專利名稱：用于噴墨成像的品紅色油墨和油墨組的制作方法
用于噴墨成像的品紅色油墨和油墨組
背景技術：
近年來，數(shù)字成像設備如熱噴墨打印機、大幅面繪圖機、壓電打印機、激光打印機、 鹵化銀級照片成像設備等的應用迅速發(fā)展。這種發(fā)展可以歸因于印刷分辨率和總體印刷質 量的明顯提高，以及成本的顯著降低和使用的便利性。目前的成像設備可以低于過去的成 本為許多工業(yè)、商業(yè)和家庭應用提供可接受的印刷質量。如本領域中眾所周知的，可使用幾種色空間體系中的任何一種(例如CIELAB或 Munsell)對感知的顏色質量進行量化。關于Mimsell色空間，使用三種術語即色調(diào)、色值和 色度來定義給定的顏色。關于CIELAB色空間，使用L*、a*和b*三種術語來定義顏色。在 該體系中，L*定義顏色的明度，其范圍是0-100 (100為白色)。另外，術語a*和b* —起定 義了色調(diào)，a*的范圍是從負值(綠色)到正值(紅色)，b*的范圍是從負值(藍色)到正 值(黃色)。如本領域普通技術人員已知的，其它術語如h° (色調(diào)角)和C* (色度)一起 用于進一步描述給定的顏色。通常，可成功用于彩色噴墨印刷的油墨必須具有以下性質良好的耐結殼性 (crusting resistance)，良好的穩(wěn)定性，適當?shù)恼扯群捅砻鎻埩?，快速干燥時間，和/或消 費者安全性。當裝入熱噴墨系統(tǒng)中時，油墨組還必須具有抗結垢性。但是，具有良好色度、色 域、色調(diào)角和環(huán)境穩(wěn)定性(例如耐空氣牢度(airfastness)、耐光牢度(light fastness), 耐水牢度(water fastness))的單獨一種噴墨油墨不總是適宜與同該油墨組合使用的其它 油墨一起使用。換言之，不僅單獨的油墨(例如，青色、品紅色或黃色油墨)需要獨立地具 有可接受的顏色性質，而且在用作油墨組的一部分時也要表現(xiàn)出良好的性能。因此，希望提供在單獨使用時以及與其它油墨組合使用時，可用于噴墨印刷的具 有可接受的印刷質量、可靠性能和環(huán)境穩(wěn)定性的油墨。優(yōu)選實施方式的詳述在揭示和描述本發(fā)明之前，應該理解，本發(fā)明不局限于本文揭示的具體結構，方法 步驟或材料，而是延伸到相關領域普通技術人員認識到的其等同物。還應理解，文中使用的 術語僅僅是為了描述特定實施方式的目的，不起限制作用。在說明和要求保護本發(fā)明的過程中，將依據(jù)以下定義使用以下術語。除非上下文另外清楚地說明，否則，單數(shù)形式的“一個”、“一種”和“該”包括復數(shù) 指代。因此，例如，引用“一種油墨”包括引用一種或多種這樣的油墨，引用“一種量的染料” 包括引用一種或多種量的染料，引用“該油墨組”包括引用一種或多種油墨組。如文中使用的，“載劑”，“液體載劑”或“油墨載劑”指其中放入了著色劑以形成 油墨的液體流體。液體載劑是本領域熟知的，可以根據(jù)本發(fā)明的實施方式使用各種液體載 劑。這些油墨載劑可以包括各種不同試劑的混合物，包括但不局限于表面活性劑、溶劑、助 溶劑、緩沖劑、殺生物劑、粘度調(diào)節(jié)劑、掩蔽劑、穩(wěn)定劑和水。在一些實施方式中，液體載劑也 可以攜帶其它添加劑，諸如膠乳、聚合物、可紫外固化的材料和/或增塑劑。如文中使用的，“油墨”指一種含有至少一種染料或顏料的液體載劑，依據(jù)本發(fā)明 的實施方式，一些油墨可包含至少兩種著色劑(例如，兩種染料，兩種顏料，或一種染料和
11一種顏料)。如文中使用的，術語“組”指一組油墨，無論是包封的或作為組的一部分可用的，或 者是包封的并且可分別與組中的其它成分一起使用的。如文中使用的，術語“(耐)牢度”表示印刷圖像在保持其色彩性質(例如色調(diào)，色 值和色度)方面的性能，可包括耐光牢度，耐臭氧牢度(ozone fastness)，耐水牢度或它們 的組合。如文中使用的，術語“褪色”指由于環(huán)境因素的影響彩色圖像的褪色，所述環(huán)境因 素的例子包括臭氧，光，其它大氣污染物，或它們的組合。文中所用的術語“約”是為了賦予數(shù)值范圍端點靈活性，對于給定的數(shù)值，可以“略 高于”或“略低于”所述端點。該術語的靈活程度可以由特定的變量表示，應該在本領域技 術人員根據(jù)經(jīng)驗和文中所述的相關內(nèi)容能認識到的范圍內(nèi)。為了簡便起見，文中所用的多個項目、結構元件、組成元素和/或材料可以用一個 通用的列表表示。但是，這些列表應理解為如同列表中的每個成員均單獨認定為獨立且唯 一的成員。