專利名稱：靜電噴墨墨水組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于靜電模式噴墨記錄設(shè)備(將墨水噴射到轉(zhuǎn)印介質(zhì)，例如記錄紙上形成文字或圖像的記錄設(shè)備)的墨水組合物和使用這種墨水的噴墨圖像形成方法。具體而言，本發(fā)明涉及具有長期電荷穩(wěn)定性的油性墨水。
背景技術(shù)：
將墨水噴射到記錄介質(zhì)上形成記錄點而進(jìn)行印刷的噴墨記錄方法作為一種非碰撞記錄方法引起了人們的興趣，在非碰撞記錄方法中很容易著色，而且可以直接在普通紙上進(jìn)行記錄，多種使用這種系統(tǒng)的打印機(jī)已經(jīng)投入實際應(yīng)用中。噴墨記錄方法包括一個隨選噴射系統(tǒng)和一個連續(xù)噴射系統(tǒng)，在例如Takeshi Agui等的Real Color Hard Copy，Sangyo Tosho Co.，Ltd.出版(1993)，Shin Ohno的Non-Impact Printing--Technologies andMaterials--，CMC，CMC Publishing Co.，Ltd.出版(1986)，以及Takeshi Amari的Inkjet Printer--Technologies and Materials--，CMC Publishing Co.，Ltd.出版(1998)中有該方法的描述。而且，連續(xù)型包括一種稱作靜電系統(tǒng)的記錄系統(tǒng)(例如Sweet型和Hertz型)；而隨選型包括稱作壓電系統(tǒng)的記錄系統(tǒng)、剪切模式壓電系統(tǒng)和熱噴墨系統(tǒng)。
至于隨選型噴墨記錄方法，已知的有稱作靜電加速型噴墨或者狹縫噴射的系統(tǒng)，例如在Susumu Ichinose和Yuji Ohba，Denshi Tsuhin GakkaiRombunshi，J66-C卷(No.1)，47頁(1983)以及Tadayoshi Ohno和MamoruMizuguchi，Gazo Denshi Gakkaishi，10卷(No.3)，157頁(1981)所述的系統(tǒng)。根據(jù)該系統(tǒng)，在多個記錄電極和對電極上施加電壓，記錄電極放置在記錄介質(zhì)的對面，而對電極位于記錄介質(zhì)的背面，由于兩個電極間產(chǎn)生的電勢差異而對記錄電極上的墨水產(chǎn)生靜電力作用，從而將墨水噴射到記錄介質(zhì)上。其具體實施方案在例如JP-A-56-170，JP-A-56-4467和JP-A-57-151374中有描述。該系統(tǒng)中，使用長而窄的縫型墨水排出口取代常規(guī)的噴墨頭噴嘴，該縫型墨水排出口的內(nèi)壁上有多個記錄電極，墨水裝在該縫型墨盒內(nèi)，在這些電極上選擇性地施加電壓，將鄰近電極的墨水噴射到緊挨著狹縫的記錄紙上進(jìn)行記錄。
因此，沒有墨水堵塞的擔(dān)心，而且頭的構(gòu)造也簡單，因而可以預(yù)期降低制造成本。此外，該系統(tǒng)是可用于實現(xiàn)所謂的縱向長頭的一種方法，這種縱向長頭具有這樣的長度，能夠在記錄介質(zhì)的寬度方向上覆蓋很寬的范圍。
由這種靜電加速型噴墨系統(tǒng)組成的隨應(yīng)(drop-on-demand)型彩色記錄頭的實例公開和報道于，例如JP-A-58-215253和Denshi Tsushin GakkaiRombunshi，Vol.J68-C，2，93-100頁(1985)中。
在這種靜電加速型噴墨頭中，適合使用含溶解在有機(jī)溶劑中的染料的油性墨水。盡管沒有詳細(xì)公開這種墨水的組成材料，根據(jù)Denshi TsushinGakkai Rombunshi，J68-C卷，2，93-100頁(1985)中的實施例，使用的是具有如下物理屬性數(shù)值的墨水體積電阻系數(shù)(電阻率)為107～108Ωcm，表面張力為22mN/m，粘度為3.1～6.9cP。
但是，這些油性墨水和其他噴墨系統(tǒng)中通常使用的水性墨水相比，表面張力要低一些，所以它們對記錄紙的滲透性非常大。因此，特別是在普通紙上進(jìn)行印刷時會遇到容易出現(xiàn)印刷密度降低，模糊和偏移之類的問題。
另一方面，在JP-A-9-193389和JP-A-138493中公開了不使用縫型記錄頭的有色材料集中釋放型靜電系統(tǒng)。該系統(tǒng)中，有多個用于在墨水中的著色劑組分上施加靜電力作用的獨立電極，這些電極由控制電極基底、控制電極和凸起的墨水導(dǎo)向裝置組成，控制電極基底由其中形成了透孔的絕緣基底組成，對應(yīng)于透孔形成控制電極，墨水導(dǎo)向裝置基本上位于透孔的中心位置，凸起的墨水導(dǎo)向裝置表面上的墨水是通過表面張力作用被運送到墨滴噴射位置處，記錄是通過在控制電極上施加規(guī)定電壓、將墨滴噴射到記錄介質(zhì)上而進(jìn)行的。
在有色材料集中釋放型靜電噴墨系統(tǒng)中，有色材料顆粒通過電泳作用被集中在釋放部分，因而墨滴是以有色材料高度濃縮狀態(tài)射出的。因此，與上述系統(tǒng)不同，在這種靜電噴墨系統(tǒng)中，墨水不是以大量所含墨水組成組分均一的液體組分狀態(tài)釋放的，而是以少量包含附聚有色材料的液體組分狀態(tài)釋放的，從而解決了上述問題。而且，使用顏料作為有色材料，與使用染料的常規(guī)噴墨頭相比，在印刷圖像的防水性和耐曬性方面可以獲得有利的結(jié)果。
在有色材料集中釋放型靜電噴墨系統(tǒng)中，為了獲得良好的印刷特性，例如印刷密度高，不產(chǎn)生模糊和偏移，首先要求墨水的體積電阻率足夠大。這樣有可能使通過記錄電極和對電極向墨水施加的電場能夠到達(dá)有色材料顆粒。當(dāng)墨水的體積電阻率低時，墨水被通過記錄電極施加的電壓注入電荷并帶電。因此，由于靜電排斥作用，墨水以含有大量液體組分的狀態(tài)釋放的趨勢變強(qiáng)。
其次，要求有色材料顆粒通過電泳以足夠的速度集中到釋放區(qū)。因此，要求有色材料顆粒帶有足夠的電量，即，有色材料顆粒必須具有高的正極性或負(fù)極性顆粒導(dǎo)電性。而且，考慮到釋放性能并防止有色材料顆粒沉淀，據(jù)認(rèn)為有色材料平均顆粒大小為約0.1～4μm的顆粒是優(yōu)選的。
具體而言，例如JP-A-9-193389公開了使用一種經(jīng)過調(diào)整的墨水，通過將顯影劑顆粒(至少含一種著色劑組分的固體樹脂顆粒)分散在電阻率大于等于1010Ωcm的介電液體中，使墨水的電阻率大于等于108Ωcm，顯影劑顆粒和介電液體之間的ζ電勢大于等于60mV，其平均顆粒大小為0.01～5μm。這種墨水可以這樣制備，例如使用如下體系制備有色材料分散體使用體積電阻率大于等于1010Ωcm的烴基溶劑作為絕緣液體，用碳黑或有機(jī)顏料作為有色材料，顏料包含在由樹脂或蠟組成的粘合劑內(nèi)部或者表面上，另外加入分散劑和電荷控制劑，諸如金屬皂。但是，JP-A-9-193389沒有詳細(xì)公開墨水的形成和制備方法，以及墨水物理屬性數(shù)值的調(diào)節(jié)方法。還是會遇到如難以使有色材料顆粒的電荷長時間保持穩(wěn)定的問題。
JP-A-2001-139856中也公開了一種靜電噴墨頭墨水，這種墨水包含脂肪烴基溶劑體系的高電絕緣性分散介質(zhì)，不溶于分散介質(zhì)的有色材料，以及可溶于分散介質(zhì)的丙烯酸酯聚合物和作為電荷控制劑的金屬皂，JP-A-2001-139856還公開了控制有色材料電荷的方法。按照J(rèn)P-A-2001-139856，可以通過含有可溶于分散介質(zhì)的丙烯酸酯聚合物和金屬皂的組合物，使有色材料顆粒具有高ζ電勢。但是會遇到難以使有色材料顆粒(例如碳黑和有機(jī)顏料)的電荷長時間保持穩(wěn)定的問題。盡管分散于脂肪烴基溶劑中的碳黑或有機(jī)顏料產(chǎn)生電荷的機(jī)理在許多方面還不清楚，但是可以認(rèn)為在使用金屬皂時，顏料極性的控制是根據(jù)選擇性吸附模式?jīng)Q定的。即，油溶的金屬皂被離解，解離的金屬離子吸附在顏料顆粒上，使其帶正電。另一方面，抗衡離子和金屬皂一起形成了膠束結(jié)構(gòu)，從而在分散體中作為負(fù)電荷使其穩(wěn)定。但是，會遇到如下問題由于電荷產(chǎn)生機(jī)理基于吸附平衡，易受周圍環(huán)境，例如水的影響，因此難以使顏料顆粒的電荷長時間保持穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明概述當(dāng)對高速印刷和高圖像質(zhì)量的印刷品的需求增加時，即使是在上述的有色材料集中釋放型噴墨頭中，通過釋放細(xì)小墨滴，其中的有色材料是處于長期穩(wěn)定高濃度狀態(tài)并被高速集中的，能夠高速印刷更高清晰度的圖像技術(shù)被認(rèn)為是必要的。
已經(jīng)證實這種印刷性能主要依賴于墨水的物理性質(zhì)。為了獲得足夠的印刷性能，如背景技術(shù)部分所提到的，在制備墨水時，必須使有色材料顆粒具有大于等于100pS/cm的高顆粒電導(dǎo)率，同時優(yōu)選保持大于等于108Ωcm的高體積電阻率。如果有色材料顆粒的顆粒電導(dǎo)率小于100pS/cm，無法通過電泳使有色材料顆?？焖僖苿拥结尫艆^(qū)，即釋放電極的尖端部分。因此有色材料顆粒的供應(yīng)變得不充分，有色材料顆粒的附聚情況變差，而釋放響應(yīng)頻率變低。
此外，由于釋放電極表面和有色材料顆粒之間的電排斥很弱，可能會由于有色材料顆粒粘附和聚集在釋放電極上而無法進(jìn)行穩(wěn)定地釋放。因此，所遇到的問題不僅是不能獲得足夠的印刷密度，還有無法進(jìn)行穩(wěn)定、高速印刷的問題。
因此，有必要向分散介質(zhì)中加入可溶于分散介質(zhì)的金屬皂、離子化合物或者表面活性劑作為電荷控制劑，使有色材料帶上足夠的電荷。但是，如先前所述，目前幾乎沒有一種可用于使有色材料顆粒具有足夠高的顆粒電導(dǎo)率，同時又滿足墨水物理性質(zhì)，例如體積電阻率要求的方法，特別是還沒有公開任何一種能夠使有色材料顆粒的電荷量長時間保持穩(wěn)定的方法。
為了解決上述問題，本發(fā)明的發(fā)明者對不使用油溶性金屬皂來控制墨水中有色材料顆粒電荷的方法進(jìn)行了廣泛深入的研究，結(jié)果完成了本發(fā)明。
本發(fā)明通過使墨水中的有色材料顆粒具有正極性的高比電導(dǎo)率，來解決上述相關(guān)技術(shù)難題，并旨在提供用于有色材料集中釋放型靜電噴墨頭的墨水，該墨水能夠高速印刷高濃度點并很少產(chǎn)生模糊；提供用于有色材料集中釋放型靜電噴墨頭的墨水，該墨水能夠長期穩(wěn)定地進(jìn)行印刷，因為有色材料顆粒的電荷量可以長時間地保持穩(wěn)定；以及提供一種使用這種墨水形成靜電噴墨圖像的方法。
為了解決上述問題，本發(fā)明的發(fā)明者進(jìn)行了廣泛深入的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)可以用如下的成分來解決這些問題。
(1)一種靜電噴墨墨水組合物，該組合物含有如下組分作為主要組分介電常數(shù)為1.5～20、25℃時的表面張力為15～60mN/m的非水溶劑，不溶于非水溶劑的有色材料，以及可溶于非水溶劑的電荷控制劑，其中電荷控制劑包含含有如下通式(Ia)和(Ib)代表的重復(fù)單元的半馬來酸酰胺共聚物。
上述通式中，X1代表總共含10個或10個以上碳原子的烴基；Y1和Y2彼此可以相同或不同，各自代表氫原子或烷基。R1和R2彼此可以相同或不同，各自代表氫原子，脂肪基，脂環(huán)烴基，芳香基，或者雜環(huán)基。R1和R2還可以和碳原子成環(huán)，該環(huán)可以含雜原子。但是，X1、R1和R2所含碳原子總數(shù)大于等于14。M代表氫原子，金屬原子，或者銨鹽或有機(jī)堿的季鹽。
(2)一種靜電噴墨墨水組合物，該組合物含有如下組分作為主要組分介電常數(shù)為1.5～20、25℃下表面張力為15～60mN/m的非水溶劑，不溶于非水溶劑的有色材料，以及可溶于非水溶劑的電荷控制劑，其中電荷控制劑包含含有如下通式(Ia’)和(Ib)代表的重復(fù)單元的半馬來酸酰胺共聚物。
上述通式中，X2是連接主鏈和原子團(tuán)L的基團(tuán)，代表-O-、-CH2OCO-、-OCO-或者-COO-；L代表脂肪基。但是，X2和L中所含碳原子總數(shù)大于等于12。Y1和Y2彼此可以相同或不同，各自代表氫原子或烷基。R1和R2彼此可以相同或不同，各自代表氫原子，脂肪基，脂環(huán)烴基，芳香基，或者雜環(huán)基。同樣，R1和R2可以和碳原子成環(huán)，該環(huán)可以含雜原子。M代表氫原子，金屬原子，或者銨鹽或有機(jī)堿的季鹽。
