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1、(10)申请公布号 CN 102971386 A(43)申请公布日 2013.03.13CN102971386A*CN102971386A*(21)申请号 201180032638.8(22)申请日 2011.06.152010-147592 2010.06.29 JPC09D 11/00(2006.01)B41J 2/01(2006.01)B41M 5/00(2006.01)(71)申请人株式会社理光地址日本东京(72)发明人后藤宽 藤井秀俊 永井希世文(74)专利代理机构北京纪凯知识产权代理有限公司 11245代理人赵蓉民 张全信(54) 发明名称液体组合物、记录方法以及记录物(57) 摘。
2、要用于粘着分散于分散液体中的具有负电荷的颗粒的液体组合物,该液体组合物包括:由式(1)表示的有机酸铵盐和水,式(1)其中R1表示羟基、甲基或氢原子;并且R2表示羟基或甲基。(30)优先权数据(85)PCT申请进入国家阶段日2012.12.28(86)PCT申请的申请数据PCT/JP2011/064189 2011.06.15(87)PCT申请的公布数据WO2012/002198 EN 2012.01.05(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书47页 附图2页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 1 页 说明书 47 页 附图 2 页1/1页21.用于粘着分散。
3、于分散液体中的具有负电荷的颗粒的液体组合物,所述液体组合物包括:由式(1)表示的有机酸铵盐,和水,式(1)其中R1表示羟基、甲基或氢原子;并且R2表示羟基或甲基。2.根据权利要求1所述的液体组合物,其中所述有机酸铵盐是乳酸铵。3.根据权利要求1和2的一项所述的液体组合物,进一步包括:具有阳离子官能团的水溶性聚合物。4.根据权利要求3所述的液体组合物,其中所述具有阳离子官能团的水溶性聚合物是多胺衍生物或聚酰胺衍生物。5.根据权利要求1至4的任一项所述的液体组合物,其中所述液体组合物具有30mN/m或更低的表面张力。6.根据权利要求1至5的任一项所述的液体组合物,进一步包括:氟基表面活性剂,和由式。
4、(2)表示的化合物,HOR1R3C-CH2n-CR2R4OH 式(2)其中R1和R2各自独立地表示具有3至6个碳原子的烷基;R3和R4各自独立地表示具有1至2个碳原子的烷基;并且n是1至6的整数。7.记录方法,其包括:使根据权利要求1至6的任一项所述的液体组合物粘附至记录介质上,和使油墨粘附至在其上已使所述液体组合物粘附的所述记录介质上,其中所述油墨是其中包含着色剂并且具有负电荷的颗粒分散于水中的分散液体。8.根据权利要求7所述的记录方法,其中所述着色剂是选自自分散颜料、用树脂涂覆的颜料和通过分散剂分散的颜料中的至少一种。9.记录物,其包括:图像,其中所述图像通过根据权利要求7和8的一项所述的。
5、记录方法记录。权 利 要 求 书CN 102971386 A1/47页3液体组合物、 记录方法以及记录物技术领域0001 本发明涉及用于制备分散于分散液体中并且在其表面上具有负电荷粘着的颗粒的液体组合物。背景技术0002 近年来,根据对于低成本记录彩色图像的需要,使用喷墨记录方法,其中将多种不同彩色油墨提供至不具有涂层的记录介质(下文中称为“记录介质”)如普通纸张上,从而在记录介质上记录图像。在该情况中,因为将油墨提供至不具有涂层的记录介质上,油墨被直接吸收至用作记录介质的基层的纸中,并且因此容易发生通过油墨洇色记录的记录介质(下文中称为“记录物”)的质量下降。0003 因而,可考虑使用具有低。