因此，除非有相反提示，否則，該列表中沒有任何單獨的成員可以僅僅根據(jù)它們 出現(xiàn)在共群中而理解為實際上等同于相同列表中的任何其它成員?？梢砸苑秶问奖硎净蚪o出濃度、數(shù)量和其它用數(shù)字表示的數(shù)據(jù)。應該理解，使用 這種范圍形式只是為了方便和簡潔，應該靈活地將其解釋成不僅包括作為范圍界限明確列 舉的數(shù)值，而且包括所有包含在該范圍內(nèi)的單個數(shù)值或子范圍，就如同各數(shù)值和子范圍都 已明確列舉。例如，“約1重量％至5重量％ ”的數(shù)值范圍應理解為不僅包括明確表示的約 1重量％至5重量％的數(shù)值，還包括在所述范圍內(nèi)的單個數(shù)值和子范圍。因此，在該數(shù)值范 圍內(nèi)包括單獨的數(shù)值如2、3. 5和4，以及子范圍如1-3、2-4和3_5等。相同的原理適用于僅 僅陳述了一個數(shù)值的范圍。此外，無論所描述的范圍或特征的寬度如何，這種解釋都適用。本發(fā)明涉及用于噴墨印刷(例如，壓電噴墨印刷或熱噴墨印刷)的油墨和油 墨組。在一個實施方式中，本發(fā)明的染料組和油墨組可配制用于熱噴墨印刷系統(tǒng)如 DESKJET 、DESIGNJET 、PHOTOSMART 或其它相近系列的打印機，它們可從特 拉華的惠普公司(Hewlett-Packard Company of Delaware)購得。本發(fā)明油墨和油墨組 特別適合用于圖象打印機和照片打印機，包括家用和商用打印機。本發(fā)明的油墨可用于印 刷在無機多孔微粒涂布的介質(例如氧化硅和/或氧化鋁涂布的介質)、聚合物可膨脹介 質(例如親水性聚合物或明膠涂布的介質)或紙基材(例如普通紙和非涂布紙)上?？?使用的示例性印刷介質包括但不限于惠普高級光澤照片紙(Hewlett-Packard Advanced Glossy Photo Paper)、依爾福瑞士珠光噴墨打印用照片紙(Ilford Galerie Pearl Photo Ink-jet Paper)(半光澤)、愛普生高級光澤照片紙(Epson Premium Glossy Photo Paper) 和皮克特瑞克照片鏡面光澤紙(Pictorico Photo Gallery glossy paper)、和各種普通紙 中的一種或多種。在一個實施方式中，用于噴墨印刷的品紅色油墨可包括第一品紅色染料和第二品 紅色染料。第一品紅色染料具有通式1的結構
通式1
在通式1中，R21、R23、R25、R27、R29和R31獨立地是氫原子或磺酸基(sulfonate ，R22是氫原子或硝基，R26和R28獨立地是氫原子或甲基，R24和R3q獨立地是甲基或磺 酸基，R32是甲基或甲氧基。在一個實施方式中，在通式1中，R21、R23、R27和R31可以是磺酸基；R22、R25和R29可 以是氫原子；R24、R26、R28、R30和R32可以是甲基。在另一個實施方式中，磺酸基可以是鋰鹽、 鈉鹽、鉀鹽、銨鹽、四甲銨鹽或它們的混合物的形式。在另一個實施方式中，磺酸基是鉀鹽形 式。第二品紅色染料可具有通式2A的結構 通式2A上述通式2A以酸形式顯示，但是應注意它也可以以鹽形式使用，包括但不限于鉀 鹽、鈉鹽、鋰鹽和銨鹽。除了這兩類染料外，在品紅色噴墨油墨中也可以存在其它品紅色和非品紅色染 料。或者，在另一個實施方式中，噴墨油墨可包含通式1的染料和第二品紅色染料， 后者是非常明亮的顏色，例如在以5重量％的染料負載(例如水的載劑)印刷到普通紙 上時色度值至少為60的染料。這并不意味著在最終的噴墨油墨中染料負載必需如此，而
13是指該染料負載可用于測試染料的色度，從而確定該染料是否符合在印刷到普通紙上時 色度值至少為60的標準。合格的合適染料包括某些偶氮染料，例如Pro-jet品紅432液 體(Pro-jetMagenta 432 liquid)，或含三嗪的偶氮染料，例如Pro-jet品紅3B-0A液體 (Pro-jet Magenta 3B-0A liquid)。其它適合使用的品紅色摻混染料結構包括以下通式 2B-2F所示的結構

