CN100439457C - 喷墨记录油墨 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种喷墨记录油墨，它包括一种受到光照时能产生酸的光-酸产生剂、一种着色剂和一种在酸存在时可以聚合的酸-可聚合溶剂。其中，相对于每100份重量的酸-可聚合溶剂，光-酸产生剂的含量以重量计不小于2.5份；而且酸-可聚合溶剂包括由下面的通式(1)代表的脂肪族环氧化合物和含氧杂环丁烷环的化合物：R1-CH2-C(CH3)2-CH2-R1 (1);(其中R1是缩水甘油醚基)。

Description

喷墨记录油墨
技术领域
本发明涉及一种喷墨记录油墨。
背景技术
当需要大量的印刷品副本(例如地方广告和企业传单的印刷副本)时，通常使用成形板印刷机以满足这种需求。然而，近几年来，随着需求的多样化，能够快速复印并且能够使库存最小的按需式(on-demand)印刷机用得越来越多，逐渐代替了上述的传统印刷机。关于这种按需式印刷机，由于喷墨印刷机能够实现高速和高质量的印刷，因此人们冀望喷墨印刷机被用作按需式印刷机。
至于用喷墨印刷机以实现高清晰图像印刷的技术，已知的方法以与成形板印刷机相同的方式使用溶剂型油墨或溶剂型液体调色剂，两者都含有颜料和有机溶剂。然而，当重复印刷一定次数之后，这项技术会导致有机溶剂挥发，且挥发的程度不可忽视。因此，如果使用这项技术，由这种有机溶剂挥发引起的环境污染问题就会增加，这就有必要提供废气处理装置或溶剂回收系统。
在这些情况下，作为可有效克服因使用有机溶剂而引起上述问题的技术，感光油墨以及使用感光油墨的印刷机系统目前正受到注意。这一技术用到了感光油墨，它包括自由基聚合单体、光聚反应的引发剂和颜料，这些都是必须成分，其中感光油墨被排放到印刷品的表面上，从而被快速地光固化。
由于光线的照射作用可以很容易地使由这种感光油墨形成的油墨层非流态化，因此使用这种印刷系统就有可能获得质量相对较高的印刷品。然而，这里所使用的油墨含有大量的致癌物质(例如自由基-产生剂)，而且，被用作自由基聚合单体的挥发性丙烯酸衍生物对皮肤有很强的刺激性，而且有臭味。也就是说，这种传统的感光油墨需要小心处理。另外，油墨中的自由基聚合会由于空气中氧气的存在而受到很大的阻碍，同时，曝光光线被油墨中所含的颜料吸收。因此，在油墨层的深层区域，曝光量往往显得不足。结果是，这种感光油墨对曝光光线的敏感性相对较低，因此在使用这种印刷系统时，为了获得高质量的印刷品就需要相当复杂的曝光系统。
为了克服这些问题，有人已经提出了一种阳离子固化型油墨，这种油墨通过活性能量束(例如紫外线或电子束)的照射而固化。尤其是用含氧杂环丁烷环的化合物作喷墨记录油墨的主要试剂时，有可能获得一种固化性能优异的阳离子固化型油墨。
然而，阳离子光固化型油墨在喷墨时有一个共同的问题，即在储存期间油墨的粘度增加，因此无法确保油墨的稳定排放。例如在使用时，阳离子光固化型油墨从喷墨印刷头排出，从而形成与记录介质表面上的预期图像相应的油墨层图案，然后，生成的油墨层受到紫外线或电子束的照射，以固化油墨层而得到图像。以这种方式得到的图像在耐溶剂性方面存在不足，这样，它可以很容易地被醇或丙酮溶解，因此，在使用阳离子光固化型油墨时，会引起另外的问题。
发明内容
因此，本发明的目的之一在于提供一种喷墨记录油墨，这种油墨的粘度低，而储存稳定性以及固化性能极佳，同时，它还能够形成耐溶剂性极佳的图像。
根据本发明的一个方面，提供了一种喷墨记录油墨，它包括：
光-酸产生剂，当受到光的照射时，它能产生酸；
着色剂；以及
酸-可聚合溶剂，在酸存在下，它可以聚合；
其中，相对于每100份重量的酸-可聚合溶剂，光-酸产生剂的含量不小于2.5份；而且酸-可聚合溶剂包括由下面的通式(1)代表的脂肪族环氧化合物和含氧杂环丁烷环的化合物：
R1-CH2-C(CH3)2-CH2-R1    (1)
(其中R1是缩水甘油醚基)。
根据本发明的另一方面，提供了一种喷墨记录油墨，它包括：
光-酸产生剂，当受到光的照射时，它能产生酸；
着色剂；以及
酸-可聚合溶剂，在酸存在下，它可以聚合；
其中，相对于每100份重量的酸-可聚合溶剂，光-酸产生剂的含量不小于2.5份；而且酸-可聚合溶剂包括由下面的通式(1)代表的脂肪族环氧化合物和由下面的化学式(2)代表的含氧杂环丁烷环的化合物：
R1-CH2-C(CH3)2-CH2-R1    (1)
(其中R1是缩水甘油醚基)，
Figure C20041001049200091
根据本发明的另一方面，提供了一种喷墨记录油墨，它包括：
光-酸产生剂，当受到光的照射时，它能产生酸；
着色剂；以及
酸-可聚合溶剂，在酸存在下，它可以聚合；
其中，相对于每100份的酸-可聚合溶剂，光-酸产生剂的重量含量不小于2.5份；而且酸-可聚合溶剂包括由下面的通式(1)代表的重量含量为70％-90％的脂肪族环氧化合物和由下面的化学式(3)代表的重量含量为10％-30％的含氧杂环丁烷环的化合物：
R1-CH2-C(CH3)2-CH2-R1    (1)
(其中R1是缩水甘油醚基)，
本发明的其他目的和优点将在下面的说明书中加以解释，并且可以从说明书中明显看出或者通过实践发明而了解到部分的目的和优点。可以通过下面特别指出的手段和组合来实现或得到本发明的目的和优点。
具体实施方式
接下来，将详细解释本发明的各种实施例。
在如本发明的各实施例所述喷墨记录油墨中，受到光照能够产生酸的各种光-酸产生剂包括鎓盐、重氮盐、醌二叠氮化合物、有机卤化物、芳香族磺酸化合物、二砜(bisulfone)化合物、磺酰化合物、磺酸化合物、锍化合物、磺酰胺化合物、碘鎓化合物、磺酰重氮甲烷化合物以及这些化合物的混合物。
上述化合物的特殊例子包括三苯基锍三氟甲磺酸盐、二苯基碘鎓三氟甲磺酸盐、2，3，4，4-四羟基苯甲酮-4-萘醌二叠氮磺酸酯、4-N-苯基氨基-2-甲氧苯基重氮硫酸盐、4-N-苯基氨基-2-甲氧苯基重氮对乙苯基硫酸盐、4-N-苯基氨基-2-甲氧苯基重氮-2-萘基硫酸盐、4-N-苯基氨基-2-甲氧苯基重氮苯基硫酸盐、2，5-二乙氧基-4-N-4’-甲氧苯基羰基苯基重氮-3-羧基-4-羟苯基硫酸盐、2-甲氧基-4-N-苯基苯基重氮-3-羧基-4-羟苯基硫酸盐、二苯磺酰基甲烷、二苯磺酰基重氮甲烷、二苯基二砜、α-甲基安息香甲苯磺酰酯、焦酚三甲磺酰酯、安息香甲苯磺酰酯、MPI-103(CAS.NO.[87709-41-9]；Midori Kagaku Co.，Ltd.)、BDS-105(CAS.NO.[1456112-66-4]；Midori Kagaku Co.，Ltd.)、NDS-103(CAS.NO.[110098-97-0]；Midori Kagaku Co.，Ltd.)、MDS-203(CAS.NO.[127855-15-5]；Midori Kagaku Co.，Ltd.)、焦酚三甲苯磺酰酯(CAS.NO.[20032-64-8]；Midori Kagaku Co.，Ltd.)、DTS-102(CAS.NO.[75482-18-7]；Midori Kagaku Co.，Ltd.)、DTS-103(CAS.NO.