專利名稱：噴墨打印機(jī)用的油墨組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種噴墨打印機(jī)用的油墨組合物，該組合物無(wú)論是用染料還是用色料均能有效地上墨，并且容易定影，以及打印后具有優(yōu)異的耐水性和耐擦臟性(耐擦性)，還具有改進(jìn)的貯存穩(wěn)定性和優(yōu)異的噴嘴濕潤(rùn)性(抗堵塞)。
噴墨打印是一種無(wú)壓打印，比壓印所產(chǎn)生的噪聲小，并且比激光打印技術(shù)容易實(shí)現(xiàn)彩色打印。無(wú)壓打印方法主要有連續(xù)噴墨方法和按需遞墨方法(DOD)兩種類型。在連續(xù)噴墨方法中，噴射方向由連續(xù)噴墨過(guò)程中改變電場(chǎng)來(lái)調(diào)節(jié)。噴出印墨微滴的DOD方法包括熱泡噴墨方法和壓電噴墨方法。熱泡噴墨方法是通過(guò)加熱使油墨蒸氣產(chǎn)生氣泡，結(jié)果由于壓力升高而大量噴出。相反，壓電噴墨方法采用壓電串墨輥產(chǎn)生噴出油墨所需的壓力。壓電串墨輥由于通電而變形，從而產(chǎn)生壓力使油墨釋放。
另一方面，噴墨的油墨組合物基本成分包括作為發(fā)色劑的色料，和載體。彩色打印的噴墨油墨組合物應(yīng)當(dāng)具有適合于打印器械的物理性能，并應(yīng)當(dāng)在目標(biāo)記錄介質(zhì)上容易定影或吸收，由此而產(chǎn)生所需的印刷品。具體說(shuō)，噴墨打印的油墨組合物一般需要有下列條件并為此要使用各種添加劑(1)油墨組合物應(yīng)具有適當(dāng)?shù)恼扯群捅砻鎻埩?，從而產(chǎn)生高的光學(xué)密度、高墨點(diǎn)均勻度和高噴射穩(wěn)定性。
(2)油墨組合物應(yīng)當(dāng)能快速干燥，不滲色。
(3)油墨組合物應(yīng)當(dāng)具有貯存穩(wěn)定性。
(4)油墨組合物在色調(diào)、亮度和飽和度等性能上應(yīng)當(dāng)具有良好的顏色特征。
(5)油墨組合物應(yīng)當(dāng)與打印機(jī)頭或與紙張或吊式投射膜相適應(yīng)，也就是它應(yīng)當(dāng)具有耐擦臟性和耐水性。
現(xiàn)已提出許多途徑用于開(kāi)發(fā)改性的油墨組合物，如US 5,108,503；5,858,075；5,980,622；5,990,202；6,057,384；5,641,346；5,679,724；5,936,008；5,969,033；6,025,412；5,324,349；5,421,871；5,690,723；5,704,969；5,972,086；6,039,796；和6,095,645?，F(xiàn)已公開(kāi)了一種使用各種含氮雜環(huán)化合物來(lái)提高油墨組合物的貯存穩(wěn)定性和噴嘴濕潤(rùn)性的方法，該含氮的雜環(huán)化合物為例如2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、1，3-二甲基-2-咪唑啉酮。以上所列的美國(guó)專利說(shuō)明書(shū)中公開(kāi)了使用這些舉例的含氮雜環(huán)化合物，解釋了改進(jìn)貯存穩(wěn)定性、噴嘴濕潤(rùn)性和干燥時(shí)間的原因，如下所述。
含氮雜環(huán)化合物具有比水強(qiáng)的偶極矩。因此，這樣的化合物通過(guò)與水之間的偶極-偶極相互作用從而達(dá)到在分子水平上與水混溶。然而，對(duì)于油墨組合物中所含發(fā)色劑的功能性含氮的雜環(huán)化合物比水具有更強(qiáng)親和性，它使發(fā)色劑能溶于該組合物中，因而該發(fā)色劑能保持分散，當(dāng)油墨組合物在貯存盒里保存時(shí)該發(fā)色劑不發(fā)生聚集和沉淀。
