CN101165107B - 具有偶氮类着色剂的油墨组合物以及使用该油墨组合物的油墨装置 - Google Patents
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Abstract
本发明披露一种包含偶氮类着色剂的油墨组合物以及使用该油墨组合物的油墨装置。更具体的是，一种油墨组合物，该油墨组合物采用锂盐和发色团含羟基萘的衍生物作为着色剂，并包含2-乙基-2-(羟基甲基)丙烷-1，3-二醇和乙炔乙二醇类化合物，以及使用该油墨组合物的油墨装置。
Description
技术领域
本发明的总构思涉及一种包含偶氮类着色剂(azo-based colorant)的油墨组合物，以及使用该油墨组合物的油墨装置；更具体地，涉及一种油墨组合物，该组合物采用锂盐和发色团含羟基萘的衍生物作为着色剂，并包含2-乙基-2-(羟基甲基)丙烷-1，3-二醇(etriol)及乙炔乙二醇类化合物(acetyleneglycol-based compound)，以提高溶解度和热稳定性，以及使用该油墨组合物的油墨装置(ink set)。
背景技术
通常，喷墨打印机用的颜料型油墨在长期存储过程中需具有稳定的性能，喷墨打印机油墨中的染料需具有足够高的溶解度，以避免阻塞喷嘴入口，并且印刷出的图像需具有高的光学密度。此外，在长期存储过程中，油墨不应因为分解和结垢(kogation)堵塞喷嘴。
近来，热敏头型喷墨打印机和压电头型喷墨打印机已得到广泛应用，因此喷墨打印机的油墨需具备适于这两种类型喷墨打印机的性能。
包含锂盐和发色团含羟基萘的衍生物的着色剂已广泛应用于喷墨油墨、印刷油墨、颜料、织物印花、造纸、化妆品制造、陶瓷工业等。
包含阴离子染料和锂盐的着色剂已被公开。例如，根据美国专利6,395,885，当一起使用阴离子染料和锂盐时，可改善溶解度和耐光性。
然而，得到改善的溶解度仍不足以防止在点阵头型打印机中阻塞喷嘴，以及防止在加热器表面上着色剂发生反应并出现结垢。
发明内容
本发明的总构思提供了一种喷墨打印机的油墨组合物，该油墨组合物在印刷的图像中具有得到改善的均匀性，并通过改善溶解度和热稳定性而具有长期可靠性，其中可避免在加热器表面上油墨发生反应并出现结垢。
本发明的总构思还提供了一种使用该油墨组合物的油墨装置。
将在随后的说明书中对本发明总构思的其它方面和优点部分地进行阐述，并且本发明的其它方面和优点将部分地从说明书中显而易见或通过实施本发明的总构思得以认识。
本发明总发明构思的前述和/或其他方面以及效用可通过提供一种油墨组合物得以实现，该油墨组合物包括式1所示的偶氮类着色剂、2-乙基-2-(羟基甲基)丙烷-1，3-二醇、乙炔乙二醇类化合物以及溶剂。
式1：
其中R1、R2、R3、R4和R5可各自独立地为以下基团之一：氢原子、卤原子、硝基、羟基、氨基、氰基、取代的或未取代的C1-C20烷基、取代或未取代的C2-C20链烯基、取代或未取代的C1-C20烷氧基、取代或未取代的C2-C20烷氧羰基、取代或未取代的C2-C20烷氧羰基氨基、氨基甲酰基、氨磺酰基、磺酸酯基(sulfonate group)、羧基、取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C1-C20杂烷基(heteroalkyl)、取代或未取代的C3-C20杂芳基、取代或未取代的C2-C20烷基羰基、取代或未取代的C7-C30芳基羰基以及取代或未取代的C4-C30杂芳基羰基，其中所述氢原子中的至少一个为水溶性的，且X1和X2各自独立地为H或Li。
本发明的总构思的前述和/或其他方面及效用也可通过提供一种多色油墨装置(multicolor ink set)得以实现，该多色油墨装置包括至少两种油墨组合物，其中所述油墨组合物中的至少一种包含式9所示的偶氮类着色剂、2-乙基-2-(羟基甲基)丙烷-1，3-二醇、乙炔乙二醇类化合物以及溶剂，
式9：