6、渗透性的油墨记录图像,以防止油墨透过记录介质,并且因而防止在记录物中记录介质和油墨之间边界部分的洇色(下文中称为“毛须(feathering)”)。但是,在该情况中,油墨容易保留在记录介质的表面上,并且因此,记录物的干燥性下降。当记录物的干燥性下降时,手指等与仍未干燥的油墨接触引起图像污脏,并且在记录彩色图像的情况中不同颜色的油墨附着至仍未干燥的油墨上,并且洇色(下文中称为“彩色洇色”)在这些油墨之间边界部分处发生。同时,当具有高渗透性的油墨被用于防止彩色洇色的发生时,存在发生以上指出的毛须和所获得记录物的质量下降的问题。0004 为了同时解决这些问题,已提出了使用油墨和用于将油墨固定至记录介。
7、质上的液体组合物的记录方法。例如,已提出了一种喷墨记录方法,其中使包括聚烯丙胺以及包含着色剂和树脂乳液的油墨组合物的反应液体粘附至记录介质的表面,从而进行记录(参见PTL 1描述,根据该方法,在记录介质上可降低印刷洇色和印刷不均匀性,并且进一步地,可有效防止彩色洇色)。但是,该提议在油墨组合物在记录介质上的固定能力方面具有问题。也就是说,当使油墨组合物粘附至在其上已经使液体组合物粘附的记录介质的表面上时,包含于油墨中的颜料和树脂乳液与带正电荷的聚烯丙胺接触,并且快速粘着,并且因此含有少量载体的聚集体(其指在反应液体或油墨组合物中的液体组分)积聚在记录介质的最外表层上。积聚层在耐磨损(下文中称为。
8、“耐磨性”)上是弱的,并且因此发生记录物的后表面可被使用者的手或油墨污脏的这种问题。另外,在分析通过该喷墨记录方法记录的图像后,发现记录的点的直径小。这可认为是由于引起油墨粘着的反应液体的强烈作用造成。当点的直径非常小时,存在发生白条痕(white streak)(其指没有油墨附着的部分)的问题。0005 为了解决耐磨性的问题,已提出一种喷墨记录方法,其中使油墨和包含特定聚合物细粒的液体组合物粘附至记录介质表面上,从而进行记录(参见PTL 2)。该提议描述改进记录部分的耐磨性是可能的,因为包含于液体组合物中的聚合物细粒遮盖了油墨的像素。0006 引用清单0007 专利文献说 明 书CN 102。
9、971386 A2/47页40008 PTL 1日本专利(JP-B)号32067970009 PTL 2国际专利公开号00/063900010 发明概述0011 技术问题0012 但是,使用聚合物细粒的提议在液体组合物的稳定性方面具有问题。也就是说,为了通过聚合物细粒固定油墨,需要大量的聚合物细粒。但是存在问题,因为含有大量聚合物细粒的液体组合物在粘度上容易增加,并且根据在粘度上的增加,液体组合物的排出稳定性和储藏稳定性下降。0013 本发明旨在解决上述常规问题并达到下列目标。即,本发明旨在提供可防止毛须、彩色洇色、白点(white spot)和透印的发生并且具有优异的固定能力、耐磨性和干燥性。
10、的液体组合物,使用该液体组合物的记录方法以及通过所述记录方法获得的记录物。0014 技术方案0015 解决上述问题的方法如下:0016 用于粘着分散于分散液体中的具有负电荷的颗粒的液体组合物,所述液体组合物包括:0017 由式(1)表示的有机酸铵盐和水0018 0019 式(1)0020 其中R1表示羟基、甲基或氢原子;并且R2表示羟基或甲基。0021 根据所述的液体组合物,其中所述有机酸铵盐是乳酸铵。0022 根据和中的一项所述的液体组合物,进一步包括:0023 具有阳离子官能团的水溶性聚合物。0024 根据所述的液体组合物,其中所述具有阳离子官能团的水溶性聚合物是多胺衍生物或聚酰胺衍生物。。
