CN101412865B - 喷墨记录用水性油墨 - Google Patents
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Abstract
提供了一种喷墨记录用水性油墨，其包括水、颜料、掺入量不低于30wt％的水溶性有机溶剂、表面活性剂和3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇。表面活性剂由选自乙炔二醇基的表面活性剂和氟表面活性剂中的至少一种形成。
Description
技术领域
本发明涉及一种喷墨记录用水性油墨。
背景技术
包含溶于水性介质中的各种水溶性染料的油墨通常已经用作喷墨记录油墨。近些年，已经提出了包含分散于水性介质中的颜料的油墨。原因是，与使用水溶性染料的油墨相比，使用颜料的油墨的抗水性和耐光性良好。
配制多种使用颜料的传统油墨，主要通过限制油墨的渗透性以抑制油墨对纸表面的湿润性，由此使得可以将印刷油墨保持在纸的表面的附近且保证印刷质量。然而，这些类型的油墨所伴随着的问题是，它们并不总是适用于每种纸。更具体地，油墨发生渗洇(bleeding)，这显著地取决于纸的种类。尤其是，在由许多不确定种类的纸而制造的再利用纸的情况下，油墨对各种纸的湿润性能的差异将对渗洇的生成产生很大的影响，从而使得印刷质量不稳定。另外，在传统颜料油墨的情况下，由于油墨组合物的特定性质使得印刷部分的干燥耗费长的时间，导致相邻颜色之间的颜色的混合，尤其是在多种颜色印刷例如彩色印刷中。而且，存在由于印刷后颜料留在纸的表面而引起印刷物质的抗磨损(anti-fretting)性恶化的问题。
为解决这些问题，在JP-A9-111165(KOKAI)和美国专利No5156675中提出掺入二醇醚基的渗透剂以提高油墨对纸的渗透性。在传统颜料油墨的情况下，已得到普遍实践的是，在水性介质中用诸如表面活性剂、聚合物分散剂等的分散剂来分散颜料。但是，二醇醚基的渗透剂所伴随的问题是，它可能恶化分散剂的作用，并因此如果在油墨中掺入大量二醇醚基的分散剂，则颜料的分散稳定性随时间而降低。
迄今为止，没有人能成功地发现一种用于喷墨记录的水性油墨，该水性油墨适合于在普通纸上印刷，其快速干燥性和印刷物质的印刷图像质量优良，在间歇性排放油墨期间没有油墨阻塞，并且颜料随时间的分散稳定性优良。
顺便提及的是，在挥发性油性油墨的情况下，如JP-A2005-104139(KOKAI)中公开的那样，已经提出使用3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇作为溶剂。由于这种油性油墨用于油性圆珠笔中，因此它在25℃下的蒸汽压调节在0.001mmHg或更高。
发明内容
本发明的目的是提供一种喷墨记录用颜料油墨，该油墨的颜料分散稳定性优良，在间歇性排放油墨期间没有油墨阻塞，并且快速干燥性能优良，以至于它可以用于在普通纸上形成高质量的印刷图像。
根据本发明的一个方面的喷墨记录用水性油墨包含：
水；
颜料；
水溶性有机溶剂，其以不少于30wt％的含量掺入；
表面活性剂，其由选自乙炔二醇基的表面活性剂和氟表面活性剂中的至少一种形成；和
3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇。
下面是本发明实施方式的解释。
根据一个实施方式的喷墨记录用水性油墨的特征在于，它由水溶液构成，在该水溶液中，除颜料、水溶性有机溶剂和表面活性剂之外，还掺入3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇。
作为要使用的颜料的种类，没有任何特别的限制，以至于无机颜料和有机颜料都可以使用。作为无机颜料，可使用钛氧化物和铁氧化物。另外，可使用可以用任何合适的方法例如接触法、炉法或者热裂法(thermal method)制造的炭黑。
作为有机颜料，也可使用例如偶氮颜料(包括偶氮色淀、不溶性偶氮颜料、缩合偶氮颜料、螯合偶氮颜料)；多环颜料(例如酞菁颜料、二萘嵌苯颜料、紫环酮(perinone)颜料、蒽醌颜料、喹吖啶酮颜料、二噁嗪颜料、硫靛颜料、异吲哚啉酮颜料、喹诺酞酮颜料等)；染料螯合物(例如，碱性染料类型的螯合物、酸性染料类型的螯合物等)；硝基颜料；亚硝基颜料；苯胺黑；等。
