專(zhuān)利名稱(chēng)：噴墨打印用的含水記錄溶液、油墨和噴墨打印裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過(guò)細(xì)化顏料可以提高透明度并改善色澤復(fù)現(xiàn)性，并且通過(guò)含有高濃度的該顏料可以獲得高的圖像密度的含水記錄溶液。本發(fā)明還涉及一種適用于噴墨打印、凹版打印和書(shū)寫(xiě)用的含水記錄溶液的顏料的含水分散體。
背景技術(shù)：
隨著個(gè)人計(jì)算機(jī)和因特網(wǎng)的普及，噴墨打印機(jī)作為打印裝置已在辦公室和家庭普及。近年來(lái)，諸如相片等圖像可以用計(jì)算機(jī)輸出，需要相當(dāng)于銀鹽照相術(shù)的高圖片質(zhì)量和高精確度的打印。
另外，考慮噴墨打印在打印領(lǐng)域的應(yīng)用，高速打印和記錄介質(zhì)的適應(yīng)性是要解決的問(wèn)題。在打印領(lǐng)域，使用所謂的美術(shù)紙和涂料紙(本文后面稱(chēng)之為打印紙)，但是打印紙對(duì)記錄溶液的含水介質(zhì)的吸收性低，這樣當(dāng)使用該打印紙作為噴墨打印的記錄介質(zhì)時(shí)記錄溶液在打印紙上流動(dòng)并且圖像質(zhì)量降低。為了控制記錄溶液的這種流動(dòng)，提出了一種粘合處理液的方法，該處理液與記錄溶液反應(yīng)并將記錄溶液聚集在記錄介質(zhì)上。作為聚集記錄溶液的處理液，公知一種改變記錄溶液的pH的處理液(例如JP-A-7-1837(本文使用的術(shù)語(yǔ)“JP-A”是指“待審公開(kāi)的日本專(zhuān)利申請(qǐng)”)、日本專(zhuān)利3204756、JP-A-2004-359841)、一種含有多價(jià)金屬鹽的處理液(例如，JP-A-5-202328、JP-A-9-29950)、一種含有帶與含可帶電色料的含水記錄溶液的極性相反的電荷的化合物的處理液(例如，日本專(zhuān)利2667401)、和一種含有帶與含可帶電色料的含水記錄溶液的極性相反的電荷的分散細(xì)粒的處理液(例如，JP-A-2001-199151)。
在噴墨打印用的記錄溶液中，使用炭黑作為黑色記錄溶液。在彩色記錄溶液中主要使用含水染料，這樣需要提高耐候性(耐光性、耐臭氧性和耐水性)。具體地說(shuō)，在考慮噴墨打印用于打印領(lǐng)域時(shí)，提高耐候性是特別重要的問(wèn)題。顏料由于其高的結(jié)晶性因此堅(jiān)牢度非常高，并且對(duì)于使用顏料作為著色劑的噴墨打印溶液已經(jīng)研究了很長(zhǎng)時(shí)間。與使用染料時(shí)相比，使用顏料時(shí)耐光性和耐水性顯著提高，但是由于伴隨有沉淀，因此作為記錄溶液的貯藏穩(wěn)定性通常較差。而且，由于顏料顆粒的光散射導(dǎo)致記錄溶液不透明，這樣打印件的色澤復(fù)現(xiàn)性比用染料的差，因此這是實(shí)際使用時(shí)要解決的問(wèn)題。將顏料顆粒細(xì)化可以有效地抑制沉淀并提高透明度，但是細(xì)顏料的分散體顯示粘度高，并且在長(zhǎng)時(shí)間貯藏期間顏料顆粒絮凝并且粘度進(jìn)一步升高，這樣分散穩(wěn)定性通常較差。此外，當(dāng)將高濃度的顏料加入到記錄溶液中以獲得高密度圖像時(shí)，記錄溶液變得更粘并且分散穩(wěn)定性更差。
如上所述，本發(fā)明的第一個(gè)目的是提供一種適用于噴墨打印的顏料分散體，其可以抑制記錄溶液的粘度升高并且穩(wěn)定性?xún)?yōu)異。
在噴墨打印用的含水記錄溶液方面的本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供一種通過(guò)增加處理液的反應(yīng)性能夠獲得高質(zhì)量的圖像并且不伴隨打印紙浸滲的顏料的含水分散體。
為了充分分散顏料，采取了一種將分散劑吸附在顏料表面上并通過(guò)靜電排斥和空間排斥穩(wěn)定分散狀態(tài)的方法。特別是，公知一種使用在分子中具有親水部分例如磺基、磺基和羧基以及疏水部分的低分子量表面活性劑的方法(例如，JP-T-2002-503745(本文使用的術(shù)語(yǔ)“JP-T”是指“日文譯本公開(kāi)的PCT申請(qǐng)”)、JP-A-2001-192583、日本專(zhuān)利2952944、日本專(zhuān)利2969775、日本專(zhuān)利2970015、JP-A-3-97770)、一種使用具有增加分散劑在顏料表面上的吸附性的顏料分子結(jié)構(gòu)的顏料衍生物的方法(例如，JP-B-7-78180(本文使用的術(shù)語(yǔ)“JP-B”是指“已審日本專(zhuān)利公開(kāi)”)、JP-B-7-33485、JP-B-3-14073、JP-B-55-6668)。然而，由于顏料衍生物因其母體的化學(xué)結(jié)構(gòu)導(dǎo)致著色，因此顏料衍生物的處理缺乏通用性，而且存在顏料的結(jié)晶性因加入顏料衍生物而降低并且牢固性受損的例子。