(3)一種靜電噴墨墨水組合物，該組合物含有如下組分作為主要組分介電常數(shù)為1.5～20、25℃下表面張力為15～60mN/m的非水溶劑，不溶于非水溶劑的有色材料，以及可溶于非水溶劑的電荷控制劑，其中電荷控制劑包含能夠溶解在非水溶劑中的聚合物(高分子化合物)，這種聚合物是通過如下反應(yīng)獲得的至少含一個單體和馬來酸酐組成單元的共聚物和一級氨基化合物反應(yīng)，或者和一級氨基化合物及二級氨基反應(yīng)，且這種聚合物是含有半馬來酸酰胺組分和順丁烯二酰亞胺組分為重復(fù)單元的聚合物。
(4)上述(1)～(3)任何一條中的靜電噴墨墨水組合物，其中墨水組合物在25℃下的體積電阻率大于等于108Ωcm，且墨水組合物中有色材料顆粒的顆粒電導(dǎo)率大于等于100pS/cm。
(5)一種形成靜電噴墨圖像的方法，該方法包括將含如下主要組分的墨水組合物裝到內(nèi)部安放了多個記錄電極的記錄頭中介電常數(shù)為1.5～20、25℃下表面張力為15～60mN/m的非水溶劑，不溶于非水溶劑的有色材料，以及可溶于非水溶劑并包含含有如下通式(Ia)和(Ib)所代表重復(fù)單元的半馬來酸酰胺共聚物的電荷控制劑；在記錄電極上施加電壓，使靜電力作用于墨水，從而將墨滴以有色材料顆粒濃縮狀態(tài)噴射出去；在放置在(記錄頭)對面的記錄介質(zhì)上形成印刷點。
在上述通式中，X1代表總共含10個或10個以上碳原子的烴基；Y1和Y2彼此可以相同或不同，各自代表氫原子或烷基。R1和R2彼此可以相同或不同，各自代表氫原子，脂肪基，脂環(huán)烴基，芳香基，或者雜環(huán)基。R1和R2還可以和碳原子成環(huán)，該環(huán)可以含雜原子。但是，X1、R1和R2所含碳原子總數(shù)大于等于14。M代表氫原子，金屬原子，或者銨鹽或有機(jī)堿的季鹽。
(6)一種形成靜電噴墨圖像的方法，該方法包括將含如下主要組分的墨水組合物裝到內(nèi)部安放了多個記錄電極的記錄頭中介電常數(shù)為1.5～20、25℃下表面張力為15～60mN/m的非水溶劑，不溶于非水溶劑的有色材料，以及可溶于非水溶劑并包含含有如下通式(Ia’)和(Ib)所代表重復(fù)單元的半馬來酸酰胺共聚物的電荷控制劑；在記錄電極上施加電壓，使靜電力作用于墨水，從而將墨滴以有色材料顆粒濃縮狀態(tài)噴射出去；在放置在(記錄頭)對面的記錄介質(zhì)上形成印刷點。
在上述通式中，X2是連接主鏈和原子團(tuán)L的基團(tuán)，代表-O-、-CH2OCO-、-OCO-或者-COO-；L代表脂肪基。但是，X2和L中所含碳原子總數(shù)大于等于12。Y1和Y2彼此可以相同或不同，各自代表氫原子或烷基。R1和R2彼此可以相同或不同，各自代表氫原子，脂肪基，脂環(huán)烴基，芳香基，或者雜環(huán)基。同樣，R1和R2可以和碳原子成環(huán)，該環(huán)可以含雜原子。M代表氫原子，金屬原子，或者銨鹽或有機(jī)堿的季鹽。
(7)一種形成靜電噴墨圖像的方法，該方法包括將含如下主要組分的墨水組合物裝到內(nèi)部安放了多個記錄電極的記錄頭中介電常數(shù)為1.5～20、25℃下表面張力為15～60mN/m的非水溶劑，不溶于非水溶劑的有色材料，以及可溶于非水溶劑的電荷控制劑，該電荷控制劑包含能夠溶解在非水溶劑中的聚合物，這種聚合物是通過至少含一個單體和馬來酸酐組成單元的共聚物和一級氨基化合物反應(yīng)，或者和一級氨基化合物及二級氨基反應(yīng)而獲得的，并且該聚合物是以半馬來酸酰胺組分和順丁烯二酰亞胺組分為重復(fù)單元的聚合物；在記錄電極上施加電壓，使靜電力作用于墨水，從而將墨滴以有色材料顆粒濃縮狀態(tài)噴射出去；在放置在(記錄頭)對面的記錄介質(zhì)上形成印刷點。
再有，本發(fā)明的優(yōu)選實施方案如下。
(8)一種有色材料集中釋放型的靜電噴墨墨水組合物，將墨水裝到內(nèi)部安放了多個記錄電極的記錄頭中；在記錄電極上施加電壓，使靜電力作用于墨水，從而將墨滴以有色材料顆粒濃縮狀態(tài)噴射出去；在放置在(記錄頭)對面的記錄介質(zhì)上形成印刷點，其中靜電噴墨墨水組合物包含如下主要組分介電常數(shù)為1.5～20、25℃下表面張力為15～60mN/m的非水溶劑，不溶于非水溶劑的有色材料和可溶于非水溶劑的電荷控制劑，電荷控制劑包含一種含上述通式(Ia)或(Ia’)和(Ib)代表的重復(fù)單元的半馬來酸酰胺共聚物，或者一種能夠溶解在非水溶劑中的聚合物，這種聚合物是通過至少含一種單體和馬來酸酐組成單元的共聚物和一級氨基化合物反應(yīng)，或者和一級氨基化合物及二級氨基反應(yīng)而獲得的，并且該聚合物是含有半馬來酸酰胺組分和順丁烯二酰亞胺組分為重復(fù)單元的聚合物。
(9)(8)中所述的靜電噴墨墨水組合物，其中墨水組合物在25℃的體積電阻率大于等于108Ωcm，且墨水組合物中有色材料顆粒的顆粒電導(dǎo)率大于等于100pS/cm。
按照本發(fā)明可以得到用于有色材料集中釋放型靜電噴墨頭的墨水，其中有色材料顆粒具有高顆粒電導(dǎo)率，并可以穩(wěn)定地高速印刷高濃縮的點且很少產(chǎn)生模糊。附帶說明一下，顯示有色材料顆粒電荷數(shù)量的顆粒電導(dǎo)率是用整個墨水組合物的比電導(dǎo)率減去離心后所得墨水組合物上清液的比電導(dǎo)率而獲得的數(shù)值。


顯示的是線掃描型多通道噴墨頭的構(gòu)造，并顯示了對應(yīng)于一個記錄點的釋放電極的橫截面圖。
是從記錄介質(zhì)側(cè)面所見的釋放電極基底視圖。
發(fā)明詳述下面將詳細(xì)描述本發(fā)明。
要求用于本發(fā)明的介電常數(shù)為1.5～20、25℃下表面張力為15～60mN/m的非水溶劑具有如下特性，例如低毒性，低易燃性和氣味小。非水溶劑包括線型或支化的脂肪烴，脂環(huán)烴，芳香烴，石腦油，及其鹵代產(chǎn)物。其實例包括己烷，辛烷，異辛烷，癸烷，異癸烷，萘烷，壬烷，十二烷，異十二烷，Isopar E、Isopar G、Isopar H和Isopar L(由Exxon制造)，Solutol(Phillips Oil制造)，IP Solvent(Idemitsu petrochemical Co.，Ltd.制造)，以及石腦油，包括S.B.R.，Shellsol 70和Shellsol 71(Shell Petrochemical制造)以及Vegasol(Mobil Oil制造)。這些溶劑可以單獨使用或混合使用。
優(yōu)選烴溶劑是沸點為150～350℃的高純度異鏈烷烴?？少徺I的產(chǎn)品實例包括Isopar G、Isopar H、Isopar L、Isopar M和Isopar V(商品名，由Exxon Chemical制造)，Norpar 12、Norpar 13和Norpar 15(商品名，由Exxon Chemical制造)，IP Solvent 1620和IP Solvent 2028(商品名，由Idemitsu Petrochemical Co.，Ltd.制造)，Isosol 300和Isosol 400(商品名，由Nippon Petrochemicals制造)，以及Amsco OMS和Amsco 460溶劑(商品名，由Spirits Corp.制造)。這些產(chǎn)品是純度非常高的飽和脂肪烴，在25℃的粘度不超過3cSt，在25℃的表面張力為22.5～28.0mN/m，且在25℃的比電阻率大于等于1010Ωcm。這些產(chǎn)品還具有如下特性，例如它們具有低反應(yīng)性，因而穩(wěn)定，由于低毒和氣味小而安全。
鹵代烴溶劑包括碳氟化合物基溶劑。其實例包括CnF2n+2代表的全氟烷烴，如C7F16和C8F18(例如Fluorinert PF5080和Fluorinert PF5070(商品名，由Sumittomo 3M制造))，氟基惰性液體(例如Fluorinert FC系列(商品名，由Sumitomo 3M制造))，碳氟化合物(例如Krytox GPL系列(商品名，由DuPont Japan Ltd.制造))，fleons(例如HCFC-141b(商品名，由DaikinIndustries，Ltd.制造))，以及碘化碳氟化合物，例如F(CF2)4CH2CH2I和F(CF2)6I(例如I-1420和I-1600(商品名，由Daikin Fine Chemical Laboratory，Ltd.制造))。
還可以使用高級脂肪酸酯和硅油作為本發(fā)明使用的非水溶劑。硅油的具體實例包括低粘度合成聚二甲基硅氧烷。其可商購產(chǎn)品的實例包括KF96L(商品名，由Shin-Etsu Silicone制造)和SH200(商品名，由DowCorning Toray Silicone制造)。
硅油并不局限于這些具體實例。至于聚二甲基硅氧烷，可以使用依據(jù)其分子量而具有非常寬粘度范圍的聚二甲基硅氧烷，但是優(yōu)選使用粘度為1～20cSt的聚二甲基硅氧烷。類似于異鏈烷烴，這些聚二甲基硅氧烷的體積電阻率大于等于1010Ωcm，并具有如下特性，例如高穩(wěn)定性、高安全性和無味性。而且，這些二甲基硅氧烷的特征還在于具有低表面張力，其表面張力為18～21mN/m。
可以和這些溶劑混合并一起使用的溶劑實例包括醇類(例如甲醇，乙醇，丙醇，丁醇和氟化醇)，酮類(例如丙酮，丁酮和環(huán)己酮)，羧酸酯類(例如乙酸甲酯，乙酸乙酯，乙酸丙酯，乙酸丁酯，丙酸甲酯和丙酸乙酯)，醚類(例如乙醚，(二)丙醚，四氫呋喃和二噁烷)，以及鹵化烴(例如二氯甲烷，氯仿，四氯化碳，二氯乙烷和甲基氯仿)。
下面接著詳細(xì)描述本發(fā)明使用的有色材料。
對有色材料沒有特別的限制，包括任何一種一般可以購買到的有機(jī)顏料或無機(jī)顏料，分散在可溶于分散介質(zhì)的樹脂中的顏料，以及表面接枝了樹脂的顏料。還可以使用用染料染色的樹脂顆粒。
至于有機(jī)顏料和無機(jī)顏料的具體實例，黃色顏料包括單偶氮顏料，例如C.I.顏料黃1(例如堅牢黃G)和C.I.顏料黃74；雙偶氮顏料，例如C.I.顏料黃12(例如雙偶氮黃AAA)和C.I.顏料黃17；基于非聯(lián)苯胺的偶氮顏料，例如C.I.顏料黃180；偶氮色淀顏料，例如C.I.顏料黃100(如酒石黃色淀)；縮合偶氮顏料，例如C.I.顏料黃95(如縮合偶氮黃GR)；酸性染料色淀顏料，例如C.I.顏料黃115(如喹啉黃色淀)；堿性染料色淀顏料，例如C.I.顏料黃18(例如硫代黃素色淀)；蒽醌基顏料，例如黃烷士酮黃(Y-24)；異吲哚啉酮顏料，例如異吲哚啉酮黃3RLT(Y-110)；喹啉并酞酮顏料，例如喹啉并酞酮黃(Y-138)；異吲哚啉顏料，例如異吲哚啉黃(Y-139)；亞硝基顏料，例如C.I.顏料黃153(例如亞硝基鎳黃)；以及金屬偶氮甲堿配合物顏料，例如C.I.顏料黃117(例如偶氮甲堿銅黃)。
品紅色顏料的實例包括單偶氮基顏料，例如C.I.顏料紅3(例如甲苯胺紅)；雙偶氮顏料，例如C.I.顏料紅38(例如吡唑啉酮紅B)；偶氮色淀顏料，例如C.I.顏料紅53:1(如色淀紅C)和C.I.顏料紅57:1(如亮胭脂紅6B)；縮合偶氮顏料，例如C.I.顏料紅144(縮合偶氮紅BR)；酸性染料色淀顏料，例如C.I.顏料紅174(如焰紅染料B色淀)；堿性染料色淀顏料，例如C.I.顏料紅81(如若丹明6G’色淀)；蒽醌基顏料，例如C.I.顏料紅177(二蒽醌基紅)；硫靛顏料，例如C.I.顏料紅88(如硫靛棗紅)；perinone顏料，例如C.I.顏料紅194(如perinone紅)；苝顏料，例如C.I.顏料紅149(如苝猩紅)；喹吖啶酮顏料，例如C.I.顏料紅122(如喹吖啶酮品紅)；異吲哚啉酮顏料，例如C.I.顏料紅180(如異吲哚啉酮紅2BLT)；以及arizalin色淀顏料，例如C.I.顏料83(如茜草色淀)。
青色顏料實例包括雙偶氮基顏料，例如C.I.顏料藍(lán)25(如聯(lián)茴香胺藍(lán))；酞菁顏料，例如C.I.顏料藍(lán)15(如酞菁藍(lán))；酸性染料色淀顏料，例如C.I.顏料藍(lán)24(如孔雀藍(lán)色淀)；堿性染料色淀顏料，例如C.I.顏料藍(lán)1(如維多利亞純藍(lán)BO色淀)；蒽醌基顏料，例如C.I.顏料藍(lán)60(如陰丹酮藍(lán))；以及堿性藍(lán)顏料，例如C.I.顏料藍(lán)18(如堿性藍(lán)V-51)。
黑色顏料實例包括有機(jī)顏料，例如苯胺黑基顏料，如BK-1(苯胺黑)；氧化鐵顏料；以及碳黑顏料，例如爐黑、燈黑、乙炔黑和槽法炭黑。碳黑顏料的具體實例包括MA-8、MA-10、MA-11、MA-100、MA-220、#25、#40、#260、#2600、#2700B、#3230B、CF-9、MA-100R和MA-200RB，這些都是Mitsubishi Chemical Corporation的產(chǎn)品；Printex 75和Printex 90，由Degussa制造；以及由Cabot Corp.制造的Monarch 800和Monarch 1100。還可以考慮使用金屬粉來再現(xiàn)金、銀、銅等的顏色。
