CN101240132B - 颜料墨、喷墨记录方法、墨盒、记录单元和喷墨记录装置 - Google Patents

颜料墨、喷墨记录方法、墨盒、记录单元和喷墨记录装置 Download PDF

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Abstract

提供颜料墨，该颜料墨具有良好的墨可靠性和储存稳定性并且能够以如下水平实现图像的优异的耐擦伤性，即甚至当用指甲在施加强到以至在记录介质的非记录区域擦伤它的压力下刮擦图像时也几乎不会刮掉色料。该颜料墨包含颜料、具有特定结构的改性的硅氧烷化合物、和规定了酸值和氢键项(δh)的聚合物。

Description

颜料墨、喷墨记录方法、墨盒、记录单元和喷墨记录装置
技术领域
本发明涉及适于喷墨记录以及使用颜料作为色料的颜料墨，并且还涉及使用该颜料墨的喷墨记录方法、墨盒、记录单元和喷墨记录装置。
背景技术
在用于喷墨记录的墨中，包含颜料作为色料的颜料墨近年来广泛地不但用于为办公室工作和家用目的使用的小型打印机而且用于为打印海报和广告目的使用的大型打印机。在用大型打印机打印的情况下，通常使用例如A0尺寸和A1尺寸的相当大的记录介质，并且当将其上形成了图像的记录介质输送时通常将它们卷成圆柱形。因此，可能产生下面所述的问题。
当将记录介质卷起时，可能在边缘部分如记录介质的角摩擦到图像。在这种场合下，会刮擦使用颜料墨形成的图像并且刮掉色料。此种问题可能相当频繁地产生。这样的问题还可能在其他情形中产生。例如，存在其中当使用颜料墨形成的图像作为海报张贴在户外时该图像被尖锐的东西如指甲强烈地刮擦的情形。同样在这种情况下，如上所述，这种刮掉色料的问题也相当频繁地发生。因此，在将颜料墨用作拟用于大型打印机的墨的情况下，以比平常显著高的水平实现耐擦伤性是重要的课题，该耐擦伤性足够高以致甚至当尖锐的东西接触图像时该图像的色料也不被刮掉。
为了对付该问题，因为使用颜料墨形成的图像的耐擦伤性迄今始终是课题，所以提出了各种方法来解决该课题。然而，这些提议中涉及的大多数研究始终针对为办公室工作和家用目的使用的小型打印机。因此，通过单独使用常规技术能够产生的最佳效果是得到在接触图像时图像不被刮擦的水平的耐擦伤性。即，即使现在，如上所述当用尖锐的东西接触图像时图像的耐擦伤性的课题仍没能得到解决。
当然，已经提出了一些建议以在更高水平下得到图像的耐擦伤性以致能够提供能够甚至在上述那些情形下满足耐擦伤性的图像。例如，存在与改善图像的耐擦伤性有关的建议，该图像的耐擦伤性的改善通过将特定化合物施加到使用喷墨记录用墨形成的图像上以提供具有高光滑度的图像来实现(参见日本专利申请公开No.2000-108495和No.2004-284362；下文中分别称为“专利文献1和2”)。存在另一个与改善图像的耐擦伤性和耐磨性有关的建议，该改善通过使用包含特定聚合物和特定聚醚改性的有机硅氧烷的墨来实现(日本专利申请公开No.2003-192964；下文中称作“专利文献3”)。
然而，本发明人进行的研究已经揭示，当仅使用喷墨记录用墨形成图像时，即使使用上述任何常规技术，所形成的图像不以本发明所要达到的显著高的水平满足上述耐擦伤性。即，在上述常规技术中，只要耐擦伤性达到当用指甲温和地接触时图像不被刮擦的水平就可以得到令人满意的图像，但是比此更高水平的图像耐擦伤性还没能实现。特别地，当用尖锐的东西如指甲在施加强到以至在记录介质的非记录区域擦伤它的压力下刮擦图像时，发生其中刮掉色料的现象。
例如，如果在图像已经形成之后通过使用其中用所谓的固体材料保护图像的方法充分地保护图像，例如，如专利文献1和2中公开那样用润滑物质或光滑性化合物喷涂或覆盖图像，则本发明的目的可能是可实现的。当使用其中图像用膜覆盖的层合体系或类似体系时，可以如专利文献1和2中公开那样实现本发明的目的。然而，本发明人研究的结果，如专利文献1中公开那样，当使用包含润滑物质的墨或将包含润滑物质的水溶液施加到图像上时，该润滑物质与水性介质一起渗入记录介质。结果，通过将此类液体施加到图像上而达到改进耐擦伤性的效果已经发现很难得到。即，采用其中使用包含仅用以改进耐擦伤性的物质的墨或将包含所述物质的水溶液施加到图像上的方法，不能实现本发明所要达到的耐擦伤性。当使用层合体系时，由于通过记录装置以外的另一机器进行层合处理，因此存在成本升高的问题。
如在专利文献1和2的情况下那样，专利文献3中公开的方法也不能得到具有本发明所要达到的显著高水平的耐擦伤性的图像。更具体地说，根据专利文献3，公开了使用包含特定聚合物和特定聚醚改性的有机硅氧烷的墨以既得到耐磨性又得到耐擦伤性。然而，在专利文献3的实施例中，当在其中包含特定的聚醚改性的有机硅氧烷的实施例1与其中不包含该特定的聚醚改性的有机硅氧烷的比较例2之间进行对比时，它们的耐磨性彼此等同。即，在专利文献3中公开的发明中，在墨已经施加到记录介质上之后该墨中的聚醚改性的有机硅氧烷与水性介质一起渗入记录介质，因此表明该有机硅氧烷与改进耐磨性的效果无关。换言之，可以说专利文献3中公开的发明暗示耐磨性的改善仅取决于该聚合物。
另一方面，对于图像的耐擦伤性，发现少许可归因于聚醚改性的有机硅氧烷的效果。然而，考虑到在图像已经形成之后当过去一段时间时耐擦伤性突然改进的事实，可以说该耐擦伤性的改进效果也主要取决于该聚合物。作为本发明人所作的研究的结果，仅在如喷墨记录用墨中使用的那种水溶性聚合物的性能的情况下，记录介质、聚合物和颜料之间的结合力仅取决于该聚合物的强度。因此，据发现无论该墨中包含多少该聚合物，仅可以当用指甲温和地接触时记录介质上的图像不被刮擦的水平得到耐擦伤性。尤其是当墨中的颜料固体物质的含量基于墨的总质量为1.2质量％或更低时，起填料作用的固体物质是如此少以致本发明所要达到的高耐擦伤性不能仅通过该聚合物实现。即，在专利文献3所公开的发明中，其中仅依赖于聚合物的性能改进耐擦伤性，该耐擦伤性处于归类为常规耐擦伤性的水平，并且根本没有达到本发明所要达到的耐擦伤性水平。
此外，专利文献3中公开的墨可以说不太适合喷墨记录用墨。专利文献3中描述的发明中使用的聚合物，其具有极低的酸值，在水性介质中的溶解度非常低。因此，当制备该墨时，此种聚合物必须在等于或大于100℃的相当高的温度下溶解。对于常用的喷墨记录方法中使用的墨，这是不实际的。此外，如专利文献3中所公开的墨中那样，当将在喷射之后其成膜性能随时间流逝迅速得到改进的墨应用于喷墨方法时，当保持处于墨没有被喷射的状态下一段时间时该墨可能在喷嘴中干燥而引起故障喷射。此外，当通过热型喷墨记录方法喷射此种墨时，难以维持稳定的喷射性能，原因在于该聚合物具有过低的酸值。考虑到这些，可以说难以使用专利文献3中公开的技术改进图像的耐擦伤性。
发明内容
因此，本发明的目的是提供颜料墨，该颜料墨能够满足喷墨性能如抗粘性和墨可靠性如储存稳定性以便也适用于喷墨记录，并且同时可以形成具有耐擦伤性的图像，该耐擦伤性处于现有技术还没有达到的高水平。具体来说，本发明提供颜料墨，该颜料墨能够形成其耐擦伤性处于以下高水平的图像：甚至当用指甲在施加强到以至在记录介质的非记录区域擦伤的压力下刮擦图像时几乎不会刮掉色料。
本发明的另一个目的是提供使用具有该高水平耐擦伤性的颜料墨的喷墨记录方法、墨盒、记录单元和喷墨记录装置。
上述目的可以通过下述的本发明达到。即，根据本发明的颜料墨是至少包含颜料、改性的硅氧烷化合物和聚合物的颜料墨，其中该改性的硅氧烷化合物是选自下式(1)表示的改性的硅氧烷化合物、下式(2)表示的改性的硅氧烷化合物和下式(3)表示的改性的硅氧烷化合物中的至少一种，和该聚合物是选自聚合物A和聚合物B中的至少一种聚合物，该聚合物A具有90mgKOH/g-150mgKOH/g的酸值并且其中由构成该聚合物的单体的溶解度参数得到的该聚合物的氢键项(δh)为1.0cal0.5/cm1.5-3.7cal0.5/cm1.5，该聚合物B具有大于150mgKOH/g-200mgKOH/g的酸值并且其中由构成该聚合物的单体的溶解度参数得到的该聚合物的氢键项(δh)为1.0cal0.5/cm1.5-1.5cal0.5/cm1.5。
式(1)
Figure S2008100742203D00051
其中式(1)表示的改性的硅氧烷化合物具有8,000-30,000的重均分子量；在式(1)中，R1是含1-20个碳原子的亚烷基，R2是氢原子或含1-20个碳原子的烷基，m是1-250，n是1-100，a是1-100，和b是0-100。
式(2)
Figure S2008100742203D00052
其中式(2)表示的改性的硅氧烷化合物具有8,000-小于50,000的重均分子量；在式(2)中，R3各自独立地是氢原子或含1-20个碳原子的烷基，R4各自独立地是含1-20个碳原子的亚烷基，p是1-450，c是1-250，d是0-100。
式(3)
Figure S2008100742203D00053
其中式(3)表示的改性的硅氧烷化合物具有8,000-小于50,000的重均分子量和1-小于7的HLB；在式(3)中，R5各自独立地是氢原子或含1-20个碳原子的烷基，R6是含1-20个碳原子的亚烷基，q是1-100，r是1-100，e是1-100，f是0-100。
根据本发明另一实施方案的喷墨记录方法是其中通过喷墨法而将墨喷射以在记录介质上进行记录的喷墨记录方法，其特征在于将上述颜料墨用作所述墨。
根据本发明又一实施方案的墨盒是具有将墨储存于其中的墨储存部分的墨盒，其特征在于该墨储存部分中储存的墨是上述颜料墨。
根据本发明另一实施方案的记录单元是具有将墨储存于其中的墨储存部分和从其喷射该墨的记录头的记录单元，其特征在于该墨储存部分中储存的墨是上述颜料墨。