作為其它方法，使用具有親水部分和疏水部分的無(wú)規(guī)和嵌段結(jié)構(gòu)的聚合物化合物作為分散劑(例如，JP-A-54-10023、JP-A-56-147863、JP-A-56-147868、JP-A-56-147871)。公開(kāi)了使用具有高疏水性的聚合物分散劑用于提高分散劑在顏料表面上的吸附性的微膠囊化顏料。作為該微膠囊化方法，使用相轉(zhuǎn)化法、相分離(coasevation，相分離)法和就地聚合法(例如，JP-A-9-279053、JP-A-9-279073)，但是這些方法在實(shí)際制備顏料分散體的過(guò)程中工作量大，并且也存在需要精制過(guò)程以除去不需要的物質(zhì)的問(wèn)題。而且，含有磺基作為親水部分的分散劑具有聚集低的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具有高分散穩(wěn)定性的顏料的含水分散體，另一目的是通過(guò)賦予低分子量分散劑與處理液的反應(yīng)性來(lái)提供高質(zhì)量的打印。
本發(fā)明的上面目的是以使用特定低分子量分散劑可以獲得具有高分散穩(wěn)定性的顏料的含水分散體(稱(chēng)之為顏料分散體)的事實(shí)為基礎(chǔ)通過(guò)下面的方式實(shí)現(xiàn)的。
(1)一種噴墨打印用的含水記錄溶液(稱(chēng)之為記錄溶液或含水記錄溶液)，含有顏料；水溶性有機(jī)溶劑和水溶性有機(jī)化合物中的至少一種；水；和分子量為200-2000的分散劑，該分散劑由式(I)表示
式(I) 其中R1代表取代基，L1代表單鍵或二價(jià)連接基團(tuán)，R2和R3各自獨(dú)立地代表氫原子或取代基，n代表1或更大的整數(shù)，并且M代表氫原子或一價(jià)陽(yáng)離子，條件是R1、R2和R3沒(méi)有磺基，并且R1、R2和R3的碳原子總數(shù)是13或更大。
(2)如上面(1)項(xiàng)所述的噴墨打印用的含水記錄溶液，其中R1代表取代或未取代的烷基，R2代表芳氧基。
(3)如上面(1)項(xiàng)所述的噴墨打印用的含水記錄溶液，其中L1是酰氨基、亞磺酰氨基、酯基、-O-和-S-中之一。
(4)如上面(1)項(xiàng)所述的噴墨打印用的含水記錄溶液，其中所述分散劑由式(X)和(XI)之一表示式(X) 式(XI) 其中R2和R3各自獨(dú)立地具有與式(I)中相同的含義，R11和R21各自獨(dú)立地代表取代或未取代的烷基、芳基或雜環(huán)基，R12和R22各自獨(dú)立地代表氫原子、或者取代或未取代的烷基，并且n代表1或更大的整數(shù)。
(5)如上面(1)項(xiàng)所述的噴墨打印用的含水記錄溶液，具有在25℃下1-20mPa/s的粘度系數(shù)。
(6)如上面(1)項(xiàng)所述的噴墨打印用的含水記錄溶液，具有通過(guò)動(dòng)態(tài)光散射法測(cè)定的10-150nm的體積平均粒徑。
(7)如上面(1)項(xiàng)所述的噴墨打印用的含水記錄溶液，其中所述顏料顆粒具有3或更小的長(zhǎng)軸與短軸之比。
(8)如上面(1)項(xiàng)所述的噴墨打印用的含水記錄溶液，含有10-25質(zhì)量％的所述顏料。
(9)一種油墨，含有改進(jìn)打印速度、圖像質(zhì)量、牢固性和貯藏穩(wěn)定性中至少一種性能的處理液；和如上面(1)項(xiàng)所述的噴墨打印用的含水記錄溶液。
(10)如上面(9)項(xiàng)所述的油墨，其中所述處理液是用于通過(guò)改變pH使所述記錄溶液聚集的液體。
(11)一種噴墨打印裝置，包括如上面(9)項(xiàng)所述的油墨。
通過(guò)使用本發(fā)明的低分子量分散劑，可以改進(jìn)通過(guò)改變pH的顏料的聚集現(xiàn)象，這樣可以實(shí)現(xiàn)高分散穩(wěn)定性，該現(xiàn)象通過(guò)磺基是難以實(shí)現(xiàn)的。
發(fā)明詳述在式(1)中，R1代表取代基，L1代表單鍵或二價(jià)連接基團(tuán)，R2和R3各自代表氫原子或取代基，M代表氫原子或一價(jià)陽(yáng)離子，并且n代表1或更大的整數(shù)，條件是R1、R2和R3沒(méi)有磺基，并且R1、R2和R3的碳原子總數(shù)是13或更大(優(yōu)選160或更小)。式(I)代表的分散劑的分子量?jī)?yōu)選是200-2000，更優(yōu)選是200-1000。
