TWI374918B - Amphoteric pigment dispersion containing ink formulations, methods of using ink formulations, and systems using ink formulations - Google Patents

Description

1374918 制劑。 "非離子性界面活性劑可以包含但不限制是：燒基 氧曰、聚氧乙稀酸酯、直鏈醇乙氧酸雖、聚氧乙歸化乙 聚氧肉二醇、聚氧乙稀化之硫醇、長鍵缓酸醋、天秋=之 5肪S夂之甘油基及聚甘油基酿、兩二醇、山梨糖醇及聚」曰 稀化之山梨糖醇酷、聚氧乙二醇自旨及聚氧乙稀化之月^己 酸、燒醇胺縮聚物、烧醇酿胺、三級乙酿基二醇、聚喝 稀化之砂酮ϋ基料鋼、及院基聚糖答。 氣乙 例如界面活性劑 '生物滅制劑、緩衝液、及其他添 10物之載劑的所有離子性成份皆是選擇具有類似著色劑=戶力° 選擇酸鹼值範圍内所具有之電荷者。否則，不欲之2、所 用會導致墨水產生不穩定。 互作 第二墨水配方可以包含但不限制是：染料為基礎的墨 水及色料為基礎的墨水。染料為基礎的墨水及色料為基礎 15的墨水可以是陽離子性或陰離子性。一般而言’用於$墨 列印之染料為基礎的墨水及色料為基礎的墨水皆可被使用 於本發明揭露内容。彩色墨水可以包含多種水溶性酸及直 接染料。為了達到清楚說明而非限制之目的，以下列述某 些適合此目的之著色劑實例。第二墨水配方之顏色係包含 20但不限制是·藍色、黑色、標色、款色、綠色、白色、紫 色、紫紅色、紅色、橘色、黃色以及其混合顏色。 色料可以包含但不限制是：購自BASF之色料：

Paliogen®橘色、Heliogen®藍色 l 6901F、Heliogen®藍色 NBD 7010、Heliogen® 藍色 K： 7090、Heliogen® 藍色 L 14 1374918 7101F、Paliogen® 藍色 L 6470、Heliogen® 綠色 K8683 及 Heliogen® 綠色 L 9140 ；購自 Ciba-Geigy 之色料： Chromophtal® 黃色 3G 、Chromophtal® 黃色 GR、 Chromophtal®黃色 8G、Irgrazin®黃色 5GT、Irgrazin®紅寶 5 石色 4BL、Monastral® 紫紅色、Monastral® 猩紅色、 Monastral® 紫色R、Monastral®紅色B、及 Monastral® 紫褐

