CN1727203A - 记录介质、油墨组合物以及使用该油墨组合物的记录方法 - Google Patents
记录介质、油墨组合物以及使用该油墨组合物的记录方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1727203A CN1727203A CN200510081951.7A CN200510081951A CN1727203A CN 1727203 A CN1727203 A CN 1727203A CN 200510081951 A CN200510081951 A CN 200510081951A CN 1727203 A CN1727203 A CN 1727203A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- ink
- compound
- acid
- dyestuff
- recording medium
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
- B41M5/00—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
- B41M5/50—Recording sheets characterised by the coating used to improve ink, dye or pigment receptivity, e.g. for ink-jet or thermal dye transfer recording
- B41M5/52—Macromolecular coatings
- B41M5/5227—Macromolecular coatings characterised by organic non-macromolecular additives, e.g. UV-absorbers, plasticisers, surfactants
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D11/00—Inks
- C09D11/30—Inkjet printing inks
- C09D11/32—Inkjet printing inks characterised by colouring agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D11/00—Inks
- C09D11/30—Inkjet printing inks
- C09D11/40—Ink-sets specially adapted for multi-colour inkjet printing
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Ink Jet Recording Methods And Recording Media Thereof (AREA)
- Ink Jet (AREA)
- Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
- Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)
Abstract
一种记录介质,它包括每个分子存在至少10个具有共轭π电子的原子的化合物,其中优选该化合物具有至少两个芳环基团和/或不显示荧光。一种用于在介质上以图像形式印刷的油墨组合物,其使用的组合物包含染料,并且以色差计,刚印刷后1小时内在印刷图像中的色调变化控制为5或更低。一种在介质上以图像形式印刷油墨组合物的记录图像的方法,其中该油墨组合物包含染料,并且以色差计,刚印刷后1小时内在印刷图像中的色调变化控制为5或更低。
Description
技术领域
本发明涉及记录介质,它用于以诸如水基油墨(使用染料或颜料作为着色剂)、油基油墨或固体油墨(尽管在室温是固体,但是其经热熔化成为液体并用于打印、优选用于喷墨记录)之类的液体油墨记录图像。更具体而言,本发明涉及记录介质、优选涉及喷墨记录材料,它具有优异的防臭氧和耐光性且几乎不引起擦金现象(bronzing phenomenon)。
本发明涉及能够使油墨图像短期老化降低的油墨组合物以及使用该油墨组合物的记录方法,更具体地说,涉及具有前述特征并适用于喷墨记录的油墨组合物以及使用该油墨组合物的方法。
背景技术
最近几年,随着信息技术工业得到快速进展,已经开发出各种信息处理系统。而且,已经开发出适用于这些信息处理系统并有实际用途的记录方法和记录设备。
在这些记录方法中,喷墨记录方法由于其优点而不仅在办公室而且在家里都被广泛使用,其优点表现为各种材料都可适用于记录,并且其中使用的硬件(仪器)价格较低、尺寸紧凑并非常安静。
此外,最近随着喷墨打印机分辨率的改善,喷墨打印机已经变成可以获得所谓类照像打印质量的记录;并且硬件(仪器)的这些新近进展刺激了各种类型的喷墨记录材料的发展。
总的来说,在喷墨记录中使用的记录板所需求的性质包括能够确保如下性质的性质:(1)油墨快速干燥(油墨吸收足够迅速);(2)墨点合适且直径均匀(没有墨渗出);(3)颗粒性良好;(4)墨点圆度高;(5)色彩密度高;(6)饱和度高(没有颜色沉淀);(7)在打印区域对水、光和臭氧的不渗透性良好;(8)自身的白度高;(9)满意的自身保存性(即使在长时期储存,不会出现黄色,图像也不会由于长期储存而模糊(老化导致模糊));(10)耐形变性高并且尺寸稳定性良好(充分疏松卷曲);以及(11)硬运行(hard-running)性能良好。
为获得所谓类照像质量记录而在使用照相高光泽纸中,除上述性能外,需要光泽度、表面平滑性以及类似于银盐照相的照相纸手感。
为了改善那些各种性能,最近几年发展了在其接收层具有多孔结构的喷墨记录材料,并投入了实际应用。由于具有多孔结构,这些油墨记录材料可以实现高的油墨吸收率(快干性质)和高光泽度。
例如,JP-A-10-119423和JP-A-10-217601提出了油墨记录材料,其中它们各个证明每一种材料都由于包含颗粒状的无机颜料和水溶树脂而拥有带多孔性的油墨接收层。
那些记录材料由于它们的构成、特别是使用硅胶作为颗粒状无机颜料而拥有多孔结构油墨接收层的喷墨记录材料具有优异的油墨吸收作用以及能够形成高分辨率图像的高油墨接收能力,并且可以表现出高的光泽度。
另一方面,当形成高光密度的记录图像时,已知的是会产生所谓擦金现象(bronzing phenomenon)问题,即随着油墨干燥,油墨中的染料在记录材料的表面上结晶出来,结果导致该记录图像反射光,并呈现出金属光泽的现象。当为了改善耐水性、耐光性或耐气体性,而降低在水中的染料溶解性或在染料结构中引入形成氢键的基团时,这种现象更易于发生。因为擦金现象会导致光发射和散射,所以图像的光密度降低,并且除此之外,该记录图像变得具有明显不同于所需图像的色彩或损失了图像的透明性。因此,抑制擦金现象是喷墨油墨的重要需求之一。
迄今为止,用于抑制擦金现象的已知方法包括尺寸控制法(如在JP-A-8-108616、JP-A-8-169173、JP-A-8-267908和JP-A-2001-64893中所公开的那样)、添加特殊杂环化合物的方法(参见JP-A-2001-88430)、添加特殊胺化合物的方法(参见JP-A-2000-53765)以及添加特殊盐的方法(参见JP-A-2000-309156)。然而,可以导致的情况有:所加入添加剂因为在防止擦金现象上要表现出充分的作用而需要增加加入量,或者那些添加剂的加入会导致储存稳定性问题;结果,添加剂导致了记录介质各种性能和记录图像质量的劣化。
尽管使用添加剂可以产生上述各种作用,但是难于使用通常的添加剂,并保持各种性质。例如,当接收图像纸设计为通过加速染料结合而改善记录图像的耐候性时,为防止擦金现象出现而加入能够松弛染料结合的添加剂,即使这样改善了擦金现象,但该添加剂的加入也严重损害了记录图像的保存性。因此可以理解在尤其需要考虑染料结合条件的情况下,难于选择所加入添加剂的量和种类。另一方面,当使用离子添加剂时,需要考虑抗衡离子的影响。因此,期望在新概念的基础上开发添加剂的分子设计,并引入通过使用所开发的添加剂能基本上抑制擦金现象的方法。
喷墨记录方法包括在通过压电元件向其中施加的压力之下喷射液滴的方法;通过热释放油墨中的气泡而喷射液滴的方法;使用超声波的方法或静电力抽吸和喷射液滴的方法。作为这些喷墨记录法的油墨组合物,可以使用水基油墨、油基油墨和固体(加热-分裂类型)油墨。在这些油墨种类中,从生产、处理、气味和安全考虑,水基油墨是喷墨记录油墨的主流。
在用于喷墨记录的油墨组合物中使用的着色材料需要具有很多种性质,这些性质包括在溶剂中的溶解性高、高密度记录、良好色调的可能性高、对光、热、空气、水和化学药品的不褪色性高、对接收图像材料的牢固定影以及耐扩散性、优异油墨形式质量保持性、无毒性、高纯度和可低价获得性。然而,要追求能够高水平满足那些需求的着色试剂是非常困难的。
尽管已经提出作为喷墨记录的着色材料并已经投入实际使用的各种染料和颜料,但是照目前情况看仍然没有找到满足所有需求的着色材料。而且,通过使用其颜色指标(C.I.)数被指定的已知染料和颜料,喷墨记录油墨所需要程度的色调和不褪色性都难于获得。
作为能够改善坚牢度的染料,JP-A-55-161856提出了衍生自芳香胺和5-元杂环胺的偶氮染料。然而,这些染料在黄色和青色区域含有不希望有的色调,因此这些染料存在加重色彩再现的问题。
JP-A-61-36362和JP-A-2-212566公开了在喷墨记录中使用的油墨组合物,它是为了获得色调和光坚牢度。然而,在每个参考文献中的采用的染料对于在水基油墨中使用而言其水溶性都是不够的。此外,当在每个参考文献中的染料都用于喷墨记录的水基油墨中时,所得油墨具有对潮湿和加热的坚牢度的问题。
作为用于解决那些问题的方式,提出了在JP-T-11-504958(此处使用的术语“JP-T”表示PCT专利申请的出版日文翻译)中描述的化合物和油墨组合物。为进一步改善色调和光坚牢度,JP-A-2003-231850描述了在用于喷墨记录的油墨组合物中使用吡唑基苯胺偶氮染料。然而,用于喷墨记录的那些油墨组合物在色彩再现和输出图像的坚牢度上是不够的。
用喷墨打印机记录的图像通常储存在构成图像的染料未被保护的状态中,因此,与记录于照相材料中的图像相比,这些图像的保存性是它们的不利之处。此外,提高喷墨记录的图像记录速度通常使用用于提高油墨吸收性的多孔图像接受材料进行。然而,使用多孔材料存在降低光泽度和恶化坚牢度的问题。而且,已经证明使用多孔图像接收材料的喷墨记录系统存在印刷之后立即出现大的色调变化的问题,并且完全稳定印刷图像需要花费较长时间。
发明内容
本发明目的是提供能够形成没有擦金现象并保持各种优异性能的记录介质,各种优异性能包括印刷图像的高密度、优异的色调以及高的耐光性、耐气体性和耐水性。
本发明的上述第一目的由下面描述的第一发明获得的:
[1]一种记录介质,它包括每个分子存在至少10个具有共轭π电子的原子的化合物。
[2]如[1]所描述的记录介质,其中所述化合物具有至少两个芳香环基团。
[3]如[1]或[2]所描述的记录介质,其中所述化合物没有荧光,并在350nm或更短的波长上具有最长波长侧吸收峰λmax,而且在400~700nm的可见光谱区内的任何波长上该化合物都具有10,000或以下的摩尔吸收常数。
[4]如[1]~[3]中任一项所描述的记录介质,其中所述化合物还包括加溶基团。
[5]如[1]~[4]中任一项所描述的记录介质,其具有安置在支撑物上的油墨接收层。
[6]如[5]所描述的记录介质,其包括在油墨接收层中的化合物。
[7]如[6]所描述的记录介质,其中油墨接收层还包括水溶性树脂。
[8]如[7]所描述的记录介质,其中水溶树脂为选自聚乙烯醇树脂、纤维素树脂、含醚键树脂、含氨基甲酰基树脂、含羧基树脂或明胶中的至少一种树脂。
[9]如[6]或[7]所描述的记录介质,其中所述油墨接收层还含有能够在水溶树脂分子之间形成交联的交联剂。
[10]如[5]~[9]中任一项所描述的记录介质,其中所述油墨接收层还包括颗粒物质。
[11]如[10]中所描述的记录介质,其中颗粒物质为选自颗粒状硅胶、胶体状硅胶、颗粒状氧化铝或伪勃姆石中的至少一种物质。
[12]如[5]~[11]中任一项所描述记录介质,其中油墨接收层还包括媒染剂。
[13]如[5]~[12]中任一项所描述记录介质,其中所述油墨接收层还包括每个分子具有至少两种二价或更高价金属原子的化合物。
[14]如[1]~[13]中任一项所描述记录介质,其是喷墨记录材料。
[15]生产如[1]~[14]中任一项所描述记录介质的方法,所述方法包括通过施用涂层溶液并且由形成交联而固化所施用的涂层溶液,以形成作为油墨接收层的涂层,所述涂层溶液至少含有颗粒物质和水溶性树脂,其中形成交联的固化通过如下进行:向涂层溶液和pH值为7.1或更高的碱性溶液中的至少一种溶液加入交联剂;以及(1)随着施用涂层溶液形成涂层的同时或(2)在经由施用涂层溶液而形成的涂层干燥过程中并且在所述涂层表现出干燥收缩之前向该涂层施用碱性溶液。
本发明要解决的第二目的是提供油墨组合物以及提供使用该油墨组合物的记录方法,所述组合物能够形成在印刷之后迅速进入稳定状态的图像并能够确保减少短期老化导致的图像变化,并特别优选提供具有上述能力并适用于喷墨记录的油墨组合物。
本发明的前述第二目的通过下面描述的第二发明实现:
[16]一种用于在介质上以图像形式印刷的油墨组合物,其中所述油墨组合物包括染料,并以色差计色调变化控制到5或以下,所述色调变化是刚印刷后1小时内在印刷图像中出现的。
[17]如[16]所述的油墨组合物,其中所述染料为阴离子离解的水溶染料。
[18]如[16]或[17]所述的油墨组合物,其中所述染料为阴离子离解水溶染料,并且在负责产生染料色彩的结构部分还包括质子离解基团。
[19]如[16]~[18]中任一项所描述的油墨组合物,其中所述染料包含质子离解基团,并且所述介质的膜表面pH值等于或大于染料pKa。
[20]如[16]~[19]中任一项所描述的油墨组合物,是用于喷墨记录的组合物。
[21]一种在介质上记录图像的方法,它通过以图像形式印刷油墨组合物进行,其中所述油墨组合物包括染料,并且以色差计,色调变化控制在5或以下,所述色调变化是刚印刷后1小时内在印刷图像中出现的。
[22]如[21]中描述的记录图像的方法,其中所述染料为阴离子离解水溶染料。
[23]如[21]或[22]中描述的记录图像的方法,其中所述染料为阴离子离解水溶染料,并还在负责产生染料色彩的结构部分中包括质子离解基团。
[24]如[21]~[23]中任一项描述的记录图像的方法,其中所述染料包含质子离解基团,而所述介质膜表面pH值等于或大于染料pKa。
[25]如[21]~[24]中任一项描述的记录图像的方法,其中所述油墨组合物用于喷墨记录。
[26]如[21]~[25]中任一项描述的记录图像的方法,是为喷墨记录设计的方法。
具体实施方式
根据本发明的油墨记录材料区别在于形成高密度图像,并不会引起擦金现象,又具有包括优异色调和高耐光、耐气体和耐水性的各种优异性质。
下面详细解释第一发明。
(每个分子具有至少10个共轭π电子的化合物)
首先,描述每个分子具有至少10个或更多个共轭π电子的化合物。
随着构成共轭π电子体系的π电子数增加以及π电子体系扩大,有更大的可能性导致吸收可见光区域中的光。从图像的色彩再现考虑,合适的是表征本发明的化合物没有颜色。在本发明中使用的术语“没有颜色的化合物”拟包括处于只轻微染色到对图像质量没有不利影响的程度的情况下的化合物。此外,该化合物可以显示荧光。然而,在本发明中优选不显示荧光的化合物,并且最优选的化合物在350nm或更短、优选在320nm或更短波长上具有最长波长侧吸收峰λmax并且在400~700nm可见光谱区内的任意波长上具有10,000或以下的摩尔吸收常数。
本发明化合物每个分子具有10个或更多个共轭π电子。π电子数没有特殊的上限,但优选80或更小,更优选50或更小,最优选30或更小。而10个或更多个共轭π电子可以形成一个大共轭体系,或可以形成两个或两个以上共轭体系。尤其是本发明中优选的化合物是每个分子具有至少两个芳香环基团的化合物。在本发明中所使用的术语“芳香环基团”指的是广义意义上的芳香环基团,它可以是芳基、含杂原子的芳香杂环基或环通过环稠合(ring fusion)而形成的芳香族环基。该芳香环基的实例包括苯环基团、萘环基团、蒽环基团、吡啶环基团、嘧啶环基团、哌嗪环基团和三嗪环基团。
尤其有利的是本发明的化合物每个分子都具有至少两个加溶基团。有用加溶基团的实例包括磺酸基、羧基、羟基、膦酰基、碳酰氨基、亚磺酰氨基、季铵盐和本领域技术人员熟知的其它基团,但是该化合物可以拥有的加溶基团并不是限制于上述引用的基团。在这些基团中,更有利的基团是磺基和羧基,最有利的基团是磺基。
虽然,在一个分子中加溶基团的最大数目只是取决于可获得取代基的位置数目,但是对于实际应用目的而言,在一个分子中存在相同或不同的10个加溶基团将是足够的。这些加溶基团的抗衡阳离子并没有特别限制,其实例包括碱金属离子、铵离子和有机阳离子(如四甲基铵阳离子、胍鎓阳离子、吡啶鎓阳离子)。至于这些阳离子,有利阳离子为碱金属离子和铵离子,更有利阳离子为锂离子、钠离子和铵离子,而最有利阳离子为锂离子和铵离子。
根据本发明的化合物的实例包括在下列专利中描述的化合物:JP-A-63-55544、JP-A-3-146947、JP-A-3-149543、JP-A-2001-201831、JP-A-2002-139822、JP-A-2002-196460、JP-A-2002-244257、JP-A-2002-244259、JP-A-2002-296743、JP-A-2002-296744和JP-A-2003-307823。
在这些化合物中,由下列通式(1)表示的化合物通常是有利的:
A-X-L-(Y-B)n (I)
在式(1)中,L和B各自表示芳香族基团(芳基或芳香杂环基)。X和Y各自表示二价连接基团。n表示0或1。此处,芳香基团可以是单环或稠环,而二价连接基团是烷撑基团、链烯撑基团、-CO-、-SOn-(n=0,1或2)、-NR-(其中R表示氢原子、烷基、芳基或杂环基)、-O-或将上述连接基团的两个或更多个结合而形成的二价基团。然而,式(1)表示的化合物需要至少具有一个从磺基、羧基、酚羟基或膦酰基中选择的离子亲水基团。这些离子亲水基团可以采用盐形式,并且对于它们的抗衡离子没有特殊的限制。这些抗衡离子的实例包括碱金属离子、铵离子或有机阳离子(如四甲基铵、胍鎓和吡啶鎓阳离子)。在这些阳离子中,有利的离子为碱金属离子和铵离子,尤其是锂离子、钠离子和铵离子,而最有利的离子是锂离子和铵离子。
由式(1)表示的化合物可以具有除离子亲水基团之外的其它取代基。这些取代基的实例包括烷基、芳基、芳烷基、杂环基、烷氧基、芳氧基、羟基、氨基(包括苯胺基和杂环氨基)、酰基、酰胺基、脲基、卤素原子、氨磺酰基、氨基甲酰基、亚磺酰氨基、磺酰基、亚氧硫基(sulfenyl)和亚磺酰基。这些基团还可以有取代基。在式(1)表示的化合物中,满足n=1条件的化合物比其它化合物更有优势。此外,优选芳香族基团A、L和B中的至少一个为芳香族杂环基团。此外,优选每个分子含有2~4个离子亲水基团的化合物。
尽管擦金现象抑制机理仍然并不清楚,但是可以认为本发明化合物作为用于消散内聚现象的试剂(内聚消散剂(cohesion-dissolving agent)),该消散作用是通过将这些化合物更强的π-电子相互作用施用在由染料分子之间的π-电子相互作用形成内聚(缔合)的染料上进行的。当内聚消散剂在处于内聚状态的染料分子之间自身侵入或施加强π-电子相互作用到存在于染料聚集体表面的染料分子上时,重要的是该试剂具有平面结构和广泛伸展的π-电子系统。此外,对于试剂自身或该试剂和染料形成的配合物而言,内聚消散剂为防止沉积而具有充足的溶解性也是非常重要的。因为在喷墨油墨中使用的染料(以直接染料为代表)为了改善它们的定影性能具有大大伸展的平面结构,因此,尽管所需要的π-电子数根据在所使用的喷墨油墨中的染料尺寸而改变,但是可以推测所需要的内聚消散剂是具有共轭系统伸展(stretch)的无颜色化合物,该共轭系统是由每个分子上的10个或更多个π-电子构成。
适用于本发明中使用的化合物实例包括在上述引用文献中描述的化合物,尤其是在JP-A-2002-139822、JP-A-2002-196460、JP-A-2002-244257、JP-A-2002-244259、JP-A-2002-296743、JP-A-2002-296744和JP-A-2003-307823中描述的化合物。下面所示为这些化合物(内聚消散剂)的代表:
顺便提及,在本发明中使用的表述“在每个分子上具有共轭π电子的原子数”指的是与共享度无关的共享构成能够假设任意共轭体系的共轭键结构的一组π电子的原子数。因此,共轭电子数相应于上述定义的原子数。更具体而言,采用上述解释的化合物P-1~P-38作为实例,在表1-1中所示的值为在每个分子上具有共轭π电子的原子数。
表1-1
化合物P-1~P-38与其具有共轭π电子的原子数
化合物 | 具有共轭π电子的原子数 |
P-1 | 18 |
P-2 | 18 |
P-3 | 18 |
P-4 | 18 |
P-5 | 18 |
P-6 | 18 |
P-7 | 18 |
P-8 | 18 |
P-9 | 18 |
P-10 | 18 |
P-11 | 18 |
P-12 | 18 |
P-13 | 18 |
P-14 | 18 |
P-15 | 18 |
P-16 | 18 |
P-17 | 22 |
P-18 | 22 |
P-19 | 18 |
P-20 | 30 |
P-21 | 30 |
P-22 | 42 |
P-23 | 18 |
P-24 | 18 |
P-25 | 18 |
P-26 | 26 |
P-27 | 32 |
P-28 | 26 |
P-29 | 16 |