上面取代基的實(shí)例例如包括烷基[直鏈、支鏈或環(huán)狀的、取代或未取代的烷基，包括烷基(優(yōu)選具有1-30個(gè)碳原子的烷基，例如甲基、乙基、正丙基、異丙基、叔丁基、仲丁基、正己基、正辛基、正十二烷基)、環(huán)烷基(優(yōu)選具有5-30個(gè)碳原子的取代或未取代的環(huán)烷基，例如環(huán)己基、環(huán)戊基、4-正十二烷基環(huán)己基)]、芳基(優(yōu)選具有6-30個(gè)碳原子的取代或未取代的芳基，例如苯基、對(duì)十二烷基苯基、萘基、對(duì)十六烷氧基苯基)、雜環(huán)基(優(yōu)選從5-或6-元取代或未取代的芳香或非芳香雜環(huán)化合物中除去一個(gè)氫原子獲得的一價(jià)基團(tuán)，更優(yōu)選具有3-30個(gè)碳原子的5-或6-元取代或未取代的芳香雜環(huán)基團(tuán)，例如2-呋喃基、2-噻吩基、2-嘧啶基、2-苯并噻唑基、吡啶基)、羥基、烷氧基(優(yōu)選具有1-30個(gè)碳原子的取代或未取代的烷氧基，例如甲氧基、乙氧基、異丙氧基、叔丁氧基、正辛氧基、2-甲氧基乙氧基)、芳氧基(優(yōu)選具有6-30個(gè)碳原子的取代或未取代的芳氧基，例如苯氧基、2-甲基苯氧基、4-叔丁基苯氧基、4-正十二烷氧基苯氧基、1-萘氧基)、雜環(huán)氧基(優(yōu)選具有2-30個(gè)碳原子的取代或未取代的雜環(huán)氧基，例如1-苯基四唑-5-氧基、2-四氫吡喃基氧基)、酰氧基(優(yōu)選具有2-30個(gè)碳原子的取代或未取代的烷基羰基氧基、例如具有6-30個(gè)碳原子的取代或未取代的芳基羰基氧基，例如乙酰氧基、新戊酰氧基、硬脂酰氧基、苯甲酰氧基、對(duì)甲氧基苯基羰基氧基)、氨基甲酰基氧基(優(yōu)選具有1-30個(gè)碳原子的取代或未取代的氨基甲?；趸?，例如N，N-二甲基氨基甲?；趸?、N，N-二乙基氨基甲?；趸?、嗎啉基羰基氧基、N，N-二正辛基氨基羰基氧基、N-正辛基氨基甲?；趸?、烷氧基羰基氧基(優(yōu)選具有2-30個(gè)碳原子的取代或未取代的烷氧基羰基氧基，例如甲氧基羰基氧基、乙氧基羰基氧基、叔丁氧基羰基氧基、正辛基羰基氧基)、芳氧基羰基氧基(優(yōu)選具有7-30個(gè)碳原子的取代或未取代的芳氧基羰基氧基，例如苯氧基羰基氧基、對(duì)甲氧基苯氧基羰基氧基、對(duì)正十六烷氧基苯氧基羰基氧基)、氨基(優(yōu)選氨基、具有1-30個(gè)碳原子的取代或未取代的烷基氨基、具有6-30個(gè)碳原子的取代或未取代的芳基氨基，例如氨基、甲基氨基、二甲基氨基、苯胺基、N-甲基苯胺基、二苯基氨基)、酰氨基(優(yōu)選具有2-30個(gè)碳原子的取代或未取代的烷基羰基氨基、具有6-30個(gè)碳原子的取代或未取代的芳基羰基氨基，例如乙酰氨基、新戊酰氨基、月桂酰氨基、苯甲酰氨基)、氨基羰基氨基(優(yōu)選具有1-30個(gè)碳原子的取代或未取代的氨基羰基氨基，例如氨基甲?；被?、N，N-二甲基氨基羰基氨基、N，N-二乙基氨基羰基氨基、嗎啉基羰基氨基)、烷氧基羰基氨基(優(yōu)選具有1-30個(gè)碳原子的取代或未取代的烷氧基羰基氨基，例如甲氧基羰基氨基、乙氧基羰基氨基、叔丁氧基羰基氨基、正十八烷氧基羰基氨基、N-甲基甲氧基羰基氨基)、芳氧基羰基氨基(優(yōu)選具有7-30個(gè)碳原子的取代或未取代的芳氧基羰基氨基，例如苯氧基羰基氨基、對(duì)氯苯氧基羰基氨基、間正辛氧基苯氧基羰基氨基)、氨磺?；被?優(yōu)選具有0-30個(gè)碳原子的取代或未取代的氨磺酰基氨基，例如氨磺酰基氨基、N，N-二甲基氨基磺酰基氨基、N-正辛基氨基磺?；被?、烷基磺?；被头蓟酋；被?優(yōu)選具有1-30個(gè)碳原子的取代或未取代的烷基磺?；被⒕哂?-30個(gè)碳原子的取代或未取代的芳基磺?；被缂谆酋；被?、丁基磺?；被?、苯基磺?；被?、2，3，5-三氯苯基磺?；被?、對(duì)甲基苯基磺?；被?、巰基、烷基硫(優(yōu)選具有1-30個(gè)碳原子的取代或未取代的烷基硫，例如甲基硫、乙基硫、正十六烷基硫基)、芳硫基(優(yōu)選具有6-30個(gè)碳原子的取代或未取代的芳硫基，例如苯硫基、對(duì)氯苯硫基、間甲氧基苯硫基)、雜環(huán)硫基(優(yōu)選具有2-30個(gè)碳原子的取代或未取代的雜環(huán)硫基，例如2-苯并噻唑基硫基、1-苯基四唑-5-基硫基)、氨磺酰基(優(yōu)選具有0-30個(gè)碳原子的取代或未取代的氨磺?；?，例如N-乙基氨磺?；?、N-(3-十二烷基氧基丙基)氨磺?；?、N，N-二甲基氨磺酰基、N-乙酰基氨磺?；?、N-苯甲?；被酋；?、N-(N′-苯基氨基甲酰基)氨磺?；?、烷基亞硫?；头蓟鶃喠蝓；?優(yōu)選具有1-30個(gè)碳原子的取代或未取代的烷基亞硫?；?，例如具有6-30個(gè)碳原子的取代或未取代的芳基亞硫?；缂谆鶃喠蝓；?、乙基亞硫?；?、苯基亞硫?；?duì)甲基苯基亞硫?；?、烷基磺酰基和芳基磺?；?優(yōu)選具有1-30個(gè)碳原子的取代或未取代的烷基磺酰基、具有6-30個(gè)碳原子的取代或未取代的芳基磺?；缂谆酋；?、乙基磺酰基、叔丁基磺?；⒅俣』酋；⒈交酋；?、吡啶基磺?；?duì)甲基苯基磺?；?、?；?優(yōu)選通過(guò)碳原子與羰基相連的具有2-30個(gè)碳原子的取代或未取代的烷基羰基、具有7-30個(gè)碳原子的取代或未取代的芳基羰基、具有4-30個(gè)碳原子的取代或未取代的雜環(huán)羰基，例如新戊?；?-氯乙?；?、硬脂?；⒈郊柞；?duì)正辛氧基苯基羰基、2-吡啶基羰基、2-呋喃基羰基)、芳氧基羰基(優(yōu)選具有7-30個(gè)碳原子的取代或未取代的芳氧基羰基，例如苯氧基羰基、鄰氯苯氧基羰基、間硝基苯氧基羰基、對(duì)叔丁基苯氧基羰基)、烷氧基羰基(優(yōu)選具有2-30個(gè)碳原子的取代或未取代的烷氧基羰基，例如甲氧基羰基、乙氧基羰基、叔丁氧基羰基、正十八烷氧基羰基)、氨基甲?；?優(yōu)選具有1-30個(gè)碳原子的取代或未取代的氨基甲酰基，例如氨基甲?；?、N-甲基氨基甲?；?、N，N-二甲基氨基甲?；?、N，N-二正辛基氨基甲?；?、N-(甲基磺?；?氨基甲酰基)、和亞氨基(優(yōu)選N-琥珀酰亞胺基、N-苯二甲酰亞氨基)。