通式2D 通式2E 通式2F應注意，通式2B-2F所示的各結構都表示為酸的形式。但是，應理解，這些染料的 鹽形式也包括在這些結構的范圍內(nèi)，例如鉀鹽、鈉鹽、鋰鹽和銨鹽。在另一個實施方式中，用于噴墨成像的油墨組可包含包含通式1所示的染料的 品紅色油墨，黃色油墨，含有黑色顏料的黑色油墨，和青色油墨。在該實施方式中，青色、品 紅色或黃色油墨(彩色油墨)中的至少一種包括至少一種鹽，這種鹽在所述彩色油墨接觸 黑色油墨時會導致黑色顏料或與黑色顏料結合的分散劑沉淀，從而有助于減輕黑色向彩色 的洇色。在一個實施方式中，黑色顏料可以是自分散的黑色顏料，它包含附著在黑色顏料表 面上的分散劑(例如小分子、聚合物等)，在另一個實施方式中，黑色顏料可以被本身不附 著在黑色顏料上的獨立的分散劑分散。應注意，盡管在本發(fā)明的一些實施方式中，描述的是黑色顏料作為某種油墨組的 一部分，但是黑色染料也可以代替黑色顏料或與之一起用于本發(fā)明所述的黑色油墨中。因 此，本文所述的青色、品紅色和黃色油墨組也可包括黑色油墨，例如包括染料和/或顏料?？墒褂玫那嗌湍ň哂型ㄊ?的結構的染料 通式3其中M表示氫原子或金屬原子(或其氧化物、氫氧化物或鹵化物)，P。表示 酞菁核。R1和R2各自獨立地表示選自-SOX1、-SO2X1, SO2NX2X3、-SO3X4的取代基，其中X2> X3和X4各自獨立地表示氫原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳基、或 者取代或未取代的雜環(huán)基。R1或R2的至少一種具有離子親水性基團作為取代基。另 外，k和1各自獨立地表示1-3的整數(shù)。通常，k和1各自獨立地進行選擇，使得k+1 等于4。另外，R1可以是-SO-(CH2)3-SO3Z或-SO2-(CH2)3-S03Z ；以及/或者R2可以 是-SO2- (CH2) 3-S02NH-C2H40C2H40H 或-SO2- (CH2) 3-S02NH_CH2CH (OH) CH3。在這些實施方式中， Z可以是鋰、鈉、鉀、銨、四甲銨或它們的混合物。在另一個實施方式中，Z可以是鋰或鉀。在 另一個實施方式中，Z可以是鋰。在一個具體的實施方式中，R1可以是-SO2- (CH2) 3-S03Z, R2 可以是-SO2-(CH2)3-S02NH-CH2CH(OH)CH3，k 可以是 3，Z 可以是鋰。青色油墨還可包含其它染料或著色劑。在一個實施方式中，青色油墨還包含 至少一種其它染料，例如直接藍(Direct 811^)199(08199)、直接藍86(0886)、直接藍 87(DB87)、直接藍307(DB307)、酸性藍(Acid Blue) 7或酸性藍9 (AB9)。在另一個實施方式 中，青色油墨包括AB9或者AB9的鈉鹽或鋰鹽。在另一個實施方式中，向青色油墨中加入約 0. 01-1重量％、約0. 05-0. 5重量％或約0. 07-0. 4重量％的AB9。下表I提供了依據(jù)本發(fā)明實施方式的示例性酞菁染料，其中取代基R1和R2各自在 β-位引入。但是，本領域技術人員應理解，盡管優(yōu)選的染料在β-位具有R取代基，但是染 料和含該染料的油墨還包括具有相同的基本核但R取代基在不同位置(例如α-位)的情 況。在表I所示的示例性染料中，M是銅(Cu)。表 I 在上述實施方式中可使用各種鹽，從而在黑色噴墨油墨與鹽在介質基材上接觸時 導致黑色油墨中的顏料和/或分散劑沉淀。本發(fā)明中所述的這種鹽可與自分散顏料以及表 面未經(jīng)改性但是可包含獨立的分散劑的標準顏料等一起使用。當黑色油墨中的黑色顏料、 分散劑和/或自分散顏料與彩色(例如青色、品紅色、黃色)油墨中的至少一種中存在的 多價(無機或有機)鹽相互作用時，可產(chǎn)生沉淀。這些多價鹽通常能以使用的濃度溶于油 墨中。多價鹽中適合采用的陽離子包括元素周期表第2Α族的堿土金屬(例如鎂和鈣)；元 素周期表第3Β族的過渡金屬(例如鑭)；元素周期表第3Α族的陽離子(例如鋁)；和鑭系 元素(例如釹)。優(yōu)選使用鈣和鎂作為陽離子。適合與鈣或鎂結合的陰離子可包括但不限 于硝酸根離子、氯離子、乙酸根離子、高氯酸根離子、甲酸根離子、硫酸根離子或硫氰酸根離
16子。在一個實施方式中，可使用硝酸鈣、氯化鈣、乙酸鈣、硝酸鎂、氯化鎂、乙酸鎂或它們的組 合。如果使用鹽，則鹽的含量為約1.0重量％至約10重量％，1.5重量％至約7重量％，或 者2重量％至約6重量％。顏料和自分散顏料通常是本領域中已知的。自分散顏料顆粒經(jīng)過表面處理，或者 用官能團進行過化學改性，從而使這些顏料顆?？梢苑稚⒃谝后w載劑中。適用于本發(fā)明的 水分散性黑色顏料的例子由著色劑供應商如卡伯特公司(Cabot Corp.)提供的商購顏料 制得。盡管許多堿性黑(base black)顏料可用于上述油墨組，但是以下顏料僅僅是可使 用的顏料的一個部分列表，它們可以是自分散的形式，或者是更標準的形式，即顏料表面 本身并不附著分散劑的形式。堿性卡伯特(Cabot)顏料包括莫尼馳1400(Monarchl400)、 莫尼馳 1300 (Monarch 1300)、莫尼馳 1100 (Monarch 1100)、莫尼馳 1000 (Monarch 1000)、 莫尼馳 900 (Monarch 900)、莫尼馳 880 (Monarch 880)和莫尼馳 700 (Monarch 700)，以及 Cab-O-Jet 200和Cab-O-Jet 300?？