此外，還可以購買和使用加工過的顏料，包括分散在松香酯樹脂、乙烯基氯-乙酸乙烯酯樹脂等中的顏料細(xì)顆粒?？缮藤彽募庸ゎ伭暇唧w實例包括Ciba Speciality Chemicals Corporation制造的微晶顏料，加工顏料的優(yōu)選實例包括含表面涂有顏料的松香酯樹脂的微晶-T顏料。
有色材料在本發(fā)明墨水中的濃度優(yōu)選占墨水總重量的0.5～20％，特別優(yōu)選為2～15％。當(dāng)有色材料濃度大于等于0.5％時，可以獲得足夠的印刷密度。而當(dāng)有色材料濃度不超過20％時，可以在不增加墨水粘度的情況下穩(wěn)定地釋放墨水。
下面將詳細(xì)描述本發(fā)明墨水組合物特征之一的電荷控制劑。
在本發(fā)明墨水組合物的第一種實施方案中，電荷控制劑至少包含一個含如下通式(Ia)和(Ib)代表的重復(fù)單元的半馬來酸酰胺共聚物。
通式中的X1代表總共含10個或10個以上碳原子的烴基；Y1和Y2彼此可以相同或不同，各自代表氫原子或烷基。R1和R2彼此可以相同或不同，各自代表氫原子，脂肪基，脂環(huán)烴基，芳香基，或者雜環(huán)基。R1和R2還可以和碳原子成環(huán)，該環(huán)可以含雜原子。但是，X1、R1和R2所含碳原子總數(shù)大于等于14。M代表氫原子，金屬原子，或者銨鹽或有機(jī)堿的季鹽。
在本發(fā)明的第一實施方案中，含半馬來酸酰胺共聚物的電荷控制劑是JP-B-6-19596中公開的已知電子照相液體顯影劑。但是，JP-B-6-19596描述了含用苯胺黑等染色的乙酸乙烯酯顆粒的液體顯影劑的電荷控制，但是沒有描述本發(fā)明中含顏料的有色材料顆粒的電荷控制，這種電荷控制由于所帶電荷極性不同而很困難。而且，JP-B-6-19596實施例1中公開的電子照相液體顯影劑中染色的乳膠顆粒具有83ps/cm的低顆粒電導(dǎo)率，因此，當(dāng)在靜電型噴墨打印機(jī)中使用這種低顆粒電導(dǎo)率的顆粒時，即使增加墨水的釋放電壓，所得墨水也根本不能用作靜電型噴墨墨水。
本發(fā)明第一種實施方案中電荷控制劑的特征在于至少包含一種含如下通式(Ia)和(Ib)代表的重復(fù)單元的半馬來酸酰胺共聚物。
通式(Ia)中，優(yōu)選X1代表總共含10～30個碳原子的任選取代的烷基(例如癸基，十二烷基，十四烷基，十六烷基，十八烷基，二十二烷基，10-甲氧羰基八亞甲基和10-己氧羰基八亞甲基)；總共含10～32個碳原子的任選取代的芳烷基(例如4-丁基苯甲基，4-甲氧羰基苯乙基和4-丁氧羰基苯甲基)；總共含10～32個碳原子的任選取代的環(huán)烷基(例如4-丁基環(huán)己基，4-辛基環(huán)己基，4-十二烷基環(huán)己基，3，5-二丁基環(huán)己基，以及3-己基環(huán)辛基)；或者總共含10～32個碳原子的任選取代的芳基(例如4-丁基苯基，4-辛基苯基，4-十二烷基苯基，4-辛氧基苯基和4-辛氧基羰基苯基)。
Y1和Y2可以相同或彼此不同，優(yōu)選代表氫原子或甲基，更優(yōu)選Y1和Y2都代表氫原子，或者Y1和Y2中有一個代表甲基。
R1和R2可以相同或彼此不同，代表氫原子，總共含1～28個碳原子的任選取代的烷基(例如甲基，乙基，丙基，丁基，己基，辛基，2-乙基己基，癸基，十二烷基，十四烷基，十六烷基，十八烷基，二十二烷基，3-甲氧丙基，3-氯丙基和2-氰基乙基)，總共含7～32個碳原子的任選取代的芳烷基(例如芐基，苯乙基，4-氯芐基，4-丁基芐基和4-甲氧芐基)，總共含2～32個碳原子的任選取代的鏈烯基(例如烯丙基，2-戊烯基，異丁烯基，2-癸烯基和油基)，總共含5～32個碳原子的任選取代的脂環(huán)烴基(例如環(huán)戊基和環(huán)己基)，總共含6～32個碳原子的任選取代的芳基(例如苯基，萘基，2-氯苯基，4-氯苯基，4-甲基苯基，4-甲氧苯基，4-丁基苯基，4-辛基苯基和4-丁氧苯基)，或者含大于等于5個碳原子的任選取代的雜環(huán)基(例如呋喃基)。此外，R1和R2可以和碳原子成環(huán)，該環(huán)可以包含一個雜原子(例如嗎啉基和哌啶基)。
M代表氫原子；能夠和有機(jī)羧酸在一起形成鹽的金屬原子，如堿金屬(例如鈉、鉀和鋰)，堿土金屬(例如鋇、鈣和鋁)，以及過渡金屬(例如銅、鐵、鈦、鈷和錫)；或者有機(jī)堿(例如三甲胺，二甲胺，三乙胺，N，N-二甲基苯胺，吡啶和嗎啉)的銨鹽或季鹽(例如四甲基銨和三甲基十二烷基銨)。
優(yōu)選通式(Ia)和(Ib)代表的組分的配比(重量比)為10/90～99.5/0.5，更優(yōu)選為70/30～30/70。
本發(fā)明中，含通式(Ia)和(Ib)代表的重復(fù)單元的共聚物分子量為1,000～500,000，優(yōu)選為5,000～50,000。
在本發(fā)明的第一種實施方案中，可以通過含如下通式(IIa)和(IIb)代表的重復(fù)單元的馬來酸酐共聚物和氨基化合物反應(yīng)來制造含通式(Ia)和(Ib)所代表重復(fù)單元的半馬來酸酰胺共聚物。
此處，通式(IIa)中的X1、Y1和Y2和上述通式(Ia)中的相同。
可以采用已知的常規(guī)方法來制造含上述通式(IIa)和(IIb)代表的重復(fù)單元的馬來酸酐共聚物。例如在Ryouhei Oda編輯的Kindai Kogyo Kagaku，Vol.16，Kobunshi Kyogyo Kagaku I(第一卷)，281頁，Asakura Shoten出版；Ohtsu等，Polymer Letters，2，973(1964)；以及M.M.Martin，J.Org.Chem.，27，1201(1962)中詳細(xì)描述的方法。一些具體實例列舉如下。


和馬來酸酐共聚物反應(yīng)的氨基化合物的優(yōu)選化合物實例包括丁胺，戊胺，己胺，辛胺，癸胺，十二烷胺，十四烷胺，十六烷胺，十八烷胺，二十二烷胺，2-乙基己胺，3，3-二甲基戊胺，烯丙胺，己烯胺，十二烯胺，十四烯胺，十六烯胺，十八烯胺和2-壬基-2-丁烯胺。
本發(fā)明第一種實施方案中使用的電荷控制劑是上述馬來酸酐共聚物和多種氨基化合物之間的反應(yīng)產(chǎn)物，這種電荷控制劑可以如Shin-JikkenKagaku Koza，14卷，1145頁，The Chemical Society of Japa匯編(MaruzenCo.，Ltd.出版)中所述，通過采用小分子羧酸酐和氨基化合物之間的常規(guī)反應(yīng)條件來合成。
即，將羧酸酐和氨基化合物在一種有機(jī)溶劑中混合，這種有機(jī)溶劑不會引起與這些化合物間的反應(yīng)并能夠在稍后描述的反應(yīng)溫度下溶解這兩種化合物[其實例包括烴類(例如癸烷，Isopar G，Isopar H，環(huán)己烷，苯，甲苯和二甲苯)，酮類(例如甲基乙基酮和甲基異丁基酮)，醚類(例如二噁烷，THF和茴香醚)，鹵代烴類(例如氯仿，二氯乙烯和甲基氯仿)，二甲基甲酰胺和二甲亞砜；這些有機(jī)溶劑可以單獨使用或者混合使用]，并在20℃～200℃、優(yōu)選25℃～150℃的溫度下相互反應(yīng)1～80小時，優(yōu)選反應(yīng)3～15小時。
同樣，類似于小分子化合物的情況，使用催化量的有機(jī)堿(例如三乙胺，二甲基苯胺，吡啶或嗎啉)或者無機(jī)或有機(jī)酸(例如硫酸，甲磺酸和苯磺酸)來加速反應(yīng)。
從該反應(yīng)獲得的反應(yīng)產(chǎn)物是一種含半馬來酸酰胺化合物的聚合物(高分子化合物)，半馬來酸酰胺化合物來自聚合物中的酸酐和氨基化合物間的反應(yīng)。
下面將列舉本發(fā)明第一種實施方案中共聚物的具體實例，但是應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明不局限于這些實例。



下面將詳細(xì)描述本發(fā)明第二種實施方案中的電荷控制劑。本發(fā)明第二種實施方案中的電荷控制劑至少包含一個含如下通式(Ia’)和(Ib)代表的重復(fù)單元的半馬來酸酰胺共聚物。
通式(Ia’)中的X2是連接主鏈和原子團(tuán)L的基團(tuán)，代表-O-、-CH2OCO-、-OCO-或者-COO-；L代表脂肪基。但是，X2和L中所含碳原子總數(shù)大于等于12。Y1和Y2彼此可以相同或不同，各自代表氫原子或烷基。
在本發(fā)明的第二種實施方案中，含半馬來酸酰胺共聚物的電荷控制劑是如JP-B-6-19595中公開的已知電子照相液體顯影劑。但是，JP-B-6-19595描述了含用苯胺黑等染色的乙酸乙烯酯顆粒的液體顯影劑的電荷控制，而沒有描述本發(fā)明中含顏料的有色材料顆粒的電荷控制，這種電荷控制由于所帶電荷極性不同而很困難。而且，JP-B-6-19595實施例1中公開的電子照相液體顯影劑中染色的乳膠顆粒具有85ps/cm的低顆粒電導(dǎo)率，因此，當(dāng)在靜電型噴墨打印機(jī)中使用這種低顆粒電導(dǎo)率的顆粒時，即使增加墨水的釋放電壓，所得墨水也根本不能用作靜電型噴墨墨水。
本發(fā)明第二種實施方案中電荷控制劑的特征在于至少包含一種含如下通式(Ia’)和(Ib)代表的重復(fù)單元的半馬來酸酰胺共聚物。
通式(Ia’)中，優(yōu)選L代表總共含10～32個碳原子的任選取代的線型或支化烷基(例如癸基，十一烷基，十二烷基，十三烷基，十四烷基，十五烷基，十六烷基，十七烷基，十八烷基，十九烷基，二十烷基，二十二烷基，10-氯代癸基，10-(甲氧羰基)癸基，7-氯代十五烷基和12-甲氧癸基；這些基團(tuán)可以是支化的)，或者總共含10～32個碳原子的任選取代的線型或支化鏈烯基(例如癸烯基，十一烯基，十二烯基，十三烯基，十四烯基，十五烯基，十六烯基，油基，亞油基，十八烯基和二十烯基；這些基團(tuán)可以是支化的)。
Y1和Y2彼此可以相同或不同，優(yōu)選代表氫原子或甲基，更優(yōu)選Y1和Y2都代表氫原子，或者Y1和Y2中有一個代表甲基。
優(yōu)選通式(Ia’)和(Ib)代表的組分的配比(重量比)為10/90～99.5/0.5，更優(yōu)選為70/30～30/70。
在本發(fā)明第二種實施方案中，含通式(Ia’)和(Ib)代表的重復(fù)單元的共聚物分子量為1,000～500,000，優(yōu)選為5,000～50,000。
本發(fā)明特性之一的含通式(Ia’)和(Ib)代表的重復(fù)單元的半馬來酸酰胺共聚物，可以通過含如下通式(IIa’)和(IIb)代表的重復(fù)單元的馬來酸酐共聚物和氨基化合物反應(yīng)來制造。
此處，通式(IIa’)中的X2、Y1和Y2和上述通式(Ia’)中的相同。
也可以采用已知的常規(guī)方法來制造含上述通式(IIa′)和(IIb)代表的重復(fù)單元的馬來酸酐共聚物。例如在Ryouhei Oda編輯的Kindai KogyoKagaku，Vol.16，Kobunshi Kyogyo Kagaku I(第一卷)，281頁，AsakuraShoten出版；Giichi Akazome等，Kobunshi Kagaku 17(186)，618(1960)；Hidetoshi Tsuchida等，Journal of the Society of Chemical Industry，Japan，70(4)，566(1967)；以及J.Brandrup等，Polymer Handbook，第二版中詳細(xì)描述的方法。一些具體實例列舉如下。

和馬來酸酐共聚物反應(yīng)的氨基化合物實例包括和上述第一種實施方案中列舉的氨基化合物相同的化合物。
可以采用和上述第一種實施方案相同的方式來合成本發(fā)明第二種實施方案中使用的電荷控制劑。
該反應(yīng)獲得的反應(yīng)產(chǎn)物是一種含半馬來酸酰胺化合物的聚合物，半馬來酸酰胺化合物來自聚合物中的酸酐和氨基化合物間的反應(yīng)。
下面將列舉本發(fā)明第二種實施方案中共聚物的具體實例，但是應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明不局限于這些實例。


本發(fā)明第三種實施方案中的電荷控制劑是能夠溶解在非水溶劑中的聚合物，這種聚合物是通過如下反應(yīng)獲得的含至少一種單體和馬來酸酐組成單元的共聚物和一級氨基化合物反應(yīng)，或者和一級氨基化合物及二級氨基反應(yīng)，且這種聚合物是含半馬來酸酰胺組分和順丁烯二酰亞胺組分重復(fù)單元的聚合物。
在本發(fā)明的第三種實施方案中，含半馬來酸酰胺共聚物的電荷控制劑是如JP-B-6-23865中所公開的已知的電子照相液體顯影劑。但是，JP-B-6-23865描述了含用苯胺黑等染色的乙酸乙烯酯顆粒的液體顯影劑的電荷控制，而沒有描述本發(fā)明中含顏料的有色材料顆粒的電荷控制，這種電荷控制由于所帶電荷極性不同而很困難。而且，JP-B-6-23865實施例1中公開的電子照相液體顯影劑中染色的乳膠顆粒具有81ps/cm的低顆粒電導(dǎo)率，因此，當(dāng)在靜電型噴墨打印機(jī)中使用這種低顆粒電導(dǎo)率的顆粒時，即使增加墨水的釋放電壓，所得墨水也根本不能用作靜電型噴墨墨水。