另一方面，當(dāng)噴墨打印機(jī)暴露在空氣中時(shí)，由于揮發(fā)性組分從油墨組合物蒸發(fā)，噴嘴會(huì)被堵塞，發(fā)生堵眼，噴嘴釋放墨就成為問(wèn)題。為避免該堵眼問(wèn)題，要求油墨組合物有一定程度的濕潤(rùn)性。同時(shí)，油墨組合物應(yīng)能快速干燥，這樣，噴墨后的顏色-顏色之間的滲色減少且不會(huì)擦臟。與這些要求有關(guān)，含氮雜環(huán)化合物是親水的并具有低蒸氣壓，以防止水的蒸發(fā)。因此，噴嘴即使長(zhǎng)期暴露在空氣中也能保持濕潤(rùn)，從而防止噴嘴堵眼。另外，含氮雜環(huán)化合物的表面張力低，使微小墨粒容易滲透進(jìn)入多孔的紙中，因而該墨在紙上容易干燥。
但是，已公開(kāi)的這些油墨組合物只是在染料作為發(fā)色劑時(shí)才具有高的貯存穩(wěn)定性、對(duì)噴嘴的濕潤(rùn)性、和快速干燥的性能。至于色料基的油墨組合物，貯存穩(wěn)定性就難以改善。這是因?yàn)樯吓c染料比較，含親水官能團(tuán)少，因此阻滯了其與存在的含氮雜環(huán)化合物的穩(wěn)定反應(yīng)。而染料基的油墨組合物，打印后的耐水性和耐擦臟性總是不能令人滿意，所以降低了打印質(zhì)量。
本發(fā)明的目的是提供一種噴墨打印機(jī)用的油墨組合物，該組合物在用染料作發(fā)色劑和用色料作發(fā)色劑時(shí)均具有高的貯存穩(wěn)定性和噴嘴濕潤(rùn)性，以及噴墨后的優(yōu)異的耐水性和耐擦臟性。
為了達(dá)到上述的目的，本發(fā)明提供的噴墨打印用的油墨組合物含有發(fā)色劑、溶劑、共溶劑、保濕劑、表面活性劑、粘度調(diào)節(jié)劑、和貯存穩(wěn)定性改進(jìn)劑。其中，貯存穩(wěn)定性改進(jìn)劑是下式的含氮雜環(huán)化合物 其中R1和R2每個(gè)均為-CH2OH，-CH2CH2OH，-CH2CH(OH)(CH2)n1CH3(n1是1-5的整數(shù))，-CH2CH(OH)(CH2)n2OH(n2是1-6的整數(shù))，-CH2CH(OH)(CH2)n3NH2(n3是1-6的整數(shù))，-CH2CH2O(CH2CH2O)n4CH2CH2OH(n4是1-10的整數(shù))，-CH2CH(OH)(CH2CH2O)n5CH2CH2OH(n5是1-10的整數(shù))，-CH2CH(OH)(CH2CH2NH)n6CH2CH2OH(n6是1-9的整數(shù))，-CH2CH(OH)(CH2CH(OH))n7CH2CH2OH(n7是1-10的整數(shù))，-CH2CH(OH)(CH2CH(CN))n8CH2CH2OH(n8是1-10的整數(shù))，-CH2CH(OH)(CH2CH(COONH2))n9CH2CH2OH(n9是1-10的整數(shù))或-CH2CH(OH)(CH2CH(COO(CH2)mNH2))n10CH2CH2OH(n10是1-10的整數(shù)，和m是1-5的整數(shù))；R3is-(CH2)xCH(R4)CH(R5)(CH2)y-(0≤x+y≤8)；R4和R5每個(gè)均為-H，CH3，-CH2OH，-CH2CH2OH，-CH2CH(OH)(CH2)n1CH3(n1是1 to 5的整數(shù))，-CH2CH(OH)(CH2)n2OH(n2是1-6的整數(shù))，-CH2CH(OH)(CH2)n3NH2(n3是1-6的整數(shù))，-CH2CH2O(CH2CH2O)n4CH2CH2OH(n4是1-10的整數(shù))，-CH2CH(OH)(CH2CH2O)n5CH2CH2OH(n5是1-10的整數(shù))，-CH2CH(OH)(CH2CH2NH)n6CH2CH2OH(n6是1-9的整數(shù))，-CH2CH(OH)(CH2CH(OH))n7CH2CH2OH(n7是1-10的整數(shù))，-CH2CH(OH)(CH2CH(CN))n8CH2CH2OH(n8是1-10的整數(shù))，-CH2CH(OH)(CH2CH(COONH2))n9CH2CH2OH(n9是1-10的整數(shù))或-CH2CH(OH)(CH2CH(COO(CH2)mNH2))n10CH2CH2OH(n10是1-10的整數(shù)，和m是1-5的整數(shù))。