根据本发明又一实施方案的喷墨记录装置是具有将墨储存于其中的墨储存部分和从其喷射该墨的记录头的喷墨记录装置，其特征在于该墨储存部分中储存的墨是上述颜料墨。
根据本发明又一实施方案的颜料墨是至少包含颜料、改性的硅氧烷化合物和聚合物的颜料墨，其中该改性的硅氧烷化合物是选自上述式(1)所示的改性的硅氧烷化合物、上述式(2)所示的改性的硅氧烷化合物和上述式(3)所示的改性的硅氧烷化合物中的至少一种，并且使用该颜料墨形成的基准评价图像的动摩擦系数等于或小于0.40。
根据本发明，提供颜料墨，其能够满足喷墨性能和储存稳定性以便优选也可适用于喷墨记录，并且能够形成具有优异耐擦伤性的图像，该耐擦伤性处于比现有技术所达到的耐擦伤性高得多的水平。具体来说，使用这种墨形成的图像可以具有处于以下高水平的耐擦伤性：甚至当用指甲在施加强到以至在记录介质的非记录区域擦伤的压力下刮擦图像时几乎不会刮掉色料。
根据本发明的另一实施方案，提供喷墨记录方法、墨盒、记录单元和喷墨记录装置，它们能够稳定地形成具有如上所述显著高的耐擦伤性的图像。
本发明的其他特征将由以下参照附图的示例性实施方案的描述变得明显。
附图说明
图1是表示耐擦伤性试验的构思的示意图。
图2是记录头的纵向截面图。
图3是上述记录头的横向截面图。
图4是其中设置了多个记录头的记录头的透视图，该多个记录头中的每个是如图2中所示的记录头。
图5是表示喷墨记录装置的实例的透视图。
图6是墨盒的纵向截面图。
图7是表示记录单元的实例的透视图。
图8是表示记录头的结构的实例的示意图。
具体实施方式
下面将通过给出优选的实施方案详细地描述本发明。本发明的最大要点在于，由于如此构成以至包含下述的特定聚合物和特定改性的硅氧烷化合物的颜料墨(下文中有时简称“墨”)，使得使用这种墨形成的图像的表面光滑。由于使图像表面光滑，与使用任何常规墨形成的图像相比，该图像的耐擦伤性可以得到显著地改进。即，不同于如常规技术中那样通过仅使用形成图像的聚合物的成膜性能来改进图像的耐擦伤性的想法，本发明是基于还考虑图像和与该图像接触的物质之间作用的摩擦力的新想法而作出的。因此，根据本发明，可以提供图像，其中甚至当用指甲在施加强到以至在记录介质的非记录区域擦伤的压力下刮擦图像时不但图像的色料不会被刮掉而且几乎不保留划痕。
作为本发明人作出的研究的结果，已经发现在图像和与该图像接触的材料(例如指甲)之间作用的摩擦力，换言之，图像表面的光滑度可以通过使用动摩擦系数作为指数来表示。动摩擦系数可以用下列方式通过使用耐擦伤性试验器测定。图1给出了说明耐擦伤性试验的示意图。
在该试验中，使用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)球作为摩擦材料2-3，其产生处于接近于由指甲作出的刮擦的状态的刮擦。然后，使用表面性能试验器(商品名：HEIDON TRIBOGEAR Type 14DR，由ShintoKagaku K.K.制造)按下述方式产生刮擦。具体来说，如图1中所示，使保持载荷从上面施加于其上的PMMA球垂直地与图像表面接触，其中使放置在工作台2-1上的样品2-2以给定的速度移动以产生刮擦。
用平衡机构2-5以保持将用于紧固摩擦材料2-3的金属配件(fitting)的质量除去。然后，通过施加到该图像表面上的垂直载荷(重物2-4)评价图像的耐擦伤性。当工作台移动时作用在摩擦材料2-3上的水平方向力可以通过与该固定金属配件相连的载荷传感器2-6测定。图像表面相对于摩擦材料的动摩擦系数可以由移动时水平方向力与垂直载荷力的比测定。
本发明人已经按上述的方式在各种图像上进行了耐擦伤性试验以进行详细的研究。结果已经发现，当在具有涂层的记录介质上形成图像时，该图像能够满足本发明所要达到的高水平耐擦伤性，只要图像的动摩擦系数是0.40或更低，更优选小于0.35，和特别优选0.30或更低。动摩擦系数的下限是0.00或更高。
为了使得图像具有0.40或更低的动摩擦系数，描述了通过其本发明人已提出本发明构成的过程，其中使用包含下述特定的聚合物和特定的改性的硅氧烷化合物的墨。为了达到本发明的上述目的，本发明人已经研究了包含数种改性的硅氧烷化合物的数种墨，该改性的硅氧烷化合物通常视为在改进涂膜表面的光滑度上有效。然而，作为在使用包含任何上述特定改性的硅氧烷化合物的墨形成的图像的动摩擦系数和使用不含任何上述改性的硅氧烷化合物的墨形成的图像的动摩擦系数之间进行对比的结果，已经发现动摩擦系数的值没有差异。即，甚至当使用包含本发明人已经研究的任何改性的硅氧烷化合物的墨时，已经发现本发明所要达到的动摩擦系数根本不可达到并且不能充分地实现耐擦伤性。为什么即使使用包含改性的硅氧烷化合物的墨，在所形成的图像上没有产生动摩擦系数的变化还不清楚，该改性的硅氧烷化合物通常被视为在改进涂膜表面的光滑度上有效。然而，本发明人推测理由如下：如前面所述，存在于该墨中的改性的硅氧烷化合物与存在于该墨中的水性介质一起渗入记录介质，并且因此使所述记录介质成为其表面上不存在改性的硅氧烷化合物的状态。
因此，本发明人已经研究如何使墨中的大多数改性的硅氧烷化合物保留在记录介质的表面上。然后，本发明人已首先考虑使用改性的硅氧烷化合物的性能和聚合物的性能的协同效应。结果，他们已经认为以下两种构成之一最适合于达到本发明的目的，并已经继续进行了它们的研究。一种构成是将具有在记录介质上变得固定而形成薄膜的性能的聚合物引入墨中从而产生存在于墨接受层中的无数间隙以进行堵塞从而阻止改性的硅氧烷化合物渗入记录介质。另一种构成使用疏水性高的改性的硅氧烷化合物的性能以致该改性的硅氧烷化合物被将要与聚合物一起存在于记录介质上的颜料或聚合物吸附。
首先，本发明人已经对该聚合物进行了研究，该聚合物是上述两种构成所共有的因素。在这种情况下，他们已经认为要求能够达到本发明目的的聚合物具有在已经将墨施加到记录介质上之后立即引起固液分离的性能，以与颜料一起在记录介质上变得固定。因此，他们集中对具有这种性能的聚合物的选择继续进行了研究。结果，他们得出结论，作为能够在记录介质上变得固定而形成具有某种高强度的膜的聚合物，从具有以下性能的聚合物A和聚合物B中选择的至少一种聚合物是最适合的。该聚合物A是具有90mgKOH/g-150mgKOH/g的酸值并且其中由构成该聚合物的单体的溶解度参数得到的该聚合物的氢键项(δh)至少是3.7cal0.5/cm1.5以下的聚合物。该聚合物B是具有大于150mgKOH/g-200mgKOH/g的酸值并且其中由构成该聚合物的单体的溶解度参数得到的该聚合物的氢键项(δh)至少是1.5cal0.5/cm1.5以下的聚合物。该氢键项(δh)是由构成该聚合物的单体所固有的溶解度参数得到的值。这将在后面进行描述。
可用作本发明墨的成分的聚合物决不限于如上所述的聚合物A和聚合物B。即，只要当引入墨以形成图像时该聚合物能够实现本发明所要达到的高水平耐擦伤性，则与特定的改性的硅氧烷化合物一起含于墨中的聚合物是足够的。具体来说，该聚合物是在已经将墨施加到记录介质上之后能够立即产生固液分离的聚合物，从而与颜料一起固定在该记录介质上。此外，本发明中使用的该聚合物是可以为基准评价图像提供0.40或更低的动摩擦系数的聚合物，该基准评价图像是使用同时包含该聚合物和后面详述的特定改性的硅氧烷化合物的墨形成的。即，可以将任何聚合物用作本发明墨的成分，只要在已经将墨施加到记录介质上之后其能够保留在记录介质上，以形成具有某种强度的膜。另外，特别优选用于本发明墨的聚合物是具有这种性能而且还具有吸附该特定改性的硅氧烷化合物的性能的聚合物，以改进后面详述的并且对达到本发明目的所必要的图像光滑度。本发明中所称的“基准评价图像”是指使用同时包含该聚合物和特定改性的硅氧烷化合物的墨在以下条件下记录的图像。即，该术语是指在以下条件下形成的图像：3ng-5ng/墨滴的喷射量，1,200dpi×1,200dpi的分辨率，8次双向记录和100％的记录负荷(recording duty)。
本发明人接下来通过使用包含具有上述性能的聚合物和如上研究的改性的硅氧烷化合物的墨形成了图像，以检查所形成的图像的耐擦伤性。结果已经发现该图像的动摩擦系数是0.40或更低，并因此通过一起使用特定改性的硅氧烷化合物，可以得到耐擦伤性比使用仅包含具有上述性能的聚合物的墨形成的图像的耐擦伤性高得多的图像。
上述结果已经产生本发明的最佳构成，即该墨既包含选自各自具有上述性能的聚合物A和聚合物B中的至少一种聚合物又包含该特定改性的硅氧烷化合物。更具体地说，使用选自具有下述性能的聚合物A和聚合物B中的至少一种聚合物。该聚合物A是具有90mgKOH/g-150mgKOH/g的酸值并且其中由构成该聚合物的单体的溶解度参数得到的该聚合物的氢键项(δh)为1.0cal0.5/cm1.5-3.7cal0.5/cm1.5的聚合物。该聚合物B是具有大于150mgKOH/g-200mgKOH/g的酸值并且其中由构成该聚合物的单体的溶解度参数得到的该聚合物的氢键项(δh)为1.0cal0.5/cm1.5-1.5cal0.5/cm1.5的聚合物。使用如此构成的墨使改性的硅氧烷化合物能够存在于记录介质上，以致改性的硅氧烷化合物对改进涂膜表面光滑度的作用能够完全发挥以实现优异的耐擦伤性。另外，对于聚合物A和聚合物B，将由构成聚合物的单体的溶解度参数得到的聚合物的氢键项(δh)的下限设定为1.0cal0.5/cm1.5的原因将在后面说明。
本发明人已经研究了各种改性的硅氧烷化合物。结果他们已经发现为了实现本发明所要达到的耐擦伤性，有必要使用下面所示的改性的硅氧烷化合物。具体来说，他们已经发现最适合的是选自由下式(1)表示的改性的硅氧烷化合物、由下式(2)表示的改性的硅氧烷化合物和由下式(3)表示的改性的硅氧烷化合物中的至少一种。这些改性的硅氧烷化合物是为基准评价图像提供由上述试验方法得到的0.40或更低的动摩擦系数的那些，其中使用进一步包含该聚合物的墨在例如具有涂层的记录介质上形成图像。另外，基准评价图像的动摩擦系数是根据上述方法得到的值。