本發(fā)明第三種實施方案中電荷控制劑的特征在于它是一種能夠在非水溶劑中溶解的聚合物，這種聚合物是通過如下反應(yīng)獲得的含至少一種單體和馬來酸酐組成單元的共聚物和一級氨基化合物反應(yīng)，或者和一級氨基化合物及二級氨基反應(yīng)，且這種聚合物是含半馬來酸酰胺組分和順丁烯二酰亞胺組分重復(fù)單元的聚合物。
至于本發(fā)明第三種實施方案中用作電荷控制劑的共聚物的組成成分，能夠形成可溶于非水溶劑的共聚物的單體包括可聚合的鏈烯烴，環(huán)烯烴，苯乙烯，乙烯基醚，烯丙基醚，羧酸乙烯酯或烯丙酯，以及不飽和羧酸酯，不飽和羧酸例如甲基丙烯酸和丙烯酸。更具體而言，單體實例包括總共含3～40個碳原子的任選取代的烯烴(例如1，3-亞丙烯基，丁烯，亞乙烯基二氯，ω-苯基-1-丙烯，烯丙醇，己烯，辛烯，2-乙基己烯，癸烯，十二烯，十四烯，十六烯，十八烯，二十二烯，二十碳烯和10-十一碳烯酸己酯)；共含5～40個碳原子的環(huán)烯烴(例如環(huán)戊烯，環(huán)己烯，雙環(huán)[2，2，1]-庚烯-2和5-氰基雙環(huán)[2，2，1]-庚烯-2)；總共含8～40個碳原子的任選取代的苯乙烯類(例如苯乙烯，4-甲基苯乙烯，4-正辛基苯乙烯和4-己氧基苯乙烯)；總共含1～40個碳原子的脂肪基-取代的乙烯基醚或烯丙基醚[脂肪基的實例包括任選取代的烷基(例如甲基，乙基，丁基，己基，辛基，癸基，十二烷基，十六烷基，十八烷基，二十二烷基，氯乙基，2-乙基己基和4-甲氧丁基)，任選取代的芳烷基(例如芐基和苯乙基)，任選取代的環(huán)烷基(例如環(huán)戊基和環(huán)己基)，以及任選取代的鏈烯基(例如2-戊烯基，4-丙基-2-戊烯基，油基和亞油基)]；總共含6～40個碳原子的芳香基-取代的乙烯基醚或烯丙基醚[芳香基的實例包括苯基，4-丁氧苯基和4-辛基苯基]；總共含2～40個碳原子的任選取代的脂肪族羧酸乙烯酯或烯丙酯(例如乙酸酯，戊酸酯，己酸酯，癸酸酯，月桂酸酯，肉豆蔻酸酯，棕櫚酸酯，硬脂酸酯，油酸酯，山梨酸酯和亞油酸酯)；總共6個或6個以上碳原子的芳香族羧酸乙烯酯或烯丙酯(例如苯甲酸酯，4-丁基苯甲酸酯，2，4-丁基苯甲酸酯和4-己氧基苯甲酸酯)；以及不飽和羧酸(例如丙烯酸，甲基丙烯酸，馬來酸和巴豆酸)的任選取代的脂肪基酯(脂肪基的實例包括甲基，乙基，丙基，己基，癸基，2-羥乙基和N，N-二甲氨基乙基)。
下面將列舉含這種單體和馬來酸酐組成單元的共聚物的具體實例，但是應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明不局限于這些實例。



可以按照已知的常規(guī)方法來制造含馬來酸酐的共聚物。例如RyouheiOda編輯的Kindai Kogyo Kagaku，Vol.16 Kobunshi Kyogyo Kagaku I(第一卷)；和J.Brandrup等，Polymer Handbook第二版，John Wiley&Sons，New York第二章等引用的已知文件中詳細(xì)描述的方法。
在本發(fā)明第三種實施方案中用作電荷控制劑的化合物是上述含馬來酸酐的共聚物和氨基之間的反應(yīng)產(chǎn)物。
至于氨基化合物，使用的是如下分子式(I)代表的一級氨基化合物，或者如下分子式(I)代表的一級氨基化合物和如下分子式(II)代表的二級氨基化合物。
分子式(I)R1NH2分子式(II)R1R2NH上述分子式中，R1和R2各自代表脂肪基，脂環(huán)烴基，芳香基或者雜環(huán)基；分子式(II)中，R1和R2彼此可以相同或不同。優(yōu)選R1和R2每個都代表如下基團(tuán)含1～32個碳原子的任選取代的烷基(例如甲基，乙基，丙基，丁基，己基，辛基，癸基，十二烷基，十四烷基，十六烷基，十八烷基，二十二烷基，氯乙基，氰基乙基，4-丁氧丙基，2-乙基己基和N，N-丁氨基丙基)；含3～32個碳原子的任選取代的鏈烯基(例如烯丙基，2-戊烯基，4-丙基-2-戊烯基，癸烯基，油基和亞油基)；含7～36個碳原子的任選取代的芳烷基(例如芐基和苯乙基)；含5～32個碳原子的任選取代的脂環(huán)烴基(例如環(huán)戊基，環(huán)己基，雙環(huán)[2，2，1]-庚基和環(huán)己烯基)；含6～38個碳原子的任選取代的芳基(例如苯基，甲苯基，4-丁基苯基，4-癸基苯基和4-丁氧苯基)；或者含5個或5個以上碳原子的雜環(huán)基(例如呋喃基和噻吩基)。在分子式(II)中，R1和R2可以和碳原子成環(huán)，該環(huán)可以包含雜原子(例如嗎啉基)。
優(yōu)選在本發(fā)明第三種實施方案中使用的氨基化合物的具體實例包括乙胺，丙胺，丁胺，戊胺，己胺，辛胺，癸胺，十二胺，十四胺，十六胺，十八胺，二十二胺，2-乙基己胺，3，3-二甲基戊胺，烯丙胺，己烯胺，十二烯胺，十四烯胺，十六烯胺，十八烯胺和2-壬基-2-丁烯胺，烯丙胺，環(huán)己胺，芐胺和4-正辛基苯胺。
在本發(fā)明第三種實施方案中用作電荷控制劑的聚合物是含一種單體和馬來酸酐組成單元的共聚物和氨基化合物之間的反應(yīng)產(chǎn)物，這種聚合物的特征在于含半馬來酸酰胺組分和順丁烯二酰亞胺組分。本發(fā)明的化合物可以通過如下反應(yīng)很容易地制造出來讓聚合物中的馬來酸酐組分和一級氨基進(jìn)行聚合反應(yīng)，形成半馬來酸酰胺共聚物，再進(jìn)行脫水環(huán)化反應(yīng)，從而將半馬來酸酰胺組分部分轉(zhuǎn)化成順丁烯二酰亞胺組分。
即，將羧酸酐和氨基化合物在一種有機(jī)溶劑中混合，這種有機(jī)溶劑不會引起與這些化合物間的反應(yīng)并能夠在稍后描述的反應(yīng)溫度下溶解這兩種化合物[其實例包括烴類(例如癸烷，Isopar G，Isopar H，Shellsol 71，環(huán)己烷，苯，甲苯和二甲苯)，酮類(例如甲基乙基酮和甲基異丁基酮)，醚類(例如二噁烷，四氫呋喃和茴香醚)，鹵代烴類(例如氯仿，二氯乙烯和甲基氯仿)，二甲基甲酰胺和二甲亞砜；這些有機(jī)溶劑可以單獨使用或者混合使用]，并在60℃～200℃、優(yōu)選100℃～180℃的溫度下相互反應(yīng)1～80小時，優(yōu)選反應(yīng)3～15小時。還可以使用催化量的有機(jī)堿(例如三乙胺，二甲基苯胺，吡啶或嗎啉)或者無機(jī)或有機(jī)酸(例如硫酸，甲磺酸和苯磺酸)來加速反應(yīng)。作為選擇，可以組合使用普通的脫水劑(例如五氧化二磷和雙環(huán)羧基二酰亞胺)。
上述反應(yīng)獲得的反應(yīng)產(chǎn)物是上面所述的在聚合物中含半馬來酸酰胺體和順丁烯二酰亞胺體的聚合物。所含的半馬來酸酰胺體和順丁烯二酰亞胺體的重量比為10/90～90/10，優(yōu)選為30/70～70/30。單體部分和能夠形成可溶于非水溶劑的聚合物的馬來酸酐部分，它們都是聚合物的組成成分，兩者的重量比為10/90～99.5/0.5，優(yōu)選為70/30～30/70。聚合物的分子量為1,000～500,000，優(yōu)選為5,000～50,000。
本發(fā)明電荷控制劑的濃度優(yōu)選占墨水總重量的0.0001～2.0％。當(dāng)電荷控制劑的濃度大于等于0.0001重量％時，可以使有色材料顆粒具有高顆粒電導(dǎo)率。而當(dāng)濃度不超過2.0重量％時，可以獲得足夠的印刷密度。
本發(fā)明墨水組合物的基本組成成分是先前所述的那些組分。此外，為了提高和有色材料混合時的分散性或有色材料的固定性，可以適當(dāng)?shù)丶尤霕渲?，顏料分散劑，表面活性劑，各種添加劑等。
在顏料被分散在不溶于分散介質(zhì)的樹脂等中的情況下，可以使用各種已知的天然或合成樹脂作為粘合劑樹脂。其實例包括丙烯酸樹脂，環(huán)氧樹脂，聚酯樹脂，乙烯-乙酸乙烯酯樹脂，乙烯基氯-乙酸乙烯酯樹脂，苯乙烯-丁二烯樹脂和苯乙烯-丙烯酸樹脂。至于將顏料分散在這種樹脂中的措施，可以采用在電子照相調(diào)色劑制造過程中所見的各種已知方法。此外，含分散在松香酯樹脂、乙烯基氯-乙酸乙烯酯樹脂等中的顏料細(xì)顆粒的加工過的顏料也是可以購買到的并可以使用的?？缮藤彽募庸ゎ伭系木唧w實例包括Ciba Speciality Chemicals Corporation制造的微晶顏料，優(yōu)選的加工顏料的實例包括含表面涂有顏料的松香酯樹脂的微晶-T顏料。
至于樹脂，為了使樹脂能夠吸附在分散于不溶于分散介質(zhì)的樹脂中的顏料上并在非水溶劑中很好地分散開，優(yōu)選含和溶劑有溶劑化作用的部分、幾乎不和溶劑有溶劑化作用的部分、以及帶極性基團(tuán)的部分的樹脂。在聚合后和溶劑有溶劑化作用的單體實例包括甲基丙烯酸月桂酯，甲基丙烯酸十八烷酯，2-乙基己基甲基丙烯酸酯和甲基丙烯酸十六烷酯。聚合后幾乎不和溶劑有溶劑化作用的單體實例包括甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸乙酯，甲基丙烯酸異丙酯，苯乙烯和乙烯基甲苯。含極性基團(tuán)的單體實例包括含酸基的單體，例如丙烯酸，甲基丙烯酸，衣康酸，富馬酸，馬來酸，苯乙烯磺酸，以及這些酸的堿金屬鹽；和含堿性基團(tuán)的單體，例如二甲氨基乙基甲基丙烯酸酯，二乙氨基乙基甲基丙烯酸酯，乙烯基吡啶，乙烯吡咯烷酮，乙烯基哌啶和乙烯基內(nèi)酰胺。
至于顏料和粘合劑樹脂的用量，對應(yīng)于每重量份顏料的粘合劑樹脂用量為0.3～10重量份，優(yōu)選為0.4～7重量份，更優(yōu)選為0.5～5重量份。當(dāng)粘合劑樹脂的用量基于所用顏料的重量份為0.3重量份或更高時，在捏合時可以獲得分散顏料的效果。而當(dāng)粘合劑樹脂的用量基于所用顏料的重量份不超過10重量份時，可以在不顯著降低墨水組合物中的顏料濃度的情況下獲得必要的圖像密度。
至于用于在非水溶劑中分散有色材料的顏料分散劑，可以使用一般在非水溶劑中使用的顏料分散劑?？梢圆捎煤蜕鲜龇菢O性絕緣溶劑相容的并能夠?qū)㈩伭戏€(wěn)定地分散成(細(xì))小顆粒的顏料分散劑。顏料分散劑的具體實例包括非離子表面活性劑，如脫水山梨糖醇脂肪酸酯(例如脫水山梨糖醇一油酸酯，油酸酯一月桂酸酯，脫水山梨糖醇倍半油酸酯和脫水山梨糖醇三油酸酯)；聚氧乙烯脫水山梨糖醇脂肪酸酯(例如聚氧乙烯脫水山梨糖醇一硬脂酸酯和聚氧乙烯脫水山梨糖醇一油酸酯)；聚乙二醇脂肪酸酯(例如聚乙二醇一硬脂酸酯和聚乙二醇二異硬脂酸酯)；聚氧乙烯烷基苯基醚(例如聚氧乙烯壬基苯基醚和聚氧乙烯辛基苯基醚)；以及脂肪族二乙醇酰胺。此外，還優(yōu)選使用分子量大于等于1,000的聚合物作為高分子分散劑。其實例包括苯乙烯-馬來酸樹脂，苯乙烯-丙烯酸樹脂，松香，BYK-160、BYK-162、BYK-164和BYK-182(這些都是由BYK-Chemie制造的氨基甲酸乙酯基聚合物)，EFKA-47和LP-4050(這些都是EFKA制造的氨基甲酸乙酯基分散劑)，Solsperse 24000(一種由Zeneca PLC制造的聚酯基聚合物)，以及Solsperse 1700(一種由Zeneca PLC制造的脂肪族二乙醇酰胺基聚合物)。
高分子顏料分散劑的其他實例包括含如下組分的無規(guī)共聚物和溶劑有溶劑化作用的單體(例如甲基丙烯酸月桂酯，甲基丙烯酸十八烷酯，2-乙基己基甲基丙烯酸酯和甲基丙烯酸十六烷酯)、幾乎不和溶劑有溶劑化作用的單體(例如甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸乙酯，甲基丙烯酸異丙酯，苯乙烯和乙烯基甲苯)和含極性基團(tuán)的部分；以及JP-A-3-188469中公開的接枝共聚物。上述含極性基團(tuán)的單體實例包括含酸基的單體，例如丙烯酸，甲基丙烯酸，衣康酸，富馬酸，馬來酸，苯乙烯磺酸，以及這些酸的堿金屬鹽；和含堿性基團(tuán)的單體，例如二甲氨基乙基甲基丙烯酸酯，二乙氨基乙基甲基丙烯酸酯，乙烯基吡啶，乙烯吡咯烷酮，乙烯基哌啶和乙烯基內(nèi)酰胺。此外，還可以列舉JP-A-60-10263中公開的苯乙烯-丁二烯共聚物以及苯乙烯和長鏈烷基甲基丙烯酸酯的嵌段共聚物。
顏料分散劑的優(yōu)選實例包括JP-A-3-188469中公開的接枝共聚物。
基于100重量份的顏料，顏料分散劑的用量優(yōu)選為0.1～300重量份。當(dāng)顏料分散劑的添加量落入上述范圍內(nèi)，可以獲得良好的顏料分散效果。
