专利名称：盐基油墨组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及耐受热致相分离的无毒的盐基油墨组合物。
喷墨打印机已成为可靠和有效的装置。通常，喷墨打印机使用一只装在滑架上的笔，滑架相对于印刷表面运动。小的油墨滴自笔中形成并且朝印刷介质喷射。这种笔包含着带有孔板的打印头，孔板中有很细小的喷嘴，通过将邻近喷嘴的油墨盒内一定体积的油墨快速加热，使油墨滴经过喷嘴喷射出去。盒内的油墨可以用例如电阻器加热。此过程使盒内的油墨过热并形成蒸汽泡。快速膨胀的油墨蒸汽迫使油墨滴穿过小孔。
近来，在热喷墨印刷方面的改进涉及能使用黄、品红和青色油墨组合物进行高质量彩色印刷的油墨组合物。这三种原色在以各种组合方式混合时形成全范围的彩色。黑色印刷可以通过另外提供黑色油墨或者用三种原色油墨产生复合的黑色来实现。
遗憾的是，改进了文本印刷质量的油墨组合物可能会增大染料扩散的数量。更具体地说，当两种不同颜色的油墨彼此挨近印刷时，它们可能互相扩散，彼此之间形成一个参差不齐的边界。当颜色在印刷介质的表面上或在印刷介质内部相互混合时就发生染料扩散。
先前的减少染料扩散数量的方法包括使用热源，例如加热式压纸卷筒，和/或特殊的纸配方。热源会增高成本并使打印机复杂化，而需要特殊纸张的油墨限制了打印机的适用范围。先前的减少彩色-彩色相互扩散的方法还包括向油墨组合物中加入表面活性剂。表面活性剂通常通过提高油墨透入印刷介质的速度来减少颜色之间的扩散。但是，提高油墨组合物的透入速度会降低边缘锐度。
另外，找到合适的表面活性剂是困难的。合适的表面活性剂改变印刷介质的表面能，结果提高油墨组合物的垂直渗透速度(即，油墨进入印刷介质的速度)并减小在印刷介质表面上侧向扩散的程度，从而减少染料扩散。但是，表面活性剂必须具有合适的亲水亲油平衡(HLB平衡)。HLB值较高的表面活性剂倾向于是相对水溶性的，因此不具有典型的表面活性剂的很多缺点。这类表面活性剂还倾向于是相对热稳定的。但是，这类表面活性剂也会引起更多的油墨沿印刷介质表面的侧向扩散，从而产生更不理想的染料扩散。HLB值较低的表面活性剂一般在水中溶解性差，从而使油墨沿印刷介质表面的侧向扩散较少。因此，溶解性较差的表面活性剂造成染料扩散较少。遗憾的是，溶解性较差的表面活性剂的热稳定性也较差。
更具体地说，加入表面活性剂，尤其是低HLB值的表面活性剂，通常会使油墨组合物更易于发生受热相分离，它降低了油墨组合物的浊点。“浊点”一词是指油墨组合物发生相分离的温度(即，表面活性剂在油墨组合物中不再溶解的温度)。大多数表面活性剂组合物的浊点通常为约45℃或更低。
在达到浊点时，油墨组合物具有“混浊”的外观和多个相态。使用处在或接近浊点(或热致相分离点)的油墨组合物会大大降低印刷质量。这就是说，触发或喷射的油墨滴中含有的油墨组合物若是处在或接近其浊点，会导致变化不定的油墨液滴速度，并由于油墨液滴未打中其预定目标而使印刷质量变差。因此，在过去，含有低HLB值表面活性剂的油墨组合物对于限制染料扩散是理想的，但这种组合物缺乏热稳定性却是不理想的。容易受热发生相分离的油墨组合物限制了该组合物可以使用和储存的温度范围。当油墨组合物必须在温暖的环境或气候下储存和/或使用时，油墨组合物最好具有高的浊点(即，至少约60℃，最好是约70℃)。
先前的减少黑色-彩色染料扩散数量的方法包括例如向油墨组合物中加入一种或多种盐。这类盐通常包括属于第II A族、III A族、IIIB族的过渡金属和镧系元素的阳离子反离子，因此相对较毒。另外，这些盐类会造成油墨组合物液滴“减速”，这是指发生在喷墨笔的喷嘴中的一种现象。在快速的液滴喷射频率下，特定的油墨组合物液滴的蒸发和喷射会突然变慢或完全停止，即，减速。显然，由于减速而造成的液滴喷射频率的降低是油墨组合物中的盐与喷嘴表面反应的结果。
油墨组合物的另一个重要的特点是印刷在例如淀粉涂覆的基底、二氧化硅涂覆的基底、粘土涂覆的基底和聚合物介质(如透明胶片)等“特殊介质”上的图象的印刷质量和稳定性。特别重要的是在这类介质上油墨组合物的印刷图象的耐光性。“耐光性”一词是指所印的图象由于环境中存在的光和氧化剂而变质的程度。现有的很多市售油墨组合物不能在这类介质上进行图象质量合适的印刷。
