CN103571271A - 墨、墨盒和喷墨记录方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及墨、墨盒和喷墨记录方法。本发明提供能够记录耐光性和耐臭氧性优异的图像并具有优异的间歇喷射稳定性的喷墨墨。所述喷墨墨包含着色材料和水溶性有机溶剂。所述着色材料包含由以下通式(I)表示的化合物，所述水溶性有机溶剂包含亚乙基脲和具有4-6个碳原子的链烷二醇，以及基于所述墨的总质量，所述着色材料的含量A质量%、所述亚乙基脲的含量B质量%和所述具有4-6个碳原子的链烷二醇的含量C质量%满足0.20≤B/A≤10.0和0.10≤C/A≤10.0的关系：
Figure DDA00003645335700011

Description

墨、墨盒和喷墨记录方法
技术领域
本发明涉及墨、墨盒和喷墨记录方法。
背景技术
喷墨记录方法为微小的墨滴施用于记录介质如普通纸上从而形成图像的记录方法，并且由于设备本身的低廉价格和记录速度的改善而迅速传开。通常，通过喷墨记录方法获得的记录物相比较于银盐照片在其图像的坚牢性方面低。特别地，当记录物长期暴露于光、湿度、热或空气中存在的环境气体如臭氧气体时，存在记录物的着色材料劣化从而容易引起图像的色调变化或褪色的问题。
在常规已知的具有显色指数(C.I.)号的着色材料的情况下，难以得到喷墨墨所需的图像的光学浓度(显色性)和坚牢性二者，因此，广泛研究具有新颖结构的着色材料。例如，在日本专利申请特开2004-083903(专利文献1)中提出提供具有良好光学浓度和优异的耐光性和耐臭氧性的图像的双偶氮化合物。
此外，在日本专利申请特开2007-039680(专利文献2)中提出包含1,5-戊二醇和湿润剂如甘油、乙二醇或亚乙基脲的墨作为具有改善的间歇喷射稳定性的墨。另外，在日本专利申请特开2011-213845(专利文献3)中提出包含为品红色着色材料的特定偶氮化合物，氧化乙烯基团的平均加成摩尔数x+y落入0≤x+y≤8.0范围内的乙炔二醇，和链烷二醇的墨。记载专利文献3中提出的墨具有良好的间歇喷射稳定性。
发明内容
当本发明人通过使用专利文献1中记载的包含双偶氮化合物的墨记录图像时，获得具有良好光学浓度的图像。然而，图像的耐光性和耐臭氧性达不到近年来需求的水平。另外，即使当将专利文献2中提出的1,5-戊二醇进一步添加至专利文献1中记载的包含双偶氮化合物的墨时，也得不到具有充分性能的墨。类似地，即使当将专利文献3中提出的特定乙炔二醇类表面活性剂和链烷二醇添加至专利文献1中记载的包含双偶氮化合物的墨时，也得不到具有近年来所需水平的性能的墨。
因此，本发明的目的是提供能够记录耐光性和耐臭氧性优异的图像并具有优异的间歇喷射稳定性的喷墨墨。本发明的另一目的是提供使用所述墨的墨盒和喷墨记录方法。
上述目的通过如下本发明来实现。具体地，本发明提供包含着色材料和水溶性有机溶剂的喷墨墨，其中所述着色材料包含由以下通式(I)表示的化合物，所述水溶性有机溶剂包括亚乙基脲和具有4-6个碳原子的链烷二醇，和基于所述墨的总质量，所述着色材料的含量A质量%、所述亚乙基脲的含量B质量%和所述具有4-6个碳原子的链烷二醇的含量C质量%满足0.20≤B/A≤10.0和0.10≤C/A≤10.0的关系：
Figure BDA00003645335500021
其中，R1表示单价基团，R2表示-OR3或-NHR4(其中R3和R4各自表示氢原子或单价基团)，R5表示烷基、芳基或单价三嗪环基团，R6表示亚芳基或二价杂环基，R7表示二价连接基团，和m表示0或1。
本发明提供能够记录耐光性和耐臭氧性优异的图像并具有优异的间歇喷射稳定性的喷墨墨。此外，本发明提供使用所述墨的墨盒和喷墨记录方法。
参照附图，从以下示例性实施方案的描述中，本发明的进一步特征将变得显而易见。
附图说明
图1为示意性说明根据本发明实施方案的墨盒的截面图。
图2A和2B示意性说明用于根据本发明的喷墨记录方法的示例性喷墨记录设备，其中图2A为说明喷墨记录设备的主体的立体图，和图2B为说明头盒的立体图。
具体实施方式
现将根据附图详细描述本发明的优选实施方案。此外，当化合物为盐时，所述盐以解离为离子的状态存在于墨中。然而，本发明中，为方便起见将这称为“包含盐”。这里，喷墨墨有时简单地示出为"墨"。
本发明人已经发现通过以规定的比例包含由通式(I)表示的化合物、亚乙基脲和具有4-6个碳原子的链烷二醇，可以获得满足间歇喷射稳定性的同时能够记录耐光性和耐臭氧性优异的图像的墨。
首先，将描述间歇喷射稳定性。在通过喷墨记录方法形成图像时，如果墨不从记录头的给定喷射口连续喷出一定时间，则墨中的水通过喷射口蒸发。其后，当下一滴墨要从喷射口喷出时，出现墨的喷出变得不稳定或不能喷出墨的情况。出现此类现象的原因如下：由于墨中的水通过喷射口蒸发，因而存在于喷射口附近的墨中的着色材料浓度变得相对高。另一方面，存在于远离喷射口的喷嘴内的墨中的着色材料浓度相较于喷射口附近的墨中的着色材料浓度变得相对低。因此，在喷射口附近和喷嘴内部之间引起着色材料的浓度梯度。此外，在着色材料的浓度相对高的喷射口附近，由于水因为蒸发而减少，因而水性介质溶解着色材料的能力降低，因此着色材料不能保持其溶解状态而是沉淀出或固化，这堵塞喷射口。结果，不能正常地喷出墨，因此间歇喷射稳定性降低。在根据本发明的墨中用作着色材料的由通式(I)表示的化合物具有促进聚集的分子结构，因此，所记录图像的坚牢性能够得到改善。当包含此类着色材料的墨中的水由于蒸发而在喷射口附近减少时，墨特别易于沉淀出或固化，并且可以容易地降低间歇喷射稳定性。
由于亚乙基脲具有保湿功能，因此如果墨包含亚乙基脲，则水通过喷射口的蒸发相较于不包含亚乙基脲的墨的情况能够得到延迟，因此最低程度地引起着色材料的浓度梯度。然而，引起轻微的浓度梯度。在该情况下，如果墨包含具有与着色材料的低亲合性的水溶性有机溶剂，则在喷射口附近的水溶性有机溶剂浓度由于水蒸发也变得相对高。然后，具有与水溶性有机溶剂的低亲合性的着色材料从记录头的喷射口附近朝向水分量相对大和着色材料很可能处于更稳定的溶解状态的喷嘴内部(共通液体腔室(common liquidchamber))移动(后退现象)，因此着色材料难以沉淀出或固化。作为通过本发明人进行研究的结果，发现通过使用具有4-6个碳原子的链烷二醇作为具有与由通式(I)表示的化合物的低亲合性的水溶性有机溶剂能够改善间歇喷射稳定性。当链烷二醇具有3个以下的碳原子时，难以引起后退现象，因此间歇喷射稳定性不足，而当链烷二醇具有7个以上的碳原子时，墨的粘度易于过高，因此间歇喷射稳定性也不足。
接下来，将描述耐光性和耐臭氧性。由于亚乙基脲具有如上所述的保湿功能，如果墨包含亚乙基脲，则水从已经施用至记录介质的墨中的蒸发相较于不包含亚乙基脲的墨的情况得到延迟。另外，由于亚乙基脲在常温(25℃)下是固体，因此如果进行水的蒸发，则墨中包含的水性介质溶解着色材料的能力急剧降低。此外，由于难以溶解由通式(I)表示的化合物的链烷二醇，即其起到由通式(I)表示的化合物的不良介质的作用，它的存在使得根据水的蒸发水性介质溶解着色材料能力的降低进一步加大。因此，当水的蒸发超过由亚乙基脲的保湿功能得到的水的保持力时，自该时间点起，由通式(I)表示的化合物由于组合使用亚乙基脲和具有4-6个碳原子的链烷二醇的组合效果而急剧和牢固地聚集。认为由于此机理在记录介质上引起着色材料的牢固聚集状态，以致能够记录具有改善的耐光性和耐臭氧性的图像。此外，如果链烷二醇的碳原子数为3以下，则不良介质的作用弱以致着色材料难以聚集因而耐光性和耐臭氧性不足。
