喷墨记录用墨水制造技术

本发明专利技术涉及一种喷墨记录用墨水包括水、水溶性有机溶剂、非水溶性着色材料、分散剂、以及化学式Ⅰ表示的化合物，其中Ｒ是具有２５－１５０个碳原子的烷基，而ｎ是２－１００。该墨水不仅能够保持所需要的性能如储存稳定性和高质量的记录图象，而且还能有效地防止喷嘴堵塞，表现出良好的分散稳定性，并且能够实现良好的再分散性，这样即使是使用非水溶性着色材料作为着色组分，在长期的连续运行期间以及装置长期停止运行后仍能确保稳定的喷出。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
喷墨记录用墨水
本专利技术涉及喷墨记录系统中的喷墨记录用墨水。更具体而言，本专利技术所涉及的喷墨记录用墨水是使用非水溶性着色材料作为压电型喷墨记录系统中使用的着色成分，而且可有效地防止记录头的堵塞并具有优异的储存稳定性。
技术介绍
水性的喷墨记录用墨水通常是以水溶性染料溶液或者通过将非水溶性着色材料分散于水或者包含水溶性有机溶剂的水溶液中而得到的液体的形式使用。如果需要耐水性，则用喷墨织物印花对疏水性纤维进行染色，或者在诸如纸的介质上喷墨印刷后通过升华转写对疏水性纤维或树脂膜制品进行染色，使用包含非水溶性染料的喷墨记录用墨水。使用非水溶性着色材料的喷墨记录用墨水所需要的特征有以下几个方面：(1)喷出的稳定性，并同时防止喷嘴堵塞；(2)墨水的储存稳定性；(3)墨水喷出时的方向性、喷出量以及点的形状是均匀的，由此产生高质量的记录图象；(4)墨水的干燥性和固定性；以及(5)高的打印浓度。在喷墨记录方式中，墨水应以墨滴的形式由细的喷嘴中喷射出来。因此，前述项目中(1)是特别重要的。具体而言，如果喷墨记录方式是drop-on-demand型的，则墨水由喷嘴中的喷出即使在连续运转中也会暂时停止，这在长时间的连续运转中有可能导致喷出不良。与水溶性染料不同，非水溶性着色材料趋向于导致堵塞，这是因为由-->于分散液稳定性下降产生沉淀物(凝集物)以及溶剂从喷嘴中蒸发。具体而言，如果装置没有长时间地运转，由于溶剂的蒸发会发生堵塞。为抑制溶剂的蒸发，可添加低挥发性的溶剂或者保湿剂。或者，可添加水溶助长剂，使得即使墨水中包含的一部分溶剂蒸发，当与墨盒中进一步提供的墨水接触时墨水仍可重新分散。保湿剂的例子包括多元醇，如甘油和聚乙二醇。水溶助长剂的例子包括尿素和尿素类化合物。然而，如果使用量小的话，这些添加剂的效果不明显，但是如果使用量大的话，墨水粘度升高，或者表面张力明显改变，并且破坏了印刷物的干燥性。为解决上述问题，例如，JP 8-41396A公开了使用包括水、甘油和丙二醇的溶剂以防止喷嘴堵塞并同时实现墨水在记录后于记录介质上快速干燥。在该文献中，如果喷嘴在放置120秒以上后仍可进行记录，则被认为是“优异的”。但是，该文献并不足以解决在长时间停止运转后，例如喷嘴过夜放置时，墨水在再分散性以及喷出性能方面的问题。JP 10-251579A披露了一种通过使用乙二醇低级脂肪酸酯化合物来防止堵塞的技术，其中所述脂肪酸酯可以提高染料在墨水中的溶解度并起到保湿剂的作用。虽然该技术在使用水溶性染料作为着色剂时可以防止堵塞，但是当使用非水溶性染料作为着色剂时却不是有效的。JP 2000-265098A公开了一种通过添加聚氧乙烯烷基醚化合物在气-液界面上形成液晶结构从而防止溶剂蒸发的技术，所述聚氧乙烯烷基醚化合物包含具有14-23个碳原子的烷基。但是，该文献的[0016]段声称“水溶性染料是优选的”，由此可以明显看出，在将该技术应用于非水溶性着色材料时，着色材料的分散稳定性和再分散性将成为问题。作为使用非水溶性着色材料的一个例子，JP 10-95944A公开了一种制造墨水的技术，该墨水包括颜料、保湿剂以及包含长链聚环氧乙烷的分散剂。但是，该技术也不能防止颜料和分散剂所形成的固形物的析出。-->因此，需要额外的清洁操作来清洗所述析出的固形物。为解决常规喷墨记录用墨水的上述问题，本专利技术的目的是提供一种喷墨记录用墨水，该墨水不仅能够保持所需要的性能如储存稳定性和高质量的记录图象，而且还能有效地防止喷嘴堵塞，表现出良好的分散稳定性，并且能够实现良好的再分散性，这样即使是使用非水溶性着色材料作为着色组分，在长期的连续运行期间以及装置长期停止运行后仍能确保稳定的喷出。本专利技术的专利技术人已考虑到，如果墨水组合物具有良好的再分散性，使得墨水在干燥后通过添加少量的水就可容易地再分散，而且没有任何凝集，那么该墨水组合物将可以足够可靠地防止喷墨头的喷嘴堵塞。专利技术人所进行的研究表明使用特定的化合物可以提供具有以上特性的墨水。