P-30 | 16 |
P-31 | 18 |
P-32 | 22 |
P-33 | 12 |
P-34 | 12 |
P-35 | 12 |
P-36 | 10 |
P-37 | 10 |
P-38 | 10 |
在本记录介质中,合适的是以油墨接收层中的总固体计,含共轭π电子的化合物以0.01~20质量%、优选以0.1~10质量%含量使用。此外,共轭π电子化合物可以单独使用或者它们中的两种或更多种可以结合使用。
在本发明中通常有利采用的化合物易于参考包括JP-A-2002-139822在内的上述文献进行合成。
(水溶树脂)
在本发明喷墨记录材料的优选方式中,油墨接收层包含与共轭π电子化合物相结合的水溶树脂。
该水溶树脂的实例包括含有作为亲水结构单元的羟基的树脂,如聚乙烯醇树脂[例如,聚乙烯醇(PVA)、乙酰乙酰基改性的聚乙烯醇、阳离子改性的聚乙烯醇、阴离子改性的聚乙烯醇、硅烷醇改性的聚乙烯醇、聚乙烯醇缩乙醛]、纤维素树脂[如甲基纤维素(MC)、乙基纤维素(EC)、羟乙基纤维素(HEC)、羧甲基纤维素(CMC)、羟丙基纤维素(HPC)、羟乙基甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素]、甲壳质、壳聚糖和淀粉;含有醚键的树脂[如,聚环氧乙烷(PEO)、聚环氧丙烷(PPO)、聚乙二醇(PEG)、聚乙烯基醚(PVE)];以及具有氨基甲酰基的树脂[如,聚丙烯酰胺(PAAM)、聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)、聚丙烯酸酰肼]。
此外,在本发明中使用的水溶树脂也包括含有作为分解基团的羧基的树脂如聚丙烯酸盐、马来酸树脂、藻酸盐和明胶。
在这些树脂中,从聚乙烯醇树脂、纤维素树脂、具有醚键的树脂、具有氨基甲酰基的树脂、具有羧基的树脂或明胶中选择的至少一种树脂、尤其是聚乙烯醇(PVA)树脂适合作为本发明中使用的水溶树脂。
在本发明中通常有利的聚乙烯醇树脂的实例包括在下列专利中描述的树脂:JP-B-4-52786,JP-B-5-67432,JP-B-7-29479,日本专利2537827,JP-B-7-57553,日本专利2502998和3053231,JP-A-63-176173,日本专利2604367,JP-A-7-276787,JP-A-9-207425,JP-A-11-58941,JP-A-2000-135858,JP-A-2001-205924,JP-A-2001-287444,JP-A-62-278080,JP-A-9-39373,日本专利2750433,JP-A-2000-158801,JP-A-2001-213045,JP-A-2001-328345,JP-A-8-324105,JP-A-11-348417,JP-A-58-181687,JP-A-10-259213,JP-A-2001-72711,JP-A-2002-103805,JP-A-2000-63427,JP-A-2002-308928,JP-A-2001-205919和JP-A-2002-264489。
除聚乙烯醇树脂之外的其他水溶树脂的实例包括在JP-A-11-165461中[0011]~[0012]段中描述的化合物、在JP-A-2001-205919中描述的化合物、在JP-A-2002-264489中描述的化合物。
这些水溶树脂可以单独使用,或者它们中的两种或更多种可以结合使用。以油墨接收层的总固体计,在本记录介质中合适的水溶树脂含量为9~40质量%、优选12~33质量%。
(细颗粒)
在本发明的喷墨记录材料的优选模式中,油墨接收层包含与下面所述至少含两个不同种类的二价或更高价金属的化合物结合的细颗粒,尤其是细颗粒与上面所述水溶树脂的结合物。
油墨接收层由于含有细颗粒而可以具有多孔结构,并由此改善它的油墨吸收率。在油墨接收层中细颗粒的固体含量大于50质量%、优选大于60质量%的特殊情况是有利的,因为这些情况能够形成更有利的多孔结构并且能够产生具有充足的油墨吸收率的喷墨记录材料。在此处使用的表述“油墨接收层中细颗粒的固体含量”指的是在形成油墨接收层的组分中以除水之外的其它组分为基础计算的含量。
在本发明中使用的细颗粒可以是有机颗粒和无机颗粒中的任意一种,但是从油墨吸收率和图像稳定性考虑,本介质优选包含无机细颗粒。
有机细颗粒的合适实例包括由乳液聚合、微乳液聚合、无皂聚合、种子聚合、分散聚合或悬浮聚合制备的颗粒聚合物以及天然形成的聚合物,所制备的颗粒聚合物如粉末、胶乳状或乳液状态的颗粒聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、聚酰胺、聚硅氧烷树脂、苯酚树脂和天然生成的聚合物。
有机颗粒的合适平均尺寸为10μm或更小,优选0.2~5μm。
无机细颗粒的实例包括微颗粒二氧化硅、胶体状二氧化硅、二氧化钛、硫酸钡、硅酸钙、沸石、高岭土、埃洛石、云母、滑石、碳酸钙、碳酸镁、硫酸钙、假勃姆石、氧化锌、氢氧化锌、氧化铝、硅酸铝、硅酸镁、氧化锆、氢氧化锆、氧化铈、氧化镧和氧化钇。在这些无机颗粒中,从形成满意多孔结构考虑,与其它颗粒相比,优选颗粒二氧化硅、胶体状二氧化硅、颗粒氧化铝和假勃姆石。这些颗粒可以以它们自身的初级粒子使用,或者以它们形成二级粒子的状态使用。这些颗粒的合适平均初级粒度为2μm或更小,优选200nm或更小。
更具体而言,最优选的是平均初级粒度为30nm或更小的颗粒二氧化硅、平均初级粒度为30nm或更小的胶体状二氧化硅、平均初级粒度为20mn或更小的颗粒氧化铝以及平均孔直径为2~15nm的假勃姆石。而尤其通常有利的是颗粒二氧化硅、颗粒氧化铝和假勃姆石。
根据用于制备颗粒二氧化硅的方法,颗粒二氧化硅广义分为湿法粒子或干法(气相法)粒子。湿法要点是通过酸解硅酸盐制备活性二氧化硅,然后温和聚合该活性二氧化硅以引起聚集和沉积,从而制备水解二氧化硅的方法。另一方面,气相法要点是通过在高温气相中水解卤化硅(火焰水解方法)或者通过加热二氧化硅砂并用电炉中的电弧焦化以引起还原和气化,然后用空气氧化该还原气体(电弧法)来制备无水氧化硅的方法。此处使用的术语“气相法二氧化硅”指的是通过气相法制备的无水二氧化硅的细颗粒。而气相法二氧化硅尤其适合作为在本发明中使用的颗粒二氧化硅。
气相法二氧化硅在表面硅烷醇基团密度以及其中是否存在孔上都不同于水解二氧化硅,并且其表现出与水解二氧化硅不相同的性质。因此,气相法二氧化硅适合用于形成具有高孔隙度的三维结构。尽管对于该种合适性原因并不清楚,但是可以推测水解二氧化硅在细粒子表面上具有5~8/nm2的高的硅醇基团密度,并趋向于密聚集(从而形成团聚),但在另一方面,气相法硅胶在最终粒子表面上具有2~3/nm2的低硅醇基团密度,形成松散并软的聚集体(絮凝物),从而导致形成高多孔性结构。
气相法二氧化硅具有特别大的比表面积,因此它具有高的油墨吸收率和高的油墨固定效率。此外,因为它具有低折射率,因此,该气相法二氧化硅的优点在于它一旦分散到合适粒度就可赋予接收层透明性,并可以提供高的色彩密度和产生满意的色彩。接收层的透明性不仅对于需要透明性的用途如OHP用途是重要的,而且甚至当接收层用于记录介质如有光泽的相纸时,对于获得高的色彩密度和良好色彩形成诱导光泽也是重要的。
气相法二氧化硅的合适平均初级粒度为30nm或更小,优选20nm或更小,更优选10nm或更小,特别优选3~10nm。气相法二氧化硅易于通过硅烷醇基团之间形成氢键而在粒子之间导致粘附,因此当其具有30nm或更小的平均初级粒度时,可以形成高多孔性结构,结果是可以有效改善油墨吸收性质。
此外,颗粒二氧化硅可以与上述的其它颗粒结合使用。当气相法二氧化硅和其它细颗粒结合使用时,气相法二氧化硅在总固体颗粒中的合适含量为至少30质量%、优选至少50质量%。
至于无机细颗粒,在本发明中颗粒氧化铝、氧化铝水合物和它们的混合物或复合物也通常是有利的。在这些物质中,氧化铝水合物、尤其是假勃姆石(Al2O3·nH2O)由于可以很好地吸收油墨并定影油墨而优选。氧化铝水合物可以以各种形式使用,但其优选使用溶胶态的勃姆石作为原料,因为勃姆石使平滑层易于形成。
对于提及的假勃姆石的孔结构,合适平均孔半径为1~30nm,优选为2~15nm,而合适的孔体积为0.3~2.0ml/g、优选为0.5~1.5ml/g。此处,孔半径和孔体积的值由氮吸附和解吸方法决定。具体地,这些值可以用气体吸附和解吸分析仪(如Coulter,Inc生产,商品名为Omnisorp 369)测定。
至于颗粒氧化铝,另一方面,气相法制备的颗粒氧化铝由于其巨大的比表面积而优选。气相法氧化铝的合适平均初级粒度为30nm或更小,优选20nm或更小。
如果需要,上述细颗粒可以以下列专利所描述的方式在喷墨记录材料中使用:JP-A-10-81064,JP-A-10-119423,JP-A-10-157277,JP-A-10-217601,JP-A-11-348409,JP-A-2001-138621,JP-A-2000-43401,JP-A-2000-211235,JP-2000-309157,JP-A-2001-96897,JP-A-2001-138627,JP-A-11-91242,JP-A-8-2087,JP-A-8-2090,JP-A-8-2091,JP-A-8-2093,JP-A-8-174992,JP-A-11-192777和JP-A-2001-301314。
作为本发明的油墨接收层主要成分的水溶树脂和颗粒可以为单一材料,或它们各自可以以两种或更多种材料的混合物形式使用。
此外,从保持透明性考虑,什么种类的水溶树脂用于与细颗粒尤其是颗粒二氧化硅结合变得很重要。当使用气相法二氧化硅时,聚乙烯醇树脂适合作为水溶树脂。在这些树脂中,与其它树脂相比,优选皂化度为70~100%的聚乙烯醇树脂,尤其是皂化度为80~99.5%的聚乙烯醇树脂。
聚乙烯醇树脂在它们的结构单元中具有羟基,而这些羟基与出现在颗粒二氧化硅表面上的硅烷醇基团形成氢键。因此,聚乙烯醇树脂趋向于形成具有颗粒二氧化硅的次级粒子作为网状链单元的三维网状结构。该三维网状结构的形成认为导致形成具有多孔性高并强度充足的多孔结构的油墨接收层。
当喷墨记录进行时,以前述方式形成的多孔油墨接收层可以通过毛细作用迅速吸收,并形成圆度良好的点,而不会导致油墨蔓延(breed)。
另外,聚乙烯醇树脂可以与上述的其他水溶树脂结合使用。当水溶树脂和聚乙烯醇树脂结合使用时,聚乙烯醇树脂在整个水溶树脂中的含量优选为至少50质量%,更优选为至少70质量%。
(颗粒与水溶树脂的含量比)
细颗粒(x)与水溶树脂(y)根据质量的含量比[缩写作PB比(x∶y)]也对油墨接收层的膜结构和膜强度有重要的影响。具体地,随着根据质量的含量比[PB比]增加,尽管该油墨接收层增加了多孔性、孔体积和表面积(每单位质量),但是它有降低密度和强度的趋势。
在本发明的油墨接收层中,从防止膜强度降低和干燥时破裂考虑,根据质量的含量比[PB比(x∶y)]为1.5∶1~10∶1,这是由于PB比太大导致的,又从防止油墨吸收率减少考虑,太小的PB比容易使树脂塞住孔,并由此降低了多孔性。
因为当介质穿过喷墨打印机的供料系统时,碰巧应力施用到该记录介质上,因此油墨接收层需要充足的膜强度。当记录介质被制成薄片时,从防止油墨接收层产生破裂以及脱落考虑,也需要获得足够的膜强度。鉴于这些情况,优选质量比(x∶y)为5∶1或更小。另一方面,当记录介质用于喷墨打印机时,从确保高速度油墨吸收考虑,该质量比优选2∶1或以上。
例如,当涂层溶液通过将平均初级粒度为20nm或更小的气相颗粒二氧化硅和水溶树脂以2∶1~5∶1的质量比(x∶y)彻底分散进入水溶液中制备,然后该溶液涂敷在支撑物上并干燥时,可以形成具有颗粒二氧化硅次级粒子作为网状链的三维网状结构,并且由此可以容易形成平均孔直径为30mm或更小、孔隙率为50~80%、比孔体积为0.5ml/g或以上以及比表面积为100m2/g或以上的透明多孔膜。
(交联剂)
本发明的喷墨记录材料的油墨接收层以该涂层含有前述水溶树脂、尤其是结合有前述细颗粒的树脂的模式优选,此外该涂层还包括能够在水溶树脂分子之间形成交联的交联剂,并且在交联剂和水溶树脂之间通过交联而固化,从而形成更多孔隙。
对于交联水溶树脂,尤其适合的是聚乙烯醇、硼化合物。适用于该目的的硼化合物实例包括硼砂、硼酸和硼酸盐(如原硼酸盐,InBO3,ScBO3,YBO3,LaBO3,Mg3(BO3)2,Co3(BO3)2、二硼酸盐(如Mg2B2O5和Co2B2O5)、偏硼酸盐(如LiB2,Ca(BO2)2,NaBO2和KBO2)、四硼酸盐(如Na2B4O7·7H2O)、五硼酸盐(如KB5O8·4H2O,Ca2B6O11·7H2O和CsB5O5))。在这些化合物中,硼砂、硼酸和硼酸盐,尤其是硼酸由于它们可以迅速引起交联反应而有利。
除硼化合物以外的下列化合物都可以用作上述水溶树脂的交联剂。
具体地,可适合作为交联剂的化合物为醛化合物,如甲醛、乙二醛和戊二醛;酮化合物,如双乙酰和环戊二酮;活性氢化合物,如双(2-氯乙基脲)-2-羟基-4,6-二氯-1,3,5-三嗪和2,4-二氯-6-s-三嗪的钠盐;活性乙烯基化合物,如二乙烯基磺酸、1,3-乙烯基磺酰基-2-丙醇,N,N’-乙撑双(乙烯基磺酰基乙酰胺)和1,3,5-三丙烯酰基-六氢-s-三嗪;N-羟甲基,如二羟甲基脲和羟甲基二甲基乙内酰脲;三聚氰胺树脂,如羟甲基三聚氰胺和烷基化羟甲基三聚氰胺;环氧树脂;异氰酸酯化合物,如1,6-六亚甲基二异氰酸酯;美国专利3,017,280和2,983,611中描述的氮丙啶化合物;在美国专利3,100,704中描述的羧基酰亚胺化合物;环氧化合物,如甘油三缩水甘油基醚;亚乙基亚氨基化合物,如1,6-六亚甲基-N,N’-二亚乙基脲;卤化羧基醛化合物,如二氯代丁烯醛酸和黏苯氧氯酸(mucophenoxychloric acid);二氧六环化合物,如2,3-二羟基二氧六环;含金属化合物,如乳酸钛、硫酸铝、铬矾、钾矾、乙酸锆和乙酸铬;多胺化合物,如四亚乙基戊胺;酰肼化合物,如己二酰肼;以及低分子量化合物或每个分子上包含至少两个噁唑啉基团的聚合物。
上述交联剂可以单独使用或以它们中的两种或更多种结合使用。
进行形成交联剂的固化优选通过向含有颗粒物质和水溶树脂的涂层溶液(下面也称作“涂层溶液A”)和/或下面所提到的碱性溶液中加入交联剂,并且还在(1)通过施用涂层溶液形成涂层的同时或者(2)通过施用涂层溶液形成的涂层的干燥过程中并在该涂层显示干燥收缩之前将pH值为7.1或更高的碱性溶液(涂层溶液B)施用到涂层(1)中。此处使用的碱性溶液的pH值优选为7.5或更高,尤其是8或更高。
当硼化合物用作交联剂的实例时,加入交联剂优选以下列方式进行。具体地,当油墨接收层是经过施用含颗粒物质、聚乙烯醇和水溶树脂的涂层溶液(溶液A)以形成涂层并通过形成交联固化该涂层而形成的层时,形成交联剂的固化是在(1)在通过施用涂层溶液形成涂层的同时或者(2)施用涂层溶液形成的涂层干燥过程中并在该涂层显示干燥收缩之前将pH值为7.1或更高的碱性溶液(涂层溶液B)施用到涂层中进行。此处,在涂层溶液A或涂层溶液B的任一种溶液中可以充分掺入硼化合物中作为交联剂,但硼化合物也可以掺入涂层溶液A和涂层溶液B这两种溶液中。
相对于水溶树脂,该交联剂的使用量为1~50质量%,优选5~40质量%。
(媒染剂)
在本发明中,油墨接收层可以包含有机媒染剂,与有机媒染剂结合是为了实现改善所形成图像的耐水性和耐老化模糊性(age smearing resistance)的目的。
作为有机媒染剂,合适的有阳离子聚合物(阳离子媒染剂)。油墨接收层中可以存在媒染剂,该媒染剂与含有作为着色材料的阳离子染料的液体油墨相互作用以稳定该着色材料并改善耐水性和耐老化模糊性。在使用有机媒染剂和无机媒染剂中,每次使用可以是两种或更多种不同的媒染剂结合使用。
为了将媒染剂掺入油墨接收层中,可以使用的方法有向含有颗粒物质和水溶树脂的涂层溶液A中加入媒染剂的方法,或当担心媒染剂会使颗粒物质絮凝时,将媒染剂加入涂层溶液B的方法。
作为阳离子媒染剂,合适使用的有含有伯~叔的氨基或季铵盐作为阳离子基团的聚合物媒染剂,但也可以使用阳离子非聚合物媒染剂。
该聚合物媒染剂的合适实例包括含伯~叔的氨基或其盐、或季铵盐基团(媒染剂单体)的均聚物以及该媒染剂单体和其它单体(非媒染剂单体)的共聚物或缩聚物。该聚合物媒染剂可以以水溶聚合物的形势或水分散胶乳颗粒的形式使用。
该单体(媒染剂单体)的实例包括三甲基-对-乙烯基苄基氯化铵、三甲基-间-乙烯基苄基氯化铵、三乙基-对-乙烯基苄基氯化铵、三乙基-间-乙烯基苄基氯化铵、N,N-二甲基-N-乙基-N-对-乙烯基苄基氯化铵、N,N-二乙基-N-甲基-N-对-乙烯基苄基氯化铵、N,N-二甲基-N-正丙基-N-对-乙烯基苄基氯化铵、N,N-二甲基-N-正辛基-N-对-乙烯基苄基氯化铵、N,N-二甲基-N-苄基-N-对-乙烯基苄基氯化铵、N,N-二乙基-N-苄基-N-对-乙烯基苄基氯化铵、n,n-甲基-N-(4-甲基)苄基-N-对-乙烯基苄基氯化铵、N,N-二甲基-N-苯基-N-对-乙烯基苄基氯化铵、三甲基-对-乙烯基苄基溴化铵、三甲基-间-乙烯基苄基溴化铵、三甲基-对-乙烯基苄基磺酸铵、三甲基-间-乙烯基苄基磺酸铵、三甲基-对-乙烯基苄基乙酸铵、三甲基-间-乙烯基苄基乙酸铵、N,N,N-三乙基-N-2-(4-乙烯基苯基)乙基氯化铵、N,N,N-三乙基-N-2-(3-乙烯基苯基)乙基氯化铵、N,N-二乙基-N-乙基-N-2-(4-乙烯基苯基)乙基氯化铵、N,N-二乙基-N-甲基-N-2-(4-乙烯基苯基)乙基乙酸铵;以及由氯甲基、氯乙基、溴甲基、溴乙基、碘甲基、碘乙基与下列化合物反应形成的季化合物:N,N-二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酸盐,N,N-二乙基氨基乙基(甲基)丙烯酸盐、N,N-二甲基氨基丙基(甲基)丙烯酸盐、N,N-二乙基氨基丙基(甲基)丙烯酸盐、N,N-二乙基氨基乙基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二乙基氨基乙基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基氨基丙基(甲基)丙烯酰胺和N,N-二乙基氨丙基(甲基)丙烯酰胺、或通过在上述季化合物中阴离子取代而获得的磺酸盐、烷基磺酸盐、乙酸盐或烷基羧酸盐。
那些季化合物的实例包括单甲基二烯丙基氯化铵、三甲基-2-(甲基丙烯酰基氧)乙基氯化铵、三乙基-2-(甲基丙烯酰基氧)乙基氯化铵、三甲基-2-(丙烯酰基氧)乙基氯化铵、三乙基-2-(丙烯酰基氧)丙基氯化铵、三乙基-3-(甲基丙烯酰基氧)丙基氯化铵、三甲基-2-(甲基丙烯酰氨基)乙基氯化铵、三乙基-2-(甲基丙烯酰氨基)乙基氯化铵、三甲基-2-(丙烯酰氨基)乙基氯化铵、三乙基-2-(丙烯酰氨基)乙基氯化铵、三甲基-3-(甲基丙烯酰氨基)丙基氯化铵、三乙基-3-(甲基丙烯酰氨基)丙基氯化铵、三甲基-3-(丙烯酰基氨基)丙基氯化铵、三乙基-3-(丙烯酰基氨基)丙基氯化铵、N,N-二甲基-N-乙基-2-(甲基丙烯酰基氧)乙基氯化铵、N,N-二乙基-N-甲基-2-(甲基丙烯酰基氧)乙基氯化铵、N,N-二甲基-N-乙基-3-(丙烯酰基氨基)丙基氯化铵、三甲基-2-(甲基丙烯酰基氧)乙基溴化铵、三乙基-3-(丙烯酰基氨基)丙基溴化铵、三甲基-2-(甲基丙烯酰基氧)乙基磺酸铵和三甲基-3-(丙烯酰基氨基)丙基乙酸铵。
其它共聚物单体的实例包括N-乙烯基咪唑和N-乙烯基-2-甲基咪唑。
除那些单体之外,也可以使用烯丙胺、二烯丙胺以及它们的衍生物和盐。该化合物的实例包括烯丙胺、烯丙胺盐酸化物、烯丙胺乙酸盐、烯丙胺硫酸盐、二烯丙胺、二烯丙胺盐酸化物、二烯丙胺乙酸盐、二烯丙胺硫酸盐、二烯丙基甲基胺及其盐(如盐酸盐、乙酸盐、硫酸盐)、二烯丙基乙基胺及其盐(如盐酸盐、乙酸盐、硫酸盐)以及二烯丙基二甲基铵盐(其抗衡阴离子包括氯离子、乙酸根和硫酸根离子)。顺便提及,这些烯丙胺和二烯丙胺衍生物当它们采用胺形式时,其聚合活性较低,因此需要时它们通常以盐形式聚合再脱盐。
此外,使用诸如N-乙烯基乙酰胺和N-乙烯基甲酰胺之类的单元进行聚合,然后将这些单元经过水解转化成乙烯基胺单元并进一步转化成它们的盐而获得的化合物也可以使用。
术语“非媒染剂单体”指的是既不包含诸如伯~叔氨基及其盐、季铵盐基团之类的碱性基团,也不包括阳离子部分的单体,并且该单体与喷墨油墨中的染料没有相互作用或者与这些染料稍微有点作用(如果有的话)。
非媒染剂单体的实例包括(甲基)丙烯酸的烷基酯;(甲基)丙烯酸的环烷基酯,如(甲基)丙烯酸环己基酯;(甲基)丙烯酸的芳基酯,如(甲基)丙烯酸苯基酯;(甲基)丙烯酸的芳烷基酯,如(甲基)丙烯酸苄基酯;芳香族乙烯基化合物,如苯乙烯、乙烯基甲苯和α-甲基苯乙烯;乙烯基酯,如乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、一种有支链的烷烃羧酸(versatic acid)的乙烯基酯;烯丙基酯,如乙酸烯丙基酯;含卤素单体,如氯乙烯;乙烯基氰,如(甲基)丙烯氰;以及烯烃,如乙烯和丙烯。
作为(甲基)丙烯酸的烷基酯,适合的有在单独烷基部分中含有1~18个碳原子的酯。该烷基酯的实例包括(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁基酯、(甲基)丙烯酸异丁基酯、(甲基)丙烯酸叔丁基酯、(甲基)丙烯酸己基酯,(甲基)丙烯酸辛基酯、(甲基)丙烯酸(2-乙基己基)酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯和(甲基)丙烯酸硬脂酸酯。在这些酯中,与其它酯相比,优选丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸羟乙基酯。
上述的非媒染剂可以单独施用或者以它们中的两种或更多种结合使用。