作为可以用于黑色油墨中的炭黑，其例子包括：No.2300、No.900、MCF88、No.33、No.40、No.45、No.52、MA7、MA8、MA100和No.2200B(Mitsubishi Chemical有限公司)；Raven 5750、Raven 5250、Raven 5000、Raven 3500、Raven 1255和Raven 700(Colombia有限公司)；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有限公司)；Color BlackFW1、Color Black FW2、Color Black FW2V、Color Black FW18、Color BlackFW200、Color Black S150、Color Black S160、Color Black S170、Printex 35、Printex U、Printex V、Printex 140U、Special Black 6、Special Black 5、Special Black 4A、Special Black 4和Special Black 250(Dexa有限公司)。
作为可用于黄色油墨中的颜料，其例子包括：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 109、C.I.颜料黄 110、C.I.颜料黄 114、C.I.颜料黄 128、C.I.颜料黄 129、C.I.颜料黄 138、C.I.颜料黄 150、C.I.颜料黄 151、C.I.颜料黄 154、C.I.颜料黄 155、C.I.颜料黄 180和C.I.颜料黄 185。
作为可用于品红油墨中的颜料，其例子包括：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、C.I.颜料红 112、C.I.颜料红 122、C.I.颜料红 123、C.I.颜料红 168、C.I.颜料红 184、C.I.颜料红 202和C.I.颜料紫 19。
此外，作为可用于青色油墨中的颜料，其例子包括：C.I.颜料蓝 1、C.I.颜料蓝 2、C.I.颜料蓝 3、C.I.颜料蓝 15：3、C.I.颜料蓝 15：4、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.还原蓝 4和C.I.还原蓝 60。
由于这些颜料在喷墨记录用油墨中使用，所以颜料的平均颗粒直径应当优选限制在大约1-300nm的范围内。更优选地，颜料的平均颗粒直径应当限制在大约10-200nm的范围内。
可以使用表面活性剂或水溶性树脂将上述的颜料分散在水中。或者，这些颜料可以以可自分散颜料的状态使用，能够使得它们不需要使用分散剂就分散在水中。顺便提及的是，表述“可自分散颜料的状态”是指一种颜料，该颜料不要求使用分散剂而是通过表面处理从而能够使得至少一种选自羰基、羧基、羟基和砜基或其盐的官能团键合到颜料的表面上而分散于水中。更具体地，该可自分散颜料是指具有官能团或含官能团的分子的颜料，所述官能团或含官能团的分子通过真空等离子处理、重氮偶合处理、氧化处理等方式而接枝到颜料表面。
通常可将这些颜料以约3-20wt％的固体物质浓度掺入油墨中。
水溶性有机溶剂充当所谓的湿润剂以防止油墨干燥。例如，可以使用以下有机溶剂作为水溶性有机溶剂。
即，它们包括多元醇例如乙二醇、二甘醇、三甘醇、聚乙二醇、聚丙二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、甘油(丙三醇)、1，2，6-己三醇、1，2，4-丁三醇、1，2，3-丁三醇、petriol；含氮化合物例如N-甲基-2-吡咯烷酮、N-羟乙基-2-吡咯烷酮、2-吡咯烷酮、1，3-二甲基-咪唑啉酮、ε-己内酰胺等；胺类例如单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、单乙基胺、二乙基胺、三乙基胺等；含硫化合物例如二甲基亚砜、环丁砜、硫代双乙醇等；碳酸亚丙酯；碳酸亚乙酯；γ-丁内酯等。这些有机溶剂也能够起到提高溶解稳定性的作用，并且可以根据需要以两种或多种的组合使用。
由于甘油的保水性优良且沸点高且因此其几乎不能挥发，所以，至少一部分水溶性有机溶剂应当优选为甘油。更具体地，优选至少10wt％水溶性有机溶剂为甘油。
可将该水溶性有机溶剂以基于油墨总重量的不少于30％的含量掺入油墨中。如果水溶性有机溶剂的含量低于30wt％，则油墨的保水性将变得不充分，从而使得存在于输出喷嘴附近的油墨所含的水分蒸发并因此导致粘度增加和颜料凝聚。在那种情况下，发生喷嘴的阻塞，由此使得不可能维持优良的间歇性排放性能。相反，当水溶性有机溶剂的含量过大时，油墨对纸的渗透可能变得太慢，引起油墨的干燥特性可能恶化的问题。因此，希望水溶性有机溶剂的含量的上限应当限制在大约60wt％。