如果需要，可以向本發(fā)明的墨水組合物中加入多種添加劑?？梢愿鶕?jù)如下條件任意選擇并在墨水組合物中包含這些添加劑噴墨系統(tǒng)或者噴墨釋放頭的材料質(zhì)量或結(jié)構(gòu)，墨水供應(yīng)部分或者墨水循環(huán)部分?？梢允褂美缭赥akeshi Amari編譯，CMC Publishing Co.，Ltd.1998年出版的InkjetPrinter Technologies and Materials，17章中所述的添加劑。
其具體實例包括脂肪酸(例如各含6～32個碳原子的一元羧酸和多元酸，如2-乙基己酸，十二碳烯基琥珀酸，丁基琥珀酸，2-乙基己酸，月桂酸，棕櫚酸，反油酸，亞麻酸，反油酸(recinoleic acid)，油酸，硬脂酸，庚酸，環(huán)烷酸，乙二胺四乙酸，松香酸，脫氫松香酸和氫化松香)；樹脂酸、烷基鄰苯二甲酸、烷基水楊酸等的金屬鹽(金屬離子的金屬實例包括Na、K、Li、B、Al、Ti、Ca、Pb、Mn、Co、Zn、Mg、Ce、Ag、Zr、Cu、Fe和Ba)；表面活性化合物(例如，有機(jī)磷酸或其鹽的實例包括一、二或三烷基磷酸及其鹽，其中烷基含3～18個碳原子；有機(jī)磺酸或磺酸鹽的實例包括長鏈脂肪族磺酸、長鏈烷基苯磺酸、二烷基磺基琥珀酸及其鹽；兩性表面活性化合物的實例包括磷脂，例如卵磷脂和腦磷脂)；含帶有氟原子的烷基和/或二烷基硅氧烷結(jié)合基的表面活性劑；脂肪族醇(例如含9～20個碳原子的支化烷基的高級醇，芐醇，苯乙醇和環(huán)己醇)；多元醇(例如含2～18個碳原子的亞烷基二醇(例如乙二醇，1，2-丙二醇，1，3-丙二醇，1，4-丁二醇，新戊二醇，1，6-己二醇和十二碳二醇)；含4～1000個碳原子的亞烷基醚二醇(例如二乙二醇，三乙二醇，二丙二醇，聚乙二醇，聚丙二醇和聚四亞甲基醚二醇)；含5～18個碳原子的脂環(huán)族二元醇(例如1，4-環(huán)己烷二甲醇和氫化雙酚A)；含12～23個碳原子的雙酚(例如雙酚A，雙酚F和雙酚S)和含2～18個碳原子的烯化氧(例如環(huán)氧乙烷，環(huán)氧丙烷，環(huán)氧丁烷和α-烯烴氧化物)的加合物；多元醇(例如甘油，三羥甲基乙烷，三羥甲基丙烷，季戊四醇和山梨糖醇)；價態(tài)為3～8或更高價態(tài)的酚類(例如三酚PA，酚醛清漆和甲酚清漆)；含2～18個碳原子的上述價態(tài)大于等于3的多元酚的烯化氧加合物(加成摩爾數(shù)為2～20)；上述多元醇的醚衍生物(例如聚乙二醇烷基醚和烷基芳基聚乙二醇醚)；多元醇的脂肪酸酯衍生物；多元醇的醚油酸酯衍生物(例如乙二醇一乙基乙酸酯，二乙二醇一丁基乙酸酯，丙二醇一丁基丙酸酯和脫水山梨糖醇一甲基二噁烷油酸酯(dioxanolate)；烷基萘磺酸；以及烷基芳基磺酸酯。
優(yōu)選使用多種添加劑來調(diào)節(jié)用量，使墨水組合物在25℃的表面張力為15～60mN/m，粘度為1.0～40cP。
下面將描述墨水的制備方法。在制備墨水時，可以使用已知的作為各種顏料墨水制備方法的一般措施。例如，一種方法是將有色材料、樹脂、本發(fā)明特征之一的電荷控制劑，以及輔助添加劑，每一種都按照規(guī)定的混合比例進(jìn)行稱重，在分散介質(zhì)中混合，以達(dá)到合適的粘度范圍；用分散機(jī)，例如珠磨機(jī)、超微磨碎機(jī)和球磨機(jī)，混合并研磨混合物幾小時至幾十小時，制備出濃縮的墨水液體，而有色材料以約幾十nm至幾μm的顆粒大小分散于其中；用分散介質(zhì)將濃縮的墨水液體稀釋到規(guī)定的使用濃度，制備出表面張力為15～60mN/m、粘度為1.0～40cP的墨水組合物。還有一種方法是用捏練機(jī)，例如輾壓機(jī)、班伯里混煉機(jī)和捏合機(jī)，在樹脂軟化點溫度或更高溫度下，將有色材料、樹脂和輔助添加劑混合在一起并熔化捏合；在冷卻和研磨之后，按照和先前相同的方式分散和稀釋所得混合物，然后向混合物中加入本發(fā)明特征之一的電荷控制劑。采用這些方法中的任何一種都可以獲得相同的效果。
在墨水組合物中，考慮到釋放性能并防止有色材料顆粒的沉淀，優(yōu)選涂有樹脂的有色材料顆粒的平均顆粒大小為約0.1～4μm，更優(yōu)選為0.3～2μm。
在如下的實施方案中，將描述如何使用含本發(fā)明電荷控制劑的墨水組合物作為靜電型噴墨記錄設(shè)備的墨水。任何一種靜電型噴墨打印機(jī)，只要使用的是含有色材料顆粒的墨水，就可以在系統(tǒng)方面沒有任何特別限制地使用。作為一種優(yōu)選的實施方案，可列舉的是有色材料集中釋放型靜電噴墨打印機(jī)。
下面將進(jìn)一步詳細(xì)描述有色材料集中釋放型靜電噴墨打印機(jī)。
圖1和2是顯示釋放頭實施方案的示意圖。圖1顯示的是線掃描型多通道噴墨頭的構(gòu)造，并顯示了對應(yīng)于一個記錄點的釋放電極的橫截面圖。圖1中，墨水100是通過一個從循環(huán)機(jī)械裝置111連接到頭座架101上的墨水供應(yīng)通道112被供應(yīng)到頭基底102和釋放電極基底103之間，并通過在頭座架101中形成的墨水回收通道113回收到墨水循環(huán)裝置111中。釋放電極基底103由含透孔107的絕緣基底104和形成于記錄介質(zhì)側(cè)的透孔107周圍的釋放電極109組成。另一方面，在頭基底102上接近透孔107中心的位置上安排凸起的墨水導(dǎo)向裝置108。凸起的墨水導(dǎo)向裝置108由諸如塑料樹脂和陶瓷的絕緣元件組成。每個凸起的墨水導(dǎo)向裝置108都以這樣的行間隔和節(jié)距安置，使其中心和每個透孔107的中心重合，并且采用預(yù)定的方法固定在頭基底102上。每個凸起的墨水導(dǎo)向裝置108都是將固定厚度的平面尖端切成三角形或梯形形狀，其尖端部分形成墨滴噴射位置110。在每個凸起的墨水導(dǎo)向裝置108的尖端部分都可以形成一個縫型的凹槽，供應(yīng)到墨滴噴射位置110的墨水通過縫的毛細(xì)管作用平穩(wěn)地傳導(dǎo)，從而可以提高記錄頻率。如果需要，墨水導(dǎo)向裝置的任意表面可以導(dǎo)電。在這種情況下，通過使導(dǎo)電部分處于電流動狀態(tài)，可以通過在釋放電極上施加低電壓在墨水噴射位置有效地形成電場。每個凸起墨水導(dǎo)向裝置108都近似垂直于相應(yīng)的透孔，在墨滴噴射方向上突出規(guī)定的距離。記錄介質(zhì)121，例如記錄紙，被放置在凸起墨水導(dǎo)向裝置108尖端的對面，將和頭基底102相關(guān)的對電極122安排在記錄介質(zhì)121的背面，對電極122同時還起到使記錄介質(zhì)121平坦的作用。在頭基底102和釋放電極基底103形成空間的底部形成一個移動電極140。通過在移動電極上施加預(yù)定電壓，使墨水中的帶電顆粒沿著墨水導(dǎo)向裝置的釋放方向電泳，從而提高了釋放的響應(yīng)度。
接著將參照圖2來描述釋放電極基底103構(gòu)造的具體實例。圖2是從記錄介質(zhì)121側(cè)所見的釋放電極基底103的視圖，其中多個釋放電極在主掃描方向上排成兩行陣列，透孔107形成于每個釋放電極的中心部位，而在透孔107周圍形成各個釋放電極109。在這種實施方案中，釋放電極109的內(nèi)徑大于透孔107的直徑，但是可以和透孔107的直徑相同。此處，絕緣基底104是由厚度為約25～200μm的聚酰亞胺制成，釋放電極109由厚約10～100μm的銅箔制成，透孔107的內(nèi)徑為約50～250μm。
下面將描述靜電系統(tǒng)噴墨記錄裝置的記錄行為。此處描述的是使用含帶正電有色材料的墨水的實施方案，但是應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明不局限于此。在記錄時，通過墨水供應(yīng)通道112從墨水循環(huán)裝置111供應(yīng)的墨水100，通過透孔107進(jìn)入凸起墨水導(dǎo)向裝置108尖端的墨滴噴射位置110，部分墨水100通過墨水回收通道113回收到墨水循環(huán)裝置111中。此處，從偏壓電源123向釋放電極109施加持續(xù)的偏壓，例如+1.5V，而當(dāng)(打印機(jī))開啟時，來自信號電壓源124的對應(yīng)于圖像信號的信號電壓，例如+500V的脈沖電壓，疊加在釋放電極109上。該期間內(nèi)，還在移動電極140上施加+1.8kV的電壓。另一方面，如圖1所示，位于記錄介質(zhì)121背面的對電極122是接地的(電壓為0V)。如果需要，可以向記錄介質(zhì)121那一側(cè)充電，例如在-1.5kV電壓下，施加一偏壓。此時，在對電極122表面上有一絕緣層，用電暈放電器、scorotron充電器、固體離子發(fā)生器等使記錄介質(zhì)帶電，釋放電極109是例如接地的，而當(dāng)(打印機(jī))開啟時，來自信號電壓源124的對應(yīng)于圖像信號的信號電壓，例如+500V的脈沖電壓，疊加在釋放電極109上。在此期間，還在移動電極140上施加+200 V的電壓。當(dāng)釋放電極109處于開動狀態(tài)時(施加了500V電壓的狀態(tài))，總共施加了2kV的電壓(500V脈沖電壓加上1.5kV的偏壓)，墨滴115從凸起墨水導(dǎo)向裝置108尖端的墨滴噴射位置110處被噴射出去，受對電極122方向的牽引而到達(dá)記錄介質(zhì)121形成圖像。
附帶說明一下，為了精確控制墨滴噴出后的噴射以提高在記錄介質(zhì)上的點定位精確度，經(jīng)常采用如下措施，例如在釋放電極和記錄介質(zhì)之間預(yù)備一中間電極，以及預(yù)備一保護(hù)電極以抑制釋放電極之間的電場干擾。但是，該實施方案中，如果需要，自然可以適當(dāng)?shù)夭捎眠@些措施。還可以在頭基底102和釋放電極基底103之間提供一多孔體。此時，不僅可以防止由于噴墨頭的移動等因素使墨水內(nèi)壓改變而造成的影響，還可以使墨水在墨滴排出之后快速補充到透孔107中。因此，穩(wěn)定了墨滴115的噴射，從而可以在記錄介質(zhì)121上高速記錄具有均勻密度的好圖像。
具體實施例方式
實施例下面將參照如下實施例來描述本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明不局限于這些實施例。
中間體制備實施例1中間體說明性化合物(1-2)將98g馬來酸酐、252g的1-十二碳烯和816g甲苯的混合物在氮氣環(huán)境中邊攪拌邊在85℃下加熱。在此溫度下，加入6.0g過氧化苯甲酰引發(fā)劑，攪拌混合物3小時。再加入6.0g過氧化苯甲酰，攪拌混合物4小時。得到的聚合物溶液的固體含量為22.5％。
中間體制備實施例2中間體說明性化合物(1-4)將49g馬來酸酐、152g的1-十六碳烯和494g甲苯的混合物在氮氣環(huán)境中邊攪拌邊在90℃下加熱。在此溫度下，加入3.50g過氧化苯甲酰，攪拌混合物3小時。再加入3.5g過氧化苯甲酰，攪拌混合物4小時。得到的聚合物溶液的固體含量為24.8％。
中間體制備實施例3中間體說明性化合物(1-5)將98g馬來酸酐、378g的1-十八碳烯和1,850g甲苯的混合物在氮氣環(huán)境中邊攪拌邊在90℃下加熱。在此溫度下，加入7.0g過氧化苯甲酰，攪拌混合物3小時。再加入7.0g過氧化苯甲酰，攪拌混合物5小時。所得聚合物溶液的固體含量為14.8％。
化合物制備實施例1本發(fā)明說明性化合物(1’-2)將100g中間體制備實施例1中獲得的聚合物溶液、23.2g正十八烷胺和2g吡啶的混合物在70℃下攪拌8小時。待冷卻后，在攪拌下用15分鐘的時間將反應(yīng)混合物加到800mL甲醇中，在此溫度下再攪拌混合物1小時。過濾收集沉淀的固體，真空干燥獲得37g稍帶白色的黃色固體。所得化合物經(jīng)高效液相色譜測得的分子量為11,000。
化合物制備實施例2本發(fā)明說明性化合物(1’-6)將100g中間體制備實施例2中獲得的聚合物溶液、25g N-甲基-正十八烷胺、1.8g N，N-二甲基苯胺和25g甲苯的混合物在100℃下攪拌15小時。待冷卻后，在攪拌下用15分鐘的時間將反應(yīng)混合物加到1L甲醇中，在此溫度下再攪拌混合物1小時。過濾收集沉淀的固體，真空干燥獲得35g稍帶白色的黃色固體。所得化合物經(jīng)高效液相色譜測得的分子量為11,000。
化合物制備實施例3本發(fā)明說明性化合物(1’-9)
將100g中間體制備實施例3中獲得的聚合物溶液、3.1g正丁胺和0.5g吡啶的混合物在50℃下攪拌50小時。待冷卻后，在攪拌下用15分鐘的時間將反應(yīng)混合物加到800mL甲醇中，在此溫度下再攪拌混合物1小時。過濾收集沉淀的固體，真空干燥獲得15g稍帶白色的黃色固體。所得化合物經(jīng)高效液相色譜測得的分子量為7,500。
化合物制備實施例4本發(fā)明說明性化合物(1’-10)將100g中間體制備實施例3中獲得的聚合物溶液、10.2g正十八烷胺和2g吡啶的混合物在70℃下攪拌10小時。待冷卻后，在攪拌下用15分鐘的時間將反應(yīng)混合物加到1L甲醇中，在此溫度下再攪拌混合物1小時。過濾收集沉淀的固體，真空干燥獲得21g稍帶白色的黃色固體。所得化合物經(jīng)高效液相色譜測得的分子量為7,500。