除上述媒染剂外,合适的聚合物媒染剂的实例包括聚二烯丙基二甲基氯化铵、二烯丙基二甲基氯化铵与其它单体(包括媒染剂单体和非媒染剂单体)的共聚物、二烯丙基二甲基氯化铵与SO2的共聚物、聚二烯丙基甲基胺盐酸化物和环胺树脂(由聚二烯丙基盐酸化物为代表)以及它们的衍生物(包括共聚物);被仲胺、叔胺或季铵盐取代的(甲基)丙烯酸烷基酯聚合物(由聚二乙基甲基丙烯酰基氧乙基胺、聚三甲基甲基丙烯酰基氧乙基氯化胺、聚二甲基苄基甲基丙烯酰基氧乙基氯化铵和聚二甲基羟乙基丙烯酰基氧乙基氯化铵表示)以及由这些取代(甲基)丙烯酸烷基酯和其它单体的共聚物;聚胺树脂(由聚乙烯亚胺及其衍生物、聚烯丙胺及其衍生物、聚乙烯基胺及其衍生物为代表);聚胺树脂(由聚酰胺-聚胺树脂和聚酰胺-表氯醇树脂为代表);聚糖(由阳离子淀粉、壳聚糖及其衍生物为代表);二氰基二酰胺衍生物(由双氰胺-甲醛缩聚物和双氰胺-乙三胺缩聚物为代表);聚脒及其衍生物;二烷基胺-表氯醇加成聚合物(由二甲基胺-表氯醇加成聚合物及其衍生物为代表);以及含有季铵盐被取代的烷基的苯乙烯聚合物和该取代苯乙烯单体和其它单体的共聚物。
更具体而言,上述聚合物媒染剂包括下列专利文献表述的媒染剂:JP-A-48-28325、JP-A-54-74430、JP-A-54-124726,JP-A-55-22766、JP-A-55-142339、JP-A-60-23850、JP-A-60-23851、JP-A-60-23852、JP-A-60-23853、JP-A-60-57836、JP-A-60-60543、JP-A-60-118834、JP-A-60-122940、JP-A-60-122941、JP-A-60-122942、JP-A-60-235134、JP-A-1-161236、美国专利2,484,430、2,548,564、3,18,061、3,309,690,4,115,124、4,124,386、4,193,800、4,273,853、4,282,305和4,450,224、JP-A-1-161236、JP-A-10-81064、JP-A-10-157277、JP-A-10-217601、JP-A-2001-138621、JP-A-2000-211235、JP-A-2001-138627、JP-A-8-174992、JP-B-5-35162、JP-B-5-35163、JP-B-5-35164、JP-B-5-88846和日本专利2,648,847和2,661,677。
当无机媒染剂和有机媒染剂结合使用时,这些媒染剂的对应比例可以由保存性和油墨渗出之间的平衡确定。此处,无机媒染剂在所使用的总媒染剂中的合适比例为5%或更多,优选10%或更多。所使用媒染剂的合适量为0.01g/m2~5g/m2,优选为0.1g/m2~3g/m2。
(含两种或更多种二价或更高价金属原子的化合物)
在本发明中,可以使用每个分子含有至少两种二价或更高价金属原子的化合物(下面,简称作“含金属的化合物”)。二价或更高价金属原子的种类包括表现出两价或更加电化价的金属原子的所有种类,但并不限制于任何特殊的种类。这些金属种类的实例包括镁、铝、钙、钪、钛、钒、锰、铁、镍、铬、铜、锌、镓、锗、锶、钇、锆、钼、铟、钡、镧系元素、铈、镨、钕、钐、铕、钆、镝、铒、镱、铪、钨和铋。
作为二价或更高价金属原子的种类,优选从II族金属、III族金属或IV金属中选择至少两种金属元素的组合。
II族金属元素的合适实例包括铍,镁,钙,锶,钡和锌。
III族金属元素的合适实例包括钪、钇、镧系元素、硼、铝、镓、铟和铊。
IV族金属元素的合适实例包括钛、锆、铪和钍。
在这些金属元素中,从改善耐臭氧性和耐老化模糊性考虑,从铝、锆、钛、镧系、锌和镁中选择的至少两种金属更适合作为包含于本发明中使用的含金属化合物的二价或更高价金属原子的种类。并且尤其优选锆与至少一种从铝、钛、镧系元素、锌或镁中选择的金属原子的结合。
此外,从改善生产稳定性考虑,优选每个分子上含有至少两种二价或更高价金属原子的化合物为水溶含金属化合物。此处使用的表述“水溶”的标准在于室温水溶解性为0.5质量%或更高、优选1.0质量或更高,更优选1.5质量%。另一方面,含金属化合物可以以乳液分散形式或当其可溶解于油中时以有机溶液形式加入;然而,当它们为固体化合物时,它们可以作为微粒分散体加入。
为了耐臭氧性和耐老化模糊性这两者实现更高程度的改善,适当的是在本发明中使用的含金属化合物为由含锆化合物和含铝化合物中的至少两种形成的配合化合物。
可用于上述目的的含锆化合物的实例包括乙酰丙酮化锆、乙酸锆、硫酸锆、碳酸铵锆、硬脂酸锆、辛酸锆、硫酸锆、硝酸锆、氧氯化锆、氢氧氯化锆、乳酸锆、琥珀酸锆、草酸锆、碱式氨基乙酸锆、以及上述锆盐中任意两种或更多种的混合物。
可用于前述目的的含铝化合物的实例包括卤化铝、碱式氯化铝(多氯化铝)、碱式硫酸铝、碱式硝酸铝、碱式氨磺酸铝、碱式苯酚磺酸铝以及上述铝盐中的任意两种或更多种的混合物。
在含有锆和铝的络合物中,至少使用碱式锆化合物和/或碱式铝化合物形成的络合物最适合作为含金属化合物。
作为可用于形成含金属化合物的碱式锆化合物,适合的有下式(I)表示的化合物:
Zr(OH)xA4-x (I)
其中A表示氨基酸,x表示满足不等式0<x<4的数(其中该数不需要为整数)。
在式(I)表示的碱式锆化合物中,与其它相比,优选碱式锆-氨基酸凝胶、氢氧化锆-氨基酸凝胶、碱式碳酸锆-氨基酸凝胶以及这些凝胶中的两种或更多种的混合物。这些凝胶优选氨基酸的水溶盐与水溶锆盐的反应产物或者氨基酸水溶盐与锆羟盐的反应产物。
此外,锆含氧盐、锆羟盐、三氧二氧锆基羟盐以及这些盐的混合物适合作为锆化合物。
当碱式锆化合物作为碱式碳酸锆凝胶时,该碱式碳酸锆优选下式(II)表示的化合物:
Zr(OH)4-2x(CO3)x (II)
其中x表示满足不等式0<x<2的数(其中该数不需要为整数)。
在碱式碳酸锆凝胶中,优选碳酸钠与锆含氧盐或锆羟盐的反应产物。
前面的式(I)和(II)都为简式,因此由它们表示的化合物也可以为聚合状态和配体,和/或它们可以结合水。备选地,在式(I)和(II)中的OH基可以表示为氧化物(含氧基)。
酸性锆化合物,即,可用于形成含金属化合物的阳离子锆化合物包括锆含氧盐和锆羟盐(也称作锆盐和氧锆基羟盐)。这些化合物可以由下式(III)表示:
ZrO(OH)2-nzBz (III)
其中z在约0.9~约2的范围内(其中z不需要为整数),n为B的价态数并满足不等式2-nz>0,B选自由卤化物、硝酸盐、氨基磺酸盐、硫酸盐以及这些化合物中两种或更多种的混合物组成的组。
可用于形成含金属化合物的碱式铝化合物可以由下式(IV)表示:
Al2(OH)6-nxBx (IV)
其中B选自由卤化物、硝酸盐、氨基磺酸盐、硫酸盐以及这些化合物中两种或更多种的混合物组成的组,x为满足不等式0<x<6的数(其中x不需要为整数),(6-nx)表示零或更大的数,而n表示B的价态数。
更具体而言,上式(IV)表示聚合物、络合物、具有水合配体和/或结合分子的碱式铝化合物以及这些化合物的混合物。
在式(IV)表示的碱式铝化合物中,与其它化合物相比,优选式Al2(OH)2Cl4~Al2(OH)5Cl的碱式氯化铝,式Al2(OH)2Cl4~Al2(OH)5Cl相应于式(IV)中B为氯,而x满足不等式2<x<5(其中x不需要为整数)的情形。
在含有锆和铝的络合物中,锆和铝的合适摩尔比为1/100~100/1,优选为3/100~100/3,特别优选为5/100~100/5。
在每个分子上含有至少两种二价或更高价态金属原子的化合物的优选形式为使用除多种金属原子之外的有机化合物的络合物。该有机化合物优选为至少含有一个具有孤对电子的原子如氧原子、硫原子、氮原子或磷原子的化合物,以便该化合物可以与多种金属原子相互作用。该有机化合物的实例包括至少含有可转化成选自-CO2 -、-SO3 -、-OSO3 -、-PO4 m-(m=1、2或3)、-PO3 2-,PO2 -或O-中的阴离子基团的基团的有机化合物。具有可转化成这些阴离子基的基团的有机化合物还可以含有氮原子。
该有机化合物的实例包括氨基酸、脂肪族羧酸化合物、甜菜碱化合物(如碳甜菜碱、硫甜菜碱和磷甜菜碱化合物)、芳香族羧酸化合物、杂环羧酸化合物、脂肪族二酮化合物、脂肪族磺酸化合物、芳香族磺酸化合物、杂环磺酸化合物、脂肪族磷酸化合物、芳香族磷酸化合物、杂环磷酸化合物、脂肪族亚磺酸化合物、芳香族亚磺酸化合物、杂环亚磺酸化合物、胺化合物(如含羟基的胺化合物)、酰胺化合物和脲化合物。
这些化合物可以是在部分骨架上具有取代基的低分子量化合物或高分子量化合物。
下面列出在每个分子上含有至少两种二价或更高价金属原子的化合物,但是这些列出的化合物不应该认为是对本发明范围的限制。列出化合物包括如下化合物:
(1)锆-氨基乙酸氯-羟基铝络合物,
(2)八铝-锆-五氯-二十三碳烷氢氧化物,
(3)四铝-锆-四氯-十二碳烷氢氧化物,
(4)四铝-锆-三氯-十三碳烷氢氧化物,
(5)八铝-锆-八氯-二十碳烷氢氧化物,
(6)碱式氯化铝(Al2(OH)5Cl)和乳酸锆的混合物,
(7)碱式氯化铝(Al2(OH)5Cl)和乙酸锆的络合物,
(8)碱式氯化铝(Al2(OH)5Cl)和碱式氨基乙酸锆的络合物,
(9)氯化铝、碱式α-氨基丙酸锆和硫酸锌的络合物,
(10)碱式氨基乙酸锆、氯化镧和碱式氯化铝(Al2(OH)5Cl)的络合物,
(11)碱式氯化铝(Al2(OH)5Cl)、氧氯化锆和羟乙基亚氨基二乙酸的络合物,
(12)碱式氯化铝(Al2(OH)5Cl)、氧氯化锆和甜菜碱的络合物,
(13)肉豆蔻基(myristato)-甲基丙烯酸酯基(methacrylato)-氯羟基(chlorohydroxo)-甲醇酯基(metanolato)-异丙醇酯基(isopropanolato)-锆-铝,和
(14)3-氨基丙酸酯基(aminopropionato)-氯羟基(chlorohydroxo)-甲醇酯基(metanolato)-锆-铝。
在根据本发明制备喷墨记录材料时,在每个分子上包含至少两种二价或更高价金属原子的前述化合物可以以下列方式之一使用:(1)预先制备每个分子上包含至少两种二价或更高价金属原子的化合物,并在含金属化合物加入到用于形成油墨接收层的涂层溶液的条件下使用该化合物;或(2)如本发明预期的能够形成每个分子上至少含有两种二价或更高价态金属原子的化合物(络合物)的含单种金属化合物(例如含锆化合物和含铝化合物的结合)可以一起加入或分别加入到用于形成油墨接收层的涂层溶液和/或用于在溶液制备阶段施用媒染剂的溶液中,并可以在制备那些溶液的过程中彼此反应,这样形成的反应产物按原样使用。
另外,在每个分子上包含至少两种二价或更高价金属原子的化合物中的每一个通常都可以通过混合能够形成预期含金属化合物的含单种金属的化合物,如果需要再将它们加热进行制备。在此处使用的含单种金属的化合物可以是与强酸或弱酸结合的盐形式,或可以是氢氧化物、含卤氢氧化物或络合物的形式。根据本发明通过反应化合物形成的这些络合物可以掺入到喷墨记录材料的油墨接收层中。金属盐、氢氧化物、含卤氢氧化物和络合物的实例包括如下物质:乙酸钙、氯化钙、甲酸钙、硫酸钙、乙酸钡、硫酸钡、磷酸钡、氯化锰、乙酸锰、二水合甲酸锰、六水合锰硫酸铵、氯化铜、二水合氯化铜(II)铵、硫酸铜、氯化钴、硫氰酸钴、硫酸钴、六水合硫酸镍、六水合氯化镍、四水合醋酸镍、六水合硫酸镍铵、四水合氨基硫酸镍、硫酸铝、铝明矾、亚硫酸铝、硫代硫酸铝、多氯化铝、碱式乳酸铝、碱式硫酸铝、碱式硝酸铝、碱式氨基硫酸铝(basic aluminumsulfaminate)、碱式甲酸铝、碱式醋酸铝、碱式氨基乙酸铝、九水合硝酸铝、六水合氯化铝、溴化亚铁、氯化亚铁、氯化铁、硫酸亚铁、硫酸铁、苯酚磺酸锌、溴化锌、氯化锌、六水合硝酸锌、硫酸锌、四氯化钛、四异丙基钛酸盐、乙酰丙酮化钛、乳酸钛、乙酰丙酮化锆、醋酸氧锆、硫酸氧锆、碳酸铵锆、硬脂酸氧锆、辛酸氧锆、硝酸氧锆、乳酸氧锆、琥珀酸氧锆、草酸氧锆、乙酸铵锆、碳酸钾锆、乳酸钠锆、碱式氨基乙酸锆、氯氧化锆、氢氧氯化锆、乙酸铬、硫酸铬、硫酸镁、六水合氯化镁、九水合柠檬酸镁、磷钨酸钠、柠檬酸钨钠、n-水合十二钨磷酸、二十六水合十二钨硅酸、氯化钼、n-水合十二钼磷酸、硝酸镓、硝酸锗、硝酸锶、乙酸钇、氯化钇、硝酸钇、硝酸铟、硝酸镧、氯化镧、乙酸镧、苯甲酸镧、氯化铈、硫酸铈、辛酸铈、硝酸镨、硝酸钕、硝酸钐、硝酸铕、硝酸钆、硝酸镝、硝酸铒、硝酸镱、氯化铪和硝酸铋。
在上述化合物中,与其它相比优选含铝化合物,如硫酸铝、铝明矾、亚硫酸铝、硫代硫酸铝、多氯化铝、碱式乳酸铝、碱式硫酸铝、碱式硝酸铝、碱式氨基硫酸铝、碱式甲酸铝、碱式醋酸铝、碱式氨基乙酸铝、九水合硝酸铝和六水合氯化铝;含钛化合物、如四氯化钛、四异丙基钛酸盐、乙酰丙酮化钛和乳酸钛;以及含锆化合物、如乙酰丙酮化锆、醋酸氧浩、硫酸氧锆、碳酸铵锆、硬脂酸氧锆、辛酸氧锆、硝酸氧锆、乳酸氧锆、琥珀酸氧锆、草酸氧锆、乙酸铵锆、碳酸钾锆、乳酸钠锆、碱式氨基乙酸锆、氯氧化锆和氢氧氯化锆。而且,通常有利的是碱式锆盐和/或碱式铝盐。
为了进一步改善图像渗色和耐光性的目的,在本发明油墨接收层中化合物(在每个分子上具有至少两种二价或更高价态金属化合物)合适含量为0.01~20g/m2,优选为0.1~15g/m2,特别优选为0.5~10g/m2。
当络合物含量低于0.01g/m2时,对于图像渗色和耐光性的改善效果有时是不充分的;然而,当该含量超过20g/m2时,所使用的微粒有时会出现絮凝,并且记录介质的光泽度降低。
(其它组分)
作为必需组分,根据本发明的喷墨记录材料可以还含有各种已知的添加剂。该添加剂的实例包括酸、紫外线吸收剂、抗氧化剂、光亮剂、单体、聚合抑制剂、防渗色剂、防腐剂、粘度稳定剂、消泡剂、表面活性剂、抗静电剂、消光剂、防卷曲剂和耐水性形成剂。
在本发明中,油墨接收层可以含有酸。通过加入酸,可以将油墨接收层的表面pH值调节到3~8,优选pH值为4~6。这种调节有利于提高抵制白色区域转变成黄色区域的能力。表面pH值的测定根据Nippon Kami PulpGijutsu Kyokai(J.TAPPI)定义的pH值测定方法的方法A(涂敷法)进行。具体而言,该测量可以使用KYORITSU CHEMICAL-CHECK Lab.,Corp.制造的为纸表面设计的pH值指示剂装置Model MPC进行,而Model MPC是遵照方法A的。
适用于前述目的的实例包括甲酸、乙酸、羟基乙酸、草酸、丙酸、丙二酸、琥珀酸、己二酸、马来酸、苹果酸、酒石酸、柠檬酸、安息香酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、戊二酸、葡糖酸、乳酸、天冬氨酸、谷氨酸、水杨酸、水杨酸的金属盐(例如Zn、Al、Ca和Mg盐)、甲磺酸、衣康酸、苯磺酸、甲苯磺酸、三氟甲磺酸、苯乙烯磺酸、三氟乙酸、巴比妥酸、丙烯酸、甲基丙烯酸、肉桂酸、4-羟基苯甲酸、氨基苯甲酸、萘二磺酸、羟基苯磺酸、甲苯亚磺酸、苯亚磺酸、对氨基苯磺酸、氨基磺酸、α-间二羟基苯甲酸、β-间二羟基苯甲酸、γ-间二羟基苯甲酸、没食子酸、间苯三酚、磺基水杨酸、抗坏血酸、异抗坏血酸、双酚酸、盐酸、硝酸、硫酸、磷酸、多磷酸、硼酸、硼酸,上述有机和无机媒染剂的酸性媒染剂。这些酸的加入量可以测定,以使油墨接收层的表面pH值为3~8。
上述酸可以以金属盐(例如,钠盐、甲盐、钙盐、铯盐、锌盐、铜盐、铁盐、铝盐、锆盐、镧盐、钇盐、镁盐、锶盐、铈盐)或者酸与胺(如氨水、三乙胺、三丁胺、哌嗪、2-甲基哌嗪、聚烯丙胺)反应制备的盐的形式使用。
在本发明中,优选油墨接收层含有质量改善剂,该改善剂包括紫外线吸收剂、抗氧化剂和防渗色剂。
可用作紫外线吸收剂、抗氧化剂和防渗色剂的化合物实例包括烷基酚化合物(包括受阻酚化合物)、烷基硫甲基苯酚化合物、对苯二酚化合物、烷基化对苯二酚化合物、生育酚化合物、含硫醚键的脂肪族、芳香和/或杂环化合物、双酚化合物、O-、N-和S-苯偶酰化合物、羟基苯偶酰化合物、三嗪化合物、膦酸酯化合物、酰氨基苯酚化合物、酯化合物、酰胺化合物、抗坏血酸、胺类抗氧化剂、2-(2-羟苯基)苯并三唑化合物、2-羟基苯并苯酚化合物、丙烯酸盐、水溶或憎水金属盐、有机金属化合物、金属络合物、位阻胺化合物(包括TEMPO化合物)、2-(2-羟苯基)1,3,5-三嗪化合物、金属钝化剂、亚磷酸盐化合物、磷酸盐化合物、羟基胺化合物、硝酸化合物、过氧化物捕捉剂、聚酰胺稳定剂、聚醚化合物、碱性辅助稳定剂、苯并呋喃酮化合物、吲哚酮(indolinone)化合物、膦化合物、聚脒(polyaminde)化合物、硫脲化合物、尿素化合物、酰肼化合物、脒化合物、糖化合物、羟基苯甲酸化合物、二羟基苯甲酸化合物以及三羟基苯甲酸化合物。
在这些化合物中,与其它化合物相比,优选烷基化酚化合物、含硫醚键的脂肪族、芳香和/或杂环化合物、双酚化合物、抗坏血酸、胺类抗氧化剂、水溶性或亲水金属盐、有机金属化合物、金属络合物、位阻胺化合物、羟基胺化合物、多胺化合物、硫脲化合物、酰肼化合物、羟基苯甲酸化合物、二羟基苯甲酸化合物以及三羟基苯甲酸化合物。
这些化合物的实例包括在如下专利中描述的化合物:JP-A-2002-36717、JP-A-2002-86904、日本专利2002-13005、JP-A-10-182621、JP-A-2001-26051、JP-B-4-34953、JP-8-4-34513、JP-A-11-170686、JP-B-4-34512、欧洲专利1138509、JP-A-60-67190、JP-A-7-276808、JP-A-2001-94829、JP-A-47-10537、JP-A-58111942、JP-A-58-212844、JP-A-59-19945、JP-A-59-46646、JP-A-59-109055、JP-A-63-53544、JP-B-36-10466、JP-B-42-26187、JP-B-48-30492、JP-B-48-31255、JP-B-48-41572、JP-B-48-54965、JP-B-50-10726、美国专利2,719,086、3,707,375、3,754,919、4,220,711,JP-B-45-4699、JP-B-54-5324、EP-A-223739、EP-A-309401、EP-A-309402、EP-A-310551、EP-A-310552、EP-A-459416、德国专利申请(OLS)3,435,443、JP-A-54-48535、JP-A-60-107384、JP-A-60-107383、JP-A-60-125470、JP-A-60-125471、JP-A-60-125472,JP-A-60-287485、JP-A-60-287486、JP-A-60-287487、JP-A-60-287488、JP-A-61-160287、JP-A-61-185483、JP-A-61-211079、JP-A-62-146678、JP-A-62-146680、JP-A-62-146679、JP-A-62-282885、JP-A-62-262047、JP-A-63-051174、JP-A-63-89877、JP-A-63-88380、JP-A-63-88381、JP-A-63-113536、JP-A-63-163351、JP-A-63-203372、JP-A-63-224989、JP-A-63-251282、JP-A-63-267594、JP-A-63-182484、JP-A-1-239282、JP-A-2-262654、JP-A-2-71262、JP-A-3-121449、JP-A-4-291685、JP-A-4-291684、JP-A-5-61166、JP-A-5-119449、JP-A-5-188687、JP-A-5-188686、JP-A-5-110490、JP-A-5-1108437、JP-A-5-170361、JP-B-48-43295、JP-B-48-33212和美国专利4,814,262和4,980,275。
上述另加组分可以单独使用或者它们中的两种或更多种结合使用。添加之前,这些另加组分可以使其溶解在水中、制备成分散液、形成聚合物分散体、乳化或形成油滴。
备选地,这些另加组分在本发明的油墨记录材料中可以封闭在微胶囊中,所加入另加组分的量优选为0.01~10g/m2。
为改善无机微粒的分散性,微粒表面可以用硅烷偶合剂处理。作为硅烷偶合剂,适合的有包含除用于偶合处理的部分外还含有有机官能团的化合物(如乙烯基、氨基(包括伯~叔氨基和季铵盐基团)、环氧基、巯基、氯原子、烷基、苯基、酯基、硫醚基)。
在本发明中,优选用于油墨接收层的涂层溶液包含表面活性剂。作为表面活性剂,可以使用阳离子、阴离子、非离子、两性、含氟和含硅的表面活性剂中的任意一种。
适用于此处的非离子表面活性剂的实例包括聚氧烷撑烷基醚和聚氧烷撑烷基苯基醚(如二乙二醇单甲醚、二乙二醇二乙醚、聚氧乙烯十二烷基醚、聚氧乙烯硬脂酰醚、聚氧乙烯壬基苯基醚)、环氧乙烷-环氧丙烷嵌段共聚物、脂肪酸脱水山梨糖醇酯(如单月桂酸脱水山梨糖醇酯、单油酸脱水山梨糖醇酯、三油酸脱水山梨糖醇酯)、聚氧化乙烯脂肪酸脱水山梨糖醇酯(如聚氧化乙烯单月桂酸脱水山梨糖醇酯、聚氧化乙烯单油酸脱水山梨糖醇酯、聚氧化乙烯三油酸脱水山梨糖醇酯)、聚氧化乙烯脂肪酸山梨糖醇酯(如聚氧化乙烯四油酸山梨糖醇酯)、脂肪酸甘油酯、(如单油酸甘油酯)、聚氧化乙烯脂肪酸甘油酯(如聚氧化乙烯单硬脂酸甘油酯、聚氧化乙烯单油酸甘油酯)、聚氧化乙烯脂肪酸酯(如聚单月桂酸乙二醇酯、聚单油酸乙二醇酯)、聚氧化乙烯烷基胺和乙炔二醇(如2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇和该二醇以及环氧乙烷或环氧丙烷的加合物)。在这些化合物中,与其它化合物相比,优选聚氧化乙烯烷基醚。上述的非离子表面活性剂可以在涂层溶液A和涂层溶液B中使用。此外,它们可以单独使用或结合使用。
两性表面活性剂可以是氨基酸类、羧基铵甜菜碱类、磺酸铵甜菜碱类、硫酸铵甜菜碱类或咪唑鎓盐甜菜碱类中的任一种,其合适实例包括描述于美国专利3,843,368、JP-A-59-49535、JP-A-63-236546、JP-A-5-303205、JP-A-8-262742、JP-A-10-282619、日本专利2,514,194与2,759,795以及JP-A-2000-351269中的化合物。在这些两性表面活性剂中,与其它表面活性剂相比,优选氨基酸类、羧基铵甜菜碱类和磺酸铵甜菜碱类的表面活性剂。这些表面活性剂可以单独使用或组合使用。