11、0025 根据至中任一项所述的液体组合物,其中所述液体组合物具有30mN/m或更低的表面张力。0026 根据至中任一项所述的液体组合物,进一步包括:0027 氟基表面活性剂,和0028 由式(2)表示的化合物,0029 HOR1R3C-CH2n-CR2R4OH 式(2)0030 其中R1和R2各自独立地表示具有3至6个碳原子的烷基;R3和R4各自独立地表示具有1至2个碳原子的烷基;并且n是1至6的整数。0031 记录方法,其包括:0032 使根据至中任一项所述的液体组合物粘附至记录介质上,并且说 明 书CN 102971386 A3/47页50033 使油墨粘附至已使所述液体组合物粘附至其上的。
12、所述记录介质上,0034 其中所述油墨是其中将包含着色剂并具有负电荷的颗粒分散于水中的分散液体。0035 根据所述的记录方法,其中所述着色剂是选自自分散颜料、用树脂涂覆的颜料和通过分散剂分散的颜料中的至少一种。0036 记录物,其包括:0037 图像0038 其中所述图像通过根据和中的一项所述的记录方法记录。0039 本发明的有益效果0040 当使油墨粘附至本发明的液体组合物粘附至其上的记录介质时,包含于油墨中的载体通过包含于液体组合物中的有机酸铵盐的作用被快速分散,并且同时,包含于其中的着色剂粘着。随着载体的分散和着色剂的粘着的发生,着色剂被固定在记录介质内的浅部分(shallowporti。
13、on),并且因此可防止毛须和彩色洇色的发生并获得优异固定的记录物。0041 根据本发明,可解决上述常规问题并达到上述目标。更具体地,本发明可提供可防止毛须、彩色洇色、白点和透印的发生并具有优异的固定能力、耐磨性和干燥性的液体组合物,使用所述液体组合物的记录方法,和通过所述记录方法获得的记录物。0042 附图简述0043 图1是图解根据本实施方式在记录物中的记录部分的状态的示意性横截面图。0044 图2是图解根据本实施方式用于记录方法中的装置的一个实例的横截面侧视图。0045 图3是图解根据本发明用于记录方法中的装置的另一实例的横截面侧视图。0046 实施方式的描述0047 (液体组合物)004。
14、8 根据本发明的液体组合物是用于在具有负电荷的颗粒分散于其中的分散液体中粘着所述颗粒的液体组合物,并且包含有机酸铵盐和水,优选地进一步包含具有阳离子官能团的水溶性聚合物,并且根据需要,进一步包含其它组分。0049 本文中,关于“具有负电荷的颗粒分散于其中的分散液体”,例如,可优选以这样的油墨为例,所述油墨是其中分散包含着色剂并在其表面上具有负电荷的颗粒的分散液体。0050 下文中,关于优选的实施方式,本实施方式的液体组合物将被进一步详细描述。本实施方式的液体组合物包含预定的有机酸铵盐和水,并且从而使包含分散于油墨中的着色剂并在其表面上具有负电荷的颗粒粘着。利用用于描述图1中图解的本实施方式记录。
15、物的记录部分状态的示意性横截面图,描述使用本发明的液体组合物固定油墨的预期机制。本发明的液体组合物包含通过在水中溶解乳酸铵形成的乳酸离子和铵离子等。当将液体组合物施加至由原纸制造的记录介质101上时,液体组合物附着部分102在记录介质101上形成。在将包含着色剂和在其表面上具有负电荷的油墨施加至液体组合物附着部分102上的情况中,乳酸离子和弱酸铵离子其是弱碱螯合物并包含于液体组合物附着部分102中起作用,以使包含于油墨中的氢离子和金属离子的浓度不会很大地改变(缓冲作用)。因此,包含于油墨中的着色剂由于酸/碱反应急剧地粘着(酸沉淀),并且防止大量的着色剂在记录介质上沉淀。结果,载体在记录介质的表。