仍然需要这样的油墨组合物，它们能耐受热致相分离、不发生染料扩散并具有其它所要的性质，例如低毒性、较长的存放寿命、抗减速和在特殊介质上的优越的耐光性。已知油墨组合物具有一种或多种上述性质。但具有所有上述性质的油墨组合物几乎没有，因为一种性质的改进常常造成组合物的另一性质或其它性质变差。
本发明提供油墨组合物，其中含有羧酸铵盐和一种或多种表面活性剂，优选乙氧基化表面活性剂，或者羟基化或烷基化的炔属聚氧乙烯表面活性剂。这些油墨组合物在约60℃以下，更优选地是约70℃以下，基本上防止了受热发生的相分离。本发明的油墨组合物还是相对无毒的，能耐受高频印刷速度下的减速现象，并且特别适合在很宽范围的印刷介质上的彩色喷墨印刷。另外，本发明的油墨组合物在常规的或特殊的介质上印刷时，提供了优越的耐光性边缘锐度和耐水性。
本发明油墨组合物的一种优选的实施方案按重量计含有约1-7％的染料，约0.25-5％的非离子型乙氧基化表面活性剂，约0-40％的与水混溶的有机溶剂、约2-12％的羧酸铵盐，其余主要是水。在喷墨油墨组合物中通常使用的其它佐剂，例如pH缓冲剂和生物杀伤剂或杀真菌剂，也可以加到本发明油墨组合物中。
本发明涉及优选(但并非必须)用于热喷墨打印机的油墨组合物。这种特殊配制的油墨组合物基本上防止了组合物组分在升温时的相分离，减少了染料扩散，改进了耐光性，并限制了油墨组合物的毒性程度。
本发明的油墨组合物可用于在很大一类材料上印刷图象。这些材料在本文中称作“介质”或“印刷介质”，包括但不限于通常的纤维素质纸和“特殊介质”，例如淀粉涂覆的介质和用二氧化硅和/或粘土涂覆的介质，膜材料，无孔透明聚酯薄膜以及类似材料。这些介质还可以包含特殊的添加剂例如媒染剂，包括但不限于聚羟基季铵盐。本发明的油墨组合物特别适合在比较温暖的环境或气候中储存和/或印刷。
油墨组合物的工作实施方案按重量计含有(除非另外指明，所述的百分数均指重量)约0.5-15％的染料，约0.25-10％的表面活性剂，约2-15％的羧酸铵盐。目前优选的盐是柠檬酸氢铵，乳酸铵、柠檬酸二氢铵及它们的混合物，目前优选的表面活性剂是非离子型的仲醇乙氧基化物，它有约12-18个碳原子的脂族链和约4-8个乙氧基，按照本领域技术人员所知的帝国化学工业公司(ICI)标准，其HLB值约为10至13。用于表面活性剂鉴定的ICI标准的数值范围是从1到20。最低值1表示表面活性剂具有主要是亲油的特性，高值20则表示表面活性剂具有主要是亲水的特性。油墨组合物中的剩余物质主要是水；但是，通常用于油墨组合物中的其它组分，例如生物杀伤剂、有机溶剂、pH缓冲剂以及现在已知或今后发现的可用于类似油墨组合物中的任何其它组分，也可以用来形成本发明的油墨组合物。
当油墨组合物中含有约1-5％的染料，约0.5-5％表面活性剂，且油墨组合物中的羧酸铵盐含量为约4-10％时，可得到良好的效果。目前最好的结果看来是在组合物中含有约1.5％表面活性剂和约8％羧酸铵盐的情况下达到的。
在决定染料浓度时，使染料的数量能产生所要范围内的吸收可以得到良好的结果。例如，当以下染料在油墨组合物中产生表1中所列的结果时，可得到良好的效果。
表1染料 NMax*吸光度(±0.005)酸性黄23四甲铵 4280.13直接黄1324020.12酸性蓝9钠盐 6280.16直接蓝199四甲铵 6180.09活性红1805140.09酸性红52锂盐 5620.14直接黄132和 4100.09酸性黄23混合物 4260.09品红M377和 5180.09酸性红52(Li)混合物 5620.138
*用惠普紫外/可见II8452A光度计在1∶10000稀释时测得的吸光度单位。
本发明油墨组合物中所有组分的纯度都是在为形成油墨组合物，尤其是为热喷墨打印机所研制的那些油墨组合物的正常工业实践中采用的纯度。
为制造本发明的油墨组合物，首先要选择一种或多种染料。有各式各样适用的染料可供利用；这些染料可以是水溶性的、水不溶性的、黑色的或彩色的。这里所用的“水溶性的”一词是指染料在水中的溶解度极限足够高，以致于能产生所要求的印刷图象的彩色饱和度。一般来说，在水中的溶解度极限超过2％重量将能满足大多数所要求的彩色饱和度目标。这里所用的“水不溶性的”一词，是指在室温下染料于水中看不出溶解。