虽然尿素是具有比亚乙基脲的保湿功能更高的湿润剂，但是使用尿素代替亚乙基脲不能提供改善耐光性和耐臭氧性的效果。这可能是因为尿素具有太高的保湿功能，因而难以产生由通式(I)表示的化合物的牢固聚集状态。
为了获得通过上述机理满足间歇喷射稳定性的同时能够记录耐光性和耐臭氧性优异的图像的墨，重要的是满足着色材料和亚乙基脲或具有4-6个碳原子的链烷二醇之间的质量比的以下关系。
首先，基于墨的总质量，由通式(I)表示的化合物(着色材料)的含量A质量%和亚乙基脲的含量B质量%满足0.20≤B/A≤10.0的关系是必要的。当B/A值小于0.20时，亚乙基脲与着色材料的比例太小，因此，着色材料难以在记录介质上聚集，并且所得图像的耐光性和耐臭氧性不足。另外，由于保湿功能相当低，在一些情况下不能充分地得到优异水平的间歇喷射稳定性。另一方面，当B/A值大于10.0时，亚乙基脲的保湿功能太高，因而难以急剧产生着色材料的牢固聚集状态，并且所得图像的耐光性和耐臭氧性不足。另外，由于墨的粘度易于高，因此在一些情况下不能充分地得到优异水平的间歇喷射稳定性。
另外，基于墨的总质量，由通式(I)表示的化合物(着色材料)的含量A质量%和具有4-6个碳原子的链烷二醇的含量C质量%满足0.10≤C/A≤10.0的关系是必要的。当C/A值小于0.10时，链烷二醇与着色材料之比太小，因此，着色材料难以在记录介质上聚集，并且所得图像的耐光性和耐臭氧性不足。此外，后退现象相当难以发生，因此在一些情况下不能充分地得到优异水平的间歇喷射稳定性。另一方面，当C/A值大于10.0时，具有容易渗入记录介质的性质的链烷二醇的含量太高以致在着色材料聚集之前墨容易渗入记录介质中，所得图像的耐光性和耐臭氧性不足。此外，墨的粘度易于高，因此在一些情况下不能充分地得到优异水平的间歇喷射稳定性。
墨
现将详细描述根据本发明的墨的组分和物理性质。
着色材料：由通式(I)表示的化合物
根据本发明的墨包含由以下通式(I)表示的化合物作为着色材料(染料)。基于墨的总质量，在墨中由通式(I)表示的化合物(着色材料)的含量A质量%有利地为0.1质量%以上且10.0质量%以下，更有利地为2.0质量%以上，和特别有利地为2.5质量%以上。
Figure BDA00003645335500061
其中，R1表示单价基团，R2表示-OR3或-NHR4(其中R3和R4各自表示氢原子或单价基团)，R5表示烷基、芳基或单价三嗪环基团，R6表示亚芳基或二价杂环基，R7表示二价连接基团，和m表示0或1。
通式(I)中的R1表示单价基团。单价基团的实例包括卤原子、烷基、环烷基、芳烷基、链烯基、炔基、芳基、杂环基、氰基、羟基、硝基、羧基(可以为盐形式)、烷氧基、芳氧基、甲硅氧基、杂环氧基、酰氧基、氨基甲酰氧基、烷氧羰基氧基、芳氧羰基氧基、氨基、烷氨基、苯胺基、酰氨基、氨基羰基氨基、烷氧羰基氨基、芳氧羰基氨基、氨磺酰基氨基、烷基磺酰氨基、芳基磺酰氨基、巯基、烷硫基、芳硫基、杂环硫基、氨磺酰基、磺酸基(可以为盐形式)、烷基亚磺酰基、芳基亚磺酰基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、酰基、芳氧羰基、烷氧羰基、氨基甲酰基、酰亚胺基、膦基、氧膦基、氧膦氧基、氧膦氨基和甲硅烷基。
卤原子的实例包括氟原子、氯原子、溴原子和碘原子。
烷基包括取代或未取代的烷基。取代或未取代的烷基有利地为具有1-30个碳原子的烷基。取代基的实例与上述作为单价基团的具体实例记载的那些相同。在这些基团中，有利地使用羟基、烷氧基、氰基、卤原子、磺酸基(可以为盐形式)或羧基(可以为盐形式)。烷基的实例包括甲基、乙基、丁基、叔丁基、正辛基、二十烷基、2-氯乙基、羟乙基、氰乙基、4-磺丁基和4-羧丁基。
环烷基包括取代或未取代的环烷基。取代或未取代的环烷基有利地为具有5-30个碳原子的环烷基。环烷基的实例包括环己基、环戊基和4-正十二烷基环己基。
芳烷基包括取代或未取代的芳烷基。取代或未取代的芳烷基有利地为具有7-30个碳原子的芳烷基。芳烷基的实例包括苄基和2-苯乙基。
链烯基包括直链、支链或环状取代或未取代的链烯基。取代或未取代的链烯基有利地为具有2-30个碳原子的链烯基。链烯基的实例包括乙烯基、烯丙基、异戊烯基(prenyl group)、牻牛儿基(geranyl group)、油基、2-环戊烯-1-基和2-环己烯-1-基。
炔基包括取代或未取代的炔基。取代或未取代的炔基有利地为具有2-30个碳原子的炔基。炔基的实例包括乙炔基和炔丙基。
芳基包括取代或未取代的芳基。取代或未取代的芳基有利地为具有6-30个碳原子的芳基。芳基的实例苯基、对甲苯基、萘基、间氯苯基和邻十六烷酰胺苯基(o-hexadecanoylaminophenyl group)。
杂环基包括取代或未取代的通过从芳族或非芳族杂环化合物除去一个氢原子获得的单价基团。取代或未取代的杂环基有利地为具有3-30个碳原子的芳族的5元或6元杂环基。此类芳族杂环基的实例包括2-呋喃基、2-噻吩基、2-嘧啶基和2-苯并噻唑基。
烷氧基包括取代或未取代的烷氧基。取代或未取代的烷氧基有利地为具有1-30个碳原子的烷氧基。烷氧基的实例甲氧基、乙氧基、异丙氧基、正辛氧基、甲氧基乙氧基、羟基乙氧基和3-羧基丙氧基。
芳氧基包括取代或未取代的芳氧基。取代或未取代的芳氧基有利地为具有6-30个碳原子的芳氧基。芳氧基的实例包括苯氧基、2-甲基苯氧基、4-叔丁基苯氧基、3-硝基苯氧基和2-十四烷酰氨基苯氧基。
甲硅氧基有利地为具有3-20个碳原子的甲硅氧基。甲硅氧基的实例包括三甲基甲硅氧基和叔丁基二甲基甲硅氧基。
杂环氧基包括取代或未取代的杂环氧基。取代或未取代的杂环氧基有利地为具有2-30个碳原子的杂环氧基。杂环氧基的实例包括1-苯基四唑-5-氧基和2-四氢吡喃氧基。
酰氧基有利地为甲酰氧基、取代或未取代的具有2-30个碳原子的烷基羰基氧基或取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳基羰基氧基。酰氧基的实例包括甲酰氧基、乙酰氧基、新戊酰氧基、硬脂酰氧基、苯甲酰氧基和对甲氧基苯基羰基氧基。
氨基甲酰氧基包括取代或未取代的氨基甲酰氧基。取代或未取代的氨基甲酰氧基有利地为具有1-30个碳原子的氨基甲酰氧基。氨基甲酰氧基的实例包括N,N-二甲氨基甲酰氧基、N,N-二乙氨基甲酰氧基、吗啉代羰基氧基、N,N-二正辛基氨基羰基氧基和N-正辛基氨基甲酰氧基。
烷氧羰基氧基包括取代或未取代的烷氧羰基氧基。取代或未取代的烷氧羰基氧基有利地为具有2-30个碳原子的烷氧羰基氧基。烷氧羰基氧基的实例包括甲氧基羰基氧基、乙氧基羰基氧基、叔丁氧基羰基氧基和正辛基羰基氧基。
芳氧羰基氧基包括取代或未取代的芳氧羰基氧基。取代或未取代的芳氧羰基氧基有利地为具有7-30个碳原子的芳氧羰基氧基。芳氧羰基氧基的实例包括苯氧基羰基氧基、对甲氧基苯氧基羰基氧基和对(正十六烷氧基)苯氧基羰基氧基。
烷氨基包括取代或未取代的烷氨基。取代或未取代的烷氨基有利地为具有1-30个碳原子的烷氨基。烷氨基的实例包括甲氨基和二甲氨基。
苯胺基包括取代或未取代的苯胺基。取代或未取代的苯胺基有利地为具有6-30个碳原子的苯胺基。苯胺基的实例包括苯胺基、N-甲基苯胺基和二苯基氨基。