适于其中使用的阴离子表面活性剂的实例包括脂肪酸盐(如硬脂酸钠、油酸钾)、烷基硫酸盐(如月桂基硫酸钠、三乙醇胺月桂基硫酸盐)、磺酸盐(如十二烷基磺酸钠)、烷基磺酸琥珀酸盐(如二辛基磺酸琥珀酸钠)、烷基二苯基醚二磺酸盐和烷基磷酸盐。
适于其中使用的阳离子表面活性剂的实例包括烷基胺盐、季铵盐、吡啶鎓盐和咪唑鎓盐。
适于其中使用的含氟表面活性剂的实例包括使用诸如电解氟化作用、调聚反应或齐聚反应之类的方法经由含全氟烷基中间体衍生的化合物。
更具体而言,这些化合物包括全氟烷基磺酸盐、全氟烷基羧酸盐、全氟烷基环氧乙烷的加合物、全氟烷基三烷基铵盐、含全氟烷基的齐聚物和全氟烷基磷酸盐。
作为含硅表面活性剂,适合的有经过有机基团改性的硅氧烷油。这些表面活性剂可以采取其侧链由有机基团改性的硅氧烷结构或者在其一端或两端被改性的硅氧烷结构。有机基团改性的实例包括氨基改性、聚醚改性、环氧改性、羧基改性、甲醇改性、烷基改性、芳烷基改性、苯酚改性以及氟改性。
在本发明用于油墨接收层的涂层溶液中表面活性剂的合适含量为0.001~2.0%,优选为0.01~1.0%。当两种或更多种涂层溶液适用于形成油墨接收层时,优选向每一种这些涂层溶液中加入表面活性剂。
为防止卷曲,在本发明中优选油墨接收层含有高沸点有机溶剂。该高沸点有机溶剂是在常压下具有150℃或更高的水溶或憎水有机化合物,其在室温可以是液体或固体,并且可以是低分子量化合物或高聚物。该化合物的实例包括芳香族羧酸酯(如邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二苯酯、苯甲酸苯酯)、脂肪族羧酸酯(如己二酸二辛酯、癸二酸二丁酯、硬脂酸甲酯、马来酸二丁酯、富马酸二丁酯、乙酰基柠檬酸三乙基酯)、磷酸酯(如磷酸三辛酯、磷酸三甲苯酯)、环氧化合物(如环氧化豆油、环氧化脂肪酸甲酯)、醇化合物(如硬脂醇、乙二醇、丙二醇、二乙二醇、三乙二醇、甘油、二乙二醇单丁基醚(DEGMBE)、三乙二醇单丁基醚、甘油单甲基醚、1,2,3-丁三醇、1,2,4-丁三醇、1,2,4-戊三醇、1,2,6-己三醇、硫代二甘醇、三乙醇胺、聚乙二醇)、植物油(如大豆油、向日葵油)和高级脂肪族羧酸(如亚油酸、油酸)。
(支撑物)
在本发明中,可以使用两种支撑物,即由透明材料制备出来的透明支撑物如塑料,以及由不透明材料制备的不透明支撑物如纸。从利用油墨接收层透明性优点考虑,优选使用透明支撑物或高光泽不透明支撑物。此外,可以使用诸如CD-ROM或DVD-ROM之类的只读光盘或诸如CD-R或DVD-R之类可重复书写光盘作为支撑物,并且可以在光盘的标记侧安置油墨接收层。
合适用作透明支撑物的材料是具有能够抵制顶上投影仪或背光显示辐射热的性质的透明材料。具有该性质的透明材料的合适实例包括诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)之类的聚酯、聚砜、聚苯醚、聚酰亚胺、聚碳酸酯和聚酰胺。在这些材料中,与其它相比,优选聚酯,尤其优选聚对苯二甲酸乙二醇酯。
该透明支撑物对于其厚度没有特别的限制,但是从易于处理考虑,优选在50~200μm范围内。
适合作为高光泽透明支撑物的材料是在安置油墨接收层一侧的表面上具有40%或更高的光泽度的那些。此处,光泽度是根据由JIS P-8142限定的方法(测定纸和纸板75度镜面光泽度的方法)测定的值。该透明支撑物的实例包括下列支撑物:即,高光泽纸支撑物,如可以用作银盐照相的铜版纸、涂料纸、精制上浆纸、钡地纸(baryta paper);通过向塑料膜中加入白色颜料制备的高光泽膜,以使这些塑料膜不透明(并且,如果需要,使这些膜进行表面砑光处理),该塑料膜例如有包括聚对苯二甲酸乙二醇膜的聚酯膜、包括硝基纤维素膜的纤维素酯膜、纤维素乙酸酯膜和纤维素乙酸酯丁酸酯膜、聚砜膜、聚苯醚膜、聚酰亚胺膜、聚碳酸酯膜和聚酰胺膜;以及在上述各种纸支撑物、透明支撑物或含有白色颜料的高光泽膜上安置聚烯烃涂层制备的支撑物(其中可以掺入或不掺入白色颜料)。
此外,也适于使用含白色颜料的聚酯泡沫膜(如将聚烯烃微粒掺入PET中并牵拉PET以使其中形成孔隙制备的PET泡沫)。而且,在用于银盐照相的照相纸中使用的树脂涂层纸也适用作不透明支撑物。
该不透明支撑物对于其厚度没有特别的限制,但是从易于处理考虑,优选其厚度在50~300μm的范围。
此外,为了改善支撑物表面的润湿性质和粘附性,该表面可以进行晕光放电处理、辉光放电处理、火焰处理或紫外线辐射处理。
接着,详细描述用于树脂涂敷纸的基底纸。
该基底纸主要由木浆制备。如果需要,在木浆中可以混入诸如聚丙烯之类的合成浆或诸如尼龙或聚酯之类的合成纤维。作为木浆,可以使用LBKP、LBSP、NBKP、NBSP、LDP、NDP、LUKP和NUKP中的任一种,但是优选以更高比例使用富含短纤维的木浆如LBKP、NBSP、LBSP,NDP和LDP。然而,LBSP和/或LDP的合适比例为10~70质量%。
化学纸浆(硫酸酯纸浆或亚硫酸酯纸浆)将由于其杂质低而优选,经过漂白处理改善的解洁白纸浆也通常是有利的。
基底纸可以含有各种添加剂,合适的添加剂包括诸如高级脂肪酸或烷基乙烯酮二聚体之类的胶粘剂;诸如碳酸钙或氧化钛之类的白色颜料;诸如淀粉、聚丙烯酰胺或聚乙烯醇之类的纸强度增强试剂;光亮剂;诸如聚乙二醇之类的保湿剂;分散剂;以及诸如季铵盐之类的软化剂。
用于制备纸的浆的合适打浆度(freeness)为200~500ml,该值由CSF测试仪测定。至于打浆之后的纤维长度,由JIS P-8207限定的24目残余质量百分比和42目残余质量百分比的总和优选为30~70%。另外地,4目残余质量百分比优选为20%或更低。
基底纸的合适基础重量为30~250g,特别优选为50~200g。基底纸的合适厚度为40~250μm。基底纸可以在纸制备阶段或制备之后进行砑光处理而变得高度光滑。基底纸的密度通常为0.7~1.2g/m2(JIS P-8118)。
此外,优选该基底纸在JIS P-8143限定的条件下具有20~200g的硬度。
基底纸的表面上可以涂敷有表面施胶剂。所涂敷的表面施胶剂可以与该基底可含有的胶粘剂相同。
该基底纸的合适pH值为5~9,该值根据JIS P-8113限定的水热抽提法测定。
覆盖该基底纸的表面和背面的聚乙烯主要是低密度聚乙烯(LDPE)和/或高密度聚乙烯(HDPE)。此外,LLDPE和聚丙烯可以用作部分聚乙烯。
至于尤其是油墨吸收侧的聚乙烯层,优选该聚乙烯层的不透明性、白度和色调通过加入金红石或锐钛矿类氧化钛、光亮剂和佛青进行改善,这正如通常在照相纸的情况那样。在聚乙烯中的氧化钛含量为约3~约20质量%,优选为4~13质量%。该聚乙烯层的厚度没有特别的限制,但优选表面侧聚乙烯层和背面聚乙烯层两者的厚度都为10~50μm。此外,为使油墨接收层形成粘附性的目的,在聚乙烯层上可以安置底涂层。该底涂层优选由含水聚酯、凝胶或PVA形成,而底涂层厚度优选为0.01~5μm。
涂敷有聚乙烯的纸可以用作砑光纸,或者它可以用作无光泽纸,而该无光泽纸的制备过程为当聚乙烯通过熔融挤出涂敷施用到基底纸上时,在所施用的聚乙烯上进行所谓印迹处理以使聚乙烯表面没有光泽,这正如照相纸中所熟悉的那样。
支撑物上可以安置有垫层,而该垫层可以包含各种添加剂,这些添加剂包括白色颜料和水基粘合剂。
包含于垫层中的白色颜料的实例包括白色无机颜料,如沉析碳酸钙、重质碳酸钙、高岭土、滑石、硫酸钙、硫酸钡、二氧化钛、氧化锌、硫酸锌、碳酸锌、缎光白、硅酸铝、硅藻土、硅酸钙、硅酸镁、合成无定型硅、胶体氧化硅、胶体氧化铝、假勃姆石、氢氧化铝、氧化铝、锌钡白、沸石、水合多水高岭土、碳酸镁和氢氧化镁;以及有机颜料,比如苯乙烯塑性颜料、丙烯酸类塑性颜料、聚乙烯微胶囊、尿素树脂和三聚氰胺树脂。
可用于垫层的含水基结合剂的实例包括水溶性高聚合物,例如苯乙烯-顺丁烯二酸酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸酯聚合物、聚乙烯醇、硅烷醇-改性聚乙烯醇,淀粉、阳离子淀粉、酪蛋白、明胶、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素和聚乙烯基吡咯烷酮;以及可水分散的高聚物,例如苯乙烯-丁二烯胶乳和丙烯乳液。
可包含于垫层中的其它组分的实例包括消泡剂、防泡剂、染料、光亮剂、防腐剂和耐水性形成试剂。
(喷墨记录材料的制备)
对于提供油墨接收层的方法,根据本发明的喷墨记录材料没有特殊的限制,迄今为止已知的涂敷方法都可以用于提供油墨接收层。例如,油墨接收层可以使用挤出涂布机、空气刮刀涂布机、刀片涂布机、棒式涂布机、刮刀式涂布机、辊压涂布机、反转辊式涂布机或刮条涂布机形成。安置在支撑物上的油墨接收层可以具有单层形式,或可以采用多层结构。而且,它还可以具有油墨溶剂吸收层,中间层和保护层。本发明中使用的无机媒染剂可以存在于整个油墨接收层中,或者可以存在于接收油墨的表面附近。
此外,优选例如以下列方法(湿压湿方法)形成油墨接收层。具体地,在支撑物表面上涂敷至少包括颗粒物质和水溶树脂的第一涂层溶液(也称作“涂层溶液A”),另外,在(1)施用涂层的同时,或(2)在涂层溶液A形成的涂层干燥过程中并且在该涂层表现出干燥收缩速度之前,施用至少包括碱性化合物并且其pH值被调节为7.1或更高的第二涂层溶液(也称作涂层溶液B),然后,通过交联固化施用有第二涂层溶液的涂层。
此处,至少在溶液A或溶液B的任一种中、尤其是在涂层溶液A中,优选掺入本发明化合物,该化合物在每个分子中至少包含两种二价或更高价态的金属原子。另外,本发明的含金属化合物也可以使用如下方法形成:将部分能够形成现存含金属化合物的含有二价或更高价态金属的化合物掺入到第一涂层溶液(涂层溶液A)中,残余的含二价或更高价态金属的化合物掺入到第二涂层溶液(涂层溶液B)中,溶液A和溶液B可以在下面描述的双层涂敷过程中相互彼此反应。此外,优选至少在涂层溶液A或涂层溶液B的任一种中也可以掺入能够形成交联水溶树脂的交联剂。而且,从油墨吸附性和防止膜破裂考虑,以上述方式通过交联固化形成油墨接收层是有利的。
在本发明中,至少包含颗粒物质(如气相法二氧化硅)和水溶树脂并用于油墨接收层的涂层溶液A例如可以以下列方式制备:气相法颗粒二氧化硅和分散剂加入到水中(以使该颗粒二氧化硅在水中浓度例如为10~20质量%),然后使用高速旋转类湿胶体磨(例如MTECHNIQUE制造的CLEARMIX),在高转速条件例如在10,000rpm(优选5,000~20,000rpm)下分散如20分钟。所得分散体与交联剂(硼化合物)和聚乙烯醇(PVA)的水溶液混合(以便在所得混合物中PVA与气相法二氧化硅的比例为约1/3质量比),而且如果需要向涂层溶液A中加入本发明的每个分子包含至少两种二价或更高价金属原子的化合物,则还需与该化合物混合,然后在上述相同条件下分散。这样制备的涂层溶液A是处于溶胶状态。该溶液施用在支撑物上,然后干燥,由此形成具有三维网状结构的多孔性油墨接收层。
另外,制备包含气相法二氧化硅和分散剂的水分散体系可以通过预先制备气相法二氧化硅的含水分散体系,然后向该分散剂的水溶液中加入水分散体系进行;或者通过向气相法二氧化硅的含水分散体系中加入分散剂的水溶液进行;或者通过将两者同时混合进行。备选地,气相法二氧化硅粉末用于代替水分散体系,而该粉末可以以前述方式加入到分散剂的水溶液中。
在气相法二氧化硅和分散剂混合之后,所得混合物用分散仪器进行微粒化处理,由此形成平均微粒度为50~300nm的水分散体系。可用于此处的分散仪的实例包括高速旋转式的分散仪、介质搅拌式分散仪(如球磨机、砂磨机)、超声分散仪、胶体磨式分散仪和高压分散仪。从有效分散形成的絮凝考虑,与其它分散仪相比,优选搅拌式分散仪、胶体磨式分散仪和高压分散仪。
作为在每个步骤中的溶剂,可以使用有机溶剂以及这些有机溶剂的混合物。适用于涂敷法的有机溶剂实例包括醇化合物,如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇和甲氧丙醇;酮,如丙酮、甲基乙基酮,四氢呋喃、乙腈、乙酸乙酯和甲苯。
另一方面,可以使用阳离子聚合物作为分散剂。该阳离子聚合物的实例包括上述的有机媒染剂。此外,硅烷偶合剂可以优选用作分散剂。
相对于所使用颗粒物质的含量,加入的分散剂的合适量为0.1~30%,优选为1~10%。
在支撑物上形成油墨接收层之后,通过用强度砑光机或光泽砑光机对油墨接收层进行砑光处理可以提高油墨接收层的表面光滑性、光泽度、透明性和强度,其中油墨接收层在加热和加压条件下穿过辊距。然而,砑光处理有时会导致多孔性的下降(或油墨吸收性的下降),因此需要设定引起多孔性轻微下降的砑光条件。
进行砑光处理的合适辊温为30~150℃,优选为40~100℃。
而在砑光处理过程中,辊之间合适的线压力为50~400kg/cm,优选为100~200kg/cm。
在喷墨记录的情况下,需要确定相对于油墨接收层中孔隙率的层厚度,因为该层需要具有足以吸收所有油墨滴的吸收能力。例如,如果油墨量为8nL/mm2以及孔隙率为60%,则油墨接收层需要具有至少约15μm的厚度。
从前述观点考虑,在喷墨记录的情况下优选油墨接收层的厚度为10~50μm。
根据中值粒径计,在油墨接收层中合适孔直径为0.005~0.030μm,优选0.01~0.025μm。
孔的多孔率和中值粒径可以用水银测孔计计算(商品名为Poresizer9320-PC2,Shimadzu Corporation的产品)。
此外,理想的是油墨接收层具有优异的透明性。透明性的测量方法之一是当油墨接收层在透明支撑物上形成时,测定其雾霾值,该值优选为30%或更低,更优选为20%或更低。
雾霾值可以使用雾霾计(SUGA TEST INSTRUMENTS Co.,Ltd.生产的HGM-2DP)进行测定。
向本发明的喷墨记录材料的构成层(如油墨接收层或垫层)中,也可以加入微粒聚合物的分散体系。该分散体系用于改善层的物理性质,尤其是用于尺寸的稳定性和防止卷曲、粘附和破裂。在JP-A-62-245258和JP-A-10-228076中有微粒聚合物分散体系的描述。另外,向含媒染剂层中加入低玻璃化转变温度(40℃或更低)的微粒聚合物的分散体系,可以防止层破裂和卷曲。而有效防止卷曲也可以通过向垫层中加入玻璃化转变温度高的微粒聚合物的分散体系实现。
本发明的喷墨记录材料也可以使用描述于如下专利中的方法制备:JP-A-10-81064,JP-A-10-119423,JP-A-10-157277,JP-A-10-217601,JP-A-11-348409,JP-A-2001-138621,JP-A-2000-43401,JP-A-2000-211235,JP-A-2000-309157,JP-A-2001-96897,JP-A-2001-138627,JP-A-11-91242,JP-A-8-2087,JP-A-8-2090,JP-A-2091和JP-A-8-2093。
为了增加支撑物和油墨接收层的粘附力以及适当调节电阻,在支撑物上可以安置底涂层。
顺便提及,为防止变形(包括卷曲),可以在支撑物的一侧或在支撑物的两侧上安置油墨接收层。在记录介质用于OHP并且只在支撑物的一侧具有油墨接收层的情况下,为提高光的透射,可以在支撑物的另一侧或任一侧上安置防反射涂层。
此外,可以在面向油墨接收层的支撑物侧上涂敷硼酸或硼化合物,并且在该涂层上可以形成油墨接收层。这样,油墨接收层可以确保其光泽度和表面平滑度,并且除此之外,可以控制老化导致的图像模糊,这有助于印刷之后在高温和湿度条件下的储存。
(喷墨记录方法)
本发明中的喷墨记录对于记录系统没有特殊限制,它可以使用任意已知系统进行,所述已知系统包括利用喷墨静电感应力的电荷控制系统、利用压电元件的振动压力的按需求滴落的系统(drop-on-demand system)(压力脉冲系统)、使用从电信号转变而来的声音束辐照油墨的声学喷墨系统以及利用油墨加热时气泡形成产生的压力的热喷系统。喷墨记录系统还包括以小体积喷出多滴低浓度油墨或所谓相片油墨的系统;使用两种或更多种油墨改善图像质量的系统,这些油墨的色调基本相同但浓度不相同;以及使用无色并透明油墨的系统。
下面详细描述第二发明。
在色差方面,本发明油墨组合物的特征在于图像印刷之后,在一个小时之后发生的色调变化控制为5或更低、优选3或更低。
此处,色调由L*a*b*比色分析参比系统表示。而印刷之后即刻的色调表示为E0(L1*a1*b1*),印刷1小时之后的色调表示为E1(L2*a2*b2*),色差(ΔE)由下式表示:
ΔE={(L1*-L2*)2+(a1*-a2*)2+(b1*-b2*)2}0.5。
此处使用的光源为白色光源。此处使用的表述“印刷之后即刻”表示印刷结束之后5分钟或更短的时间内。在确定E0和E1中,图像在相同条件下印刷并且每个图像使用相同面积,但是该图像可以用一种油墨组合物或者用两种或更多种不同颜色的油墨组合物进行印刷。此外,印刷在25℃和60%RH的配有空调装置的环境下进行,而反射材料用作介质。
ΔE可以使用颜色分析仪(如Minolta Inc制造的光谱比色计,CM-3630)。
在本发明中为了控制ΔE为5或更低,经过一端时间后该染料光谱并没有显著改变(与在介质上印刷之后即刻相比)的染料用作掺入油墨组合物中的染料。此外,使用水基载色料也是很重要的,所选择的该载色料有助于防止所使用染料的光谱显著变化。具体而言,选择油墨组合物的水含量以及选择用于与水结合的水混溶有机溶剂的种类变得很重要。此外,如同水基载色料一样,选择记录介质的构成材料也是很重要的,在该记录介质上油墨组合物以图像形式接收(要考虑纤维种类、添加剂如施胶剂和媒染剂的存在或不存在,以及添加剂的种类和结构)。
至于该染料的实例,通常优选使用在进行溶剂化时其光谱改变很小的染料,或者能耐所谓溶剂化显色现象的染料。备选地,也优选离解染料,该染料在从其分子中离解质子的状态和没有从其分子中离解质子的状态之间的光谱有明显不同,并且在印刷完成1小时后其光谱几乎固定为离解状态的光谱。这些离解染料为阴离子离解染料,优选在用于产生颜色的单独结构部分中还含有质子离解基团的水溶染料。此处使用的术语“阴离子离解染料”指的是通过离解基团的离解,其主体能够转变成阴离子的染料。此外,此处使用的术语“质子离解基团”指的是当染料溶解和/或分散时,能够从其自身离解质子,并且能够将含有该基团的染料主体转变成阴离子的基团。
离解基团包括羟基、硫醇基、含以活性亚甲基或次甲基形式存在的碳原子的基团、诸如亚磺酰氨基之类的含被强吸电子基团取代的氮原子的基团、以及含质子化氮原子的基团。离解基团的实例包括COOM,-SO3M,-SO2NH-,-CONHCO-,-COCH2CO-和-P(=O)(OH)2。此处,M表示氢原子、碱金属或铵(包括季铵)。
耐溶剂化显色现象的染料为具有固定分子结构和少量自由运动生色团和取代基的这类染料。该类染料的实例包括蒽醌染料、蒽吡啶酮染料、酚噻嗪染料和噁嗪染料。
前述离解染料的实例包括偶氮和偶氮甲碱染料,这两类染料中的每一种都包括与苯酚、耐酚或其类似物相当的电子结构,并且在芳杂环上包括阴离子离解基团和/或质子离解基团。
作为其它离解染料,熟知的有与功能化合物相结合的多种染料。其实例包括在下列专利中描述的化合物:美国专利4,559,290,4,783,396,4,139,389,4,139,379,4,783,796,3,443,940,4,336,322和4,500,626。
在本发明中,优选该染料为具有离解质子的基团的染料,并且在其上印刷图像的介质的膜表面pH值等于或大于该染料的pKa值。
膜表面pH值测定可以施用1ml水到介质上并在其测定部分用pH值电极平头(electrode flat)测定湿表面。
在本发明中,可以使用很多种类的染料。具体而言,可以使用合成和天然染料中的任一种,可以溶解在水或油中。
至于可使用染料的种类,可以使用各种各样的染料,包括偶氮染料、偶氮甲碱染料、硝基染料、靛类染料、二苯甲烷染料、三苯甲烷染料、吡唑啉酮染料、1,2-二苯乙烯染料、喹啉染料、酸性染料、吖啶染料、靛酚染料、靛苯胺染料、吲达胺染料、吖嗪染料、噻嗪染料、噻唑染料、硫化物染料、氧化物染料、萘甲酰胺染料、苯醌染料、萘醌染料、蒽醌染料、醌(oxyketorne)型染料、酞菁染料、聚次甲基染料、喹诺酞酮染料、氧杂蒽染料、青色染料、部青色染料、氧杂菁染料和蒽吡啶酮染料。
在这些染料中,与其它染料相比,优选阴离子离解染料。这些染料包括直接染料、酸性染料、酸处理过的还原染料以及媒染剂染料。在这些种类的染料中,通常特别有利的是部分可以由离解转变成阴离子的染料,其中阴离子构成染料共轭体系(π-电子体系)的一部分。
至于这些染料,在照相领域中用作pH值指示剂或媒染剂染料的染料都特别适用于本发明。
而且优选该染料在担负产生颜色功能的结构部分中具有离解基团。担负产生颜色功能的结构部分包括衍生染料命名的分子结构,优选偶氮甲碱或偶氮染料的那些结构。
下面解释适用于本发明的染料的实例。此处,连接到下列结构式中的符号“Y”、“C-”和“M-”分别代表黄色、青色和洋红色染料。
此外,在本发明中也可以使用染料与颜料结合使用的油墨组合物。
适合于本发明的颜料为商业购买的颜料以及文献中描述的各种已知颜料。至于可以参考的文献有,例如
Color
Index(The Society of Dyers andColourists编辑);
Kaitei Shinpan Ganrvou Binran,Nippon Ganryo GijutsuKyokai(1989)编辑;
Saishin Ganryo Oyo Gijutsu,CMC Publishing Co.,Ltd-(1986);
Insatsu Inki Gijutsu,CMC Publishing Co.,Ltd.(1984),以及W.Herbst& K.Hunger,
Industrial Organic