水溶性染料是形成本发明油墨组合物的优选的一类染料。合适的水溶性染料包括但不限于以下染料酸性红52，酸性红289，酸性红27，活性红18，直接红227，碱性红3，酸性黄23，直接黄86，直接黄132，碱性黄9，碱性黄11，酸性蓝9，碱性蓝9，直接蓝199，工艺活性黑31(Process Reactive Black 31)，食用黑2，直接黑19，品红M 377(一种带有一个三嗪环的偶氮染料，可自Ilford AG，RueDel′Industrie，CH-1700 Fribourg，Switzerland得到)，以及它们的混合物。
水不溶性染料可以适合用于本发明油墨组合物。这类染料包括但不限于溶剂染料，瓮染料和某些媒染料。这些染料有各式各样的黑色和彩色可供使用。水不溶性溶剂染料的实例包括但不限于溶剂黑SB 3、SB 5、SB 46、SB 48，溶剂蓝36，溶剂蓝59，溶剂红1，溶剂红24，溶剂红68，溶剂黄SY 13、SY 14、SY 33和SY 93。合适的瓮染料的实例包括但不限于瓮黑9，瓮黑25，瓮蓝1，瓮蓝6，瓮红10，瓮黄4及它们的混合物。
水不溶性媒染料的实例包括但不限于媒染蓝1，媒染红7，媒染红9，媒染黄26及其混合物。
上述染料常常包括用于电荷平衡的反离子。阴离子型水溶性染料，例如酸性红27，通常具有钠反离子。但反离子也可以是K+、Li+和NH4+。对于酸性黄23和直接蓝199，反离子优选为四甲基铵[(CH3)4N+，TMA]，因为该反离子明显地进一步减少喷嘴结皮。阳离子型水溶性染料，例如碱性黄11，通常包含诸如Cl-、Br-、ZnCl42-和NO3-等反离子。
所讨论的这些具体的染料只是作为示例说明。应当理解，现在已知或今后研制的任何染料，均可用于实施本发明，只要它们具有合适的特性。合适的特性包括良好的色调，高色度，合格的光致退色特性，足够高的光密度，在作为油墨连结料的流体(本发明中优选为水)中的足够高的溶解度，良好的饱和度和结皮性能，以及与油墨组合物中其它组分的相容性。另外，合适的染料不损害油墨组合物在产生热喷墨印刷图象方面的应用。
在本发明的油墨组合物中要加入至少一种表面活性剂以便提供对彩色-彩色染料扩散的控制，促进油墨均匀覆盖和油墨在印刷介质上流平，形成高质量的图象和减缓油墨蒸发。表面活性剂还通过使油墨渗透到印刷介质中而缩短油墨图象的干燥时间。
优选用于本发明油墨组合物中的表面活性剂包括非离子型乙氧基化物表面活性剂(例如，仲醇乙氧基化物表面活性剂和烷基苯基酯表面活性剂)，羟基化或烷氧基化的炔属聚氧乙烯表面活性剂，以及阴离子型表面活性剂，例如磷酸酯类。
非离子型仲醇乙氧基化物表面活性剂可由例如联合碳化物公司(Houston，Texas)作为TERGITOL系列得到，如TERGITOL 15-S-5和TERGITOL 15-S-7。这种仲醇乙氧基化物含有(a)在链中含规定碳原子数的脂族链，和(b)规定数目的乙氧基。这些表面活性剂可以以乙氧基化物的混合物形式提供，因此以混合物中的主要化合物表示。适合用来实施本发明的这类仲醇乙氧基化物在脂族链中主要有约12-18个碳原子。乙氧基的数目主要是在4-8个之间，优选为5-7。例如，“TERGITOL 15-S-5”代表一种仲醇乙氧基化物表面活性剂，其脂族链中主要有15个碳原子和5个乙氧基。目前看来，仲醇乙氧基化物混合物中占支配地位的乙氧基数目少于4则在油墨中不能充分溶解，而如果占支配地位的乙氧基数目超过8，则表面活性剂失去了防止彩色染料扩散的效力。
另一类典型的乙氧基化的非离子表面活性剂是可由Aldrich化学公司-Fluka Chemical(Milwaukee，Wisconsin)得到的GENAPOL系列。这类物质由C12-C16醇乙氧基化物组成，用式1表示成RO(CH2CH2O)nH (1)其中R＝C12至C16，典型的链长为13个碳原子；n＝1至11.5。