酰氨基有利地为甲酰氨基、取代或未取代的具有1-30个碳原子的烷羰基氨基或取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳羰基氨基。酰氨基的实例包括甲酰氨基、乙酰氨基、新戊酰氨基、月桂酰氨基、苯甲酰氨基和3,4,5-三正辛氧基苯基羰基氨基。
氨基羰基氨基包括取代或未取代的氨基羰基氨基。取代或未取代的氨基羰基氨基有利地为具有1-30个碳原子的氨基羰基氨基。氨基羰基氨基的实例包括氨基甲酰基氨基、N,N-二甲氨基羰基氨基、N,N-二乙氨基羰基氨基和吗啉代羰基氨基。
烷氧羰基氨基包括取代或未取代的烷氧羰基氨基。取代或未取代的烷氧羰基氨基有利地为具有2-30个碳原子的烷氧羰基氨基。烷氧羰基氨基的实例包括甲氧基羰基氨基、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和N-甲基-甲氧基羰基氨基。
芳氧羰基氨基包括取代或未取代的芳氧羰基氨基。取代或未取代的芳氧羰基氨基有利地为具有7-30个碳原子的芳氧羰基氨基。芳氧羰基氨基的实例包括苯氧基羰基氨基、对氯苯氧基羰基氨基和间-(正辛氧基)苯氧基羰基氨基。
氨磺酰基氨基包括取代或未取代的氨磺酰基氨基。取代或未取代的氨磺酰基氨基有利地为具有0-30个碳原子的氨磺酰基氨基。氨磺酰基氨基的实例包括氨磺酰基氨基、N,N-二甲氨基磺酰氨基和N,N-辛氨基磺酰氨基。
烷基磺酰氨基包括取代或未取代的烷基磺酰氨基。取代或未取代的烷基磺酰氨基有利地为具有1-30个碳原子的烷基磺酰氨基。烷基磺酰氨基的实例包括甲基磺酰氨基和丁基磺酰氨基。
芳基磺酰氨基包括取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳基磺酰氨基。取代或未取代的芳基磺酰氨基有利地为具有6-30个碳原子的芳基磺酰氨基。芳基磺酰氨基的实例包括苯基磺酰氨基、2,3,5-三氯苯基磺酰氨基和对甲基苯基磺酰氨基。
烷硫基包括取代或未取代的烷硫基。取代或未取代的烷硫基有利地为具有1-30个碳原子的烷硫基。烷硫基的实例包括甲硫基、乙硫基和正十六烷硫基。
芳硫基包括取代或未取代的芳硫基。取代或未取代的芳硫基有利地为具有6-30个碳原子的芳硫基。芳硫基的实例包括苯硫基、对氯苯硫基和间甲氧基苯硫基。
杂环硫基包括取代或未取代的杂环硫基。取代或未取代的杂环硫基有利地为具有2-30个碳原子的杂环硫基。杂环硫基的实例包括2-苯并噻唑基硫基和1-苯基四唑-5-基硫基。
氨磺酰基包括取代或未取代的氨磺酰基。取代或未取代的氨磺酰基有利地为具有0-30个碳原子的氨磺酰基。氨磺酰基的实例包括N-乙基氨磺酰基、N-(3-十二烷氧基丙基)氨磺酰基、N,N-二甲基氨磺酰基、N-乙酰基氨磺酰基、N-苯甲酰基氨磺酰基和N-(N'-苯基氨基甲酰基)氨磺酰基。
烷基亚磺酰基包括取代或未取代的烷基亚磺酰基。取代或未取代的烷基亚磺酰基有利地为具有1-30个碳原子的烷基亚磺酰基。烷基亚磺酰基的实例包括甲基亚磺酰基和乙基亚磺酰基。
芳基亚磺酰基包括取代或未取代的芳基亚磺酰基。取代或未取代的芳基亚磺酰基有利地为具有6-30个碳原子的芳基亚磺酰基。芳基亚磺酰基的实例包括苯基亚磺酰基和对甲基苯基亚磺酰基。
烷基磺酰基包括取代或未取代的烷基磺酰基。取代或未取代的烷基磺酰基有利地为具有1-30个碳原子的烷基磺酰基。烷基磺酰基的实例包括甲基磺酰基和乙基磺酰基。
芳基磺酰基包括取代或未取代的芳基磺酰基。取代或未取代的芳基磺酰基有利地为具有6-30个碳原子的芳基磺酰基。芳基磺酰基的实例包括苯基磺酰基和对甲基苯基磺酰基。
酰基有利地为甲酰基、取代或未取代的具有2-30个碳原子的烷羰基、取代或未取代的具有7-30个碳原子的芳羰基，或者取代或未取代的具有4-30个碳原子并经由碳原子键合至羰基的杂环羰基。酰基的实例包括乙酰基、新戊酰基、2-氯乙酰基、硬脂酰基、苯甲酰基、对-(正辛氧基)苯基羰基、2-吡啶基羰基和2-呋喃基羰基。
芳氧羰基包括取代或未取代的芳氧羰基。取代或未取代的芳氧羰基有利地为具有7-30个碳原子的芳氧羰基。芳氧羰基的实例包括苯氧基羰基、邻氯苯氧基羰基、间硝基苯氧基羰基和对-(叔丁基)苯氧基羰基。
烷氧羰基包括取代或未取代的烷氧羰基。取代或未取代的烷氧羰基有利地为具有2-30个碳原子的烷氧羰基。烷氧羰基的实例包括甲氧基羰基、乙氧基羰基、叔丁氧基羰基和正十八烷氧基羰基。
氨基甲酰基包括取代或未取代的氨基甲酰基。取代或未取代的氨基甲酰基有利地为具有1-30个碳原子的氨基甲酰基。氨基甲酰基的实例包括氨基甲酰基、N-甲氨基甲酰基、N,N-二甲氨基甲酰基、N,N-二正辛基氨基甲酰基和N-(甲基磺酰基)氨基甲酰基。
酰亚胺基包括取代或未取代的酰亚胺基。取代或未取代的酰亚胺基有利地为具有4-30个碳原子的酰亚胺基。酰亚胺基的实例包括琥珀酰亚胺基、邻苯二甲酰亚胺基、戊二酰亚胺基和己二酰亚胺基。
膦基包括取代或未取代的膦基。取代或未取代的膦基有利地为具有2-30个碳原子的膦基。膦基的实例包括二甲基膦基、二苯基膦基和甲基苯氧基膦基。
氧膦基包括取代或未取代的氧膦基。取代或未取代的氧膦基有利地为具有2-30个碳原子的氧膦基。氧膦基的实例包括氧膦基、二辛氧基氧膦基和二乙氧基氧膦基。
氧膦氧基包括取代或未取代的氧膦氧基。取代或未取代的氧膦氧基有利地为具有2-30个碳原子的氧膦氧基。氧膦氧基的实例包括二苯氧基氧膦氧基和二辛氧基氧膦氧基。
氧膦氨基包括取代或未取代的氧膦氨基。取代或未取代的氧膦氨基有利地为具有2-30个碳原子的氧膦氨基。氧膦氨基的实例包括二甲氧基氧膦氨基和二甲氨基氧膦氨基。
甲硅烷基包括取代或未取代的甲硅烷基。取代或未取代的甲硅烷基有利地为具有3-30个碳原子的甲硅烷基。甲硅烷基的实例包括三甲基甲硅烷基、叔丁基二甲基甲硅烷基和苯基二甲基甲硅烷基。
关于前述具有氢原子的单价基团，所述氢原子可以用任何前述单价基团取代。此类取代基的实例包括烷羰基氨基磺酰基、芳羰基氨基磺酰基、烷基磺酰氨基羰基和芳基磺酰氨基羰基。这些取代基的具体实例包括甲基磺酰氨基羰基、对甲苯基磺酰氨基羰基、乙酰基氨基磺酰基和苯甲酰基氨基磺酰基。
通式(I)中的R2表示-OR3或-NHR4。此外，R3和R4各自表示氢原子或单价基团。该单价基团的实例与上述作为R1所表示的单价基团的实例(包括有利的实例)记载的那些相同。R2有利地表示-OH或-NH2和更有利地为-NH2。
通式(I)中的R5表示烷基、芳基或单价三嗪环基团。R5所表示的烷基包括取代或未取代的烷基。R5所表示的烷基的实例与上述作为R1所表示的单价基团的烷基实例(包括有利的实例)记载的那些相同。R5所表示的芳基包括取代或未取代的芳基。R5所表示的芳基的实例与上述作为R1所表示的单价基团的芳基实例(包括有利的实例)记载的那些相同。R5所表示的单价三嗪环基团包括取代或未取代的三嗪环基团。此外，如果R5的各基团具有取代基，则取代基的实例与上述作为R1所表示的单价基团的实例(包括有利的实例)记载的那些相同。
通式(I)中的R6表示亚芳基或二价杂环基。R6所表示的亚芳基包括取代或未取代的亚芳基。取代或未取代的亚芳基有利地为具有6-30个碳原子的亚芳基。取代基的实例与上述作为R1所表示的单价基团的实例记载的那些相同。亚芳基的实例包括亚苯基和亚萘基。