Pigments,VCH Verlagsgesellschaft(1993)。适合于本发明的有机颜料的实例包括偶氮颜料(比如偶氮色淀、不溶的偶氮颜料、稠合偶氮颜料、螯合偶氮颜料)、多环颜料(比如酞菁颜料、蒽醌颜料、二萘嵌苯和perynone颜料、靛蓝颜料、喹吖啶酮颜料、二噁嗪颜料、异吲哚啉酮颜料、喹诺酞酮颜料和二酮基吡咯并吡咯颜料)、色淀颜料(酸性或碱性染料的色淀)以及吖嗪颜料。可用在本发明中的无机颜料实例包括C.I.Pigment Yellow 34,37,42和53的黄色颜料;C.I.Pigment Red 101和108的红色颜料;C.I.Pigment Blue 27、29和17:1的蓝色颜料;C.I.Pigment Black 7和磁铁矿的黑色颜料以及C.I.Pigment White 4,6,18和21的白色颜料。
具有适用于图像形成的蓝色到青色色颜料的合适实例包括酞菁染料、蒽醌类型的靛蒽醌颜料(如C.I.Pigment Blue 60)以及色淀颜料类的三芳基碳鎓颜料。这些颜料中最合适颜料为酞菁颜料(优选实例包括铜酞菁颜料,如C.I.Pigment Blue 15:1,C.I.Pigment Bluel 5:2,C.I.Pigment Blue1 5:3,C.I.Pigment Blue1 5:4和C.I.Pigment Blue 15:6;单个到低氯化铜酞菁、在欧洲专利860475中公开的铝酞菁染料、C.I.Pigment Blue 16的不含金属酞菁以及含有Zn,Ni与Ti作为各自中心金属的酞菁)。在这些酞菁颜料中,与其它染料相比,有利的是C.I.Pigment Blue 15:3、C.I.Pigment Blue 15:4和铝酞菁颜料。
具有适合于图像形成色调的红色到紫色颜料的合适实例包括偶氮颜料(优选实例包括C.I.Pigment Red 3,C.I.Pigment Red 5,C.I.Pigment Red 11,C.I.Pigment Red 22,C.I.Pigment Red 38,C.I.Pigment Red 48:1,C.I.PigmentRed 48:2,C.I.Pigment Red 48:3,C.I.Pigment Red 48:4,C.I.Pigment Red49:1,C.I.Pigment Red 52:1,C.I.Pigment Red 53:1,C.I.Pigment Red 57:1,C.I.Pigment Red 63:2,C.I.Pigment Red 144,C.I.Pigment Red 146和C.I.Pigment Red 184;其中,特别有利的是C.I.Pigment Red 57:1,C.I.PigmentRed 146和C.I.Pigment Red 184)、喹吖酮颜料(优选实例包括C.I.PigmentRed 122,C.I.Pigment Red 192,C.I.Pigment Red 202,C.I.Pigment Red 207和C.I.Pigment Red 209,以及C.I.Pigment Violet 19和C.I.Pigment Violet42;其中,特别有利的是CI.Pigment Red 122)、色淀颜料类的三芳基碳鎓颜料(优选实例包括C.I.Pigment Red 81:1以及C.I.Pigment violet 1,C.I.Pigment violet 2,C.I.Pigment violet 3,C.I.Pigment violet 27和C.I.Pigmentviolet 39的氧杂蒽颜料)、二噁嗪颜料(如CI.Pigment Violet 23和CI.Pigment Violet 37)、二酮基吡咯并吡咯颜料(如C.I.Pigment Red 254)、二萘嵌苯颜料(如C.I.Pigment Violet 29)、蒽醌颜料(如C.I.Pigment Violet 5:1,C.I.Pigment Violet 31和C.I.Pigment Violet 33)以及硫靛蓝颜料(如CI.Pigment Red 38和CI.Pigment Red 88)。
具有图形形成所需要色调的黄色颜料的合适实例包括偶氮颜料(优选实例包括C.I.Pigment Yellow 1,3,74与98的单偶氮颜料、C.I.PigmentYellow 12,13,14,16,17与83的双偶氮颜料、C.I.Pigment Yellow 93,94,95,128与155的通常偶氮颜料以及C.I.Pigment Yellow 120,151,154,156与180的苯并咪唑酮颜料;其中特别有利的是衍生自联苯胺化合物的颜料)、异吲哚啉/异吲哚啉酮颜料(优选实例包括C.I.Pigment Yellow 109,110,137与139)、喹诺酞酮颜料(优选实例包括C.I.Pigment Yellow 138)以及黄光还原黄颜料(如C.I.Pigment Yellow 24)。
合适的黑色颜料为无机颜料(优选实例包括炭黑和黑铁矿)和苯胺黑。
此外,可以使用橙色颜料(如C.I.Pigment Orange 13与16)和绿色颜料(如C.I.Pigment Green 7)。
本发明中使用的颜料可以是没有或有表面处理的颜料。认为适用于颜料表面处理的方法包括用树脂或石蜡涂敷颜料表面的方法、使表面活性剂粘附到颜料表面上的方法以及将反应性物质(如硅烷偶合剂和由环氧化合物、聚异氰酸酯和重氮盐产生的自由基)结合到颜料表面上的方法。这些方法在下列文献和专利中有记录。
(1)
Kinzoku Sekken no Seishitsu to Oyo(SAIWAI SHOBO)
(2)
Insatsu Inki Insatsu(CMC Publishing Co.,Ltd.,1984)
(3)
Saishin Ganryo Oyo Gijutsu(CMC Publishing Co.,Ltd.,1986)
(4)U.S,Patent Nos.5,554,739和5,571,311
(5)JP-A-9-151342、JP-A-10-140065、JP-A-10-292143和JP-A-11-166145
在上述美国专利(4)中公开的由重氮盐与炭黑反应制备的可自分散颜料以及由上述日本专利(5)公开方法制备的包裹性颜料通常是特别有益的,因为在油墨组合物中不使用任何另外的分散剂都可以获得高分散稳定性。
在本发明中,颜料也可以在分散剂的帮助下分散。该分散剂可以从各种已知分散剂如表面活性剂类的低分子分散剂和聚合物分散剂中选择,以匹配所使用的颜料。该分散剂的实例包括在JP-A-3-69949和欧洲专利549486中描述的分散剂。如果使用分散剂,则为了促进分散剂吸附到颜料上,还可以添加称作增效剂的颜料衍生物。
可用于本发明中的颜料分散之后,其粒径优选在0.01~10μm范围之内,更优选为0.05~1μm。
在分散颜料中,可以采用制备油墨组合物的已知分散技术或已知制备调色剂的技术。其中可使用的分散装置的实例包括竖直或水平搅拌磨机、磨粉机、胶体磨机、球磨机、三辊磨机、颗粒磨机(pearl mill)、超磨机、涡轮、分散器、KD磨机、负阻管、压力捏合机。分散装置的细节如描述在
Saishin Ganryo Oyo Gijutsu,CMC Publishing Co.,Ltd.(1986)中。
制备本油墨组合物可以通过将上述规定的染料混合、优选溶解和/或分散进入水基载色料中进行。本发明中使用的术语“水基载色料”拟包括水以及水与需要加入组分的混合物,这些组分例如包括水混溶有机溶剂在内的溶剂、湿润剂、稳定剂和保鲜剂。本发明油墨组合物尤其适用于喷墨记录中使用。
适用于本发明水混溶有机溶剂是涉及在喷墨记录的油墨组合物中作为抗干燥剂、渗透促进剂和润湿剂作用的领域中熟知的材料。在这些材料中,在多数情况下使用高沸点的水混溶有机溶剂。该有机溶剂的实例包括包括醇(如甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇、仲-丁醇、叔-丁醇、戊醇、己醇、环己醇、苯甲醇)、多元醇(如乙二醇、二甘醇、三乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、聚丙二醇、丁二醇、己二醇、戊二醇、甘油、己三醇、硫二甘醇)、二醇衍生物(如乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、二乙二醇单甲基醚、二乙二醇单丁醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单丁醚、二丙二醇单甲醚、三乙二醇单甲醚、二醋酸乙二醇酯、乙二醇单甲基醚醋酸酯、三乙二醇单甲基醚、三乙二醇单乙醚、乙二醇单苯醚)、胺类(如乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、N-乙基二乙醇胺、吗啉、N-乙基吗啉、乙二胺、二乙三胺、三乙四胺、聚乙撑亚胺、四甲基丙二胺)以及其它极性溶剂(如甲酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、环丁砜、2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙烯基-2-吡咯烷酮、2-噁唑烷酮、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、乙腈、丙酮)。另外,这些水混溶有机溶剂可以以两种或更多种混合使用。
在这些溶剂中,与其它溶剂相比,优选醇溶剂。
优选在油墨组合物中水混溶有机溶剂的总含量为5~60质量%,特别优选为10~45质量%。
在制备本发明油墨组合物中,当上述规定的染料为水溶染料时,首先要作的事优选是将染料溶解在水中。然后,向其中加入各种溶剂和添加剂,并进行混合和溶解操作,由此制备出均相油墨组合物。
作为进行溶解操作的方法,可以采用各种方法,如搅拌溶解、超声波溶解和振荡溶解。在这些方法中,通常特别有利的是搅拌。搅拌可以使用相关领域中熟知的各种方法进行,如流动搅拌和利用剪切应力的搅拌,其中使用了反向搅拌器或溶解器。备选地,如果是磁力搅拌器的情况下,对容器底部使用剪切应力的搅拌方法通常是有利的。
加入表面活性剂调节本发明油墨组合物的液体性质,可以改善油墨组合物的喷射连贯性,具有可以提高所形成图像的耐水性并防止印刷组合物的渗透的优异效果。
用于本发明油墨组合物中的表面活性剂的实例包括阴离子表面活性剂如十二烷基硫酸钠、十二烷基氧磺酸钠和烷基苯磺酸钠;阳离子表面活性剂,如氯化十六烷吡啶鎓、三甲基十六烷基氯化铵以及四丁基氯化铵;以及非离子表面活性剂,如聚氧乙烯壬基苯基醚、聚氧乙烯萘基醚和聚氧乙烯辛基苯基醚。在这些表面活性剂中,通常特别有利的是非离子表面活性剂。
在油墨组合物中表面活性剂含量为0.001~20质量%,优选为0.005~10质量%,更优选0.01~5质量%。
当上述规定的染料为油溶染料时,本发明油墨组合物可以通过将油溶染料溶解在高沸点有机溶剂中,然后将已经溶解的染料分散到乳化状态的水基载色料中进行制备。
可用于本发明中的高沸点有机溶剂是沸点为150℃或更高、优选170℃或更高的有机溶剂。
该有机溶剂的实例包括邻苯二甲酸酯(如邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二环己基酯、邻苯二甲酸二-2-乙基己基酯、邻苯二甲酸癸基酯、间苯二甲酸二(2,4-二-叔戊基苯基)酯和邻苯二甲酸二(1,1-二乙基丙基)酯);磷酸或膦酸酯(如磷酸二苯基酯、磷酸三苯基酯、磷酸三羟甲苯基酯、磷酸2-乙基己基二苯基酯、磷酸二辛基丁基酯、磷酸三环己基酯、磷酸三-2-乙基己基酯、磷酸三(十二烷基)酯和磷酸二-2-乙基己基苯基酯);苯甲酸酯(如2-乙基己基苯甲酸酯、2,4-二氯苯甲酸酯、十二烷基苯甲酸酯和2-乙基己基-对-羟基苯甲酸酯);酰铵(如N,N-二乙基十二酰胺和N,N-二乙基月桂基酰胺);醇化合物(如异硬脂醇)、脂肪族酯(如琥珀酸二丁氧乙基酯、琥珀酸二-2-乙基己基酯、十四烷基2-己基癸基酯、柠檬酸三丁基酯、壬二酸二乙基酯、乳酸异硬质基酯和柠檬酸三辛基酯);苯胺衍生物(如N,N-二丁基-2-丁氧基-5-叔-辛基苯胺);氯化石蜡(如氯含量为10~80%的石蜡);苯均三酸酯(如苯均三酸三丁基酯);十二烷基苯;二异丙基萘;苯酚化合物(如2,4-二-叔戊基苯酚、4-十二烷基氧苯酚、4-十二烷基氧羰基苯酚和4-(4-十二烷基氧苯基磺酰基)苯酚;羧酸(如2-(2,4-二-叔-戊基苯氧基)丁酸和2-乙氧基辛烷癸酸);烷基磷酸(如二-2-(乙基己基)磷酸和二苯基磷酸)。所使用的高沸点有机溶剂用量与溶解在其中的油溶染料量的质量比为0.01~3,优选为0.01~1.0。
这些高沸点有机溶剂可以单独使用或者以其中两种或更多种的混合物使用(例如,磷酸三羟甲苯酯和邻苯二甲酸二丁酯的混合物、磷酸三辛酯和癸二酸二(2-乙基己基)酯的混合物、邻苯二甲酸二丁酯和聚(N-叔丁基丙烯酰胺)的混合物)。
除上述高沸点有机溶剂外,适用于本发明的其它高沸点有机溶剂和/或这些高沸点有机溶剂的合成方法在如下专利中有描述:美国专利2,322,027,2,533,514,2,772,163,2,835,579,3,594,171,3,676,137,3,689,271,3,700,454,3,748,141,3,764,336,3,765,897,3,912,515,3,936,303,4,004,928,4,080,209,4,127,413,4,193,802,4,207,393,4,220,711,4,239,851,4,278,757,4,353,979,4,363,873,4,430,421,4,430,422,4,464,464,4,483,918,4,540,657,4,684,606,4,728,599,4,745,049,4,935,321和5,013,639;EP-A-276319,EP-A-286253,EP-A-289820,EP-A-309158,EP-A-309159,EP-A-309160,EP-A-509311和EP-A-510576;东德专利147,009,157,147,159,573和225,240A;GB-A-2091124;JP-A-48-47335,JP-A-50-26530,JP-A-51-25133,JP-A-51-26036,JP-A-51-27921,JP-A-51-27922,JP-A-51-149028,JP-A-52-46816,JP-A-53-1520,JP-A-53-1521,JP-A-53-15127,JP-A-53-146622,JP-A-54-91325,JP-A-54-106228,JP-A-54-118246,JP-A-55-59464,JP-A-56-64333,JP-A-56-81836,JP-A-59-204041,JP-A-61-84641,JP-A-62-118345,JP-A-62-247364,JP-A-63-167357,JP-A-63-214744,JP-A-63-301941,JP-A-64-9452,JP-A-64-9454,JP-A-64-68745,JP-A-1-101543,JP-A-1-102454,JP-A-2-792,JP-A-2-4239,JP-A-2-43541,JP-A-4-29237,JP-A-4-30165,JP-A-4-232946和JP-A-4-346338。
相对于1质量份的油溶染料,上述高沸点有机溶剂也以0.01~3.0质量份、优选以0.01~1.0质量份的比例使用。
在发明中,油溶染料和高沸点有机溶剂以乳化和分散于水基载色料中的状态使用。在乳化和分散操作中,从乳化效率考虑,在某些情况下可以使用低沸点有机溶剂。此处,在通常大气压下其沸点范围为约30℃~约150℃的有机溶剂定义为低沸点有机溶剂。该溶剂的合适实例包括酯(如醋酸乙酯、醋酸丁酯、丙酸乙酯、醋酸β-乙氧乙基酯、醋酸甲基溶纤剂酯)、醇化合物(如异丙醇、正丁醇、仲丁醇)、酮(如甲基异丁酮、甲基乙基酮、环己酮)、酰胺(如二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮)和醚(如四氢呋喃、二氧六环)。然而,不应当认为本发明中的低沸点有机溶剂是限制于这些实例。
当油相分散进入主要由水组成的水相中时,进行乳化,以使染料油相或溶解在高沸点溶剂中或在某些情况下在高沸点与低沸点有机溶剂的混合物中的染料形成微滴。此处,根据需要可以向水相或油相中或者两相中加入下面描述的添加剂,如表面活性剂、润湿剂、染料稳定剂、乳化稳定剂、防腐剂和杀菌剂。
通常用于乳化的方法为将油相加入到水相中的方法。备选地,通常也有利的方法是将水相滴入油相中,或所谓相反转乳化。虽然所使用的染料是水溶染料,但是这些乳化方法也可应用于添加剂为油溶物质的情况。
在制备乳化状态的分散体系中,可以使用各种表面活性剂。适合其中的表面活性剂的实例包括阴离子表面活性剂,比如脂肪酸盐、烷基硫酸盐、烷基苯磺酸盐、烷基萘磺酸盐、二烷基硫代琥珀酸盐、烷基磷酸盐、萘磺酸-甲醛缩合物和聚氧乙烯烷基硫酸盐;和非离子表面活性剂,比如聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基芳基醚、聚氧乙烯脂肪酸酯、脂肪酸山梨糖醇酯、聚氧乙烯脂肪酸山梨糖醇酯、聚氧乙烯烷基胺、脂肪酸甘油酯和氧乙烯-氧丙烯嵌段共聚物。此外,也适于使用的有SURFYNOLS(Air Productsand Chemicals Inc生产)的乙炔系列聚氧乙烯氧化物表面活性剂。此外,适于使用的还有胺氧化物类型两性表面活性剂,比如N,N-二甲基-N-烷基胺氧化物。而且,可以使用在JP-A-59-157636(37-38页)以及
Research Disclosure,No.308119(1989)中描述的表面活性剂。
为了稳定刚乳化好的分散体系,水溶聚合物可以与上述表面活性剂结合加入。可用于该目的的水溶聚合物的实例包括聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、聚环氧乙烷、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺以及由两种或更多种构成上述均聚物的单体制备的共聚物。此外,也可以使用天然水溶聚合物,如多糖、酪蛋白和明胶。在水基载色料中基本不溶的聚合物也可以与上述水溶聚合物结合使用,以进一步稳定染料的分散体系。该不溶聚合物的实例包括由丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、乙烯基酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、烯烃、苯乙烯化合物、乙烯基醚或/和丙烯腈聚合制备的乙烯基聚合物;聚氨酯、聚酯、聚脲和聚碳酸酯。为了上述目的,优选这些聚合物含有-SO3 -或-COO-基。当使用在水基载色料中基本不溶的聚合物时,以结合使用的高沸点有机溶剂的量计,其含量优选至多20质量%,更优选至多10质量%。
通过将油溶染料和高沸点有机溶剂分散成乳液状态制备水基油墨组合物中,尤其重要的是控制粒度。为提高喷墨记录形成的图像的颜色纯度和密度,需要减小平均粒度。该体积平均粒度优选1μm或更小;更优选为5~100nm。
已分散粒子的体积平均粒度和粒度分布可以很容易地由已知方法确定,这些已知方法包括静态光散射法、动态光散射法、离心沉降法和
Jikken Kagaku Koza(第四版,417~418页)中描述的方法。例如,体积平均粒度易于由如下方式测定:油墨组合物用蒸馏水稀释,以使组合物中的颗粒浓度调整为0.1~1质量%,再使用商购的体积平均粒度分析仪(如Nikkiso Co.,Ltd.制造的Microtrac UPA)测定。此外,使用激光多普勒效应的动态光散射方法尤其有利,因为该方法使粒度测量达到微小尺寸程度。
术语“体积平均粒度”指的是通过根据每个粒子体积的重量确定粒子尺寸所测定的平均粒度,或者通过将部分粒子中各个粒子直径和体积的乘积的总和除以粒子总体积获得的值。体积平均粒度在例如Soichi Muroi,Kobunshi Latex no Kagaku,119页,Kobunshi Kanko-Kai中有描述。
此外,发现粗糙粒子的存在对印刷性能也起着重要的作用。换句话说,印刷头的粗糙粒子堵塞喷嘴,或者即使还没有引起喷嘴堵塞也形成了污物,因而,不能喷出油墨,或在油墨组合物喷出时形成弯曲,从而严重影响了可印刷性。为防止该问题,重要的是在每μl所制备的油墨组合物中控制粒子数为不小于5μm到至多10以及粒子数不小于1μm到至多1000。
作为消除该粗糙粒子的方法,可以采用已知离心分离法或精细过滤法。可以在刚乳化分散之后或在向乳化状态的分散体系中加入各种添加剂如润湿剂或表面活性剂完成与装载进入油墨筒之前的瞬间之间的期间内进行该分离操作。
作为减小粒子平均粒度和消除粗糙粒子的有效措施,可以采用机械乳化仪。
作为乳化仪,可以使用已知的各种类型的仪器,如单搅拌式、涡轮搅拌式、串联搅拌型、诸如胶体磨之类的磨机式和超声波式,但是特别有利的是高压均化器。
高压均化器的详细原理在美国专利4,533,254和JP-A-6-47264中有描述。商业购买的Gaulin Homogenizer(A.P.V GAULIN INC.制造)、Microfluidizer(MICROFLUIDEX INC)和Multimizer(SUGINO MACHINELIMITED制造)可以用作该高压均化器。
此外,在美国专利5,720,551中描述的最新式高压均化器对于通过乳化制备本发明分散体系特别有效,该均化器装备有在超高压喷射流中形成细颗粒的机械装置。该利用超高压喷射流的乳化仪的实例为DeBEE 2000(BEE INTERNATIONAL LTD.制造)。
使用高压乳化和分散装置时的压力为至少50MPa,优选为至少60MPa,更优选为至少180MPa。
结合使用至少两种乳化仪的方法是一种特别优选的方法,例如先使用搅拌式乳化仪、再经过高压均化器的方法。结合使用不同类型的乳化仪进行乳化和分散操作后,马上就加入添加剂如润湿剂和表面活性剂,再经过高压均化器,而且将油墨组合物装入筒中的方法也是另外一种有利的方法。