另一类代表性的乙氧基化非离子表面活性剂是可自Rhone-Poulenc公司(Cranbury，New Jersey)得到的IGEPAL CO。这些物质全是由壬基酚(C9H19C5H4OH)与环氧乙烷(C2H4O)反应制得。例如，以下各个烷基苯基乙氧基化非离子表面活性剂以IGEPAL CO的商标销售(在产品号之后是其中的环氧乙烷百分含量)CO-210(23％)，CO-430(44％)，CO-520(50％)，CO-530(54％)，CO-610(60％)，CO-620(63％)，CO-630(65％)，CO-660(66％)CO-710(68％)，CO-720(71％)，CO-730(75％)，CO-850(80％)CO-880(86％)，CO-887(86％)，CO-890(89％)，CO-897(89％)CO-970(91％)，CO-977(91％)，CO-987(93％)，CO-997(95％)。这些表面活性剂列在CAS # 9016-45-9之下。
类似的代表性的乙氧基化非离子型表面活性剂是可自壳牌化学公司(Houston，Texas)得到的NEODOL。其它的非离子型醇乙氧基化物表面活性剂也可以用于本发明，例如可自Rhone Poulenc公司得到的聚乙烯硫醚，其商品名称为ALCODET-260或MIRAPON-E825。
羟基化或烷氧基化的炔属聚氧乙烯表面活性剂可以从例如AirProducts and Chemicals(Lehigh Valley，Pennsyl-vania)作为SURFYNOL系列得到，例如SURFYNOL 104，SURFYNOL CT-111、SURFYNOLCT-121和SURFYNOL 465。这种SURFYNOL系列可以用式2表示
其中n+m＝0至50。
可用于本发明的阴离子型表面活性剂，例如磷酸脂类，可以自Rhone-Poulenc公司购得，商品名称为RHODAFAC RS-610。
在一项优选的实施方案中，油墨组合物中含有总计约10％重量的表面活性剂(例如，上列表面活性剂之一，上述表面活性剂的混合物，羟基化或烷氧基化的聚氧乙烯表面活性剂，或阴离子表面活性剂，如磷酸酯类，它们可以单独使用或组合使用)。当油墨组合物中的表面活性剂的总浓度为约0.5-5％重量时可得到良好的效果。迄今最佳的结果是在以下条件下达到的表面活性剂是仲醇乙氧基化物，脂族链有约12-18个碳原子，优选约15个碳原子，且有约4-8个乙氧基，优选约5-7个乙氧基，HLB值优选为约10-13，油墨组合物中表面活性剂浓度为约1.5％重量。
在本发明油墨组合物中加入一种或多种羧酸铵盐。这些盐提供了对黑色-彩色染料扩散的控制作用，并减少了油墨组合物在较高温下发生相分离(即，将油墨组合物的浊点提高到至少约60℃，一般是约70℃)。不受特定理论的约束，已提出油墨组合物在升温时相分离的减少是羧酸铵影响表面活性剂平衡的结果。因此，油墨组合物对温度不甚敏感，从而在触发期间避免了相分离并改善了在温暖气候下的稳定性。
目前优选的本发明的羧酸铵盐包括式3代表的化合物
其中R可以是氢(如甲酸铵)，或者R可以含有约1个碳原子(如乙酸铵)至约40个碳原子(如带有36个碳原子的硬脂酸铵)，可以选择如下氢，链烷烃，链烯烃，炔烃，烷氧基，羧酸基，羧酸铵及它们的混合物，包括直链和支链的结构，并且还包括所有的立体异构体。烷烃，烯烃，炔烃和烷氧基还可以包含羟基、巯基、胺、羰基、羧基、卤素及其混合物。
在使用至少部分溶于水的羧酸铵时得到了良好的结果，例如柠檬酸氢铵，乳酸铵，甲酸铵，葡糖酸铵，酒石酸铵，琥珀酸铵，丙二酸铵，富马酸铵，苹果酸铵，癸二酸铵，月桂酸铵，戊二酸铵，乙酸铵，草酸铵，己二酸铵，海松酸铵，辛二酸铵，壬二酸铵及它们的混合物。最佳结果目前是在选择羧酸铵为柠檬酸氢铵、乳酸铵及它们的混合物时达到的。
可以使用一种或多种有机溶剂制备本发明油墨组合物。通常使用一种合适的溶剂来形成含有所选定的染料物质的混合物。在一项优选的实施方案中，油墨组合物中含有约0-40％重量的水溶性有机溶剂。适合此用的水溶性有机溶剂的实例包括但不限于C1-C4脂族醇(如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、仲丁醇、叔丁醇或异丁醇)，酰胺类(如甲酰胺或二甲基乙酰胺)，酮类，聚酮类或酮醇类(如丙酮或双丙酮醇)，醚类(如四氢呋喃或二噁烷)，含氮杂环酮类(2-吡咯烷酮，N-甲基吡咯烷-2-酮，或1，3-二甲基咪唑-2-酮)，聚亚烷基二醇(如聚乙二醇或聚丙二醇)，含C2-C6亚烷基的亚烷基二醇和硫代二醇(乙二醇，丙二醇、丁二醇、三乙二醇，硫二甘醇，己二醇和二乙二醇)，甘油，多元醇(例如1，2，6-己三醇)，以及多羟基醇的低级烷基醚，例如2-甲氧基乙醇，2-(2-甲氧乙氧基)乙醇，2-(2-乙氧乙氧基)乙醇，2-甲氧基-2-乙氧基-2-乙氧基乙醇，2-[2-(2-甲氧乙氧基)乙氧基]乙醇，和2-[2-(2-乙氧乙氧基)乙氧基]乙醇。