少徸愿鐐惐葋?Columbian)的可用的顏料包括瑞 翁 7000 (Raven 7000)、瑞翁 5750 (Raven 5750)、瑞翁 5250 (Raven 5250)、瑞翁 5000 (Raven 5000)和瑞翁3500(Raven 3500)?？少徸缘鹿藤?Degussa)的顏料包括色黑(Color Black)FW200、色黑 FW 2V、色黑 FW 1、色黑 FW 18、色黑 FW S160、色黑 FW S170、特種黑 (Special Black) 6、特種黑5、特種黑4A、特種黑4、普瑞太克思U (Printex U)、普瑞太克思 140U (Printex 140U)、普瑞太克思 V (Printex V)和普瑞太克思 140V (Printex 140V)。在上 述列表中，Cab-O-Jet 200和Cab-0-Jet300是具有表面附著離子基團的自分散顏料的一些 例子。所有上述顏料可使用不同的化學改性劑。需牢記的是，無論使用自分散形式或更標 準的顏料形式(無分散劑附著在表面上)，在油墨組的其它油墨之一中存在鹽的實施方式 中，當含有黑色顏料的油墨接觸到該鹽時，發(fā)生沉淀反應，從而減輕了油墨組中黑色與其它 顏色之間的洇色現(xiàn)象。在另一個實施方式中，提供另一種油墨組，該油墨組包含品紅色油墨，其至少包 含具有通式I的結構的第一品紅色染料和具有通式2的結構的第二品紅色染料；青色油墨， 其包含至少一種具有通式3的結構的青色染料；黃色油墨。在上述各油墨組實施方式中，至少一種油墨被調(diào)配與油墨組中的至少另一種油墨 協(xié)同作用，從而提高印刷圖像的性質。在一個實施方式中，增強的圖像性質包括印刷圖像的 “牢度”增強；尤其是耐臭氧牢度、耐光牢度和/或耐水牢度增強。在上述油墨組實施方式中，黃色油墨可包含任何黃色染料或本領域中已知的染料 的組合。在一個實施方式中，上述油墨組中的黃色油墨包括至少一種偶氮黃色染料。在另 一個實施方式中，黃色油墨包括具有通式4的結構的黃色染料 在另一個實施方式中，上述油墨和油墨組實施方式中的至少一種油墨還可包含抗 絮凝物質，例如具有通式5的結構的苯二胺化合物衍生物 通式 5在上述通式5中，該化合物可以是鹽，其中M是單價離子，例如但不限于銨、鉀、鋰 或鈉。存在苯二胺化合物衍生物可用作抗絮凝劑減少油墨中染料不利的聚集。在一個實 施方式中，苯二胺添加劑通過降低油墨在印刷介質上的聚結和青銅色變色(bronzing)而 提高了印刷圖像的質量，特別是在可膨脹介質上時。在一個實施方式中，當存在苯二胺化合 物衍生物時，以油墨的總重量為基準計，加入到一種或各多種油墨中的苯二胺化合物衍生 物的量通常約為0.2-14重量％，約1-13重量％，或約1.5-12重量％。在另一個實施方式 中，至少在青色油墨中存在苯二胺化合物。以油墨的總重量為基準計，本發(fā)明油墨中染料或其它著色劑的含量約為0.05-10 重量％，約0. 5-8重量％，或約1-6重量％。應注意，所述各油墨中染料的含量對于各染料 和各油墨而言是獨立的(例如，品紅色染料可含有3. 5重量％的通式1和2重量％的通式 2A-2F，或者青色油墨可包含4重量％的通式3)。用于本發(fā)明的油墨的載劑可以包括水基載劑，其包括水或水和至少一種水溶性有 機溶劑的混合物。對合適混合物的選擇取決于具體應用的需要(如所需的表面張力和粘 度)、選擇的著色劑、液體的干燥時間、液體將印刷在其上的基材的類型。配制本發(fā)明油墨中可用的典型的油墨載劑制劑可包括一種或多種溶劑或助溶劑， 它們可以通常約1-50重量％，約2-45重量％或約5-35重量％的總量加入到各油墨中?？?用的溶劑或助溶劑的種類包括脂族醇、芳族醇、二醇、二醇醚、聚二醇醚、己內(nèi)酰胺、甲酰 胺、乙酰胺和長鏈醇。這類化合物的例子包括脂族伯醇、脂族仲醇、1，2_醇、1，3_醇、1， 5-醇、1，6_醇、乙二醇烷基醚、丙二醇烷基醚、聚乙二醇烷基醚的高級同系物(具有至少6 個碳原子的烷基)、N-烷基己內(nèi)酰胺、未取代的己內(nèi)酰胺、取代和未取代的甲酰胺、取代和 未取代的乙酰胺等。可使用的溶劑的具體例子包括三羥甲基丙烷、四甘醇、2-吡咯烷酮、 1,5-戊二醇、2-乙基-2-(羥甲基)-1，3_丙二醇和1-(2_羥乙基)-2_吡咯烷酮。如同油墨制劑領域的技術人員所知的，還可以使用一種或多種表面活性劑，它們 可以是烷基聚環(huán)氧乙烷、烷基苯基聚環(huán)氧乙烷、聚環(huán)氧乙烷嵌段共聚物、乙炔式聚環(huán)氧乙 烷、聚環(huán)氧乙烷(二)酯、聚環(huán)氧乙烷胺、質子化的聚環(huán)氧乙烷胺、質子化的聚環(huán)氧乙烷酰 胺、二甲聚硅氧烷共聚醇(dimethiconecopolyols)、取代的胺氧化物等，以及氟碳表面活性 劑，例如至少部分地由基于氧雜環(huán)丁烷化學制備的具有以下通式6結構的聚合物形成的那 些氟碳表面活性劑
