CN101143982A - 喷墨记录用墨水组合物 - Google Patents
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Abstract
一种用于喷墨记录的墨水组合物，更具体地，一种用于喷墨记录的墨水组合物，其中能够减少热敏式喷墨打印机中的结垢问题。
Description
本申请根据35 U.S.C.§119(a)要求于2006年9月14日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请10-2006-0089251的优先权，在此通过引用将该申请的内容并入本文。
技术领域
本发明涉及喷墨记录用墨水组合物；更具体地，本发明涉及以下喷墨记录用墨水组合物，其中能够减少热敏型喷墨打印机(thermal inkjet printer)中的结垢(kogation)问题。
背景技术
近年来，对于通过打印产生图像的彩色硬拷贝的需要日益增加。因此，已经开发了生产彩色硬拷贝的多种方法。所述方法的实例包括染料升华记录法、热蜡转移记录法、喷墨记录法、电子照相记录法和热处理银记录法。
在喷墨记录法中，通过从喷墨打印机的记录头中的喷嘴将墨滴喷射至记录介质(例如纸张)上，形成称为“圆点(dot)”的点，从而记录图像。与其他记录方法相比，喷墨记录法的优势在于，生产成本降低、打印质量提高以及有利于形成彩色图像。在喷墨打印中使用的墨水组合物是通过将水溶性染料或颜料溶解或分散在包括水和水溶性有机溶剂的溶剂中而制备的。该墨水组合物中可以进一步包含额外的试剂，例如表面活性剂。
喷墨打印机可以根据喷射墨水的方法分成压电型打印机和热敏型打印机，压电型打印机利用压电装置喷射墨水，而热敏型打印机利用热设备喷射墨水。
在热敏型打印机中，喷墨记录头的墨水腔中所含的墨水被局部加热，并在其中产生气泡，因此，在气泡的膨胀力的作用下，通过孔(例如喷嘴)将墨水的墨滴喷射在记录介质上。因此，热敏型打印机包括热设备和工作电路，所述热设备安装在墨水腔内并对墨水进行加热，所述工作电路(例如逻辑集成电路)操作热设备。
此外，如下制备热设备：使用半导体工艺中常用的溅射技术，在基底上形成耐腐蚀材料(例如钽、钽铝和钛)层，在耐腐蚀材料上形成铝电极，以及形成保护层(例如氮化硅)。直径为10-40μm的喷嘴不应当被墨水阻塞，热设备的表面和墨水笔不应由于墨水的重复喷射而受到破坏。
目前，广泛使用钽作为保护层，钽是硬质的，耐物理破坏和化学腐蚀的性能强。然而，尽管钽具有这些性质，但是在多次重复喷射后，保护层仍然可能受到破坏。
同时，当在热敏型喷墨打印机中使用普通喷墨记录法中使用的墨水时，杂质(例如，合成染料时引入的金属离子或染料的热分解残留物)能够沉积在热设备的表面上。这种沉积称为“结垢”。由于结垢，墨水的局部加热可能会不充分，可能会抑制气泡产生或者可能不会均匀地产生气泡，因此，能够造成喷墨速率降低，且可能无法合适地喷射墨滴。
除了结垢之外，热设备的钝化层能够被气蚀(cavitation)所破坏。由于气蚀会在耐腐蚀材料表面上形成微孔，并且缩短耐腐蚀层的寿命。由于气蚀和高温下墨水发生的化学反应，多次重复喷射可能会因氧化作用而腐蚀钝化层。钝化层的这种腐蚀可能会通过破坏绝缘层、在供电中产生短路，或者降低耐腐蚀层的热导性而降低喷射速率的稳定性。
稳定每个喷嘴中的或喷嘴之间的喷射速率对于获得精确的点位置而言是重要的。点位置的误差会降低得到的图像的质量。当墨滴的体积小时，能够更明显地观察到点位置的误差。
在喷墨打印机工业中，对于分辨率高、墨滴更小和寿命长的打印机的需求日益增加。使用寿命长的打印头能够降低操纵打印头所需的成本和能量。然而，当墨滴更小时，应当进行更多次的喷射，因此对钝化层的破坏可能会更加严重。然而，如果增加钝化层的厚度来降低损害，则在喷射中需要大量能量，这是不希望的。
因此，为了防止结垢，可以使用具有高的热稳定性的染料和颜料。或者，可以从染料中除去杂质(例如在染料合成期间引入的金属离子)，以防止结垢。然而，无法避免墨水中的染料的热分解，因此，即使使用高质量墨水或者对墨水进行纯化以除去杂质(例如金属离子)，也无法避免染料的热分解残留物沉积在热设备上。因此，使用这些方法不能完全防止结垢，其它已知的方法具有其它局限性和/或不利的副作用。
发明内容
本发明提供一种喷墨记录用墨水组合物，其中通过降低结垢量，在长期使用中，能够在打印头中流畅地喷射墨滴。
本发明的其它方面和优点将部分地阐明于下述描述中，并且部分地从下述描述中将变得显而易见，或者可通过实践本发明而知悉。
本发明的上述和/或其它方面和效用可通过提供喷墨记录用墨水组合物来实现，所述墨水组合物包括下式1所示的胺类化合物、至少两种表面活性剂、着色剂和溶剂。
式1
R1、R2、R3、R4、R5和R6可以各自独立地为以下之一：氢原子、囟原子、硝基、羟基、氨基、氰基、取代或未取代的C1-C20烷基、取代或未取代的C2-C20链烯基、取代或未取代的C1-C20烷氧基、取代或未取代的C1-C20烷基磺酰胺基、取代或未取代的C6-C20芳基磺酰胺基、取代或未取代的C1-C20酰氨基、C1-C20烷基脲基、C6-C20芳基脲基、C2-C20烷氧基羰基、C2-C20烷氧基羰基氨基、氨基甲酰基、氨磺酰基、磺基及其盐、羧基及其盐、取代或未取代的C2-C20羟基烷氧基烷基、取代或未取代的C3-C20二烷基氨基烷基、取代或未取代的C6-C20吡啶基烷基、取代或未取代的C5-C20吡啶基、取代或未取代的C6-C20咪唑基、肼基、腙基、取代或未取代的C5-C30环烷基、取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C7-C30芳烷基、取代或未取代的C1-C20杂烷基、取代或未取代的C2-C20亚杂链烯基、取代或未取代的C5-C20杂芳基、取代或未取代的C6-C20杂芳烷基、取代或未取代的C6-C20杂芳基链烯基，或取代或未取代的C3-C20杂环烷基。
Z1、Z2和Z3可以各自独立地为以下之一：氢原子、卤原子、羟基、氨基、硝基、氰基、取代或未取代的C1-C20烷基、取代或未取代的C2-C20链烯基、取代或未取代的C1-C20烷氧基、取代或未取代的C1-C20烷基磺酰胺基、取代或未取代的C6-C20芳基磺酰胺基、取代或未取代的C1-C20酰氨基、C1-C20烷基脲基、C6-C20芳基脲基、C2-C20烷氧基羰基、C2-C20烷氧基羰基氨基、氨基甲酰基、氨磺酰基、磺基及其盐、羧基及其盐、取代或未取代的C2-C20羟基烷氧基烷基、取代或未取代的C3-C20二烷基氨基烷基、取代或未取代的C6-C20吡啶基烷基、取代或未取代的C5-C20吡啶基、取代或未取代的C6-C20咪唑基、肼基、腙基、取代或未取代的C5-C30环烷基、取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C7-C30芳烷基、取代或未取代的C1-C20杂烷基、取代或未取代的C2-C20亚杂链烯基、取代或未取代的C5-C20杂芳基、取代或未取代的C6-C20杂芳烷基、取代或未取代的C6-C20杂芳基链烯基，或取代或未取代的C3-C20杂环烷基。
l1、m1和n1可以各自独立地为0-5的整数，且l1、m1和n1中的至少一个为大于1的整数。
式1表示的化合物可以是以下之一：烷基胺类化合物、烷醇胺类化合物，及其混合物。
烷基胺类化合物可以是以下之一：甲胺、乙胺、丙胺、丁胺、戊胺、N，N-二甲胺、N，N-二乙胺、N，N-二丙胺、N，N-二丁胺、N，N-二戊胺、三甲胺、三乙胺、三丙胺、三丁胺、三戊胺以及上述至少两种化合物的混合物。