表面活性剂能够充当表面张力调整剂，其具体的例子选自乙炔二醇基的表面活性剂和氟表面活性剂。
作为乙炔二醇基的表面活性剂的例子，它们包括例如，2，4，7，9-四甲基-5-癸炔-4，7-二醇、3，6-二甲基-4-辛炔-3，6-二醇、3，5-二甲基-1-己炔-3-醇等。更具体地，可使用Surfynol 104、82、465、485或者TG(美国Air Products有限公司)。尤其优选使用Saphynol 465、104或者TG，因为它们能产生优良的印刷质量。
作为氟表面活性剂的例子，它们包括例如全氟烷基氧化乙烯加合物、全氟烷基胺氧化物、全氟烷基羧酸酯、全氟烷基磺酸酯等。考虑到得到优良的印刷质量，尤其优选使用Megafac F-443、F-444、F-470、F494(Dainippon InkChemical Industries)；Nobec FC-430、FC-4430(3M有限公司)；SurfronS-141、S-145、S-111N、S-113(Seimi Chemicals有限公司)。
上述的乙炔二醇基的表面活性剂和氟表面活性剂可以单独使用或者以两种或多种组合使用。在它们之中，更优选使用氟表面活性剂，因为使用氟表面活性剂在即使其含量很少的情况下也可能降低油墨的表面张力，从而提高油墨对排放墨头的湿润性，且抑制印刷图像的渗洇。
如果表面活性剂以基于油墨总重量的0.05-1.0％左右的含量掺入，则可使表面活性剂显示其作用。
如果需要，盐或非离子表面活性剂可以与上述的表面活性剂一起使用。作为盐，可以使用例如聚氧乙烯烷基醚乙酸盐、十二烷基苯磺酸盐、月桂酸盐、聚氧乙烯烷基醚硫酸盐等。作为非离子表面活性剂，可以使用例如聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基酯、聚氧乙烯脱水山梨糖醇脂肪酯、聚氧乙烯烷基苯基醚、聚氧乙烯烷基胺、聚氧乙烯烷基酰胺等。
除了前面提到的组分外，根据一个实施方式，将3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇掺入到喷墨记录用水性油墨中。该3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇有效地使得已经排放到纸的表面的油墨滴被纸的纤维迅速吸收，从而加快油墨的干燥并且防止彩色印刷期间相邻颜色之间颜色的混合(渗洇)。即，本发明人首次发现3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇非常适合用作渗透剂。
尽管到目前为止二醇醚基的溶剂已经被广泛用作喷墨记录用水性油墨的渗透剂，但是在颜料基油墨的情况下，在油墨排放性能方面存在问题。即，如果增加二醇醚基渗透剂的含量，则颜料的分散稳定性随时间下降。
然而，二醇醚基溶剂在极大地提高颜料随时间的分散稳定性方面和在不仅抑制颗粒直径的增加而且抑制油墨粘度的增加且没有伴随有传统渗透剂的颜料分散稳定性随时间恶化的问题的方面也是有效的。推测3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇的这些优良效果可能归因于在3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇中所包含的疏水基。即，在3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇中所包含的疏水基由甲基和甲氧基构成，且这些基团的疏水性相对较低。在由颜料、分散剂和水构成的分散体系的情况下，3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇向颜料疏水表面的吸附是很小的，以至于防止分散剂吸附到颜料上的可能性很小。结果，推测该由颜料、分散剂和水构成的分散体系是稳定的。
只要该3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇包含在该实施方式的喷墨记录用水性油墨中，就可确保上述的效果。即便是3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇的含量过分地增加，也不可能期望有任何进一步的突出的效果的提高，反而可能引起印刷质量的恶化。当3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇的含量被限制在基于油墨总重量的0.5-20％的范围内时，可使它充分显示作为渗透剂的功能而不会引起任何问题。