16、面或内部的方向扩散,记录到的点的面积增加,并且从而图像(其包括文字、符号等)的密度增加。随后,当油墨103渗入记录介质101的液体组合物附着部分102时,由于包含于液体组合物附着部分102中的乳酸说 明 书CN 102971386 A4/47页6铵盐(包括形成的离子)的作用,包含于油墨103中的着色剂104失去其可分散性而粘着(盐析)。以此方式,着色剂104被固定在记录介质内的浅的位置,从而提高固定能力,并减少毛须和彩色洇色的发生。0051 期望的是,本实施方式的液体组合物在施加至记录介质后被快速吸入记录介质中,并且外观上处于干燥的状态。为了实现该目标,液体组合物的表面张力优选为30mN/m或。
17、更低。注意,液体组合物在外表上处于干燥状态是足够的,并且液体如水不需要蒸发,从而不能保持液体状态(在本发明中,该状态被称为“凝固” )。当液体组合物渗入记录介质中并且在外观上处于干燥状态中时,并且甚至当液体组合物未凝固时,可固定油墨并且改进待记录图像的质量。接下来,将在下文中描述包含于本实施方式的液体组合物中的各个组分。0052 0053 作为用于本发明的液体组合物中的有机铵盐,由于对于水的溶解度、解离的各个离子的酸度或碱度范围的平衡、容易形成螯合物等,使用由式(1)表示的有机铵盐。有机铵盐的碳原子数未被特别限制,但是,从对于水的溶解度的观点,优选每分子6个或更少。有机铵盐未被特别限制,可根据。
18、预期目的适当选择。但是,优选乳酸铵盐。有机铵盐的添加量优选为相对于液体组合物的总量按质量计1至按质量计40,并且更优选为按质量计3至按质量计30。当添加量大于按质量计40时,与增加的添加量相称的改进记录图像的质量的作用可能没有变化,并且液体组合物的粘度可增加。当添加量小于按质量计1时,存在降低改进图像质量的效果的可能。0054 0055 式(1)0056 在式(1)中,R1表示羟基、甲基或氢原子;并且R2表示羟基或甲基。0057 0058 用于本发明的液体组合物中的具有阳离子官能团的水溶性聚合物未被特别限制。其实例包括水溶性阳离子聚合物如聚烯丙胺衍生物、聚二烯丙基胺衍生物和聚酰胺衍生物。水溶性。
19、阳离子聚合物的具体实例包括含有由式(C-1)表示的N,N-二烷基烯丙胺的结构单元的聚合物或其加成盐;包含由式(C-2)或式(C-3)表示的N-取代或未取代的二烯丙基胺的结构单元的聚合物或其加成盐;以及包含由(C-1)表示的重复单元和由式(C-2)或式(C-3)表示的结构单元的共聚物或其加成盐。0059 说 明 书CN 102971386 A5/47页70060 式(C-1)0061 在式(C-1)中,R1和R2各自独立地表示具有1至4个碳原子的烷基。0062 0063 式(C-2)0064 0065 式(C-3)0066 在式(C-2)和(C-3)中,R3表示氢原子或可具有1至3个碳原子的烷基。
20、。0067 在共聚物中,优选的是通过以等摩尔比或更少共聚由式(C-2)或式(C-3)表示的N-取代或未取代的二烯丙基胺与由式(C-1)表示的N,N-二烷基烯丙胺获得的共聚物。另外,在具有阳离子官能团的水溶性聚合物(此处,包括共聚物)中,N,N-二烷基烯丙胺和N-取代或未取代的二烯丙基胺每个可独立地单独使用或结合两个或多个使用。具有阳离子官能团的水溶性聚合物的重均分子量在游离状态优选为250至3,000。具有阳离子官能团的水溶性聚合物的灼烧残渣为按质量计5或更少,优选为按质量计2或更少,并且更优选为按质量计0.5。特别地,水溶性阳离子聚合物优选为N,N-二烷基烯丙胺和N-取代或未取代的二烯丙基胺。