其中R1、R2、R3、R4和R5可各自独立地选自氢原子、卤原子、硝基、羟基、氨基、氰基、取代或未取代的C1-C20烷基、取代或未取代的C2-C20链烯基、取代或未取代的C1-C20烷氧基、取代或未取代的C2-C20烷氧羰基、取代或未取代的C2-C20烷氧羰基氨基、氨基甲酰基、氨磺酰基、磺酸酯基、羧基、取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C1-C20杂烷基、取代或未取代的C3-C20杂芳基、取代或未取代的C2-C20烷基羰基、取代或未取代的C7-C30芳基羰基以及取代或未取代的C4-C30杂芳基羰基，所述氢原子中的至少一个为水溶性的，且X1和X2各自独立地为H和Li之一。
本发明的总构思的前述和/或其他方面及效用还可通过提供喷墨记录设备的墨盒(ink cartridge)得以实现，所述墨盒包含多色油墨装置，其中所述多色喷墨装置包括至少两种油墨组合物，并且至少一种油墨组合物含有式10所示的偶氮类着色剂、2-乙基-2-(羟基甲基)丙烷-1，3-二醇、乙炔乙二醇类化合物以及溶剂，
式10：
其中R1、R2、R3、R4和R5可各自独立地选自氢原子、卤原子、硝基、羟基、氨基、氰基、取代或未取代的C1-C20烷基、取代或未取代的C2-C20链烯基、取代或未取代的C1-C20烷氧基、取代或未取代的C2-C20烷氧羰基、取代或未取代的C2-C20烷氧羰基氨基、氨基甲酰基、氨磺酰基、磺酸酯基、羧基、取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C1-C20杂烷基、取代或未取代的C3-C20杂芳基、取代或未取代的C2-C20烷基羰基、取代或未取代的C7-C30芳基羰基、以及取代或未取代的C4-C30杂芳基羰基，所述氢原子中的至少一个为水溶性的，且X1和X2各自独立地为H和Li之一。
本发明的总构思的前述和/或其他方面及效用还可通过提供包含墨盒的喷墨记录设备得以实现，此墨盒包含多色油墨装置，所述多色油墨装置含有至少两种油墨组合物，其中所述至少两种油墨组合物中的至少一种包含式11所示的偶氮类着色剂、2-乙基-2-(羟基甲基)丙烷-1，3-二醇、乙炔乙二醇类化合物、以及溶剂，
式11：
其中R1、R2、R3、R4和R5可各自独立地选自氢原子、卤原于、硝基、羟基、氨基、氰基、取代或未取代的C1-C20烷基、取代或未取代的C2-C20链烯基、取代或未取代的C1-C20烷氧基、取代或未取代的C2-C20烷氧羰基、取代或未取代的C2-C20烷氧羰基氨基、氨基甲酰基、氨磺酰基、磺酸酯基、羧基、取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C1-C20杂烷基、取代或未取代的C3-C20杂芳基、取代或未取代的C2-C20烷基羰基、取代或未取代的C7-C30芳基羰基以及取代或未取代的C4-C30杂芳基羰基，所述氢原子中的至少一个为水溶性的，且X1和X2各自独立地为H和Li之一。
本发明的总构思的前述和/或其他方面及效用也可通过提供一种油墨组合物得以实现，该油墨组合物包含偶氮类着色剂、2-乙基-2-(羟基甲基)丙烷-1，3-二醇、乙炔乙二醇类化合物以及溶剂。
本发明的总构思的前述和/或其他方面及效用也可通过提供一种成像装置得以实现，该装置包括墨盒，此墨盒包含至少一种油墨组合物，该油墨组合物含有偶氮类着色剂、2-乙基-2-(羟基甲基)丙烷-1，3-二醇、乙炔乙二醇类化合物以及溶剂。
附图说明
结合附图，通过对随后实施方案的描述，本发明的总构思的这些和/或其他方面以及优点将变得更显而易见并更易于理解，其中：
图1为喷墨记录设备的透视图，该装置包括墨盒，该墨盒含有本发明的总构思的实施方案的油墨组合物，以及
图2为墨盒的截面图，该墨盒含有本发明的总构思的实施方案的油墨组合物。
具体实施方式
现将详细参考本发明的总构思的实施方案，附图中所示的实施例，其中，类似的附图标记始终指的是类似的元素。以下对实施方案进行描述，以通过参考附图对本发明总构思进行解释。