在上述溶剂中，优选的溶剂包括二醇和二醇醚(例如乙二醇，二乙二醇，三乙二醇，或2-甲氧基-2-乙氧基-2-乙氧基乙醇)，分子量在500以下的聚乙二醇，以及杂环酮类(例如2-吡咯烷酮，N-甲基吡咯烷-2-酮或1，3-二甲基咪唑-2-酮)。目前，最佳结果是通过使用约1-20％1，5-戊二醇(1，5-五亚甲基二醇)、约1-20％的2-吡咯烷酮和/或约1-20％的乙基羟基丙二醇(EHPD)。
本发明油墨组合物优选pH值为约3.5-7.5，更优选pH值为约4.5。
油墨组合物的pH可以通过加入任何无机酸、有机酸及其混合物来调节。例如，合适的无机酸可以是稀硝酸，磷酸，盐酸，硫酸及它们的混合物。对于从约7到约9.5的pH，至少一种浓度为约0.1％至约7％重量的pH缓冲剂是合适的。缓冲剂的pKa值优选为约6.5-10。诸如TES(N-三(羟甲基)甲基-2-氨基乙磺酸)、BICINE(N，N-二(2-羟乙基)甘氨酸)、TEA(三乙醇胺)、TRIS(三(羟甲基)氨基乙烷)和BORAX(硼酸钠+水合物)等缓冲剂可以单独使用，彼此组合使用，或与其它缓冲剂组合使用。(我们无需叙述这些。我们的pH范围是4.5-7)。
在配制本发明油墨组合物时还可以使用数量为约0.1-0.5％重量的生物杀伤剂。合适的生物杀伤剂的实例包括但不限于可自ICI(英国)得到的PROXEL CRL和PROXEL GXL，以及可自Nuodex公司(Piscataway，New Jersey)得到的NUOSEPT C和NUOSEPT 95。
为了进一步说明本发明，下面陈述一些实施例。这些实施例仅供示例说明用，决不意味着是将本发明限制成所述的具体特征。
一般，制备本发明的盐基油墨组合物时将适当重量百分数的所要求的有机溶剂放在油墨组合物混合瓶中。随后向有机溶剂中加入适当重量百分数所要的表面活性剂或表面活性剂组合物。接着向有机溶剂/表面活性剂混合物中加入适当重量百分数的一种或多种铵盐。然后向该溶液中加入约10-20％重量的水，将油墨组合物混合瓶暂时封口。使油墨组合物混合瓶内的溶液在室温下于平行辊混合器上混合约5-6小时(或混合足够的时间，以保证溶液内所有的组分基本上溶解)。
混合之后，向溶液中加入所要的染料，其数量应足以反映所要求的吸光度值。然后调节溶液的pH，在平行辊混合器上混合约1小时(或足以保证所形成的油墨组合物基本均匀的一段时间)。
实施例1在几种不同的纤维素介质和特殊介质上，包括淀粉涂覆的介质、粘土涂覆和/或硅胶涂覆的介质，例如惠普公司的VIPER PLUS，WEASAL，用惠普热喷墨笔打印。所用的油墨组合物具有表II中列出的含水组合物表II化合物 重量％1，5-戊二醇82-吡咯烷酮 7.5EHPD 7.5Tergitol 15-S-51柠檬酸氢铵 8稀硝酸、磷酸、盐酸 根据需要将pH和/或硫酸 调节到约4.5酸性黄23(TMA) 0.16**用惠普UV/VIS II 8452A光度计在1∶10000稀释度下测得的吸光度单位。
此实施例的油墨组合物的浊点的测定方法是先将油墨组合物在以下温度范围加热约6-7小时约45℃-55℃；55℃-60℃；65℃-70℃；和在约75℃。在加热过程中定期地目测检验油墨组合物，查看油墨组合物组分的相分离或组合物混浊的出现。此实施例的油墨组合物在上述的任何试验温度下均无相分离的迹象。另外，此实施例的油墨组合物在纤维素纸和特殊介质上显示出优异的黑色-彩色和彩色-彩色染料扩散特点以及良好的边缘锐度印刷特性。此实施例的油墨组合物在高喷射频率下不易发生减速。