技术实现思路
(1)本专利技术之喷墨记录用墨水包括水、水溶性有机溶剂、非水溶性着色材料、分散剂、以及以下化学式(I)表示的化合物：R-O-(CH2CH2O)n-H    (I)其中R是具有25-150个碳原子的烷基，而n是2-100。(2)根据前述(1)的喷墨记录用墨水，其中在化学式(I)中R是具有30-50个碳原子的烷基，而n是10-50。(3)根据前述(1)或(2)的喷墨记录用墨水，其中化学式(I)表示的化合物的HLB不低于10。(4)根据前述(1)-(3)之一的喷墨记录用墨水，其中所述非水溶性着色材料是分散染料或者油溶性染料。(5)根据前述(1)-(3)之一的喷墨记录用墨水，其中所述非水溶性着色材料是分散染料。(6)根据前述(1)-(5)之一的喷墨记录用墨水，其中所述分散-->剂是选自于以下组中的至少一种：阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂和高分子系表面活性剂。(7)根据前述(1)-(6)之一的喷墨记录用墨水，其中相对于墨水的总重量，化学式(I)表示的化合物的量为0.1-8重量％。(8)根据前述(1)-(7)之一的喷墨记录用墨水，其中相对于墨水的总重量，所述水溶性有机溶剂的量为5-50重量％，所述非水溶性着色材料的量为0.5-15重量％，所述分散剂的量为0.5-20重量％，而化学式(I)表示的化合物的量为0.1-8重量％。具体实施方式与常规喷墨记录用墨水中使用的聚氧乙烯高级烷基醚不同，本专利技术之化学式(I)表示的化合物包含具有不低于25个碳原子的烷基。该烷基的碳原子数的上限不超过150。作为常规的例子，天然或合成的醇类化合物可市售得到。但是，这些化合物通常包括具有约12-18个碳原子的烷基。上述JP 2000-265098A公开了一种聚氧乙烯烷基醚化合物，其包含具有14-23个碳原子的烷基。然而，如果使用非水溶性着色材料作为着色剂，即使使用具有不满25个碳原子的聚氧乙烯高级烷基醚，也不可能得到具有良好的再分散性的墨水组合物。以下将更为详细地描述本专利技术。在本专利技术之化学式(I)表示的化合物中，R是具有25-150个碳原子的烷基。通过使用包含不低于25个碳原子的烷基R的化合物，喷墨记录用墨水组合物可实现良好的再分散性。鉴于在水基墨水组合物中的溶解度，烷基R的碳原子数为150以下是合适的。R(烷基)的碳原子数优选为30-50，更优选为30-35。另外，n的范围是2-100，优选为10-50，更优选为20-50。该烷基可以直链或支链的，但优选是直链烷基。-->鉴于在水中的溶解度，HLB不低于4，优选不低于10，更优选在14-18的范围内。R-O-(CH2CH2O)n-H     (I)相对于墨水的总重量，化学式(I)表示的化合物的使用量优选为0.1-8重量％，更优选为0.1-6重量％，并且更优选为0.2-4重量％。将该化合物的量调节在0.1-8重量％的范围内，由此使墨水的粘度不是过高，这样墨水可发挥所希望的效果。化学式(I)表示的化合物的例子包括美国的Baker Petrolite Corporation制造的以下产品：“UNITHOX 420”(R是具有31-32个碳原子的直链烷基，n约为3，而HLB是4)；“UNITHOX 450”(R是具有31-32本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种喷墨记录用墨水包括水、水溶性有机溶剂、非水溶性着色材料、分散剂、以及以下化学式表示的化合物：　　　　Ｒ－Ｏ－（ＣＨ↓［２］ＣＨ↓［２］Ｏ）↓［ｎ］－Ｈ　　（Ⅰ）　　　　其中Ｒ是具有２５－１５０个碳原子的烷基，而ｎ是２－１００。

【技术特征摘要】
JP 2001-12-18 384798/20011、一种喷墨记录用墨水包括水、水溶性有机溶剂、非水溶性着色材料、分散剂、以及以下化学式表示的化合物：            R-O-(CH2CH2O)n-H        (I)其中R是具有25-150个碳原子的烷基，而n是2-100。2、根据权利要求1所述的喷墨记录用墨水，其中在化学式(I)中R是具有30-50个碳原子的烷基，而n是10-50。3、根据权利要求1或2所述的喷墨记录用墨水，其中化学式(I)表示的化合物的HLB不低于10。4、根据权利要求1或2所述的喷墨记录用墨水，其中所述非水溶性着色材...

【专利技术属性】
技术研发人员：前川俊次，田中裕树，
申请(专利权)人：纪和化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]