根据本发明的总构思的实施方案，油墨组合物可包含如以下式1所示的偶氮类着色剂、2-乙基-2-(羟基甲基)丙烷-1，3-二醇、乙炔乙二醇类化合物以及溶剂。
式1：
此处，R1、R2、R3、R4和R5可各自独立地为以下基团之一：氢原子、卤原子、硝基、羟基、氨基、氰基、取代或未取代的C1-C20烷基、取代或未取代的C2-C20链烯基、取代或未取代的C1-C20烷氧基、取代或未取代的C2-C20烷氧羰基、取代或未取代的C2-C20烷氧羰基氨基、氨基甲酰基、氨磺酰基、磺酸酯基、羧基、取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C1-C20杂烷基、取代或未取代的C3-C20杂芳基、取代或未取代的C2-C20烷基羰基、取代或未取代的C7-C30芳基羰基以及取代或未取代的C4-C30杂芳基羰基，其中，所述氢原子中的至少一个为水溶性的，且X1和X2各自独立地为H和Li之一。
根据本发明的总构思的式1所示的偶氮类着色剂可与2-乙基-2-(羟基甲基)丙烷-1，3-二醇及乙炔乙二醇类化合物一起使用，以获得适于喷墨的性能，例如，粘度和表面张力。2-乙基-2-(羟基甲基)丙烷-1，3-二醇和乙炔乙二醇类化合物具有庞大分子结构(voluminous molecular structure)，因而可防止形成在喷嘴中可能产生问题的气泡。此外，由于这两种化合物具有大量羟基，式1所示偶氮类着色剂的溶解度能够得以改善，并且由于所述结合的化合物的庞大分子结构，所以热稳定性能够得以改善。
根据本发明总构思的上述实施方案，由于油墨组合物具有改善的溶解度和热稳定性，所以可改善印刷图像的均匀性，可保持油墨的长期可靠性，并且可避免油墨在加热器表面上发生反应和结垢的出现，因而在长期使用过程中，可稳定地喷出墨滴。
根据本发明总发明构思的另一实施方案的油墨组合物可包含如式1所示的偶氮类着色剂、2-乙基-2-(羟基甲基)丙烷-1，3-二醇、乙炔乙二醇类化合物以及溶剂，其中式1所示的偶氮类着色剂大部分为水溶性阴离子染料。水溶性阴离子染料可分为水溶性阴离子直接染料、水溶性阴离子活性染料以及水溶性阴离子酸性染料。更具体地，水溶性阴离子染料可在发色团中包含单偶氮基团、重氮基团(diazo group)或叠氮基团(triazo group)。在式1所示化合物中被取代的水溶性基团可为羧基或磺基(sulfo group)，以及所述水溶性基团可为锂盐。
式1所示偶氮类着色剂的量基于油墨组合物总量可为约1-20重量％，以及约1-10重量％。当偶氮类着色剂的量小于1重量％时，着色性能可能不好。另一方面，当偶氮类着色剂的量大于20重量％时，油墨组合物的制造成本可能会增加。
偶氮类着色剂可为如式2至7之一所示的化合物。
式2：
式3：
式4：
式5：
式6：
式7：
此处，R6、R7、R8和R9各自可独立地为以下基团之一：羟基、卤原子和取代或未取代的C1-C10杂烷基磺酸盐，以及l、m、n和o可各自独立地为0-3的整数。
特别是，当R6、R7、R8和R9为卤原子或-SO2CH2CH2OSO3Na时，含R6、R7、R8及R9的化合物具有反应性。
2-乙基-2-(羟基甲基)丙烷-1，3-二醇的量基于油墨组合物总量可为约0.1-10重量％，乙炔乙二醇类化合物的量基于油墨组合物总量可为约0.001-10重量％。当2-乙基-2-(羟基甲基)丙烷-1，3-二醇和乙炔乙二醇类化合物的量不在上述范围内时，可能无法获得足以喷射油墨组合物的粘度和表面张力，且油墨组合物的溶解度和热稳定性可能不足。
乙炔乙二醇类化合物可为以下式8所示的化合物，但本发明的总构思并不局限于此，并且乙炔乙二醇类化合物也可由其他化学式表示。
式8：
其中，n和l之和可为0-100的整数。
溶剂可为水基溶剂(water-base solvent)，且所述水基溶剂可为水或可进一步包含至少一种有机溶剂。溶剂的量基于100重量份的油墨组合物总量可为70-90重量份。当溶剂的量小于70重量份时，油墨组合物的粘度可增加过高且喷射效率可能下降。另一方面，当溶剂的量大于90重量份时，油墨组合物的粘度可能过低。