R1代表取代基，優(yōu)選烷基、芳基或雜環(huán)基，更優(yōu)選烷基。
R2代表氫原子或取代基，優(yōu)選取代基，更優(yōu)選烷基、芳基、雜環(huán)基、羥基、烷氧基、芳氧基、雜環(huán)氧基、酰氨基、烷基磺?；被?、芳基磺?；被€基、烷基硫、芳硫基、雜環(huán)硫基或氨基甲酰基，甚至更優(yōu)選烷氧基、芳氧基、酰氨基、烷基磺酰基氨基、芳基磺?；被?、烷基硫、芳硫基或雜環(huán)硫基，最優(yōu)選芳氧基。
R3代表氫原子或取代基，優(yōu)選氫原子或烷基，更優(yōu)選氫原子。
n代表1或更大的整數(shù)，優(yōu)選1-21，更優(yōu)選1-5。
L1代表單鍵或二價(jià)連接基團(tuán)，并且作為二價(jià)連接基團(tuán)，特別優(yōu)選酰氨基、磺酰氨基、酯基、-O-或-S-、酰氨基。
R1、R2和R3沒(méi)有磺基，并且R1、R2和R3的碳原子總數(shù)是13或更大，優(yōu)選15或更大，更優(yōu)選160或更小。更優(yōu)選R1、R2和R3中任意一個(gè)都具有一個(gè)或多個(gè)雜原子。
M代表氫原子或一價(jià)陽(yáng)離子。作為一價(jià)陽(yáng)離子，例如有鋰、鈉或鉀的堿金屬原子、銨離子、季銨離子、咪唑離子、锍、碘。M優(yōu)選代表氫原子、一價(jià)堿金屬原子或季銨離子，更優(yōu)選氫原子、鋰、鈉或鉀。
作為一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，例如有R1、R2、R3、n、L1和M分別代表烷基、芳氧基、氫原子、1、單鍵和氫原子的組合。
下面顯示式(I)代表的分散劑的具體實(shí)例。
化合物(1-1)油酸鈉CH3(CH2)7CH＝CH(CH2)7CO2Na化合物(1-3)C12H25S(CH2)10CO2H化合物(1-4)
化合物(1-5) 化合物(1-6) 化合物(1-7)C16H33SO2(CH2)3CO2H化合物(1-8) 化合物(1-10)
化合物(1-11) 化合物(2-1) 化合物(2-2) 化合物(2-3) 化合物(2-4)
化合物(2-5) 化合物(2-6) 化合物(2-7) 化合物(2-8)
化合物(2-9) 化合物(2-10) 化合物(2-11) 化合物(2-12) 化合物(2-13) 化合物(2-14)
化合物(2-15) 化合物(2-16) 化合物(3-1) 化合物(3-2)樅酸鈉 化合物(3-3) 也可以?xún)?yōu)選使用含有選自以下基團(tuán)R1、R2和R3的取代基的化合物。
還優(yōu)選式(I)代表的分散劑具有式(X)或(XI)代表的結(jié)構(gòu)。在式(X)和(XI)中，R2和R3各自具有與式(I)中相同的含義，R11和R21各自代表烷基、芳基或雜環(huán)基，它們各自具有取代基，R12和R22各自代表氫原子、或者可以被取代的烷基，并且n代表1或更大的整數(shù)。R11優(yōu)選代表可以被取代的烷基，R12優(yōu)選代表氫原子或者低級(jí)烷基(更優(yōu)選具有1-4個(gè)碳原子的烷基，最優(yōu)選甲基)。優(yōu)選R12和R22之一代表氫原子，另一個(gè)代表烷基(優(yōu)選具有1-20個(gè)碳原子的烷基)。n代表1-21的整數(shù)，更優(yōu)選1-5的整數(shù)。
下面顯示式(X)或(XI)代表的分散劑的具體實(shí)例，但是不應(yīng)解釋本發(fā)明限于這些分散劑。
化合物(X-1) 化合物(X-2) 化合物(X-3) 化合物(X-4) 化合物(X-5) 化合物(X-6) 化合物(X-7) 化合物(X-8)
化合物(X-9) 化合物(X-10) 化合物(X-11) 化合物(X-12)C11H23CONH(CH2)11CO2H化合物(X-13)
化合物(XI-1) 化合物(XI-2) 化合物(XI-3) 化合物(XI-4) 化合物(XI-5) 化合物(XI-6) 化合物(XI-7) 作為本發(fā)明的顏料分散體(優(yōu)選記錄溶液)中使用的顏料，例如包括幾乎不溶于水或有機(jī)溶劑的彩色物質(zhì)(包括白色無(wú)機(jī)顏料)。作為記錄溶液的優(yōu)選的顏料，例如有炭黑、偶氮顏料、喹吖啶酮顏料、酞菁顏料、蒽醌顏料、靛藍(lán)顏料、二嗪顏料、苝系顏料、perinone顏料、異吲哚啉酮顏料、異吲哚啉顏料、喹酞酮(quinophthalone)顏料、二酮吡咯并吡咯顏料和金屬絡(luò)合物顏料。