18 通式6在通式6中，Q1和Q2獨立地選自H、SO3T, COOT+和C00H，其中W是NH4、Li、Na和 K出1和R2獨立地選自H和OH ；R4和R5獨立地選自0 (CH2)m- (CF2)n_CF3，其中m是1_3，η是 0-3; R3 選自(CH2) L 和 其中L是1-4，χ是l_10，y是1-30，ζ是1-10。在一個實施方式中，基于氧雜環(huán)丁 烷的氟碳表面活性劑至少由符合以下條件的聚合物材料形成L是4，m是1，η是1，R2和R4 是H0合適的基于氧雜環(huán)丁烷的氟碳表面活性劑的例子包括但不限于那些通?？梢?商品名PolyFox 氟碳表面活性劑從俄亥俄州弗樂紋的奧姆文(OmnovaSoIutions，Inc. of Fairlawn, Ohio)等公司購得的氟碳表面活性劑。示例性的PolyFox 表面活性劑包 括 PolyFox PF-136A、PolyFox PF-151N、PolyFoxPF_154N、PolyFox PF-156A 和 PolyFox PF-159。當通式6的氟化表面活性劑存在時，以噴墨油墨的總重量為基準計，加入到油 墨中的該氟化表面活性劑的含量通常約為0. 0005-5. O重量％，約0. 0005-2重量％，約 0. 01-5. O重量％，約0. 05-1. O重量％，約0. 1-1. O重量％，約0. 2-0. 6重量％ (氟化表面活
性劑的重量百分數(shù)是根據(jù)固體百分含量校正的)。在一個實施方式中，當存在一種或多種未氟化表面活性劑時，以油墨的總重量 為基準計，獨立地加入到各油墨中的該一種或多種未氟化表面活性劑的含量通常約為 0. 01-5. 0重量％，約0. 1-3. 0重量％，約0. 2-2. 0重量％，0. 2-1. 0重量總量(對于各油 墨獨立)約為0. 1-10重量％，約0.2-6. 0重量％，約0.4-4. 0重量％，約0.4-2重量％。非 離子和兩性表面活性劑的例子包括Tergitol化合物，其為烷基聚環(huán)氧乙烷，可購自陶氏化 學(Dow Chemical)(美國密歇根州米德蘭(Midland, Mich.)) ；Triton化合物，其為烷基苯 基聚環(huán)氧乙烷表面活性劑，可購自羅門哈斯公司(Rohm&Haas Co.)(美國賓夕法尼亞州費城 (Philadelphia,Pa. )) ；Brij化合物，可購自ICI美國公司(ICI Americas)(美國特拉華州 威爾明頓(Wilmington，Del.)) ；Pluronic化合物，其為聚環(huán)氧乙烷/聚環(huán)氧丙烷嵌段共聚 物；Surfynol化合物，其為乙炔式聚環(huán)氧乙烷，可購自空氣產(chǎn)品公司(Air Products)(美國賓夕法尼亞州阿倫敦(Allentown，Pa.))；陰離子表面活性劑，例如可購自陶氏化學公司的 磺酸二苯酯衍生物Dowfax系列的成員，和可購自克勞德公司(CrodaIncorporated)的磷酸 酯Crodafos系列的成員；聚環(huán)氧乙烷(“POE")酯；POE 二酯；POE胺；POE酰胺；和二甲
聚硅氧烷共聚醇。與本發(fā)明相容的各類添加劑可用于油墨中，以針對具體應用優(yōu)化油墨組合物的性 質。油墨組合物中其余的物質主要是水；但是，也可以加入其它獨立選擇的組分，這些組 分包括表面活性劑、潤濕劑、抗結垢(anti-kogation)添加劑、抗腐蝕添加劑、聚合物、防腐 劑、能抑制微生物生長的殺生物劑(例如防腐性PROXEL GXL，可從艾衛(wèi)克公司(Avecia Incorporated)購得)；能消除重金屬雜質有害影響的螯合劑(或掩蔽劑)如EDTA ；保持 油墨在所需PH的緩沖劑(例如瑞茲姆堿(Trizma Base)，可從西格馬-阿德瑞奇特公司 (Sigma-AldrichCorp.) (Milwaukee，Wis.)購得)；4-嗎啉乙磺酸(〃 MES" ) ；4-嗎啉丙磺 酸(“MOPS")；和β-羥基-4-嗎啉丙磺酸(“MOPSO “)；和粘度調(diào)節(jié)劑，從而提高油墨 組合物的各種性質。除了上述性質外，本發(fā)明的油墨和油墨組可提供極佳的多孔介質印刷，以及在普 通紙上極佳的印刷質量，并且在很寬的PH值范圍內(nèi)(例如包括ρΗ 5. 5-ρΗ8. 5)都能良好工作。