21、的共聚物或其加成盐,其具有250质量ppm或更低的残余单体量。0068 水溶性阳离子聚合物的其它具体实例包括含有由式(C-4)或式(C-5)表示的N,N-二烷基烯丙胺的结构单元的聚合物的加成盐;以及包含由式(C-4)或式(C-5)表示的结构单元和由式(C-6)表示的聚酰胺的结构单元或由式(C-7)表示的聚烯丙胺的结构单元的共聚物。共聚物优选具有955至5050的由式(C-4)或式(C-5)表示的N,N-二烷基烯丙胺的结构单元与由式(C-6)表示的聚酰胺的结构单元或由式(C-7)表示的聚烯丙胺的说 明 书CN 102971386 A6/47页8结构单元的摩尔比和2,000至15,000的重均分子。
22、量。0069 0070 式(C-4)0071 0072 式(C-5)0073 在式(C-4)和(C-5)中,R4和R5可彼此相同或不同,并且每个表示具有1至4个碳原子的烷基;并且X-表示选自Cl-、Br-和I-的抗衡离子。0074 0075 式(C-6)0076 0077 式(C-7)0078 在式(C-6)和(C-7)中,R6表示氢原子或甲基。0079 其它水溶性阳离子聚合物的优选实例包括具有SO2基团的含有N,N-二烷基烯丙胺的结构单元的聚合物的加成盐,其由式(C-8)表示。该聚合物的重均分子量优选为2,000说 明 书CN 102971386 A7/47页9至30,000。0080 00。
23、81 式(C-8)0082 在式(C-8)中,R7和R8彼此相同或不同,并且每个表示具有1至4个碳原子的烷基;X-表示选自Cl-、Br-和I-的抗衡离子。0083 此外,作为水溶性阳离子聚合物,适当地使用季铵盐型阳离子聚合物、水可分散的阳离子聚合物等。水溶性阳离子聚合物的添加量优选为根据本发明的液体组合物的按质量计1至按质量计40,并且更优选为按质量计3至按质量计30。当添加量大于按质量计40时,不仅与增加的添加量相称的改进已记录图像质量的效果被降低,而且液体组合物的粘度增加。当添加量少于按质量计1时,存在改进记录图像的质量的作用被降低的可能性。0084 0085 用于根据本发明的液体组合物中。
24、的水溶性有机溶剂用于保留包含于液体组合物中的水。0086 使用水溶性有机溶剂,甚至当液体组合物在用于提供其的喷嘴中或在涂布机中干燥以达到平衡水含量的状态时,也可抑制液体组合物粘度上的增加并且可维持排出稳定性。因此,作为水溶性有机溶剂,优选使用具有高平衡水含量的水溶性有机溶剂。此处,平衡水含量指当水溶性有机溶剂和水的混合物在恒定温度和恒定湿度下释放在空气中时的水含量,在溶液中水的蒸发和在空气中的水吸收进入油墨中是处于平衡条件下。在本实施方式中,如下确定水含量平衡:将在其中称出1g量的水溶性有机溶剂的陪替氏培养皿在使用饱和氯化钾水成液将温度和湿度维持在231和803下的干燥器中储存一段时期,直至其。
25、质量不再改变,并通过下列方程确定水含量平衡。0087 平衡水含量(wt)(吸入水溶性有机溶剂的水的量)(水溶性有机溶剂的量+吸入水溶性有机溶剂的水的量)1000088 用于根据本实施方式的液体组合物的水溶性有机溶剂的实例包括多元醇、多元醇烷基醚、多元醇芳基醚、含氮杂环化合物、酰胺、胺、含硫化合物、碳酸异丙烯酯和碳酸亚乙酯。作为优选用于本实施方式中的水溶性有机溶剂,可以以在23和80RH的环境下具有按质量计30或更多的平衡水含量的水溶性有机溶剂(下文中其被称为“水溶性有机溶剂A”)和具有按质量计40或更多的这种平衡水含量的水溶性有机溶剂为例。0089 作为水溶性有机溶剂A,优选使用多元醇。其具体。