作為偶氮顏料，例如有PR-1、PR-3、PO-5、PR-21、PR-2、PR-112、PR-114、PR-5、PR-146、PR-170、PO-38、PR-187、PR-150、PR-185、PBr-25、PY-1、PY-3、PY-74、PY-97、PY-167、PY-151、PY-154、PY-180、PO-36、PY-12、PY-13、PY-14、PY-17、PY-55、PY-83、PY-81、PO-16、PY-10、PO-13、PO-34、PR-38、PR-41、PR-144、PR-166、PR-214、PR-242、PY-155、PY-93、PY-94、PY-95、PY-166和PY-128。作為喹吖啶酮顏料，例如有PV-19、PR-122、PR-202、PR-206、PR-207、PR-209和PO-48。作為酞菁顏料，例如有PB-15、PB-15:1、PB-15:2、PB-15:3、PB-15:4、PB-15:5、PB-15:6、PB-16、PB-17:1、PG-7、PG-36、PG-37、和美國(guó)專(zhuān)利4311775中公開(kāi)的交聯(lián)鋁酞菁顏料。作為蒽醌顏料，例如有PY-24、PY-108、PO-51、PR-168、PR-177和PB-60。作為靛藍(lán)顏料，例如有PB-66、PB-63、PR-88、PR-181和PBr-27。作為二嗪顏料，例如有PV-23和PV-37。作為苝系顏料，例如有PR-123、PR-149、PR-178、PR-179、PR-190、PR-224、PV-29、PBk-31和PBk-32。作為perinone顏料，例如有PO-43和PR-194。作為異吲哚啉酮顏料，例如有PY-109、PY-110、PY-173和PO-61。作為異吲哚啉顏料，例如有PY-139、PY-185、PO-66、PO-69和PR-260。作為喹酞酮(quinophthalone)顏料，例如有PY-138。作為二酮吡咯并吡咯顏料，例如有PO-71、PO-73、PR-254、PR-255、PR-264、PR-270和PR-272。作為金屬絡(luò)合物顏料，例如有PG-8、PG-10、PY-150、PY-129、PY-153、Py-65、PO-68和PR-257。
作為用于噴墨打印用的含水記錄溶液中的顏料，優(yōu)選PB-7、PY-74、PY-93、PY-94、PY-95、PY-109、PY-110、PY-128、PY-138、PY-150、PY-151、PY-154、PY-155、PY-180、PR-5、PV-19、PR-122、PR-202、PB-15:3、PB-15:4、PB-16，并且更優(yōu)選PB-7、PY-74、PY-128、PR-122和PB-15:3。
這些顏料優(yōu)選以1-40質(zhì)量％的范圍，更優(yōu)選5-30質(zhì)量％，最優(yōu)選10-25質(zhì)量％混合于記錄溶液中。鑒于牢固性、保藏穩(wěn)定性和透明度，通過(guò)動(dòng)態(tài)光散射法測(cè)定的顏料的體積平均粒徑優(yōu)選是10-150nm，更優(yōu)選30-100nm，最優(yōu)選50-80nm。用電子透射顯微鏡觀察的顏料顆粒的長(zhǎng)軸與短軸之比優(yōu)選是3或更小，更優(yōu)選2或更小，最優(yōu)選1.5或更小。
用于本發(fā)明的噴墨打印用的含水記錄溶液的含水介質(zhì)優(yōu)選以70-98質(zhì)量％的范圍，更優(yōu)選72-92質(zhì)量％，最優(yōu)選75-85質(zhì)量％包含在記錄溶液中。
為了保濕性、防凍性、水溶助長(zhǎng)性和加速滲透的目的，含有水溶性有機(jī)溶劑或水溶性有機(jī)化合物中至少一種作為含水(蒸餾水和離子交換水)的介質(zhì)。例如，例如有乙二醇、丙二醇、丁二醇、二甘醇、三甘醇、甘油、三羥甲基丙烷、山梨糖醇、1，2，6-己三醇、二甘醇單丁醚、三甘醇單甲醚、三甘醇單乙醚、三甘醇單異丙醚、三甘醇單正丁醚、2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、2-哌啶酮、N-甲基-2-哌啶酮、δ-戊內(nèi)酯、ε-己內(nèi)酯、N-甲基-ε-己內(nèi)酯、琥珀酰亞胺、1，3-二甲基-2-咪唑烷酮、脲、1，3-二甲基脲、1，3-二(羥甲基)脲、亞乙基脲、3-甲基-2-唑烷酮、異丙二醇碳酸酯和sulforan，優(yōu)選二甘醇、三甘醇、甘油、三羥甲基丙烷、三甘醇單甲醚、脲、1，3-二甲基脲和2-吡咯烷酮。
在這些水溶性有機(jī)溶劑中，優(yōu)選沸點(diǎn)為200℃或更高，更優(yōu)選沸點(diǎn)為240℃或更高，最優(yōu)選沸點(diǎn)為250℃或更高的有機(jī)溶劑。水溶性有機(jī)溶劑和水溶性有機(jī)化合物可以單獨(dú)使用或者兩種或多種混合使用。有機(jī)溶劑和有機(jī)化合物在記錄溶液中的總量?jī)?yōu)選是1-40質(zhì)量％，更優(yōu)選10-30質(zhì)量％。