如果需要，可以将下面所述的添加剂掺入到油墨中。即，它们包括水溶性树脂例如聚乙烯吡咯烷酮、海藻酸等；pH值调节剂例如磷酸二氢钾、磷酸氢二钠、氢氧化钠等；和防腐剂/防霉剂例如苯甲酸钠、五氯苯酚钠、2-疏基吡啶-1-氧化物钠盐、山梨酸钠、脱氢乙酸钠和1，2-二苯并异噻唑啉-3-酮(可由ICI有限公司获得的Proxel CRL、Proxel BDN、Proxel GXL、Proxel XL-2、Proxel TN)。
这些添加剂有效提高印刷图像的质量和保存稳定性。
由于根据一个实施方式的该水性油墨用于喷墨记录，所以要求该水性油墨具有适合于能从喷墨式印刷机墨头的喷嘴处排放油墨的粘度。更具体地，该水性油墨的粘度在25℃下应当优选限制在5-50mPa。
由于根据一个实施方式的用于喷墨记录的水性油墨的特征在于它含有作为渗透剂的3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇，所以该油墨的颜料分散稳定性和快速干燥性能优良，由此使得可以在普通纸上产生高质量的印刷图像。更进一步地，由于将不低于30wt％水溶性有机溶剂掺入到该油墨中，所以即便是在油墨间歇性排放期间也可防止油墨阻塞发生。
具体实施方式
下面，将对本发明的具体实施例与对比例一起进行描述。
(实施例1)
下面描述的组分按下面描述的配方混合到一起，并用搅拌器搅拌一小时。然后，使用1μm膜过滤器过滤所得到的混合物，以得到实施例1的油墨组合物。
可自分散的炭黑分散体
(Cabot Speciality Chemicals Ink有限公司)
(炭黑的固体物质浓度) 8.0wt％
甘油 30.0wt％
3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇 0.5wt％
Surfynol 465 1.0wt％
Proxel XL-2(S) 0.2wt％
离子交换水 余量
另外，通过重复实施例1描述的同样的步骤来制备实施例2-12中的油墨。
(实施例2)
可自分散的炭黑分散体
(Cabot Speciality Chemicals Ink有限公司)
(炭黑的固体物质浓度) 8.0wt％
甘油 30.0wt％
乙二醇 10.0wt％
3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇 5.0wt％
Surfynol 465 1.0wt％
Proxel XL-2(S) 0.2wt％
离子交换水 余量
(实施例3)
可自分散的炭黑分散体
(Cabot Speciality Chemicals Ink有限公司)
(炭黑的固体物质浓度) 8.0wt％
甘油 5.0wt％
聚乙二醇200 0.0wt％
3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇 0.0wt％
Surfynol 465 1.0wt％
Proxel XL-2(S) 0.2wt％
离子交换水 余量
(实施例4)
可自分散的炭黑分散体
(Cabot Speciality Chemicals Ink有限公司)
(炭黑的固体物质浓度) 8.0wt％
乙二醇 20.0wt％
聚乙二醇200 20.0wt％
3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇 5.0wt％
Surfynol 465 1.0wt％
Proxel XL-2(S) 0.2wt％
离子交换水 余量
(实施例5)
聚合物分散剂可分散的炭黑分散体
(Fuji Shikiso有限公司)
(炭黑的固体物质浓度) 8.0wt％
甘油 35.0wt％
3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇 20.0wt％
Surfynol 465 1.0wt％
Proxel XL-2(S) 0.2wt％
离子交换水 余量
(实施例6)
聚合物分散剂可分散的炭黑分散体
(Fuji Shikiso有限公司)
(炭黑的固体物质浓度) 8.0wt％
甘油 35.0wt％
3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇 5.0wt％
Surfynol 465 1.0wt％
Proxel XL-2(S) 0.2wt％