[71449-78-0]；Midori Kagaku Co.，Ltd.)、MDS-103(CAS.NO.[127279-74-7]；Midori Kagaku Co.，Ltd.)、MDS-105(CAS.NO.[116808-67-4]；Midori Kagaku Co.，Ltd.)、MDS-205(CAS.NO.[81416-37-7]；Midori Kagaku Co.，Ltd.)、BMS-105(CAS.NO.[149934-68-9]；Midori Kagaku Co.，Ltd.)、TMS-105(CAS.NO.[127820-38-6]；Midori Kagaku Co.，Ltd.)、NB-101(CAS.NO.[20444-09-1]；Midori Kagaku Co.，Ltd.)、NB-201(CAS.NO.[4450-68-4]；Midori Kagaku Co.，Ltd.)、DNB-101(CAS.NO.[114719-51-6]；Midori Kagaku Co.，Ltd.)、DNB-102(CAS.NO.[131509-55-2]；Midori Kagaku Co.，Ltd.)、DNB-103(CAS.NO.[132898-35-2]；Midori Kagaku Co.，Ltd.)、DNB-104(CAS.NO.[132898-36-3]；Midori Kagaku Co.，Ltd.)、DNB-105(CAS.NO.[132898-37-4]；Midori Kagaku Co.，Ltd.)、DAM-101(CAS.NO.[1886-74-4]；Midori Kagaku Co.，Ltd.)、DAM-102(CAS.NO.[28343-24-0]；Midori Kagaku Co.，Ltd.)、DAM-103(CAS.NO.[14159-45-6]；Midori Kagaku Co.，Ltd.)、DAM-104(CAS.NO.[130290-80-1]和CAS.NO.[130290-82-3]；Midori Kagaku Co.，Ltd.)、DAM-201(CAS.NO.[28322-50-1]；Midori Kagaku Co.，Ltd.)、CMS-105(Midori Kagaku Co.，Ltd.)、DAM-301(CAS.NO.[138529-81-4]；MidoriKagaku Co.，Ltd.)、SI-105(CAS.NO.[34694-40-7]；Midori Kagaku Co.，Ltd.)、NDI-105(CAS.NO.[133710-62-0]；Midori Kagaku Co.，Ltd.)、EPI-105(CAS.NO.[135133-12-9]；Midori Kagaku Co.，Ltd.)、以及UVACURE1591(DAICEL UCB Co.，Ltd.)。
优选用鎓盐作光-酸产生剂，用在这个例子中的鎓盐的例子包括重氮盐、鏻盐、锍盐，它们具有作为相反离子的氟硼酸阴离子、六氟锑酸阴离子、六氟砷酸阴离子、三氟甲烷磺酸盐阴离子、对甲苯磺酸盐阴离子、或对硝基甲苯磺酸阴离子。尤其是，优选的光-酸产生剂包括由下面的通式(4)和(5)代表的鎓盐或三嗪卤化物。就感光性和稳定性而言，这些光-酸产生剂具有有利之处。
Figure C20041001049200111
R9-C2+-R10 mA5-    (5)
其中R6、R7、R8、R9和R10分别代表芳基或具有硫族元素化物原子(chalcogenide atom)和芳基的官能团；C1和C2分别代表芳基和硫族元素化物原子；A4和A5分别代表从包括PF6 -、SbF6 -、BF4 -、AsF6 -、CF3SO3 -、C4F9SO3 -和CH3SO3 -在内的基团中选择的阴离子；m和n分别代表整数。顺便说一句，术语“硫族元素化物原子”意指硫族元素原子和比硫族元素原子更正的其他原子。另外，“硫族元素原子(chalcogen atom)”意指包括硫、硒、碲、钋、和碘在内的原子。
由上述通式(4)和(5)代表的鎓盐的固化反应性很高，并且在常温下极其稳定。因此，在光照射不到的条件下，鎓盐能够抑制记录油墨的固化。
当上述通式(4)和(5)代表的化合物被用作光-酸产生剂时，上述的硫族元素化物原子应优先从硫原子和碘原子中选择，这是为了确保该试剂的热稳定性以及它对水的稳定性。在这个例子中，阴离子物质应优先由非有机酸构成，尤其是由BF6 -构成，这是为了确保合适的酸度和热稳定性。另外，特别优选的是使用具有苯锍骨干的六氟磷酸盐化合物，这是为了提高光-酸产生剂的感光性。
如果需要，光-酸产生剂可能还含有感光染料。这种感光染料的例子包括吖啶化合物、benzofuravins、苝、蒽和激光染料。
当奎宁二叠氮化合物被用作光-酸产生剂时，可以使用它的盐，例如萘醌二叠氮磺酰氯和萘醌二叠氮磺酸盐。
可用作光-酸产生剂的有机卤化物意指能够形成hydroacid卤化物的化合物。这种卤化物的例子例如在第3515552号、第3536489号和第3779778号美国专利以及第2243621号德国专利Laid-Open公开中都有阐述。特别是第3515552号美国专利描述了四溴化碳、四(溴甲基)甲烷、四溴乙烯、1，2，3，4-四溴丁烷、三氯乙氧基乙醇、对碘苯酚、对溴苯酚、对碘联苯、2，6-二溴苯酚、1-溴-2-萘酚、对溴苯胺、六氯对二甲苯、三氯乙酰苯胺、对溴二甲基苯胺、四氯四氢萘、α，α’-二溴二甲苯、α，α，α’，α’-四溴二甲苯、六溴乙烷、1-氯蒽醌、ω，ω，ω-三溴quinalizine、六溴环己烷、9-溴芴、二(五氯)环戊联苯、聚偏二氯乙烯和2，4，6-三氯苯氧乙基乙烯醚。第3779778号美国专利说明了六溴乙烷、α，α，α-三氯乙酰苯、三溴三氯乙烷和卤甲基-S-三嗪。其中，优选卤甲基-S-三嗪，例如2，4-二(三氯甲基)-6-甲基-S-三嗪和2，4，6-三(三氯甲基)-S-三嗪。有机卤化物的更优选的例子包括由乙烯基卤甲基-S-三嗪取代的那些有机卤化物，这公开在第3987037号美国专利中。这种乙烯基卤甲基-S-三嗪化合物是一种光可分解的S-三嗪，它具有至少一个三卤甲基基团和一个通过至少一个烯属的不饱和键与三嗪环共轭的基团。
另外，也可以合适地用具有三嗪环的化合物作光-酸产生剂，该化合物的骨架中引入了乙烯基卤甲基-S-三嗪化合物或三卤甲烷。如果这种三嗪环带有多达四个或更多的共轭双键，那么光-酸产生剂的感光波长就会移动到较长的波长侧。因此，如果用普通的高压汞灯作光源，那么使用这种化合物就是最佳选择。这种化合物的特殊例子包括具有萘取代基的三嗪和缩合的三嗪化合物。
另外，还可以适当地使用具有光解性能的酸性酯作光-酸产生剂。这类酯的特殊例子包括铝-硅烷醇的邻硝基苄酯。
可以适当选取记录油墨中光-酸产生剂的混合比，这取决于光-酸产生剂的酸产生效率，还取决于着色组分的量。例如，当着色组分在记录油墨中的重量浓度约为5％时，以重量比来计，对每100份包括在喷墨记录油墨中的酸-可聚合溶剂，光-酸产生剂的混合比一般可以限定在1-20份的范围内，更优选的是5-14份。以包括在喷墨记录油墨中的固体物质的总重量来计，对每100份固体物质，如果光-酸产生剂的混合比以重量计低于1份，那么喷墨记录油墨的感光性就会降低。另一方面，如果光-酸产生剂的混合比以重量计超过20份，那么粘度随油墨时间的增加而增加就会得到强化，从而会使油墨的涂布性能恶化，并使已经光固化过的油墨薄膜的硬度降低。