烷醇胺类化合物可以是以下之一：甲醇胺、乙醇胺、丙醇胺、丁醇胺、戊醇胺、N-甲基甲醇胺、N-乙基甲醇胺、N-丙基甲醇胺、N-丁基甲醇胺、N-戊基甲醇胺、N-甲基乙醇胺、N-乙基乙醇胺、N-丙基乙醇胺、N-丁基乙醇胺、N-戊基乙醇胺、N-甲基丙醇胺、N-乙基丙醇胺、N-丙基丙醇胺、N-丁基丙醇胺、N-戊基丙醇胺、N-甲基丁醇胺、N-乙基丁醇胺、N-丙基丁醇胺、N-丁基丁醇胺、N-戊基丁醇胺、N-甲基戊醇胺、N-乙基戊醇胺、N-丙基戊醇胺、N-丁基戊醇胺、N-戊基戊醇胺、N，N-二甲基甲醇胺、N，N-二乙基甲醇胺、N，N-二丙基甲醇胺、N，N-二丁基甲醇胺、N，N-二戊基甲醇胺、N，N-二甲基乙醇胺、N，N-二乙基乙醇胺、N，N-二丙基乙醇胺、N，N-二丁基乙醇胺、N，N-二戊基乙醇胺、N，N-二甲基丙醇胺、N，N-二乙基丙醇胺、N，N-二丙基丙醇胺、N,N-二丁基丙醇胺、N，N-二戊基丙醇胺、N，N-二甲基丁醇胺、N，N-二乙基丁醇胺、N，N-二丙基丁醇胺、N，N-二丁基丁醇胺、N，N-二戊基丁醇胺、N，N-二甲基戊醇胺、N，N-二乙基戊醇胺、N，N-二丙基戊醇胺、N，N-二丁基戊醇胺、N，N-二戊基戊醇胺、N-甲基二甲醇胺、N-乙基二甲醇胺、N-丙基二甲醇胺、N-丁基二甲醇胺、N-戊基二甲醇胺、N-甲基二乙醇胺、N-乙基二乙醇胺、N-丙基二乙醇胺、N-丁基二乙醇胺、N-戊基二乙醇胺、N-甲基二丙醇胺、N-乙基二丙醇胺、N-丙基二丙醇胺、N-丁基二丙醇胺、N-戊基二丙醇胺、N-甲基二丁醇胺、N-乙基二丁醇胺、N-丙基二丁醇胺、N-丁基二丁醇胺、N-戊基二丁醇胺、N-甲基二戊醇胺、N-乙基二戊醇胺、N-丙基二戊醇胺、N-丁基二戊醇胺、N-戊基二戊醇胺、三甲醇胺、三乙醇胺、三丙醇胺、三丁醇胺、三戊醇胺以及上述至少两种化合物的混合物。
所述至少两种表面活性剂可以是下面的式2-5表示的化合物中的一种。
式2
R21、R22、R23、R24、R25和R26各自独立地为以下之一：氢原子、卤原子、羟基、氨基、硝基、氰基、取代或未取代的C1-C20烷基、取代或未取代的C2-C20链烯基、取代或未取代的C1-C20烷氧基、取代或未取代的C1-C20烷基磺酰胺基、取代或未取代的C6-C20芳基磺酰胺基、取代或未取代的C1-C20酰氨基、C1-C20烷基脲基、C6-C20芳基脲基、C2-C20烷氧基羰基、C2-C20烷氧基羰基氨基、氨基甲酰基、氨磺酰基、磺基及其盐、羧基及其盐、取代或未取代的C2-C20羟基烷氧基烷基、取代或未取代的C3-C20二烷基氨基烷基、取代或未取代的C6-C20吡啶基烷基、取代或未取代的C5-C20吡啶基、取代或未取代的C6-C20咪唑基、肼基、腙基、取代或未取代的C5-C30环烷基、取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C7-C30芳烷基、取代或未取代的C1-C20杂烷基、取代或未取代的C2-C20亚杂链烯基、取代或未取代的C5-C20杂芳基、取代或未取代的C6-C20杂芳烷基、取代或未取代的C6-C20杂芳基链烯基，以及取代或未取代的C3-C20杂环烷基。
X2可以是以下之一：键、氧原子、硫原子、NR26、取代或未取代的C2-C20亚烷基、取代或未取代的C2-C20亚杂烷基、取代或未取代的C6-C30亚芳基、取代或未取代的C6-C30亚杂芳基、取代或未取代的C2-C20亚链烯基、取代或未取代的C2-C20亚杂链烯基、取代或未取代的C5-C30亚环烷基、取代或未取代的C7-C30亚芳烷基、羰基和羧基。
l2和n2可以各自独立地为0-100的整数，且l2和n2中的至少一个为大于1的整数。
式3
R31和R32可以各自独立地与上述R1相同。
X3可以与上述X2相同。
l3和n3可以各自独立地为0-100的整数，且l3和n3中的至少一个为大于1的整数。
式4
R41、R42、R43、R44、R45、R46、R47、R48、R49、R50、R51和R52可以各自独立地与上述R21相同。
X41和X42可以各自独立地与上述X2相同。
l4和n4可以各自独立地为0-100的整数，且l4和n4中的至少一个为大于1的整数。
式5
R56、R57、R58、R59、R60和R61可以各自独立地与上述R21相同。
Z5可以与上述R21相同。
X51和X52可以各自独立地与上述X2相同。
k5、l5、m5和n5可以各自独立地为0-100的整数，且l5和n5中的至少一个为大于1的整数。
所述至少两种表面活性剂可以包括式4表示的化合物。
所述至少两种表面活性剂中的至少一种可以具有大于12的亲水亲油平衡值(HLB)，且所述至少两种表面活性剂中的至少一种可以具有小于12的HLB。
所述至少两种表面活性剂中的至少一种可以具有12-20的HLB，且所述至少两种表面活性剂中的至少一种可以具有4-12的HLB。
式1所示的胺类化合物的量可以为约0.5-10重量份，基于100重量份墨水组合物。
所述至少两种表面活性剂的量可以为约0.5-20重量份，基于100重量份墨水组合物。
着色剂可以是以下之一：染料、颜料和自分散颜料。
着色剂的量可以为约0.1-15重量份，基于100重量份墨水组合物。
溶剂可以是以下之一：水基溶剂、有机溶剂及其混合物。
溶剂的量可以为约70-90重量份，基于100重量份墨水组合物。
有机溶剂可以包括至少一种以下物质： 醇、酮、酯、多元醇，多元醇衍生物、含氮化合物，或含硫化合物，例如二甲亚砜，环丁砜(tetramethylenesulfone)或硫代甘醇。
溶剂可以包括100重量份的水基溶剂和约0.1-130重量份的有机溶剂。
墨水组合物的表面张力在20℃下可以为约15-70dyne/cm。
墨水组合物的粘度可以为约1.5-20cps。
本发明的上述和/或其他方面和效用可以通过提供以下多色墨水组而实现，所述墨水组包括至少两种墨水组合物，每种墨水组合物包括下式6表示的胺类化合物、至少两种表面活性剂、着色剂和溶剂。
式6
R1、R2、R3、R4、R5和R6各自独立地为以下之一：氢原子、卤原子、羟基、氨基、硝基、氰基、取代或未取代的C1-C20烷基、取代或未取代的C2-C20链烯基、取代或未取代的C1-C20烷氧基、取代或未取代的C1-C20烷基磺酰胺基、取代或未取代的C6-C20芳基磺酰胺基、取代或未取代的C1-C20酰氨基、C1-C20烷基脲基、C6-C20芳基脲基、C2-C20烷氧基羰基、C2-C20烷氧基羰基氨基、氨基甲酰基、氨磺酰基、磺基及其盐、羧基及其盐、取代或未取代的C2-C20羟基烷氧基烷基、取代或未取代的C3-C20二烷基氨基烷基、取代或未取代的C6-C20吡啶基烷基、取代或未取代的C5-C20吡啶基、取代或未取代的C6-C20咪唑基、肼基、腙基、取代或未取代的C5-C30环烷基、取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C7-C30芳烷基、取代或未取代的C1-C20杂烷基、取代或未取代的C2-C20亚杂链烯基、取代或未取代的C5-C20杂芳基、取代或未取代的C6-C20杂芳烷基、取代或未取代的C6-C20杂芳基链烯基和取代或未取代的C3-C20杂环烷基。
Z1、Z2和Z3各自独立地为以下之一：氢原子、卤原子、羟基、氨基、硝基、氰基、取代或未取代的C1-C20烷基、取代或未取代的C2-C20链烯基、取代或未取代的C1-C20烷氧基、取代或未取代的C1-C20烷基磺酰胺基、取代或未取代的C6-C20芳基磺酰胺基、取代或未取代的C1-C20酰氨基、C1-C20烷基脲基、C6-C20芳基脲基、C2-C20烷氧基羰基、C2-C20烷氧基羰基氨基、氨基甲酰基、氨磺酰基、磺基及其盐、羧基及其盐、取代或未取代的C2-C20羟基烷氧基烷基、取代或未取代的C3-C20二烷基氨基烷基、取代或未取代的C6-C20吡啶基烷基、取代或未取代的C5-C20吡啶基、取代或未取代的C6-C20咪唑基、肼基、腙基、取代或未取代的C5-C30环烷基、取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C7-C30芳烷基、取代或未取代的C1-C20杂烷基、取代或未取代的C2-C20亚杂链烯基、取代或未取代的C5-C20杂芳基、取代或未取代的C6-C20杂芳烷基、取代或未取代的C6-C20杂芳基链烯基和取代或未取代的C3-C20杂环烷基。
l1、m1和n1可以各自独立地为0-5的整数，且l1、m1和n1中的至少一个为大于1的整数。
本发明的上述和/或其他方面和效用也可以通过提供用于喷墨记录装置的墨盒来实现，所述墨盒包含具有至少两种墨水组合物的多色墨水组，每种墨水组合物包含下式7所示的胺类化合物、至少两种表面活性剂、着色剂和溶剂。
式7