實施例以下的實施例說明依據(jù)本發(fā)明實施方式的油墨和油墨組的各個方面。以下實施例 不應被認為是對本發(fā)明的限制，而應理解為僅僅描述了如何制備代表本發(fā)明的最佳油墨。實施例1-青色，品紅色，黃色油墨組依據(jù)以下表2制備噴墨油墨組表 2 表2中所示的包含青色、品紅色和黃色油墨的油墨組可用于產(chǎn)生即使在印刷到多 孔介質上時仍具有可接受的耐臭氧牢度和耐水牢度的印刷圖像。實施例2-青色，品紅色，黃色和黑色油墨組按照實施例1所述制備油墨組，該油墨組還包括包含具有表面離子基團的自分散 黑色顏料的黑色油墨。該油墨組可用于印刷具有可接受的較弱的黑色向彩色的洇色現(xiàn)象以 及可接受的耐臭氧牢度和耐水牢度的圖像。實施例3-青色，品紅色，黃色油墨組依據(jù)以下表3制備噴墨油墨組表3 *應注意，在以5重量％的染料負載印刷到普通紙上時具有至少60的色度的摻混 品紅色染料可用于代替通式2A的染料，例如通式2B-2F的染料。表3中所示的包含青色、品紅色和黃色油墨的油墨組可用于產(chǎn)生即使在印刷到多 孔介質上時仍具有可接受的耐臭氧牢度和耐水牢度的印刷圖像。實施例4-青色，品紅色，黃色油墨組依據(jù)以下表4制備噴墨油墨組表 4 *應注意，在以5重量％的染料負載印刷到普通紙上時具有至少60的色度的摻混 品紅色染料可用于代替通式2A的染料，例如通式2B-2F的染料。表4中所示的包含青色、品紅色和黃色油墨的油墨組可用于產(chǎn)生即使在印刷到多 孔介質上時仍具有可接受的耐臭氧牢度和耐水牢度的印刷圖像。實施例5-青色，品紅色，黃色和黑色油墨組按照實施例4所述制備油墨組，該油墨組還包括包含具有表面離子基團的自分散 黑色顏料的黑色油墨。該油墨組可用于印刷具有可接受的較弱的黑色向彩色的洇色現(xiàn)象以 及可接受的耐臭氧牢度和耐水牢度的圖像。實施例6-噴墨油墨和油墨組的耐臭氧牢度和光褪色性將依據(jù)本發(fā)明實施例制備的噴墨油墨印刷在印刷介質上，評價其耐臭氧牢度。臭 氧暴露測試在25°C，50% RH(相對濕度)和Ippm臭氧條件下進行，認為40ppm*hrs相當于 1年的實際暴露時間(real time exposure) 0各印刷樣品的失敗定義為30% OD損失。所 測試油墨的臭氧褪色值約為7年。還使用三色比(C/M，C/Y，M/Y)的色平衡變化來評價光褪色暴露，其中比率> 0. 15 或<-0. 15被認為是不能采用的色調(diào)偏移。另外，對于純色，如果顏色變化超過20-35%，則 也認為是不能采用的。光褪色暴露在玻璃下，在約23-27°C、50% RH和60-80kLux的條件下 進行，認為1971kLUX*hrs相當于1年的實際暴露時間。所有顏色測量采用D65發(fā)光體和2 度觀察器進行。分別用紅色、綠色和藍色濾光器測量青色、品紅色和黃色的光學密度。所測 試油墨的光褪色值約為90年，適用于上述兩種失敗模式。雖然已經(jīng)根據(jù)某些優(yōu)選的實施方式描述了本發(fā)明，但是本領域技術人員將意識
23到，在不背離本發(fā)明精神的情況下可以作出各種修改、變化、省略和替代。因此，本發(fā)明僅受 所附權利要求的范圍的限定。
權利要求
一種品紅色噴墨油墨，其包含(a)具有以下結構的品紅色染料其中R21、R23、R25、R27、R29和R31獨立地是氫原子或磺酸基；R22是氫原子或硝基；R26和R28獨立地是氫原子或甲基；R24和R30獨立地是甲基或磺酸基；和R32是甲基或甲氧基；和(b)具有以下結構的第二品紅色染料包括其鉀鹽、鈉鹽、鋰鹽和銨鹽。FPA00001115119400011.tif,FPA00001115119400012.tif
2.如權利要求1所述的品紅色噴墨油墨，其特征在于，所述油墨還包括選自下組的鹽 硝酸鈣、氯化鈣、乙酸鈣、硝酸鎂、氯化鎂、乙酸鎂和它們的組合。
3.如權利要求2所述的品紅色噴墨油墨，其特征在于，所述鹽包括Mg(NO3)2或其水合物。
4.如權利要求1所述的品紅色噴墨油墨，其特征在于，所述油墨還包括約 1，000ppm-20, OOOppm的鈣陽離子、鎂陽離子、或鈣陽離子和鎂陽離子的組合。
5.如權利要求1所述的品紅色噴墨油墨，其特征在于，所述油墨還包含至少部分地由具有以下結構的聚合物形成的氟碳表面活性劑 其中Q1和Q2獨立地選自下組H、SO3-W+、COCTff+和C00H，其中W選自下組=NH4, Li、Na和K ； R1和R2獨立地選自下組H和OH ； R4 和 R5 獨立地選自 0 (CH2)m- (CF2)n_CF3，其中 m 是 1-3，η 是 0-3 ； R3選自下組=(CH2) L和L 是 1-4 ； X 是 1-10 ； Y是1-30 ；和 Z 是 1-10。