溶剂中可含有的有机溶剂可包含选自以下溶剂中的至少一种溶剂，一元醇、酮、酯、多元醇、多元醇衍生物、含氮的化合物以及含硫的化合物，例如二甲基亚砜、四亚甲基砜或2-巯基乙醇。一元醇控制油墨的表面张力，因而可改善记录介质(例如专业或非专业用纸)中的渗透和成点性能(doformation properties)，以及印刷图像的干燥性能。多元醇或其衍生物不易蒸发，并降低了油墨的凝固点，因而可改善油墨的存储稳定性，以避免喷嘴阻塞。
可用作有机溶剂的一元醇可为低级醇，例如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、仲丁醇和叔丁醇，并且也可以为乙醇、异丙醇和正丁醇。多元醇的实例可包括烷撑二醇(alkylene glycol)，例如乙二醇、二甘醇、三甘醇、丙二醇、丁二醇和甘油，诸如聚乙二醇和聚丙二醇的聚烷撑二醇，以及硫二甘醇。多元醇衍生物的实例可包括诸如乙二醇二甲醚的多元醇低级烷基醚，以及诸如乙二醇二乙酸酯的低级羧酸酯。酮的实例可包括丙酮、甲基乙基酮、二乙基酮、双丙酮醇，酯的实例可包括乙酸甲酯、乙酸乙酯和乳酸乙酯。
有机溶剂中可含有的含氮的化合物的实例可包括2-吡咯烷酮和N-甲基-2-吡咯烷酮，含硫的化合物的实例可包括二甲基亚砜、四亚甲基砜(tetramethylene sulfone)和2-巯基乙醇。
当有机溶剂和水基溶剂一起使用时，有机溶剂的量基于100重量份的水可为约0.1-130重量份。当有机溶剂的量小于0.1重量份时，油墨蒸发如此快速以致于可能降低油墨的稳定性。当溶剂的量大于130重量份时，油墨组合物的粘度可增加过高且喷射效率可能降低。
本发明总构思的上述实施方案的油墨组合物可进一步包括各种添加剂，以改善油墨组合物的性能。更具体的是，油墨组合物可包括至少一种选自润湿剂、分散剂、表面活性剂、粘度改进剂、pH调节剂以及抗氧化剂的组分。添加剂的量基于100重量份油墨组合物的总量可为约0.1-20重量份，以及约0.1-10重量份。
为获得根据本发明总构思的以上实施方案的油墨组合物的最佳状态，油墨组合物20℃的表面张力可为约15-70dyne/cm，以及20℃的表面张力可为约25-55dyne/cm。油墨组合物的粘度可为约1.5-20cps，以及为约1.5-3.5cps。
将对制备上述油墨组合物的方法进行说明。
首先，将酞菁的分散体、粘度改进剂、表面活性剂等加到水基溶剂中，利用搅拌器对混合物进行充分地搅拌，以制备均匀的混合物。然后，将均匀混合物通过过滤器，以制备油墨混合物。
可制备多色油墨装置，该装置含有至少两种根据本发明的总构思以上实施方案制备的油墨组合物。多色油墨装置可用在喷墨记录设备的油墨接收装置中或用在喷墨打印机的墨盒中。根据本发明总构思的实施方案的喷墨记录设备可包含热敏头(thermal head)，利用加热油墨组合物所得的蒸气压从该热敏头中喷射墨滴；压电头(piezoelectric head)，利用压电装置从该压电头中喷射墨滴，以及一次性头(disposable head)或永久头(permanent head)。此外，喷墨记录设备可为扫描型打印机或点阵型打印机，且点阵型打印机可具有至少10,000个喷嘴，并可用于台式电脑、纺织以及工业用途。仅出于说明性目的，对喷墨记录设备的这些性能进行说明，且喷墨记录设备的用途并不局限于此。
对本发明的总构思中使用的取代基可如下定义。
术语“烷基”是指饱和的、一价的、直链或支链烃基，其具有约1-20个碳原子，约1-10个碳原子，以及约1-6个碳原子。该烷基可被至少一个卤素取代基任意取代。该烷基的实例可包括甲基、乙基、丙基、2-丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、戊基、己基、十二烷基、氟甲基、二氟甲基、三氟甲基、氯甲基、二氯甲基、三氯甲基、碘甲基以及溴甲基。