R1、R2、R3、R4、R5和R6各自独立地为以下之一：氢原子、卤原子、羟基、氨基、硝基、氰基、取代或未取代的C1-C20烷基、取代或未取代的C2-C20链烯基、取代或未取代的C1-C20烷氧基、取代或未取代的C1-C20烷基磺酰胺基、取代或未取代的C6-C20芳基磺酰胺基、取代或未取代的C1-C20酰氨基、C1-C20烷基脲基、C6-C20芳基脲基、C2-C20烷氧基羰基、C2-C20烷氧基羰基氨基、氨基甲酰基、氨磺酰基、磺基及其盐、羧基及其盐、取代或未取代的C2-C20羟基烷氧基烷基、取代或未取代的C3-C20二烷基氨基烷基、取代或未取代的C6-C20吡啶基烷基、取代或未取代的C5-C20吡啶基、取代或未取代的C6-C20咪唑基、肼基、腙基、取代或未取代的C5-C30环烷基、取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C7-C30芳烷基、取代或未取代的C1-C20杂烷基、取代或未取代的C2-C20亚杂链烯基、取代或未取代的C5-C20杂芳基、取代或未取代的C6-C20杂芳烷基、取代或未取代的C6-C20杂芳基链烯基和取代或未取代的C3-C20杂环烷基。
Z1、Z2和Z3各自独立地为以下之一：氢原子、卤原子、羟基、氨基、硝基、氰基、取代或未取代的C1-C20烷基、取代或未取代的C2-C20链烯基、取代或未取代的C1-C20烷氧基、取代或未取代的C1-C20烷基磺酰胺基、取代或未取代的C6-C20芳基磺酰胺基、取代或未取代的C1-C20酰氨基、C1-C20烷基脲基、C6-C20芳基脲基、C2-C20烷氧基羰基、C2-C20烷氧基羰基氨基、氨基甲酰基、氨磺酰基、磺基及其盐、羧基及其盐、取代或未取代的C2-C20羟基烷氧基烷基、取代或未取代的C3-C20二烷基氨基烷基、取代或未取代的C6-C20吡啶基烷基、取代或未取代的C5-C20吡啶基、取代或未取代的C6-C20咪唑基、肼基、腙基、取代或未取代的C5-C30环烷基、取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C7-C30芳烷基、取代或未取代的C1-C20杂烷基、取代或未取代的C2-C20亚杂链烯基、取代或未取代的C5-C20杂芳基、取代或未取代的C6-C20杂芳烷基、取代或未取代的C6-C20杂芳基链烯基和取代或未取代的C3-C20杂环烷基。
l1、m1和n1可以各自独立地为0-5的整数，且l1、m1和n1中的至少一个为大于1的整数。
本发明的上述和/或其他方面和效用可以通过提供包括含有多色墨水组的墨盒的喷墨记录装置来实现，所述多色墨水组包含至少两种墨水组合物，每种墨水组合物包含下式8所示的胺类化合物、至少两种表面活性剂、着色剂和溶剂。
式8
R1、R2、R3、R4、R5和R6各自独立地为以下之一：氢原子、卤原子、羟基、氨基、硝基、氰基、取代或未取代的C1-C20烷基、取代或未取代的C2-C20链烯基、取代或未取代的C1-C20烷氧基、取代或未取代的C1-C20烷基磺酰胺基、取代或未取代的C6-C20芳基磺酰胺基、取代或未取代的C1-C20酰氨基、C1-C20烷基脲基、C6-C20芳基脲基、C2-C20烷氧基羰基、C2-C20烷氧基羰基氨基、氨基甲酰基、氨磺酰基、磺基及其盐、羧基及其盐、取代或未取代的C2-C20羟基烷氧基烷基、取代或未取代的C3-C20二烷基氨基烷基、取代或未取代的C6-C20吡啶基烷基、取代或未取代的C5-C20吡啶基、取代或未取代的C6-C20咪唑基、肼基、腙基、取代或未取代的C5-C30环烷基、取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C7-C30芳烷基、取代或未取代的C1-C20杂烷基、取代或未取代的C2-C20亚杂链烯基、取代或未取代的C5-C20杂芳基、取代或未取代的C6-C20杂芳烷基、取代或未取代的C6-C20杂芳基链烯基和取代或未取代的C3-C20杂环烷基。
Z1、Z2和Z3各自独立地为以下之一：氢原子、卤原子、羟基、氨基、硝基、氰基、取代或未取代的C1-C20烷基、取代或未取代的C2-C20链烯基、取代或未取代的C1-C20烷氧基、取代或未取代的C1-C20烷基磺酰胺基、取代或未取代的C6-C20芳基磺酰胺基、取代或未取代的C1-C20酰氨基、C1-C20烷基脲基、C6-C20芳基脲基、C2-C20烷氧基羰基、C2-C20烷氧基羰基氨基、氨基甲酰基、氨磺酰基、磺基及其盐、羧基及其盐、取代或未取代的C2-C20羟基烷氧基烷基、取代或未取代的C3-C20二烷基氨基烷基、取代或未取代的C6-C20吡啶基烷基、取代或未取代的C5-C20吡啶基、取代或未取代的C6-C20咪唑基、肼基、腙基、取代或未取代的C5-C30环烷基、取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C7-C30芳烷基、取代或未取代的C1-C20杂烷基、取代或未取代的C2-C20亚杂链烯基、取代或未取代的C5-C20杂芳基、取代或未取代的C6-C20杂芳烷基、取代或未取代的C6-C20杂芳基链烯基和取代或未取代的C3-C20杂环烷基。
l1、m1和n1可以各自独立地为0-5的整数，且l1、m1和n1中的至少一个为大于1的整数。
喷墨记录装置可以包括热头。
喷墨记录装置可以包括具有约10,000或更多个喷嘴的阵列头。
本发明的上述和/或其他方面和效用可以通过提供喷墨记录用墨水组合物而实现，所述组合物包含基于100重量份的墨水组合物为0.5-10重量份的胺类化合物、分别具有亲水性能和疏水性能的至少两种表面活性剂、基于100重量份的墨水组合物为0.1-15重量份的着色剂，以及溶剂。
附图说明
从下面实施方式的描述并结合附图，本发明的上述和/或其它方面和优势将变得明显且更容易理解。附图中：
图1为根据本发明的实施方式，包括含有墨水组合物的墨盒的喷墨记录装置的立体图；以及
图2为根据本发明的实施方式，含有墨水组合物的墨盒的横截面图。
具体实施方式
现在更详细地描述本发明的实施方式，结合附图对其实施例加以解释，其中相同的附图标记始终表示相同的元件。下面描述这些实施方式，以便参考附图说明本发明。
本发明提供一种用于喷墨记录的墨水组合物，其可以包括下式1表示的胺类化合物、至少两种表面活性剂、着色剂和水，所述组合物防止在喷墨打印头的加热器表面结垢。
式1
R1、R2、R3、R4、R5和R6可以各自独立地为：氢原子、卤原子、氮原子(nitro atom)、羟基、氨基、硝基、氰基、取代或未取代的C1-C20烷基、取代或未取代的C2-C20链烯基、取代或未取代的C1-C20烷氧基、取代或未取代的C1-C20烷基磺酰胺基、取代或未取代的C6-C20芳基磺酰胺基、取代或未取代的C1-C20酰氨基、C1-C20烷基脲基、C6-C20芳基脲基、C2-C20烷氧基羰基、C2-C20烷氧基羰基氨基、氨基甲酰基、氨磺酰基、磺基及其盐、羧基及其盐、取代或未取代的C2-C20羟基烷氧基烷基、取代或未取代的C3-C20二烷基氨基烷基、取代或未取代的C6-C20吡啶基烷基、取代或未取代的C5-C20吡啶基、取代或未取代的C6-C20咪唑基、肼基、腙基、取代或未取代的C5-C30环烷基、取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C7-C30芳烷基、取代或未取代的C1-C20杂烷基、取代或未取代的C2-C20亚杂链烯基、取代或未取代的C5-C20杂芳基、取代或未取代的C6-C20杂芳烷基、取代或未取代的C6-C20杂芳基链烯基，或取代或未取代的C3-C20杂环烷基。