6.如權利要求5所述的品紅色噴墨油墨，其特征在于，L是4，m是1，η是1，R2和R4都 是H0
7.如權利要求5所述的品紅色噴墨油墨，其特征在于，以油墨的總重量為基準計，所述 氟碳表面活性劑在油墨中的濃度約為0. 1-1重量％。
8.一種用于噴墨印刷的油墨組，該油墨組包含(a)青色油墨，其包含具有以下結構的青色染料 其中M是氫原子；金屬原子；或金屬原子的氧化物、氫氧化物或鹵化物； Pc是酞菁核；R1和R2獨立地是選自下組的取代基-SOX1、-SO2X1, SO2NX2X3, -SO3X4 ；其中Χ1、X2、X3和 X4獨立地是氫原子、取代或未取代的C1-C7烷基、取代或未取代的芳基、或者取代或未取代 的雜環(huán)基；其中R1或R2中的至少一種具有離子親水性基團作為取代基；和 k和1獨立地是1-3的整數(shù)，其中k和1的總和為4 ；(b)品紅色油墨，其包含(i)具有以下結構的品紅色染料其中R21、R23、R25、R27、R29和R31獨立地是氫原子或磺酸基；R22是氫原子或硝基；R26和R28獨立地是氫原子或甲基；R24和R3q獨立地是甲基或磺酸基；和R32是甲基或甲氧基；和包括其鉀鹽、鈉鹽、鋰鹽和銨鹽；以及 (c)黃色油墨。
9.如權利要求8所述的油墨組，其特征在于，關于青色染料 R1 是-SO- (CH2) 3-SO3Z 或-SO2- (CH2) 3-S03Z ； Z是鋰、鈉、鉀、銨、四甲銨或它們的混合物。
10.如權利要求9所述的油墨組，其特征在于，關于青色染料 R1 是-SO2- (CH2) 3-S03Z ； k是3 ；以及Z是鋰。
11.如權利要求8所述的油墨組，其特征在于，關于品紅色染料 R21、R23、R27和R31是磺酸基；R22、R25和R29是氫原子；以及 R24、R26、R28、R3° 和 R32 是甲基。
12.如權利要求8所述的油墨組，其特征在于，所述黃色油墨包含具有以下結構的黃色
13.如權利要求8所述的油墨組，其特征在于，所述青色油墨還包含AB9或AB7。
14.如權利要求8所述的油墨組，其特征在于，所述油墨組中的至少一種油墨還包含具 有以下結構的苯二胺化合物衍生物
15.如權利要求14所述的油墨組，其特征在于，所述苯二胺化合物衍生物存在于青色油墨中。
16.如權利要求14所述的油墨組，其特征在于，以油墨的總重量為基準計，所述苯二胺 化合物衍生物在油墨中的濃度約為0. 5-14重量％。
17.如權利要求14所述的油墨組，其特征在于，以油墨的總重量為基準計，所述染料和 苯二胺化合物衍生物分別以約2-8重量％和約3-12. O重量％的量加入到油墨中。
18.如權利要求8所述的油墨組，其特征在于，所述油墨組中至少一種油墨還包含至少 部分地由具有以下結構的聚合物形成的氟碳表面活性劑 Q1和Q2獨立地選自下組H、SCVW+、COCTff+和C00H，其中W選自下組NH4、Li、Na和K ； R1和R2獨立地選自下組H和OH ；R4 和 R5 獨立地選自 0 (CH2)m- (CF2)n_CF3，其中 m 是 1-3，η 是 0_3 ； R3選自下組=(CH2) L和
19.如權利要求18所述的油墨組，其特征在于，L是4，m是1，η是1，R2和R4都是H。
20.如權利要求18所述的油墨組，其特征在于，所述氟碳表面活性劑存在于品紅色油墨中ο
21.如權利要求18所述的油墨組，其特征在于，以油墨的總重量為基準計，所述氟碳表 面活性劑在油墨中的濃度約為0. 1-1重量％。
22.—種品紅色噴墨油墨，其包含其中R21、R23、R25、R27、R29和R31獨立地是氫原子或磺酸基；R22是氫原子或硝基；R26和R28獨立地是氫原子或甲基；R24和R3q獨立地是甲基或磺酸基；和R32是甲基或甲氧基；和(b)第二品紅色染料，該染料在以5重量％的染料負載印刷到普通紙上時色度(C)值至少為60。
23.如權利要求22所述的品紅色噴墨油墨，其特征在于，所述第二品紅色染料是偶氮 染料。
24.如權利要求22所述的品紅色噴墨油墨，其特征在于，所述第二品紅色染料是含三 嗪的偶氮染料。
25.如權利要求22所述的品紅色噴墨油墨，其特征在于，所述第二品紅色染料包括選 自下組的結構或其鹽