当乳液中不仅包含高沸点有机溶剂而且包含低沸点有机溶剂时,从乳液稳定性以及安全和卫生原因考虑,从乳液中除去低沸点有机溶剂是合适的。除去低沸点有机溶剂的方法可以根据其种类从已知方法中选择。更具体地,可应用的方法有真空蒸发和超滤法。而且优选该去除操作在乳化后的最早可能时期进行。
制备喷墨记录用油墨组合物的方法在JP-A-5-148436、JP-A-5-295312、JP-A-7-97541、JP-A-7-82515和JP-A-7-118584中有详细描述,并且这些方法也可用于制备本发明油墨组合物。
为了使油墨组合物形成各种功能,可以向本油墨组合物中混入功能组分。功能组分的实例包括上述的各种溶剂;用于防止油墨组合物由于干燥而堵塞喷嘴的抗干燥剂;用于使油墨更好渗透到纸内的渗透促进剂;紫外线吸收剂;抗氧化剂;粘度调节剂;表面张力调节剂;分散剂;分散稳定剂;杀菌剂;腐蚀抑制剂;pH值调节剂;消泡剂和螯合剂。本发明油墨组合物可以以合适量使用合适选自上述试剂的功能组分。在这些功能组分中,所包括化合物的每一种都可以使一种功能与其它功能相结合。在关于结合两种或更多种功能的化合物的混合过程中,化合物分别以具有相应于其功能的功能的组分的混合比例计算。
适用于本发明的抗干燥剂为其蒸气压比水低的水溶有机溶剂。该溶剂的实例包括多元醇化合物,有代表性的是乙二醇、丙二醇、二甘醇、聚乙二醇、硫二甘醇、二硫二甘醇、2-甲基-1,3-丙二醇、1,2,6-己三醇、乙炔二醇衍生物、甘油和三羟甲基丙烷;多元醇化合物的低级烷基醚,比如乙二醇单甲基(或单乙基)醚、二甘醇单甲基(或单乙基)醚和三乙二醇单乙基(单丁基)醚;杂环化合物,比如2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、1,3-二甲基-2-咪唑烷和N-乙基吗啉;含硫的化合物,比如环丁砜、二甲亚砜和3-环丁烯砜;多官能化合物,比如双丙酮醇和二乙醇胺;和尿素衍生物。在这些化合物中,与其它相比,优选多元醇化合物,如甘油和二乙二醇。这些抗干燥剂可以单独使用或者以其中的两种或更多种的组合使用。这些抗干燥剂在本油墨组合物中的合适比例为10~50质量%。
适用于本发明的渗透促进剂的实例包括醇化合物,如乙醇、异丙醇、丁醇、二(三)乙二醇单丁醚和1,2-己二醇;十二烷基硫酸钠、油酸钠和非离子表面活性剂。当渗透促进剂以10~30质量%的比例包含于油墨组合物中时,它可以产生充足的效果。而且优选该渗透促进剂以不会导致印刷图像模糊和透印的量加入。
适用于改善本发明印刷图像保存性的实例包括在JP-A-58-185677、JP-A-61-190537、JP-A-2-782、JP-A-5-197075和JP-A-9-34057中描述的苯并三唑化合物;在JP-A-46-2784、JP-A-5-194483和美国专利3,214,463中描述的苯甲酮化合物;在JP-B-48-30492、JP-B-56-21141和JP-A-10-88106中描述的肉桂酸化合物;在JP-A-4-298503、JP-A-8-53427、JP-A-8-239368、JP-A-10-182621和JP-T-8-501291中描述的三嗪化合物;在
Research Disclosure,第24239中描述的化合物;以及通过吸收紫外射线显示荧光的化合物,或所谓的荧光亮白剂,通常由1,2二苯乙烯化合物和苯并噁唑化合物表示。
作为用于改善本发明印刷图像保存性的抗氧化剂,可以使用有机化合物类型和金属络合物类型的各种褪色抑制剂。有机化合物类的褪色抑制剂的实例包括氢醌、烷氧基苯酚、二烷氧基苯酚、苯酚、苯胺,胺、茚满、苯并二氢吡喃、烷氧基苯胺和杂环化合物。金属络合物类的褪色抑制剂的实例包括镍络合物和锌络合物。更具体而言,可以用作褪色抑制剂的化合物有在
Research Disclosure,编号17643,VII-I~VII-J项,编号15162,编号18716,650页左栏,编号36544,527页,编号307105,872页和编号15162所引用的专利中公开的化合物;并且该化合物包括在JP-A-62-215272,127-137页中描述的相应化合物的通式和实例中。
可用于本发明的抗真菌剂的实例包括脱氢醋酸钠、苯甲酸钠、钠吡啶硫酮-1-氧化物、对羟基苯甲酸乙酯和1,2-苯并异噻唑啉-3-酮及其盐。这些化合物在油墨组合物中的合适比例为0.02~5.00质量%。
该抗真菌剂的详细描述可以参考
Bokin Bobaizai Jiten(Nippon BokinBobai Gakkai Jiten Henshu Iinkai编辑)。
适用于本发明的腐蚀抑制剂的实例包括酸性亚硫酸盐、硫代硫酸钠、硫代羟乙酸铵、二异丙基硝酸铵、四硝酸季戊四醇酯、亚硝酸二环己基铵和苯并三唑。这些化合物在油墨组合物中的合适比例为0.02~5.00质量%。
在本发明中使用pH值调节剂有利于控制pH值和提供分散稳定性,优选油墨组合物的pH值在25℃调节到8~11。当油墨组合物的pH值低于8时,染料的溶解性降低,而油墨组合物趋向于堵塞喷嘴;然而,当油墨组合物的pH值高于11时,该油墨组合物的耐水性趋向于变差。有机碱和无机碱可以用作碱性pH值调节剂,而有机酸和无机酸可以用作酸性pH值调节剂。
可用作pH调节剂的碱性化合物的实例包括无机化合物,比如氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾、醋酸钠、乙酸钾、磷酸钠和磷酸一氢钠;和有机碱,比如氨水、甲胺、乙胺、二乙胺、三乙基胺、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、乙二胺、哌啶、二氮杂双环辛烷、二氮杂双环癸烯、吡啶、喹啉、甲基吡啶、二甲基吡啶和三甲基吡啶。
可用作pH值调节剂的酸性化合物实例包括无机化合物,比如盐酸、硫酸、磷酸、硼酸、硫酸氢钠、硫酸氢钾、磷酸二氢钾和磷酸二氢钠;和有机化合物,比如乙酸、酒石酸、安息香酸、三氟乙酸、甲磺酸、乙磺酸、苯磺酸、对甲苯磺酸、葡糖二酸、邻苯二甲酸、吡啶甲酸和喹啉酸。
本发明油墨组合物的电导率为0.01~10S/m。而尤其适合作为本发明油墨组合物的电导率范围在0.05~5S/m。
电导率可以根据使用商购饱和氯化钾的电极法进行测定。
电导率可以主要由水溶液中的离子浓度控制。当盐浓度高时,可以使用超滤膜除去盐。另一方面,当加入盐控制电导率时,可以使用各种有机和无机盐。
适用于其中的无机盐的实例包括卤化钾、卤化钠、硫酸钠、硫酸钾、硫酸氢钠、硫酸氢钾、硝酸钠、硝酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾、磷酸钠、磷酸一氢钠、硼酸、磷酸二氢钾和磷酸二氢钠,而适用于其中的有机盐实例包括醋酸钠、乙酸钾、酒石酸钾、酒石酸钠、苯甲酸钠、苯甲酸钾、对甲苯磺酸钠、糖酸钾、邻苯二甲酸钾和吡啶甲酸钠。
此外,电导率也可以通过选择下面描述的水基载色料的组分而加以调节。
本油墨组合物的合适粘度在25℃为1~30mPa.s,优选为2~15mPa.s,尤其优选为2~10mPa.s。当油墨组合物的粘度高于30mPa.s时,以油墨组合物记录的图像定影减慢,并且油墨组合物的喷射能力降低。另一方面,当粘度低于1mPa.s时,所记录的图像变得模糊,并且图像的清晰度降低。
通过加入一定量的油墨溶剂可以控制粘度。适用于粘度控制的油墨溶剂的实例包括甘油、二乙二醇、三乙醇胺、2-吡咯烷酮、二乙二醇单丁醚以及三乙二醇单丁醚。
备选地,粘度调节剂可以用于粘度控制。适用于此处的粘度调节剂的实例包括纤维素、诸如聚乙烯醇之类的水基聚合物以及非离子表面活性剂。对于粘度调节剂的详细描述,可以参考
Nendo Chosei Gijutsu,第9章,Gijutsu Joho Kyokai(1999)以及
Inkujetto Purinta
yo Kemikaluzu(98 zoho)—
Zairyo no
Kaihatsu Doko Tenbo Chosa-,162-174页,CMC Publishing Co.,Ltd.(1997)。
测定液体粘度的方法在JIS Z8803中有详细描述,而液体粘度能够易于使用商购的粘度计进行测定。例如,可以使用旋转式粘度计,如Tokyo KeikiKogyo制造的B-式粘度计和E-式粘度计。在本发明中的粘度测量可以在25℃通过振动粘度计(YAMAICHI ELECTRONICS Co.,Ltd制造的ModelVM-100A-L)进行。粘度的单位为Pa·s,但通常使用mpa·s。
本发明油墨组合物的合适表面张力无论在静态还是动态,在25℃时为20~50mN/m,优选为20~40mN/m。当静态和动态表面张力超过50mN/m时,由于在混合颜色区域导致了渗出和羽化(feathering),因而喷射连贯性降低,并且印刷图像的质量变差。当表面张力为20mN/m或更低时,有时会出现油墨组合物喷出粘附到硬件表面上,并损害印刷质量。
为调节表面张力,可以加入各种类型的表面活性剂,包括上面所述的阳离子、阴离子、非离子和甜菜碱表面活性剂。另外,这些表面活性剂可以两种或更多种结合使用。
为了测定静态表面张力,可以使用熟知的毛细管上升法、滴下法和吊环法。然而,在本发明中,采用竖直板法作为静态表面张力测量方法。
当玻璃或铂的薄板悬挂在竖直方向并使薄板的一部分浸入液体中时,液体表面张力沿着液体和薄板之间的接触长度向下。该表面张力可以通过用向上力平衡向下力而进行测定。
另一方面,为了测量动态表面张力,可以使用熟知的振动喷射法、弯液面下降法和最大气泡压力法,这些方法在
Shin Jikken Kagaku Koza,18卷(Kaimen to Koloido),69-90页,Maruzen Co.,Ltd.(1977)中有描述。此外,也可以应用熟知的在JP-A-3-2064中描述的液膜破裂法。然而,在本发明中,使用气泡压力差动法进行动态表面张力的测量。这种方法的原理和测定方式在下面描述。
当搅拌均相溶液产生气泡时,形成新的气液界面,并且在溶液中的表面活性剂分子以恒定速率向上朝水表面团聚。当起泡速率(气泡产生速率)通过其中形成变化而降低时,可以在气泡表面上聚集大量的表面活性剂分子,并且可以降低气泡就要破裂时的最大气压。因此,可以检测相对于起泡速率的最大气泡压力(表面张力)。为了检测动态表面张力,可以适当利用的方法是通过使用两个一大一小的探针在溶液中产生气泡,在最大气泡压力条件下测定两个探针之间的压力差,并由测定的压力差计算动态表面张力。
在本油墨组合物中,从喷射油墨组合物的连贯性、印刷质量、所印刷图像各种牢固性以及降低印刷后图像模糊和印刷区域的粘附性考虑,非挥发性组分占整个组分的10~70质量%是有利的。而且,从喷射油墨组合物的连贯性和降低印刷后图像模糊考虑,更有利的是非挥发组分含量为20~60质量%。
此处使用的术语“非挥发组分”拟包括在一个气压时沸点不低于150℃的液体、固体和高分子量组分。更具体而言,在油墨组合物中的非挥发组分包括染料,高沸点溶剂以及需要时加入的添加剂,比如聚合物胶乳、表面活性剂、染料稳定剂、杀菌剂和缓冲剂。除染料稳定剂外,多数这些非挥发组分具有降低油墨组合物分散稳定性的缺点,并且由于与图像接收纸结合而具有抑制染料的稳定的缺点,而且还具有恶化高湿度条件下印刷图像区域的各种牢固性和加重图像模糊的缺点。
在本发明中,可以掺入高分子量化合物。在此处使用的术语“高分子量化合物”拟包括数均分子量至少为5,000的所有高分子化合物,只要该化合物能够掺入油墨组合物中即可。该高分子化合物的实例包括基本上溶于水基载色料的高分子化合物;可水分散的高分子化合物,例如聚合物胶乳和聚合物乳液;以及溶解于用作辅助溶剂的多元醇化合物中的醇溶高分子化合物。可用于本发明的高分子量化合物也可以包括其它高分子化合物,只要这些化合物可以以进入油墨组合物的基本方式溶解或均匀分散即可。
可用于本发明的水溶高分子化合物的实例包括水溶性聚合物,比如聚乙烯醇、硅烷醇-改性聚乙烯醇、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素(cellulsode)、聚乙烯基吡咯烷酮、包括聚环氧乙烷和聚环氧丙烷在内的聚环氧烷和聚环氧烷衍生物;天然水溶高聚合物,比如多糖、淀粉、阳离子淀粉、酪蛋白和明胶;水溶性丙烯酸树脂,比如聚丙烯酸、聚丙烯酰胺和丙烯酸-丙烯酰胺共聚物;水溶性醇酸树脂;以及含有-SO3 -或-COO-基团并在水基载色料中基本溶解的水溶性高分子化合物。
可用于本发明的聚合物胶乳的实例包括苯乙烯-丁二烯胶乳、苯乙烯-丙烯酸胶乳和聚氨酯胶乳。而可用于本发明的聚合物乳液的一个实例为丙烯酸乳液。
这些水溶高分子化合物可以单独使用或可以两种或更多种组合使用。
上述水溶高分子化合物用作粘度调节剂,用于将油墨组合物的粘度调节到有利于喷射性质的范围。当大量加入高分子化合物时,所得油墨组合物的粘度增加和喷射连贯性降低,随着时间推移形成沉积并趋向于堵塞喷嘴。
作为粘度调节剂加入的高分子化合物的量取决于所加入化合物的分子量(即所加入化合物的分子量越高,需要用于调节粘度加入的量越小)。具体地,加入量控制在油墨组合物总量的0~5%,优选0~3%,更优选0~1%。
如果需要,在本发明中也可以加入上述各种阳离子、阴离子、非离子和甜菜碱表面活性剂作为分散剂和分散稳定剂,也可以使用EDTA为代表的含氟化合物和硅氧烷化合物作为消泡剂和螯合剂。
下面进一步详细描述反射介质,该介质作为适用于本发明的印刷介质。反射介质包括记录纸和记录膜。可用于记录纸或记录膜的支撑物的实例为由诸如LBKP或NBKP之类的化学纸浆、诸如GP,PGW,RMP,TMP,CTMP,CMP或CGP之类的机械纸浆、诸如DIP之类的废纸制备的纸,其中按需要混入包括染料、粘合剂、施胶剂、定影剂、阳离子试剂和增强纸强度试剂在内的已知添加剂,而且使用诸如长网造纸机或桶式造纸机(vat machine)之类的造纸机进行制备。支撑物的其它实例可以是合成纸和塑料膜片。优选支撑物的厚度为10~250μm,基本重量为10~250g/m2。
用于接收本油墨组合物和油墨组的图像接收材料可以如下制备:直接在支撑物上安置油墨接收层和背涂层,或者使支撑物施胶压涂淀粉或聚乙烯醇或进行固定,然后在该支撑物上安置图像接收层和背涂层。此外,该支撑物可以用砑光机例如纸机砑光机、TG砑光机或柔软砑光机进行压平处理。
本发明优选的支撑物是在其双面上层压有聚烯烃(如,聚乙烯、聚丙烯和乙烯-丙烯共聚物)或聚对苯二甲酸乙二醇酯的纸以及塑料膜。优选向聚烯烃中加入白色颜料(如二氧化钛、氧化锌)或着色染料(如钴蓝、群青蓝、氧化钕)。
在安置于支撑物上的图像接收层中,结合有多孔材料和含水结合剂。此外,优选图像接收层含有颜料,并且白色颜料适合作为该颜料。该白色颜料的实例包括无机颜料,如碳酸钙、高岭土、滑石、粘土、硅藻土、合成无定型二氧化硅、硅酸铝、硅酸镁、硅酸钙、氢氧化铝、矾土、锌钡白、沸石、硫酸钡、硫酸钙、二氧化钛、硫化锌和碳酸锌;和有机颜料,比如苯乙烯颜料、丙烯酸颜料、脲树脂和三聚氰胺树脂。在这些颜料中,与其它颜料相比,优选无机多孔白色颜料。而通常特别有利的是含有大孔面积的合成无定型二氧化硅。作为合成无定型二氧化硅,可使用的是干法(气相法)合成的硅酸酐和湿法合成的水合硅酸。
在适用于本发明图像记录层中含上述颜料的记录纸的实例包括在下列专利中描述的记录纸:JP-A-10-81064,JP-A-10-119423,JP-A-10-157277,JP-A-10-217601,JP-A-11-348409,JP-A-2001-138621,JP-A-2000-43401,JP-A-2000-211235,JP-A-2000-309157,JP-A-2001-96897,JP-A-2001-138627,JP-A-11-91242,JP-A-8-2087,JP-A-8-2090,JP-A-8-2091,JP-A-8-2093,JP-A-8-174992,JP-A-11-192777和JP-A-2001-301314。
掺入图像接收层中的含水粘合剂的实例包括水溶聚合物,如聚乙烯醇、硅烷醇-改性聚乙烯醇、淀粉、阳离子淀粉、酪蛋白、明胶、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素(cellulsode)、聚乙烯基吡咯烷酮、聚环氧烷烃和聚环氧烷烃衍生物;和可水分散聚合物,如丁苯胶乳和丙烯酸乳液。这些含水粘合剂可以单独使用或者其中两种或更多种结合使用。在这些含水粘合剂中,从粘附颜料和油墨接收层的抗脱层性能考虑,尤其有利的是聚乙烯醇和硅烷醇-改性聚乙烯醇。
除颜料和含水结合剂外,图像接收层可以含有其它添加剂,如媒染剂、防水剂、耐光性改进剂、耐气体性改进剂、表面活性剂和硬化剂。
优选向图像接收层中,加入不流动的媒染剂。因此,使用聚合物媒染剂是适当的。
聚合物媒染剂的描述可以参见JP-A-48-28325,JP-A-54-74430,JP-A-54-124726,JP-A-55-22766,JP-A-55-142339,JP-A-60-23850,JP-A-60-23851,JP-A-60-23852、JP-A-60-23853,JP-A-60-57836,JP-A-60-60643,JP-A-60-118834,JP-A-60-122940,JP-A-60-122941,JP-A-60-122942,JP-A-60-235134,JP-A-1-161236,和美国专利2,484,430,2,548,564,3,148,061,3,309,690,4,115,124,4,124,386,4,193,800,4,273,853,4,282,305和4,450,224。尤其有利的是在JP-A-1-161236,212-215页中描述的含聚合物媒染剂的图像接收材料。当使用该文献中描述的聚合物媒染剂时,所获得图像可以具有优异的图像质量并改善了耐光性。
防水剂可使图像具有有效的防水性,而尤其适合作为这些试剂的是阳离子树脂。该阳离子树脂的实例包括聚酰胺多胺表氯醇、聚乙撑亚胺、聚胺砜、二甲基二烯丙基氯化铵聚合物和阳离子聚丙烯酰胺。这些阳离子树脂的合适含量占油墨接收层中的总固体量为1~15质量%,尤其是3~10质量%。
适用作耐光性改进剂和耐气体性改进剂的化合物实例包括酚化合物、受阻酚化合物、硫醚化合物、硫脲化合物、硫氰酸化合物、胺化合物、受阻胺化合物、TEMPO化合物、肼化物、酰肼化合物、脒化合物、含乙烯基化合物、酯化合物、酰胺化合物、醚化合物、醇化合物、亚磺酸化合物、糖类、水溶性减少的化合物、有机酸、无机酸、含羟基有机酸、苯并三唑化合物、二苯甲酮化合物、三嗪化合物、杂环化合物、水溶性金属盐、有机金属化合物和金属络合物。
这些化合物的实例包括在下列专利中描述的化合物:JP-A-10-182621,JP-A-2001-260519,JP-A-2000-260519,JP-B-4-34953,JP-B-4-34513,JP-B-34512,JP-A-11-170686,JP-A-60-67190,JP-A-7-276808,JP-A-2000-94829,JP-T-8-512258和JP-A-11-321090。
表面活性剂起着涂层助剂、脱模质量改进剂、防滑质量改进剂或抗静电剂的作用。起着这些试剂作用的表面活性剂的实例包括在JP-A-62-173463和JP-A-62-183457中描述的表面活性剂。
氟化有机化合物可用于代替表面活性剂。氟化有机化合物的有利之处是憎水性。该化合物的实例包括含氟表面活性剂、油形式的氟化合物(如氟化油)和固体形式的氟化合成树脂(如四氟乙烯树脂)。对于氟化有机化合物的详细描述可以参见JP-B-57-9053,8-17栏;JP-A-61-20994和JP-A-62-135826。
可以用于本发明的硬化剂的例子包括JP-A-1-161236第222页、JP-A-10-119423和JP-A-2001-310547。
进一步加入到图像接收层中的其它添加剂的实例包括颜料分散剂、增稠剂、消泡剂、染料、光亮剂、防腐剂、pH值调节剂和消光剂。另外,油墨接收层可以是单层或双层。
记录纸和记录膜可以安置背涂层。向该涂层中,可以添加白色颜料、含水结合剂和其它组分。
包含于背涂层中的白色颜料的实例包括无机白色颜料,例如沉析碳酸钙、重质碳酸钙、高岭土、滑石、硫酸钙、硫酸钡、二氧化钛、氧化锌、硫酸锌、碳酸锌、缎光白、硅酸铝、硅藻土、硅酸钙、硅酸镁、合成无定型二氧化硅、硅胶、胶体氧化铝、假勃姆石、氢氧化铝、氧化铝、锌钡白、沸石、水合多水高岭土、碳酸镁和和氢氧化镁;以及有机颜料,如苯乙烯塑性颜料、丙烯酸塑性颜料、聚乙烯、微胶囊、脲树脂和三聚氰胺树脂。
包含于背涂层中的含水粘合剂的实例包括水溶聚合物,如苯乙烯-马来酸酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、聚乙烯醇、硅烷醇-改性聚乙烯醇、淀粉、阳离子淀粉、干酪素、明胶、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素和聚乙烯基吡咯烷酮;以及可水分散聚合物,如丁苯胶乳和丙烯酸乳液。包含于背涂层中的其它组分的实例包括消泡剂、泡沫抑制剂、染料、光亮剂、防腐剂和防水剂。
向记录纸或记录膜的构成层(包括背涂层)中,可以加入聚合物颗粒分散体。颗粒聚合物的分散体适用于改善涂层物理性质的目的,如确保涂层的尺寸稳定性以及防止涂层卷曲、粘附和破裂。聚合物颗粒的分散的描述可见JP-A-62-245258,JP-A-62-136648和JP-A-62-110066。当含媒染剂的层中加入玻璃化转变温度低(40℃或更低)的聚合物颗粒分散体时,可以防止该层破裂和卷曲。另外,卷曲也可以通过向背涂层中加入玻璃化转变温度高的聚合物颗粒分散体来加以防止。本发明油墨组合物可用于除喷墨记录之外的其它目的。例如,本油墨组合物可用作显示图像的材料以及用于在室内装饰材料和室外装饰材料上形成图像的材料。