术语“芳基”是指碳环的、一价的、单环、双环或三环芳族烃基，其具有约6-30个碳原子，以及约6-18个碳原子。该芳基可被至少一个卤素取代基任意取代。特别是，芳基可形成稠环(fused ring)，且至少一个氢原子可被以下基团取代：芳氨基、杂芳氨基、芳烷基、杂芳烷基、芳氨基芳氨基、芳烷基芳氨基、芳烷基芳烷基、杂芳氨基芳氨基、芳氨基杂芳氨基、杂芳烷基芳氨基、芳烷基杂芳烷基、芳基偶氮基(arylazo group)、芳基偶氮基芳氨基、杂芳基、杂芳基偶氮基芳氨基、杂芳基偶氮基杂芳氨基及芳基偶氮基芳烷基。
术语“杂烷基”是指这样的烷基，其中该烷基主链中至少一个碳原子被杂原子(例如氮、硫、氧或磷)取代。
术语“杂芳基”是指这样的芳基，其中该芳基环中至少一个碳原子被杂原子(例如氮、硫、氧或磷)取代。特别是，杂芳基可形成稠环，且至少一个氢原子可被以下基团取代：芳氨基、杂芳氨基、芳烷基、杂芳烷基、芳氨基芳氨基、芳烷基芳氨基、芳烷基芳烷基、杂芳氨基芳氨基、芳氨基杂芳氨基、杂芳烷基芳氨基、芳烷基杂芳烷基、芳基偶氮基、芳基偶氮基芳氨基、杂芳基、杂芳基偶氮基芳氨基、杂芳基偶氮基杂芳氨基和芳基偶氮基芳烷基。
图1所示为喷墨记录设备的透视图，该设备包括墨盒，该墨盒含有本发明总构思的实施方案的油墨组合物。
参考图1，喷墨记录设备可包括墨盒11，该墨盒包括含有着色剂和假着色添加剂(pseudo-colrant additives)的油墨组合物。打印机盖8可连接到图1中打印机5的主体13上。活动销10的啮合部分可穿过孔7突出来。当打印机盖8关闭时，活动销10和连接到打印机盖8内侧的固定销9啮合。在活动销10的啮合部分穿过孔7突出所对应的区域中，打印机盖8可有凹槽(recess)14。定位墨盒11，使油墨可喷射到从墨盒11下经过的纸3上。
图2所示为墨盒的截面图，该墨盒含有本发明总构思的实施方案的油墨组合物。参考图2，喷墨打印机的墨盒100可包括含油墨储存槽112的墨盒主体110，覆盖油墨储存槽112顶部的内盖114，以及与内盖114相隔预定间隙以密封油墨储存槽112和内盖114的外盖116。
可利用垂直阻隔壁123将油墨储存槽112分为第一室124和第二室126。第一室124和第二室126之间的油墨通道128可形成在垂直阻隔壁123的底部。第一室124、海绵129以及第二室126充满了油墨。内盖114中的排气孔126a可与第二室126对齐。
此外，过滤器140可置于第二室126的较低部分中，以过滤掉油墨杂质和小气泡，从而防止打印头130的喷射孔被堵塞。吊钩142可形成在过滤器140边缘，并与竖管132的顶部连接。因此，油墨以液滴的形态从油墨储存槽112经打印头130的喷射孔喷射至印刷介质上。
以下，将参考下列实施例对本发明总构思进行更详细地说明。下列实施例仅出于说明性目的，并不意图限定本发明总构思的范围。
在混合器中充分混合实施例1-4中的成分，以制备实施例1-4的油墨组合物。
实施例1
染料A
乙炔乙二醇类化合物A
其中，n和m之和的平均值约为10，且该油墨组合物包含：
染料A 4重量％
乙炔乙二醇类化合物A 0.6重量％
2-乙基-2-(羟基甲基)丙烷-1，3-二醇 5重量％
甘油 2.2重量％
二甘醇 4.4重量％
2-吡咯烷酮 2.2重量％
Sorsperese20000 1重量％
水(去离子水) 80.6重量％
实施例2
染料B
乙炔乙二醇类化合物B
其中，n和m之和的平均值约为3.5，且该油墨组合物包含：
染料B 4.0重量％
乙炔乙二醇类化合物B 0.1重量％
2-乙基-2-(羟基甲基)丙烷-1，3-二醇 5重量％
甘油 9.5重量％
二甘醇 5.5重量％
乙二醇 4.5重量％
三乙胺 8重量％
Tergitol 15-S-5 1重量％
水(去离子水) 62.4重量％
实施例3
染料C
乙炔乙二醇类化合物C
其中，n和m之和的平均值约为30，且该油墨组合物包含：
染料C 4.5重量％
乙炔乙二醇类化合物C 0.5重量％
2-乙基-2-(羟基甲基)丙烷-1，3-二醇 5重量％
二甘醇 9.5重量％
乙二醇 10.5重量％
二乙醇胺 6重量％
水(去离子水) 64重量％
实施例4
染料D
乙炔乙二醇类化合物D
其中，n和m之和的平均值约为10，且该油墨组合物包含：