式(1)
Figure S2008100742203D00111
其中由式(1)表示的改性的硅氧烷化合物具有8,000-30,000的重均分子量；在式(1)中，R1是含1-20个碳原子的亚烷基，R2是氢原子或含1-20个碳原子的烷基，m是1-250，n是1-100，a是1-100，和b是0-100。
式(2)
Figure S2008100742203D00112
其中由式(2)表示的改性的硅氧烷化合物具有8,000-小于50,000的重均分子量；在式(2)中，R3各自独立地是氢原子或含1-20个碳原子的烷基，R4各自独立地是含1-20个碳原子的亚烷基，p是1-450，c是1-250，d是0-100。
式(3)
Figure S2008100742203D00113
其中由式(3)表示的改性的硅氧烷化合物具有8,000-小于50,000的重均分子量和1-小于7的HLB；在式(3)中，R5各自独立地是氢原子或含1-20个碳原子的烷基，R6是含1-20个碳原子的亚烷基，q是1-100，r是1-100，e是1-100，和f是0-100。
上述结果意味着本发明的最佳效果有时不一定能够得到，甚至在具有改进涂膜表面光滑度的效果的改性的硅氧烷化合物的情况下。即，当使用例如包含重均分子量值在上述范围之外的改性的硅氧烷化合物的墨形成图像时，该改性的硅氧烷化合物最初具有的性能有时不能充分地得到。对于其原因还不清楚，但推测如下：作为实现本发明目的的机理，认为该聚合物吸附该改性的硅氧烷化合物(或反之亦然)，如此前所述。然而，例如，当由上述式(1)表示的改性的硅氧烷化合物具有大于30,000的重均分子量时，认为该聚合物有时难以吸附该改性的硅氧烷化合物(或反之亦然)，原因在于空间位阻等的影响。例如，当由上述式(2)或(3)表示的改性的硅氧烷化合物具有50,000以上的重均分子量时，认为该聚合物有时难以吸附该改性的硅氧烷化合物(或反之亦然)，原因在于空间位阻等的影响。结果可推测该改性的硅氧烷化合物渗入记录介质，以致图像的动摩擦系数有时不能被降低。另一方面，当由上述式(1)、(2)和(3)中任一个表示的改性的硅氧烷化合物具有小于8,000的重均分子量时，可推测在图像表面上提供的改性的硅氧烷化合物可以是如此少的量以致图像的动摩擦系数有时不能被降低；或者当该改性的硅氧烷化合物具有小于8,000的重均分子量时，可推测该改性的硅氧烷化合物本身渗入记录介质，以致图像的耐擦伤性有时不能被降低。
以下，对用于本发明的“由构成聚合物的单体的溶解度参数得到的该聚合物的氢键项(δh)”进行解释。首先，对溶解度参数进行解释。溶解度参数受化合物的官能团种类的影响。溶解度参数是确定多种化合物的溶解度或化合物之间亲合力的因素之一，并且当这些化合物的溶解度参数彼此类似时，它们之间的溶解度倾向于变高。将溶解度参数分为由电子分布的一次偏离产生的色散力项(δd)、由偶极矩产生的吸引或排斥力引起的极性项(δp)和由活性氢或孤对电子产生的氢键引起的氢键项(δh)。本发明中，将氢键项应用于聚合物，并且随聚合物氢键项增大，聚合物与水的亲合力变强。聚合物的氢键项(δh)可由构成聚合物的单体的溶解度参数确定。然后，由构成聚合物的单体的溶解度参数得到的聚合物的氢键项(δh)可以采用由Krevelen提出的原子团总和法确定，其中将有机分子作为原子团处理(参见Krevelen，聚合物的性能第2版，纽约，154(1976))。该方法如下所述。首先，由有机分子中每个原子团的每摩尔的色散力参数Fdi、每摩尔的极性力参数Fpi和每摩尔的氢键力参数Fhi确定溶解度参数的色散力项(δd)、极性项(δp)和氢键项(δh)。通过使用这些值可以如下述等式中所示确定溶解度参数(δ)：
δd＝(∑Fdi)/V.
δp＝(∑Fpi)/V.
δh＝(∑Fhi)/V.
δ＝(δd2+δp2+δh2)1/2.
(V是原子团的摩尔体积之和)。
本发明人已经发现，对于包含在墨中的聚合物，可以考虑到对溶解度参数(δ)有贡献的氢键项(δh)来判断聚合物是否与水性介质一起渗入记录介质或保留在记录介质上而变得固定。对溶解度参数(δ)有贡献的氢键项(δh)和聚合物渗入记录介质的程度之间的关系还不清楚，但推测如下：该氢键项(δh)来自氢键，并且存在聚合物和水之间的亲合力随聚合物的氢键项(δh)增加而增加的倾向。例如，如在喷墨记录墨中那样，主要包含水性介质的墨具有以下倾向：随氢键项(δh)的增加，该聚合物变得更加水合并且聚合物之间的聚集能变得更低。基于这一倾向，该聚合物越来越易于渗入记录介质而不会在记录介质上聚集，以致保留在记录介质上的聚合物的比例倾向于降低。
根据本发明人作出的研究，优选将聚合物A和/或聚合物B用作墨的成分，该聚合物A和/或聚合物B具有由构成聚合物的单体的溶解度参数得到的该聚合物的氢键项(δh)值，该值可以根据该聚合物的酸值而在其优选的范围中变化。更具体地说，在具有90mgKOH/g-150mgKOH/g的酸值的聚合物(聚合物A)和具有大于150mgKOH/g-200mgKOH/g的酸值的聚合物(聚合物B)之间，氢键项(δh)的优选范围不同，如下所示。在酸值在上述范围内的聚合物A的情况下，由构成该聚合物的单体的溶解度参数得到的聚合物的氢键项(δh)值优选为1.0cal0.5/cm1.5-3.7cal0.5/cm1.5。在聚合物B的情况下，由构成该聚合物的单体的溶解度参数得到的聚合物的氢键项(δh)值优选为1.0cal0.5/cm1.5-1.5cal0.5/cm1.5。因此，能够实现本发明效果的聚合物可以精确地选择。
-颜料墨-
构成本发明颜料墨的各组分描述如下。
改性的硅氧烷化合物
用于本发明墨的改性的硅氧烷化合物是选自由下式(1)表示的改性的硅氧烷化合物、由下式(2)表示的改性的硅氧烷化合物和由下式(3)表示的改性的硅氧烷化合物中的至少一种。
在由下式(1)、(2)和(3)表示的这些改性的硅氧烷化合物中，(C2H4O)和(C3H6O)分别表示环氧乙烷单元和环氧丙烷单元。在各改性的硅氧烷化合物中，在该化合物的结构中环氧乙烷单元和环氧丙烷单元可以以任何状态例如无规形式或嵌段形式存在。本发明中，这些单元优选以无规形式或嵌段形式存在。这些单元以无规形式的状态存在是指环氧乙烷单元和环氧丙烷单元不规则地排列。这些单元以嵌段形式的状态存在是指各嵌段各自由一些单元构成并且如此构成的嵌段规则地排列。
由式(1)表示的改性的硅氧烷化合物
式(1)
Figure S2008100742203D00141
其中由式(1)表示的改性的硅氧烷化合物具有8,000-30,000的重均分子量；在式(1)中，R1是含1-20个碳原子的亚烷基，R2是氢原子或含1-20个碳原子的烷基，m是1-250，n是1-100，a是1-100，和b是0-100。
R1优选是含1-10个碳原子的亚烷基，而且特别优选亚乙基、亚丙基或亚丁基。R2优选是含1-10个碳原子的烷基，而且特别优选乙基或丙基。字母符号m优选是1-250，更优选1-100，特别优选1-50。字母符号n优选是1-100，更优选1-50。字母符号a优选是1-100，更优选1-50。字母符号b优选是0-100，更优选1-50。
本发明中使用的由上式(1)表示的化合物通过由下式表示的两种化合物的加成聚合而得到。即，该化合物通过具有键合到n单元Si的n单元氢原子的聚硅氧烷与具有(一个或多个)环氧乙烷单元和/或(一个或多个)环氧丙烷单元并且在化合物的末端具有烯基的结构的化合物的加成反应而得到。具体地说，该化合物通过聚硅氧烷的氢原子与烯基的加成而得到。在下式中，m为1-250，n为1-100，a为1-100，b为0-100和R为含1-20个碳原子的烯基。
Figure S2008100742203D00151
R-O(C2H4O)a(C3H6O)bH
由式(2)表示的改性的硅氧烷化合物
式(2)
其中由式(2)表示的改性的硅氧烷化合物具有8,000-小于50,000的重均分子量；在式(2)中，R3各自独立地是氢原子或含1-20个碳原子的烷基，R4各自独立地是含1-20个碳原子的亚烷基，p是1-450，c是1-250，d是0-100。
R3各自优选是氢原子或含1-10个碳原子的烷基，更优选氢原子、乙基或丙基。R4各自优选是含1-10个碳原子的亚烷基，而且特别优选亚乙基、亚丙基或亚丁基。字母符号p优选是1-450，更优选1-100，特别优选1-50。
本发明中使用的由上式(2)表示的化合物通过由下式表示的两种化合物的加成聚合而得到。即，该化合物通过两端具有与Si键合的氢原子的聚硅氧烷与具有(一个或多个)环氧乙烷单元和/或(一个或多个)环氧丙烷单元并且在化合物的末端具有烯基的结构的化合物的加成反应而得到。具体地说，该化合物通过聚硅氧烷的氢原子与烯基的加成而得到。在下式中，p为1-450，c为1-250，d为0-100和R为含1-20个碳原子的烯基。
Figure S2008100742203D00161
Figure S2008100742203D00162
由式(3)表示的改性的硅氧烷化合物
式(3)
Figure S2008100742203D00163
其中由式(3)表示的改性的硅氧烷化合物具有8,000-小于50,000的重均分子量和1-小于7的HLB；在式(3)中，R5各自独立地是氢原子或含1-20个碳原子的烷基，R6是含1-20个碳原子的亚烷基，q是1-100，r是1-100，e是1-100，f是0-100。
R5各自优选是氢原子或含1-10个碳原子的烷基，更优选氢原子、乙基或丙基。R6各自优选是含1-10个碳原子的亚烷基，而且特别优选亚乙基、亚丙基或亚丁基。字母符号e优选是1-100，更优选1-50。字母符号f优选是1-100，更优选1-50。