為了調(diào)整記錄溶液的表面張力以由此控制噴出性能、油墨液滴在記錄紙上的鋪展和滲透到記錄紙中，優(yōu)選噴墨打印用的含水記錄溶液含有表面活性劑。作為表面活性劑，使用陰離子表面活性劑、陽(yáng)離子表面活性劑、兩性表面活性劑、非離子表面活性劑、氟表面活性劑和硅酮表面活性劑。
作為陰離子表面活性劑，例如有脂肪酸鹽、環(huán)烷酸鹽、烷基醚羧化物、N-?；?N-烷基氨基酸鹽、烷基苯磺酸鹽、烷基萘磺酸鹽、鏈烷或烯烴磺酸鹽、N-酰基-N-甲基?；撬猁}、二烷基磺基琥珀酸鹽、α-磺基脂肪酸酯、烷基硫酸鹽、烷基-聚氧化烯醚硫酸鹽、芳基聚氧化烯醚硫酸鹽和烷基磷酸鹽。作為陽(yáng)離子表面活性劑，例如有胺鹽、脂族季銨鹽、具有芐基的季銨鹽、吡啶鹽、锍鹽和鏻鹽。兩性表面活性劑的實(shí)例包括氨基酸類(lèi)和甜菜堿類(lèi)化合物。作為非離子表面活性劑，例如有聚氧化烯烷基醚、聚氧化烯芳基醚、失水山梨糖醇脂肪酸酯、山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇脂肪酸酯、甘油脂肪酸酯、乙炔二醇、和乙炔二醇的環(huán)氧乙烷加合物。作為氟表面活性劑，可以使用JP-A-2003-322926、JP-A-2004-325707和JP-A-2004-309806中公開(kāi)的化合物。本發(fā)明的記錄溶液具有優(yōu)選20-50mN/m，更優(yōu)選25-40mN/m的靜表面張力。
而且，在本發(fā)明的含水記錄溶液的粘度系數(shù)在25℃高于20mPa/s的情況下，需要大量能量以使記錄溶液通過(guò)噴墨打印裝置的噴嘴噴出。因此，由于提供這種能量的油墨打印裝置的打印頭無(wú)法輕易制造，所以?xún)?yōu)選本發(fā)明的記錄溶液的粘度系數(shù)在25℃低于20mPa/s。
為了提高記錄溶液的固定性能的目的，可以將乳化物質(zhì)，例如丙烯酸類(lèi)、含水尿烷類(lèi)、苯乙烯-丁二烯類(lèi)、苯乙烯-異戊二烯類(lèi)、苯乙烯-丁二烯-(甲基)丙烯酸共聚物類(lèi)或聚酯類(lèi)聚合物加入到本發(fā)明的噴墨打印用的含水記錄溶液中。優(yōu)選的乳化物質(zhì)是苯乙烯-丁二烯-(甲基)丙烯酸共聚物，并且作為可以商購(gòu)獲得的乳化物質(zhì)，例如有LACSTAR-3307B、7132C、Nipol Lx416。加入量太大對(duì)記錄溶液產(chǎn)生有害影響，因此相對(duì)記錄溶液其量?jī)?yōu)選是1-20質(zhì)量％，更優(yōu)選5-15質(zhì)量％。
除了上面的化合物之外，如果需要的話(huà)，本發(fā)明的噴墨打印用的含水記錄溶液可以含有pH調(diào)節(jié)劑、防腐劑、抗真菌劑、防銹劑、消泡劑、抗氧化劑和褪色抑制劑。
作為pH添加劑，例如有無(wú)機(jī)酸，例如鹽酸、硫酸和磷酸，有機(jī)酸，例如乙酸和苯甲酸，氫氧化物，例如氫氧化鈉，鹵化物，例如氯化銨，硫酸鹽，例如硫酸鈉，碳酸鹽，例如碳酸鉀和碳酸氫鈉，磷酸鹽例如磷酸氫二鈉和磷酸二氫鈉，有機(jī)酸鹽，例如乙酸銨和苯甲酸鈉，和各種胺類(lèi)，例如三丁基胺和三乙醇胺。本發(fā)明的記錄溶液的pH值優(yōu)選是6-10，更優(yōu)選是7-9。作為防腐劑和抗真菌劑，例如有脫氧乙酸鈉、1，2-苯并噻唑啉-3-酮、苯甲酸鈉、4-羥基苯甲酸衍生物和4-羥基苯甲酸鹽衍生物、2-吡啶硫酮-1-氧化物鈉、水楊酸、酚類(lèi)、氯甲基酚、苯氧基乙醇、山梨酸和季銨鹽。作為防銹劑，例如有鰲合劑，例如乙二胺四乙酸鹽，和增溶劑，例如苯并三唑和油酸。作為消泡劑，例如有硅酮化合物、乙炔二醇和這些化合物的環(huán)氧乙烷加合物。作為抗氧化劑和褪色抑制劑，例如有亞硫酸鹽、乙二胺四乙酸、受阻酚類(lèi)抗氧化劑、亞磷酸鹽類(lèi)抗氧化劑、和硫醚類(lèi)抗氧化劑。
為了制備本發(fā)明的顏料分散體，可以使用普通已知的分散方法，沒(méi)有任何限制，例如可以使用球磨機(jī)、砂磨機(jī)、輥磨機(jī)、磨碎機(jī)、捏合機(jī)、分散機(jī)和超聲波分散法。
作為本發(fā)明的顏料分散體加工的配方，可以使用用分散機(jī)制備至少一種包括顏料、分散劑和水的混合溶液的顏料分散體，然后加入水溶性有機(jī)溶劑和各種添加劑制備含水記錄溶液的常用配方；和可以使用用分散機(jī)分散含有預(yù)先混合的水溶性有機(jī)溶劑和各種添加劑的顏料混合溶液由此制備含水記錄溶液的配方。而且，可以用粉末顏料進(jìn)行分散，或者可以將顏料的糊狀濾餅不進(jìn)行干燥就直接分散。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例下面參照實(shí)施例描述本發(fā)明，但是本發(fā)明并不限于此。
實(shí)施例1化合物(2-3)的合成 將含有335g(1.0mol)的2-溴肉豆蔻酸乙酯、166.8g(1.2mol)的對(duì)硝基苯酚、414g(3.0mol)的碳酸鉀和700ml二甲基甲酰胺的混合溶液在加熱攪拌下反應(yīng)3小時(shí)。使反應(yīng)液冷卻，然后加入5升水。通過(guò)加入2.5升乙酸乙酯和2.5升己烷對(duì)該溶液進(jìn)行萃取，然后用含水碳酸氫鈉、蒸餾水和鹽水洗滌。通過(guò)將所得有機(jī)層濃縮，獲得393g的油狀化合物(2-3A)(1.0mol，產(chǎn)率100％)。