显示图像的实例包括海报、广告飞行器、印刷在或粘附在墙报上的图像、可装饰用品(如饰品和玩偶)、包装纸和材料、纸袋、塑料袋、包装材料、广告牌和运输工具(轿车、公共汽车和火车)板面和服饰标志。当本发明染料用作用于形成显示图像的材料时,此处的术语“图像”拟包括所有人类可识别的染料基图案,从狭义图像到抽象设计、符号和几何图样。
室内装饰材料的实例包括广泛的各种材料,如墙纸、装饰物品(如饰品和玩偶)、照明灯具构件,家具构件以及地板和天花板的设计构件。当本发明染料用作用于在这些材料上形成图像的材料时,此处的术语“图像”拟包括所有人类可识别的染料基图案,从狭义图像到抽象设计、符号和几何图样。
室外装饰材料的实例包括广泛的各种材料如壁材、屋面材料、广告牌、用于花园的室外装饰物品(如饰品和玩偶)以及室外照明灯具的构件。当本发明染料用作用于在这些材料上形成图像的材料时,此处的术语“图像”拟包括所有人类可识别的染料基图案,从狭义图像到抽象设计、符号和几何图样。
如上所述在使用中其上形成图案的介质的实例包括纸、织物、服饰(包括无纺布)、塑料、金属和陶瓷。使用引入反应性基团的染料以媒染剂、织物印刷或染料定影的模式进行染色是很有效的。在这些模式中,与其它相比,优选媒染剂模式的染色。
在油墨组合物的制造中,添加剂如染料的溶解步骤中可以使用超声振荡。
应用超声振荡的目的在于为了防止油墨组合物在记录头增加的压力下产生气泡,在制备过程中将等于或大于油墨组合物在记录头上产生的能量的超声波能量应用于油墨组合物中,由此气泡预先从油墨组合物中消除。
所使用的超声波振动频率通常至少为20kHz,优选至少为40kHz,更优选为50kHz。通过超声振动应用于液体的能量通常至少为2×107J/m3,优选至少5×107J/m3,更优选至少1×108J/m3。超声振动所应用的时间通常为约10分钟到1小时。
即使当在制备过程中的任意阶段应用超声振动时,只要该阶段是将染料装填入载色料之后的阶段,该超声振动都是有效的。即使在油墨组合物完成之后对刚储存的油墨组合物应用超声振动时,也可以产生有效的超声振动。然而,优选在溶解和/或将染料分散到载色料时应用超声振动,因为这样可以对消除气泡产生更大的作用,并且除此之外,也促进了染料溶解和/或分散到载色料中。
具体而言,可以至少在将染料溶解和/或分散到载色料中的步骤中或之后应用超声振动。换句话说,应用超声振动的操作可以在油墨组合物制备和油墨组合物作为产物完成之间期间的任意阶段至少进行一次。
在实际模式中,合适的是将染料溶解和/或分散进入载色料中的过程包括将染料溶解进入总载色料中的一部分的步骤和将载色料残余与所得溶液混合的步骤。并且优选在这些步骤的至少一个步骤中应用超声振动,并且更优选至少在将染料溶解进入总载色料的一部分的步骤中应用超声振动。
混合载色料残余的步骤可以是单一步骤或多步步骤。
此外,在制备本油墨组合物中另外在加热或减压下脱气是恰当的。这是因为该脱气操作可以改善从油墨组合物中消除气泡的作用。优选在加热或减压下脱气的步骤与混合载色料残余的步骤同时进行或者在混合载色料残余的步骤之后进行。
可用于应用超声振动步骤的超声波振动发生器的实例包括已知装置,如超声分散装置。
在本油墨组合物的制备过程中,在组合物以溶液形式制备之后,包括过滤消除作为固体粒子的灰尘的步骤是很重要的。在该操作中使用的过滤器具有1μm或更小的有效孔直径,优选0.3~0.05μm,特别优选0.3~0.25μm。虽然可用于过滤器的材料有各种形式,但是在使用水溶染料的油墨组合物的情况下,优选使用尤其是为含水溶剂制备的过滤器。尤其是,通常有利的是由塑料材料制备的过滤器,因为它几乎不产生灰尘。过滤时,溶液可以通过供料穿过过滤器,或者可以采用在施压或减压之下过滤溶液的方法。
过滤之后,溶液中通常吸附有空气。在多数情况下,来自空气中的气泡也会导致喷墨记录图像的失真。因此,优选另外进行上述的消泡操作。至于消泡方式,过滤之后的溶液可以静置,或可以使用商购设备进行超声消泡或减压消泡操作。如果是超声消泡操作,合适的操作时间为约30秒~2小时,优选5分钟~1小时。
为了防止在这些操作中被灰尘污染,应当使用干净空间如干净房间和洁净台进行这些操作。对于本发明,尤其有利的是这些操作在洁净度为等级1000或更小的空间进行。此处使用的术语“洁净度”指的是用灰尘计数器测定的值。
击打记录材料表面的每个油墨点的体积为0.1pl~100pl,优选为0.5pl~50pl,特别优选为2pl~50pl。
在本发明中进行的喷墨记录对于其喷墨方法没有特别的限制,可采用已知方法中的任何一种,只要使用本发明油墨组合物或油墨设备以及喷墨打印机可记录图像即可。更具体而言,可用于本发明中的方法包括通过电荷控制法(利用感应静电力喷射油墨)、按需滴落法(drop-on-demandmethod,又称作压力脉冲法,利用压电元件的振动压力)、声喷墨法(其中利用了用电信号转变成的声学束辐照油墨引起的辐射压力进行喷射油墨)、以及热喷墨法(又称气泡喷墨法,其中加热油墨形成气泡,并且利用了由此引起的压力进行喷墨)。
喷墨记录方法包括喷射大量称作照相油墨的低密度油墨的小体积液滴的方法;通过使用两种或更多种色调基本相同但密度不同的油墨来改善图像质量的方法;以及使用无色隐显墨水的方法。击打记录材料表面的墨滴的体积控制主要通过利用印刷头的方式进行。
例如,如果是热喷墨方法,击打记录材料表面的油墨液滴体积可以通过改变印刷头结构而加以控制。更具体而言,通过改变油墨胞、加热部分和喷嘴的大小而使所需大小的油墨液滴击打记录材料的表面。即使在热喷墨方法中,通过安装两个或更多个各自在加热部分和喷嘴的大小上彼此不同的印刷头,也可以使具有两种或更多种不同尺寸的油墨液滴击打记录材料表面。
如果是使用压电元件的按需滴落法,与热喷墨法的情况那样,其中所使用印刷头的结构改变使击打记录材料表面上的油墨液滴的体积可以改变。另一方面,如下面所述,在不改变印刷头结构的情况下可以通过控制压电元件-驱动信号的波形而使不同大小的油墨液滴击打记录材料的表面。
当本发明油墨组合物的墨滴击打记录材料表面时,喷射频率优选调节为至少1KHz。
为了记录类照片的高质量图像,需要用小液滴油墨复制高锐度图像。因此需要将击打记录材料表面的油墨液滴密度调节为至少600dpi(每英寸的点数)。
如果喷墨打印机的类型为在记录纸上使用从含多个喷嘴的印刷头中喷射的油墨液滴进行记录,同时移动记录纸和在以直角彼此交叉方向上的记录头,则能够同时驱动的印刷头数限制为约几打到200个。即使在装备有称作线头(line head)的固定头的打印机中,印刷头的数量也限制为几百个。这是因为对于驱动电源有限制以及很多印刷头喷嘴由于驱动所产生的热会影响图像的事实而不能同时驱动的缘故。
此处,可以通过提高驱动频率而增加记录速度。
如果是热喷墨法,通过控制用于加热印刷头的印刷头驱动信号的频率,可以控制使油墨液滴击打记录材料的频率。
如果是压电法,可以通过控制压电驱动信号频率进行控制。
下面解释压电头的驱动。在打印机的控制部分中,击打记录材料表面的油墨液滴的大小、速度和频率根据被印刷图像信号确定,并形成了用于驱动印刷头的信号。将所形成的驱动信号加入到印刷头上。击打在记录材料表面上油墨液滴的大小、速度和频率由驱动压电元件的信号控制。此处,击打在记录材料表面上油墨液滴的大小、速度由驱动波的波形和振幅确定,而其频率由信号的重复周期确定。
当击打在记录材料表面上的油墨液滴的频率设定为10KHz,每隔100微秒驱动记录头,并且在400微秒内完成一条直线的记录。通过设定记录纸的每400微秒移动1/600英寸或约42微米的移动速度,可以以每1.2秒一页纸的速度印刷。
作为在本发明中使用的打印机的配置和打印机结构,可以使用在JP-A-11-170527中描述的模式。而且在本发明中,使用JP-A-5-229133中描述的墨盒通常是有利的。作为在此处使用的吸入机械装置和覆盖印刷头的罩结构,本发明通常使用JP-A-7-276671中描述的吸入机械装置和罩结构。此外,有利的是在印刷头附近安装在JP-A-9-277552中描述的气泡消除过滤器。
此外,如JP-A-2002-292878所描述的那样,使喷嘴表面防水是有利的。至于用途,本发明可以应用于连接计算机的打印机上,或者应用于适合照相印刷的仪器上。
在本发明所应用的喷墨记录方法中,油墨组合物液滴以平均至少2m/秒、预选至少5m/秒的合适速度击打在记录材料的表面上。
控制油墨液滴击打在记录材料表面上的速度可通过控制印刷头驱动波的波形和振幅实现。
此外,尽管使用一个印刷头,但是改变驱动波形可以使不同大小的油墨液滴击打在记录材料的表面上。
实施例
下面参考下列实施例,更详细地解释第一发明,然而不应当把这些实施例看成是对本发明范围的限制。另外,在实施例中除非另有说明之外,所有的份和百分比都是以质量计的。
(支撑物的制备)
借助于双圆盘精研机将由100份LBKP构成的木浆打碎成300ml的Canadian freeness,并与0.5份环氧化山俞酸酰胺、1.0份阴离子聚丙烯酰胺、0.1份聚酰氨基多胺表氯醇和0.5份的阳离子聚丙烯酰胺混合。此处,所使用添加剂的量是各自根据与浆状物的干透质量比表示。所得混合物由长网造纸机制备成基础重量为170g/m2的原料纸。
为了调节所得原料纸的表面大小,该原料纸用含0.04%光亮剂(WhitexBB,Sumitomo Chemical Co.,Ltd.生产)的4%含水聚乙烯醇溶液浸渍,以使表面尺寸的量根据干透质量计为0.5g/m2,然后干燥,再进行砑光处理。因此,制备除密度调节为1.05g/ml的基纸。
这样获得的原纸在导线表面侧(背面)上进行电晕放电处理,并且由熔融挤出仪在其上涂敷厚度为19μm的高密度聚乙烯以形成无光泽树脂层(该表面在下面称作背面)。此外,作为背面的树脂层进行电晕放电处理,然后涂敷上作为抗静电试剂的水分散体,以使该抗静电剂的覆盖度以干质量计达到0.2g/m2,所述水分散体是将氧化铝(Alumina Sol 100,NISSANCHEMICAL INDUSTRIES LTD生产)和二氧化硅(Snowtex O,NISSANCHEMICAL INDUSTRIES LTD生产)以1∶2的质量比分散在水中制备。
此外,原纸在没有安置树脂层的毡面(表面)侧进行电晕放电处理,然后,借助于熔体挤出仪,将MFR(熔体流速)为3.8并含有10%锐钛矿二氧化钛的低密度聚乙烯、痕量群青和0.01%的光亮剂(其中这些添加剂的比例相对于聚乙烯计)以29μm厚度挤压在这样处理过的该原纸表面上,以形成高光泽的热塑性树脂层(这种高光泽表面在下面称作前表面)。这样,就制备出了支撑物。
(制备用于油墨接收层的涂层溶液A)
将下列组合物的组分(a)气相法微粒二氧化硅;(b)离子交换水和(c)SHALLOL DC-902P混合并用球磨机(KD-P,Shinmaru EnterprisesCorporation制造)分散,然后向其中加入含余下组分(d)聚乙烯醇、(e)硼酸、(f)聚氧乙烯月桂基醚和(g)离子交换水的溶液,以制备用于油墨接收层的涂层溶液A。
此处,微粒二氧化硅与水溶树脂的质量比(P/B比=(a)∶(d))为4.5∶1,用于油墨接收层的涂层溶液A为酸性,并且其pH值为3.5。
<用于油墨接收层的涂层溶液A的组成>
(a)气相法微粒二氧化硅 10.0份
(无机微粒)
(TOYUYAMA Corp.生产的
Rheolosil QS-30,
平均初级粒度:7nm)
(b)离子交换水 51.6份
(c)SHALLOL DC-902P(51%水溶液) 1.0份
(Nitto Boseki Co,Ltd.生产的分散剂)
(d)聚乙烯醇(8%水溶液) 27.8份
(KURARAY CO.,LTD生产的水溶树脂,PVA 124
皂化度:98.5%,
聚合度:2,400)
(e)硼酸(交联剂) 0.4份
(f)聚氧乙烯月桂基醚 1.2份
(Kao Corporation生产的表面活性剂,Emulgen 109P(10%
水溶液),HLB值:13.6)
(g)离子交换水 33.0份
(记录介质的生产)
支撑物的前表面进行电晕放电处理,然后使用挤出模头涂布机,将用于油墨接收层的涂层溶液A以200ml/m2的覆盖度涂敷在这样处理过的前表面上(涂敷步骤)。所得涂层用热空气干燥仪(空气速度:3~8m/秒)在80℃干燥直到它具有20%固含量为止。在这期间,涂层以恒定速度干燥。然后,该涂层立即在含有下列组分的媒染剂溶液B中浸渍30秒,由此在该涂层上形成20g/m2的沉积物(施用媒染剂溶液的步骤)。此外,该沉积物在80℃干燥10分钟(干燥步骤)。这样,就制备出了安置有32μm干燥厚度的染色材料接收层的记录介质。
<媒染剂涂层溶液B的组成>
(a)硼酸(交联剂) 0.65份
(b)聚烯丙基胺PAA-03(20%水溶液) 12.5份
(Nitto Boseki Co.,Ltd.生产的媒染剂)
(c)离子交换水 72.0份
(d)氯化铵(表面pH值调节剂) 0.8份
(e)聚氧乙烯基月桂基醚 10份
(Kao Corporation生产的表面活性剂,
Emulgen 109P(2%水溶液),HLB值:13.6)
(f)Megafac F1405(10%水溶液) 2.0份
(DAINIPPON INK AND CHEMICALS,INCORPORATED生产的含氟表面活性剂)
表1-2示出本发明化合物以及用于比较的化合物,其中每一种化合物都以1质量%的比例(以固体计)加入到媒染剂涂层溶液B中,由此形成媒染剂涂层溶液。
表1-2
添加剂 | 具有共轭π电子的原子数 | |
编号1(比较) | 没有 | - |
编号2(比较) | 苯并三唑-5-羧酸 | 9 |
编号3(本发明) | P-1 | 18 |
编号4(本发明) | P-29 | 16 |
编号5(本发明) | P-35 | 12 |
编号6(本发明) | P-36 | 10 |
(评价测试)
以前述方式获得的每一个本发明记录介质(编号3~编号6)和用于比较的记录介质(编号1和编号2)都进行下面提到的评价测试。所得测试结果在表1-3示出。
<青铜色评价>
在30℃-80%RH的环境条件下,通过每一种装备有各自的原有油墨组的喷墨打印机PM-970(Seiko Epson Corporation制造)和PIXUS950i(CanonInc制造),在每个所述记录介质上印刷青色单色图像,以使密度以1~11等级逐步从0.2变化到2.2,并由擦金现象发生条件进行评价。
具体而言,在达到最高密度的整个密度范围内根本没有出现擦金现象的情况评定为A,在第8~第11等级(最高)密度范围中出现擦金现象的情况评定为等级B,而即使在第1级(最低)~第7级的密度范围中也出现擦金现象的情况评定为等级C。
<耐臭氧性>
通过每一种装备有各自的原有油墨组的喷墨打印机PM-970(SeikoEpson Corporation制造)和PIXUS950i(Canon Inc制造),在每个记录介质上打印洋红色实心图像和青色实心图像,并且该图像在环境中保留24小时,并将臭氧浓度调节为2.5ppm。在储存前后用反射密度计(Xrite Inc制造的Xrite938)测定洋红色密度和青色密度,并且计算洋红色和青色图像残余密度比。
残余密度比为80%或以上的情况评定为等级A,残余密度比为70%到低于80%的情况评定为等级B,残余密度比为60%到低于70%的情况评定为等级C,而残余密度比低于60%的情况评定为等级D。
<耐光性>
在25℃-32%RH的环境条件下,通过每一种装备有各自的原有油墨组的喷墨打印机PM-970(Seiko Epson Corporation制造)和PIXUS950i(CanonInc制造)在每个记录介质上印刷洋红色和青色实心图像,然后借助于人工老化机(美国的Atlas E1ectric Devices Co.生产的Xenon Weather-O-MeterCi65A),在经过紫外射线过滤器并切除波长小于365nm的85,000勒克斯光照度的D65光中曝光3.8小时以上时间。随后,切断光源,记录介质在20℃-91%RH的环境条件下静置1小时。超过168小时以后重复曝光静置周期。用反射密度计(Xrite Inc生产的Xrite938)测定该测试前后的每种彩色图像的密度,并计算每种颜色的残余密度比。
残余密度比为90%或以上的情况评定为等级A,残余密度比为80%到低于90%的情况评定为等级B,残余密度比为70%到低于80%的情况评定为等级C,而残余密度比低于70%的情况评定为等级D。
表1-3
编号1(比较) | 编号2(比较) | 编号3(发明) | 编号4(发明) | 编号5(发明) | 编号6(发明) | |||
EPSONPM970C | 青铜色评价 | C | C | A | A | A | A | |
耐臭氧性 | 洋红色 | D | D | B | B | B | B | |
青色 | C | C | B | B | B | B | ||
耐光性 | 洋红色 | D | D | C | C | C | C | |
青色 | A | A | A | A | A | A | ||
CANONPIXUS950i | 青铜色评价 | B | B | A | A | A | A | |
耐臭氧性 | 洋红色 | C | C | A | A | A | A | |
青色 | C | C | B | B | B | B | ||
耐光性 | 洋红色 | D | D | C | C | C | C | |
青色 | A | A | A | A | A | A |
从表1-3中所示结果可以看出,分别含有化合物P-1、化合物P-29、化合物P-35和P-36的本发明记录介质即使在高青色密度的印刷区域内也实现了防止擦金现象的产生,其中这些化合物的每个分子上具有10个以上含共轭π电子的原子。此外,在这些记录介质上印刷的图像即使在高臭氧浓度条件下长期储存,其残余密度比也较高,因此可以证实本发明记录板具有优异的耐臭氧性。另外,即使在重复氙灯辐照周期的测试以及在高湿度环境中保持之后,所形成图像的残余密度比也较高,因此也证实了本发明记录板有优异的耐光性。
另一方面,没有使用本发明任何化合物的比较记录介质在高青色密度的印刷区域表现出擦金现象,并且证实加入其中含共轭π电子的原子数为9个的苯并三唑-5-羧酸,对于防止擦金现象的产生是不够的。
下面通过下列实施例更详细地描述第二发明,然而不应该认为这些实施例是对于本发明范围的限制。
(实施例2-1)
油墨组(ink set)IS-101和IS-102的制备
四种不同颜色的油墨组合物各自按如下制备:向如下所述的组分中,加入电阻为18MΩ或更高的超纯水以使总量为1升,并且在30~40℃边加热边搅拌1小时。所得溶液在减压下穿过平均孔直径为0.25μm的微过滤器。
[青色色油墨组合物的配方]
(固体组分)
青色染料(C-1) 60g/l
脲(UR) 30g/l
苯并三唑(BTZ) 0.08g/l
PROXEL XL2(PXL) 3.5g/l
(液体组分)
三乙二醇(TEG) 110g/l
甘油(GR) 130g/l
三乙二醇单丁醚(TGB) 130g/l
2-吡咯烷酮(PRD) 60g/l
三乙醇胺(TEA) 7g/l
SURFYNOL STG(SW) 10g/l
[洋红色油墨组合物的配方]
(固体组分)
洋红色染料(M-1) 23g/l
脲(UR) 15g/l
PROXEL 5g/l
(液体组分)
二乙二醇(DEG) 100g/l
甘油(GR) 130g/l
三乙二醇单丁醚(TGB) 110g/l
三乙醇胺(TEA) 8g/l
SURFYNOL STG(SW) 10g/l
[黄色油墨组合物的配方]
(固体组分)
黄色染料(Y-1) 35g/l
PROXEL 3.5g/l
苯并三唑(BTZ) 0.08g/l
脲(UR) 10g/l
(液体组分)
三乙二醇单丁醚(TGB) 130g/l
甘油(GR) 115g/l
二乙二醇(DEG) 120g/l
2-吡咯烷酮(2-pyrrolidone,PRD) 35g/l
三乙醇胺(TEA) 8g/l
SURFYNOL STG(SW) 10g/l
[黑色油墨组合物的配方]
(固体组分)
黑色染料(BK-1) 75g/l
黄色染料(Y-1) 30g/l
PROXEL 5g/l
脲(UR) 10g/l
苯并三唑(BTZ) 3g/l
(液体组分)
二乙二醇单丁醚(DGB) 120g/l
甘油(GR) 125g/l
二乙二醇(DEG) 100g/l
2-吡咯烷酮(PRD) 35g/l
三乙醇胺(TEA) 8g/l
SURFYNOL STG(SW) 10g/l
由这些油墨组合物构成的油墨组(ink set)由IS-101表示。除了油墨组合物中的染料分别用表2-1中所示染料代替外,另一个油墨组IS-102以与IS-101的相同方式制备。
表2-1
青色染料 | 洋红染料 | 黄色染料 | 黑色染料 | |
IS-101(比较) | C-1 | M-1 | Y-1 | BK-1 |
IS-102(发明) | C-2 | M-2 | Y-2 | BK-2 |
下面解释此处所使用染料的结构式:
上述解释的C-2,M-2,Y-2和BK-2这四种都为离解染料,并且它们的pKa值都在4.0~5.0范围之内。
油墨组合物装入Seiko Epson Corporation制备的喷墨打印机CL-760C的油墨筒中,并且以此印刷标准的图像图案。
此处使用的图像接收板是相纸“gasai”(Fuji Photo Film Co.,Ltd生产的抛光喷墨相纸)和PM Photo Paper(Seiko Epson Corporation生产的相纸品质的喷墨纸)。印刷24小时之后,类似上述印刷标准图像图案。
此时,在使用CL-760C的标准油墨组和油墨组IS-101的情况下,可以观察到所印刷图像的颜色变化,并且ΔE为21。另一方面,当使用本发明的油墨组IS-102和相纸“gasai”时,ΔE为不大于2,并且该印刷图像肉眼看起来几乎与初始印刷的图像相同。如果是将图像印刷在PM相纸上,则ΔE为5。这些结果说明相纸“gasai”具有优越性。
(实施例2-2)
油墨组IS-201和IS-202的制备
四种不同颜色的油墨组合物各自按如下制备:向如下所述的组分中,加入电阻为18MΩ或更高的超纯水以使总量为1升,并且在30~40℃边加热边搅拌1小时。所得溶液在减压下穿过平均孔直径为0.25μm的微过滤器。