本发明中使用的由上式(3)表示的化合物通过由下式表示的两种化合物的加成聚合而得到。即，该化合物通过两端具有与Si键合的氢原子的聚硅氧烷与具有(一个或多个)环氧乙烷单元和/或(一个或多个)环氧丙烷单元并且在化合物的两端具有烯基的结构的化合物的加成反应而得到。具体地说，该化合物通过聚硅氧烷的氢原子与烯基的加成而得到。在下式中，q为1-100，r为1-100，e为1-100，f为0-100和R为含1-20个碳原子的烯基。
Figure S2008100742203D00171
作为选自由上述式(1)、(2)和(3)表示的改性的硅氧烷化合物中的至少一种改性的硅氧烷化合物，可以使用任何化合物，只要可得到具有本发明所要达到的高水平耐擦伤性的图像。然而，本发明人作出的研究已经揭示，特别优选使用具有以下重均分子量的改性的硅氧烷化合物。具体来说，在由上述式(1)表示的改性的硅氧烷化合物的情况下，其优选具有8,000-30,000的重均分子量(Mw)，而且特别优选8,500-30,000。在由上述式(2)或(3)表示的改性的硅氧烷化合物的情况下，其优选具有8,000-小于50,000的重均分子量(Mw)，而且特别优选8,500-30,000。在此，重均分子量(Mw)是由凝胶渗透色谱(GPC)测定的分子量分布中对于聚苯乙烯的重均分子量。另外，本发明中使用的改性的硅氧烷化合物如上所述合成，由于作为原料使用的具有(一个或多个)烯基的化合物以及聚硅氧烷是具有分子量范围的混合物，因此该化合物的分子量以平均分子量得到。
本发明人作出的研究已经揭示，在由上述式(1)表示的改性的硅氧烷化合物中，优选使用具有特定HLB(亲水亲油平衡值；由Griffin法计算的值)的改性的硅氧烷化合物。更具体地说，由上述式(1)表示的改性的硅氧烷化合物可以优选具有1-11，更优选5-11的HLB。
将由上述式(1)表示的改性的硅氧烷化合物用于本发明的墨时，将其重均分子量和其HLB设定在上述范围内，当将墨施加到记录介质上时会减少改性的硅氧烷化合物渗入该记录介质。结果，由上述式(1)表示的改性的硅氧烷化合物倾向于保留在记录介质上。因此，甚至当由上述式(1)表示的改性的硅氧烷化合物以小含量在墨中时，图像的动摩擦系数也能够有效地降低。由上述式(1)表示的满足上述条件并且可优选用于本发明中的该改性的硅氧烷化合物可以包括以下：例如，FZ-2104、FZ-2130和FZ-2191(可购自Dow Corning ToraySilicone Co.，Ltd.)，KF-615A(可购自Shin-Etsu Chemical Co.，Ltd.)，TSF4452(可购自GE Toshiba Silicone Co.，Ltd.)。当然，在本发明中，实例决不限于这些。
将由上述式(2)表示的改性的硅氧烷化合物用于本发明的墨时，将其重均分子量设定在上述范围内，当将墨施加到记录介质上时会减少改性的硅氧烷化合物渗入该记录介质。结果，由上述式(2)表示的改性的硅氧烷化合物倾向于保留在记录介质上。因此，甚至当由上述式(2)表示的改性的硅氧烷化合物以小含量在墨中时，图像的动摩擦系数也能够有效地降低。由上述式(2)表示的满足上述条件并且可优选用于本发明的该改性的硅氧烷化合物可以包括例如BYK333(可购自Byk Chemie Japan KK)。当然，在本发明中，实例决不限于此。
本发明人作出的研究已经揭示，在由上述式(3)表示的改性的硅氧烷化合物中，优选使用具有特定HLB(亲水亲油平衡值；由Griffin法计算的值)的改性的硅氧烷化合物。更具体地说，由上述式(3)表示的改性的硅氧烷化合物必须具有1-小于7的HLB。
将由上述式(3)表示的改性的硅氧烷化合物用于本发明的墨时，将其重均分子量和其HLB设定在上述范围内，当将墨施加到记录介质上时会使该改性的硅氧烷化合物更少渗入该记录介质。结果由上述式(3)表示的改性的硅氧烷化合物倾向于保留在记录介质上。因此，甚至当由上述式(3)表示的改性的硅氧烷化合物以小含量在墨中时，图像的动摩擦系数也能够有效地降低。由上述式(3)表示的满足上述条件并且可优选用于本发明的该改性的硅氧烷化合物可以包括以下：例如，FZ-2203、FZ-2207、FZ-2222和FZ-2231(可购自Dow CorningToray Silicone Co.，Ltd.)。当然，在本发明中，实例决不限于这些。
如此前所述，改性的硅氧烷化合物的重均分子量(Mw)可以通过凝胶渗透色谱(GPC)使用四氢呋喃作为流动相来测定。用于本发明的测定方法如下所示。测定条件例如过滤器、柱、标准聚苯乙烯样品及其分子量决不限于以下。
首先，将用于测定的样品放入四氢呋喃(THF)中并静置数小时以溶解从而制备溶液。之后，用耐溶剂的孔尺寸为0.45μm的膜滤器(例如商品名：TITAN 2 Syringe Fiiler，PTFE，0.45μm；可购自SUN-SRi)过滤该溶液。样品在样品溶液中的浓度如此控制以致该改性的硅氧烷化合物的含量为0.1质量％-0.5质量％。
在GPC中，使用RI检测器(折光指数检测器)。为了精确地测定在1,000-2,000,000范围内的分子量，优选组合使用多个可商购的聚苯乙烯凝胶柱。例如，可以组合使用四根Shodex KF-806M(可购自Showa Denko K.K.)柱，或可以使用与其对应的东西。作为流动相的THF以1mL/min的流速流入已经在40.0℃加热室中稳定化的柱中，并且以大约0.1mL的量注入上述样品溶液。
通过使用已经使用标准聚苯乙烯样品制备的分子量校正曲线来测定样品的重均分子量。分子量为大约100-大约10,000,000的聚苯乙烯(例如，可购自Polymer Laboratories Inc.的聚苯乙烯)可以用作标准聚苯乙烯样品，并且适合使用至少大约10种标准聚苯乙烯样品。
基于墨的总质量，墨中改性的硅氧烷化合物的含量(质量％)优选为0.2质量％-5.0质量％，更优选0.5质量％-小于3.0质量％。特别地，当使用由上述式(2)表示的改性的硅氧烷化合物时，墨中改性的硅氧烷化合物的含量(质量％)优选为1.0质量％-小于3.0质量％。当该改性的硅氧烷化合物的含量为0.5质量％或更高时，该改性的硅氧烷化合物可以令人满意地保留在记录介质上以提供具有特别优异耐擦伤性的图像。此外，当该改性的硅氧烷化合物的含量小于3.0质量％时，由于例如焦化(kogation)的故障喷射的产生可以优选地最小化。
聚合物
如前所述，在本发明的墨中，可以使用任何聚合物，只要它是在已经将墨施加到记录介质上之后能够保留在记录介质上并且形成具有某种程度强度的膜的聚合物。然而，本发明人作出的研究已经揭示，为了抑制由于聚合物而引起的喷射孔润湿现象，这当该墨用于喷墨记录时尤其成为问题，使用各自具有此前所述性能的聚合物A和聚合物B中的至少一种是最适合的。
本发明中使用的“由构成聚合物的单体的溶解度参数得到的该聚合物的氢键项(δh)”是以下述方式得到的值。首先，构成聚合物的每种单体的氢键项(δh)由构成该聚合物的每种单体所固有的溶解度参数得到。然后，将上述得到的构成聚合物的每种单体的氢键项(δh)乘以构成该聚合物的每种单体的组成(质量)比例(当总计定义为1时的组成比例)以得到各值。其次将所得值相加而得到该聚合物的氢键项(δh)。
如果构成本发明墨的聚合物具有小于90mgKOH/g的酸值，则该聚合物可能不能溶于碱，或将该墨长时间储存时该聚合物可能沉淀。此外，如果它具有小于90mgKOH/g的酸值，则当以大到足以实现本发明所要达到的耐擦伤性的量将墨与该聚合物混合并且利用热型喷墨记录系统喷射时，可能难以维持稳定的喷射性能。因此，优选该聚合物具有90mgKOH/g或更高的酸值。另一方面，如果该聚合物具有大于150mgKOH/g的酸值，则该聚合物可能倾向于与包含在该墨中的水性介质一起渗入记录介质，以致有时不能得到本发明所要达到的高水平耐擦伤性。因此，当该聚合物具有大于150mgKOH/g的酸值时，优选由构成该聚合物的单体的溶解度参数得到的聚合物的氢键项(δh)是1.5cal0.5/cm1.5或更低。然而，当该聚合物具有大于200mgKOH/g的酸值时，即使以任何方式控制氢键项(δh)，在某些情形下该聚合物也不能以大到足以实现本发明所要达到的高水平耐擦伤性的量保留在记录介质上。因此，优选该聚合物具有200mgKOH/g或更低的酸值。
此外，构成本发明墨的聚合物A或聚合物B可以显著地引起归因于该聚合物的喷射孔润湿现象，如果由构成聚合物的单体的溶解度参数得到的聚合物的氢键项(δh)小于1.0cal0.5/cm1.5。结果，例如，可能发生墨滴的曲线飞行而引起喷射性能的恶化。因此，由构成该聚合物A或聚合物B的单体的溶解度参数得到的聚合物的氢键项(δh)优选是1.0cal0.5/cm1.5或更高。另一方面，当由构成该聚合物的单体的溶解度参数得到的聚合物的氢键项(δh)大于3.7cal0.5/cm1.5时，即使以任何方式控制该聚合物的酸值，该聚合物也可能易于与包含在该墨中的水性介质一起渗入记录介质。因此，有时不能实现本发明所要达到的耐擦伤性。
综上所述，从聚合物A和聚合物B中选出的构成本发明墨的至少一种聚合物具有下面规定的酸值和氢键项(δh)的组合的性能是最适合的。
该聚合物A具有90mgKOH/g-150mgKOH/g的酸值。在聚合物A中，除了上述酸值之外，由构成该聚合物的单体的溶解度参数得到的聚合物的氢键项(δh)是1.0cal0.5/cm1.5-3.7cal0.5/cm1.5。此外，在聚合物A中，由构成该聚合物的单体的溶解度参数得到的聚合物的氢键项(δh)更优选是1.0cal0.5/cm1.5-3.2cal0.5/cm1.5。特别地，在聚合物A中，由构成该聚合物的单体的溶解度参数得到的聚合物的氢键项(δh)更优选是1.2cal0.5/cm1.5-1.8cal0.5/cm1.5。