將含有224g(4.0mol)的鐵粉、10g(0.19mol)的氯化銨、400ml的異丙醇和150ml水的混合溶液攪拌，加熱回流，并將393g(1.0mol)的化合物(2-3A)慢慢滴入該溶液中。滴加結(jié)束之后，將該反應(yīng)溶液再加熱回流1.5小時(shí)。用TLC證實(shí)反應(yīng)結(jié)束之后，將反應(yīng)溶液冷卻。反應(yīng)溶液經(jīng)氟鎂石過(guò)濾，并通過(guò)將濾液濃縮使結(jié)晶沉淀。過(guò)濾回收結(jié)晶并干燥，由此獲得361g(0.99mol，產(chǎn)率99％)的化合物(2-3B)。
將含有83.0g(0.23mol)的化合物(2-3B)、21.8g(0.28mol)的吡啶和200ml四氫呋喃的混合溶液攪拌，加熱回流，并將43.0g(0.28mol)的1-丁烷磺酰氯滴入該溶液中。滴加結(jié)束之后，將該反應(yīng)溶液再加熱回流1小時(shí)。用TLC證實(shí)反應(yīng)結(jié)束之后，將反應(yīng)溶液冷卻。通過(guò)加入1升含水鹽酸和1升乙酸乙酯對(duì)該溶液進(jìn)行萃取，然后用含水鹽酸、含水碳酸氫鈉、蒸餾水和鹽水洗滌，并濃縮。將氫氧化鈉(20g)、400ml乙醇和100ml水加入到該濃縮物中，并將該混合物攪拌，加熱回流反應(yīng)3小時(shí)。用TLC證實(shí)反應(yīng)結(jié)束之后，將反應(yīng)溶液冷卻。將反應(yīng)溶液倒入1.5升水中，然后加入鹽酸將水溶液充分酸化。之后，反應(yīng)溶液用乙酸乙酯萃取。萃取液用稀鹽酸水溶液洗滌，并將萃取液濃縮使結(jié)晶沉淀。通過(guò)加入1升己烷和100ml乙酸乙酯使結(jié)晶分散，過(guò)濾回收并干燥，由此獲得99.0g(0.22mol，產(chǎn)率95％)的化合物(2-3)。
實(shí)施例2化合物(2-6)的合成 將含有33.6g(0.10mol)以與實(shí)施例1相同的方式使用2-溴月桂酸乙酯作為原料合成的化合物(2-6B)、15.4g(0.13mol)的二乙烯基砜和150ml乙醇的混合溶液在加熱攪拌至80℃下反應(yīng)10小時(shí)。用TLC證實(shí)反應(yīng)結(jié)束之后，將反應(yīng)溶液濃縮。將濃縮物溶于乙酸乙酯中，用含水鹽酸、含水碳酸氫鈉、蒸餾水和鹽水洗滌，并再次濃縮。將氫氧化鈉(10g)、200ml乙醇和100ml水加入到該濃縮物中，并將該混合物攪拌，加熱回流反應(yīng)3小時(shí)。用TLC證實(shí)反應(yīng)結(jié)束之后，將反應(yīng)溶液冷卻。將反應(yīng)溶液倒入750ml水中，然后加入鹽酸將水溶液充分酸化。之后，反應(yīng)溶液用乙酸乙酯萃取。萃取液用稀鹽酸水溶液洗滌，并將萃取液濃縮使結(jié)晶沉淀。通過(guò)加入200ml己烷使結(jié)晶分散，過(guò)濾回收并干燥，由此獲得22.7g(0.053mol，產(chǎn)率53％)的化合物(2-6)。
(顏料溶液的制備和聚集的評(píng)價(jià))(配方a)將2.0g的Cromophtal Jet Magenta DMQ(PR-122)(由CibaSpecialty Chemicals Inc.生產(chǎn))、0.20g分散劑、0.80g甘油、0.20g 2M氫氧化鈉水溶液和6.8g離子交換水?dāng)嚢璨⒒旌?，通過(guò)使用超聲波輻射裝置(Vibra-cell VC-750，錐形微片5mm，振幅30％，由SONICS生產(chǎn))用超聲波間歇輻射(輻射0.5秒/停止1.0秒)2小時(shí)來(lái)將顏料分散。
(配方b)按照與配方a相同的方法分散顏料，只是不使用氫氧化鈉水溶液并將離子交換水的加入量改變?yōu)?.0g。
(處理液的制備)制備具有以下組成的處理液。
表1二甘醇20.0gOLFINE E1010 1.0g2-吡咯烷酮-5-羧酸 1.0g氫氧化鈉 0.25g離子交換水77.8g將30μl的上面處理液滴加到美術(shù)紙(Tokuryo美術(shù)紙，雙面N，由Mitsubishi Paper Mills，Ltd.生產(chǎn))上，以每一液滴10μl的比例滴加顏料分散體，并觀察浸滲。所得結(jié)果示于下表2。將顏料分散體聚集并且完全沒(méi)有呈現(xiàn)浸滲的樣品評(píng)為“A”，將聚集但是反應(yīng)慢的樣品評(píng)為“B”，將擴(kuò)散同時(shí)聚集的樣品評(píng)為“C”，將沒(méi)有聚集并且觀察到浸滲的樣品評(píng)為“D”。
表2

對(duì)比化合物(R-1)Demole SN-B(由Kao Corp.生產(chǎn))

對(duì)比化合物(R-2)十二烷基硫酸鈉C12H25OSO3Na對(duì)比化合物(R-3)十二烷基苯磺酸鈉