紫紅色 B ;購自 Degussa之色料：Printex U、Printex V、Printex 140U、及 Printex 140V ;購自 DuPont之色料：Tipure® R-101 ;購自 Heubach 之色料：Dalama® 黃色 YT-858-D 及 10 Heucophthal® 藍色 G XBT-583D ;購自 Hoechst 之色料： Dalama® Permanent黃色 GR、Permanent黃色G、Permanent 黃色 DHG、Permanent黃色 NCG-71、Permanent 黃色 GG、 Hansa 黃色 RA、Hansa 亮黃色 5GX-02、Hansa 黃色-X、 Novoperm®黃色 HR、Novoperm®黃色 FGL、Hansa亮黃色 15 10GX、Permanent 黃色 G3R-01、Hostaperm® 黃色 H4G、 Hostaperm® 黃色 H3G、Hostaperm® 橘色 GR、Hostaperm® 獲紅色GO及Permanent红寶石色F6B ;購自Mobay之色料： Quindo® 紫紅色、Indofast® 亮獲紅色、Quindo® 紅色 R6700、 Quindo®紅色R6713、及Indofast®紫色；以及購自 Sun Chem 20 之色料：L74-1357黃色、L75-1331黃色、及L75-2577黃色。 水性彩色染料可以包含但不限制是：磺酸鹽及羧酸鹽 染料，特別是那些被普遍使用於喷墨列印者。特定實例係 包含：硫若丹明B(磺酸鹽）、酸性藍色113號(磺酸鹽）、酸性 藍色29號(磺酸鹽）、酸性紅色4號(磺酸鹽）、孟加拉玫瑰紅(緩 15 1374918 酸鹽）、酸性黃色17號(磺酸鹽）、酸性黃色29號(磺酸鹽）、酸 性黃色42號(續酸鹽）、丫咬黃色G(項酸鹽）、硝基藍四金。坐 氯單一水合物或硝基BT、若丹明6G、若丹明123、若丹明B、 若丹明B異氰酸酯、番紅0、蔚藍B、蔚藍B曙紅酸鹽、鹼性 5 藍色47號、鹼性藍色66號、硫黃(Thioflacin)T(鹼性黃色1號) 及歐拉明（Auramine)O號（鹼性黃色2號），以上全部皆可購自 Aldrich Chemical Company。 溶劑可以包含但不限制是：水溶性有機溶劑。水溶性 有機溶劑可以包含但不限制是：脂肪醇、芳醇、二元醇、 10 二醇醚、聚(二醇）醚、内酯、曱醯胺、乙醯胺、長鏈醇、乙 二醇、丙二醇、二乙二醇、三乙二醇、甘油、二丙二醇、 二醇丁基醚、聚乙二醇、聚丙二醇、醯胺、醚、羧酸、酯、 有機硫化物、有機硫氧化物、楓、醇衍生物、甲醇、丁基 曱醇、溶纖劑、醚衍生物、胺醇、及酮。 15 例如，溶劑可以包含但不限制是：具有30個或更少個 碳原子之一級脂肪醇、具有30個或更少個碳原子之一級芳 醇、具有30個或更少個碳原子之二級脂肪醇、具有30個或 更少個碳原子之二級芳醇、具有30個或更少個碳原子之1,5-二醇、乙二醇烷基醚、丙二醇烷基醚；聚（乙二醇）烷基醚、 20 聚（丙二醇）烷基醚、聚（丙二醇）烷基醚之高分子量類似物、 内酯、具有取代基之甲醯胺、不具有取代基之曱醯胺、具 有取代基之乙醯胺、不具有取代基之乙醯胺。 溶劑係特別是可以包含但不限制是：乙氧基化甘油； 2-曱基-1,3-丙烷二醇、2-曱基-2,4-戊烷二醇、1,5-戊烷二 16 醇、2-n比咯_、H2-經乙基)-2-»比咯_、2_乙基·2_羥甲基n 丙烷二醇、二乙二醇、3-甲氧基丁醇；及13_二甲基_2咪唑 咬鲷。溶劑亦可包含但不限制是：U-己烷二醇、丨，2癸烷 —醇、2,5-二甲基-3-己炔-2,5-二醇、三甲醇丙烧_3己炔_2 5_ 5二醇、環颯烷-3-吡啶基甲醇、及其他呲啶衍生物。此外， 〉谷劑亦可被添加來降低噴墨墨水之水揮發，俾使結團或對 例如墨水黏性、酸鹼值、表面張力、光學密度 '及列印品 質之性質影響降至最低。 多種生物滅制劑可被使用來抑制不為所欲之微生物生 10 長。生物滅制劑可以包含但不限制是：苯甲酸鹽、山梨糖 酸鹽、例如NUOSEPT (Nudex，Inc·是一Huls America之分 部）、UCARCIDE (Union Carbide)、VANCIDE (RT Vanderbilt

Co.)、PR〇XEL(ICI Americas)之商業產品、以及其他生物滅 制劑。 15 非離子性界面活性劑可以包含但不限制是：烷基盼乙 氧酸酯 '聚氧乙烯酸酯、直鏈醇乙氧酸酯、聚氧乙烯化之 聚氧丙二醇、聚氧乙烯化之硫醇、長鏈羧酸酯、天然及浐 肪酸之甘油基及聚甘油基酯、丙二醇、山梨糖醇及聚氣己 烯化之山梨糖醇酯、聚氧乙二醇酯及聚氧乙烯化之骑妨 20 酸、烷醇胺縮聚物、烷醇醯胺、三級乙醯基二醇、聚氣己 烯化之矽酮、N-烷基咄咯酮、及烷基聚糖苷。 必須注意的是如界面活性劑、生物滅制劑、緩衝液 及其他添加物之載劑的所有離子性成份皆係選擇具有類似 著色劑於所選擇酸鹼值範圍内所具有之電荷者。否則^ 17 欲之交互作用會導致墨水產生不穩定 必須注意的是比例'濃度、數量 數量、及其他數字數據於