另一方面，该聚合物B具有大于150mgKOH/g-200mgKOH/g的酸值。在聚合物B中，除了上述酸值之外，由构成该聚合物的单体的溶解度参数得到的聚合物的氢键项(δh)是1.0cal0.5/cm1.5-1.5cal0.5/cm1.5。此外，在聚合物B中，由构成该聚合物的单体的溶解度参数得到的聚合物的氢键项(δh)更优选是1.2cal0.5/cm1.5-1.5cal0.5/cm1.5。
作为构成本发明墨中使用的聚合物的单体，可以使用任何单体，只要它能够提供具有如上所述的酸值和由构成该聚合物的单体的溶解度参数得到的聚合物的氢键项(δh)的聚合物。具体来说，下面列举的单体可以用作构成该聚合物的单体。
苯乙烯和α-甲基苯乙烯；丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸苄酯；具有羧基的单体，例如丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、乙基丙烯酸、丙基丙烯酸、异丙基丙烯酸、衣康酸和富马酸；具有磺酸基的单体，例如苯乙烯磺酸、磺酸-2-丙基丙烯酰胺、丙烯酸-2-磺酸乙酯、甲基丙烯酸-2-磺酸乙酯和丁基丙烯酰胺磺酸；和具有膦酸基的单体，例如甲基丙烯酸-2-膦酸乙酯和丙烯酸-2-膦酸乙酯。
在本发明中，在使用聚合物A的情况下，在上面列举的单体之中，它可优选地包含至少一种选自苯乙烯、丙烯酸正丁酯和甲基丙烯酸苄酯的单体。此外，构成聚合物A的单体可以更优选地同时具有苯乙烯和丙烯酸正丁酯。在构成聚合物A的单体中，丙烯酸正丁酯与苯乙烯的质量比(丙烯酸正丁酯/苯乙烯)特别优选大于0.2-小于0.35。在使用聚合物B的情况下，在上面列举的单体之中，它可优选地包含至少一种选自苯乙烯和α-甲基苯乙烯的单体。此外，构成聚合物B的单体可以更优选地同时具有苯乙烯和α-甲基苯乙烯。在构成聚合物B的单体中，α-甲基苯乙烯与苯乙烯的质量比(α-甲基苯乙烯/苯乙烯)特别优选是0.90或更低。在本发明中，不是非常希望使用具有非离子性基团的单体，例如氧化乙烯，原因在于可能减弱在记录介质上形成的膜的强度。
该聚合物(选自聚合物A和聚合物B中的至少一种聚合物)可优选地具有5,000-15,000，和更优选6,000-9,000的重均分子量。具有上述范围内的重均分子量的聚合物在已经将墨施加到记录介质上之后能够容易地保留在记录介质上，并且还不会容易受到空间位阻影响。因此，该聚合物能够容易地吸附改性的硅氧烷化合物，以致图像的动摩擦系数能够有效地降低。
基于墨的总质量，该墨中的该聚合物(选自聚合物A和聚合物B中的至少一种聚合物)的含量(质量％)优选为0.5质量％-5.0质量％，更优选2.5质量％-4.0质量％。如果该聚合物的含量在上述范围内，该聚合物可以以使图像的耐擦伤性能够令人满意地实现的量保留在记录介质上。此外，如果该聚合物的含量在上述范围内，归因于该聚合物的喷射孔润湿现象能够得到抑制并且不容易产生喷射性能的恶化，例如墨滴的曲线飞行。
此外，当将本发明的墨施加到具有涂层的记录介质上时，墨中的颜料以在记录介质上形成聚集物的状态存在，而不会渗入记录介质。在这种情况下，该聚合物以大到足以包括该聚集物的量保留在记录介质上，由此图像的耐擦伤性可以有效地得到改进。因此，该聚合物(选自聚合物A和聚合物B中的至少一种聚合物)在墨中的含量(质量％)优选是颜料含量(质量％)的至少1.2倍(聚合物/颜料)。尤其是当墨中的颜料的含量(质量％)为0.1质量％或更高，或进一步为0.3质量％或更高至小于1.2质量％(基于墨的总质量)时，聚合物的含量特别优选是该颜料含量(质量％)的至少3.0倍。此外，墨中的聚合物的含量(质量％)优选是颜料含量(质量％)的10.0倍或更高(聚合物/颜料)。
如上所述的聚合物还可以用作分散剂(分散聚合物)。但是，在本发明中，优选用作分散剂的聚合物是除上述聚合物以外的一种聚合物。在这种情况下，可以使用任何分散剂，只要它可应用到通常可得到的喷墨记录墨。构成分散剂的单体可以具体地包括以下，并且可以举例各自由这些单体中的至少两种组成的聚合物。至少一种单体优选是亲水性单体。该单体可以包括苯乙烯，乙烯基萘，α，β-烯属不饱和羧酸的脂肪醇酯，丙烯酸，马来酸，衣康酸，富马酸，乙酸乙烯酯，乙烯基吡咯烷酮，丙烯酰胺和它们的衍生物。该聚合物可以呈任何形成，包括嵌段共聚物、无规共聚物、接枝共聚物或它们中任一种的盐。此外，天然聚合物，例如松香、虫胶和淀粉是可用的。这些聚合物可溶于其中已经溶解了碱的水溶液，并且具有碱可溶性类型。
颜料
在本发明的墨中，可以使用以下颜料：使用分散剂来分散颜料的聚合物分散型颜料(聚合物分散型颜料)，和其中亲水基已经引入到颜料颗粒表面部分的自分散型颜料(自分散型颜料)。还可以使用以下颜料：具有含与颜料颗粒表面化学键接的聚合物的有机基团的颜料(聚合物键接的自分散型颜料)，和微囊型颜料，其可分散性经改进以使在没有使用任何分散剂的情况下是可分散的。当然，可以组合使用分散方式不同的这些颜料。基于墨的总质量，该墨中的颜料的含量(质量％)优选为0.1质量％-15.0质量％，更优选1.0质量％-10.0质量％。
优选使用炭黑例如法炭炉黑、灯黑、乙炔黑或槽法炭黑作为用于黑色墨的颜料。具体来说，可以使用以下可商购的产品，例如：RAVEN：1170，1190 ULTRA-II，1200，1250，1255，1500，2000，3500，5000ULTRA，5250，5750和700(上述可购自Columbian Carbon JapanLimited)；BLACK PEARLS L，REGAL：330R，400R和660R，MOGUL L，MONARCH：700，800，880，900，1000，1100，1300，1400和2000，和VALCAN XC-72(上述可购自Cabot Corp.)；COLOR BLACK：FW1，FW2，FW2V，FW18，FW200，S150，S160和S170，PRINTEX：35，U，V，140U和140V，SPECIAL BLACK：6，5，4A和4(上述可购自Degussa Corp.)；和No.25，No.33，No.40，No.47，No.52，No.900，No.2300，MCF-88，MA600，MA7，MA8和MA100(上述可购自Mitsubishi Chemicals，Inc.)。
还可以使用新制备的炭黑。当然，在本发明中，实例决不限于这些，并且可以使用任何以往公知的炭黑。不限于炭黑，还可以使用磁铁矿、铁氧体或类似物的细磁性材料颗粒，和钛黑作为所述颜料。
在彩色墨中，有机颜料可优选地用作颜料。具体来说，可以使用以下有机颜料，例如：水不溶性偶氮颜料例如甲苯胺红、甲苯胺紫红、汉萨黄、联苯胺黄和吡唑啉酮红；水溶性偶氮颜料例如立索红、日光紫红、颜料猩红和永久红2B；还原染料的衍生物，例如茜素、阴丹酮和硫靛紫红；酞菁类颜料例如酞菁蓝和酞菁绿；喹吖啶酮类颜料例如喹吖啶红和喹吖啶酮品红；苝类颜料如苝红和苝猩红；异吲哚啉酮类颜料例如异吲哚啉酮黄和异吲哚啉酮橙；咪唑酮类颜料例如苯并咪唑酮黄、苯并咪唑酮橙和苯并咪唑酮红；皮蒽酮类颜料例如皮蒽酮红和皮蒽酮橙；和靛蓝类颜料，缩合偶氮类颜料，硫靛类颜料，二酮基吡咯并吡咯类颜料，黄烷士酮黄，酰胺黄，奎酞酮黄，镍偶氮黄，铜偶氮甲碱黄，perinone橙，蒽酮橙，联蒽醌红和二
Figure 2008100742203_0
嗪紫。当然，在本发明中，实例决不限于这些。
当用色指数(C.I.)序号示出有机颜料时，可以使用以下有机颜料，例如：C.I.颜料黄：12，13，14，17，20，24，74，83，86，93，97，109，110，117，120，125，128，137，138，147，148，150，151，153，154，166，168，180，185等；C.I.颜料橙：16，36，43，51，55，59，61，71等；C.I.颜料红：9，48，49，52，53，57，97，122，123，149，168，175，176，177，180，192，215，216，217，220，223，224，226，227，228，238，240，254，255，272等；C.I.颜料紫：19，23，29，30，37，40，50等；C.I.颜料蓝：15，15:1，15:3，15:4，15:6，22，60，64等；C.I.颜料绿：7，36等；和C.I.颜料棕：23，25，26等。当然，在本发明中，实例决不限于这些。
水性介质
在本发明的墨中，可以使用水性介质，它是水或水和水溶性有机溶剂的混合溶剂。基于墨的总质量，墨中水溶性有机溶剂的含量(质量％)优选为3.0质量％-50.0质量％。
对该水溶性有机溶剂没有特别限制，只要它是水溶性的。下面列举的这些溶剂可以单独地或组合使用。具体来说，可以使用以下水溶性有机溶剂，例如：链烷二醇例如1，3-丁二醇、1，5-戊二醇、1，2-己二醇和1，6-己二醇；二醇醚例如二甘醇单甲基(或乙基)醚和三甘醇单乙基(或丁基)醚；含1-4个碳原子的烷醇，例如乙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、仲丁醇和叔丁醇；羧酸酰胺例如N，N-二甲基甲酰胺和N，N-二甲基乙酰胺；酮或酮醇例如丙酮、甲基乙基酮和2-甲基-2-羟基戊-4-酮；环醚例如四氢呋喃和二
Figure 2008100742203_1