Z1、Z2和Z3可以各自独立地为：氢原子、卤原子、氮原子、羟基、氨基、硝基、氰基、取代或未取代的C1-C20烷基、取代或未取代的C2-C20链烯基、取代或未取代的C1-C20烷氧基、取代或未取代的C1-C20烷基磺酰胺基、取代或未取代的C6-C20芳基磺酰胺基、取代或未取代的C1-C20酰氨基、C1-C20烷基脲基、C6-C20芳基脲基、C2-C20烷氧基羰基、C2-C20烷氧基羰基氨基、氨基甲酰基、氨磺酰基、磺基及其盐、羧基及其盐、取代或未取代的C2-C20羟基烷氧基烷基、取代或未取代的C3-C20二烷基氨基烷基、取代或未取代的C6-C20吡啶基烷基、取代或未取代的C5-C20吡啶基、取代或未取代的C6-C20咪唑基、肼基、腙基、取代或未取代的C5-C30环烷基、取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C7-C30芳烷基、取代或未取代的C1-C20杂烷基、取代或未取代的C2-C20亚杂链烯基、取代或未取代的C5-C20杂芳基、取代或未取代的C6-C20杂芳烷基、取代或未取代的C6-C20杂芳基链烯基，或取代或未取代的C3-C20杂环烷基。
l1、m1和n1可以各自独立地为0-5的整数，其中l1、m1和n1中的至少一个为大于1的整数。
式1的胺类化合物能够通过使用至少两种表面活性剂促进墨水的流动与供应来提高打印图像的均匀性并保持墨水的长期可靠性。由于墨水稳定性和均匀性的提高，能够制备喷墨记录用墨水组合物，其中能够减少或防止在加热器表面结垢，且其中在长期使用中能够流畅地喷射墨滴。
式1化合物可以是烷基胺类化合物、烷醇胺类化合物或其混合物。烷基胺类化合物的实例可以包括：甲胺、乙胺、丙胺、丁胺、戊胺、N，N-二甲胺、N,N-二乙胺、N,N-二丙胺、N，N-二丁胺、N，N-二戊胺、三甲胺、三乙胺、三丙胺、三丁胺、三戊胺以及上述至少两种化合物的混合物。 烷醇胺类化合物的实例可以包括：甲醇胺、乙醇胺、丙醇胺、丁醇胺、戊醇胺、N-甲基甲醇胺、N-乙基甲醇胺、N-丙基甲醇胺、N-丁基甲醇胺、N-戊基甲醇胺、N-甲基乙醇胺、N-乙基乙醇胺、N-丙基乙醇胺、N-丁基乙醇胺、N-戊基乙醇胺、N-甲基丙醇胺、N-乙基丙醇胺、N-丙基丙醇胺、N-丁基丙醇胺、N-戊基丙醇胺、N-甲基丁醇胺、N-乙基丁醇胺、N-丙基丁醇胺、N-丁基丁醇胺、N-戊基丁醇胺、N-甲基戊醇胺、N-乙基戊醇胺、N-丙基戊醇胺、N-丁基戊醇胺、N-戊基戊醇胺、N，N-二甲基甲醇胺、N，N-二乙基甲醇胺、N，N-二丙基甲醇胺、N，N-二丁基甲醇胺、N，N-二戊基甲醇胺、N，N-二甲基乙醇胺、N，N-二乙基乙醇胺、N,N-二丙基乙醇胺、N，N-二丁基乙醇胺、N，N-二戊基乙醇胺、N，N-二甲基丙醇胺、N，N-二乙基丙醇胺、N，N-二丙基丙醇胺、N，N-二丁基丙醇胺、N，N-二戊基丙醇胺、N，N-二甲基丁醇胺、N，N-二乙基丁醇胺、N，N-二丙基丁醇胺、N，N-二丁基丁醇胺、N，N-二戊基丁醇胺、N，N-二甲基戊醇胺、N，N-二乙基戊醇胺、N，N-二丙基戊醇胺、N，N-二丁基戊醇胺、N，N-二戊基戊醇胺、N-甲基二甲醇胺、N-乙基二甲醇胺、N-丙基二甲醇胺、N-丁基二甲醇胺、N-戊基二甲醇胺、N-甲基二乙醇胺、N-乙基二乙醇胺、N-丙基二乙醇胺、N-丁基二乙醇胺、N-戊基二乙醇胺、N-甲基二丙醇胺、N-乙基二丙醇胺、N-丙基二丙醇胺、N-丁基二丙醇胺、N-戊基二丙醇胺、N-甲基二丁醇胺、N-乙基二丁醇胺、N-丙基二丁醇胺、N-丁基二丁醇胺、N-戊基二丁醇胺、N-甲基二戊醇胺、N-乙基二戊醇胺、N-丙基二戊醇胺、N-丁基二戊醇胺、N-戊基二戊醇胺、三甲醇胺、三乙醇胺、三丙醇胺、三丁醇胺、三戊醇胺以及上述至少两种化合物的混合物。
根据本发明实施方式的喷墨记录用墨水组合物可以包含基于100重量份的墨水组合物为0.5-10重量份的式1的胺类化合物。当胺类化合物的量小于0.5重量份时，可能无法充分防止结垢。另一方面，当胺类化合物的量大于10重量份时，由于可阻塞喷嘴的墨水组合物的溶解性降低，可能会发生沉淀，因此，可能无法从喷墨头的喷嘴中流畅地喷射墨水。
当喷墨记录用墨水组合物中含有至少两种表面活性剂和胺类化合物时，能够改变(例如降低)墨水表面上的表面张力，且能够在墨水内部稳定着色剂的分散。
墨水组合物中可以包含至少两种表面活性剂，且所述至少两种表面活性剂中的至少一种可以具有大于12的亲水亲油平衡值(HLB)，且可以具有12-20的HLB，从而具有强亲水性。所述至少两种表面活性剂中的至少一种可以具有小于12的HLB，且可以具有4-12的HLB，从而具有弱亲水性。这里，可以使用式1的胺类化合物来防止层在HLB小于12的表面活性剂中分散(解体)。
术语“亲水亲油平衡值”是由Atalas Powder Company(U.S.A.)的工程师提出的，该术语表示在表面活性剂中的亲水和亲油分子的平衡程度的量度。HLB依赖于分子结构，且能够基于HLB有效地选择表面活性剂。
根据本发明的实施方式的具有上述HLB的表面活性剂可以包括选自式2-5所示的化合物的至少两种化合物。
式2
这里，R21、R22、R23、R24、R25和R26可以各自独立地与上述R1相同。
X2可以为：键、氧原子、硫原子、NR26、取代或未取代的C2-C20亚烷基、取代或未取代的C2-C20亚杂烷基、取代或未取代的C6-C30亚芳基、取代或未取代的C6-C30亚杂芳基、取代或未取代的C2-C20亚链烯基、取代或未取代的C2-C20亚杂链烯基、取代或未取代的C5-C30亚环烷基、取代或未取代的C7-C30亚芳烷基、羰基或羧基。
l2和n2可以各自独立地为0-100的整数，且l2和n2中的至少一个为大于1的整数。
式3
这里，R31和R32可以各自独立地与上述R21相同。
X3可以与上述X2相同。
l3和n3可以各自独立地为0-100的整数，其中l3和n3中的至少一个为大于1的整数。
式4
这里，R41、R42、R43、R44、R45、R46、R47、R48、R49、R50、R51和R52可以各自独立地与上述R21相同。
X41和X42可以各自独立地与上述X2相同。
l4和n4可以各自独立地为0-100的整数，其中l4和n4中的至少一个为大于1的整数。
式5
这里，R56、R57、R58、R59、R60。和R61可以各自独立地与上述R21相同。
Z5可以与上述R21相同。
X51和X52可以各自独立地与上述X2相同。
k5、l5、m5和n5可以各自独立地为0-100的整数，其中l5和n5中的至少一个为大于1的整数。
本发明实施方式的至少两种表面活性剂可以包括式4所示的化合物。
根据本发明的实施方式，可包含在墨水组合物中的着色剂可以是：染料、颜料或自分散颜料，但是本发明并不限于此，且可以使用本领域中通常使用的其他着色剂。也就是说，着色剂可以是能够溶解和分散在水中的染料；能够使用分散剂稳定地分散在水中的颜料；能够不使用分散剂而稳定地分散在水中的自分散颜料；及其混合物。
着色剂中的染料的实例可以包括：食用黑染料、食用红染料、食用黄染料、食用蓝染料、酸性黑染料、酸性红染料、酸性蓝染料、酸性黄染料、直接黑染料、直接蓝染料、直接黄染料、蒽醌染料、单偶氮染料、双偶氮染料，以及酞菁衍生物，但不限于此。着色剂中的颜料的实例可以包括：碳黑、石墨、玻璃碳、活性炭、活性碳、蒽醌、酞菁蓝、酞菁绿(phthalocyanienegreen)、重氮、单偶氮、皮蒽酮、二萘嵌苯、喹吖啶酮，以及靛蓝类颜料，自分散颜料的实例可以包括Orient Chemical公司的cabojet系列和CW系列，但是本发明并不限于此，且可以包括其他类型的合适染料。
着色剂的量可以为0.1-15重量份，且可以为1-10重量份，基于100重量份的墨水组合物。当着色剂的量小于0.1重量份时，着色性能不佳。另一方面，当着色剂的量大于15重量份时，可能会增加生产墨水组合物的成本。
溶剂可以是水基溶剂，且可以进一步包括至少一种有机溶剂。溶剂的量可以是70-90重量份，基于100重量份墨水组合物。当溶剂的量小于70重量份时，墨水组合物的粘度过高地增大，且能够降低喷射效率。另一方面，当溶剂的量大于90重量份时，墨水组合物的粘度可以会太低，这可能是不希望的。
溶剂中所含的有机溶剂可以包括选自以下的至少一种溶剂：醇、酮、酯、多元醇、多元醇衍生物、含氮化合物和含硫化合物，例如二甲亚砜、环丁砜，或硫代甘醇。例如，一元醇类溶剂能够控制墨水的表面张力且提高渗透性、成点性能以及记录介质(例如纸张)上的打印图像的干燥性能。多元醇类或其衍生物溶剂不容易蒸发且能够降低凝固点，因此能够通过提高墨水的存储稳定性来防止喷嘴阻塞。