R6所表示的二价杂环基可以为5元环或6元环。二价杂环基可以进一步被稠合，或者可以为芳族杂环或非芳族杂环。通常，杂环基可以分类为I类和II类。I类的杂环基已知为酸性核。I类的杂环基的实例包括5-吡唑酮环基团、5-氨基吡唑环基团、噁唑酮环基团、巴比妥酸盐(barbiturate)环基团、吡啶酮环基团、绕丹宁环基团、吡唑烷二酮(pyrazolidinedione)环基团、吡唑并吡啶酮(pyrazolopyridone)环基团和米氏酸(meldrum's acid)环基团。在这些环基团中，5-吡唑酮环基团和5-氨基吡唑环基团是有利的。II类的杂环基已知为碱性核。II类的杂环基的实例包括吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、哒嗪基、三嗪基、喹啉基、异喹啉基、喹唑啉基、噌啉基、2,3-二氮杂萘基、喹喔啉基、吡咯基、吲哚基、呋喃基、苯并呋喃基、噻吩基、苯并噻吩基、吡唑基、咪唑基、苯并咪唑基、三唑基、噁唑基、苯并噁唑基、噻唑、苯并噻唑基、异噻唑基、苯并异噻唑基、噻二唑基、异噁唑基、苯并异噁唑基、吡咯烷基、哌啶基、哌嗪基、咪唑啉基和噻唑啉基。在这些基团中，芳族杂环基是有利的，吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、哒嗪基、三嗪基、吡唑基、咪唑基、苯并咪唑基、三唑基、噻唑基、苯并噻唑基、异噻唑基、苯并异噻唑基和噻二唑基是更有利的，并且从耐光性的角度，噻二唑基是特别有利的。二价杂环基可以具有取代基。所述取代基的实例与上述作为R1所表示的单价基团的实例记载的那些相同。
通式(I)中的R7表示二价连接基团，m表示0或1。如果m为0，则这意味着所述化合物具有包括彼此键合的两个取代基R6的结构。
R7所表示的二价连接基团的实例包括亚烷基如亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基或亚戊基；亚烯基如亚乙烯基或亚丙烯基；亚炔基如亚乙炔基或亚丙炔基；亚芳基如亚苯基或亚萘基；二价杂环基如6-氯-1,3,5-三嗪-2,4-二基、嘧啶-2,4-二基或喹喔啉-2,3-二基；-O-；-CO-；-NR9-(其中R9表示氢原子、烷基或芳基)；-S-；-SO2-；-SO-；和这些的组合。
亚烷基、亚烯基、亚炔基、亚芳基、二价杂环基以及R9所表示的烷基和芳基都可以具有取代基。所述取代基的实例与上述作为R1所表示的单价基团的实例记载的那些相同。R9所表示的烷基和芳基的实例与上述作为R1所表示的单价基团的烷基和芳基的实例(包括有利的实例)记载的那些相同。
通式(I)中的R7更有利地表示具有10个以下碳原子的亚烷基、具有10个以下碳原子的亚烯基、具有10个以下碳原子的亚炔基、具有6-10个碳原子的亚芳基、二价杂环基、-O-、-S-或任何这些的组合。特别地，从由通式(I)表示的化合物的稳定性的角度，R7特别有利地表示-S-和亚烷基的组合。
R7所表示的二价连接基团的总碳数有利地为0-50，更有利地为0-30，和特别有利地为0-10。
在由通式(I)表示的化合物中，由以下通式(II)表示的化合物是有利的。
Figure BDA00003645335500141
在通式(II)中，R1表示单价基团，R2表示-OR3或-NHR4(其中R3和R4各自表示氢原子或单价基团)。R6表示亚芳基或二价杂环基，R7表示二价连接基团，m表示0或1。R8表示离子性基团，n表示1或2。
通式(II)中的R1-R4、R6和R7具有与上述作为通式(I)中的R1-R4、R6和R7定义的相同含义，并且有利的基团及其组合与关于通式(I)中的R1-R4、R6和R7记载的那些相同。在通式(II)中，R8所表示的离子性基团可以为盐形式。离子性基团的实例包括羧基、磺酸基、磷酸基(phosphate group)和膦酸基。用于形成盐的抗衡离子的实例包括碱金属；铵(NH3)；和有机胺的阳离子等。碱金属的实例包括锂、钠和钾。有机胺的实例包括具有1-3个碳原子的烷基胺如甲基胺和乙基胺；和具有1-4个碳原子的单、二、或三烷醇胺如单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、单异丙醇胺、二异丙醇胺和三异丙醇胺。此外，还当由通式(I)表示的化合物具有离子性基团作为单价基团或取代基时，离子性基团可以为类似于R8的盐形式，并且用于该情况的抗衡离子的实例与上述阳离子相同。
本发明中，特别有利地是由通式(I)表示的化合物具有如下结构：其中R2有利地为氨基，R6有利地为杂环基和更有利地为噻二唑基，和R7有利地为亚烷基或具有杂原子的亚烷基，和更有利地为具有杂原子的亚烷基。
由通式(I)表示的化合物的有利实例，以游离酸型表示，包括下述示例化合物1-41。不必说，本发明的化合物不限于这些示例化合物，只要所述化合物包含在通式(I)的结构和定义中即可。本发明中，在这些示例化合物中，示例化合物10-22、27-31、33、34和41是有利的，和示例化合物11是更有利的。
Figure BDA00003645335500161
示例化合物1
Figure BDA00003645335500162
示例化合物2
Figure BDA00003645335500163
示例化合物3
示例化合物4
Figure BDA00003645335500172
示例化合物5
示例化合物6
Figure BDA00003645335500174
示例化合物7
Figure BDA00003645335500181
示例化合物8
示例化合物9
Figure BDA00003645335500183
示例化合物10
Figure BDA00003645335500184
示例化合物11
Figure BDA00003645335500191
示例化合物12
Figure BDA00003645335500192
示例化合物13
Figure BDA00003645335500193
示例化合物14
示例化合物15
Figure BDA00003645335500195
示例化合物16
示例化合物17
Figure BDA00003645335500202
示例化合物18
示例化合物19
Figure BDA00003645335500204
示例化合物20
Figure BDA00003645335500205
示例化合物21
Figure BDA00003645335500211
示例化合物22
Figure BDA00003645335500212
示例化合物23
Figure BDA00003645335500213
示例化合物24
Figure BDA00003645335500214
示例化合物25
Figure BDA00003645335500215
示例化合物26
Figure BDA00003645335500221
示例化合物27
Figure BDA00003645335500222
示例化合物28
Figure BDA00003645335500223
示例化合物29
Figure BDA00003645335500224
示例化合物30
Figure BDA00003645335500225
示例化合物31
Figure BDA00003645335500231
示例化合物32
示例化合物33
示例化合物34
示例化合物35
Figure BDA00003645335500241
示例化合物36
示例化合物37
示例化合物38
Figure BDA00003645335500244
示例化合物39
Figure BDA00003645335500245
示例化合物40
Figure BDA00003645335500251
示例化合物41
着色材料的验证方法