係如同個狀數字數值或子所有範

2.2%、3.3%及4.4%) 0 10 實施例 下列是一本發明具體例之非限制性闡釋實施例。這些 實施例並不意欲限制任何本發明具體例所涵概之範疇。因 15此，一習知相關技術人士應可瞭解實施例配方是可修改 的，惟所欲是這些修改皆必須落在本發明具體例所涵概之 範疇内。 實施例1

Monarch 700 (Cabot)是由參照美國專利案第6,723,783 2〇 號使用APSES、繼之使用PEI 1800、繼之使用苯琥珀酸酐來 進行反應改質，該案在此併入本案作為參考資料。此色料 是呈一濃度3.5%來配製於一具有大約4%乙氧基化之甘油 (Liponics)、大約8%羥甲基丙烧二醇、大約10%丙二醇正丁 基醚、大約0.1%非離子性界面活性劑、及由水補滿之載劑 18 1374918 中。墨水是由酸驗值維持於大約4來獲得一陽離子墨水。 彩色墨水可以是色料為基礎的或染料為基礎的，且由 酸鹼值維持於一酸鹼值落在大約8.5左右之鹼性；來使例如 為一染料之著色劑是陰離子性。當著色劑是色料時，其將 5 呈陰離子來進行散浮。藉此獲得優良的黑色鄰接彩色暈 染。再者，當黑色色料是呈對比於兩性之僅具有陽離子性 質時，意即當Monarch 700是經由APSES其後以PEI改質且 •於配製於相同載劑後列印於相同顏色上時，黑色鄰接彩色 軍染效果強度不如本實施例所述之兩性對偶情形。就普通 10 紙而言’由一選定“紙張設定，，所獲得之黑色光學密度平均 值是超過大約1.4。由相同紙張設定所獲得之DJ5550光學密 度是大約1.2。 實施例2

Monarch 700 (Cabot)是由參照美國專利案第6 723 783 15號與APSES反應及與一由PEI 600及精胺酸所構成之混合物 反應來進竹改質。此黑色墨水是如實施例1來予以配製入相 同之載劑，且由酸鹼值調整至大約4來維持具有陽離子性。 列印於同實施例1之顏色上，再次獲得優良的黑色鄰接彩色 暈染。由同實施例1之普通紙設定所獲得之光學密度平均值 20 是超過大約1.4。 對上述具體例可以進行多種改變及修改。意欲是所有 此種改變及修改皆在此被包含入本案揭露内容所涵概之範 疇且受下列申請專利範圍所保護。 【圖式簡單説明】 19 1374918 第1圖係闡釋一列印系統具體例。 【主要元件符號說明】 10…印表機系統 12…電腦控制系統 14…墨水配送系統 18…列印媒體 20

Claims (1)