为测定此实施例油墨组合物的耐光性，模拟办公室的光照条件并将印好的图象在相当于一年的典型办公室光照条件下曝光。随后将曝光的印制图象的颜色与原始的未曝光的印制图象的颜色比较。发现本实施例的油墨组合物在纤维素纸和特殊介质上均有优良的耐光性。
表II中列出的油墨组合物的有机物总量估计为约15-40％，油墨组合物的表面张力经测定为约25-35dynes/cm，油墨组合物的粘度为约2.5-5厘泊。
实施例2在几种不同的纤维素介质和特殊介质上，包括淀粉涂覆的介质、粘土涂覆和/或二氧化硅涂覆的介质，例如惠普的VIPER PLUS、WEASAL，用惠普热喷墨笔打印。使用的油墨组合物具有表III中列出的水基成分表III化合物 重量％1，5-戊二醇82-吡咯烷酮 7.5EHPD 7.5Tergitol 15-S-51柠檬酸氢铵 8稀硝酸、磷酸、盐酸 根据需要将pH调和/或硫酸 节到约4.5左右活性红180(TMA) 0.12*酸性红52(Li) 0.18**用惠普UV/VIS II 8452A光度计在1∶10000稀释比下测得的吸光度单位。
此实施例油墨组合物的浊点按实施例1中所述测定。此实施例的油墨组合物在直至70℃的任何试验温度下均无相分离或混浊的迹象。另外，在纤维素纸和特殊介质上此实施例油墨组合物显示出优异的黑色-彩色和彩色-彩色染料扩散特性和良好的边缘锐度印刷特点。此实施例油墨组合物在高喷射频率下不易发生减速。
此实施例的油墨组合物的耐光性按实施例1中所述测定。发现此实施例油墨组合物在纤维素纸和特殊介质上均有优良的耐光性。
表III中列出的油墨组合物的有机物总量估计为15-40％，油墨组合物的表面张力经测定为约25-35dynes/cm，油墨组合物的粘度为约2.5-5厘泊。
实施例3在几种不同的纤维素介质和特殊介质上，包括淀粉涂覆的介质、粘土涂覆和/或二氧化硅涂覆的介质，例如惠普公司的VIPER PLUS，WEASAL，用惠普热喷墨笔打印。所用的油墨组合物具有表IV列出的水基成分表IV化合物 重量％1，5-戊二醇 82-吡咯烷酮 7.5EHPD7.5Tergitol 15-S-5 1柠檬酸氢铵 8稀硝酸、磷酸、盐酸 根据需要调节和/或硫酸 pH至4.5左右直接蓝199 0.12*酸性蓝9 0.16**用惠普UV/VIS II 8452A光度计在1∶10000稀释度下测得的吸光度单位。
此实施例油墨组合物的浊点按实施例1中所述测定。此实施例油墨组合物在直至70℃的任何试验温度下未显示相分离或混浊的迹象。另外，此实施例油墨组合物在纤维素纸和特殊介质上显示出优异的黑色-彩色和彩色-彩色染料扩散特点和良好的边缘锐度印刷特性。此实施例油墨组合物在高喷射频率下不易发生减速。
此实施例油墨组合物的耐光性按以上实施例1中所述测定。发现此实施例油墨组合物在纤维素纸和特殊介质上均有优良的耐光性。
表IV中列出的油墨组合物的有机物总量估计为15-40％，油墨组合物的表面张力经测定为约25-35dynes/cm，油墨组合物的粘度为约2.5-5厘泊。
实施例4在几种不同的纤维素介质和特殊介质上，包括淀粉涂覆的介质、粘土涂覆和/或二氧化硅涂覆的介质，例如惠普公司的VIPER PLUS，WEASAL，用惠普热喷墨笔打印。所用的油墨组合物具有表V列出的水基成分表V化合物 重量％1，5-戊二醇82-吡咯烷酮 7.5EHPD 7.5IGEPAL CO-620 1.5柠檬酸氢铵 8稀硝酸、磷酸、盐酸 根据需要调节和/或硫酸 到pH约4.5直接蓝199 0.12*酸性蓝90.16**用惠普US/VIS II 8452A光度计在1∶10000稀释比下测得的吸光度单位。
此实施例油墨组合物的浊点按实施例1中所述测定。此实施例油墨组合物在直至70℃的任何试验温度下均无相分离或混浊的迹象。另外，此实施例油墨组合物在纤维素纸和特殊介质上显示出优异的黑色-彩色和彩色-彩色染料扩散特性和良好的边缘锐度印刷特点。本实施例油墨组合物在高喷射频率下不易发生减速。
此实施例油墨组合物的耐光性按以上实施例1中所述测定。发现此实施例油墨组合物在纤维素纸和特殊介质上均具有优良的耐光性。