本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)通過(guò)詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案將會(huì)變得更清楚。
用式(1)的含氮雜環(huán)化合物作為貯存穩(wěn)定性改進(jìn)劑具有以下作用首先，R1、R2、R4和R5的羥基能改善與水的混溶性，從而防止了使用過(guò)程中噴嘴堵眼。第二，R1、R2、R4和R5的含氮取代基提高其對(duì)用染料作為發(fā)色劑的親和性，和釋墨后對(duì)紙的羥基的親和性，使發(fā)色團(tuán)容易在紙中定影，因此提高了打印后油墨組合物的耐擦臟性。第三，當(dāng)用色料作發(fā)色劑時(shí)，本發(fā)明的含氮雜環(huán)化合物與傳統(tǒng)的含氮雜環(huán)化合物相比具有較大的對(duì)色料親和性，這就有助于色料容易隨同分散劑一起分散。因此，即使是用色料基的油墨組合物也能改善油墨組合物在噴墨前的貯存穩(wěn)定性和噴墨后的干燥效果。
貯存穩(wěn)定性改進(jìn)劑的用量?jī)?yōu)選的是以100份重量的油墨組合物計(jì)為0.1-10份重量。如果貯存穩(wěn)定性改進(jìn)劑的量超過(guò)10份重量，該組合物的表面張力低因而使該油墨成份進(jìn)一步滲入紙表面，產(chǎn)生色調(diào)不清楚的、不合格的印刷品。如果該貯存穩(wěn)定改進(jìn)劑的量小于0.1份重量，則貯存穩(wěn)定性改進(jìn)的效果差。
本發(fā)明的油墨組合物可與染料組合也可與色料組合。凡對(duì)油墨組合物有效的染料和色料均能使用，沒(méi)有限制。合適的染料包括C.I.Direct Black 9、17、22、32、51、56、91、94、97、166、168、173和199C.I.Direct Blue 1、10、15、22、77、78、80、200、201、202、203、207和211C.I.Direct Red 2、4、9、23、31、39、63、72、83、84、89、111、173、184和240；C.I.Direct Yellow 8、9、11、12、27、28、33、35、41、44、50、53和58。適合的色料包括炭黑、石墨、玻璃碳、活性木炭、活性碳、蒽醌、酞花青、酞花綠、重氮、單氮、皮蒽酮、二萘嵌苯、喹吖、靛蘭顏料。油墨組合物中發(fā)色劑的用量可以是以100份重量的油墨組合物計(jì)為1.0-10.0份重量。如果發(fā)色劑的量小于1.0份重量，所得印刷品的光密度很低。相反，如果該量超過(guò)10.0份重量，粘度太高不能將微細(xì)墨粉噴在記錄介質(zhì)上。
保濕劑用來(lái)防止噴嘴堵眼。多元醇可用于作為保濕劑。例如，該保濕劑可以包括甘油、乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、二丙二醇、己二醇、1，3-丁二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、2-丁烯-1，4-二醇、2-甲基-2-戊二醇和這些醇的混合物。保濕劑用量的優(yōu)選范圍以100份重量的油墨組合物計(jì)為0.1-20.0份重量。如果保濕劑量超過(guò)20.0份重量，該油墨組合物的粘度大大升高，這樣的油墨組合物不適合于噴墨打印。如果該量小于0.1份重量，由于揮發(fā)性組分從油墨組合物中蒸發(fā)，噴嘴常常發(fā)生堵眼。