为了验证用于本发明的着色材料(由通式(I)表示的化合物)是否包含在墨中，可以应用以下使用高效液相色谱法(HPLC)的验证方法(1)-(3)。
(1)峰的保留时间
(2)对于(1)中的峰的最大吸收波长
(3)对于(1)中的峰的质谱的M/Z(正(posi))和M/Z(反(nega))
高效液相色谱法的分析条件如下所述。用约1000倍纯水稀释的液体(墨)用作测量用样品。然后，在以下条件下进行通过高效液相色谱法的分析以测量峰的保留时间和峰的最大吸收波长。
·柱：SunFireC18(Nihon Waters K.K.制)2.1mm×150mm
·柱温：40℃
·流量：0.2mL/分钟
·PDA：200nm-700nm
·流动相和梯度条件：表1
表1：流动相和梯度条件
0-5分钟 5-24分钟 24-31分钟 31-45分钟
A：水 85% 85→45％ 45→0％ 0%
B：甲醇 10% 10→50％ 50→95％ 95%
C：0.2mol/L乙酸铵水溶液 5% 5% 5% 5%
此外，质谱的分析条件如下所述。所得峰的质谱在以下条件下测量，然后对于各‘posi’和‘nega’测量最强检测到的M/Z。
·电离方法：ESI
·毛细管电压：3.5kV
·脱溶剂气体：300℃
·离子源温度：120℃
·检测器：
posi;40V200-1,500amu/0.9秒
nega;40V200-1,500amu/0.9秒
将示例化合物11作为由通式(I)表示的化合物的具体实例通过所述方法并在所述条件下进行测量。表4示出作为测量结果获得的保留时间、最大吸收波长、M/Z(posi)和M/Z(nega)的值。当未知的墨通过与前述相同方法和相同条件下进行测量，以及所得测量值对应于表4中示出的值时，判断所述墨可以包含用于本发明的墨的由通式(I)表示的化合物。
表2：测量结果
亚乙基脲
包含在根据本发明的墨中的水溶性有机溶剂包括亚乙基脲。虽然亚乙基脲在常温(25℃)下是固体，但是包含亚乙基脲的水溶液可以作为类似于其它普通的水溶性有机溶剂的溶解着色材料的溶剂，因此，亚乙基脲包含在本发明中的水溶性有机溶剂中。基于墨的总质量，着色材料(即，由通式(I)表示的化合物)的含量A质量%和亚乙基脲的含量B质量%满足0.20≤B/A≤10.0的关系是必要的。有利地是满足0.1≤B/A≤5.0的关系。另外，基于墨的总质量，亚乙基脲在墨中的含量(质量%)有利地为0.1质量%以上且15.0质量%以下，更有利地为5.0质量%以上且15.0质量%以下，和特别有利地为7.0质量%以上且12.0质量%以下。
链烷二醇
包含在根据本发明的墨中的水溶性有机溶剂包括具有4-6个碳原子的链烷二醇。如果链烷二醇的碳原子数为3个以下，作为由通式(I)表示的化合物(着色材料)的不良介质的效果弱。因此，着色材料难以聚集因而耐光性和耐臭氧性不足。此外，不容易引起后退现象，因而间歇喷射稳定性不足。另一方面，如果链烷二醇的碳原子数为7个以上，则虽然链烷二醇起到不良介质的功能，但墨的粘度过高，因而间歇喷射稳定性不足。
基于墨的总质量，由通式(I)表示的化合物(着色材料)的含量A质量%和具有4-6个碳原子的链烷二醇的含量C质量%满足0.10≤C/A≤10.0的关系是必要的。有利地是满足0.50≤C/A≤5.0的关系。基于墨的总质量，在墨中具有4-6个碳原子的链烷二醇的含量(质量%)有利地为0.1质量%以上且10.0质量%以下，更有利地为1.0质量%以上且8.0质量%以下，和特别有利地为3.0质量%以上且6.0质量%以下。
适合使用的链烷二醇的实例包括2-甲基-1,3-丙二醇、2-乙基-1,3-丙二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇、2,2-二乙基-1,3-丙二醇、2-甲基-2-丙基-1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇、3-甲基-1,3-丁二醇、1,2-戊二醇、1,4-戊二醇、1,5-戊二醇、2-甲基-1,5-戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、1,2-己二醇、1,5-己二醇和1,6-己二醇。
更适合的链烷二醇的实例包括在主链两端均具有羟基的化合物。如果链烷二醇不是在主链两端均具有羟基的化合物(例如，1,2-己二醇)，则在一些情况下不会充分实现改善间歇喷射稳定性的效果。注意链烷二醇的主链这里是指在分子结构中最长的烃链。
链烷二醇有利地为1,5-戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇或1,6-己二醇。当使用此类化合物时，可以得到能够记录耐光性和耐臭氧性更优异的图像并且具有更优异的间歇喷射稳定性的墨。
特别地，1,5-戊二醇特别有利地用作链烷二醇。当使用1,5-戊二醇时，可以得到能够记录更高水平的耐臭氧性的图像的墨。本发明人推测此高水平耐臭氧性的原因如下。由于链烷二醇为如上所述由通式(I)表示的化合物的不良介质，因而加速所述化合物的聚集从而改善要记录的图像的耐臭氧性。不良介质加速聚集的效果随着水溶性有机溶剂的疏水性越高而越大。因此，随着链烷二醇的碳原子数越大，则易于增加不良介质加速聚集的效果。另一方面，包含由通式(I)表示的化合物的水溶液具有由于其pH降低而其粘度急剧增加的特性。这可能是因为由通式(I)表示的化合物由于质子而容易聚集。通常，醇易于随着其碳数越少而释放更多的质子，因此，从由于质子引起聚集的角度，具有越少碳原子数的链烷二醇趋于容易使由通式(I)表示的化合物聚集。从这些观点来看，1,5-戊二醇具有疏水性和质子释放性之间的良好平衡，因而在各种链烷二醇中具有加速聚集由通式(I)表示的化合物的最大效果。这可能是之所以当使用1,5-戊二醇时要记录的图像的耐臭氧性能够得到特别有效改善的原因。
由通式(III)表示的化合物
水溶性有机溶剂有利地进一步包括由以下通式(III)表示的化合物。基于墨的总质量，在墨中由通式(III)表示的化合物的含量(质量%)有利地为0.1质量%以上且15.0质量%以下，更有利地为3.0质量%以上且15.0质量%以下，和特别有利地为4.0质量%以上且12.0质量%以下。
R10-(R11)-R10    (III)
其中，R10各自独立地表示羟烷基，R11表示-S(=O)-或-S(=O)2-。
在由通式(III)表示的化合物中，从在水性介质中的溶解性的角度，R10所表示的羟烷基有利地各自独立地具有1-12个碳原子。由通式(III)表示的化合物的适合的实例包括以下化合物。不必说，本发明的化合物不限于这些化合物，只要所述化合物包含在通式(III)中的结构和定义中即可。
Figure BDA00003645335500291
双(2-羟乙基)亚砜
Figure BDA00003645335500292
双(2-羟乙基)砜
本发明中，通式(III)中的两个取代基R10有利地彼此相同并更有利地均为羟乙基。特别地，由通式(III)表示的化合物特别有利地为双(2-羟乙基)砜。