实施例5在几种不同的纤维素介质和特殊介质上，包括淀粉涂覆的介质、粘土涂覆和/或二氧化硅涂覆的介质，例如惠普公司的VIPER PLUS，WEASAL，用惠普热喷墨笔打印。使用的油墨组合物具有表VI列出的水基成分表VI化合物重量％1，5-戊二醇 82-吡咯烷酮7.5EHPD 7.5IGEPAL CO 630 1.5柠檬酸氢铵8稀硝酸、磷酸、盐酸根据需要调节和/或硫酸 至约pH4.5直接蓝199 0.12*酸性蓝9 0.16**用惠普UV/VIS II 8452A光度计在1∶10000稀释比下测得的吸光度单位。
此实施例油墨组合物的浊点按照上面实施例1中所述测定。此实施例油墨组合物在直至70℃的任何试验温度下均无相分离或混浊的迹象。另外，此实施例油墨组合物在纤维素纸和特殊介质上显示出优异的黑色-彩色和彩色-彩色染料扩散特点以及良好的边缘锐度印刷特性。此实施例油墨组合物在高频喷射频率下不易发生减速。
此实施例油墨组合物的耐光性按照实施例1中所述测定。发现此实施例油墨组合物在纤维素纸和特殊介质上均具有优良的耐光性。
实施例6在几种不同的纤维素介质和特殊介质上，包括淀粉涂覆的介质、粘土涂覆和/或二氧化硅涂覆的介质，例如惠普公司的VIPER PLUS，WEASAL，用惠普热喷墨笔打印。所用的油墨组合物具有列在表VII中的水基成分表VII化合物 重量％1，5-戊二醇 82-吡咯烷酮 7.5EHPD7.5ALCODET-260 1.5柠檬酸氢铵 8稀硝酸、磷酸、盐酸 根据需要调节和/或硫酸 至pH约4.5直接蓝199 0.12*酸性蓝9 0.16**用惠普UV/VIS II 8452A光度计在1∶10000稀释比下测得的吸光度单位。
此实施例油墨组合物的浊点按照上面实施例1中所述测定。此实施例油墨组合物在直至70℃的任何试验温度下均无相分离或混浊的迹象。另外，此实施例油墨组合物在纤维素纸和特殊介质上显示出优异的黑色-彩色和彩色-彩色染料扩散特点及良好的边缘锐度印刷特性。此实施例油墨组合物在高喷射频率下不易发生减速。
此实施例油墨组合物的耐光性按照实施例1中所述测定。发现此实施例油墨组合物在纤维素纸和特殊介质上均有优良的耐光性。
实施例7在几种不同的纤维素介质和特殊介质上，包括淀粉涂覆的介质、粘土涂覆和/或二氧化硅涂覆的介质，例如惠普公司的VIPER PLUS，WEASAL，用惠普热喷墨笔打印。所用的油墨组合物具有表VIII中列出的水基成分
表VIII化合物重量％1，5-戊二醇 82-吡咯烷酮7.5EHPD 7.5MYRAPON-E825 1.5柠檬酸氢铵8稀硝酸、磷酸、盐酸根据需要调节和/或硫酸 至约pH4.5直接蓝199 0.12*酸性蓝9 0.16**用惠普UV/VIS II 8452A光度计在1∶10000稀释比下测得的吸光度单位。
此实施例油墨组合物的浊点按照以上实施例1中所述测定。此实施例油墨组合物在直至70℃的任何试验温度下均无相分离或混浊的迹象。另外，此实施例油墨组合物在纤维素纸和特殊介质上显示出优异的黑色-彩色和彩色-彩色染料扩散特点及良好的边缘锐度印刷特性。此实施例油墨组合物在高频喷射频率下不易发生减速。
此实施例油墨组合物的耐光性按实施例1中所述测定。发现此实施例油墨组合物在纤维素纸和特殊介质上均有优良的耐光性。
实施例8在几种不同的纤维素介质和特殊介质上，包括淀粉涂覆的介质、粘土涂覆和/或二氧化硅涂覆的介质，例如惠普公司的VIPER PLUS，WEASAL，用惠普热喷墨笔打印。所用的油墨组合物具有列在表IX中的水基成分
表IX化合物 重量％1，5-戊二醇 82-吡咯烷酮 7.5EHPD7.5MYRAPON-E8251.5柠檬酸氢铵 8稀硝酸、磷酸、盐酸 根据需要调节和/或硫酸 pH至约4.5直接黄132和 0.16酸性黄230.16*用惠普US/VIS II 8452A光度计在1∶10000稀释比下测得的吸光度单位。
此实施例油墨组合物的浊点按照上面实施例1中所述测定。此实施例油墨组合物在直至70℃的任何试验温度下均无相分离和混浊的迹象。另外，此实施例油墨组合物在纤维素纸和特殊介质上均显示优异的黑色-彩色和彩色-彩色染料扩散特点和良好的边缘锐度印刷特性。此实施例油墨组合物在高喷射频率下不易发生减速。
此实施例油墨组合物的耐光性按照上面实施例1中所述测定。发现此实施例油墨组合物在纤维素纸和特殊介质上均有优良的耐光性。