對(duì)比化合物(R-4)N-油?；?N-甲基?；撬徕c 對(duì)比化合物(R-5)二辛基磺基琥珀酸鈉 (分散穩(wěn)定性的評(píng)價(jià))為了產(chǎn)生表面張力的目的，將3質(zhì)量％的表面活性劑(OLFINEE1010，由Nisshin Chemical Industry Co.，Ltd.生產(chǎn))加入到顏料分散體中。在保存之前和將該顏料分散體在60℃下保存7天之后，測(cè)定顏料分散體的體積平均粒徑。測(cè)定時(shí)，顏料分散體用適量水稀釋?zhuān)⒂梦桔E(micro-track)超細(xì)粒徑分析儀(UPA-EX150，由NikkisoCo.，Ltd.生產(chǎn))進(jìn)行測(cè)定。此外，使用R型粘度計(jì)(R500系列，由Tohki industry Co.，Ltd.生產(chǎn))在25℃進(jìn)行記錄溶液的測(cè)量。
在60℃下保存之前的體積平均粒徑和粘度分別用MV0[nm]和η0[mPa/s]表示。而且，在60℃下保存之后的體積平均粒徑和粘度分別用MV1[nm]和η1[mPa/s]表示。而且，利用下式定義的ΔMV和Δη作為分散穩(wěn)定性的表示，所得結(jié)果示于下表3。
ΔMV[nm]＝MV1-MV0Δη[mPa/s]＝η1-η0
表3

此外，上面表3中的術(shù)語(yǔ)“凝膠”表示含水記錄溶液不具有流動(dòng)性的狀態(tài)。
ΔMV和Δη的值越低，分散體的穩(wěn)定性越高。
由于通過(guò)向低分子量分散劑中引入作為可離解基團(tuán)的羧基使得pH改變，由此可以改善顏料的聚集反應(yīng)，而引入磺基是難以實(shí)現(xiàn)上述目的的。此外，通過(guò)加入酰氨基，可以實(shí)現(xiàn)高分散穩(wěn)定性。
本申請(qǐng)要求以2005年3月31日申請(qǐng)的日本專(zhuān)利申請(qǐng)(JP2005-101818)和2005年7月15日申請(qǐng)的日本專(zhuān)利申請(qǐng)(JP2005-207142)為基礎(chǔ)的外國(guó)優(yōu)先權(quán)，并將其內(nèi)容加入本文作為參考。
權(quán)利要求
1.一種噴墨打印用的含水記錄溶液，包括顏料；水溶性有機(jī)溶劑和水溶性有機(jī)化合物中的至少一種；水；和分子量為200-2000的分散劑，該分散劑由式(I)表示 式(I)其中R1代表取代基，L1代表單鍵或二價(jià)連接基團(tuán)，R2和R3各自獨(dú)立地代表氫原子或取代基，n代表1或更大的整數(shù)，并且M代表氫原子或一價(jià)陽(yáng)離子，條件是R1、R2和R3沒(méi)有磺基，并且R1、R2和R3的碳原子總數(shù)是13或更大。
2.如權(quán)利要求1所述的噴墨打印用的含水記錄溶液，其中R1代表取代或未取代的烷基，R2代表芳氧基。
3.如權(quán)利要求1所述的噴墨打印用的含水記錄溶液，其中L1是酰氨基、亞磺酰氨基、酯基、-O-和-S-中的一種。
4.如權(quán)利要求1所述的噴墨打印用的含水記錄溶液，其中所述分散劑由式(X)和(XI)之一表示 式(X) 式(XI)其中R2和R3各自獨(dú)立地具有與式(I)中相同的定義，R11和R21各自獨(dú)立地代表取代或未取代的烷基、芳基或雜環(huán)基，R12和R22各自獨(dú)立地代表氫原子、或者取代或未取代的烷基，并且n代表1或更大的整數(shù)。
5.如權(quán)利要求1所述的噴墨打印用的含水記錄溶液，具有在25℃下1-20mPa/s的粘度系數(shù)。
6.如權(quán)利要求1所述的噴墨打印用的含水記錄溶液，具有通過(guò)動(dòng)態(tài)光散射法測(cè)定的10-150nm的體積平均粒徑。
7.如權(quán)利要求1所述的噴墨打印用的含水記錄溶液，其中所述顏料顆粒具有3或更小的長(zhǎng)軸與短軸之比。
8.如權(quán)利要求1所述的噴墨打印用的含水記錄溶液，含有10-25質(zhì)量％的所述顏料。
9.一種油墨，包括提高打印速度、圖像質(zhì)量、牢固性和貯藏穩(wěn)定性中至少一種性能的處理液；和如權(quán)利要求1所述的噴墨打印用的含水記錄溶液。
10.如權(quán)利要求9所述的油墨，其中所述處理液是用于通過(guò)改變pH使所述記錄溶液聚集的液體。
11.一種噴墨打印裝置，包括如權(quán)利要求9所述的油墨。
全文摘要
一種噴墨打印用的記錄溶液和一種包括含有所述記錄溶液的油墨的噴墨打印裝置，所述記錄溶液含有顏料；水溶性有機(jī)溶劑和水溶性有機(jī)化合物中的至少一種；水；和分子量為200－2000的分散劑，該分散劑由式(I)表示其中R
文檔編號(hào)B41J2/01GK1840593SQ2006100710
公開(kāi)日2006年10月4日 申請(qǐng)日期2006年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月31日
發(fā)明者北川浩隆 申請(qǐng)人:富士膠片株式會(huì)社