染料D 3.5重量％
乙炔乙二醇类化合物D 0.5重量％
2-乙基-2-(羟基甲基)丙烷-1，3-二醇 5重量％
甘油 10.5重量％
二甘醇 4.5重量％
乙二醇 5.5重量％
三乙醇胺 6重量％
Span20 0.5重量％
水(去离子水) 64重量％
对比实施例1
采用与实施例1相同的方式制备油墨组合物，不同的是没有采用2-乙基-2-(羟基甲基)丙烷-1，3-二醇和乙炔乙二醇类化合物作为添加剂。
对比实施例2
采用与实施例2相同的方式制备油墨组合物，不同的是采用钠盐取代的C.I.Direct Green26(CIBA)作为染料。
对比实施例3
采用与实施例3相同的方式制备油墨组合物。不同的是采用Acid Redl(Fluka)。
对比实施例4
采用与实施例4相同的方式制备油墨组合物，不同的是没有采用从Airproducts Co.获得的乙炔乙二醇类化合物。
利用下述方法，测定和评定根据实施例1-4和对比实施例1-4制备的油墨组合物的性能。
长期储存稳定性
将实施例1-4和对比实施例1-4制备的100ml各油墨组合物装入耐热玻璃杯，密封耐热玻璃杯的杯口，将耐热玻璃存储在60℃的水浴中。两个月后，观察耐热玻璃杯底部上的沉积物，并对其进行如下评定。结果如表1所示。
表1：
| 实施例1 | 实施例 | 实施例 | 实施例4 | 对比实施例1 | 对比实施例2 | 对比实施例3 | 对比实施例4 | |
| 评定 | ○ | ○ | ○ | ○ | × | × | × | × |
评定：○：未发现沉积物，×：发现沉积物。
拖尾稳定性(smearfastness)
将实施例1-4和对比实施例1-4制备的油墨组合物再装入墨盒M-50(三星公司制造)，利用带彩色油墨C-60(三星公司制造)的打印机(MJC-2400C，三星公司制造)打印测试图样。三十分钟后，利用显微镜，测定两邻近色彩之间发生混色的边界线的点线区域，其结果如表2所示，其中基于下列各项，对拖尾稳定性程度进行评定：
5：在边界线中未出现混色。
4：出现宽度为一点直径的混色。
3：出现宽度为两点直径的混色。
2：出现宽度为三点直径的混色。
1：出现宽度为四点或更多点直径(基于600dpi，一点直径＝100μm)的混色。
表2：
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 对比实施例1 | 对比实施例2 | 对比实施例3 | 对比实施例4 | |
| 评定 | 5 | 4 | 4 | 4 | 3 | 2 | 3 | 3 |
如表2所示，与对比实施例1-4的油墨组合物的拖尾稳定性相比，实施例1-4的油墨组合物的拖尾稳定性得到改善。
可喷射性
将实施例1-4和对比实施例1-4制备的油墨组合物装入喷墨打印机的墨盒，并打印打印图样以测定适印性(printability)。其结果如表3所示。
表3：
| 实施例1 | 实施例 | 实施例3 | 实施例4 | 对比实施例1 | 对比实施例2 | 对比实施例3 | 对比实施例4 | |
| 评定(室温) | ○ | ○ | ○ | ○ | × | × | ○ | △ |
| 评定 | ○ | ○ | ○ | ○ | × | × | △ | × |
表3所示结果基于以下各项：
○：无喷嘴堵塞。
△：1-2个喷嘴堵塞。
×：多于3个喷嘴堵塞。
打印头的可靠性
将实施例1-4和对比实施例1-4制备的油墨组合物装入具有热装置(thermal device)的喷墨打印机，将油墨组合物喷射到纸上。测定喷射墨滴的初速度和100,000,000次脉冲后喷射墨滴的速度，以计算喷射速度的变化(喷射速度降低率(％))。其结果如表4所示。
100,000,000次喷射脉冲后，利用光学显微镜观察热装置的表面，检测结垢的状态。不具有显著量的结垢状态表示为“A”。具有少量结垢状态表示为“B”。具有显著量的结垢状态表示为“C”。其结果也如表4所示。
表4：
| 喷射速度降低率(％) | 结垢的状态 | |
| 实施例1 | 5 | A |