實施例1<墨水組合物(IJ-1)的制備>
將作為藍(lán)顏料的100重量份的Lionol Blue FG-7350(顏料藍(lán)15:3，由Toyo Ink Mfg.Co.，Ltd.制造)和作為樹脂的200重量份的苯乙烯/乙烯基甲苯/甲基丙烯酸月桂酯/三甲銨乙基甲基丙烯酸酯(陰離子對甲苯磺酸)共聚物(摩爾比47/47/1/5)預(yù)先研磨成粉并在三級攪拌機(jī)(trio blender)中充分混合，將混合物在bench-top捏合機(jī)PBV(Irie Shokai Co.，Ltd.制造)中在100℃下加熱熔化捏合(120分鐘)。將捏合的顏料混合物在針磨機(jī)中進(jìn)一步研磨。接著，將20重量份的所得捏合顏料混合物、130重量份的Isopar G、以及50重量份的通過加熱將具有如下結(jié)構(gòu)的顏料分散劑D-1溶解在Isopar G中而獲得的20重量％溶液，在油漆混合器(Toyo Seiki Co.，Ltd.制造)中和400重量份的3G-X玻璃珠在一起混合120分鐘。所得分散體中顏料顆粒的體積平均顆粒大小是用超-離心自動顆粒大小分布分析儀CAPA700(Horiba，Ltd.制造)測量的。其結(jié)果是0.45μm。
顏料分散劑D-1
共聚比是重量比例。
通過過濾從上述顏料樹脂顆粒分散體中除去玻璃珠，再用Isopar G稀釋到顏料樹脂顆粒組分的濃度為3.5％。接著加入本發(fā)明說明性化合物(1’-2)作為電荷控制劑，使其含量達(dá)到0.002重量％，制備出墨水組合物(IJ-1)。所得的墨水組合物粘度為1.4cP(用E型粘度計在25℃下測量)，表面張力為23mN/m(用Kyowa Interface Science Co.，Ltd.制造的自動表面張力計在25℃下測量)。墨水組合物的電荷量是從比電導(dǎo)率計算出來的，比電導(dǎo)率的測量條件為用LCR計(AG-4311，由Ando Electric Co.，Ltd.制造)和液用電極(型號LP-05，由Kawaguchi Electric Works Co.，Ltd.制造)施加5V電壓，頻率為1kHz。顏料樹脂顆粒的顆粒電導(dǎo)率是用整個墨水組合物的比電導(dǎo)率減去離心后所得墨水組合物上清液的比電導(dǎo)率而獲得的數(shù)值。離心是用小型高速冷凍離心機(jī)(Tomy Seiko Co.，Ltd.制造的SRX-201)在轉(zhuǎn)數(shù)14,500rpm和23℃的條件下進(jìn)行30分鐘。墨水組合物(IJ-1)總的比電導(dǎo)率為536pS/cm。而具有顯著正電荷性質(zhì)的藍(lán)樹脂顆粒的顆粒電導(dǎo)率為477pS/cm，墨水組合物中大于等于80％的電荷量是施加在顏料樹脂顆粒上的。在45℃下強(qiáng)制性放置一周后，墨水組合物的比電導(dǎo)率為510pS/cm，顏料樹脂顆粒的顆粒電導(dǎo)率為463pS/cm。因此，可以注意到電荷量基本上沒有改變，是非常穩(wěn)定的。
<繪圖性>
使用裝備了64通道(100dpi)的具有如圖1所示結(jié)構(gòu)的靜電型噴墨頭的噴墨設(shè)備，在其墨槽中裝上墨水組合物(IJ-1)。用抽氣機(jī)抽氣除去作為記錄介質(zhì)的涂層記錄紙表面上的灰塵，之后將釋放頭朝著涂層記錄紙移動到繪圖位置，在600dpi繪圖分辨率下釋放墨水進(jìn)行繪圖。進(jìn)行繪圖同時通過調(diào)節(jié)脈沖電壓在16階上改變點面積，使點的大小為15μm～60μm。繪圖進(jìn)行穩(wěn)定，點均勻且不模糊，從而得到具有滿意密度的高質(zhì)量清晰圖像。墨水頭的釋放穩(wěn)定性良好，沒有堵塞，即使長時間連續(xù)進(jìn)行繪圖，也可以穩(wěn)定地進(jìn)行點式打印。
此外，采用相同的方式，用在45℃下強(qiáng)制性放置一周后的墨水組合物進(jìn)行繪圖，結(jié)果是穩(wěn)定地打印出繪圖，點均勻且不模糊，從而得到具有滿意密度的高質(zhì)量清晰圖像。而且釋放穩(wěn)定性良好，即使長時間連續(xù)進(jìn)行繪圖，也可以穩(wěn)定地進(jìn)行點式打印。
比較例1和2<比較墨水組合物(IJR-1)和(IJR-2)的制備>
比較墨水組合物(IJR-1)是采用和實施例1完全相同的方式制備的，只是在如下方面與實施例1不同，顏料樹脂顆粒分散體是用Isopar G稀釋到顏料樹脂顆粒組分的濃度為3.5％，加入環(huán)烷酸鋯(Nihon Kagaku SangyoCo.，Ltd.制造)金屬皂取代本發(fā)明說明性化合物(1’-2)作為電荷控制劑，使金屬含量為0.001重量％。同樣，采用和實施例1完全相同的方式制備比較墨水組合物(IJR-2)，與實施例1不同之處在于加入辛酸錳金屬皂使金屬含量達(dá)到0.004重量％。比較墨水組合物(IJR-1)和(IJR-2)的粘度均為1.4cP，表面張力均為23mN/m。比較墨水組合物(IJR-1)和(IJR-2)整體的比電導(dǎo)率分別為735pS/cm和667pS/cm。而比較墨水組合物(IJR-1)和(IJR-2)中藍(lán)樹脂顆粒的顆粒電導(dǎo)率分別為551ps/cm和501pS/cm。在45℃下強(qiáng)制性放置一周后，比較墨水組合物(IJR-1)和(IJR-2)整體的比電導(dǎo)率分別為445pS/cm和340pS/cm。比較墨水組合物(IJR-1)和(IJR-2)表現(xiàn)出的藍(lán)樹脂顆粒的顆粒電導(dǎo)率分別為309ps/cm和221pS/cm。因此，電荷量減少到了不超過初始電荷量的60％，很顯然電荷量變化巨大。
接著采用和實施例1相同的方式，使用比較墨水組合物(IJR-1)和(IJR-2)進(jìn)行靜電型噴墨繪圖。結(jié)果得到具有滿意密度、不模糊的高質(zhì)量清晰圖像。但是，當(dāng)使用在45℃下強(qiáng)制性放置一周后的比較墨水組合物(IJR-1)和(IJR-2)，采用和實施例1相同的方式進(jìn)行繪圖時，所繪圖像的每一張都是明顯模糊的，且圖像密度低。而且，由于出現(xiàn)釋放故障，圖像出現(xiàn)缺失，因而不能獲得滿意的圖像。
實施例2～6<墨水組合物(IJ-2)～(IJ-6)的制備>
墨水組合物(IJ-2)～(IJ-6)是分別采用和實施例1完全相同的方式制備的，只是在如下方面與實施例1不同顏料樹脂顆粒分散體是用Isopar G稀釋到顏料樹脂顆粒組分的濃度為3.5％，并加入表A中所示的化合物取代本發(fā)明說明性化合物(1’-2)作為電荷控制劑。
墨水組合物(IJ-2)～(IJ-6)每個的顆粒電導(dǎo)率和打印評估結(jié)果見表A。同樣，每種墨水組合物(IJ-2)～(IJ-6)在45℃下強(qiáng)制性放置一周后的藍(lán)樹脂顆粒的顆粒電導(dǎo)率和打印評估結(jié)果也列于表A中。
表A

打印評估○繪出的圖像具有滿意的密度，不模糊，可以穩(wěn)定地進(jìn)行連續(xù)打印。
×繪出的圖像模糊或者密度低，或者不能穩(wěn)定地進(jìn)行連續(xù)打印。
實施例7<墨水組合物(LJ-7)的制備>
將作為藍(lán)顏料的100重量份Lionol Blue FG-7350(顏料藍(lán)15:3，由ToyoInk Mfg.Co.，Ltd.制造)、作為樹脂的200重量份Nucrel N-699的十八烷基酯(Du Pont-Mitsui Polychemicals Co.，Ltd.制造)，該化合物是乙烯/甲基丙烯酸共聚物(乙烯單元和甲基丙烯酸十八烷酯單元的摩爾比96.4/3.6)、以及300重量份的Isopar G的組合物裝到1 30LDM型TK Ross雙行星攪拌器(由Tokushu Kika Kogyo Co.，Ltd.制造)中，在50rpm轉(zhuǎn)數(shù)下于95℃攪拌并捏合1小時。在此條件下，用2小時的時間再分次加入600份的Isopar G，繼續(xù)捏合。
接著將捏合的混合物倒入不銹鋼桶中，冷卻至室溫，得到海綿狀捏合了的混合物。
將100重量份這樣捏合了的混合物和600重量份Isopar G裝到油漆混合器(Toyo Seiki Co.，Ltd.制造)中，該油漆混合器使用直徑4mm的玻璃珠作為介質(zhì)，預(yù)先分散混合物20分鐘。將所得的初步捏合混合物在KDL型精煉機(jī)(dynomill)(Shinmaru Enterprises Corporation制造)中，使用直徑約0.75～1mm的玻璃珠，在3,000rpm下濕分散6小時，獲得稠密分散體。
接著，采用和實施例1完全相同的方式制備墨水組合物(IJ-7)，只是顏料樹脂顆粒分散體是用Isopar G稀釋到顏料樹脂顆粒組分濃度為3.5％，并加入0.11重量％的本發(fā)明說明性化合物(1’-2)作為電荷控制劑。墨水組合物中顏料樹脂顆粒的體積平均顆粒大小為0.43μm。
所得墨水組合物(IJ-7)的粘度為1.4cP，表面張力為23mN/m，整體的比電導(dǎo)率為620pS/cm，藍(lán)樹脂顆粒的顆粒電導(dǎo)率為581ps/cm。墨水組合物帶電量的90％或90％以上是由顏料樹脂顆粒承擔(dān)的，并明顯表現(xiàn)出帶正電荷性。
在45℃下強(qiáng)制性放置一周后，墨水組合物的比電導(dǎo)率為593pS/cm，顏料樹脂顆粒的顆粒電導(dǎo)率為557ps/cm。因此，很顯然電荷量基本上沒有變化，是非常穩(wěn)定的。
采用和實施例1相同的方式，使用墨水組合物(IJR-7)進(jìn)行靜電型噴墨繪圖。結(jié)果是穩(wěn)定打印出所繪圖像，點均勻且不模糊，從而得到具有滿意密度的高質(zhì)量清晰圖像。即使長時間連續(xù)進(jìn)行繪圖，釋放穩(wěn)定性也很好，可以穩(wěn)定地進(jìn)行點式打印。在45℃下強(qiáng)制性放置一周后，也可以獲得類似強(qiáng)制熱-延遲前的、具有滿意圖像密度、不模糊的、高質(zhì)量清晰圖像。
比較例3<比較墨水組合物(IJR-3)的制備>
比較墨水組合物(IJR-3)是采用和實施例1完全相同的方式制備的，只是在如下方面與實施例1不同，顏料樹脂顆粒分散體是用Isopar G稀釋到顏料樹脂顆粒組分的濃度為3.5％，加入環(huán)烷酸鋯(由Nihon Kagaku SangyoCo.，Ltd.制造)金屬皂取代本發(fā)明說明性化合物(1’-2)作為電荷控制劑，使金屬含量為0.08重量％。比較墨水組合物(IJR-3)的粘度為1.4cP，表面張力為23mN/m。比較墨水組合物(IJR-3)整體的比電導(dǎo)率為718 pS/cm，而藍(lán)樹脂顆粒的顆粒電導(dǎo)率為531ps/cm。在45℃下強(qiáng)制性放置一周后，比較墨水組合物(IJR-3)整體的比電導(dǎo)率分別為435pS/cm，藍(lán)樹脂顆粒的顆粒電導(dǎo)率分別為312ps/cm。因此，電荷量與初始電荷量相比大大減少了，很顯然電荷量變化巨大。
接著采用和實施例1相同的方式，使用比較墨水組合物(IJR-3)進(jìn)行靜電型噴墨繪圖。結(jié)果繪圖得到具有滿意密度、不模糊的高質(zhì)量清晰圖像。但是，當(dāng)使用在45℃下強(qiáng)制性放置一周后的比較墨水組合物(IJR-3)，采用和實施例1相同的方式進(jìn)行繪圖時，所繪圖像明顯變模糊，且圖像密度低。而且，由于出現(xiàn)釋放故障，圖像出現(xiàn)缺失，因而不能獲得滿意的圖像。
實施例8～11<墨水組合物(IJ-8)～(IJ-11)的制備>
分別采用和實施例1完全相同的方式制備墨水組合物(IJ-8)～(IJ-11)，只是在如下方面與實施例1不同顏料樹脂顆粒分散體是用Isopar G稀釋到顏料樹脂顆粒組分的濃度為3.5％，并加入表B中所示的化合物取代本發(fā)明說明性化合物(1’-2)作為電荷控制劑。
墨水組合物(IJ-8)～(IJ-11)中每一種的顆粒電導(dǎo)率和打印評估結(jié)果見表B。同樣，每種墨水組合物(IJ-8)～(IJ-11)在45℃下強(qiáng)制性放置一周后的藍(lán)樹脂顆粒的顆粒電導(dǎo)率和打印評估結(jié)果也列于表B中。
表B

打印評估○繪出的圖像具有滿意的密度，不模糊，可以穩(wěn)定地進(jìn)行連續(xù)打印。
×繪出的圖像模糊或者密度低，或者不能穩(wěn)定地進(jìn)行連續(xù)打印。
中間體制備實施例3中間體說明性化合物(2-3)將49g馬來酸酐、117g的十二烷基乙烯基醚和620g甲基乙基酮的混合物在氮氣環(huán)境中邊攪拌邊在70℃下加熱。加入2，2’-偶氮雙(丁腈)(1.5g)，攪拌混合物3小時。然后再加入1.5g的2，2’-偶氮雙(丁腈)，將溫度升高到80℃，攪拌混合物4小時。待冷卻后，在攪拌下用15分鐘的時間將反應(yīng)混合物加到3.5L乙腈中，再攪拌混合物1小時。過濾收集沉淀的固體，真空干燥得到132g的白色固體。