烷；甘油；乙二醇类例如乙二醇、二甘醇、三甘醇和四甘醇；平均分子量为200-1,000的聚乙二醇，例如1，2-或1，3-丙二醇和1，2-或1，4-丁二醇；二醇例如硫二甘醇、1，2，6-己三醇和炔属二醇衍生物；杂环例如2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、1，3-二甲基-2-咪唑啉酮和N-甲基吗啉；和含硫化合物例如二甲基亚砜。
作为水，优选使用去离子水(离子交换水)。基于墨的总质量，墨中水的含量(质量％)优选为50.0质量％-95.0质量％。
其他组分
除上述组分之外，本发明的墨还可以包含保湿性固体物质例如脲、脲衍生物、三羟甲基丙烷或三羟甲基乙烷。基于墨的总质量，该墨中保湿性固体物质的含量(质量％)优选为0.1质量％-20.0质量％，更优选3.0质量％-10.0质量％。
根据需要为了使墨具有所需的物理性能值，该墨可以进一步包含各种添加剂例如pH调节剂、防锈剂、防腐剂、防霉剂、抗氧化剂和防还原剂。
-墨组-
本发明的墨可以与其他(一种或多种)墨组合作为墨组使用。
-喷墨记录方法-
本发明的墨特别优选用于喷墨记录方法，其中该墨通过喷墨法喷射。该喷墨记录方法包括，例如，其中使机械能作用于墨而喷射该墨的记录方法，和其中使热能作用于墨而喷射该墨的记录方法。特别地，本发明的墨优选用于使用热能的记录方法。
-墨盒-
本发明的墨盒提供有其中储存墨的墨储存部分，并且其特征在于该墨储存部分中储存的墨是本发明的上述墨。
-记录单元-
本发明的记录单元提供有其中储存墨的墨储存部分和从其喷射该墨的记录头，并且其特征在于储存在该墨储存部中的墨是本发明的上述墨。特别地，优选其中通过使热能作用于墨而使记录头从其喷射墨的记录单元。
-喷墨记录装置-
本发明的喷墨记录装置提供有其中储存墨的墨储存部和从其喷射该墨的记录头，并且其特征在于储存在该墨储存部中的墨是本发明的上述墨。特别地，优选其中通过使热能作用于墨而使记录头喷射墨的喷墨记录装置。
下面参照附图描述喷墨记录装置的实例。首先，在图2和3中示出了记录头的结构的实例，其为使用热能的喷墨记录装置的主要部分。图2是记录头13沿着其墨通道的截面图，图3是沿着图2的线3-3所取的截面图。记录头13由具有墨通道(喷嘴)14的部件，和加热元件基板部件15组成。该加热元件基板部件15由保护层16、电极17-1和17-2、加热电阻器层18、蓄热层19和基板20组成。
当将脉冲形电信号施加到记录头13的电极17-1和17-2时，在加热元件基板部件15中的由n表示的区域突然产生热，以致在与该区域的表面接触的墨21中产生气泡。然后，该气泡的压力推出弯月面23并且将墨21从喷嘴14的喷射孔22以墨滴24形式喷射而朝着记录介质25飞行。
图4说明其中设置了多个记录头的多头的实例的外观，该多个记录头中的每个是如图2中所示的记录头。该多头由具有多喷嘴26的玻璃板27和与图2中所示的记录头相似的记录头组成。
图5是显示其中已经包括记录头的喷墨记录装置的实例的透视图。叶片61是擦拭部件，其一端由叶片保持部件保持并且其呈悬臂形式。该叶片61提供在与其中记录头65进行记录的区域相邻的位置，并且保持呈那种突出到记录头65移动的路线中的形式。
附图标记62表示记录头65的喷射孔面的盖子，其配置在与叶片61相邻的初始位置，并且经如此设置以致它按与记录头65的移动方向垂直的方向移动，并且和喷射孔面接触以进行加盖。附图标记63表示与叶片61相邻提供的墨吸收体，并且如该叶片61那样，保持呈那种突出到记录头65移动的路线中的形式。喷射复原组件64由叶片61、盖子62和墨吸收体63组成。叶片61和墨吸收体63从喷射孔面除去水和灰尘。
附图标记65表示记录头，其具有喷射能量产生装置并且将墨喷射到与提供有喷射孔的喷射孔面相对设置的记录介质上，从而进行记录。附图标记66表示其上安装了记录头65的滑架，以致该记录头65可以移动。该滑架66与导轴67滑动连接。该滑架66的一部分与被电机68驱动的皮带69连接(未图示)。因此，骨架66可以沿导轴67移动并因此该记录头65可以从记录区域移动到与其相邻的区域。
附图标记51表示从其插入记录介质的给纸部分，并且附图标记52表示被电机(未图示)驱动的给纸辊。采用此种构成，将记录介质供给到与记录头65的喷射孔面相对的位置，并且随着记录的进行，排出到提供有排纸辊53的排纸部分。当在记录完成之后记录头65返回到其初始位置时，喷射复原组件64的盖子62从记录头65的移动路线退回，同时叶片61突出到移动路线中。因此，记录头65的喷射孔面被擦拭。
当该盖子62和记录头65的喷射孔面接触以进行加盖时，该盖子62以突出到该记录头的移动路线中的方式移动。当记录头65从其初始位置移动到记录起始的位置时，盖子62和叶片61存在于与其中喷射孔面被擦拭的上述位置相同的位置。结果，还在这种移动时擦拭记录头65的喷射孔面。记录头移动到其初始位置不但当记录完成或喷射复原时进行，而且当记录头在记录区域上为了记录而移动时进行，在此期间记录头以给定间隔移到与每个记录区域相邻的初始位置，其中还与这种移动结合地擦拭该喷射孔面。
图6是表示墨盒45的实例的图，该墨盒储存经由供墨部件例如管子供给到记录头的墨。在此，附图标记40表示墨储存部分，例如墨袋，其中储存供给用墨。其顶部提供有由橡胶制成的塞子42。将针(未图示)插入该塞子42中以致墨袋40中的墨可以供给到头部。附图标记44表示接受废墨的吸收体。
本发明中，不限于其中记录头和墨盒分离的记录单元，其中它们如图7中所示整体形成的记录单元也可优选使用。在图7中，附图标记70表示记录单元，在该记录单元内部容纳有已经储存了墨的墨储存部分，例如墨吸收体，其中在该墨吸收体中的墨以墨滴形式从具有多个孔的记录头71喷射。代替墨吸收体，记录单元可以如此设置以致墨储存部分是内部提供有弹簧或类似物的墨袋。附图标记72表示气道开口，经由该开口该墨盒的内部与大气连通。使用该记录单元70代替图5所示的记录头65，并且可拆卸地安装到滑架66上。
其次，对使用机械能的喷墨记录装置进行说明。该装置的特征在于具有：记录头，该记录头提供有具有多个喷嘴的喷嘴形成基板；由压电材料和导电材料组成的压力产生器件；和墨，该压力产生器件的周围填充有该墨，并且其中压力产生器件由于外加电压而变形从而从喷嘴喷射墨滴。
图8是表示此种记录头的结构的实例的示意图。该记录头由以下部件组成：与墨室(未图示)连通的墨通道80，孔板81，使压力直接作用于墨的振动板82，与该振动板82连接并且根据电信号而变形的压电器件83，和用于支撑和固定该孔板81和振动板82的基板84。通过将脉冲电压施加到压电器件83而产生的变形应力使与该压电器件83连接的振动板变形，从而将压力施加到墨通道80内部的墨上，以致从孔板81的喷射孔85喷射墨滴。此种记录头可以按将它引入如图5中所示的相同喷墨记录装置中的状态使用。
实施例
下面将通过给出实施例、比较例和参考例更详述地描述本发明。本发明决不受以下实施例限制，除非它超出本发明的主旨。以下，所谓的“份”或“％”按质量计，除非特别指出。
颜料分散体的制备
将10份颜料、5份由表1中所示的单体聚合而得到的聚合物1-28中的每种聚合物(每种聚合物的重均分子量在表1中示出)和85份离子交换水混合，接着通过间歇型立式砂磨机分散3小时以制备每种颜料分散体。使用C.I.颜料蓝15:3作为颜料。用10质量％的氢氧化钾水溶液中和每种聚合物并用作聚合物。用2.5μm孔尺寸的过滤器将所得的分散体各自加压过滤(商品名：HD CII，可购自NihonPall Ltd.)。向这些分散体中添加水以制备颜料分散体1-28，它们各自具有10质量％的颜料浓度和5质量％的聚合物浓度。表1中，单体的缩写如下。
St：苯乙烯
α-MSt：α-甲基苯乙烯
BZMA：甲基丙烯酸苄酯
nBA：丙烯酸正丁酯
MMA：甲基丙烯酸甲酯
MA：甲基丙烯酸酯
AA：丙烯酸
表1
颜料分散体1-28的主要性能
Figure 2008100742203A00800311
由构成聚合物的单体的溶解度参数得到的聚合物的氢键项(δh)：
由构成聚合物的单体的溶解度参数得到的聚合物的氢键项(δh)用下述方式得到。首先，通过构成该聚合物的每种单体所固有的溶解度参数得到构成目标聚合物的每种单体的氢键项(δh)。然后，将上述得到的构成聚合物的每种单体的氢键项(δh)乘以构成该聚合物的每种单体的组成(质量)比例(当将总计定义为1时的组成比例)以得到各自值。接下来，将结果值相加而得到由构成该聚合物的单体的溶解度参数得到的聚合物的氢键项(δh)。就用于制备颜料分散体的每种聚合物而言，由构成聚合物的每种单体所固有的溶解度参数得到的每种单体的氢键项(δh)在表2中示出。
以聚合物1为例，它是苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸(组成(质量)比例＝28∶58∶14)的共聚物，以下具体解释如何得到由构成聚合物的单体的溶解度参数得到的聚合物的氢键项(δh)。从下表2可以看出，由构成聚合物1的苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸的溶解度参数得到的氢键项(单位是cal0.5/cm1.5)分别为0.00、3.93和5.81。因此，由构成聚合物1的单体的溶解度参数得到的聚合物1的氢键项(δh)如以下表达式所示得到。
“由构成聚合物的单体的溶解度参数得到的聚合物的氢键项(δh)”
＝0.00×0.28+3.93×0.58+5.81×0.14
＝3.09cal0.5/cm1.5。
表2
每种单体的氢键项
Figure 2008100742203A00800321
*1：由每种单体所固有的溶解度参数得到的氢键项(δh)。
就预先制备的颜料分散体中的聚合物而言，由构成聚合物的单体的溶解度参数得到的聚合物的氢键项(δh)的值在表3中示出。每种聚合物的酸值和重均分子量的值也在表3中示出。此外，表3示出了各自具有苯乙烯和丙烯酸正丁酯、或苯乙烯和α-甲基苯乙烯作为单体的聚合物中丙烯酸正丁酯或α-甲基苯乙烯与苯乙烯的质量比的值。