| 实施例2 | 10 | A |
| 实施例3 | 5 | A |
| 实施例4 | 9 | A |
| 对比实施例1 | 60 | C |
| 对比实施例2 | 55 | C |
| 对比实施例3 | 43 | C |
| 对比实施例4 | 64 | C |
如表4所示，当实施例1-4制备的油墨组合物用于热敏型喷墨打印机时，100,000,000次脉冲后喷射速度降低率小于20％，因而该油墨组合物可实际应用。热装置表面上出现氧化。然而，并未发现结垢。
同时，当使用对比实施例1-4制备的油墨组合物时，100,000,000次脉冲后，喷射速度降低率大于40-50％，因而该油墨组合物无法实际应用。特别是，由于对比实施例4中的结垢，油墨组合物无法喷射，在热装置表面整个区域观察到结垢。
本发明总构思的油墨组合物包含偶氮类着色剂、2-乙基-2-(羟基甲基)丙烷-1，3-二醇以及乙炔乙二醇类化合物，其改善了打印图像中的均匀性，并且通过提高溶解度和热稳定性改善了长期可靠性，其中由于稳定性和均匀性的改善，防止了加热器表面上油墨的反应和结垢的出现，因而在长期使用过程中，可稳定喷射墨滴。
尽管已示出并说明了本发明总构思的几个实施方案，对本领域技术人员可理解的是，在不脱离本发明总构思的原则和精神的情况下，可在这些实施方案中作出改变，本发明的范围如所附的权利要求及其等价物中所限定。
相关申请的交叉引用
根据35U.S.C.§119(a)，本申请要求2006年10月20日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2006-0102479的优先权，在此将其公开内容作为整体引入，作为参考。
Claims (17)
1.一种油墨组合物，其包含：
式1所示的偶氮类着色剂；
2-乙基-2-(羟基甲基)丙烷-1，3-二醇；
乙炔乙二醇类化合物；以及
溶剂，
式1
其中：
R1、R2、R3、R4及R5各自独立地选自氢原子、卤原子、硝基、羟基、氨基、氰基、取代的或未取代的C1-C20烷基、取代或未取代的C2-C20链烯基、取代或未取代的C1-C20烷氧基、取代或未取代的C2-C20烷氧羰基、取代或未取代的C2-C20烷氧羰基氨基、氨基甲酰基、氨磺酰基、磺酸酯基、羧基、取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C1-C20杂烷基、取代或未取代的C3-C20杂芳基、取代或未取代的C2-C20烷基羰基、取代或未取代的C7-C30芳基羰基、取代或未取代的C4-C30杂芳基羰基，并且
X1和X2各自独立地为H和Li之一，
其中偶氮类着色剂为选自式4至7所示的化合物中的至少一种：
式4：
式5：
式6：
式7：
其中，R8及R9各自独立地为羟基、卤原子以及取代或未取代的C1-C10杂烷基磺酸盐之一。
2.根据权利要求1的油墨组合物，其中乙炔乙二醇类化合物如式8所示：
式8：
其中，n和1之和为0-100的整数。
3.根据权利要求1的油墨组合物，其中偶氮类着色剂的量基于油墨组合物总量为1-20重量％。
4.根据权利要求1的油墨组合物，其中2-乙基-2-(羟基甲基)丙烷-1，3-二醇的量基于油墨组合物总量为0.1-10重量％。
5.根据权利要求1的油墨组合物，其中乙炔乙二醇类化合物的量基于油墨组合物总量为0.001-10重量％。
6.根据权利要求1的油墨组合物，其中溶剂为水基溶剂、有机溶剂、及以上两种溶剂混合物之一。
7.根据权利要求1的油墨组合物，其中溶剂的量基于油墨组合物总量为70-90重量份。
8.根据权利要求6的油墨组合物，其中有机溶剂为选自一元醇、酮、酯、多元醇、多元醇衍生物、含氮的化合物及含硫的化合物中的至少一种。
9.根据权利要求1的油墨组合物，其中溶剂包含100重量份水基溶剂，以及0.1-130重量份有机溶剂。
10.根据权利要求1的油墨组合物，其中油墨组合物20℃的表面张力在15-70dyne/cm范围内。
11.根据权利要求1的油墨组合物，其中油墨组合物的粘度在1.5-20cps范围内。