当由通式(III)表示的化合物包含在墨中时，间歇喷射稳定性能够得到进一步改善。本发明人推测该改善的原因如下：本发明中，链烷二醇用作由通式(I)表示的化合物的不良介质。当水通过记录头的喷射口蒸发时，链烷二醇的浓度在喷射口附近变得相对高，因而由通式(I)表示的化合物的溶解度降低。然后，由通式(I)表示的化合物从记录头的喷射口附近朝向其中水的量大并且容易得到更稳定的溶解状态的喷嘴内部(共通液体腔室)移动(后退现象)。以这种方式，着色材料存在于喷射口附近的量降低，抑制墨的粘度增加，并改善间歇喷射稳定性。认为变得可能通过使由通式(III)表示的化合物包含在墨中而更显著地引起后退现象。由通式(III)表示的化合物由于存在于分子结构中的-S(=O)-或-S(=O)2-而具有高极性，因而具有与由通式(I)表示的化合物的高亲合性。因此，当水通过记录头的喷射口蒸发时，通过防止由通式(I)表示的化合物的过分缔合而进一步加速后退现象，认为这导致墨的间歇喷射稳定性的改善。此外，通过由本发明人进行的研究，揭示出由通式(III)表示的化合物具有与由通式(I)表示的化合物的高亲合性但是不劣化要记录的图像的耐光性和耐臭氧性。这可能是因为伴随着墨的蒸发并出现在记录介质上的由通式(I)表示的化合物的聚集行为主要受到亚乙基脲和链烷二醇的影响。
由通式(IV)表示的表面活性剂
根据本发明的墨可以进一步包含由以下通式(IV)表示的表面活性剂。
Figure BDA00003645335500301
其中，4.0≤x+y≤8.0。
与当使用具有其它结构的偶氮着色材料时显示的性能相比，当使用由通式(I)表示的化合物时，由于该结构难以充分显示乙炔二醇类表面活性剂的性能。因此，为了通过使用氧化乙烯基团的平均加成摩尔数为10.0的普通乙炔二醇类表面活性剂而得到墨的期望的表面张力，必要的是增加表面活性剂的使用量，这过分增加墨的粘度。为了克服该问题，本发明人进行研究，导致发现有效的是使用氧化乙烯基团的平均加成摩尔数(x+y)落入4.0≤x+y≤8.0范围内的乙炔二醇类表面活性剂。当使用氧化乙烯基团的平均加成摩尔数(x+y)落入4.0≤x+y≤8.0范围内的乙炔二醇类表面活性剂时，通过减少表面活性剂的使用可以抑制墨粘度增加的同时改善间歇喷射稳定性。
另外，本发明人发现当包含由通式(I)表示的化合物、亚乙基脲和链烷二醇的根据本发明的墨进一步包含由通式(IV)表示的表面活性剂时，可以远远超出期望地实现改善间歇喷射稳定性的效果。本发明人推测原因如下：
当墨的水通过记录头的喷射口蒸发时，表面活性剂在气液界面处取向，存在于喷射口附近的墨的粘度增加，因而间歇喷射稳定性易于劣化。表面活性剂的取向速度随着x+y值越小即分子尺寸越小或疏水性越高而更快速地出现。因此，从改善墨的间歇喷射稳定性的角度，具有小的x+y值的表面活性剂是不利的。这里，由于具有保湿功能的亚乙基脲存在于墨中，因此抑制墨的水通过记录头的喷射口的蒸发，并且显著抑制由通式(IV)表示的表面活性剂在界面处的取向。在这点上，由于抑制水的蒸发，则因为使用可以自然快速取向的具有更小的x+y值的表面活性剂，而更显著地显示抑制表面活性剂的取向的功能。另外，由于墨中的包含的链烷二醇和具有更小的x+y值和高疏水性的表面活性剂之间的高亲合性，有效地降低表面活性剂的取向速度。以这种方式，推测间歇喷射稳定性由于通过各组分显示的协同效果而得到显著改善。
如上所述，当氧化乙烯基团的平均加成摩尔数落入4.0≤x+y≤8.0范围内的由通式(IV)表示的表面活性剂加入墨时，均能够得到适合作为喷墨墨的表面张力和可靠性。当x+y值大于8.0时，为了获得适合的表面张力增加由通式(IV)表示的表面活性剂的含量，因而可能在一些情况下降低间歇喷射稳定性。另一方面，当x+y值小于4.0时，表面活性剂的疏水性太强以致表面活性剂在墨的界面处容易取向，因而可能在一些情况下相当降低间歇喷射稳定性。此外，当x+y值小于4.0时，表面活性剂在水中的溶解度太低以致可能在表面活性剂中引起相分离。此外，其中x+y=0的情况是指不存在氧化乙烯基团。
由通式(IV)表示的表面活性剂的适合实例包括，商品名Acetylenol E70(其中x+y=7.0)、Acetylenol E60(其中x+y=6.0)和Acetylenol E40(其中x+y=4.0)(全部由Kawaken Fine Chemicals Co.,Ltd.制造)；和Surfynol440(其中x+y=3.4)(由Nissin Chemical Industry Co.,Ltd.制造)。
由通式(IV)表示的表面活性剂的氧化乙烯基团的平均加成摩尔数是指基于每摩尔由通式(IV)表示的表面活性剂加成的氧化乙烯基团(-CH2-CH2-O-)重复单元的平均摩尔数。可以通过普通分析方法如液相色谱法-质谱法(LC/MS)或气相色谱法-质谱法(GC/MS)得到氧化乙烯基团的加成摩尔数。
本发明中，在由通式(IV)表示的表面活性剂中落入4.0≤x+y≤8.0范围内的氧化乙烯基团的加成摩尔数与所有氧化乙烯基团的加成摩尔数的比例(mol%)可以为25.0%以上。当该比例小于25.0%时，大量包含x+y小于4.0或大于8.0的表面活性剂。因此，具有在水中的低溶解度的表面活性剂的含量大，因此，表面活性剂容易分离，或者为获得期望的表面张力的表面活性剂的添加量变大。因此，在一些情况下不会充分实现优异水平的间歇喷射稳定性。
落入4.0≤x+y≤8.0范围内的氧化乙烯基团的加成摩尔数与所有氧化乙烯基团的加成摩尔数的比例基于通过高效液相色谱法获得的峰面积来计算。具体地，该比例根据表达式：(具有4.0≤x+y≤8.0的表面活性剂的峰面积)/(具有任何x+y值的表面活性剂的峰面积)×100(%)计算。
通过高效液相色谱法的分析条件如下：
-柱：LiChrosorb DIOL5μm(由Merck&Co.Inc.制造)4.6mm×250mm
-柱温：40℃
-流速：1.0mL/分钟
-检测器：RI-8020
-浓度：0.3g/20mL
-注入量：20μL
-压力：3.4MPa
-洗脱液：正己烷/异丙基醇=80/20
用于稍后所述的实施例中并在前述条件下通过前述方法获得的各表面活性剂(所有为商品名)的比例的值如下：
-Acetylenol E100(x+y=10.0)：50.5%
-Acetylenol E70(x+y=7.0)：57.1%
-Acetylenol E60(x+y=6.0)：50.0%
-Acetylenol E40(x+y=4.0)：29.3%
-Acetylenol E00(x+y=0.0)：0.0%
如果各自具有不同氧化乙烯基团的平均加成摩尔数(x+y)的多种化合物用作由通式(IV)表示的表面活性剂，则氧化乙烯基团的平均加成摩尔数(x+y)根据化合物的含量来确定。这里，通过组合其氧化乙烯基团的平均加成摩尔数已知的化合物，形式上，可以满足平均加成摩尔数的规定范围。然而，当具有小的加成摩尔数的表面活性剂以相当大的量包含在墨中时，在一些情况下不能充分得到为解决间歇喷射稳定性的问题的本发明效果，因而该应用不如此有利。
在墨中由通式(IV)表示的表面活性剂的含量D质量%可以为获得墨的表面张力的期望值所必要的含量。此外，可以根据由通式(IV)表示的表面活性剂的氧化乙烯基团的平均加成摩尔数(x+y)来确定该含量的有利范围。具体地，基于墨的总质量，在墨中由通式(IV)表示的表面活性剂的含量D质量%有利地为0.1质量%以上且2.0质量%以下，并且有利地选择x+y值从而使含量落入该范围内。该含量特别有利地为0.5质量%以上且1.0质量%以下，并且更有利地选择x+y值从而使含量落入该范围内。
本发明中，基于墨的总质量，由通式(IV)表示的表面活性剂的含量D质量%、亚乙基脲的含量B质量%和链烷二醇的含量C质量%可以满足以下关系。具体地，根据本发明的墨有利地满足D/(B+C)≤0.40的关系。D/(B+C)值更有利地为0.20以下和特别有利地为0.10以下。当D/(B+C)的值大于0.40时，由通式(IV)表示的表面活性剂的含量太大以致在一些情况下不能充分得到改善间歇喷射稳定性的效果。此外，为了充分得到使用由通式(IV)表示的表面活性剂的效果，可以满足0.003≤D/(B+C)的关系。特别地，D/(B+C)的值可以为0.01以上。