表3
每种颜料分散体中聚合物的性质
Figure 2008100742203A00800331
*1：由构成聚合物的单体的溶解度参数得到的聚合物的氢键项(δh)。
*2：聚合物中丙烯酸正丁酯与苯乙烯的质量比。
*3：聚合物中α-甲基苯乙烯与苯乙烯的质量比。
改性的硅氧烷化合物的合成
根据以下合成例合成改性的硅氧烷化合物，化合物1-12。
化合物1：
使用由玻璃制成并配备有温度计和搅拌装置的容器，用下述方式合成化合物1。在该容器中，在铂催化剂存在下使下式(A)表示的聚硅氧烷化合物和下式(B)表示的聚氧乙烯化合物作为主要组分进行加成反应以合成化合物1。这样得到的化合物1对应于式(1)表示的改性的硅氧烷化合物，并且发现具有8,500的重均分子量，5的HLB(理论值)和1％或更低的在水中的溶解度。化合物1具有在式(1)中m＝73、n＝6、R1＝亚丙基、a＝8、b＝0和R2＝氢原子的结构。
式(A)
Figure S2008100742203D00341
式(B)
CH2＝CHCH2-O-(C2H4O)8-H
化合物2：
使用由玻璃制成并配备有温度计和搅拌装置的容器，用下述方式合成化合物2。在该容器中，在铂催化剂存在下使下式(C)表示的聚硅氧烷化合物和下式(D)表示的聚氧乙烯化合物作为主要组分进行加成反应以合成化合物2。这样得到的化合物2对应于式(1)表示的改性的硅氧烷化合物，并且发现具有29,400的重均分子量，5的HLB(理论值)和1％或更低的在水中的溶解度。化合物2具有在式(1)中m＝245、n＝28、R1＝亚丙基、a＝6、b＝0和R2＝氢原子的结构。
式(C)
式(D)
CH2＝CHCH2-O-(C2H4O)6-H
化合物3：
使用由玻璃制成并配备有温度计和搅拌装置的容器，用下述方式合成化合物3。在该容器中，在铂催化剂存在下使下式(E)表示的聚硅氧烷化合物和下式(B)表示的聚氧乙烯化合物作为主要组分进行加成反应以合成化合物3。这样得到的化合物3是式(1)表示的改性的硅氧烷化合物的对比化合物，并且发现具有7,400的重均分子量，5的HLB(理论值)和1％或更低的在水中的溶解度。化合物3具有在式(1)中m＝65、n＝5、R1＝亚丙基、a＝8、b＝0和R2＝氢原子的结构。
式(E)
Figure S2008100742203D00352
式(B)
CH2＝CHCH2-O-(C2H4O)8-H
化合物4：
使用由玻璃制成并配备有温度计和搅拌装置的容器，用下述方式合成化合物4。在该容器中，在铂催化剂存在下使下式(F)表示的聚硅氧烷化合物和下式(G)表示的聚氧乙烯化合物作为主要组分进行加成反应以合成化合物4。这样得到的化合物4对应于由式(2)表示的改性的硅氧烷化合物，并且发现具有47,000的重均分子量，9的HLB(理论值)和1％或更低的在水中的溶解度。化合物4具有在式(2)中p＝349、R3＝氢原子、R4＝亚丙基、c＝240和d＝0的结构。
式(F)
Figure S2008100742203D00361
式(G)
Figure S2008100742203D00362
化合物5：
使用由玻璃制成并配备有温度计和搅拌装置的容器，用下述方式合成化合物5。在该容器中，在铂催化剂存在下使下式(H)表示的聚硅氧烷化合物和下式(I)表示的聚氧乙烯化合物作为主要组分进行加成反应以合成化合物5。这样得到的化合物5是由式(2)表示的改性的硅氧烷化合物的对比化合物，并且发现具有7,700的重均分子量，7的HLB(理论值)和1％或更低的在水中的溶解度。化合物5具有在式(2)中p＝64、R3＝氢原子、R4＝亚丙基、c＝30和d＝0的结构。
式(H)
Figure S2008100742203D00363
式(I)
Figure S2008100742203D00364
化合物6：
使用由玻璃制成并配备有温度计和搅拌装置的容器，用下述方式合成化合物6。在该容器中，在铂催化剂存下使下式(J)表示的聚硅氧烷化合物和下式(K)表示的聚氧乙烯化合物作为主要组分进行加成反应以合成化合物6。这样得到的化合物6是由式(2)表示的改性的硅氧烷化合物的对比化合物，并且发现具有50,400的重均分子量，7的HLB(理论值)和1％或更低的在水中的溶解度。化合物6具有在式(2)中p＝439、R3＝氢原子、R4＝亚丙基、c＝200和d＝0的结构。
式(J)
Figure S2008100742203D00371
式(K)
Figure S2008100742203D00372
化合物7：
使用由玻璃制成并配备有温度计和搅拌装置的容器，用下述方式合成化合物7。在该容器中，在铂催化剂存下使下式(L)表示的聚硅氧烷化合物和下式(M)表示的聚氧乙烯化合物作为主要组分进行加成反应以合成化合物7。这样得到的化合物7对应于由式(3)表示的改性的硅氧烷化合物，并且发现具有49,000的重均分子量，6的HLB(理论值)和1％或更低的在水中的溶解度。化合物7具有在式(3)中q＝7、R5＝亚丙基、R6＝亚丙基、e＝6、f＝0和r＝52的结构。
式(L)
Figure S2008100742203D00373
式(M)
CH2＝CHCH2-O-(C2H4O)6-CH2CH＝CH2
化合物8：
使用由玻璃制成并配备有温度计和搅拌装置的容器，用下述方式合成化合物8。在该容器中，在铂催化剂存下使下式(N)表示的聚硅氧烷化合物和下式(O)表示的聚氧乙烯化合物作为主要组分进行加成反应以合成化合物8。这样得到的化合物8对应于由式(3)表示的改性的硅氧烷化合物，并且发现具有8,800的重均分子量，6的HLB(理论值)和1％或更低的在水中的溶解度。化合物8具有在式(3)中q＝23、R5＝亚丙基、R6＝亚丙基、e＝18、f＝0和r＝3的结构。
式(N)
Figure S2008100742203D00381
式(O)
Figure S2008100742203D00382
化合物9：
使用由玻璃制成并配备有温度计和搅拌装置的容器，用下述方式合成化合物9。在该容器中，在铂催化剂存下使下式(P)表示的聚硅氧烷化合物和下式(O)表示的聚氧乙烯化合物作为主要组分进行加成反应以合成化合物9。这样得到的化合物9是由式(3)表示的改性的硅氧烷化合物的对比化合物，并且发现具有49,000的重均分子量，7的HLB(理论值)和1％或更低的在水中的溶解度。化合物9具有在式(3)中q＝18、R5＝亚丙基、R6＝亚丙基、e＝18、f＝0和r＝21的结构。
式(P)
Figure S2008100742203D00383
式(O)
Figure S2008100742203D00391
化合物10：
使用由玻璃制成并配备有温度计和搅拌装置的容器，用下述方式合成化合物10。在该容器中，在铂催化剂存下使下式(Q)表示的聚硅氧烷化合物和下式(O)表示的聚氧乙烯化合物作为主要组分进行加成反应以合成化合物10。这样得到的化合物10是由式(3)表示的改性的硅氧烷化合物的对比化合物，并且发现具有55,000的重均分子量，6的HLB(理论值)和1％或更低的在水中的溶解度。化合物10具有在式(3)中q＝24、R5＝亚丙基、R6＝亚丙基、e＝18、f＝0和r＝20的结构。
式(Q)
Figure S2008100742203D00392
式(O)
Figure S2008100742203D00393
化合物11：
使用由玻璃制成并配备有温度计和搅拌装置的容器，用下述方式合成化合物11。在该容器中，在铂催化剂存下使下式(R)表示的聚硅氧烷化合物和下式(S)表示的聚氧乙烯化合物作为主要组分进行加成反应以合成化合物11。这样得到的化合物11对应于由式(3)表示的改性的硅氧烷化合物，并且发现具有8,800的重均分子量，1的HLB(理论值)和1％或更低的在水中的溶解度。化合物11具有在式(3)中q＝16、R5＝亚丙基、R6＝亚丙基、e＝2、f＝0和r＝6的结构。
式(R)
Figure S2008100742203D00401
式(S)
Figure S2008100742203D00402
化合物12：
使用由玻璃制成并配备有温度计和搅拌装置的容器，用下述方式合成化合物12。在该容器中，在铂催化剂存在下使下式(T)表示的聚硅氧烷化合物和下式(U)表示的聚氧乙烯化合物作为主要组分进行加成反应以合成化合物12。这样得到的化合物12是由式(3)表示的改性的硅氧烷化合物的对比化合物，并且发现具有7,800的重均分子量，6的HLB(理论值)和1％或更低的在水中的溶解度。化合物12具有在式(3)中q＝8、R5＝亚丙基、R6＝亚丙基、e＝7、f＝0和r＝7的结构。
式(T)
Figure S2008100742203D00403
式(U)
Figure S2008100742203D00404
如上得到的每种化合物的重均分子量用下述方式测定。将待测定的改性的硅氧烷化合物放入四氢呋喃(THF)中并且静置数小时以溶解，从而制备溶液使得样品的浓度为0.1质量％。之后，用孔尺寸为0.45μm的耐溶剂性膜滤器(商品名：TITAN 2 Syringe Filter，PTFE，0.45μm；可购自SUN-SRi)过滤溶液。使用该样品溶液，在以下条件下测定重均分子量。
装置：Alliance GPC 2695(由Waters Corporation制造)。
柱：SHODEX KF-806M，四柱连接(可购自Showa DenkoK.K.)。
流动相：四氢呋喃(特级)。
流速：1.0mL/min。
烘箱温度：40.0℃。
注射的样品溶液的量：0.1mL。
检测器：RI(折射指数)检测器。