至于在这个例子中用作着色组分的颜料，只要其具有颜料所需的光学着色和染色性能，就没有什么特别的限制。在这个例子中所使用的颜料除了着色和染色性能之外还可以有其他性能，例如磁性、荧光性、传导性、介电性能、等等。如果颜料具有这些各种各样的性能，那么就有可能获得具有各种功能的图像。另外，颜料还可以含有这样一种粉末，这种粉末能有效提供具有增加的耐热性能或物理强度的油墨层。
至于用在这一例子中的颜料的实施例，例如，他们包括吸光颜料。这种吸光颜料的特殊例子包括含碳的颜料(例如炭黑、碳精和碳纳米管)、金属氧化物颜料(例如铁黑、钴蓝、氧化锌、氧化钛、氧化铬、和氧化铁)、硫化物颜料(例如硫化锌)、酞菁颜料、由盐(例如金属硫酸盐、金属碳酸盐、金属硅酸盐、和金属磷酸盐)形成的颜料、以及由金属粉末(例如铝粉、青铜粉和锌粉)形成的颜料。
另外，至于颜料的例子，例如，它们包括染料螯合剂(碱性染料螯合剂、酸性染料螯合剂、等等)、硝化颜料、苯胺黑、亚硝基颜料(包括萘酚绿B)、诸如波尔多10B、胭脂红4R和颜料酞红之类的偶氮颜料(包括偶氮色淀、不可溶的偶氮颜料、浓缩的偶氮颜料、螯合的偶氮颜料)、色淀颜料(例如孔雀蓝色淀和玫瑰精色淀)、酞菁颜料(例如酞菁蓝)、多环颜料(例如苝颜料、perinone颜料、蒽醌颜料、喹吖(二)酮颜料、二氧杂环乙烷颜料、硫靛颜料、异吲哚满酮颜料、quinophthalene颜料、等)、threne颜料(例如硫靛红和靛蒽醌)、喹吖啶颜料、以及诸如异吲哚满酮颜料之类的有机颜料。
至于可用于黑色油墨的颜料，其例子包括炭黑，例如Raven 5750、Raven5250、Raven 5000、Raven 3500、Raven 1255和Raven 700(Colombia Co.，Ltd.)；Regal 400R、Regal 330R、Regal 660R、Mogul L、Monarch 700、Monarch 800、Monarch 880、Monarch 900、Monarch 1000、Monarch 1100、Monarch 1300和Monarch 1400(Cabot Co.，Ltd.)；No.2300、No.900、MCF88、No.33、No.40、No.45、No.52、MA7、MA8、MA100和No.2200B(Mitsubishi Chemical Co.，Ltd.)；Color Black FW1、Color Black FW2、Color Black FW2V、Color Black FW18、Color Black FW200、Color Black S150、Color Black S160、Color Black S170、Printex 35、Printex U、Printex V、Printex 140U、Special Black 6、SpecialBlack 5、Special Black 4A、Special Black 4(Dexa有限公司)。
至于可用于黄色油墨的颜料，其例子包括Yellow 128、C.I.颜料黄129、C.I.颜料黄151、C.I.颜料黄154、C.I.颜料黄1、C.I.颜料黄2、C.I.颜料黄3、C.I.颜料黄12、C.I.颜料黄13、C.I.颜料黄14C、C.I.颜料黄16、C.I.颜料黄17、C.I.颜料黄73、C.I.颜料黄74、C.I.颜料黄75、C.I.颜料黄83、C.I.颜料黄93、C.I.颜料黄95、C.I.颜料黄97、C.I.颜料黄98、C.I.颜料黄114和C.I.颜料黄。
至于可用于品红油墨的颜料，其例子包括C.I.颜料红123、C.I.颜料红168、C.I.颜料红184、C.I.颜料红202、C.I.颜料红5、C.I.颜料红7、C.I.颜料红12、C.I.颜料红48(Ca)、C.I.颜料红48(Mn)、C.I.颜料红57(Ca)、C.I.颜料红57:1和C.I.颜料红112。
另外，至于可用于青色油墨的颜料，其例子包括C.I.颜料蓝15:3、C.I.颜料蓝15:34、C.I.颜料蓝16、C.I.颜料蓝22、C.I.颜料蓝60、C.I.颜料蓝1、C.I.颜料蓝2、C.I.颜料蓝3、C.I.瓮蓝4和C.I.瓮蓝60。
另外，也可以使用白色颜料，例如天然瓷土，金属碳酸盐，例如铅白、锌白和碳酸镁；金属氧化物，例如钡和钛。含有白色颜料的记录油墨不仅可以用在白色印刷中，也可以用在通过重写来修正印刷或基础图像上。
至于荧光颜料，既可以使用无机的荧光材料也可以使用有机的荧光材料。至于无机的荧光材料，其特别的例子包括MgWO4、CaWO4、WO4、(Ca，Zn)(PO4)2:Ti+、Ba2P2O7:Ti、BaSi2O5:Pb2+、Sr2P2O7:Sn2+、SrFB2O3:Eu2+、MgAl16O27:Eu2+、以及无机酸盐(例如钨酸盐和硫酸盐)。至于有机的荧光材料，其特别的例子包括吖啶橙、氨基吖啶、奎纳克林、苯氨基萘磺酸酯的衍生物、anthroyl氧硬脂酸、金胺O、金霉素、花青染料(例如部花青和1，1’-二己基-2，2’-氧杂羰花青(oxacarbocyanine))、丹磺酰胺、丹磺酰胆碱、丹磺酰半乳糖苷、丹磺酰联甲苯胺、丹磺酰氯衍生物(例如丹磺酰氯)、联苯六三烯、曙红、ε-腺苷、溴乙非啶、荧光素、foamycine、4-苯甲酰胺-4’-氨基氏-2，2’-磺酸、β-萘基triphosphic酸、oxonol颜料、十八碳四烯酸酸衍生物、苝、N-苯基萘基胺、芘、藏红染料O、荧光胺、荧光素异氰酸酯、7-氯硝基苯基-2-氯杂-1，3-二唑、丹磺酰氮丙啶、5-(碘代乙酰胺乙基)氨基萘-1-磺酸、5-碘代荧光素、N-(1-苯胺基萘4)马来酰亚胺、N-(7-二甲基-4-甲基cumanyl)马来酰亚胺、N-(3-芘)马来酰亚胺、曙红-5-碘代乙酰胺、荧光素乙酸汞、2-[4’-(2”-碘代乙酰胺)]氨基萘-6-磺酸、曙红、玫瑰精衍生物、有机EL染料、有机EL聚合物、有机EL晶体和dendrimer。
至于用于强化油墨层的耐热性和物理强度的粉末，其例子包括铝和硅的氧化物或氮化物、填料和碳化硅。为了提供具有导电性的油墨层，油墨还可以含有导电的碳颜料、碳纤维，或铜、银、锑和其他贵金属的粉末。氧化铁粉末和磁铁粉末是用于提供具有磁性的油墨层。也可以将介电常数高的金属氧化物粉末(例如氧化钽或氧化钛)混到记录油墨中。
也可以将作为颜料辅助成分的染料混入到油墨中。例如，一般使用酸度和碱度低而在环氧树脂中的溶解性极好的染料，例如偶氮染料、硫化(建筑材料)染料、分散染料、荧光增白剂和油溶性染料。其中，优选使用油溶性染料，例如偶氮染料、三芳基甲烷染料、蒽醌染料和吖嗪染料。这些油溶性染料的特殊例子包括C.I.Slovent黄-2、6、14、15、16、19、21、33、56、61和80；diaresin黄-A、F、GRN和GG；C.I.Slovent紫-8、13、14、21和27；C.I.分散紫-1；Sumiplast紫RR；C.I.Slovent蓝-2、11、12、25和35；Diresin蓝-J、A、K和N；东方油蓝-IIN，#603；以及Sumiplast蓝BG。