此外，专利文献3记载了通过同时使用特定偶氮着色材料、链烷二醇和氧化乙烯基团的总加成摩尔数为0以上且8.0以下的乙炔二醇类表面活性剂来改善墨的间歇喷射稳定性。然而，当本发明人制备满足专利文献3中记载的条件的墨并评价所制备的墨的间歇喷射稳定性时，发现不能得到由本发明人所要求的水平的间歇喷射稳定性。可能是因为用于专利文献3的链烷二醇用作特定着色材料的良溶剂。
水性介质
为水、或者为水和水溶性有机溶剂的混合溶剂的水性溶剂可以用于根据本发明的墨中。本发明中，墨可以为至少包含水作为水性溶剂的水性墨。去离子水(离子交换水)有利地用作所述水。在墨中的水含量(质量%)有利地为10.0质量%以上且90.0质量%以下，基于所述墨的总质量。
对于水溶性有机溶剂不施加任何特别限制，只要所述溶剂可溶于水中即可，可以使用醇、聚二醇、二醇醚、含氮极性溶剂和含硫极性溶剂。在墨中水溶性有机溶剂的含量(质量%)有利地为5.0质量%以上且90.0质量%以下，更有利地为10.0质量%以上且50.0质量%以下，基于所述墨的总质量。此外，水溶性有机溶剂的含量范围为包括亚乙基脲、具有4-6个碳原子的链烷二醇和根据需要可以使用的由通式(III)表示的化合物的值。如果水溶性有机溶剂的含量低于或超出上述范围，则在一些情况下不会高水平地充分实现所得墨的喷射稳定性。
其它添加剂
根据本发明的墨根据需要除了上述组分以外还可以包含在常温下为固体的水溶性有机化合物，例如多元醇如三羟甲基丙烷或三羟甲基乙烷、尿素或其衍生物。此外，根据本发明的墨还可以根据需要包含各种添加剂如表面活性剂、pH调节剂、防锈剂、防腐剂、防霉剂、抗氧化剂、抗还原剂、蒸发促进剂、螯合剂和水溶性聚合物。
其它墨
为了记录全色图像，根据本发明的墨可以与具有与根据本发明的墨不同的色相的其它墨组合使用。作为其它墨的实例，可以提及选自由黑色、青色、品红色、黄色、红色、绿色和蓝色的墨组成的组的至少一种墨。也可以进一步组合使用所谓的具有与此类墨基本上相同的色相的浅色墨。用于其它墨盒和浅色墨的着色材料可以为公知的染料或新合成的染料。
墨的物理性质
根据本发明的墨的25℃下的表面张力有利地为10mN/m以上且60mN/m以下，更有利地为20mN/m以上且60mN/m以下，和特别有利地为30mN/m以上且40mN/m以下。当墨的表面张力落入前述范围内时，可以有效地抑制例如由于当将墨施用至喷墨系统时在喷射口附近变湿而引起的点错位(墨碰撞位置的偏移)的出现。墨的表面张力可以通过适当地设定在墨中表面活性剂和水溶性有机溶剂等的含量来调节。另外，可以调节墨的粘度以致在喷出墨时通过喷墨系统的记录头的喷射口可以得到良好的喷射特性。根据本发明的墨的25℃下的粘度有利地为1.0mPa·s以上且5.0mPa·s以下，和更有利地为1.0mPa·s以上且3.0mPa·s以下。
墨盒
根据本发明的墨盒提供有墨和贮存该墨的墨贮存部。贮存在墨贮存部中的墨为上述根据本发明的墨。图1为示意性说明根据本发明实施方案的墨盒的截面图。如图1中所示，用于供给墨至记录头的墨供给口12设置在墨盒底部。墨盒的内部为贮存墨的墨贮存部。墨贮存部由储墨室14和吸收体贮存室16组成，并且这些室通过连通口18相互连通。吸收体贮存室16与墨供给口12连通。液体墨20贮存在储墨室14中，和以浸渍状态容纳墨的吸收体22和24贮存在吸收体贮存室16中。也可以将墨贮存部构造为在不设置储墨室的情况下贮存的全部量的墨通过吸收体容纳。此外，也可以将墨贮存部构造为在不具有吸收体的情况下全部量的墨以液体状态贮存。此外，也可以构造墨盒从而具有墨贮存部和记录头。
喷墨记录方法
根据本发明的喷墨记录方法为通过喷墨系统的记录头喷出上述根据本发明的墨从而在记录介质上记录图像的方法。喷出墨的系统包括其中施加机械能至墨的系统和其中施加热能至墨的系统。本发明中，特别有利地采用其中施加热能至墨从而喷出墨的系统。喷墨记录方法的步骤可以为除了使用根据本发明的墨以外的公知的步骤。
图2A和2B示意性说明用于根据本发明的喷墨记录方法中的示例性喷墨记录设备，其中图2A为说明喷墨记录设备的主体的立体图，和图2B为说明头盒的立体图。在喷墨记录设备中，设置用于输送记录介质32的输送单元(未示出)和盒轴34。头盒36可以安装在盒轴34上。头盒36设置有记录头38和40并且构造成设置墨盒42。沿盒轴34的主扫描方向承载头盒36的同时，墨(未示出)从记录头38和40朝向记录介质32喷出。然后记录介质32沿副扫描方向通过输送单元(未示出)输送，由此图像记录在记录介质32上。
实施例
下文中将通过以下实施例和比较例更详细描述本发明。然而，本发明不限于以下实施例，除非超出本发明的主旨。此外，关于下述组分的量的所有指定“份”和“%”均基于质量，除非明确注明。
着色材料的制备
化合物A
(a)
向13.3g由下式(1)表示的化合物溶解于100mL甲醇的溶液中，加入20mL的4.5g氢氧化钾溶解于水中的溶液和10.0g的1,2-二溴乙烷的水溶液。在回流2小时，过滤出沉淀的晶体从而获得13.0g由下式(2)表示的化合物:
Figure BDA00003645335500361
Figure BDA00003645335500362
(b)
将59.8g由下式(3)表示的化合物、32.0g新戊酰基乙腈、65.0g碳酸氢钠、340mL水和340mL乙醇的混合溶液加热2小时，并向其加入60mL盐酸。在加热另外2小时之后，过滤出沉淀的晶体从而获得61.0g由下式(4)表示的化合物：
Figure BDA00003645335500371
Figure BDA00003645335500372
(c)
将6.0g的过程(b)中获得的由式(4)表示的化合物、80mL甲醇和30g乙酸钠的混合溶液冷却至10℃以下。另外，将3.0g的过程(a)中获得的由式(2)表示的化合物和亚硝酸钠混合从而获得重氮溶液。将重氮溶液在10℃以下的温度下加入混合溶液，随后在室温下搅拌2小时。过滤出由此沉淀的晶体，并通过使用Sephadex(商品名)的柱色谱法来纯化。向所得物中，加入盐酸从而调节pH至1.0以下，由此获得4.3g游离酸型由下式(5)表示的化合物A。
Figure BDA00003645335500373
(d)
向在过程(c)中获得的游离酸型化合物A，加入氢氧化钾水溶液以调节pH至8.0，从而获得钾盐形式的化合物A。
比较化合物A
参考国际公布WO2008/053776的记载合成游离酸型由下式(6)表示的化合物的钠盐。
墨的制备
在表3-1至3-4中的上部示出的各组分(单位：%)混合和充分搅拌之后，所得各混合物通过具有0.20μm的孔径的过滤器减压过滤，由此制备各墨。此外，示于表3-1至3-4中的"Acetylenol E100"、"Acetylenol E70"、"Acetylenol E60"、"Acetylenol E40"和"Acetylenol E00"都为具有由通式(IV)表示的结构的表面活性剂。它们全部是由Kawaken Fine Chemicals Co.,Ltd.制造的非离子性表面活性剂的商品名，并且各自伴有这些表中的括号内的"x+y"值。另外，在表3-1至3-4的下部中，示出各墨的"B/A的值"、"C/A的值"、"D/(B+C)的值"、"x+y的平均值"和"特定表面活性剂的比例"。此外，"特定表面活性剂的比例"是指在由通式(IV)表示的表面活性剂中，落入4.0≤x+y≤8.0范围内的氧化乙烯基团的加成摩尔数与所有氧化乙烯基团的加成摩尔数的比例(mol%)。
