4的墨水组合物是分别不含有缩聚反应促进剂的物质。
(比较例1)C.I.酸性红289 …5％甘油 …7％二甘醇 …5％有机硅化合物(A)…5％纯水 …78％(比较例2)C.I.酸性红289 …5％甘油 …7％二甘醇 …5％
二甘醇单丁基醚 …5％有机硅化合物(A)…5％纯水 …73％(比较例3)C.I.酸性红289 …5％甘油 …7％二甘醇 …5％有机硅化合物(B)…5％纯水 …78％(比较例4)C.I.酸性红289 …5％甘油 …7％二甘醇 …5％二甘醇单丁基醚元 …5％有机硅化合物(B)…5％纯水 …73％表1表示对上述各实施例1～33的墨水组合物进行耐水性试验的结果和各墨水组合物的pH。表2表示对上述各实施例34～66的墨水组合物进行耐水性试验的结果和各墨水组合物的pH。表3表示对上述各比较例1～4的墨水组合物进行耐水性试验的结果和各墨水组合物的pH。
耐水性试验的评价设定为耐水实验后的印字试样的OD值与耐水性实验前的印字试样的OD值之比(％)。
印字试样是将墨水组合物装在记录装置A中、通过在普通纸(商品名“Xerox4024”ゼロツクス社制)上进行15mm见方的β印字来制作的。耐水性实验是在制作的印字试样的印字面的下面通过蒸馏水浸渍5分钟进行的。耐水实验后的印字试样的OD值是在浸渍后、自然干燥30分钟后测定的。
表1
表2
表3
根据表1～表3，实施例1～66的墨水组合物的耐水性均达到90％以上。另外，含有强酸的铵盐的墨水组合物pH为9.0以下。
与此相反，比较例1～4的墨水组合物的耐水性为90％以下且pH高到10以上。
接着，使用实施例1～66及比较例1～4的墨水组合物，用市售的打印机(商品名“EM-930”精工爱普森社制)在普通纸(商品名“Xerox4024”ゼロツクス社制)上形成画像，把形成该画像的纸立即浸渍到纯水中，然后在室温下放置干燥，观察画像是否产生洇渍。
结果发现，在用比较例1～4的各墨水组合物形成的画像中，其边缘部分有洇渍。与此相反，在用实施例1～66的各墨水组合物形成的画像中，几乎没有发现洇渍。因此判定含有色材、保湿剂、水、伴随着该水蒸发进行缩聚反应的水溶性物质、缩聚反应促进剂的墨水组合物大幅度提高了画像的耐水性。
权利要求
1.一种用于喷墨记录的墨水组合物，其特征在于含有色材、保湿剂、水、伴随着该水蒸发使缩聚反应开始的水溶性物质、促进所述水溶性物质的缩聚反应的缩聚反应促进剂。
2.如权利要求1所述的墨水组合物，其特征在于水溶性物质是水解性硅烷化合物。
3.如权利要求1所述的墨水组合物，其特征在于缩聚反应促进剂是无机或有机的铵盐。
4.如权利要求3所述的墨水组合物，其特征在于铵盐是弱酸盐。
5.如权利要求3所述的墨水组合物，其特征在于铵盐是强酸盐。
6.如权利要求1所述的墨水组合物，其特征在于还含有浸透剂。
全文摘要
本发明提供一种喷墨记录用墨水组合物，其含有色材、保湿剂、水、伴随着该水蒸发使缩聚反应开始的水溶性物质，并且在该墨水组合物中还含有促进水溶性物质的缩聚反应的缩聚反应促进剂。
文档编号C09D11/00GK1468919SQ0314128
公开日2004年1月21日 申请日期2003年6月6日 优先权日2002年6月10日
发明者曾我真守, 荒濑秀和, 立川雅一郎, 谷口圭司, 松田勉, 伊藤正思, 榎本孝道, 一郎, 司, 和, 思, 道 申请人:松下电器产业株式会社, 株式会社理光