上述的这些颜料和燃料可以单独使用，也可以两个或多个结合起来使用。为了强化吸光性、饱和度和颜色的视觉效果，这些颜料和染料可以结合起来使用。另外，为了强化颜料的分散性能，可对颜料进行处理以将他们和聚合物粘合剂混合，或将其制成微胶囊。
根据本发明的各实施例，油墨中着色剂组分的含量以重量计优选被限定在1-25％的范围内。如果着色剂组分的含量以重量计低于1％，那么颜色密度就会太低。另一方面，如果着色剂组分的含量以重量计高于25％，那么油墨的排出性能就会恶化。
着色剂组分(例如颜料)和粉末组分的平均粒径应该尽可能地小。一般来说，着色剂组分(例如颜料)和粉末组分的平均粒径可以被限制为不大于喷嘴开口直径的1/3，更优选为不大于约1/10，记录油墨通过喷嘴开口被排出。顺便说一句，喷嘴开口的直径通常不大于10μm，更优选不大于5μm。因此，如果印刷油墨中用到着色剂组分和粉末组分，那么它们的优选粒径应该不大于0.35μm。
为了强化颜料的分散性能等，根据本发明的各实施例，喷墨记录油墨可以含有少量的分散剂，例如非离子型或离子型表面活性剂和抗静电剂。另外，也可以适当地使用性质与上述的表面活性剂相似的聚合物型分散剂，例如丙烯酸和乙烯醇。然而，如果希望使用阳离子分散剂作分散剂，那么建议选择那些酸度低于羧酸的，因为一些阳离子分散剂会促进暗反应以使油墨固化。另外，由于碱性强的分散剂和染料不仅仅可以使油墨的感光性能恶化，而且能促进暗反应以使油墨固化。因此这些分散剂和染料应该从性质上接近中性或非离子型的化合物中选择。
至于有酸存在时可以发生聚合的溶剂，可以使用常温常压条件下粘度小于等于30mPa.s且沸点等于或高于150℃、更优选的是沸点等于或高于180℃的化合物。
根据本发明的各实施例，酸-可聚合溶剂应该含有特殊的脂肪族环氧化合物和氧杂环丁烷化合物。当酸-可聚合溶剂含有特殊的脂肪族环氧化合物时，喷墨记录所用油墨的粘度可以降低，并且油墨的保存期限可以延长。
至于脂肪族环氧化合物，可以使用由下面的化学式(1)代表的新戊基乙二醇二缩水甘油基醚。通过加入新戊基乙二醇二缩水甘油基醚可以大大增加油墨的稳定性和固化性能。根据下面将要讨论的含氧杂环丁烷环的化合物的种类，可以适当确定脂肪族环氧化合物在酸-可聚合溶剂中的含量。
R1-CH2-C(CH3)2-CH2-R1    (1)
(其中R1是缩水甘油醚基)。
另一方面，含氧杂环丁烷环的化合物能够促进和加速油墨的固化，因此可以加速油墨层的固化。因此，在每分钟需要印刷几十米的高速印刷条件下，含氧杂环丁烷环的化合物的作用会变得特别显著。
含氧杂环丁烷环的化合物的特殊例子包括1，4-二[(1-乙基-3-氧杂环丁烷基)甲氧基]苯、1，3-二[(1-乙基-3-氧杂环丁烷基)甲氧基]苯、4，4’-二[(3-乙基-3-氧杂环丁烷基)甲氧基]联苯、苯酚酚醛氧杂环丁烷、氧杂环丁烷基silsesquioxane、Allonoxetane OXT-101和OXT-102(Toa Gosei Co.，Ltd.)、1，4-二[(1-乙基-3-氧杂环丁烷基)甲氧基]环己烷、1，4-二[(3-乙基-3-氧杂环丁烷基)甲氧基]环己烷、1，2-二[(1-乙基-3-氧杂环丁烷基)甲氧基]降冰片烷、具有至少2个氧杂环丁烷基团的脂肪族或脂环族环氧化合物、以及其侧链上具有氧杂环丁烷基团的丙烯酸或甲基丙烯酸化合物。
尤其要说的是，可用下面的化学式(2)代表的二[1-乙基-(3-氧杂环丁烷基)]甲醚(DOX)的固化性能极佳，且粘度低，因此优选使用它。
Figure C20041001049200171
当由上述的通式(1)代表的脂肪族环氧化合物和由上述的化学式(2)代表的含氧杂环丁烷环的化合物结合使用时，以酸-可聚合溶剂的总重量为基础，环氧化合物的含量以重量计应该优选限定在20％-80％的范围内。如果环氧化合物的含量落在这个范围之外，那么所得到的油墨的耐溶剂性、固化性能和储存稳定性就会下降，考虑到油墨的耐溶剂性，以酸-可聚合溶剂的总重量为基础，脂肪族环氧化合物的含量以重量计应该优选限定在25％-75％的范围内。
另外，可以优先使用可用下面的化学式(3)代表的1，4-二{[(3-乙基-3-氧杂环丁烷基)甲氧基]甲基}苯(XDO)，因为这种XDO能够增加硬度和耐溶剂性。
Figure C20041001049200172
(其中n代表从1到3之间的整数)
当由上述的通式(1)代表的脂肪族环氧化合物和由上述的化学式(3)代表的含氧杂环丁烷环的化合物(XDO)结合使用时，以酸-可聚合溶剂的总重量为基础，环氧化合物的含量以重量计应该优选限定在70％-90％的范围内。如果环氧化合物的含量落在这个范围之外，那么所得到的油墨的耐溶剂性和固化性能就会下降，并且油墨会变得太粘而无法从喷墨头轻松排出。
以酸-可聚合溶剂的总重量为基础，脂肪族环氧化合物和含氧杂环丁烷环的化合物的总量以重量计优选不应低于90％。以酸-可聚合溶剂的总重量为基础，如果这些化合物的总量以重量计低于90％，则所得到的油墨的耐溶剂性、粘度和感光性就会恶化。
也可以把这两种含氧杂环丁烷环的化合物(DOX)和(XDO)结合起来使用。在这一例子中，以酸-可聚合溶剂的总重量为基础，由上述的化学式(2)代表的含氧杂环丁烷环的化合物的含量以重量计优选应该被限定20％-80％的范围内；而以酸-可聚合溶剂的总重量为基础，由上述的化学式(3)代表的含氧杂环丁烷环的化合物的含量以重量计优选应该被限定10％-30％的范围内。如果这些环氧化合物的含量落在这些范围之外，那么所得到的油墨的耐溶剂性和固化性能就会下降，并且油墨会变得太粘而无法从喷墨头轻松排出。
以酸-可聚合溶剂的总重量为基础，只要添加量以重量计被限定在10％的范围内，另一种阳离子可聚合化合物可以作为溶剂的一部分被加入到酸-可聚合溶剂中。例如，一种分子量相对较高且在常温下为固态的化合物可以被加入到酸-可聚合溶剂中。除了上述的脂肪族环氧化合物和含氧杂环丁烷环的化合物之外，当这种化合物被额外包括在酸-可聚合溶剂中时，油墨层固化之后的挠性和颜料的分散性可以得到加强。另外，当化合价大且反应性高的化合物被用作这种化合物时，可以得硬度以及耐溶剂性都被加强的固化产品。
这种化合物特别优选的例子包括那些分子量不大于5000且具有环醚基(例如环氧基、氧杂环丁烷基、oxolane基)的化合物，这些环醚基通过长链烷基被连接到这些化合物上；在其侧链上具有上述取代基的丙烯酯或乙烯基化合物；碳酸酯类化合物；低分子量的黑色素化合物；乙烯醚；乙烯咔唑；苯乙烯衍生物；α-甲基苯乙烯衍生物；具有阳离子可聚合乙烯键的单体，例如乙烯醇酯(例如乙烯醇和丙烯酸、甲基丙烯酸之间的酯)；以及由单体等聚合而得到的低聚体。
更特别的是，可以使用下面的化合物。