一元醇类有机溶剂可以是低级醇，例如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、仲丁醇或叔丁醇，且优选为乙醇、异丙醇或正丁醇；多元醇类有机溶剂可以是乙二醇、二甘醇、三甘醇、丙二醇、丁二醇或亚烷基二醇，例如甘油、聚亚烷基二醇，例如聚乙二醇和聚丙二醇，和硫代甘醇。
多元醇衍生物类有机溶剂可以是多元醇的低级烷基醚，例如乙二醇二甲醚，或多元醇的低级羧酸酯，例如乙二醇二乙酸酯。酮类有机溶剂可以是丙酮、甲乙酮、二乙酮，或双丙酮醇。酯类溶剂可以是乙酸甲酯、乙酸乙酯或乳酸乙酯。
含氮化合物类有机溶剂可以是2-吡咯烷酮或N-甲基-吡咯烷酮，且含硫化合物类有机溶剂可以是二甲亚砜、环丁砜或硫代甘醇。
当有机溶剂与水基溶剂(例如水)一起使用时，有机溶剂的量可以是0.1-130重量份，基于100重量份水。当有机溶剂的量小于0.1重量份时，墨水可能过快地蒸发且墨水的稳定性可能会降低，且当有机溶剂的量大于130重量份时，粘度会增大且墨水的喷射可能无法流畅地进行。
根据本发明当前实施方式的墨水组合物可以进一步包括各种添加剂以提高墨水组合物的性能，且更具体地，可以包括至少一种选自以下的添加剂：润湿剂、分散剂、表面活性剂、粘度改性剂、pH调节剂以及抗氧化剂。添加剂的量可以是0.1-20重量份，且可以是0.1-10重量份，基于100重量份的墨水组合物。
为了获得用于根据本发明当前实施方式的墨水组合物的最优化条件，墨水组合物的表面张力在20℃下可以是15-70dyne/cm，且可以是25-55dyne/cm；墨水组合物的粘度可以是1.5-20cps，且可以是1.5-3.5cps。
能够制备多色墨水组，其可以包括至少两种根据本发明的实施方式制备的墨水组合物。多色墨水组能够用在喷墨记录装置的墨水接收单元中或者用在喷墨打印机用墨盒中。喷墨记录装置可以包括：热头，墨滴在加热墨水组合物而获得的蒸汽压的作用下从该热头中喷射出来；压电头，墨滴在压电装置作用下从该压电头喷射出来；可拆卸头或永久头，优选热头。而且，喷墨记录装置可以是扫描式打印机或阵列式打印机，可以是具有10000或更多个喷嘴的阵列式打印机，且能够用于台式电脑、纺织品和工业目的。描述喷墨记录装置的这些性能仅仅出于示例目的，在本发明中，喷墨记录装置的具体使用并不限于此。
本发明中使用的取代基可以如下定义。
术语“烷基”表示具有1-20个碳原子(例如1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19和20个碳原子)的饱和、一价、直链或支链烃基，其可以具有1-10个碳原子，也可以具有1-6个碳原子。所述烷基能够任意地被至少一个卤素取代基取代。所述烷基的实例可以包括甲基、乙基、丙基、2-丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、戊基、己基、十二烷基、氟代甲基、二氟甲基、三氟甲基、氯代甲基、二氯甲基、三氯甲基、碘代甲基和溴代甲基。
术语“链烯基”表示其中具有一个或多个碳碳双键和2-20个碳原子(例如2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、1 6、17、18、19和20个碳原子)的一价、直链或支链烃基，其可以具有2-10个碳原子，也可以具有2-6个碳原子。链烯基能够通过碳碳双键中的碳原子或者通过饱和碳原子与主链结合。所述链烯基能够任意地被至少一个卤素取代基取代。所述链烯基的实例可以包括乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、戊烯基、5-己烯基和十二烯基。
术语“环烷基”表示具有5-30个碳原子(例如，5、6、7、8、9、10、11、12、1 3、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29和30个碳原子)的饱和或不饱和的一价非芳香族碳环的单环、双环或三环烃基。所述环烷基能够任意地被至少一个卤取代基取代。所述环烷基的实例可以包括环丙基、环丁基、环戊基、环戊烯基、环己基、环己烯基、环庚基、环辛基、萘烷基、金刚烷基和降冰片烯基(例如，二环[2.2.1]庚-5-烯基)。
术语“芳基”表示具有6-30个碳原子(例如，6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29和30个碳原子)的一价碳环的单环、双环或三环芳香族烃基，其可以具有6-18个碳原子。所述芳基能够任意地被至少一个卤取代基取代。芳基的芳香族部分仅包括碳原子。所述芳基的实例可以包括苯基、萘基和芴基。
术语“芳烷基”表示烷基的至少一个氢原子被芳基取代的烷基，所述芳烷基能够任意地被至少一个卤取代基取代。所述芳烷基的实例可以包括苯甲基、二苯甲基和三苯甲基。
术语“炔基”表示具有一个或多个碳碳叁键和2-20个碳原子(例如，2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、1 3、14、15、16、17、18、19和20个碳原子)的一价直链或支链烃基，其可以具有2-10个碳原子，也可以具有2-6个碳原子。所述炔基可以通过碳碳叁键中的碳原子或通过饱和碳原子与主链结合。所述炔基能够任意地被至少一个卤取代基取代。所述炔基的实例可以包括乙炔基和丙炔基。
术语“亚烷基”表示具有1-20个碳原子(例如，1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19和20个碳原子)的饱和二价直链或支链烃基，其可以具有1-10个碳原子，也可以具有1-6个碳原子。所述亚烷基能够任意地被至少一个卤取代基取代。所述亚烷基的实例可以包括亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基和亚己基。
术语“亚链烯基”表示具有一个或多个碳碳双键和2-20个碳原子(例如，2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19和20个碳原子)的二价直链或支链烃基，其可以具有2-10个碳原子，也可以具有2-6个碳原子。所述亚链烯基可以通过碳碳双键中的碳原子或通过饱和碳原子与主链结合。所述亚链烯基能够任意地被至少一个卤取代基取代。
术语“亚环烷基”表示具有5-30个碳原子(例如，5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29和30个碳原子)的饱和或不饱和的二价非芳香族碳环的单环、双环或三环烃基。所述亚环烷基能够任意地被至少一个卤取代基取代。所述亚环烷基的实例可以包括亚环丙基和亚环丁基。
术语“亚芳基”表示具有6-30个碳原子(例如，6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29和30个碳原子)的二价碳环的单环、二环或三环芳香族烃基，其可以具有6-18个碳原子。所述亚芳基能够任意地被至少一个卤取代基取代。所述亚芳基的实例包括亚苯基。
术语“亚芳烷基”表示亚烷基的至少一个氢原子被芳基取代的二价基团，所述亚芳烷基能够任意地被至少一个卤取代基取代。所述亚芳烷基的实例可以包括亚苄基。
术语“亚炔基”表示具有一个或多个碳碳叁键和2-20个碳原子(例如，2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19和20个碳原子)的二价直链或支链烃基，其可以具有2-10个碳原子，也可以具有2-6个碳原子。亚炔基能够通过碳碳叁键中的碳原子或通过饱和碳原子与主链结合。所述亚炔基能够任意地被至少一个卤取代基取代。亚炔基的实例可以包括亚乙炔基和亚丙炔基。
术语“杂烷基”表示烷基主链中的至少一个碳原子被杂原子(例如氮、硫、氧或磷)取代的烷基。
术语“杂芳基”表示芳基环中的至少一个碳原子被杂原子(例如氮、硫、氧或磷)取代的芳基。
术语“键”表示通过化学键简单地连接而没有任何取代基的化学结合。
图1是根据本发明的实施方式的喷墨记录装置的立体图。