离子交换水 余量
(实施例7)
聚合物分散剂可分散的炭黑分散体
(Fuji Shikiso有限公司)
(炭黑的固体物质浓度) 8.0wt％
乙二醇 15.0wt％
聚乙二醇200 0.0wt％
3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇 5.0wt％
Surfynol 465 1.0wt％
Proxel XL-2(S) 0.2wt％
离子交换水 余量
(实施例8)
可自分散的黄色分散体
(Cabot Speciality Chemicals Ink有限公司)
(黄色颜料的固体物质浓度) 6.0wt％
甘油 45.0wt％
3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇 5.0wt％
Surfynol 465 1.0wt％
Proxel XL-2(S) 0.2wt％
离子交换水 余量
(实施例9)
聚合物分散剂可分散的品红分散体
(Fuji Shikiso有限公司)
(品红颜料的固体物质浓度) 6.0wt％
甘油 45.0wt％
3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇 5.0wt％
Surfynol 465 1.0wt％
Proxel XL-2(S) 0.2wt％
离子交换水 余量
(实施例10)
聚合物分散剂可分散的青色分散体
(Fuji Shikiso有限公司)
(青色颜料的固体物质浓度) 6.0wt％
甘油 45.0wt％
3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇 5.0wt％
Surfynol 465 1.0wt％
Proxel XL-2(S) 0.2wt％
离子交换水 余量
(实施例11)
可自分散的炭黑分散体
(Cabot Speciality Chemicals Ink有限公司)
(炭黑的固体物质浓度) 8.0wt％
甘油 30.0wt％
3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇 0.1wt％
Surfynol 465 1.0wt％
Proxel XL-2(S) 0.2wt％
离子交换水 余量
(实施例12)
可自分散的炭黑分散体
(Cabot Speciality Chemicals Ink有限公司)
(炭黑的固体物质浓度) 8.0wt％
甘油 30.0wt％
3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇 30.0wt％
Surfynol 465 1.0wt％
Proxel XL-2(S) 0.2wt％
离子交换水 余量
在上面的实施例1-12中，表面活性剂由为乙炔二醇基表面活性剂的Surfynol465构成。以与实施例1-10中描述的相同的方式制造实施例13-22的油墨组合物，除了使用Nobec FC-4430代替Surfynol 465作为氟基的表面活性剂。在所有这些实施例中，将作为氟基的表面活性剂而使用的Nobec FC-4430的浓度设为0.2wt％。
以与实施例1-8中所述的相同的方式制造实施例23-30的油墨组合物，除了将上述的乙炔二醇基的表面活性剂与上述的氟基的表面活性剂一起使用。在全部实施例23-30中，将Surfynol 465的浓度设为0.9wt％，将Nobec FC-4430的浓度设为0.1wt％。
而且，以与实施例1中所述的相同的方式制造对比例1-8的油墨。
(对比例1)
可自分散的炭黑分散体
(Cabot Speciality Chemicals Ink有限公司)
(炭黑的固体物质浓度) 8.0wt％
甘油 30.0wt％
乙二醇单丁基醚 0.5wt％
Surfynol 465 1.0wt％
ProxelXL-2(S) 0.2wt％
离子交换水 余量
(对比例2)
可自分散的炭黑分散体
(Cabot Speciality Chemicals Ink有限公司)
(炭黑的固体物质浓度) 8.0wt％
甘油 30.0wt％
乙二醇 10.0wt％
二甘醇单丁基醚 5.0wt％
Surfynol 465 1.0wt％
Proxel XL-2(S) 0.2wt％
离子交换水 余量
(对比例3)
可自分散的炭黑分散体
(Cabot Speciality Chemicals Ink有限公司)
(炭黑的固体物质浓度) 8.0wt％
甘油 35.0wt％