1374918

第舛133742號專利申請案申請專利範圍修正本日期：101年6月 月Θ曰修正本丨 十、申請專利範圍： 1. 一種喷墨墨水套組，其包含： 一具有酸性酸驗值之第一色料為基礎的墨水配 方，其包含： 一色料，以及 一具有一等電點之兩性分散劑，其中該兩性分 散劑係經由琥珀酸酐與聚乙烯亞胺之反應而形成者；及 一具有鹼性酸鹼值之第二墨水配方； 其中該兩性分散劑具有一較該酸性酸鹼值更高之 等電點，並且該等電點位在該酸性酸鹼值與該鹼性酸鹼 值之間； 其中當該第一色料為基礎的墨水配方與該第二墨 水配方彼此鄰接配置時，該分散之色料會脫離溶液，導 致§亥第· ·~色料為基礎的墨水配方與該第二墨水配方之 間暈染降低(reduced bleed)。 2. 如申請專利範圍第1項之喷墨墨水套組，其中該兩性分 散劑是呈一以該色料為基礎的墨水配方重量計為大約 0.01至8 wt%之量。 3. 如申請專利範圍第1項之喷墨墨水套組，其又包含一選 自：水、有機溶劑、及其組合之載劑。 4. 如申請專利範圍第3項之喷墨墨水套組，其中該酸性酸 驗值係大約3至6.5，而該第二酸驗值係一驗性酸驗值。 5. 如申請專利範圍第1項之噴墨墨水套組，其中該色料是 呈一以該色料為基礎的墨水配方重量計為大約0.5至5 21 1374918 第94133742號專利申請案申請專利範圍修正本日期：101年6月 Wt%之暈。 6. 如申請專利範圍第1項之喷墨墨水套組，其中該色料是 一自行分散之黑色色料。 7. 如申請專利範圍第1項之喷墨墨水套組，其中該第二墨 水配方包含一墨水，該墨水係選自一色料為基礎的墨 水、一染料為基礎的墨水以及其組合。 8. 如申請專利範圍第1項之喷墨墨水套組，其中該酸性酸 鹼值是大約3至6.5，且其中該鹼性酸鹼值是7.5至10。 9. 一種列印方法，其包含： 從一分散系統分散一第一色料為基礎的墨水配方 及一第二墨水配方； 其中該分散系統包含具有酸性酸鹼值之該第一色 料為基礎的墨水配方及具有鹼性酸鹼值之該第二墨水 配方， 其中該第一色料為基礎的墨水配方係包含一第一 色料為基礎的墨水及一兩性分散劑， 其t該兩性分散劑具有一等電點，且其中該兩性分 散劑係經由琥珀酸酐與聚乙烯亞胺之反應而形成者， 其中該酸性酸驗值係大約3至6.5且該驗性酸驗值 係大約7.5至10， 其中該兩性分散劑具有一較該酸性酸鹼值更高之 等電點，且該等電點位在該酸性酸鹼值與該鹼性酸鹼 值之間；以及 其中若該第一色料為基礎的墨水配方與該第二墨 22 1374918 第94133742號專利申請案申請專利範圍修正本日期：101年6月 冬配方袜彼此鄰接配置時，一介於該第一色料為基礎 的墨水配方與該第二墨水配方之間的墨水暈染會被實 質抑制。 10. —種喷墨墨水套組，其包含： 一具有酸性酸鹼值之第一色料為基礎的墨水配 方，其包含： 一色料，以及 一具有一等電點之兩性分散劑，其中該兩性分 散劑係經由混合精胺酸與聚乙烯亞胺而形成者；及 一具有驗性酸驗值之第二墨水配方； 其中該兩性分散劑具有一較該酸性酸鹼值更高之 等電點，並且該等電點位在該酸性酸鹼值與該鹼性酸鹼 值之間； 其中當該第一色料為基礎的墨水配方與該第二墨 水配方彼此鄰接配置時，該分散之色料會脫離溶液， 導致該第一色料為基礎的墨水配方與該第二墨水配方 之間暈染降低。 11. 