例如，可以使用脂环族环氧化合物，例如Celloxide 2021、Celloxide 2021A、Celloxide 2021P、Celloxide 2081、Celloxide 2000和Celloxide 3000(DAICELCHEMICAL INDUSTRIES LTD.)；具有环氧基的(甲基)丙烯酸酯化合物，例如Cyclomer A200和Cyclomer M100；具有甲基缩水甘油基基团的甲基丙烯酸酯，例如MGMA；代表低分子量环氧化合物的缩水甘油；β-甲基表氯醇；α-氧化蒎烯；具有12-14个碳原子的α-单环氧化石蜡；具有16-18个碳原子的α-单环氧化石蜡；环氧化的大豆油，例如Dimac S-300K；环氧化的亚麻油，例如DimacL-500；以及多功能的环氧化合物，例如Epolead GT301和Epolead GT401。
也可以使用脂环族环氧化合物(例如Cylacure；Dow Chemical Co.，Ltd.，美国)；低分子量的加氢的脂肪化的苯酚化合物，且其末端的羟基由具有环氧基的基团取代；以及六氢邻苯二甲酸或加氢的芳香族多元羧酸的缩水甘油醚。另外，为了提高印刷图像的化学稳定性，油墨例如可以包括环氧化的聚丁二烯，例如Epolead PB3600和PB3600M(商标，DAICEL CHEMICAL INDUSTRIES LTD.)；或抗风化性能极佳且Tg高的透明的液体环氧树脂，例如EHPE3150和EHPE3150CE(商标，DAICEL CHEMICAL INDUSTRIES LTD.)。除了这些环氧树脂之外，也可以加入内酯改性的脂环族环氧树脂，其例子包括Placcell GL61、GL62、G101、G102、G105、G401、G402、G403X、等等。
除了提高油墨层的固化速率之外，当希望降低油墨的粘度时，优选向油墨中另外加入乙烯醚化合物。也就是说，当乙烯醚化合物加入到油墨中时，油墨的固化速率可以提高，而油墨的挥发性不会过分增加，同时，油墨的粘度可以降低。
至于这种乙烯醚化合物，可以使用具有乙烯基的化合物，乙烯基通过醚键连接到包括苯环、萘环、联苯环在内的(p+1)价的基团上；或者连接到从环烷骨架、降冰片烷骨架、金刚烷骨架、三环癸烷骨架、四环十二烷骨架、萜类化合物骨架、以及胆固醇骨架衍生得到的(p+1)价的基团上。更特别的是，可以使用环己烷、降冰片烷、三环癸烷、金刚烷、苯或萘的聚乙烯醚化的化合物。
为了防止油墨的耐溶剂性和感光性遭到破坏，以酸-可聚合溶剂的总重量为基础，上述添加剂的含量以重量计应优选限制在最多10％。
另外，只要可防止油墨的耐溶剂性、粘度和感光性遭到破坏，下面的化合物都可以添加到油墨中。也就是说，油墨还可以含有乙烯醇的均聚物或共聚物；具有羟基、羧基、乙缩醛基等的酸反应/脱氢浓缩树脂，其分子量等于或小于5000，例如干酪素和纤维素；分子量等于或小于5000的聚碳酸酯树脂；由聚胺酸、聚氨基酸或丙烯酸和其侧链上具有酸可聚合双键的乙烯化合物之间的反应衍生得到的共聚物；由乙烯醇和其侧链上具有酸可聚合双键的乙烯化合物之间的反应衍生得到的共聚物；以及羟甲基三聚氰胺树脂。
当这些化合物被包含在油墨中时，可以为油墨层提供挠性和可分解性，或者可以增强油墨层的固化性能。
根据本发明的各实施例，喷墨记录油墨还可以包含自由基可聚合的化合物。使用自由基可聚合的化合物可有效地使印刷表面的强碱性(如果有)或酸(如果有)对颜料或对印刷表面的影响降至最小。这种自由基可聚合的化合物的例子包括，例如，丙烯酸单体、甲基丙烯酸单体、苯乙烯单体、以及这些单体的具有多个以乙烯为基础的可聚合的基团的化合物。其中，CEL2000(商标，DAICELCHEMICAL INDUSTRIES LTD.)、甲基丙烯酸缩水甘油酯、以及具有自由基可聚合性质和阳离子可聚合性质的化合物(例如从乙烯醇和丙烯酸、甲基丙烯酸、等衍生得到的酯化合物)具有如下优点：这些化合物不仅可以放射聚合而且可以阳离子聚合。在这个例子中，放射聚合的引发剂(例如称为Irgacure(商标)和苯甲酮的Michler’s酮)、或光交联型放射产生剂(例如叠氮化合物)可以和上述的自由基可聚合化合物一起加入到油墨中。这一技术也可以用在这样的例子中：油墨层在固化之后需要有极佳的化学稳定性。
根据本发明的各实施例，在制备喷墨记录油墨时，一般希望所制备的油墨不含有任何挥发性成分，例如水和有机溶剂。然而，制备原材料时所用的有机溶剂(例如甲乙酮、丙二醇基溶剂和乳酸乙酯)会有一定的量不可避免地包含在原材料中。另外，如果喷墨记录装置带有例如排气机构或溶剂回收机构，那么溶液中就会有少量的有机溶剂，以获得所想要的印刷品。在这一例子中，为安全起见，优选用水、醇(例如乙醇、丙醇)或石油组分(例如isoper或萜烯)。
如上所述，如本发明的各实施例所述喷墨记录油墨的成像性能主要取决于化学放大机理。也就是说，光-酸产生剂由于光的照射而生成酸，所生成的酸因加热而扩散，从而使酸充当交联反应或分解反应的催化剂。因此，在该化学放大型记录油墨的例子中，碱离子的存在会成为油墨感光性恶化的原因。因此，不仅是在制备记录油墨的过程中而且在生产每一组分的过程中都应该注意防止记录油墨被大量的碱离子污染。
为了加强油墨粘度的稳定性，如本发明的各实施例所述喷墨记录油墨应该优选含有作为粘度稳定剂的碱性化合物和/或调节碱度的化合物。如果碳黑被用作着色组分，那么这些黏度稳定剂的效果就会被进一步提高。而且，由于碱性化合物能够同时有效地保护记录装置的喷墨头的内部和油墨管道的金属部分不被酸腐蚀，因此在如本发明的各实施例所述各种喷墨记录油墨中优选使用碱性化合物。
至于碱性化合物，可以使用各种无机的碱性材料和有机的碱性材料，这些材料能够溶解在当酸存在时可聚合的溶剂中。然而，考虑到溶解性，更优选使用有机的碱性材料。这些有机碱性材料的例子包括氨化合物、铵化合物、取代的或未取代的烷基胺、取代的或未取代的芳基胺、吡啶、嘧啶、和具有杂环骨架的有机胺(例如咪唑)。这类有机碱性材料的更特殊的例子包括n-己胺、十二烷胺、苯胺、二甲胺、二苯胺、三苯胺、二氮杂双环辛烷(diazabicyclooctane)、二氮杂环十八烷、3-苯基吡啶、4-苯基吡啶、二甲基吡啶、2，6-二-t-丁基吡啶、和磺酰肼(例如4-甲基苯磺酰肼、4，4’-氧双(苯磺酰肼)和1，3-苯磺酰肼)。铵化合物也可以用作碱性化合物。这些碱性化合物可以单独使用，也可以两种或多种结合起来使用。
然而，如果碱性很强的碱性化合物(例如咪唑)被用在这一例子中，那么随时间的进行会发生聚合反应，另外，也可能发生其他的副反应，例如光-酸产生剂的分解反应。另一方面，如果碱性很弱的碱性化合物被用在这一例子中，那么通过添加碱性化合物就很难充分保证稳定油墨粘度的效果。例如，在温度为25℃且碱性化合物在合适的水溶液中时，碱性化合物的碱电离常数pKb优选应大于或等于4。然而，如果某种碱性化合物的pKb大于11，那么这种化合物就无法表现出稳定油墨粘度的效果。能够满足上述条件的碱性化合物的例子为吡啶衍生物、苯胺衍生物、氨基萘衍生物、其他种类的含氮的杂环化合物及其衍生物。
吡啶衍生物的特殊例子包括2-氟吡啶、3-氟吡啶、2-氯吡啶、3-氯吡啶、3-苯吡啶、2-苯吡啶、2-甲酸吡啶、2-(2’-吡啶基)吡啶、3-乙酰吡啶、2-溴吡啶、3-溴吡啶、2-碘吡啶、3-碘吡啶、和2，6-二-叔-丁基吡啶。