本發(fā)明油墨組合物中所含的表面活性劑用來(lái)調(diào)節(jié)油墨組合物的表面張力，使油墨能順利通過(guò)噴嘴進(jìn)行噴射。陰離子表面活性劑和非離子表面活性劑均可以使用。合適的陰離子表面活性劑包括1-1000但優(yōu)選10-200碳原子的烷基羧酸鹽、1-1000但優(yōu)選10-200碳原子的醇磺酸酯鹽、1-1000但優(yōu)選10-200碳原子的烷基磺酸鹽、1-1000但優(yōu)選10-200碳原子的烷基苯磺酸鹽、或這些鹽的混合物。合適的非離子表面活性劑包括1-1000但優(yōu)選10-200碳原子烷基的聚氧乙烯烷基醚、1-1000但優(yōu)選10-200碳原子烷基的聚氧乙烯烷基苯基醚、聚氧乙烯仲醇醚、聚氧化乙烯-氧化丙烯嵌段共聚物、聚甘油脂肪酸酯、脫水山梨糖醇脂肪酸酯和這些物質(zhì)的混合物。
這些用作表面活性劑的聚氧化合物系列的物質(zhì)具有類似于乙二醇系列的化學(xué)結(jié)構(gòu)，因此它們能用作發(fā)揮阻滯劑，從而防止了由揮發(fā)性組分的揮發(fā)所引起的噴嘴堵眼。表面活性劑用量的優(yōu)選范圍以100份重量的油墨組合物計(jì)為0.1-10.0份重量。如果表面活性劑的量超過(guò)10份重量，該組合物的粘度太稠不能通過(guò)噴嘴噴射。而如果表面活性劑的量小于0.1份重量，則調(diào)節(jié)表面張力的作用不明顯。
粘度調(diào)節(jié)劑用于調(diào)節(jié)組合物的粘度以確保該組合物能順利進(jìn)行噴射。該粘度調(diào)節(jié)劑可以是聚乙烯醇、酪蛋白、或羧甲基纖維素(CMC)。粘度調(diào)節(jié)劑的用量范圍以100份重量油墨組合物計(jì)優(yōu)選的是0.1-5.0份重量。如果該用量超過(guò)5.0份重量，組合物的粘度增加，因此就不能保證該組合物順利噴射。而如果粘度調(diào)節(jié)劑的量小于0.1份重量，噴射時(shí)噴出大量組合物，這是印刷品質(zhì)量方面所不希望有的。
水作為溶解貯存穩(wěn)定性改進(jìn)劑、保濕劑、粘度調(diào)節(jié)劑和表面活性劑的溶劑，其用量以100份重量的油墨組合物計(jì)為34.0-97.6份重量。此外，本發(fā)明油墨組合物中所含的共溶劑可以是醇類。因?yàn)榧垖?duì)醇能高度滲透，用作載體的該溶劑的性能可以因該共溶劑而提高。醇比水更能揮發(fā)，因此所得印刷品能快速干燥。共溶劑的用量范圍以100份重量的油墨組合物計(jì)優(yōu)選為1.0-20.0份重量。如果共溶劑的量超過(guò)20.0份重量，由于組合物快速干燥，噴嘴會(huì)被堵塞。而如果共溶劑的量小于1.0份重量，則由于干燥時(shí)間較長(zhǎng)，印墨出現(xiàn)滲色從而降低所得印刷品的質(zhì)量。
現(xiàn)在說(shuō)明上述噴墨打印的油墨組合物的制備方法。首先，將貯存穩(wěn)定性改進(jìn)劑、粘度調(diào)節(jié)劑、表面活性劑和保濕劑加到溶劑中并將它們混合。將該混合物在混合器中在50-80℃溫度下充分?jǐn)嚢璧玫骄鶆蚧旌衔铩Ｔ摶旌蠝囟纫３衷?0-80℃這個(gè)范圍以確保能生產(chǎn)出一種均勻的并在化學(xué)上穩(wěn)定的混合物。如果在混合過(guò)程中混合物的溫度低于50℃，會(huì)發(fā)生輕微的相分離，結(jié)果得到不均勻混合物。而如果混合物溫度高于80℃則由于強(qiáng)烈的分子運(yùn)動(dòng)，很難得到化學(xué)穩(wěn)定的混合物。