参见图1，喷墨记录装置可以包括容纳有墨水组合物的墨盒11，所述墨水组合物包含着色剂和假着色剂添加剂(pseudo-colorant additives)。图1中，打印机盖8能够与打印机的主体13连接。喷墨记录装置还可以包括从孔7中伸出的活动插销10的啮合部分。活动插销10与固定插销9配合，当闭合打印机盖8时，固定插销9与打印机盖8的内部连接。在相应于从孔7伸出的活动插销10的啮合部分的区域，打印机盖8可以具有凹陷14。设置墨盒11，使得墨水能够被喷射到在墨盒11下方通过的纸张3上。
图2是根据本发明的实施方式，容纳有墨水组合物的喷墨打印机用墨盒100的横截面图。参见图2，喷墨打印机用墨盒100可以包括限定墨水存储罐112的墨盒主体110、覆盖墨水存储罐112顶部的内盖114，以及与内盖114间隔预定间隙从而包封墨水存储罐112和内盖114的外盖116。
可降墨水存储罐112通过垂直阻挡壁123分为第一室124和包括海绵129的第二室126。能够在垂直阻挡壁123的底部形成位于第一室124和第二室126之间的墨水路径128。向第一室124、海绵129和第二室126充入墨水。能够在内盖114中设置相应于第二室126的弯孔(bent hole)126A。
而且，能够在第二室126的下部布置过滤器140，从而过滤墨水杂质和气泡，以防止打印头130的喷射孔被阻塞。钩子142能够在过滤器140的边缘形成，且能够与竖管132的顶部连接。因此，墨水能够以液滴的形式从墨水存储罐112经由打印头130的喷射孔喷射到打印介质上。
下面，参考以下实施例更加详细地描述本发明。下面的实施例仅仅是示例目的，并非意图限制本发明的范围。
墨水组合物的制备：
在混合器中充分混合实施例1-4中列出的组分，以制备实施例1-4的喷墨记录用墨水组合物。
实施例1
C.I.碱性黑 24.5重量％
甘油 7.5重量％
二甘醇 12.0重量％
三乙醇胺 5重量％
Tergitor 15-S-12(HLB：13) 0.5重量％
Sorsprese 20000(HLB:8) 1重量％
水(去离子) 69.5重量％
实施例2
C.I.直接黄 44 4.0重量％
甘油 9.5重量％
二甘醇 5.5重量％
乙二醇 4.5重量％
三乙烯胺(triethyleneamine) 8重量％
Surfynol 485(HLB：17)0.5重量％
Tergitol 15-S-5(HLB：10) 1重量％
水(去离子) 67重量％
实施例3
C.I.碱性蓝 26 4.5重量％
二甘醇 9.5重量％
乙二醇 10.5重量％
二乙醇胺 6重量％
Tween 20(HLB：16) 0.5重量％
Surfynol 104(HLB：8) 0.5重量％
水(去离子) 68.5重量％
实施例4
C.I.直接红227 3.5重量％
甘油 10.5重量％
二甘醇 4.5重量％
乙二醇 5.5重量％
三乙醇胺 6重量％
Surfynol465(HLB：13) 1重量％
Span20(HLB：8.6) 0.5重量％
水(去离子) 68.5重量％
比较例1
C.I.碱性黑2 4.5重量％
甘油 7.5重量％
二甘醇 12.0重量％
Tergitor15-S-12(HLB：13) 1.5重量％
Sorsprese20000(HLB：8) 1重量％
水(去离子) 74.5重量％
比较例2
C.I.直接黄 44 4.0重量％
甘油 9.5重量％
二甘醇 5.5重量％
乙二醇 4.5重量％
三乙烯胺 8重量％
Surfynol 485(HLB：17) 1.5重量％
水(去离子) 67重量％
比较例3
C.I.碱性蓝26 4.5重量％
二甘醇 9.5重量％
乙二醇 10.5重量％
二乙醇胺 6重量％
Tween 20(HLB：16) 1重量％
水(去离子) 68.5重量％
比较例4
C.I.直接红227 3.5重量％
甘油 10.5重量％
二甘醇 4.5重量％
乙二醇 5.5重量％
Surfynol 465(HLB：13) 1重量％
Span 20(HLB：8.6) 0.5重量％
水(去离子) 74.5重量％
评估实验：
将根据实施例1-4和比较例1-4制备的墨水组合物充入具有热装置的喷墨打印机中并在纸上喷射墨水。通过测量初始阶段和100,000,000次脉冲后的墨水喷射速率来计算喷射速率的变化(喷射减少率(％))。结果示于表1中。
在100,000,000次脉冲喷射后，使用光学显微镜观察热装置的表面，以评估沉淀物的存在，即结垢。“A”表示基本上没有沉淀物存在于热装置表面的状态，“B”表示几乎没有沉淀物存在于热装置表面的状态，“C”表示有沉淀物存在于热装置表面的状态。
结果示于表1中。
表1
| 喷射减少率(％) | 结垢 | |
| 实施例1 | 5 | A |
| 实施例2 | 8 | A |
| 实施例3 | 12 | A |
| 实施例4 | 6 | A |
| 比较例1 | 62 | C |
| 比较例2 | 58 | C |
| 比较例3 | 35 | B |
| 比较例4 | 70 | C |
如表1所示，当在热敏式喷墨打印中使用根据实施例1-4制备的包括胺类化合物和两种表面活性剂的墨水组合物时，100,000,000次脉冲喷射后的喷射减少率小于20％，因此，所述墨水组合物能够用于实际使用。而且，在热装置的表面观察到氧化，但是没有观察到结垢。
同时，当在热敏式喷墨打印中使用根据比较例1-4制备的墨水组合物时，100,000,000次脉冲喷射后的喷射减少率大于20％，因此，所述墨水组合物不适用于实际使用。特别是，由于严重结垢，无法喷射比较例4中制备的墨水组合物，且在打印机喷嘴的热装置表面的整个区域观察到沉淀物。
根据这些结果能够确定，当在热敏式喷墨打印头中使用本发明的包括胺类化合物和两种表面活性剂的喷墨记录用墨水组合物时，能够防止结垢，该结垢为热装置表面上的杂质沉淀。
因此，当使用本发明的喷墨记录用墨水组合物时，能够通过减少或防止结垢在长期使用中从喷墨打印头流畅地喷射墨滴。
尽管已经显示和描述了本发明的总发明构思的几个实施方式，但是对本领域的技术人员可以理解的是，在不偏离总发明构思的原则和精神和所附权利要求及它们的等价物限定的范围的情况下，可在这些实施方式内进行改变。
Claims (24)
1.喷墨记录用墨水组合物，包含：
下式1表示的胺类化合物；
至少两种表面活性剂；
着色剂；以及
溶剂
式1
其中：
R1、R2、R3、R4、R5和R6各自独立地选自：氢原子、卤原子、羟基、氨基、硝基、氰基、取代或未取代的C1-C20烷基、取代或未取代的C2-C20链烯基、取代或未取代的C1-C20烷氧基、取代或未取代的C1-C20烷基磺酰胺基、取代或未取代的C6-C20芳基磺酰胺基、取代或未取代的C1-C20酰氨基、C1-C20烷基脲基、C6-C20芳基脲基、C2-C20烷氧基羰基、C2-C20烷氧基羰基氨基、氨基甲酰基、氨磺酰基、磺基及其盐、羧基及其盐、取代或未取代的C2-C20羟基烷氧基烷基、取代或未取代的C3-C20二烷基氨基烷基、取代或未取代的C6-C20吡啶基烷基、取代或未取代的C5-C20吡啶基、取代或未取代的C6-C20咪唑基、肼基、腙基、取代或未取代的C5-C30环烷基、取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C7-C30芳烷基、取代或未取代的C1-C20杂烷基、取代或未取代的C2-C20亚杂链烯基、取代或未取代的C5-C20杂芳基、取代或未取代的C6-C20杂芳烷基、取代或未取代的C6-C20杂芳基链烯基，和取代或未取代的C3-C20杂环烷基，
Z1、Z2和Z3各自独立地选自：氢原子、卤原子、羟基、氨基、硝基、氰基、取代或未取代的C1-C20烷基、取代或未取代的C2-C20链烯基、取代或未取代的C1-C20烷氧基、取代或未取代的C1-C20烷基磺酰胺基、取代或未取代的C6-C20芳基磺酰胺基、取代或未取代的C1-C20酰氨基、C1-C20烷基脲基、C6-C20芳基脲基、C2-C20烷氧基羰基、C2-C20烷氧基羰基氨基、氨基甲酰基、氨磺酰基、磺基及其盐、羧基及其盐、取代或未取代的C2-C20羟基烷氧基烷基、取代或未取代的C3-C20二烷基氨基烷基、取代或未取代的C6-C20吡啶基烷基、取代或未取代的C5-C20吡啶基、取代或未取代的C6-C20咪唑基、肼基、腙基、取代或未取代的C5-C30环烷基、取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C7-C30芳烷基、取代或未取代的C1-C20杂烷基、取代或未取代的C2-C20亚杂链烯基、取代或未取代的C5-C20杂芳基、取代或未取代的C6-C20杂芳烷基、取代或未取代的C6-C20杂芳基链烯基，和取代或未取代的C3-C20杂环烷基，以及