12.根据权利要求8的油墨组合物，其中含硫的化合物为二甲基亚砜、四亚甲基砜及2-巯基乙醇之一。
13.一种多色油墨装置，该装置包含至少两种油墨组合物，其中至少一种油墨组合物含有：
式1所示的偶氮类化合物；
2-乙基-2-(羟基甲基)丙烷-1，3-二醇；
乙炔乙二醇类化合物；以及
溶剂，
式1：
其中：
R1、R2、R3、R4及R5各自独立地选自氢原子、卤原子、硝基、羟基、氨基、氰基、取代的或未取代的C1-C20烷基、取代或未取代的C2-C20链烯基、取代或未取代的C1-C20烷氧基、取代或未取代的C2-C20烷氧羰基、取代或未取代的C2-C20烷氧羰基氨基、氨基甲酰基、氨磺酰基、磺酸酯基、羧基、取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C1-C20杂烷基、取代或未取代的C3-C20杂芳基、取代或未取代的C2-C20烷基羰基、取代或未取代的C7-C30芳基羰基、取代或未取代的C4-C30杂芳基羰基，并且
X1和X2各自独立地为H和Li之一，
其中偶氮类着色剂为选自式4至7所示的化合物中的至少一种：
式4：
式5：
式6：
式7：
其中，R8及R9各自独立地为羟基、卤原子以及取代或未取代的C1-C10杂烷基磺酸盐之一。
14.一种喷墨记录设备的墨盒，该墨盒包括多色油墨装置，其中多色油墨装置包括至少两种油墨组合物，且至少一种油墨组合物含有：
式1所示的偶氮类着色剂；
2-乙基-2-(羟基甲基)丙烷-1，3-二醇；
乙炔乙二醇类化合物；以及
溶剂，
式1：
其中：
R1、R2、R3、R4及R5各自独立地选自氢原子、卤原子、硝基、羟基、氨基、氰基、取代的或未取代的C1-C20烷基、取代或未取代的C2-C20链烯基、取代或未取代的C1-C20烷氧基、取代或未取代的C2-C20烷氧羰基、取代或未取代的C2-C20烷氧羰基氨基、氨基甲酰基、氨磺酰基、磺酸酯基、羧基、取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C1-C20杂烷基、取代或未取代的C3-C20杂芳基、取代或未取代的C2-C20烷基羰基、取代或未取代的C7-C30芳基羰基、取代或未取代的C4-C30杂芳基羰基，并且
X1和X2各自独立地为H和Li之一，
其中偶氮类着色剂为选自式4至7所示的化合物中的至少一种：
式4：
式5：
式6：
式7：
其中，R8及R9各自独立地为羟基、卤原子以及取代或未取代的C1-C10杂烷基磺酸盐之一。
15.一种包含墨盒的喷墨记录设备，该墨盒包括：
包含至少两种油墨组合物的多色油墨装置，其中至少两种油墨组合物中的至少一种含有：
式1所示的偶氮类着色剂；
2-乙基-2-(羟基甲基)丙烷-1，3-二醇；
乙炔乙二醇类化合物；以及
溶剂，
式1：
其中：
R1、R2、R3、R4及R5各自独立地选自氢原子、卤原子、硝基、羟基、氨基、氰基、取代的或未取代的C1-C20烷基、取代或未取代的C2-C20链烯基、取代或未取代的C1-C20烷氧基、取代或未取代的C2-C20烷氧羰基、取代或未取代的C2-C20烷氧羰基氨基、氨基甲酰基、氨磺酰基、磺酸酯基、羧基、取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C1-C20杂烷基、取代或未取代的C3-C20杂芳基、取代或未取代的C2-C20烷基羰基、取代或未取代的C7-C30芳基羰基、取代或未取代的C4-C30杂芳基羰基，并且
X1和X2各自独立地为H和Li之一，
其中偶氮类着色剂为选自式4至7所示的化合物中的至少一种：
式4：
式5：
式6：
式7：
其中，R8及R9各自独立地为羟基、卤原子以及取代或未取代的C1-C10杂烷基磺酸盐之一。
16.权利要求15的喷墨记录设备，该设备还包含热敏头。
17.权利要求15的喷墨记录设备，该设备还包含具有至少10,000个喷嘴的点阵头。
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