中間體制備實施例4中間體說明性化合物(2-6)將49g馬來酸酐、163g的十八烷基乙烯基醚和790g甲苯的混合物在氮氣環(huán)境中邊攪拌邊在70℃下加熱。加入2，2’-偶氮雙(丁腈)(2g)，攪拌混合物3小時。然后再加入2g的2，2’-偶氮雙(丁腈)，將溫度升高到80℃，攪拌混合物4小時。待冷卻后，在攪拌下用15分鐘的時間將反應(yīng)混合物加到4.0L乙腈中，再攪拌混合物1小時。過濾收集沉淀的固體，真空干燥得到177g的白色固體。
中間體制備實施例5中間體說明性化合物(2-8)
將49g馬來酸酐、144.2g的月桂酸烯丙酯和395g二噁烷的混合物在氮氣環(huán)境中邊攪拌邊在70℃下加熱。加入2，2’-偶氮雙(丁腈)(1.7g)，攪拌混合物3小時。然后再加入1.7g的2，2’-偶氮雙(丁腈)，將溫度升高到85℃，攪拌混合物4小時。待冷卻后，在攪拌下用15分鐘的時間將反應(yīng)混合物加到2.8L乙腈中，再攪拌混合物1小時。過濾收集沉淀的固體，真空干燥得到140g的白色固體。
中間體制備實施例6中間體說明性化合物(2-1)將49g馬來酸酐、136g的月桂酸烯丙酯和380g甲苯的混合物在氮氣環(huán)境中邊攪拌邊在75℃下加熱。加入2，2’-偶氮雙(丁腈)(1.6g)，攪拌混合物3小時。然后再加入1.6g的2，2’-偶氮雙(丁腈)，將溫度升高到85℃，攪拌混合物4小時。待冷卻后，在攪拌下用15分鐘的時間將反應(yīng)混合物加到2.7L乙腈中，再攪拌混合物1小時。過濾收集沉淀的固體，真空干燥得到138g的白色固體。
中間體制備實施例7中間體說明性化合物(2-2)將49g馬來酸酐、170g的硬脂酸乙烯酯和480g的甲苯的混合物在氮氣環(huán)境中邊攪拌邊在80℃下加熱。加入過氧化苯甲酰(2.09g)，攪拌混合物3小時。然后再加入2.09g過氧化苯甲酰，將溫度升高到90℃，攪拌混合物4小時。待冷卻后，在攪拌下用15分鐘的時間將反應(yīng)混合物加到3.2L乙腈中，再攪拌混合物1小時。過濾收集沉淀的固體，真空干燥得到184g的白色固體。
化合物制備實施例4本發(fā)明說明性化合物(2’-3)將31g中間體制備實施例4中獲得的白色固體、24.1g正十六烷胺、130g甲基乙基酮和1.0g吡啶的混合物在70℃下加熱，邊攪拌邊反應(yīng)10小時。待冷卻后，在攪拌下用15分鐘的時間將反應(yīng)混合物加到1.0L甲醇中，再攪拌混合物1小時。過濾收集沉淀的固體，真空干燥獲得69g稍帶白色的黃色固體。所得化合物經(jīng)高效液相色譜測得的分子量為15,000。
化合物制備實施例5本發(fā)明說明性化合物(2’-2)將31g中間體制備實施例4中獲得的白色固體、27g正十八烷胺、130g甲基乙基酮和1.0g吡啶的混合物在70℃下加熱，邊攪拌邊反應(yīng)10小時。待冷卻后，在攪拌下用15分鐘的時間將反應(yīng)混合物加到1.0L甲醇中，再攪拌混合物1小時。過濾收集沉淀的固體，真空干燥獲得48g稍帶白色的黃色固體。所得化合物經(jīng)高效液相色譜測得的分子量為15,000。
化合物制備實施例6本發(fā)明說明性化合物(2’-4)將31g中間體制備實施例4中獲得的白色固體、28.4g N-甲基-正十八烷胺、130g甲基乙基酮和2.0g吡啶的混合物在90℃下加熱，邊攪拌邊反應(yīng)10小時。待冷卻后，在攪拌下用15分鐘的時間將反應(yīng)混合物加到1.0L甲醇中，再攪拌混合物1小時。過濾收集沉淀的固體，真空干燥獲得45g稍帶白色的黃色固體。所得化合物經(jīng)高效液相色譜測得的分子量為15,000。
化合物制備實施例7本發(fā)明說明性化合物(2’-6)將35g中間體制備實施例5中獲得的白色固體、24g十六烷胺、140g甲基乙基酮和1.0g吡啶的混合物在70℃下加熱，邊攪拌邊反應(yīng)10小時。待冷卻后，在攪拌下用15分鐘的時間將反應(yīng)混合物加到1.2L甲醇中，再攪拌混合物1小時。過濾收集沉淀的固體，真空干燥獲得50g稍帶白色的黃色固體。所得化合物經(jīng)高效液相色譜測得的分子量為17,000。
化合物制備實施例8本發(fā)明說明性化合物(2’-8)將34g中間體制備實施例6中獲得的白色固體、18.6g正十二烷胺、120g甲基乙基酮和1.0g吡啶的混合物在70℃下加熱，邊攪拌邊反應(yīng)10小時。待冷卻后，在攪拌下用15分鐘的時間將反應(yīng)混合物加到1.0L甲醇中，再攪拌混合物1小時。過濾收集沉淀的固體，真空干燥獲得43g稍帶白色的黃色固體。所得化合物經(jīng)高效液相色譜測得的分子量為12,000。
化合物制備實施例9本發(fā)明說明性化合物(2’-12)
將20.4g中間體制備實施例8中獲得的白色固體、6.4g正辛胺、80g甲基乙基酮和0.8g吡啶的混合物在70℃下加熱，邊攪拌邊反應(yīng)10小時。待冷卻后，在攪拌下用15分鐘的時間將反應(yīng)混合物加到800mL甲醇中，再攪拌混合物1小時。過濾收集沉淀的固體，真空干燥獲得28g稍帶白色的黃色固體。所得化合物經(jīng)高效液相色譜測得的分子量為15,000。
實施例12<墨水組合物(IJ-12)的制備>
將作為藍(lán)顏料的100重量份的Lionol Blue FG-7350(顏料藍(lán)153，由Toyo Ink Mfg.Co.，Ltd.制造)和作為樹脂的200重量份的苯乙烯/乙烯基甲苯/甲基丙烯酸月桂酯/三甲銨乙基甲基丙烯酸酯(陰離子對甲苯磺酸)共聚物(摩爾比47/47/1/5)預(yù)先研磨成粉并在三級攪拌機(jī)中混合均勻，將混合物在bench-top捏合機(jī)PBV(Irie Shokai Co.，Ltd.制造)中于100℃加熱熔化捏合(120分鐘)。將捏合的顏料混合物在針磨機(jī)中進(jìn)一步研磨。接著，將20重量份的所得捏合顏料混合物、130重量份的Isopar G、以及50重量份的通過加熱將上述顏料分散劑D-1溶解在Isopar G中而獲得的20重量％溶液，在油漆混合器(Toyo Seiki Co.，Ltd.制造)中和400重量份的3G-X玻璃珠在一起混合120分鐘。所得分散體中顏料顆粒的體積平均顆粒大小是用超-離心自動顆粒大小分布分析儀CAPA700(Horiba，Ltd.制造)測量的。其結(jié)果是0.45μm。
通過過濾從上述顏料樹脂顆粒分散體中除去玻璃珠，再用Isopar G稀釋到顏料樹脂顆粒組分的濃度為3.5％。接著加入本發(fā)明說明性化合物(2’-3)作為電荷控制劑，使其含量達(dá)到0.003重量％，制備出墨水組合物(IJ-12)。所得的墨水組合物粘度為1.4cP(用E型粘度計在25℃下測量)，表面張力為23mN/m(用Kyowa Interface Science Co.，Ltd.制造的自動表面張力計在25℃下測量)。同樣，墨水組合物的電荷量是從比電導(dǎo)率計算出來的，比電導(dǎo)率的測量條件為用LCR計(AG-4311，由Ando ElectricCo.，Ltd.制造)和液用電極(型號LP-05，由Kawaguchi Electric Works Co.，Ltd.制造)施加5V電壓，頻率為1kHz。顏料樹脂顆粒的顆粒電導(dǎo)率是用整個墨水組合物的比電導(dǎo)率減去離心后所得墨水組合物上清液的比電導(dǎo)率而獲得的數(shù)值。離心是用小型高速冷凍離心機(jī)(Tomy Seiko Co.，Ltd.制造的SRX-201)在轉(zhuǎn)數(shù)14,500rpm和23℃的條件下進(jìn)行30分鐘。墨水組合物(IJ-12)總的比電導(dǎo)率為509pS/cm。而具有顯著正電荷性質(zhì)的藍(lán)樹脂顆粒的顆粒電導(dǎo)率為455pS/cm，墨水組合物中大于等于80％的電荷量是施加在顏料樹脂顆粒上的。在45℃下強(qiáng)制性放置一周后，墨水組合物的比電導(dǎo)率為485pS/cm，顏料樹脂顆粒的顆粒電導(dǎo)率為440pS/cm。因此，很顯然電荷量基本上沒有改變，是非常穩(wěn)定的。
<繪圖性>
使用裝備了64通道(100dpi)的具有如圖1所示結(jié)構(gòu)的靜電型噴墨頭的噴墨設(shè)備，在其墨槽中裝上墨水組合物(IJ-12)。用抽氣機(jī)抽氣除去作為記錄介質(zhì)的涂層記錄紙表面上的灰塵，之后將釋放頭朝著涂層記錄紙移動到繪圖位置，在600dpi繪圖分辨率下釋放墨水進(jìn)行繪圖。進(jìn)行繪圖同時通過調(diào)節(jié)脈沖電壓在16階上改變點面積，使點的大小為15μm～60μm。所繪圖像打印穩(wěn)定，點均勻且不模糊，從而得到具有滿意密度的高質(zhì)量清晰圖像。墨水頭的釋放穩(wěn)定性良好，沒有堵塞，即使長時間連續(xù)進(jìn)行繪圖，也可以穩(wěn)定地進(jìn)行點式打印。
此外，采用相同的方式，用在45℃下強(qiáng)制性放置一周后的墨水組合物進(jìn)行繪圖，結(jié)果是穩(wěn)定地打印出繪圖，點均勻且不模糊，從而得到具有滿意密度的高質(zhì)量清晰圖像。而且釋放穩(wěn)定性良好，即使長時間連續(xù)進(jìn)行繪圖，也可以穩(wěn)定地進(jìn)行點式打印。
比較例4和5<比較墨水組合物(IJR-4)和(IJR-5)的制備>
比較墨水組合物(IJR-4)是采用和實施例12完全相同的方式制備的，只是在如下方面與實施例12不同用Isopar G將顏料樹脂顆粒分散體稀釋到顏料樹脂顆粒組分濃度為3.5％，加入環(huán)烷酸鋯(Nihon Kagaku SangyoCo.，Ltd.制造)金屬皂取代本發(fā)明說明性化合物(2’-3)作為電荷控制劑，使金屬含量為0.001重量％。同樣，采用和實施例12完全相同的方式制備比較墨水組合物(IJR-5)，與實施例12不同之處在于加入辛酸錳金屬皂使金屬含量達(dá)到0.004重量％。比較墨水組合物(IJR-4)和(IJR-5)的粘度均為1.4cP，表面張力均為23mN/m。比較墨水組合物(IJR-4)和(IJR-5)表現(xiàn)出的整體比電導(dǎo)率分別為735pS/cm和667pS/cm。而比較墨水組合物(IJR-4)和(IJR-5)顯示的藍(lán)樹脂顆粒的顆粒電導(dǎo)率分別為551ps/cm和501pS/cm。在45℃下強(qiáng)制性放置一周后，比較墨水組合物(IJR-4)和(IJR-5)顯示的整體比電導(dǎo)率分別為445pS/cm和340pS/cm。比較墨水組合物(IJR-4)和(IJR-5)表現(xiàn)出的藍(lán)樹脂顆粒的顆粒電導(dǎo)率分別為309ps/cm和221pS/cm。因此，電荷量減少到了不超過初始電荷量的60％，很顯然電荷量變化巨大。
接著采用和實施例12相同的方式，使用比較墨水組合物(IJR-4)和(IJR-5)進(jìn)行靜電型噴墨繪圖。結(jié)果繪圖得到具有滿意密度、不模糊的高質(zhì)量清晰圖像。但是，當(dāng)使用在45℃下強(qiáng)制性放置一周后的比較墨水組合物(IJR-4)和(IJR-5)，采用和實施例12相同的方式進(jìn)行繪圖時，所繪圖像的每一張都是明顯模糊的，且圖像密度低。而且，由于出現(xiàn)釋放故障，圖像出現(xiàn)缺失，因而不能獲得滿意的圖像。
實施例13～17<墨水組合物(IJ-13)～(IJ-17)的制備>
墨水組合物(IJ-13)～(IJ-17)是分別采用和實施例12完全相同的方式制備的，只是在如下方面與實施例12不同用Isopar G將顏料樹脂顆粒分散體稀釋到顏料樹脂顆粒組分濃度為3.5％，并加入表C中所示的化合物取代本發(fā)明說明性化合物(2’-3)作為電荷控制劑。
墨水組合物(IJ-13)～(IJ-17)中每一種的顆粒電導(dǎo)率和打印評估結(jié)果見表C。同樣，每種墨水組合物(IJ-13)～(IJ-17)在45℃下強(qiáng)制性放置一周后的藍(lán)樹脂顆粒的顆粒電導(dǎo)率和打印評估結(jié)果也列于表C中。
表C

打印評估○繪出的圖像具有滿意的密度，不模糊，可以穩(wěn)定地進(jìn)行連續(xù)打印。
×繪出的圖像模糊或者密度低，或者不能穩(wěn)定地進(jìn)行連續(xù)打印。
實施例18<墨水組合物(IJ-18)的制備>
將作為藍(lán)顏料的100重量份Lionol Blue FG-7350(顏料藍(lán)15:3，由ToyoInk Mfg.Co.，Ltd.制造)、作為樹脂的200重量份Nucrel N-699的十八烷基酯(Du Pont-Mitsui Polychemicals Co.，Ltd.制造)，該化合物是乙烯/甲基丙烯酸共聚物(乙烯單元和甲基丙烯酸十八烷酯單元的摩爾比96.4/3.6)、以及300重量份的Isopar G的組合物裝到130LDM型TK Ross雙行星攪拌器(由Tokushu Kika Kogyo Co.，Ltd.制造)中，在50rpm轉(zhuǎn)數(shù)下于95℃攪拌并捏合1小時。在此條件下，用2小時的時間再分次加入600份Isopar G，繼續(xù)捏合。