l1、m1和n1可以各自独立地为0-5的整数，且l1、m1和n1中的至少一个为大于1的整数。
2.权利要求1的墨水组合物，其中式1所示的胺类化合物为以下之一：烷基胺类化合物、烷醇胺类化合物，及其混合物。
3.权利要求2的墨水组合物，其中烷基胺类化合物选自甲胺、乙胺、丙胺、丁胺、戊胺、N，N-二甲胺、N，N-二乙胺、N，N-二丙胺、N，N-二丁胺、N，N-二戊胺、三甲胺、三乙胺、三丙胺、三丁胺、三戊胺以及上述至少两种化合物的混合物。
4.权利要求2的墨水组合物，其中烷醇胺类化合物选自：甲醇胺、乙醇胺、丙醇胺、丁醇胺、戊醇胺、N-甲基甲醇胺、N-乙基甲醇胺、N-丙基甲醇胺、N-丁基甲醇胺、N-戊基甲醇胺、N-甲基乙醇胺、N-乙基乙醇胺、N-丙基乙醇胺、N-丁基乙醇胺、N-戊基乙醇胺、N-甲基丙醇胺、N-乙基丙醇胺、N-丙基丙醇胺、N-丁基丙醇胺、N-戊基丙醇胺、N-甲基丁醇胺、N-乙基丁醇胺、N-丙基丁醇胺、N-丁基丁醇胺、N-戊基丁醇胺、N-甲基戊醇胺、N-乙基戊醇胺、N-丙基戊醇胺、N-丁基戊醇胺、N-戊基戊醇胺、N，N-二甲基甲醇胺、N，N-二乙基甲醇胺、N，N-二丙基甲醇胺、N，N-二丁基甲醇胺、N，N-二戊基甲醇胺、N，N-二甲基乙醇胺、N，N-二乙基乙醇胺、N，N-二丙基乙醇胺、N，N-二丁基乙醇胺、N，N-二戊基乙醇胺、N，N-二甲基丙醇胺、N，N-二乙基丙醇胺、N，N-二丙基丙醇胺、N，N-二丁基丙醇胺、N，N-二戊基丙醇胺、N，N-二甲基丁醇胺、N，N-二乙基丁醇胺、N，N-二丙基丁醇胺、N，N-二丁基丁醇胺、N，N-二戊基丁醇胺、N，N-二甲基戊醇胺、N，N-二乙基戊醇胺、N，N-二丙基戊醇胺、N，N-二丁基戊醇胺、N，N-二戊基戊醇胺、N-甲基二甲醇胺、N-乙基二甲醇胺、N-丙基二甲醇胺、N-丁基二甲醇胺、N-戊基二甲醇胺、N-甲基二乙醇胺、N-乙基二乙醇胺、N-丙基二乙醇胺、N-丁基二乙醇胺、N-戊基二乙醇胺、N-甲基二丙醇胺、N-乙基二丙醇胺、N-丙基二丙醇胺、N-丁基二丙醇胺、N-戊基二丙醇胺、N-甲基二丁醇胺、N-乙基二丁醇胺、N-丙基二丁醇胺、N-丁基二丁醇胺、N-戊基二丁醇胺、N-甲基二戊醇胺、N-乙基二戊醇胺、N-丙基二戊醇胺、N-丁基二戊醇胺、N-戊基二戊醇胺、三甲醇胺、三乙醇胺、三丙醇胺、三丁醇胺、三戊醇胺以及上述至少两种化合物的混合物。
5.权利要求1的墨水组合物，其中所述至少两种表面活性剂选自下面的式2-5表示的化合物：
式2
其中：
R21、R22、R23、R24、R25和R26各自独立地选自：氢原子、卤原子、羟基、氨基、硝基、氰基、取代或未取代的C1-C20烷基、取代或未取代的C2-C20链烯基、取代或未取代的C1-C20烷氧基、取代或未取代的C1-C20烷基磺酰胺基、取代或未取代的C6-C20芳基磺酰胺基、取代或未取代的C1-C20酰氨基、C1-C20烷基脲基、C6-C20芳基脲基、C2-C20烷氧基羰基、C2-C20烷氧基羰基氨基、氨基甲酰基、氨磺酰基、磺基及其盐、羧基及其盐、取代或未取代的C2-C20羟基烷氧基烷基、取代或未取代的C3-C20二烷基氨基烷基、取代或未取代的C6-C20吡啶基烷基、取代或未取代的C5-C20吡啶基、取代或未取代的C6-C20咪唑基、肼基、腙基、取代或未取代的C5-C30环烷基、取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C7-C30芳烷基、取代或未取代的C1-C20杂烷基、取代或未取代的C2-C20亚杂链烯基、取代或未取代的C5-C20杂芳基、取代或未取代的C6-C20杂芳烷基、取代或未取代的C6-C20杂芳基链烯基，以及取代或未取代的C3-C20杂环烷基。
X2选自：键、氧原子、硫原子、NR26、取代或未取代的C2-C20亚烷基、取代或未取代的C2-C20亚杂烷基、取代或未取代的C6-C30亚芳基、取代或未取代的C6-C30亚杂芳基、取代或未取代的C2-C20亚链烯基、取代或未取代的C2-C20亚杂链烯基、取代或未取代的C5-C30亚环烷基、取代或未取代的C7-C30亚芳烷基、羰基和羧基，及
l2和n2各自独立地为0-100的整数，且l2和n2中的至少一个为大于1的整数。
式3
其中，
R31和R32各自独立地与上述R21相同。
X3与上述X2相同，及
l3和n3各自独立地为0-100的整数，且l3和n3中的至少一个为大于1的整数，
式4
其中：
R41、R42、R43、R44、R45、R46、R47、R48、R49、R50、R51和R52各自独立地与上述R21相同，
X41和X42各自独立与上述X2相同，且
l4和n4各自独立地为0-100的整数，且l4和n4中的至少一个为大于1的整数，
式5
其中：
R56、R57、R58、R59、R60和R61各自独立地与上述R21相同，
Z5与上述R21相同，
X51和X52各自独立地与上述X2相同，及
k5、l5、m5和n5可以各自独立地为0-100的整数，且l5和n5中的至少一个为大于1的整数。
6.权利要求5的墨水组合物，其中所述至少两种表面活性剂包含式4表示的化合物。
7.权利要求1的墨水组合物，其中所述至少两种表面活性剂中的至少一种具有大于12的亲水亲油平衡值(HLB)，且所述至少两种表面活性剂中的至少一种具有小于12的HLB。
8.权利要求1的墨水组合物，其中所述至少两种表面活性剂中的至少一种具有12-20的HLB，且所述至少两种表面活性剂中的至少一种具有4-12的HLB。
9.权利要求1的墨水组合物，其中式1的胺类化合物的量为约0.5-10重量份，基于100重量份的墨水组合物。
10.权利要求1的墨水组合物，其中所述至少两种表面活性剂的量为约0.5-20重量份，基于100重量份的墨水组合物。
11.权利要求1的墨水组合物，其中着色剂为以下之一：染料、颜料，以及自分散颜料。
12.权利要求1的墨水组合物，其中着色剂的量为约0.1-15重量份，基于100重量份的墨水组合物。
13.权利要求1的墨水组合物，其中溶剂为以下之一：水基溶剂、有机溶剂，及其混合物。
14.权利要求1的墨水组合物，其中溶剂的量为约70-90重量份，基于100重量份的墨水组合物。
15.权利要求13的墨水组合物，其中有机溶剂为选自以下的至少一种：醇、酮、酯、多元醇、多元醇衍生物、含氮化合物、含硫化合物，例如二甲亚砜、环丁砜或硫代甘醇。
16.权利要求13的墨水组合物，其中溶剂含有水基溶剂和有机溶剂，水基溶剂的量为溶剂的100重量份，有机溶剂的量为溶剂的约0.1-130重量份。
17.权利要求1的墨水组合物，其中墨水组合物的表面张力在20℃为约15-70dyne/cm。
18.权利要求1的墨水组合物，其中墨水组合物的粘度为约1.5-20cps。
19.一种多色墨水组，其包含至少两种墨水组合物，每种墨水组合物包含：
下式6表示的胺类化合物；
至少两种表面活性剂；
着色剂；以及
溶剂
式6
其中：
R1、R2、R3、R4、R5和R6各自独立地选自：氢原子、卤原子、羟基、氨基、硝基、氰基、取代或未取代的C1-C20烷基、取代或未取代的C2-C20链烯基、取代或未取代的C1-C20烷氧基、取代或未取代的C1-C20烷基磺酰胺基、取代或未取代的C6-C20芳基磺酰胺基、取代或未取代的C1-C20酰氨基、C1-C20烷基脲基、C6-C20芳基脲基、C2-C20烷氧基羰基、C2-C20烷氧基羰基氨基、氨基甲酰基、氨磺酰基、磺基及其盐、羧基及其盐、取代或未取代的C2-C20羟基烷氧基烷基、取代或未取代的C3-C20二烷基氨基烷基、取代或未取代的C6-C20吡啶基烷基、取代或未取代的C5-C20吡啶基、取代或未取代的C6-C20咪唑基、肼基、腙基、取代或未取代的C5-C30环烷基、取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C7-C30芳烷基、取代或未取代的C1-C20杂烷基、取代或未取代的C2-C20亚杂链烯基、取代或未取代的C5-C20杂芳基、取代或未取代的C6-C20杂芳烷基、取代或未取代的C6-C20杂芳基链烯基，和取代或未取代的C3-C20杂环烷基，