聚苯乙烯标准样品：PS-1和PS-2(可购自PolymerLaboratories Inc.)；分子量：7,500,000，2,560,000，841,700，377,400，320,000，210,500，148,000，96,000，59,500，50,400，28,500，20,650，10,850，5,460，2,930，1,300和580，十七种。
墨的制备
使用下表4-1至4-11的上部分中所示的组分，包括如上制备的颜料分散体、如上合成的改性的硅氧烷化合物或可商购的改性的硅氧烷化合物制备墨。具体来说，根据如每个表所示的配方将表4-1至4-11的上部分中所示的组分混合，并充分地搅拌，接着用2.5μm孔尺寸的过滤器(商品名：HD CII，可购自Nihon Pall Ltd.)加压过滤而制备墨。每种墨中的颜料含量和聚合物含量的值和聚合物含量与颜料含量的质量比(聚合物/颜料)在表4-1至4-11的下栏中示出。在表4-1至4-11中，“Mw”是指重均分子量。
Figure 2008100742203A00800431
Figure 2008100742203A00800451
Figure 2008100742203A00800461
表4-3(续)
Figure 2008100742203A00800471
Figure 2008100742203A00800481
Figure 2008100742203A00800511
Figure 2008100742203A00800531
Figure 2008100742203A00800541
Figure 2008100742203A00800551
Figure 2008100742203A00800561
Figure 2008100742203A00800581
Figure 2008100742203A00800591
表4-11
墨配方(上部分中的单位：％)
Figure 2008100742203A00800601
评价
耐擦伤性：
用如上得到的每种墨填充喷墨记录装置(商品名：BJF900；由CANON INC.制造)的墨盒，并将该墨盒设置在该装置的青色墨位置中。在Mitsubishi Photo Gloss Paper(可购自MitsubishiPaper Mills Limited)上，以4.5ng的喷射量和1,200dpi×1,200dpi的分辨率以8次双向记录形成具有100％的记录负荷(duty)的图像(基准评价图像)。让记录的图像在室温下静置一天，之后用指甲在施加强到以至在记录介质的非记录区域擦伤的压力下刮擦该图像。目视观察如此刮擦的记录图像以评价它们的耐擦伤性。根据如下所示的评价标准评价耐擦伤性。结果在表5-1至5-4中示出。
A：在图像表面上没有留下指甲痕迹。
B：在图像表面上留下指甲痕迹，但是没有刮掉色料。
C：在图像表面上留下指甲痕迹，并且稍微刮掉色料。
D：明显地刮掉色料，但是记录介质的表面没有暴露。
E：当温和地接触图像时不存在问题，但是当在施加强到以至在记录介质的非记录区域刮擦它的压力下刮擦该图像时色料被刮掉到暴露记录介质表面的程度。
动摩擦系数：
用下述方式测定如上得到的记录图像的图像区域中的动摩擦系数(基准评价图像：具有100％的记录负荷，在4.5ng的喷射量和1,200dpi×1,200dpi的分辨率下以8次双向记录形成的图像)。具体来说，在基准评价图像的图像区域中，采用表面性能试验器(商品名：HEIDON TRIBOGEAR Type 14DR，由Shinto Kagaku K.K.制造)测定图像相对于聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)球的动摩擦系数。将施加到PMMA球上的垂直载荷设置在50g，和其移动速度在2mm/sec，通过载荷传感器测量在PMMA球的移动方向作用的水平力，其中水平方向力与垂直载荷力的比计算为动摩擦系数。动摩擦系数的值在表5-1至5-4中示出。
储存稳定性：
将如上得到的每种墨装入由TEFLON(商品名)制成的容器并在60℃的温度下静置一个月。在储存前后采用激光ζ电位计(商品名：ELS-8000，由Ohtsuka Denshi Kogyo K.K.制造)测量每种墨中的颜料的颗粒直径以评价储存稳定性。根据如下所示的评价标准评价储存稳定性。结果在表5-1至5-4中示出。
A：储存后颜料的颗粒直径小于储存前颜料的颗粒直径的1.1倍。
B：尽管储存后无聚集产生，但储存后颜料的颗粒直径是储存前颜料的颗粒直径的1.1倍或更高。
C：储存后，产生颜料的聚集。
喷射性能：
(孔面的状态和喷射稳定性)
用如上得到的每种墨填充喷墨记录装置(商品名：PIXUS850i；由CANON INC.制造)的墨盒，并将该墨盒设置在上述装置的改进装置的青色墨位置处。然后，在三张Office Planner(可以购自从CANON INC.)上，按默认模式记录50％记录负荷和18cm×24cm尺寸的图像。在这一记录中，对于在一张上的每次记录通过使用PIXUS 850i的刮片进行一次记录头的清洁。之后，记录PIXUS 850i的喷嘴检测图案，其中目视检查记录头表面的状态以评价孔面的状态。根据如下所示的评价标准评价孔面的状态。结果在表5-1至5-4中示出。也目视检查喷嘴检测图案以评价喷射稳定性。根据如下所示的评价标准评价喷射稳定性。结果在表5-1至5-4中示出。
(孔面的状态)
A：在喷射孔周围几乎不存在墨。
B：喷射孔周围存在少许墨。
C：喷射孔周围存在带形的墨液膜。
(喷射稳定性)
A：记录可正常地进行，在喷嘴检测图案中没有破坏。
B：在喷嘴检测图案中看到少许破坏，但没有看到故障喷射。
C：在喷嘴检测图案中看到明显的故障喷射和破坏，并且不可进行正常记录。
Figure 2008100742203A00800631
Figure 2008100742203A00800641
喷射稳定性的评价结果在实施例8和9中都是“B”。然而，喷嘴检测图案的破坏状态在实施例8中比在实施例9中略少。在这种情况下，在光学显微镜上观察在记录头加热器下墨的焦化状态而发现焦化的出现在实施例8中比在实施例9中少。
表5-2
评价结果
Figure 2008100742203A00800651
喷射稳定性的评价结果在实施例29和30中都是“B”。然而，喷嘴检测图案的破坏状态在实施例29中比在实施例30中略少。在这种情况下，采用光学显微镜观察在记录头加热器上墨的任何焦化状态而发现焦化的出现在实施例29中比在实施例30中少。
表5-3
评价结果
Figure 2008100742203A00800661
表5-3(续)
Figure 2008100742203A00800662
喷射稳定性的评价结果在实施例54和55中都是“B”。然而，喷嘴检测图案的破坏状态在实施例54中比在实施例55中略少。在这种情况下，采用光学显微镜观察在记录头加热器上墨的任何焦化状态而发现焦化的出现在实施例54中比在实施例55中少。
表5-4
评价结果
Figure 2008100742203A00800681
虽然已参照示例性实施方案描述了本发明，但应该理解本发明不限于所公开的示例性实施方案。以下权利要求书的范围应作最宽范围的解释从而涵盖所有的这些改变和等同的结构和功能。

Claims (8)

1.颜料墨，其至少包含颜料、改性的硅氧烷化合物、聚合物和水，基于墨的总质量，水的含量为50.0质量％-95.0质量％，其中
该改性的硅氧烷化合物是选自由下式(1)表示的改性的硅氧烷化合物和由下式(3)表示的改性的硅氧烷化合物中的至少一种，和
该聚合物是选自聚合物A和聚合物B中的至少一种，该聚合物A具有90mgKOH/g-150mgKOH/g的酸值并且其中由构成该聚合物的单体的溶解度参数得到的该聚合物的氢键项(δh)为1.0cal0.5/cm1.5-3.7cal0.5/cm1.5，该聚合物B具有大于150mgKOH/g-200mgKOH/g的酸值并且其中由构成该聚合物的单体的溶解度参数得到的该聚合物的氢键项(δh)为1.0cal0.5/cm1.5-1.5cal0.5/cm1.5：
式(1)
Figure FSB00000453653100011
其中由式(1)表示的改性的硅氧烷化合物具有8,000-30,000的重均分子量；在式(1)中，R1是含1-20个碳原子的亚烷基，R2是氢原子或含1-20个碳原子的烷基，m是1-250，n是1-100，a是1-100，和b是0-100；和
式(3)
Figure FSB00000453653100012
其中由式(3)表示的改性的硅氧烷化合物具有8,000-小于50,000的重均分子量和1-小于7的HLB；在式(3)中，R5各自独立地是氢原子或含1-20个碳原子的烷基，R6是含1-20个碳原子的亚烷基，q是1-100，r是1-100，e是1-100，f是0-100。
2.根据权利要求1的颜料墨，其中由式(1)表示的改性的硅氧烷化合物具有5-11的HLB。
3.根据权利要求1的颜料墨，其中该聚合物A包括至少一种选自苯乙烯、丙烯酸正丁酯和甲基丙烯酸苄酯的单体。
4.根据权利要求1的颜料墨，其中该聚合物B包括至少一种选自苯乙烯和α-甲基苯乙烯的单体。
5.根据权利要求1的颜料墨，其中基于墨的总质量，该墨中的聚合物的含量(质量％)为2.5质量％-4.0质量％。
6.根据权利要求1的颜料墨，其中基于墨总质量的该聚合物的含量(质量％)是基于墨总质量的该颜料的含量(质量％)的至少1.2倍。
7.喷墨记录方法，包括通过喷墨法喷射墨而在记录介质上进行记录，其中使用根据权利要求1的颜料墨作为该墨。
8.根据权利要求7的喷墨记录方法，其中该记录介质为纸记录介质。
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