聚乙二醇200 10.0wt％
三甘醇单丁基醚 10.0wt％
Surfynol 465 1.0wt％
Proxel XL-2(S) 0.2wt％
离子交换水 余量
(对比例4)
可自分散的黄色分散体
(Cabot Speciality Chemicals Ink有限公司)
(黄色颜料的固体物质浓度) 6.0wt％
甘油 45.0wt％
乙二醇单丁基醚 5.0wt％
Surfynol 465 1.0wt％
Proxel XL-2(S) 0.2wt％
离子交换水 余量
(对比例5)
聚合物分散剂可分散的品红分散体
(Fuji Shikiso有限公司)
(品红颜料的固体物质浓度) 6.0wt％
甘油 45.0wt％
二甘醇单丁基醚 5.0wt％
Surfynol 465 1.0wt％
Proxel XL-2(S) 0.2wt％
离子交换水 余量
(对比例6)
聚合物分散剂可分散的青色分散体
(Fuji Shikiso有限公司)
(青色颜料的固体物质浓度) 6.0wt％
甘油 45.0wt％
三甘醇单丁基醚 5.0wt％
Surfynol 465 1.0wt％
Proxel XL-2(S) 0.2wt％
离子交换水 余量
(对比例7)
可自分散的炭黑分散体
(Cabot Speciality Chemicals Ink有限公司)
(炭黑的固体物质浓度) 8.0wt％
甘油 15.0wt％
聚乙二醇200 10.0wt％
3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇 5.0wt％
Surfynol 465 1.0wt％
Proxel XL-2(S) 0.2wt％
离子交换水 余量
(对比例8)
可自分散的炭黑分散体
(Cabot Speciality Chemicals Ink有限公司)
(炭黑的固体物质浓度) 8.0wt％
乙二醇 15.0wt％
聚乙二醇200 10.0wt％
3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇 5.0wt％
Surfynol 465 1.0wt％
Proxel XL-2(S) 0.2wt％
离子交换水 余量
研究由此得到的油墨组合物的印刷质量、快速干燥性能、抗阻塞性能和保存稳定性。此处所用的评估方法如下所示。
(印刷质量)
使用在其上安装有Piezohead(东芝技术有限公司)的喷墨记录设备，进行字符印刷。作为纸的种类，使用五种纸、即Toshiba复印纸、Xerox 4024纸、Richo高级纸(类型E)、Tidal MP纸和NEUSIEDLER纸并进行评价。
对印刷的字符进行视觉评价且根据下面标准测定印刷质量例如羽化(feathering)和透印性。
◎：在所有种类的纸上示出优良的印刷质量。
○：仅在不超过两种的纸上认为印刷质量恶化。
△：在不少于三种的纸上认为印刷质量恶化。
×：在所有种类的纸上认为印刷质量恶化。
(快速干燥性能)
使用每种油墨组合物且通过上述的喷墨记录设备，在100duty的条件下在Toshiba复印纸的10mm×10mm的区域上实施实地印刷(solid printing)。然后，将崭新的Toshiba复印纸叠加到上述的印刷部分上且进一步将300g的重物放置在崭新的Toshiba复印纸上面10秒钟。之后，移走所述重物，查看印刷的油墨是否粘附或转移到崭新的Toshiba复印纸上。
根据下面的标准检查和测定油墨在上述的实地印刷后5秒、10秒、30秒和60秒时对崭新的Toshiba复印纸的粘附程度。
◎：在印刷后5秒认为没有粘附。
○：在印刷后10秒认为没有粘附。
△：在印刷后30秒认为没有粘附。
×：在印刷后60秒认为有粘附。
(抗阻塞性)
使用每种油墨组合物且通过上述的喷墨记录设备，进行印刷。印刷后，盖住喷嘴，并在保持为25℃温度的氛围中放置一周。之后，重新开始印刷测试，通过检查油墨的排放稳定性来评价抗阻塞性。在该情况下使用的标准如下。
◎：油墨排放性能立即恢复而不需要清洁操作，从而使其可实现油墨的稳定排放。
○：为了恢复油墨排放性能，需要不超过两次的清洁操作。
△：为了恢复油墨排放性能，需要不超过五次的清洁操作。
×：不可能恢复油墨排放性能。
(保存稳定性)