26、实例包括1,2,3-丁三醇(大气压(仅当大气压不是1hPa时说明,在(bp(沸点)175/bp):33hPa下测量;平衡水含量:按质量计38)、1,2,4-丁三醇(bp:190至191/24hPa;按质量计41)、丙三醇(bp:说 明 书CN 102971386 A8/47页10290;按质量计49)、双甘油(bp:270/20hPa;按质量计38)、三甘醇(bp:285;按质量计39)、四甘醇(bp:324至330;按质量计37)、二甘醇(bp:245;按质量计43),1,3-丁二醇(bp:203至204;按质量计35)。在这些中,特别优选使用丙三醇和1,3-丁二醇,因为当它们含有水时它们显。
27、示低粘度并且可在不引起着色剂粘着的条件下被稳定保持。当水溶性有机溶剂A相对于水溶性有机溶剂的总量以按质量计50的量使用时,其是优选的,因为可提高液体组合物的排出稳定性,并可防止液体组合物在记录装置上的固定。0090 根据本实施方式的液体组合物,在23和80RH下具有小于按质量计30的平衡水含量的水溶性有机溶剂(下文中其被称为“水溶性有机溶剂B”)可代替水溶性有机溶剂A使用或除了水溶性有机溶剂A以外也使用。水溶性有机溶剂B的实例包括多元醇、多元醇烷基醚、多元醇芳基醚、含氮杂环化合物、酰胺、胺、含硫化合物、碳酸异丙烯酯、碳酸亚乙酯以及其它水溶性有机溶剂。0091 用于水溶性有机溶剂B的多元醇的具体。
28、实例包括一缩二丙二醇(bp:232)、1,5-戊二醇(bp:242)、3-甲基-1,3-丁二醇(bp:203)、丙二醇(bp:187)、2-甲基-2,4-戊二醇(bp:197)、乙二醇(bp:196至198)、二缩三丙二醇(bp:267)、己二醇(bp:197)、聚乙二醇(粘度调节的液体至固体)、聚丙二醇(bp:187)、1,6-己二醇(bp:253至260)、1,2,6-己三醇(bp:178)、三羟甲基乙烷(固体,mp(熔点):199至201)和三羟甲基丙烷(固体,mp:61)。0092 用于水溶性有机溶剂B的多元醇烷基醚的实例包括乙二醇一乙基醚(bp:135)、乙二醇一丁基醚(bp:171。
29、)、二甘醇一甲基醚(bp:194)、二甘醇一乙基醚(bp197)、二甘醇一丁基醚(bp:231)、乙二醇单-2-乙基己基醚(bp:229)和丙二醇一乙基醚(bp:132)。0093 用于水溶性有机溶剂B的多元醇芳基醚的实例包括乙二醇一苯基醚(bp:237)和乙二醇一苄基醚。0094 用于水溶性有机溶剂B的含氮杂环化合物的实例包括2-吡咯烷酮(bp:250,mp:25.5,按质量计47至按质量计48)、N-甲基-2-吡咯烷酮(bp:202)、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮(bp:226)、-己内酰胺(bp:270)和-丁内酯(bp:204至205)。0095 用于水溶性有机溶剂B的酰胺的实例包括甲。
30、酰胺(bp:210),N-甲基甲酰胺(bp:199至201)、N,N-二甲基甲酰胺(bp:153)和N,N-二乙基甲酰胺(bp:176至177)。0096 用于水溶性有机溶剂B的胺的实例包括单乙醇胺(bp:170)、二乙醇胺(bp:268)、三乙醇胺(bp:360)、N,N-二甲基单乙醇胺(bp:139)、N-甲基二乙醇胺(bp:243)、N-甲基乙醇胺(bp:159)、N-苯基乙醇胺(bp:282至287)和3-氨丙基二乙胺(bp:169)。0097 用于水溶性有机溶剂B的含硫化合物的实例包括二甲亚砜(bp:139)、环丁砜(bp:285)和硫二甘醇(bp:282)。0098 关于用于水溶性有机溶剂B的其它固体水溶性有机溶剂,糖以及类似物是优选的。说 明 书CN 102971386 A10。