苯胺衍生物的特殊例子包括苯胺、4-(对苯甲酰氨)苯胺、4-苄基苯胺、4-氯-N，N-二甲基苯胺、3，5-二溴苯胺、2，4-二氯苯胺、N，N-二甲基苯胺、N，N-二甲基-3-硝基苯胺、N-乙基苯胺、2-氟苯胺、3-氟苯胺、4-氟苯胺、2-碘苯胺、N-甲基苯胺、4-甲基硫代苯胺、2-溴苯胺、3-溴苯胺、4-溴苯胺、4-溴-N，N-二甲基苯胺、2-氯苯胺、3-氯苯胺、4-氯苯胺、3-氯-N，N-二甲基苯胺、3-硝基苯胺、4-硝基苯胺、2-甲氧基苯胺、3-甲氧基苯胺、二苯胺、2-联苯胺、o-甲苯胺、m-甲苯胺、对甲苯胺、3，3’-二氨基二苯基砜、4，4’-二氨基二苯基砜、以及4，4’-双(4-氨苯氧基)二苯基砜。
氨基萘衍生物的特殊例子包括，例如，1-氨-6-羟基萘、1-萘胺、2-萘胺、二乙基氨基萘、以及N-甲基-1-萘胺。
其他种类的含氮的杂环化合物及其衍生物的特殊例子包括，例如，噌啉、3-乙酰哌啶、吡嗪、2-甲基吡嗪、甲基氨吡嗪、哒嗪、2-氨嘧啶、2-氨-4，6-二甲基嘧啶、2-氨-5-硝基嘧定、2，4，6-三氨基-1，3，5-三嗪、吡咯、吡唑、1-甲基吡唑、1，2，4-三唑、吲唑、苯并三唑、喹唑啉、喹啉、3-氨基喹啉、3-溴喹啉、8-羧基喹啉、3-羟基喹啉、6-甲氧基喹啉、5-甲基喹啉、喹喔啉、噻唑、2-氨基噻唑、3，4-二吖吲哚、嘌呤、8-吖嘌呤、中氮茚。
考虑到粘度稳定性、挥发性、碱度和低的副反应，在它们中间，特别优选使用苯胺衍生物作上述的碱性化合物。
然而，由于上述的苯胺衍生物的碱度相对较低，因此它和具有氧杂环丁烷基且本身一般呈碱性的单体结合起来使用不是优先的选择。优先从氧杂环丁烷化合物中选择，氧杂环丁烷化合物是一种高碱度的化合物，25℃时其pKb被限定在3-7的范围内。例如，可以合适地使用具有脂肪骨架的胺或具有脂环骨架的胺之类的碱性化合物。
如本发明的各实施例所述油墨继曝光之后被加热，碱性化合物的挥发度优选应该尽可能地低。更特别的是，碱性化合物在常压下的沸点优选应该等于或大于150℃，更优选的是等于或大于180℃。
在不牺牲油墨的感光性的情况下，为了确保油墨的粘度稳定效果，以记录油墨中光-酸产生剂的总摩尔量为基础，碱性化合物或碱度调节化合物的含量以摩尔比计优选应该被限定在1-30％的范围内。更优选的是，以光-酸产生剂为基础，碱性化合物或碱度调节化合物的含量以摩尔比计应该被限定在2-15％的范围内。
优选使用光照或辐射可使之分解的感光的碱性化合物，由于感光的碱性化合物能够使感光性的退化降至最小，这一点会伴随碱性化合物的添加而发生。这类感光的碱性化合物的优选实施例包括锍化合物、碘鎓化合物。
这类锍化合物的特别优选的实施例包括醋酸三苯基锍、氢氧化三苯基锍、苯酚三苯基锍、氢氧化三-(4-甲苯基)锍、醋酸三-(4-甲苯基)锍、苯酚三-(4-甲苯基)锍、氢氧化二苯基碘鎓、醋酸二苯基碘鎓、苯酚二苯基碘鎓、氢氧化二-(4-t-丁苯基)碘鎓、醋酸二-(4-t-丁苯基)碘鎓、苯酚二-(4-t-丁苯基)碘鎓、苯硫基取代的醋酸三苯基锍、以及苯硫基取代的氢氧化三苯基锍。
除了上述的碱性化合物之外，也可以将其他种类的碱性化合物添加到油墨中。另外，如果鎓盐被用作光-酸产生剂，那么光-酸产生剂优选应该从种类与碱性化合物类似的那些化合物中选择。例如，如果光-酸产生剂和碱性化合物都有锍化合物或碘鎓化合物构成，那么在感光性和保存稳定性方面就会取得极佳的效果。
接下来，还将参照特别实施例进一步解释本发明。顺便要说的是，下面的例子不是为了将本发明的范围限定在本发明的技术思想内。
(油墨的制备)
在制备黑颜色的组分时，起初炭黑和丙烯酸树脂(分散剂)放在一起捏制以制备成混合物，然后向该混合物中加入200ppm的非离子表面活性剂(Sumitomo3M Co.，Ltd.)，从而得到黑着色组分。
光-酸产生剂用的是以重量计含有50％锍盐(ESACURE 1064，Lamberty Co.，Ltd.)的碳酸异丙烯酯的溶液。
制备油墨时所用的特殊化合物(像脂肪族环氧化合物、含氧杂环丁烷环的化合物和脂环族环氧化合物)如下：
脂肪族环氧化合物：
SR-NPG(Sakamoto Yakuhin Co.，Ltd.)：新戊二醇二缩水甘油醚；
SR-16H(Sakamoto Yakuhin Co.，Ltd.)：1，6-己二醇二缩水甘油醚；
SR-2EG(Sakamoto Yakuhin Co.，Ltd.)：二甘醇二缩水甘油醚；
含氧杂环丁烷环的化合物：
OXT-221(Toa Gosei Co.，Ltd.)：二[1-乙基-3-(氧杂环丁烷基)]甲醚(DOX)；
OXT-121(Toa Gosei Co.，Ltd.)：1，4-二{[(3-乙基-3-氧杂环丁烷基)甲氧基]甲基}苯(XDO)；
脂环族环氧化合物：
Celloxide 3000 (DAICEL CHEMICAL INDUSTRIES LTD.)；
Celloxide 2021 (DAICEL CHEMICAL INDUSTRIES LTD.)。
这些组分根据下面的表1-3所示的配方混合在一起而得到油墨样品。特别要说的是，在制备这些油墨样品时，着色组分、含氧杂环丁烷环的化合物、脂肪族环氧化合物和脂环族环氧化合物根据每一个配方混合在一起，然后用颜料混合器进行4个小时的分散处理。之后，将光-酸产生剂添加到该分散系中并轻轻搅拌，直到光-酸产生剂完全溶解。然后用孔径为1微米的薄膜过滤器压滤所得到的混合物，从而得到喷墨记录所用的油墨样品。
在下面的表1-3中所示的数字代表混合量(重量配比)。至于光-酸产生剂，其含量由碳酸异丙烯酯溶液的质量表示。因此，光-酸产生剂(锍盐)的实际含量与这些表中所示数字的1/2相对应。
表1
Figure C20041001049200241
在上表1所示的样品(I-1)到(I-17)中，着色组分的含量以重量计总共被定为5份，而光-酸产生剂的含量以重量计总共被定为8份。SR-NPG、SR-16H和SR-2EG(每个代表一种脂肪族环氧化合物)、DOX和XDO(每个代表一种含氧杂环丁烷环的化合物)以及C3000和C2021(每个代表一种脂环族环氧化合物)的混合比各不相同，以获得喷墨记录所用的各种油墨。
表2
Figure C20041001049200251
通过改变SR-NPG(代表一种脂肪族环氧化合物)和DOX(代表一种含氧杂环丁烷环的化合物)的混合比、并通过改变光-酸产生剂(ESACURE)的含量即可制得上表2所示的样品(II-1)到(II-12)。
表3
Figure C20041001049200261
通过改变SR-NPG(代表一种脂肪族环氧化合物)和XDO(代表一种含氧杂环丁烷环的化合物)的混合比、并通过改变光-酸产生剂(ESACURE)的含量即可制得上表3所示的样品(III-1)到(III-12)。
(油墨性能的评价)
用下面的方法测定这些油墨中每一种的粘度、保存期限、固化性能和耐溶剂性，结果总结在下表4-6中。
粘度：
使用E型粘度计(Toki Sangyo Co.，Ltd.)，可测得这些油墨在25℃时的粘度。在喷墨记录油墨从喷墨头排出的例子中，如果油墨的粘度太高，就需要为喷墨头提供一个排出机构。结果会使得喷墨头的尺寸或能耗增加。不难相像，加热喷墨头可以降低从喷墨头中排出的油墨的粘度。然而在这种情况下，需要为喷墨头提供加热装置。考虑到这些问题，希望喷墨记录油墨的粘度在25℃时不高于50mPa.s。