26. 一種用于噴墨印刷的油墨組，該油墨組包含 (a)青色油墨，其包含具有以下結構的青色染料 其中M是氫原子；金屬原子；或金屬原子的氧化物、氫氧化物或鹵化物； Pc是酞菁核；R1和R2獨立地是選自下組的取代基-SOX1, -SO2X1, SO2NX2X3、-SO3X4 ；其中X1、X2、X3和 X4獨立地是氫原子、取代或未取代的C1-C7烷基、取代或未取代的芳基、或者取代或未取代 的雜環(huán)基；其中R1或R2中的至少一種具有離子親水性基團作為取代基；和 k和1獨立地是1-3的整數(shù)，其中k和1的總和為4 ； (b)品紅色油墨，其包含具有以下結構的品紅色染料 其中R21、R23、R25、R27、R29和R31獨立地是氫原子或磺酸基；R22是氫原子或硝基；R26和R28獨立地是氫原子或甲基；R24和R3q獨立地是甲基或磺酸基；和R32是甲基或甲氧基；和(c)黃色油墨；和(d)包含黑色顏料的黑色油墨，其中青色、品紅色或黃色油墨中的至少一種包含至少一種鹽，該鹽在印刷到介質上與 黑色油墨接觸時導致黑色顏料沉淀。
27.如權利要求26所述的油墨組，其特征在于，關于品紅色染料R21、R23、R27和R31是磺酸基； R22、R25和R29是氫原子；以及 R24、R26、R28、R3° 和 R32 是甲基。
28.如權利要求26所述的油墨組，其特征在于，關于青色染料 R1 是-SO- (CH2) 3-SO3Z 或-SO2- (CH2) 3-S03Z ；R2 是-SO2- (CH2) 3-S02NH-C2H40C2H40H,或 -SO2- (CH2) 3-SO2NH-CH2CH (OH) CH3 ； k是2-3 ；以及Z是鋰、鈉、鉀、銨、四甲銨或它們的混合物。
29.如權利要求28所述的油墨組，其特征在于，關于青色染料 R1 是-SO2- (CH2) 3-S03Z ；R2 是-SO2- (CH2) 3-S02NH-CH2CH (OH) CH3 ； k是3 ；以及 Z是鋰。
30.如權利要求26所述的油墨組，其特征在于，所述黃色油墨包含具有以下結構的黃 色染料
31.如權利要求26所述的油墨組，其特征在于，所述黑色顏料是自分散黑色顏料。
32.如權利要求26所述的油墨組，其特征在于，所述青色油墨還包含AB9或AB7。
33.如權利要求26所述的油墨組，其特征在于，所述油墨組中的至少一種油墨還包含 具有以下結構的苯二胺化合物
34.如權利要求33所述的油墨組，其特征在于，所述苯二胺化合物衍生物存在于青色 油墨中。
35.如權利要求33所述的油墨組，其特征在于，以油墨的總重量為基準計，所述苯二胺 化合物衍生物在油墨中的濃度約為0. 5-14重量％。
36.如權利要求33所述的油墨組，其特征在于，以油墨的總重量為基準計，所述染料和 苯二胺化合物衍生物分別以約2-8重量％和約3-12. 0重量％的量加入到油墨中。
37.如權利要求26所述的油墨組，其特征在于，所述油墨組中至少一種油墨還包含至 少部分地由具有以下結構的聚合物形成的氟碳表面活性劑 其中Q1和Q2獨立地選自下組H、SCVW+、COCTff+和C00H，其中W選自下組NH4、Li、Na和K ； R1和R2獨立地選自下組=H和OH ；R4 和 R5 獨立地選自 0 (CH2)m- (CF2)n-CF3，其中 m 是 1-3，η 是 0-3 ； R3選自下組=(CH2) L和
38.如權利要求37所述的油墨組，其特征在于，L是4，m是1，η是1，R2和R4都是H。
39.如權利要求37所述的油墨組，其特征在于，以油墨的總重量為基準計，所述氟碳表 面活性劑在油墨中的濃度約為0.1-1重量％。
40.如權利要求26所述的油墨組，其特征在于，所述鹽選自下組硝酸鈣、氯化鈣、乙酸 鈣、硝酸鎂、氯化鎂、乙酸鎂和它們的組合。
41.如權利要求26所述的油墨組，其特征在于，所述鹽包括Mg(NO3)2或其水合物。
42.如權利要求26所述的油墨組，其特征在于，所述鹽包含約1，000ppm-20,OOOppm的 鈣陽離子、鎂陽離子、或鈣陽離子和鎂陽離子的組合。
43.如權利要求26所述的油墨組，其特征在于，青色、品紅色和黃色油墨中的至少兩種 中存在所述鹽。
44.如權利要求26所述的油墨組，其特征在于，所述自分散顏料經(jīng)過表面處理，或者用 官能團進行過化學改性。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于噴墨印刷的品紅色油墨和油墨組。油墨和油墨組提供出乎意料的耐臭氧牢度，特別是在印刷到多孔介質或普通紙上時。調(diào)配油墨組的各油墨，使其相互之間相容，并且能夠產(chǎn)生高質量的印刷圖像。
文檔編號C09D11/00GK101918502SQ200780101278
公開日2010年12月15日 申請日期2007年10月24日 優(yōu)先權日2007年10月24日
發(fā)明者L·C·烏里-特桑, L·迪恩杜弗, M·A·麥克格林, M·馬克萊奧特, T·J·道齊 申請人:惠普發(fā)展公司，有限責任合伙企業(yè)