将100cc的油墨组合物置于玻璃试样瓶中并密封。然后，将该试样瓶保存在加热到温度为65℃的恒温箱中。30天后，测量该油墨组合物的表面张力和粘度，并且同时研究沉淀物的产生。表面张力通过张力计CBVP-A3(Kyowa KaimenKagaku有限公司)进行测量。粘度通过TV-33型粘度计(Tohki Sangyo有限公司)进行测量。关于物理性能例如表面张力和粘度的变化，当改变少于最初值的5％时，将它们判断为“非常小”。另一方面，当这些变化不小于最初值的20％时，将它们判断为“非常大”。当这些变化是落在它们之间的中间值时，将它们判断为“轻微变化”。
另外，关于沉淀物的产生，通过视觉观察并根据下面的标准评价保存稳定性。
○：物理性能的变化非常小，且没有观察到沉淀物的产生。
△：确认物理性能的变化是轻微的，且可或多或少地观察到沉淀物的产生。
×：物理性能的变化是显著的，且沉淀物的产生也被显著地得到确认。
要求四种评价、即印刷质量、快速干燥性能、抗阻塞性能和保存稳定性中的至少两种为“◎”，且这四种评价中的任何一种也不应当记为“×”。因此，如果不符合这些条件，则认为该油墨组合物是NG。由此得到的结果示于表1和表2。
表1
| 印刷质量 | 快速干燥性 | 抗阻塞性 | 保存稳定性 | |
| 实施例1 | ◎ | ○ | ◎ | ○ |
| 实施例2 | ◎ | ◎ | ◎ | ○ |
| 实施例3 | ○ | ◎ | ◎ | ○ |
| 实施例4 | ○ | ◎ | ◎ | ○ |
| 实施例5 | ○ | ◎ | ◎ | ○ |
| 实施例6 | ◎ | ◎ | ◎ | ○ |
| 实施例7 | ○ | ◎ | ◎ | ○ |
| 实施例8 | ◎ | ◎ | ◎ | ○ |
| 实施例9 | ◎ | ◎ | ◎ | ○ |
| 实施例10 | ◎ | ◎ | ◎ | ○ |
| 实施例11 | ◎ | △ | ◎ | ○ |
| 实施例12 | △ | ◎ | ◎ | ○ |
| 实施例13 | ◎ | ○ | ◎ | ◎ |
| 实施例14 | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ |
| 实施例15 | ◎ | ◎ | ◎ | ○ |
| 实施例16 | ◎ | ◎ | ◎ | ○ |
| 实施例17 | ◎ | ◎ | ◎ | ○ |
| 实施例18 | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ |
| 实施例19 | ◎ | ◎ | ◎ | ○ |
| 实施例20 | ◎ | ◎ | ◎ | ○ |
| 实施例21 | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ |
| 实施例22 | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ |
| 实施例23 | ◎ | ○ | ◎ | ◎ |
| 实施例24 | ◎ | ◎ | ◎ | ○ |
| 实施例25 | ○ | ◎ | ◎ | ○ |
| 实施例26 | ◎ | ◎ | ◎ | ○ |
| 实施例27 | ○ | ◎ | ◎ | ○ |
| 实施例28 | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ |
| 实施例29 | ◎ | ◎ | ◎ | ○ |
| 实施例30 | ◎ | ◎ | ◎ | ○ |
表2
| 印刷质量 | 快速干燥性 | 抗阻塞性 | 保存稳定性 | |
| 对比例1 | ◎ | △ | △ | △ |
| 对比例2 | ◎ | ○ | ○ | △ |
| 对比例3 | ○ | ○ | △ | × |
| 对比例4 | ◎ | ◎ | ○ | × |
| 对比例5 | ◎ | ◎ | ○ | × |
| 对比例6 | ◎ | ◎ | ○ | × |
| 对比例7 | ◎ | ◎ | × | ○ |
| 对比例8 | ◎ | ◎ | × | ○ |
如表1所示，这些实施例的油墨组合物在每个评价、即印刷质量、快速干燥性能、抗阻塞性和保存稳定性方面都呈现优良的结果。尤其是，当3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇的含量限制在0.5-20wt％的范围时，可实现优良的快速干燥性能和高的印刷质量。
然而，如对比例1-6的结果所示，在3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇没有包含在油墨组合物中的情况下，不可能提高抗阻塞性和保存稳定性。另外，在水溶性有机溶剂的含量低于30wt％的情况下，从对比例7和8的结果中可清楚地看到，导致抗阻塞性恶化。