一種噴墨墨水套組，其包含： 一第一墨水，該第一墨水具有約3至6.5範圍的酸性 酸驗值或約7.5至10範圍的驗性酸驗值中之一者並且包 含一自行分散色料，該自行分散色料包含一兩性分散 劑，該兩性分散劑具有一位在該酸性酸驗值與該驗性 酸驗值之間的等電點，其中該兩性分散劑化學地結合 23 第94133742號專利申請案申請專利範圍修正本日期：1〇ι年6月 至該色料；及 弟一墨水’該第二墨水包含一著色劑並且具有該 酸性或鹼性酸鹼值中之另一者，以及維持該著色劑相 對於該第一墨水中之該兩性分散劑呈一相反電荷狀 態； 其中當該等第一及第二墨水彼此相鄰沉積在一列 印媒質上時，該等相鄰的第一及第二墨水互相作用以 致於該兩性分散劑趨近該等電點，進而該自行分散色 料變成非分散的，且從而在該等沉積的墨水之間形成 一邊界並且抑制該第一墨水的暈染。 12.如申請專利範圍第u項之喷墨墨水套組，其中當該第 —墨水是酸性時，該第一墨水進一步包含至少一攜帶 陽離子電荷的添加劑。 13·如申請專利範圍第11項之喷墨墨水套組，其中當該第 —墨水是鹼性時，該第一墨水進一步包含至少一攜帶 陰離子電荷的添加劑。 14. 如申請專利範圍第11項之喷墨墨水套組，其中該著色 劑包含一色料。 15. 如申請專利範圍第11項之喷墨墨水套組，其中該著色 劑包含一染料。 如申請專利範圍第η項之喷墨墨水套組，其中該自行 分散色料包含以該第一墨水之重量計約05至5〇 wt% 之色料及約0.01至8 wt%之兩性分散劑。 17.如申請專利範圍第丨丨項之噴墨墨水套組其中該自行 24 1374918 第Wl33742號專利申請案申請專利範圍修正本日期·· 101年6月 分散色料包含以該第一墨水之重量計約2.0至3.5 wt% 之色料及約2至4 wt%之兩性分散劑。 ' 18.—種色料為基礎的喷墨墨水配方，其包含： . 一載劑；及 一自行分散色料，其包含一化學地結合至該色料的 兩性分散劑； 該配方具有一約3至6.5範圍之酸性酸驗值或約7.5 0 至10範圍之驗性酸驗值的選擇酸驗值；及 該兩性分散劑具有一位在該酸性酸鹼值與該鹼性 酸鹼值之間的等電點，其中當該喷墨墨水配方在該選 擇酸性或驗性酸驗值時，該分散劑係個別地維持在陽 離子或陰離子形式。 19·如申請專利範圍第18項之喷墨墨水配方，其中該自行 分散色料包含以該第一墨水之重量計約0.5至5 · 0 w t % 之色料及約0.01至8 wt%之兩性分散劑。 • 20.如申請專利範圍第18項之噴墨墨水配方，其中該自行 分散色料包含以該第一墨水之重量計約2.0至3.5 wt% 之色料及約2至4 wt%之兩性分散劑。 21. —種製造抗暈染噴墨墨水套組的方法，其包含： a)選擇一自行分散色料，該自行分散色料包含一 兩性分散劑，該兩性分散劑在一約3至6.5範圍之選擇酸 性酸鹼值下是陽離子的，以及在一約7.5至10範圍之選 擇鹼性酸鹼值下是陰離子的，該兩性分散劑具有一高 於該選擇酸性酸鹼值且低於該選擇鹼性酸鹼值的等電 25 1374918 第94133742號專利申請案申請專利範圍修正本日期：101年6月 點，其中該分散劑係化學地結合至該色料； b)製備一第一墨水，該第一墨水包含分散在一載 ' 劑中的該自行分散劑，所產生的分散液具有該選擇酸 • 性或鹼性酸鹼值中之一者； ^ C)製備一第二墨水，該第二墨水包含一著色劑並 且具有該選擇酸性或鹼性酸鹼值中之另一者，以及維 持該著色劑相對於該第一墨水中之該兩性分散劑呈一 相反電何狀悲， 其中當該等第一及第二墨水彼此相鄰配置在一列 印媒質上時，該等第一及第二墨水互相作用以致於該 兩性分散劑趨近該等電點，並且該自行分散色料變成 非分散的，進而在該等相鄰墨水之間形成一邊界並且 抑制該第一墨水的暈染。 26 1374918 七、指定代表圖： (一） 本案指定代表圖為：第（1 )圖。 (二） 本代表圖之元件符號簡單說明： 10…印表機系統 12…電腦控制系統 14…墨水配送系統 18…列印媒體 η年名月>\日修正替換頁

八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式：