[青色油墨组合物的配方]
(固体组分)
青色染料(C-1) 30g/l
脲(UR) 40g/l
苯并三唑(BTZ) 0.08g/l
PROXEL XL2(PXL) 3.5g/l
(液体组分)
三乙二醇(TEG) 40g/l
甘油(GR) 100g/l
三乙二醇单丁醚(TGB) 70g/l
1,5-戊二醇(PTD) 50g/l
异丙醇(IPA) 20g/l
三乙醇胺(TEA) 7g/l
SURFYNOL STG(SW) 10g/l
[洋红色油墨组合物的配方]
(固体组分)
洋红色染料(M-1) 23g/l
脲(UR) 15g/l
PROXEL 5g/l
(液体组分)
三乙二醇(TEG) 50g/l
甘油(GR) 100g/l
三乙二醇单丁醚(TGB) 50g/l
1,5-戊二醇(PTD) 40g/l
异丙醇(IPA) 20g/l
三乙醇胺(TEA) 6.9g/l
SURFYNOL STG(SW) 10g/l
[黄色油墨组合物配方]
(固体组分)
黄色染料(Y-1) 35g/l
PROXEL 3.5g/l
苯并三唑(BTZ) 0.08g/l
脲(UR) 10g/l
(液体组分)
三乙二醇(TEG) 40g/l
甘油(GR) 100g/l
三乙二醇单丁醚(TGB) 70g/l
1,5-戊二醇(PTD) 60g/l
异丙醇(IPA) 20g/l
三乙醇胺(TEA) 8g/l
SURFYNOL STG(SW) 10g/l
[黑色油墨组合物的配方]
(固体组分)
黑色染料(BK-1) 75g/l
黄色染料(Y-1) 30g/l
PROXEL 5g/l
脲(UR) 10g/l
苯并三唑(BTZ) 3g/l
(液体组分)
三乙二醇(TEG) 60g/l
甘油(GR) 100g/l
三乙二醇单丁醚(TGB) 70g/l
1,5-戊二醇(PTD) 50g/l
异丙醇(IPA) 20g/l
三乙醇胺(TEA) 8g/l
SURFYNOL STG(SW) 10g/l
由这些油墨组合物构成的油墨组(ink set)由IS-201表示。除了油墨组合物中的染料分别用表2-2中所示染料代替外,另一个油墨组IS-202以与IS-201的相同方式制备。
表2-2
青色染料 | 洋红染料 | 黄色染料 | 黑色染料 | |
IS-201(比较) | C-1 | M-1 | Y-1 | BK-1 |
IS-202(发明) | C-2 | M-2 | Y-2 | BK-2 |
油墨组合物装入Canon Inc.制备的喷墨打印机PIXUS550i的油墨筒中,并且以此印刷标准的图像图案。
此处使用的图像接收板是抛光相纸“gasai”(Fuji Photo Film Co.,Ltd生产的喷墨相纸)和Professional Photo Paper PR-101(Canon Inc.生产的喷墨相纸)。印刷24小时之后,类似上述印刷标准图像图案。此处所使用PR-101的表面pH值为5.25。
印刷24小时之后,如果使用PIXUS550i的标准油墨组和油墨组IS-201,可以观察到所印刷图像的巨大颜色变化,如(实施例2-1)描述那样,ΔE为17。另一方面,当使用本发明的油墨组时,在任一油墨接收板上发现ΔE为不大于2,并且该印刷图像肉眼看起来几乎与初始印刷的图像相同。这些结果说明了本发明的优势。
工业适用性
本发明记录介质(第一发明)的特征在于包括在其每个分子上具有至少10个含共轭π电子的原子且基本无色的化合物,因而可以确保高印刷密度和图像形成,而不会引起擦金现象,这些图像具有各种优异的性能,包括优异的色调和耐光、耐气体和耐水性。因此,当本发明记录介质用作喷墨记录材料时,它可以获得优异的图像质量,包括高的颜色饱和度和优异的反射密度,
第二发明可以提供图像,最显著的是肯定带有光泽度和耐侯性的喷墨记录图像,并且即使当多孔图像接收材料用作形成图像的介质时,该图像印刷后立即进行老化所引发的色调改变也降低。
在本发明中所要求外国优先权的各个和每个外国专利申请的全部公开内容都并入此处作为参考,就好像被充分说明那样。
Claims (28)
1.一种记录介质,它包括一种化合物,该化合物中的每个分子上存在至少10个具有共轭π电子的原子。
2.如权利要求1所述的记录介质,其中所述化合物具有至少两个芳环基团。
3.如权利要求1所述的记录介质,其中所述化合物没有荧光,并在350nm或更短的波长上具有最长波长侧吸收峰λmax,而且在400~700nm的可见光谱区域内任何波长处该化合物都具有10,000或更低的摩尔吸收常数。
4.如权利要求1~3中任一项所述的记录介质,其中所述化合物还包括加溶基团。
5.如权利要求1中任一项所描述的记录介质,其具有安置在支撑物上的油墨接收层。
6.如权利要求5所述的记录介质,其包括在油墨吸收层中的化合物。
7.如权利要求6所述的记录介质,其中油墨吸收层还包括水溶性树脂。
8.如权利要求7所述的记录介质,其中水溶树脂为选自聚乙烯醇树脂、纤维素树脂、含醚键树脂、含氨基甲酰基树脂、含羧基树脂和明胶中的至少一种树脂。
9.如权利要求6所述的记录介质,其中所述油墨接收层还含有能够在水溶树脂分子之间形成交联的交联剂。
10.如权利要求5所述的记录介质,其中所述油墨吸收层还包括颗粒物质。
11.如权利要求10所述的记录介质,其中所述颗粒物质为选自颗粒状硅胶、胶体状硅胶、颗粒状氧化铝和伪勃姆石中的至少一种物质。
12.如权利要求5所述的记录介质,其中所述油墨接收层还包括媒染剂。
13.如权利要求5所述的记录介质,其中所述油墨接收层还包括每个分子具有至少两种二价或更高价金属原子的化合物。
14.如权利要求1所述的记录介质,其是喷墨记录材料。
15.一种生产如权利要求1所述的记录介质的方法,所述方法包括
通过施用涂层溶液并且通过形成交联而固化所施用的涂层溶液,以形成作为油墨接收层的涂层,所述涂层溶液至少含有颗粒状物质和水溶性树脂,
其中形成交联的固化通过如下方法进行:向涂层溶液和pH值为7.1或更高的碱性溶液中的至少一种中加入交联剂;以及(1)在通过施用涂层溶液形成涂层的同时或(2)在通过施用涂层溶液而形成的涂层的干燥过程中并且在所述涂层表现出干燥收缩之前,向所述涂层中施用碱性溶液。
16.一种用于在介质上以图像形式印刷的油墨组合物,其中所述油墨组合物包括染料,并以色差计色调变化控制到5或更低,所述色调变化是刚印刷后1小时内在印刷图像中出现的。
17.如权利要求16所述的油墨组合物,其中所述染料为阴离子离解的水溶染料。
18.如权利要求16所述的油墨组合物,其中所述染料为阴离子离解水溶染料,并且在负责产生染料色彩的结构部分还包括质子离解基团。
19.如权利要求16所述的油墨组合物,其中所述染料包含质子离解基团,并且所述介质的膜表面pH值等于或大于染料pKa。
20.如权利要求16所述的油墨组合物,其是用于喷墨记录的组合物。
21.一种在介质上记录图像的方法,它通过以图像形式印刷油墨组合物进行,其中所述油墨组合物包括染料,并且以色差计,色调变化控制在5或更低,所述色调变化是刚印刷后1小时内在印刷图像中出现的。
22.如权利要求21所述记录图像的方法,其中所述染料为阴离子离解水溶染料。
23.如权利要求21所述记录图像的方法,其中所述染料为阴离子离解水溶染料,并且还在负责产生染料色彩的结构部分中包括质子离解基团。
24.如权利要求21所述记录图像的方法,其中所述染料包含质子离解基团,而所述介质膜表面pH值等于或大于染料pKa。
25.如权利要求21所述记录图像的方法,其中所述油墨组合物用于喷墨记录。
26.如权利要求21所述记录图像的方法,其是为喷墨记录设计的方法。
28.一种如权利要求1所述的记录介质,其中所述化合物是无色的。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004216913 | 2004-07-26 | ||
JP2004216913A JP4551709B2 (ja) | 2004-03-11 | 2004-07-26 | 記録用媒体及びその製造方法 |
JP2004-216913 | 2004-07-26 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN1727203A true CN1727203A (zh) | 2006-02-01 |
CN1727203B CN1727203B (zh) | 2010-05-05 |
Family
ID=35148798
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN200510081951.7A Expired - Fee Related CN1727203B (zh) | 2004-07-26 | 2005-07-08 | 记录介质、油墨组合物以及使用该油墨组合物的记录方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1621359B1 (zh) |
CN (1) | CN1727203B (zh) |
AT (1) | ATE382487T1 (zh) |
DE (1) | DE602005004077T2 (zh) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102173251A (zh) * | 2010-12-17 | 2011-09-07 | 陆扬 | 一种纸质医用胶片 |
CN107325654A (zh) * | 2017-07-04 | 2017-11-07 | 惠州艺都影像科技有限公司 | 一种适应Latex墨水的喷绘涂层及其制备方法 |
CN108624118A (zh) * | 2018-04-28 | 2018-10-09 | 句容市合力印刷有限公司 | 一种提高油墨高温耐受性能的方法 |
CN109456234A (zh) * | 2018-12-05 | 2019-03-12 | 营口理工学院 | 一种靛蓝色双偶氮基的x型活性染料的母体及制备方法与应用 |
CN110997342A (zh) * | 2017-06-14 | 2020-04-10 | 尤尼林有限公司 | 制造用作装饰纸或箔的可喷墨打印的纸或箔的方法 |
CN112387250A (zh) * | 2020-10-21 | 2021-02-23 | 广西大学 | 一种类印迹mof吸附剂及其制备方法与应用 |
CN115916912A (zh) * | 2020-06-28 | 2023-04-04 | Dic株式会社 | 颜料组合物、印刷油墨和颜料组合物的制造方法 |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2981359B1 (fr) * | 2011-10-14 | 2013-11-08 | Sojasun Technologies | Encre biodegradable pour impression et/ou ecriture infalsifiable. |
US9133351B2 (en) | 2012-12-19 | 2015-09-15 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Neutral gray reflective ink |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3769377D1 (de) * | 1986-07-02 | 1991-05-23 | Eastman Kodak Co | Infrarot absorbierende farbstoffe und diese enthaltende photographische elemente. |
JPS6367188A (ja) * | 1986-09-10 | 1988-03-25 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 昇華性分散染料易染性樹脂組成物 |
JPH08108616A (ja) | 1994-10-11 | 1996-04-30 | Mitsubishi Paper Mills Ltd | インクジェット記録用紙 |
JPH08267908A (ja) | 1995-03-31 | 1996-10-15 | Mitsubishi Paper Mills Ltd | インクジェット記録用紙 |
JP3321700B2 (ja) | 1996-10-25 | 2002-09-03 | コニカ株式会社 | インクジェット記録用紙 |
JP4059356B2 (ja) | 1997-02-06 | 2008-03-12 | コニカミノルタホールディングス株式会社 | インクジェット記録用紙及びインクジェット記録方法 |
JP2000053765A (ja) | 1998-08-07 | 2000-02-22 | Showa Highpolymer Co Ltd | 水溶性重縮合物及びインクジェット記録用紙 |
JP4216967B2 (ja) | 1999-02-26 | 2009-01-28 | 株式会社きもと | インクジェット記録材料 |
JP2001064893A (ja) | 1999-08-25 | 2001-03-13 | Tokushu Paper Mfg Co Ltd | 記録シート及びその製造方法 |
JP2001088430A (ja) * | 1999-09-22 | 2001-04-03 | Kimoto & Co Ltd | インクジェット記録材料 |
US20020119295A1 (en) * | 2000-12-22 | 2002-08-29 | Speer Drew V. | Radiation triggerable oxygen scavenging article with a radiation curable coating |
JPWO2002100652A1 (ja) * | 2001-06-12 | 2004-09-24 | 関西ペイント株式会社 | インクジェット印刷 |
CN100345693C (zh) * | 2002-11-15 | 2007-10-31 | 富士胶片株式会社 | 喷墨记录用纸状介质 |
-
2005
- 2005-06-21 DE DE602005004077T patent/DE602005004077T2/de active Active
- 2005-06-21 EP EP05013348A patent/EP1621359B1/en not_active Not-in-force
- 2005-06-21 AT AT05013348T patent/ATE382487T1/de not_active IP Right Cessation
- 2005-07-08 CN CN200510081951.7A patent/CN1727203B/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102173251A (zh) * | 2010-12-17 | 2011-09-07 | 陆扬 | 一种纸质医用胶片 |
CN102173251B (zh) * | 2010-12-17 | 2013-03-27 | 陆扬 | 一种纸质医用胶片 |
CN115302966A (zh) * | 2017-06-14 | 2022-11-08 | 地板工业有限公司 | 制造用作装饰纸或箔的可喷墨打印的纸或箔的方法 |
CN110997342A (zh) * | 2017-06-14 | 2020-04-10 | 尤尼林有限公司 | 制造用作装饰纸或箔的可喷墨打印的纸或箔的方法 |
US11975555B2 (en) | 2017-06-14 | 2024-05-07 | Unilin, Bv | Method for manufacturing inkjet printable paper or foil for use as a decor paper or foil |
CN107325654B (zh) * | 2017-07-04 | 2019-07-30 | 广东艺都科技股份有限公司 | 一种适应Latex墨水的喷绘涂层及其制备方法 |
CN107325654A (zh) * | 2017-07-04 | 2017-11-07 | 惠州艺都影像科技有限公司 | 一种适应Latex墨水的喷绘涂层及其制备方法 |
CN108624118A (zh) * | 2018-04-28 | 2018-10-09 | 句容市合力印刷有限公司 | 一种提高油墨高温耐受性能的方法 |
CN109456234A (zh) * | 2018-12-05 | 2019-03-12 | 营口理工学院 | 一种靛蓝色双偶氮基的x型活性染料的母体及制备方法与应用 |
CN115916912A (zh) * | 2020-06-28 | 2023-04-04 | Dic株式会社 | 颜料组合物、印刷油墨和颜料组合物的制造方法 |
CN115916912B (zh) * | 2020-06-28 | 2024-01-30 | Dic株式会社 | 颜料组合物、印刷油墨和颜料组合物的制造方法 |
CN112387250A (zh) * | 2020-10-21 | 2021-02-23 | 广西大学 | 一种类印迹mof吸附剂及其制备方法与应用 |
CN112387250B (zh) * | 2020-10-21 | 2022-05-20 | 广西大学 | 一种类印迹mof吸附剂及其制备方法与应用 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN1727203B (zh) | 2010-05-05 |
DE602005004077D1 (de) | 2008-02-14 |
ATE382487T1 (de) | 2008-01-15 |
EP1621359B1 (en) | 2008-01-02 |
EP1621359A3 (en) | 2006-05-10 |
EP1621359A2 (en) | 2006-02-01 |
DE602005004077T2 (de) | 2008-12-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN1727203A (zh) | 记录介质、油墨组合物以及使用该油墨组合物的记录方法 | |
CN1628156A (zh) | 油墨组合物和喷墨记录方法 | |
CN1300266C (zh) | 喷墨记录墨水,用于喷墨记录的墨水组和喷墨记录方法 | |
US7923083B2 (en) | Recording medium, ink composition and recording method using the same | |
CN1678699A (zh) | 喷墨记录油墨和喷墨记录方法 | |
CN1578735A (zh) | 喷墨记录方法、记录装置、油墨·记录介质组、记录物 | |
CN1501962A (zh) | 偶氮化合物及其生产方法、新化合物和利用该化合物生产偶氮化合物的方法 | |
CN1085153C (zh) | 打印纸,以及使用该纸的喷墨打印方法 | |
CN1296444C (zh) | 喷墨记录用墨水、制造墨水的方法和喷墨记录方法 | |
CN1653138A (zh) | 含水溶性酞菁化合物的喷墨用墨水、喷墨记录方法以及用于改善彩色图像材料的臭氧气体褪色作用的方法 | |
CN1685020A (zh) | 喷墨记录用黑色油墨及喷墨记录方法 | |
CN1662378A (zh) | 喷墨记录装置及喷墨记录方法 | |
CN1620483A (zh) | 染料混合物和含有这种染料混合物的油墨 | |
CN101056823A (zh) | 无机细粒分散液及其制备方法和使用该无机细粒分散液的喷墨记录介质 | |
US7384138B2 (en) | Inkjet recording method | |
CN1633482A (zh) | 喷墨记录油墨和喷墨记录方法 | |
CN1663813A (zh) | 喷墨记录介质 | |
CN100346968C (zh) | 喷墨记录用墨水和喷墨记录方法 | |
CN1726263A (zh) | 喷墨油墨及记录材料 | |
CN1774346A (zh) | 液体组合物 | |
US7491266B2 (en) | Black ink and ink set for inkjet recording | |
CN1300265C (zh) | 喷墨记录墨水和喷墨记录方法 | |
CN1290943C (zh) | 喷墨记录用墨水和喷墨记录方法 | |
CN1894350A (zh) | 喷墨用油墨、喷墨用油墨的制造方法、喷墨用油墨组和喷墨记录方法 | |
CN1324096C (zh) | 喷墨记录墨水、喷墨记录墨水组和喷墨记录方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20070629 Address after: Tokyo, Japan Applicant after: Fuji Film Corp. Address before: Tokyo, Japan Applicant before: Fuji Photo Film Co., Ltd. |
|
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C17 | Cessation of patent right | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20100505 Termination date: 20130708 |