接著，將混合物的溫度降至30-40℃，并在該混合物中加發(fā)色劑和共溶劑，攪拌。將溫度降低至30-40℃的原因是為了使混合物達(dá)到所需的狀態(tài)使其不至于出現(xiàn)醇的揮發(fā)和相分離的情況。接著過(guò)濾由此得到的混合物，就得到本發(fā)明的噴墨打印的油墨組合物。
對(duì)于本發(fā)明通式(1)的一種含氮雜環(huán)化合物1，3-雙(羥甲基)-2-咪唑啉酮作為一種貯存穩(wěn)定性改進(jìn)劑的效果進(jìn)行了量子力學(xué)模型的估算，與通常用的貯存穩(wěn)定性改進(jìn)劑相比較，得出的結(jié)果是本發(fā)明的油墨組合物由于本發(fā)明的該貯存穩(wěn)定性改進(jìn)劑與水有良好的混溶性，因而其貯存穩(wěn)定性的提高同預(yù)期的一樣。這個(gè)預(yù)期結(jié)果可從以下的實(shí)施例和比較例得到證實(shí)。
本發(fā)明通過(guò)下面這些實(shí)施例將被更詳細(xì)地描述。但這些實(shí)施例只是為舉例說(shuō)明的目的，并不是要限制本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例1將3份乙醇、5份甘油、0.2份聚氧乙烯乙基醚、0.2份聚乙烯基醇和1份1，3-雙(羥甲基)-2-咪唑啉酮(所有實(shí)施例所述的份數(shù)均為重量份數(shù))在一個(gè)機(jī)械拌攪器中混合1小時(shí)，混合溫度為50-80℃，得到一種均勻混合物。
將混合物的溫度降到30-40℃，并加3份C.I.Direct Black168和87.6份蒸餾水到該混合物中，再攪拌1小時(shí)。將所得混合物通過(guò)膜過(guò)濾器過(guò)濾，該過(guò)濾膜的孔徑為0.42μm，由此得到一種油墨組合物。
實(shí)施例2用與實(shí)施例1相同的方法制備油墨組合物，除了加2份1，3-雙(羥甲基)-2-咪唑啉酮和86.6份蒸餾水之外。
實(shí)施例3用與實(shí)施例1相同的方法制備油墨組合物，除了加3份1，3-雙(羥甲基)-2-咪唑啉酮和85.6份蒸餾水之外。
實(shí)施例4用與實(shí)施例1相同的方法制備油墨組合物，除了用碳黑代替C.I.DirectBlack168、加0.5份聚氧乙烯乙基醚、4份1，3-雙(羥甲基)-2-咪唑啉酮和84.3份蒸餾水之外。
實(shí)施例5用與實(shí)施例4相同的方法制備油墨組合物，除了加5份1，3-雙(羥甲基)-2-咪唑啉酮和83.6份蒸餾水之外。
實(shí)施例6用與實(shí)施例4相同的方法制備油墨組合物，除了加6份1，3-雙(羥甲基)-2-咪唑啉酮和82.6份蒸餾水之外。
實(shí)施例7用與實(shí)施例1相同的方法制備油墨組合物，除了將1份的1，3-雙(羥甲基)-2-咪唑啉酮用2份的上述式(1)中R1、R2、R4和R5均為-CH2CH2OH，x和y均為0的含氮雜環(huán)化合物代替，并加86.6份蒸餾水之外。
實(shí)施例8用與實(shí)施例7相同的方法制備油墨組合物，除了所用的式(1)含氮雜環(huán)化合物中R1、R2、R4和R5均為-CH2CH(OH)CH2CH2OH，x和y均為0之外。
實(shí)施例9用與實(shí)施例7相同的方法制備油墨組合物，除了所用的式(1)含氮雜環(huán)化合物中R1和R2均為-CH2CH2OH，R4和R5均為-CH2CH(OH)(CH2CH2O)2CH2CH2OH，以及x和y均為0之外。
實(shí)施例10用與實(shí)施例7相同的方法制備油墨組合物，除了所用的式(1)含氮雜環(huán)化合物中R1和R2均為-CH2CH2OH，R4和R5均為-CH2CH(OH)CH2CH2NH，以及x和y均為0之外。