保存期限：
各油墨样品在高温储存条件(储存温度60℃，储存时间72小时)下受到加速试验，从而测定出储存前后油墨的粘度。油墨的粘度用E型粘度计(Toki SangyoCo.，Ltd.)在25℃时测定。根据储存前后油墨粘度的测定结果，根据下面的公式测得储存之后油墨粘度的增加比(％)。
(储存后油墨的粘度-储存前油墨的粘度)/储存前油墨的粘度×100
根据上述的加速试验测得的油墨粘度的增加比需要被限定不超过20％。在阳离子固化型UV油墨的例子中，即使在油墨储存期间，由光-酸产生剂分解而产生的酸也可以引发油墨的聚合反应，从而使油墨的粘度随时间而增加。由于油墨粘度的变化速率与已经排出的油墨滴的体积的变化速率大体上成正比，因此油墨粘度的任何增加都会导致油墨滴体积的增加。因此，与用粘度还未增加的油墨形成的图像相比，如果使用由于储存而导致粘度已经增加的油墨来形成图像，那么图像的亮度就会下降。然而，如果根据加速试验测得的油墨粘度的增加比被限定在不超过20％，那么就可以假定在25℃的温度下已经储存三个月的油墨的粘度的增加比在+20％之内，因此可以假定这样的油墨具有足够的储存稳定性。
固化性能：
使用喷墨头在25m/min的印刷速度下在用作记录介质的PET薄膜(厚度为100微米)上形成实地图像(图像的亮度：1.2-1.8)。随后使用紫外灯(Fusion Co.，Ltd.，D灯泡，照明度：约2500mW/cm2)用紫外光照射实地图像。随后再在100℃的温度下加热实地图像1小时，从而得到固化的油墨薄膜。用划痕实验(铅笔试验)(JIS K 5600-5-4)来评价所得到的固化的油墨薄膜的铅笔硬度。在这个例子中，油墨薄膜的铅笔硬度优选应该等于或大于F。
耐溶剂性：
根据上述的相同的方法，形成固化的油墨薄膜，并用浸有乙醇的药棉摩擦薄膜表面10次，以测定固化的油墨薄膜的耐溶剂性。对试验后的图像的残余比进行视觉评价，并根据下面的标准进行判断。顺便要说的是，以图像的原始面积为基础，图像的残余面积优选应该等于或大于70％。
小于原始图像的70％：          0分
不小于原始图像的70％：        1分
原始图像被基本保留：          2分
表4
No.   粘度(mPa.s)   保存期限加速试验   固化性能铅笔硬度   耐溶剂性耐乙醇性
  I-1   23.1   0.0   F   1
  I-2   22.6   0.0   F   2
  I-3   21.3   0.5   F   2
  I-4   20.3   6.7   F   2
  I-5   18.7   7.9   H   2
  I-6   17.5   21.2   H   2
  I-7   17.2   10.7   F   1
  I-8   28.3   10.9   F   1
  I-9   33.7   14.2   F   1
  I-10   49.0   18.0   F   1
  I-11   55.0   22.0   H   2
  I-12   14.3   5.1   B   1
  I-13   18.3   10.2   HB   1
  I-14   18.1   15.1   H   1
  I-15   22.9   16.1   H   2
  I-16   42.3   8.7   H   2
  I-17   13.2   51.4   H   0
表5
No.   粘度(mPa.s)   保存期限加速试验   固化性能铅笔硬度   耐溶剂性耐乙醇性
  II-1   21.0   0.0   F   2
  II-2   22.6   0.0   F   2
  II-3   23.5   2.1   F   2
  II-4   24.7   6.3   H   2
  II-5   19.7   0.0   H   2
  II-6   20.4   6.7   H   2
  II-7   21.3   11.2   H   2
  II-8   22.4   10.4   H   2
  II-9   17.4   7.8   H   2
  II-10   18.7   7.9   H   2
  II-11   19.8   10.1   H   2
  II-12   18.8   17.9   H   2
表6
No.   粘度(mPa.s)   保存期限加速试验   固化性能铅笔硬度   耐溶剂性耐乙醇性
  III-1   7.0   8.1   F   1
  III-2   17.2   10.7   F   1
  III-3   17.7   15.9   F   1
  III-4   18.0   17.0   F   1
  III-5   27.9   8.9   F   1
  III-6   28.3   10.9   F   1
  III-7   29.0   15.0   F   1
  III-8   28.9   12.8   H   2
  III-9   31.7   11.6   F   1
  III-10   33.7   14.2   F   1
  III-11   33.4   16.4   H   2
  III-12   35.1   18.5   H   2
如表4所示，发现油墨中同时添加有脂肪族环氧化合物(SR-NPG)和含氧杂环丁烷环的化合物(DOX)的所有样品(即(I-1)到(I-6)号样品)包括粘度、保存期限、固化性能和耐溶剂性在内的所有性能都令人满意。除了脂肪族环氧化合物和含氧杂环丁烷环的化合物之外，(I-14)号样品还含有以重量计不大于10份的脂环族环氧化合物，该样品也表现出与(I-1)到(I-6)号样品几乎相同的效果。
如果脂肪族环氧化合物(SR-NPG)和含氧杂环丁烷环的化合物(DOX)都添加到油墨中，只要脂肪族环氧化合物(SR-NPG)的含量以重量计被限定在70-90％的范围内((I-7，I-8和I-9)号样品)，那么就有可能提供一种包括粘度、保存期限、固化性能和耐溶剂性在内的所有性能都令人满意的油墨。根据(I-10)和(I-11)号样品的结果认为，如果脂肪族环氧化合物(SR-NPG)的含量以重量计小于70％，那么油墨的粘度就会过高，以致油墨难于从喷墨头中排出。
正如从样品(I-15)的结果所看到的那样，即使两种含氧杂环丁烷环的化合物(DOX)和(XDO)结合使用，所得到的效果也完全相同。
然而，即使用(DOX)作含氧杂环丁烷环的化合物，如果用SR-16H或SR-2EG作脂肪族环氧化合物，那么所得到的固化的油墨薄膜的铅笔硬度就会偏低，并且其固化性能也不足(I-12，I-13)。
另外，如果油墨的配方中只加入含氧杂环丁烷环的化合物和脂环族环氧化合物，而不加入脂肪族环氧化合物，那么就有可能得到包括粘度、保存期限、固化性能和耐溶剂性在内的所有性能都令人满意的油墨。更特别的是，当用C2021作脂环族环氧化合物时，油墨的粘度会变得过高，以至于油墨无法从喷墨头中排出(I-16)。另外，当用C3000作脂环族环氧化合物时，油墨粘度的增加比就会变得极高，从而补偿了油墨保存期限的不足(I-17)。