表3-1：墨的组成和特性
Figure BDA00003645335500391
表3-2：墨的组成和特性
Figure BDA00003645335500401
表3-3：墨的组成和特性
Figure BDA00003645335500411
表3-4：墨的组成和特性
Figure BDA00003645335500421
评价
将上述获得的各墨装入墨盒，并且将墨盒安装在喷墨记录设备(商品名“PIXUS iP8600”，由Canon Inc.制造)中，其中墨通过热能的作用从记录头喷出。在该实施方案中，通过应用22ng墨至1/600英寸×1/600英寸的单位区域记录的实心图像定义为“记录任务100%”。为了耐光性和耐臭氧性的评价，分光光度计(商品名"Spectrolino"，由Gretag Macbeth Ag制造)用于在D50光源和2°视野的条件下测量光学浓度。本发明中，关于以下各项目的评价标准，将B和C(和D)定义为不可接受的水平，而(AA和)A定义为可接受的水平。评价的结果示于表4。
耐光性
将上述喷墨记录设备用于通过在23℃温度和55%相对湿度的环境下于记录介质(商品名"佳能相纸，Gloss Pro<白金级(Platinum Grade)>PT101"，由Canon Inc.制造)上记录具有记录任务100%的实心图像来生产记录物。所得记录物在23℃温度和55%相对湿度的环境下干燥24小时。测量在所得记录物中实心图像的光学浓度(作为耐光性试验前的光学浓度)。将记录物放在超级氙气试验设备(商品名"SX-75"，由Suga Test Instruments Co.,Ltd.制造)中，从而在容器内的温度为24℃、相对湿度为60%和照射强度为100klux下用氙气灯照射168小时。其后，测量记录物中实心图像的光学浓度(作为耐光性试验后的光学浓度)。基于由此获得的耐光性试验前的光学浓度和耐光性试验后的光学浓度的值，根据(耐光性试验后的光学浓度)/(耐光性试验前的光学浓度)×100%计算光学浓度的残存率，并且根据以下评价标准评价耐光性：
A：光学浓度的残存率为80%以上。
B：光学浓度的残存率为75%以上且小于80%。
C：光学浓度的残存率为70%以上且小于75%。
D：光学浓度的残存率为小于70%。
耐臭氧性
将上述喷墨记录设备用于通过在23℃温度和55%相对湿度的环境下于记录介质(商品名"佳能相纸，Gloss Pro<白金级>PT101"，Canon Inc.制)上记录具有记录任务50%的实心图像来生产记录物。所得记录物在23℃温度和55%相对湿度的环境下干燥24小时。测量在所得记录物中实心图像的光学浓度(作为耐臭氧性试验前的光学浓度)。将记录物放在臭氧试验设备(商品名"OMS-H"，由Suga Test Instruments Co.,Ltd.制造)中，从而在容器内的温度为23℃、相对湿度为60%和臭氧气体浓度为10ppm下暴露于臭氧24小时。其后，测量记录物中实心图像的光学浓度(作为耐臭氧性试验后的光学浓度)。基于由此获得的耐臭氧性试验前的光学浓度和耐臭氧性试验后的光学浓度的值，根据(耐臭氧性试验后的光学浓度)/(耐臭氧性试验前的光学浓度)×100%计算光学浓度的残存率，并且根据以下评价标准评价耐臭氧性：
AA：光学浓度的残存率为94%以上。
A：光学浓度的残存率为92%以上且小于94%。
B：光学浓度的残存率为90%以上且小于92%。
C：光学浓度的残存率为85%以上且小于90%。
D：光学浓度的残存率为小于85%。
间歇喷射稳定性
将墨盒安装在通过改造前述喷墨记录设备获得的喷墨记录设备中，并且在15℃温度和10%相对湿度的环境下进行以下操作。使喷墨记录设备静置多于5小时而不喷出墨同时防止增加在记录头的喷射口附近存在的墨的温度，然后喷出墨。其后，墨的喷出中断5秒，并再次喷出墨而对记录头不进行恢复操作等，从而通过在记录介质(商品名"HR-101"，Canon Inc.制)上记录垂直的格线(ruled line)来生产记录物。目视检测所得记录物的垂直的格线，并且根据以下评价标准评价间歇喷射稳定性：
AA：没有格线紊乱。
A：各点的位置变化并且格线呈波浪状。
B：在相邻点之间形成间隙。
表4：评价结果
当比较例14的墨放入密闭容器并使其在60℃温度的环境下静置12小时时，油性组分在墨的表面分离。此外，该墨的表面张力相较于静置之前的表面张力增加2mN/m。认为比较例14的墨中包含的着色材料和表面活性剂之间的亲合性低，因此表面活性剂分离。在这种方式下，x+y的平均值落入4.0≤x+y≤8.0范围内的表面活性剂具有高疏水性，因此，许多这样的表面活性剂当与除了由通式(I)表示的化合物以外的一般着色材料组合时会分离。
虽然已经参照示例性实施方案来描述本发明，但要理解本发明不限于公开的示例性实施方案。以下权利要求的范围符合最广泛的解释，从而涵盖所有此类改进和等同的结构及功能。

Claims (7)

1.一种喷墨墨，其包括着色材料和水溶性有机溶剂，
其中所述着色材料包括由下式(I)表示的化合物，
所述水溶性有机溶剂包括亚乙基脲和具有4-6个碳原子的链烷二醇，和
基于所述墨的总质量，所述着色材料的含量A质量%、所述亚乙基脲的含量B质量%和所述具有4-6个碳原子的链烷二醇的含量C质量%满足0.20≤B/A≤10.0和0.10≤C/A≤10.0的关系：
Figure FDA00003645335400011
其中R1表示单价基团，R2表示-OR3或-NHR4，其中R3和R4各自表示氢原子或单价基团，R5表示烷基、芳基或单价三嗪环基团，R6表示亚芳基或二价杂环基，R7表示二价连接基团，和m表示0或1。
2.根据权利要求1所述的墨，其中所述着色材料包括由以下通式(II)表示的化合物：
Figure FDA00003645335400012
其中R1表示单价基团，R2表示-OR3或-NHR4，其中R3和R4各自表示氢原子或单价基团，R6表示亚芳基或二价杂环基，R7表示二价连接基团，m表示0或1，R8表示离子性基团，和n表示1或2。
3.根据权利要求1所述的墨，其中所述具有4-6个碳原子的链烷二醇包括1,5-戊二醇。
4.根据权利要求1所述的墨，其中所述水溶性有机溶剂进一步包括由以下通式(III)表示的化合物：
Figure FDA00003645335400021
其中R10各自独立地表示羟烷基，和R11表示-S(=O)-或-S(=O)2-。
5.根据权利要求1所述的墨，其进一步包括由以下通式(IV)表示的表面活性剂，其中基于所述墨的总质量，所述由通式(IV)表示的表面活性剂的含量D质量%、所述亚乙基脲的含量B质量%和所述具有4-6个碳原子的链烷二醇的含量C质量%满足D/(B+C)≤0.40的关系：
Figure FDA00003645335400022
其中4.0≤x+y≤8.0。
6.一种墨盒，其包括墨和贮存所述墨的墨贮存部，其中所述墨包括根据权利要求1所述的墨。
7.一种喷墨记录方法，其包括从喷墨系统的记录头喷出墨从而在记录介质上记录图像，其中所述墨包括根据权利要求1所述的墨。
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