實(shí)施例11用與實(shí)施例7相同的方法制備油墨組合物，除了上述式(1)中R1、R2、R4和R5均為-CH2CH2OH，以及x和y均為0的含氮雜環(huán)化合物的用量增加至4份，以及蒸餾水的用量減少至84.6份之外。
實(shí)施例12用與實(shí)施例8相同的方法制備油墨組合物，除了上述式(1)中R1、R2、R4和R5均為-CH2CH(OH)CH2CH2OH，以及x和y均為0的含氮雜環(huán)化合物的用量增加至4份，以及蒸餾水的用量減少至84.6份之外。
實(shí)施例13用與實(shí)施例9相同的方法制備油墨組合物，除了上述式(1)中R1和R2均為-CH2CH2OH，R4和R5均為CH2CH(OH)(CH2CH2O)2CH2CH2OH，以及x和y均為0的含氮雜環(huán)化合物的用量增加至4份，以及蒸餾水的用量減少至84.6份之外。
實(shí)施例14用與實(shí)施例10相同的方法制備油墨組合物，除了上述式(1)中R1和R2均為-CH2CH2OH，R4和R5均為CH2CH(OH)CH2CH2NH，以及x和y均為0的含氮雜環(huán)化合物的用量增加至4份，以及蒸餾水的用量減少至84.6份之外。
比較例1-3按照實(shí)施例1-3的方法分別制備比較例1-3的油墨組合物，除了用N-甲基-2-吡咯烷酮代替1，3-雙(羥甲基)-2-咪唑啉酮之外。
比較例4-6按照實(shí)施例4-6的方法分別制備比較例4-6的油墨組合物，除了用N-甲基-2-吡咯烷酮代替1，3-雙(羥甲基)-2-咪唑啉酮之外。
用以下方法評(píng)定實(shí)施例1-14和比較例1-6所制備的這些油墨組合物的各種性能。
(1)貯存穩(wěn)定性將100ml每種組合物放入耐熱玻璃瓶中，密封，貯存在溫度設(shè)定在0-60℃的培養(yǎng)室中。這幾種油墨組合物均在該培養(yǎng)室里放2個(gè)月后，用每一種油墨組合物進(jìn)行打印。然后，評(píng)定貯存穩(wěn)定性，把它們分為兩種不同等級(jí)○打印時(shí)沒(méi)有檢測(cè)到毛病×打印進(jìn)行得不順利或油墨組合物發(fā)生了變化。
(2)光密度用光密度測(cè)定器(TR-1224，Macbeth公司制造)測(cè)定了使用各種油墨組合物得到的印刷品的平均光密度。將每一種評(píng)定為以下三類之一○平均光密度大于1.0，△平均光密度在0.9-1.0范圍內(nèi)，×平均光密度小于0.9(3)耐水性打印后經(jīng)過(guò)1小時(shí)之后，把用各種油墨組合物打印得到的印件浸在水中，由此來(lái)測(cè)定每種組合物在水中的溶解程度。測(cè)出其在水中浸之前和之后的光密度變化。然后，將每一種耐水性評(píng)定為以下三類之一○光密度的變化小于10％，△光密度的變化約為10-30％，×光密度的變化大于30％。
(4)耐擦臟性打印后經(jīng)過(guò)1小時(shí)之后，用各種油墨組合物打印得到的印件用戴乳膠檢查手套(Fisher Scientific Co制造)的手指擦，由此來(lái)檢查該印件是否被擦臟。將每一種耐擦臟性評(píng)定為以下三類之一○沒(méi)有擦臟，△稍有些擦臟，×嚴(yán)重擦臟。
(5)噴射性能把每種組合物放在常用的噴墨打印機(jī)的墨盒里，進(jìn)行打印，檢查該組合物通過(guò)噴嘴打印時(shí)釋墨是否順利。然后，將其噴射性能評(píng)定為以下兩類之一○油墨組合物順利釋墨打印，×由于噴嘴堵眼而不能打印。
對(duì)實(shí)施例1-14和比較例1-6所制備的油墨組合物進(jìn)行上述測(cè)定的結(jié)果在表1中表示。
表1