Z1、Z2和Z3各自独立地选自：氢原子、卤原子、羟基、氨基、硝基、氰基、取代或未取代的C1-C20烷基、取代或未取代的C2-C20链烯基、取代或未取代的C1-C20烷氧基、取代或未取代的C1-C20烷基磺酰胺基、取代或未取代的C6-C20芳基磺酰胺基、取代或未取代的C1-C20酰氨基、C1-C20烷基脲基、C6-C20芳基脲基、C2-C20烷氧基羰基、C2-C20烷氧基羰基氨基、氨基甲酰基、氨磺酰基、磺基及其盐、羧基及其盐、取代或未取代的C2-C20羟基烷氧基烷基、取代或未取代的C3-C20二烷基氨基烷基、取代或未取代的C6-C20吡啶基烷基、取代或未取代的C5-C20吡啶基、取代或未取代的C6-C20咪唑基、肼基、腙基、取代或未取代的C5-C30环烷基、取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C7-C30芳烷基、取代或未取代的C1-C20杂烷基、取代或未取代的C2-C20亚杂链烯基、取代或未取代的C5-C20杂芳基、取代或未取代的C6-C20杂芳烷基、取代或未取代的C6-C20杂芳基链烯基，和取代或未取代的C3-C20杂环烷基，以及
l1、m1和n1各自独立地为0-5的整数，且l1、m1和n1中的至少一个为大于1的整数。
20.一种用于喷墨记录装置的墨盒，其包括包含至少两种墨水组合物的多色墨水组，每种墨水组合物包含：
下式7表示的胺类化合物；
至少两种表面活性剂；
着色剂；以及
溶剂
式7
其中：
R1、R2、R3、R4、R5和R6各自独立地选自：氢原子、卤原子、羟基、氨基、硝基、氰基、取代或未取代的C1-C20烷基、取代或未取代的C2-C20链烯基、取代或未取代的C1-C20烷氧基、取代或未取代的C1-C20烷基磺酰胺基、取代或未取代的C6-C20芳基磺酰胺基、取代或未取代的C1-C20酰氨基、C1-C20烷基脲基、C6-C20芳基脲基、C2-C20烷氧基羰基、C2-C20烷氧基羰基氨基、氨基甲酰基、氨磺酰基、磺基及其盐、羧基及其盐、取代或未取代的C2-C20羟基烷氧基烷基、取代或未取代的C3-C20二烷基氨基烷基、取代或未取代的C6-C20吡啶基烷基、取代或未取代的C5-C20吡啶基、取代或未取代的C6-C20咪唑基、肼基、腙基、取代或未取代的C5-C30环烷基、取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C7-C30芳烷基、取代或未取代的C1-C20杂烷基、取代或未取代的C2-C20亚杂链烯基、取代或未取代的C5-C20杂芳基、取代或未取代的C6-C20杂芳烷基、取代或未取代的C6-C20杂芳基链烯基，和取代或未取代的C3-C20杂环烷基，
Z1、Z2和Z3各自独立地选自：氢原子、卤原子、羟基、氨基、硝基、氰基、取代或未取代的C1-C20烷基、取代或未取代的C2-C20链烯基、取代或未取代的C1-C20烷氧基、取代或未取代的C1-C20烷基磺酰胺基、取代或未取代的C6-C20芳基磺酰胺基、取代或未取代的C1-C20酰氨基、C1-C20烷基脲基、C6-C20芳基脲基、C2-C20烷氧基羰基、C2-C20烷氧基羰基氨基、氨基甲酰基、氨磺酰基、磺基及其盐、羧基及其盐、取代或未取代的C2-C20羟基烷氧基烷基、取代或未取代的C3-C20二烷基氨基烷基、取代或未取代的C6-C20吡啶基烷基、取代或未取代的C5-C20吡啶基、取代或未取代的C6-C20咪唑基、肼基、腙基、取代或未取代的C5-C30环烷基、取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C7-C30芳烷基、取代或未取代的C1-C20杂烷基、取代或未取代的C2-C20亚杂链烯基、取代或未取代的C5-C20杂芳基、取代或未取代的C6-C20杂芳烷基、取代或未取代的C6-C20杂芳基链烯基，和取代或未取代的C3-C20杂环烷基，以及
l1、m1和n1各自独立地为0-5的整数，且l1、m1和n1中的至少一个为大于1的整数。
21.一种喷墨记录装置，其包括具有多色墨水组的墨盒，所述多色墨水组包含至少两种墨水组合物，每种墨水组合物包含：
下式8表示的胺类化合物；
至少两种表面活性剂；
着色剂；以及
溶剂
式8
其中：
R1、R2、R3、R4、R5和R6各自独立地选自：氢原子、卤原子、羟基、氨基、硝基、氰基、取代或未取代的C1-C20烷基、取代或未取代的C2-C20链烯基、取代或未取代的C1-C20烷氧基、取代或未取代的C1-C20烷基磺酰胺基、取代或未取代的C6-C20芳基磺酰胺基、取代或未取代的C1-C20酰氨基、C1-C20烷基脲基、C6-C20芳基脲基、C2-C20烷氧基羰基、C2-C20烷氧基羰基氨基、氨基甲酰基、氨磺酰基、磺基及其盐、羧基及其盐、取代或未取代的C2-C20羟基烷氧基烷基、取代或未取代的C3-C20二烷基氨基烷基、取代或未取代的C6-C20吡啶基烷基、取代或未取代的C5-C20吡啶基、取代或未取代的C6-C20咪唑基、肼基、腙基、取代或未取代的C5-C30环烷基、取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C7-C30芳烷基、取代或未取代的C1-C20杂烷基、取代或未取代的C2-C20亚杂链烯基、取代或未取代的C5-C20杂芳基、取代或未取代的C6-C20杂芳烷基、取代或未取代的C6-C20杂芳基链烯基，或取代或未取代的C3-C20杂环烷基，
Z1、Z2和Z3各自独立地选自：氢原子、卤原子、羟基、氨基、硝基、氰基、取代或未取代的C1-C20烷基、取代或未取代的C2-C20链烯基、取代或未取代的C1-C20烷氧基、取代或未取代的C1-C20烷基磺酰胺基、取代或未取代的C6-C20芳基磺酰胺基、取代或未取代的C1-C20酰氨基、C1-C20烷基脲基、C6-C20芳基脲基、C2-C20烷氧基羰基、C2-C20烷氧基羰基氨基、氨基甲酰基、氨磺酰基、磺基及其盐、羧基及其盐、取代或未取代的C2-C20羟基烷氧基烷基、取代或未取代的C3-C20二烷基氨基烷基、取代或未取代的C6-C20吡啶基烷基、取代或未取代的C5-C20吡啶基、取代或未取代的C6-C20咪唑基、肼基、腙基、取代或未取代的C5-C30环烷基、取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C7-C30芳烷基、取代或未取代的C1-C20杂烷基、取代或未取代的C2-C20亚杂链烯基、取代或未取代的C5-C20杂芳基、取代或未取代的C6-C20杂芳烷基、取代或未取代的C6-C20杂芳基链烯基，和取代或未取代的C3-C20杂环烷基，以及
l1、m1和n1各自独立地为0-5的整数，且l1、m1和n1中的至少一个为大于1的整数。
22.权利要求21的喷墨记录装置，其包含热头。
23.权利要求21的喷墨记录装置，其包含具有约10,000或更多个喷嘴的阵列头。
24.一种用于喷墨记录的喷墨组合物，其包含：
0.5-10重量份的胺类化合物，基于100重量份的喷墨组合物；
至少两种分别具有亲水性能和疏水性能的表面活性剂；
0.1-15重量份的着色剂，基于100重量份的喷墨组合物；以及溶剂。
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2006
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106916483A (zh) * | 2015-12-28 | 2017-07-04 | 佳能株式会社 | 墨、墨盒和喷墨记录方法 |
| CN106916483B (zh) * | 2015-12-28 | 2021-07-02 | 佳能株式会社 | 墨、墨盒和喷墨记录方法 |
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