实施例9在几种不同的纤维素介质和特殊介质上，包括淀粉涂覆的介质、粘土涂覆和/或二氧化硅涂覆的介质，例如惠普公司的VIPER PLUS和WEASAL，用惠普热喷墨笔打印。所用的油墨组合物具有表X中列出的水基成分
表X化合物 重量％1，5-戊二醇82-吡咯烷酮 7.5EHPD 7.5MYRAPON-E825 1.5柠檬酸氢铵 8稀硝酸、磷酸、盐酸 根据需要调节和/或硫酸 pH至约4.5品红M377和 0.18酸性红52(Li) 0.18*用惠普UV/VIS II 8452A光度计在1∶10000稀释比下测得的吸光度单位。
此实施例油墨组合物的浊点按照实施例1中所述测定。此实施例油墨组合物在直至70℃的任何试验温度下均无相分离或混浊的迹象。另外，此实施例油墨组合物在纤维素纸和特殊介质上显示出优异的黑色-彩色和彩色-彩色染料扩散特点及良好的边缘锐度印刷特性。此实施例油墨组合物在高喷射频率下不易发生减速。
此实施例油墨组合物的耐光性按照以上实施例1中所述测定。发现此实施例油墨组合物在纤维素纸和特殊介质上均具有优良的耐光性。
虽然已连同优选的和替代的实施方案一起对本发明作了说明，但本领域普通技术人员将会理解，在不偏离所附权利要求及其等价物限定的本发明的范围和精神的情况下，可以对本文所述的油墨组合物和方法作出各种变动和修改。
权利要求
1.一种油墨组合物，其中含有羧酸铵盐和表面活性剂，该羧酸铵盐和表面活性剂的含量足以基本上防止受热诱发的相分离直至约70℃。
2.权利要求1的油墨组合物，其中的羧酸铵含量为约2-15％重量。
3.权利要求1的油墨组合物，其中的羧酸铵符合以下化学式
其中R选自氢，链烷烃，链烯烃，炔烃，烷氧基，羧酸基，羧酸铵及它们的混合物，其中的链烷烃，链烯烃，炔烃，烷氧基，羧酸基，羧酸铵包含直链结构、支链结构、立体异构体、羟基、巯基、胺、羰基、羧基、卤素及它们的混合物。
4.权利要求1的油墨组合物，其中的羧酸铵选自柠檬酸氢铵、乳酸铵、甲酸铵、葡糖酸铵、酒石酸铵、琥珀酸铵、丙二酸铵、富马酸铵、苹果酸铵、癸二酸铵、月桂酸铵、戊二酸铵、乙酸铵、草酸铵、己二酸铵、庚二酸铵、辛二酸铵、壬二酸铵及它们的混合物。
5.权利要求1的油墨组合物，其中表面活性剂选自非离子型乙氧基化物，羟基化的炔属聚氧乙烯，烷氧基化的炔属聚氧乙烯，阴离子型磷酸酯及它们的混合物。
6.权利要求5的油墨组合物，其中表面活性剂是一种乙氧基化的表面活性剂。
7.权利要求5的油墨组合物，其中的乙氧基化表面活性剂是仲醇乙氧基化物，它有约15个碳原子的脂族链和约5个乙氧基。
8.权利要求1的油墨组合物，其中的表面活性剂选自羟基化的炔属聚氧乙烯、烷氧基化的炔属聚氧乙烯及它们的混合物。
9.一种油墨组合物，它基本上防止了受热诱发的相分离直至70℃，该油墨组合物含有含量为约2～15％重量的一种羧酸铵，其中该羧酸铵符合以下化学式
其中R选自氢，烷烃，烯烃，炔烃，烷氧基，羧酸基，羧酸铵及其混合物，其中的烷烃，烯烃，炔烃，烷氧基，羧酸基，羧酸铵包含直链结构、支链结构、立体异构体、羟基、巯基、胺、羰基、羧基、卤素及它们的混合物；含量为约0.25～10％重量的一种表面活性剂，其中该表面活性剂选自(a)符合下式的化合物RO(CH2CH2O)nH其中R＝C12～C16，n＝1～11.5，(b)符合下式的化合物
其中n+m＝0～50，和其混合物；约0～40％重量的有机溶剂；和约0.5～20％重量的染料。
10.权利要求9的油墨组合物，其中的羧酸铵是含量为约4-10％重量的选自下组的成分柠檬酸氢铵、乳酸铵、甲酸铵、葡糖酸铵、酒石酸铵、琥珀酸铵、丙二酸铵、富马酸铵、苹果酸铵、癸二酸铵、月桂酸铵、戊二酸铵、乙酸铵、草酸铵、己二酸铵、庚二酸铵、辛二酸铵、壬二酸铵及它们的混合物。
全文摘要
本发明公开了油墨组合物,其中含有一种或多种羧酸铵盐与一种或多种表面活性剂的组合,所述表面活性剂优选为非离子型乙氧基化表面活性剂、羟基化或烷氧基化炔属聚氧乙烯表面活性剂、或阴离子型磷酸酯。该油墨组合物基本上防止受热诱发的相分离直至约60℃,优选约70℃。
文档编号C09D11/00GK1246502SQ9811695
公开日2000年3月8日 申请日期1998年8月28日 优先权日1998年8月28日
发明者Z·乌尔雷曼 申请人:惠普公司