如表1所示，當(dāng)用1，3-雙(羥甲基)-2-咪唑啉酮作為貯存穩(wěn)定性改進(jìn)劑時(shí)，貯存穩(wěn)定性、耐水性和耐擦臟性均比含N-甲基-2-吡咯烷酮作為貯存穩(wěn)定性改進(jìn)劑(比較例1-6)優(yōu)異，與用染料(實(shí)施例1-3)還是用色料(實(shí)施例4-6)作為發(fā)色劑無(wú)關(guān)。至于實(shí)施例7-14制備的那幾種油墨組合物，其中式(1)的R1、R2、R4和R5均為-CH2CH2OH或-CH2CH(OH)CH2CH2OH、R1和R2均為-CH2CH2OH以及R3和R4均為-CH2CH(OH)(CH2CH2O)2CH2CH2OH、或者R1和R2均為CH2CH2OH以及R4和R5均為-CH2CH(OH)CH2CH2NH的這些含氮雜環(huán)化合物用作貯存穩(wěn)定性改進(jìn)劑的，其貯存穩(wěn)定性、耐水性和耐擦臟性的改善情況完全與實(shí)施例1-6一樣。
如前面所述，本發(fā)明的油墨組合物用色料作為發(fā)色劑與用染料一樣均能長(zhǎng)期保存。也就是說(shuō)，本發(fā)明的油墨組合物具有優(yōu)異的貯存穩(wěn)定性、使用時(shí)對(duì)噴嘴的濕潤(rùn)性，并在打印后具有良好的干燥性能、耐水性和耐擦臟性。
雖然已用優(yōu)選的實(shí)施方案對(duì)本發(fā)明作了具體表示和說(shuō)明，但本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是對(duì)于各種形式和細(xì)節(jié)的改變可以在不離開(kāi)由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明構(gòu)思和范圍的條件下作出。
權(quán)利要求
1.一種噴墨打印機(jī)用的油墨組合物，含有發(fā)色劑、溶劑、共溶劑、保濕劑、表面活性劑、粘度調(diào)節(jié)劑、和貯存穩(wěn)定性改進(jìn)劑，其中該貯存穩(wěn)定性改進(jìn)劑是下式的一種含氮雜環(huán)化合物 其中R1和R2每個(gè)均為-CH2OH，-CH2CH2OH，-CH2CH(OH)(CH2)n1CH3(n1是1-5的整數(shù))，-CH2CH(OH)(CH2)n2OH(n2是1-6的整數(shù))，-CH2CH(OH)(CH2)n3NH2(n3是1-6的整數(shù))，-CH2CH2O(CH2CH2O)n4CH2CH2OH(n4是1-10的整數(shù))，-CH2CH(OH)(CH2CH2O)n5CH2CH2OH(n5是1-10的整數(shù))，-CH2CH(OH)(CH2CH2NH)n6CH2CH2OH(n6是1-9的整數(shù))，-CH2CH(OH)(CH2CH(OH))n7CH2CH2OH(n7是1-10的整數(shù))，-CH2CH(OH)(CH2CH(CN))n8CH2CH2OH(n8是1-10的整數(shù))，-CH2CH(OH)(CH2CH(COONH2))n9CH2CH2OH(n9是1-10的整數(shù))或-CH2CH(OH)(CH2CH(COO(CH2)mNH2))n10CH2CH2OH(n10是1-10的整數(shù)，和m是1-5的整數(shù))；R3is-(CH2)xCH(R4)CH(R5)(CH2)y-(0≤x+y≤8)；R4和R5每個(gè)均為-H，CH3，-CH2OH，-CH2CH2OH，-CH2CH(OH)(CH2)n1CH3(n1是1to5的整數(shù))，-CH2CH(OH)(CH2)n2OH(n2是1-6的整數(shù))，-CH2CH(OH)(CH2)n3NH2(n3是1-6的整數(shù))，-CH2CH2O(CH2CH2O)n4CH2CH2OH(n4是1-10的整數(shù))，-CH2CH(OH)(CH2CH2O)n5CH2CH2OH(n5是1-10的整數(shù))，-CH2CH(OH)(