根据除颜料、规定数量的水溶性有机溶剂和特定种类的表面活性剂之外还包含3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇的实施方式的喷墨记录用水性油墨，颜料分散稳定性和快速干燥性能优良，以致于可在普通纸上得到高质量的印刷图像，即便是在油墨的间歇排放期间也不产生油墨阻塞。即，认为根据该实施方式的喷墨记录用水性油墨在各个方面都是优良的。
根据本发明，可提供喷墨记录用颜料油墨，其颜料的分散稳定性优良，在油墨的间歇性排放期间没有油墨阻塞，并且快速干燥性能优良，以至于它可用于在普通纸的表面上形成高质量的印刷图像。
附加的优点和改进对本领域技术人员来说是很容易的。因此，本发明在其较宽的方面并不限定于此处所示和所描述的具体细节和代表性实施方式。因此，在没有脱离如附加的权利要求和它们的等同替代所限定的一般性发明构思的精神或范围的情况下，可以进行各种改进。
Claims (19)
1.一种喷墨记录用水性油墨，其特征在于，其包含：
水；
颜料；
水溶性有机溶剂，其以不少于30wt％的含量掺入；
表面活性剂，由选自乙炔二醇基的表面活性剂和氟表面活性剂中的至少一种形成；和
3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇，
所述颜料具有1-300nm范围的平均颗粒直径。
2.根据权利要求1的水性油墨，其特征在于，所述颜料具有10-200nm范围的平均颗粒直径。
3.根据权利要求1的水性油墨，其特征在于，所述颜料在其表面上与至少一种选自羰基、羧基、羟基和砜基或其盐的官能团键合。
4.根据权利要求1的水性油墨，其特征在于，以固体物质浓度为3-20wt％含有颜料。
5.根据权利要求1的水性油墨，其特征在于，以基于油墨总重量的不高于60％的含量而含有水溶性有机溶剂。
6.根据权利要求1的水性油墨，其特征在于，所述水溶性有机溶剂选自乙二醇、二甘醇、三甘醇、聚乙二醇、聚丙二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、甘油、1，2，6-己三醇、1，2，4-丁三醇、1，2，3-丁三醇、petriol、N-甲基-2-吡咯烷酮、N-羟乙基-2-吡咯烷酮、2-吡咯烷酮、1，3-二甲基-咪唑啉酮、ε-己内酰胺、单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、单乙基胺、二乙基胺、三乙基胺、二甲基亚砜、环丁砜、硫代双乙醇、碳酸亚丙酯、碳酸亚乙酯和γ-丁内酯。
7.根据权利要求1的水性油墨，其特征在于，至少一部分水溶性有机溶剂为甘油。
8.根据权利要求7的水性油墨，其特征在于，至少10wt％的水溶性有机溶剂为甘油。
9.根据权利要求1的水性油墨，其特征在于，以基于油墨总重量的0.05％-1.0％的范围的含量而含有表面活性剂。
10.根据权利要求1的水性油墨，其特征在于，所述的乙炔二醇基表面活性剂选自2，4，7，9-四甲基-5-癸炔-4，7-二醇、3，6-二甲基-4-辛炔-3，6-二醇。
11.根据权利要求1的水性油墨，其特征在于，所述的氟表面活性剂选自全氟烷基氧化乙烯加合物、全氟烷基胺氧化物、全氟烷基羧酸酯和全氟烷基磺酸酯。
12.根据权利要求1的水性油墨，其特征在于，所述表面活性剂是氟表面活性剂。
13.根据权利要求1的水性油墨，其特征在于，所述油墨的粘度在25℃下不高于50mPa·s。
14.根据权利要求1的水性油墨，其特征在于，所述油墨的粘度在25℃下为5-50mPa·s。
15.根据权利要求1的水性油墨，其特征在于，其进一步包含盐。
16.根据权利要求15的水性油墨，其特征在于，所述盐选自聚氧乙烯烷基醚乙酸盐、十二烷基苯磺酸盐、月桂酸盐和聚氧乙烯烷基醚硫酸盐。
17.根据权利要求1的水性油墨，其特征在于，其进一步包含非离子表面活性剂。
18.根据权利要求17的水性油墨，其特征在于，所述的非离子表面活性剂选自聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基酯、聚氧乙烯脱水山梨糖醇脂肪酯、聚氧乙烯烷基苯基醚、聚氧乙烯烷基胺和聚氧乙烯烷基酰胺。
19.根据权利要求1的水性油墨，其特征在于，其中以基于油墨总重量的0.5％-20％的含量含有3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇。
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