从表5和表6的结果可以清楚地看出，只要光-酸产生剂(ESACURE)的含量以重量计被限定在5-14％的范围内，那么无论往油墨中加入哪种含氧杂环丁烷环的化合物，都有可能得到包括粘度、保存期限、固化性能和耐溶剂性在内的所有性能都令人满意的油墨。
根据本发明的一个实施例，可以提供一种喷墨记录油墨，其粘度低，并且储存稳定性以及书画性能极佳，同时能够形成耐溶剂性极佳的图像。
本领域熟练技术人员不难发现其他的优点和改进。因此，本发明的更宽的方面未限定的特别详细，也未限定为这里所示和所述有代表性的实施例。因此，只要不背离由所附的权利要求书及其等价物所限定的一般的发明概念的思想或范围，就可以对本发明作出各种改进。

Claims (20)

1.一种喷墨记录油墨，包括：
光-酸产生剂，当受到光的照射时，它能产生酸；
着色剂；以及
酸-可聚合溶剂，在酸存在下，它可以聚合；
其特征在于相对于每100份重量的所述酸-可聚合溶剂，所述光-酸产生剂的含量以重量计不小于2.5份；而且所述酸-可聚合溶剂包括由下面的通式(1)代表的脂肪族环氧化合物和含氧杂环丁烷环的化合物：
R1-CH2-C(CH3)2-CH2-R1            (1)
其中R1是缩水甘油醚基。
2.如权利要求1所述的油墨，其特征在于所述光-酸产生剂包括由下面的通式(4)和(5)代表的鎓盐或三嗪卤化物：
R9-C2+-R10 mA5-                (5)
其中R6、R7、R8、R9和R10分别代表芳基或具有硫族元素原子和芳基的官能团；C1和C2分别代表芳基和硫族元素原子；A4和A5分别代表从包括PF6 -、SbF6 -、BF4 -、AsF6 -、CF3SO3 -、C4F9SO3 -和CH3SO3 -在内的基团中选择的阴离子；m和n分别代表整数。
3.如权利要求1所述的油墨，其特征在于相时于每100份重量的酸-可聚合溶剂，所述光-酸产生剂的混合比以重量计被限定在不大于20份。
4.如权利要求1所述的油墨，其特征在于所述着色剂组分在油墨中的含量以重量计被限定在1-25％的范围内。
5.如权利要求1所述的油墨，其特征在于所述含氧杂环丁烷环的化合物是由下面的化学式(2)代表的化合物：
6.如权利要求5所述的油墨，其特征在于所述光-酸产生剂是鎓盐，所述着色剂组分是颜料，由通式(1)代表的脂肪族环氧化合物在所述酸-可聚合溶剂中的含量以重量计被限定在25％-75％的范围内，而由通式(2)代表的含氧杂环丁烷环的化合物在所述酸-可聚合溶剂中的含量以重量计被限定在25％-75％的范围内。
7.如权利要求1所述的油墨，其特征在于所述酸-可聚合溶剂包括由所述通式(1)代表的重量含量为70％-90％的脂肪族环氧化合物和由下面的通式(3)代表的重量含量为10％-30％的含氧杂环丁烷环的化合物：
Figure C2004100104920003C2
8.如权利要求7所述的油墨，其特征在于所述光-酸产生剂是鎓盐，而所述着色剂组分是颜料。
9.如权利要求1所述的油墨，其特征在于所述含氧杂环丁烷环的化合物包括由所述化学式(2)代表的化合物和由所述化学式(3)代表的化合物。
10.如权利要求9所述油墨，其特征在于以所述酸-可聚合溶剂的总重量为基础，由所述化学式(2)代表的所述含氧杂环丁烷环的化合物的含量以重量计被限定在20％-80％的范围内，而以所述酸-可聚合溶剂的总重量为基础，由所述化学式(3)代表的所述含氧杂环丁烷环的化合物的含量以重量计被限定在10％-30％的范围内。
11.一种喷墨记录油墨，包括：
光-酸产生剂，当受到光的照射时，它能产生酸；
着色剂；以及
酸-可聚合溶剂，在酸存在下，它可以聚合；
其特征在于相对于每100份重量的所述酸-可聚合溶剂，所述光-酸产生剂的含量以重量计不小于2.5份；而且所述酸-可聚合溶剂包括由下面的通式(1)代表的脂肪族环氧化合物和由下面的化学式(2)代表的含氧杂环丁烷环的化合物：
R1-CH2-C(CH3)2-CH2-R1            (1)
其中R1是缩水甘油醚基，
Figure C2004100104920004C1
12.如权利要求11所述的油墨，其特征在于所述光-酸产生剂是鎓盐，所述着色剂组分是颜料，由通式(1)代表的脂肪族环氧化合物在所述酸-可聚合溶剂中的含量以重量计被限定在25％-75％的范围内，而由通式(2)代表的含氧杂环丁烷环的化合物在所述酸-可聚合溶剂中的含量以重量计被限定在25％-75％的范围内。
13.如权利要求11所述的油墨，其特征在于所述光-酸产生剂包括由下面的通式(4)和(5)代表的鎓盐或三嗪卤化物：
Figure C2004100104920004C2
R9-C2+-R10  mA5-            (5)
其中R6、R7、R8、R9和R10分别代表芳基或具有硫族元素原子和芳基的官能团；C1和C2分别代表芳基和硫族元素原子；A4和A5分别代表从包括PF6 -、SbF6 -、BF4 -、AsF6 -、CF3SO3 -、C4F9SO3 -和CH3SO3 -内的基团中选择的阴离子；m和n分别代表整数。
14.如权利要求11所述的油墨，其特征在于相对于每100份重量的酸-可聚合溶剂，所述光-酸产生剂的混合比以重量计被限定在不大于20份。
15.如权利要求11所述的油墨，其特征在于所述着色剂组分在油墨中的含量以重量计被限定在1-25％的范围内。
16.一种喷墨记录油墨，包括：
光-酸产生剂，当受到光的照射时，它能产生酸；
着色剂；以及
酸-可聚合溶剂，在酸存在下，它可以聚合；
其特征在于相对于每100份重量的所述酸-可聚合溶剂，所述光-酸产生剂的含量以重量计不小于2.5份；而且所述酸-可聚合溶剂包括由下面的通式(1)代表的重量含量为70％-90％的脂肪族环氧化合物和由下面的化学式(3)代表的重量含量为10％-30％的含氧杂环丁烷环的化合物：
R1-CH2-C(CH3)2-CH2-R1            (1)
其中R1是缩水甘油醚基，
Figure C2004100104920005C1
17.如权利要求16所述的油墨，其特征在于所述光-酸产生剂是鎓盐，而所述着色剂组分是颜料。
18.如权利要求16所述的油墨，其特征在于所述光-酸产生剂包括由下面的通式(4)和(5)代表的鎓盐或三嗪卤化物：
Figure C2004100104920006C1
R9-C2+-R10  mA5-            (5)
其中R6、R7、R8、R9和R10分别代表芳基或具有硫族元素原子和芳基的官能团；C1和C2分别代表芳基和硫族元素原子；A4和A5分别代表从包括PF6 -、SbF6 -、BF4 -、AsF6 -、CF3SO3 -、C4F9SO3 -和CH3SO3 -在内的基团中选择的阴离子；m和n分别代表整数。
19.如权利要求16所述的油墨，其特征在于相对于每100份重量的酸-可聚合溶剂，所述光-酸产生剂的混合比以重量计被限定在不大于20份。
20.如权利要求16所述的油墨，其特征在于所述着色剂组分在油墨中的含量以重量计被限定在1-25％的范围内。
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