CH2CH2NH)n6CH2CH2OH(n6是1-9的整數(shù))，-CH2CH(OH)(CH2CH(OH))n7CH2CH2OH(n7是1-10的整數(shù))，-CH2CH(OH)(CH2CH(CN))n8CH2CH2OH(n8是1-10的整數(shù))，-CH2CH(OH)(CH2CH(COONH2))n9CH2CH2OH(n9是1-10的整數(shù))或-CH2CH(OH)(CH2CH(COO(CH2)mNH2))n10CH2CH2OH(n10是1-10的整數(shù)，和m是1-5的整數(shù))。
2.權(quán)利要求1的油墨組合物，其中含氮的雜環(huán)化合物是權(quán)利要求1通式的1，3-雙(羥甲基)-2-咪唑啉酮，式中R1和R2均為-CH2OH；R3為-CH2CH2-(x＝y(tǒng)＝0)；以及R4和R5均為氫。
3.權(quán)利要求1的油墨組合物，其中貯存穩(wěn)定性改進(jìn)劑的用量以100份重量的油墨組合物計(jì)為0.1-10份重量。
4.權(quán)利要求1的油墨組合物，其中發(fā)色劑是一種色料或一種染料，該發(fā)色劑的用量以100份重量的油墨組合物計(jì)為1.0-10.0份重量。
5.權(quán)利要求1的油墨組合物，其中溶劑是水，其用量以100份重量的油墨組合物計(jì)為34.0-97.6份重量。
6.權(quán)利要求1的油墨組合物，其中共溶劑是選自乙醇、異丙醇、丁醇和戊醇中至少一種，該共溶劑的用量以100份重量的油墨組合物計(jì)為1.0-20.0份重量。
7.權(quán)利要求1的油墨組合物，其中保濕劑是選自甘油、乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、二丙二醇、己二醇、1，3-丁二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、2-丁烯-1，4-二醇、和2-甲基-2-戊二醇中至少一種，保濕劑的用量以100份重量的油墨組合物計(jì)為0.1-20.0份重量。
8.權(quán)利要求1的油墨組合物，其中表面活性劑是選自以下這組陰離子表面劑中至少一種1-1000碳原子的烷基羧酸鹽、1-1000碳原子的醇磺酸酯鹽、1-1000碳原子的烷基磺酸鹽和1-1000碳原子的烷基苯磺酸鹽；或者選自以下這組非離子表面活性劑中至少一種具有1-1000碳原子烷基的聚氧乙烯烷基醚、具有1-1000碳原子烷基的聚氧乙烯烷基苯基醚、聚氧乙烯仲醇醚、聚氧化乙烯-氧化丙烯嵌段共聚物、聚甘油脂肪酸酯和脫水山梨糖醇脂肪酸酯，表面活性劑的用量以100份重量的油墨組合物計(jì)為0.1-10份重量。
9.權(quán)利要求1的油墨組合物，其中粘度調(diào)節(jié)劑是選自聚乙烯醇、酪蛋白和羧甲基纖維素(CMC)，粘度調(diào)節(jié)劑的用量以100份重量的油墨組合物計(jì)為0.1-5.0份重量。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種噴墨打印機(jī)用的油墨組合物。該組合物包括發(fā)色劑、溶劑、共溶劑、保濕劑、表面活性劑、粘度調(diào)節(jié)劑和貯存穩(wěn)定性改進(jìn)劑,其中貯存穩(wěn)定性改性劑是右式的含氮雜環(huán)化合物,式中R
文檔編號(hào)B41J2/01GK1343747SQ0110479
公開(kāi)日2002年4月10日 申請(qǐng)日期2001年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月20日
發(fā)明者柳承旼, 張升淳, 車俊會(huì) 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社