接著將捏合的混合物倒入不銹鋼桶中，冷卻至室溫，得到海綿狀捏合了的混合物。
將100重量份這樣捏合了的混合物和600重量份Isopar G裝到油漆混合器(Toyo Seiki Co.，Ltd.制造)中，該油漆混合器使用直徑4mm的玻璃珠作為介質(zhì)，預(yù)先分散混合物20分鐘。將所得的初步捏合混合物在KDL型精煉機(jī)(Shinmaru Enterprises Corporation制造)中，使用直徑約0.75～1mm的玻璃珠，在3,000rpm下濕分散6小時，獲得稠密分散體。
接著，采用和實施例12完全相同的方式制備墨水組合物(IJ-18)，只是在如下方面與實施例12不同用Isopar G將顏料樹脂顆粒分散體稀釋到顏料樹脂顆粒組分濃度為3.5％，并加入0.18重量％的本發(fā)明說明性化合物(2’-2)作為電荷控制劑。墨水組合物中顏料樹脂顆粒的體積平均顆粒大小為0.43μm。
所得墨水組合物(IJ-18)的粘度為1.4cP，表面張力為23mN/m，整體的比電導(dǎo)率為682pS/cm，藍(lán)樹脂顆粒的顆粒電導(dǎo)率為639ps/cm。墨水組合物帶電量的90％或90％以上是由顏料樹脂顆粒承擔(dān)的，并明顯表現(xiàn)出帶正電荷性。
在45℃下強(qiáng)制性放置一周后，墨水組合物的比電導(dǎo)率為652pS/cm，顏料樹脂顆粒的顆粒電導(dǎo)率為613ps/cm。因此，很顯然電荷量基本上沒有變化，是非常穩(wěn)定的。
采用和實施例12相同的方式，使用墨水組合物(IJ-18)進(jìn)行靜電型噴墨繪圖。結(jié)果是穩(wěn)定打印出所繪圖像，點均勻且不模糊，從而得到具有滿意密度的高質(zhì)量清晰圖像。即使長時間連續(xù)進(jìn)行繪圖，釋放穩(wěn)定性也很好，可以穩(wěn)定地進(jìn)行點式打印。在45℃下強(qiáng)制性放置一周后，也可以像強(qiáng)制熱-延遲前那樣獲得具有滿意圖像密度、不模糊的、高質(zhì)量清晰圖像。
比較例6<比較墨水組合物(IJR-6)的制備>
比較墨水組合物(IJR-6)是采用和實施例13完全相同的方式制備的，只是在如下方面與實施例13不同，用Isopar G將顏料樹脂顆粒分散體稀釋到顏料樹脂顆粒組分濃度為3.5％，加入環(huán)烷酸鋯(由Nihon KagakuSangyo Co.，Ltd.制造)金屬皂取代本發(fā)明說明性化合物(2’-2)作為電荷控制劑，使金屬含量為0.08重量％。比較墨水組合物(IJR-6)的粘度為1.4cP，表面張力為23mN/m。比較墨水組合物(IJR-6)整體的比電導(dǎo)率為718pS/cm，而藍(lán)樹脂顆粒的顆粒電導(dǎo)率為531ps/cm。在45℃下強(qiáng)制性放置一周后，比較墨水組合物(IJR-6)整體的比電導(dǎo)率分別為435pS/cm，藍(lán)樹脂顆粒的顆粒電導(dǎo)率分別為312ps/cm。因此，電荷量與初始電荷量相比大大減少，很顯然電荷量變化巨大。
接著采用和實施例12相同的方式，使用比較墨水組合物(IJR-6)進(jìn)行靜電型噴墨繪圖。結(jié)果繪圖得到具有滿意密度、不模糊的高質(zhì)量清晰圖像。但是，當(dāng)使用在45℃下強(qiáng)制性放置一周后的比較墨水組合物(IJR-6)，采用和實施例12相同的方式進(jìn)行繪圖時，所繪圖像明顯變模糊，且圖像密度低。而且，由于出現(xiàn)釋放故障，圖像出現(xiàn)缺失，因而不能獲得滿意的圖像。
分別采用和實施例13完全相同的方式制備墨水組合物(IJ-19)～(IJ-22)，只是在如下方面與實施例13不同用Isopar G將顏料樹脂顆粒分散體稀釋到顏料樹脂顆粒組分的濃度為3.5％，并加入表D中所示的化合物取代本發(fā)明說明性化合物(2’-2)作為電荷控制劑。
墨水組合物(IJ-19)～(IJ-22)中每一種的顆粒電導(dǎo)率和打印評估結(jié)果見表D。同樣，每種墨水組合物(IJ-19)～(IJ-22)在45℃下強(qiáng)制性放置一周后的藍(lán)樹脂顆粒的顆粒電導(dǎo)率和打印評估結(jié)果也列于表D中。
表D

打印評估○繪出的圖像具有滿意的密度，不模糊，可以穩(wěn)定地進(jìn)行連續(xù)打印。
×繪出的圖像模糊或者密度低，或者不能穩(wěn)定地進(jìn)行連續(xù)打印。中間體制備實施例8中間體說明性化合物(3-2)將98g馬來酸酐、252g的1-十二碳烯和816g甲苯的混合物在氮氣環(huán)境中邊攪拌邊在85℃下加熱。在此溫度下，加入6.0g過氧化苯甲酰作為引發(fā)劑，攪拌混合物3小時。再加入6.0g過氧化苯甲酰，攪拌混合物4小時。得到的聚合物溶液的固體含量為22.5％。
中間體制備實施例9中間體說明性化合物(3-5)將98g馬來酸酐、378g的1-十八碳烯和1,850g甲苯的混合物在氮氣環(huán)境中邊攪拌邊在90℃下加熱。在此溫度下，加入7.0g過氧化苯甲酰作為引發(fā)劑，攪拌混合物3小時。再加入7.0g過氧化苯甲酰，攪拌混合物5小時。所得聚合物溶液的固體含量為14.8％。
中間體制備實施例10中間體說明性化合物(3-15)將49g馬來酸酐、135g的月桂酸乙烯酯和430g甲基異丁基酮的混合物在氮氣環(huán)境中邊攪拌邊在80℃下加熱。在此溫度下，加入2.4g過氧化苯甲酰，攪拌混合物3小時。再加入2.4g過氧化苯甲酰，攪拌混合物5小時。待冷卻后，在攪拌下用10分鐘的時間將反應(yīng)混合物加到3.0L乙腈中，再攪拌混合物30分鐘。過濾收集沉淀的固體，真空干燥獲得185g白色固體。
中間體制備實施例11中間體說明性化合物(3-16)將49g馬來酸酐、186g的硬脂酸乙烯酯和550g甲苯的混合物在氮氣環(huán)境中邊攪拌邊在85℃下加熱。在此溫度下，加入4.0g過氧化苯甲酰，攪拌混合物3小時。再加入4.0g過氧化苯甲酰，攪拌混合物4小時。待冷卻后，在攪拌下用10分鐘的時間將反應(yīng)混合物加到3.0L乙腈中，再攪拌混合物30分鐘。過濾收集沉淀的固體，真空干燥獲得165g白色固體。
中間體制備實施例12中間體說明性化合物(3-12)將49g馬來酸酐、178g的正十八烷基乙烯基醚和835g甲苯的混合物在氮氣環(huán)境中邊攪拌邊在70℃下加熱。在此溫度下，加入2.1g的2，2’-偶氮雙異丁腈，攪拌混合物3小時。然后再加入2.1g的2，2’-偶氮雙異丁腈，將溫度升高到85℃，攪拌混合物4小時。待冷卻后，在攪拌下用10分鐘的時間將反應(yīng)混合物加到5.0L乙腈中，再攪拌混合物30分鐘。過濾收集沉淀的固體，真空干燥得到167g的白色固體。
化合物制備實施例10具體化合物(1)將100g中間體制備實施例8中獲得的聚合物溶液、23.2g正十八烷胺和2g吡啶的混合物在100℃下攪拌10小時。待冷卻后，在攪拌下用15分鐘的時間將反應(yīng)混合物加到800mL甲醇中，再攪拌混合物1小時。過濾收集沉淀的固體，真空干燥獲得37g稍帶黃色的白色固體。所得化合物經(jīng)高效液相色譜測得的分子量為11,000。用氫氧化鉀的乙醇溶液進(jìn)行中和滴定，結(jié)果發(fā)現(xiàn)半馬來酸酰胺組分和順丁烯二酰亞胺組分的比例為6/4。
化合物制備實施例11具體化合物(2)將100g中間體制備實施例9中獲得的聚合物溶液、11.6g正十六烷胺和1.0g吡啶的混合物邊攪拌邊加熱，使溶劑回流6小時。待冷卻后，在攪拌下用15分鐘的時間將反應(yīng)混合物加到600mL甲醇中，再攪拌混合物1小時。過濾收集沉淀的固體，真空干燥獲得22.6g稍帶白色的黃色固體。所得化合物經(jīng)高效液相色譜測得的分子量為7,000。作為中和滴定的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)半馬來酸酰胺組分和順丁烯二酰亞胺組分的比例為5/5。
化合物制備實施例12具體化合物(3)將100g中間體制備實施例10中獲得的聚合物溶液、4.0g N-甲基-十八烷胺和1.5g吡啶的混合物在100℃下加熱，并攪拌10小時。然后，加入1.8g正己胺，在此溫度下攪拌混合物8小時。待冷卻后，在攪拌下用15分鐘的時間將反應(yīng)混合物加到1.0L甲醇中，再攪拌混合物1小時。過濾收集沉淀的固體，真空干燥獲得17.5g淺黃色固體。所得化合物經(jīng)高效液相色譜測得的分子量為7,000。作為中和滴定的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)半馬來酸酰胺組分和順丁烯二酰亞胺組分的比例為7/3。
化合物制備實施例13具體化合物(4)將27g中間體制備實施例11中獲得的白色固體、13g正辛胺、0.8g吡啶和100g二噁烷的混合物在110℃下攪拌6小時。待冷卻后，在攪拌下用15分鐘的時間將反應(yīng)混合物加到1.0L甲醇中，再攪拌混合物1小時。過濾收集沉淀的固體，真空干燥獲得34g稍帶白色的黃色固體。所得化合物經(jīng)高效液相色譜測得的分子量為17,000。作為中和滴定的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)半馬來酸酰胺組分和順丁烯二酰亞胺組分的比例為7/3。
化合物制備實施例14具體化合物(5)將39.4g中間體制備實施例12中獲得的固體、26.9g正十八烷胺、2.3g吡啶和100g二甲苯的混合物在120℃下攪拌5小時。待冷卻后，在攪拌下用15分鐘的時間將反應(yīng)混合物加到1.0L甲醇中，再攪拌混合物1小時。過濾收集沉淀的固體，真空干燥獲得57g稍帶黃色的白色固體。所得化合物經(jīng)高效液相色譜測得的分子量為19,000。作為中和滴定的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)半馬來酸酰胺組分和順丁烯二酰亞胺組分的比例為4/6。
實施例23<墨水組合物(IJ-23)的制備>
將作為藍(lán)顏料的100重量份的Lionol Blue FG-7350(顏料藍(lán)15:3，由Toyo Ink Mfg.Co.，Ltd.制造)和作為樹脂的200重量份的苯乙烯/乙烯基甲苯/甲基丙烯酸月桂酯/三甲銨乙基甲基丙烯酸酯(陰離子對甲苯磺酸)共聚物(摩爾比47/47/1/5)預(yù)先研磨成粉并在三級攪拌機(jī)中混合均勻，將混合物在bench-top捏合機(jī)PBV(Irie Shokai Co.，Ltd.制造)中于100℃加熱熔化捏合(120分鐘)。將捏合的顏料混合物在針磨機(jī)中進(jìn)一步研磨。接著，將20重量份的所得捏合顏料混合物、130重量份的Isopar G、以及50重量份的通過加熱將上述顏料分散劑D-1溶解在Isopar G中而獲得的20重量％溶液，在油漆混合器(Toyo Seiki Co.，Ltd.制造)中和400重量份的3G-X玻璃珠在一起混合120分鐘。所得分散體中顏料顆粒的體積平均顆粒大小是用超離心自動顆粒大小分布分析儀CAPA700(Horoba，Ltd.制造)測量的。其結(jié)果是0.45μm。
通過過濾從上述顏料樹脂顆粒分散體中除去玻璃珠，再用Isopar G稀釋到顏料樹脂顆粒組分的濃度為3.5％。接著加入具體實施例(1)的化合物作為電荷控制劑，使其含量達(dá)到0.002重量％，制備出墨水組合物(IJ-23)。所得的墨水組合物粘度為1.4cP(用E型粘度計在25℃下測量)，表面張力為23mN/m(用Kyowa Interface Science Co.，Ltd.制造的自動表面張力計在25℃下測量)。同樣，墨水組合物的電荷量是從比電導(dǎo)率計算出來的，比電導(dǎo)率的測量條件為用LCR計(AG-4311，由Ando Electric Co.，Ltd.制造)和液用電極(型號LP-05，由KawaguChi Electric Works Co.，Ltd.制造)施加5V電壓，頻率為1kHz。顏料樹脂顆粒的顆粒電導(dǎo)率是用整個墨水組合物的比電導(dǎo)率減去離心后所得墨水組合物上清液的比電導(dǎo)率而獲得的數(shù)值。離心是用小型高速冷凍離心機(jī)(Tomy Seiko Co.，Ltd.制造的SRX-201)在轉(zhuǎn)數(shù)14,500rpm和23℃的條件下進(jìn)行30分鐘。墨水組合物(IJ-23)顯示總的比電導(dǎo)率為643pS/cm。而具有顯著正電荷性質(zhì)的藍(lán)樹脂顆粒的顆粒電導(dǎo)率為571pS/cm，墨水組合物中大于等于80％的電荷量是施加在顏料樹脂顆粒上的。在45℃下強(qiáng)制性放置一周后，墨水組合物的比電導(dǎo)率為612pS/cm，顏料樹脂顆粒的顆粒電導(dǎo)率為555pS/cm。因此，很顯然電荷量基本上沒有改變，是非常穩(wěn)定的。
<繪圖性>
使用裝備了64通道(100dpi)的具有如圖1所示結(jié)構(gòu)的靜電型噴墨頭的噴墨設(shè)備，在其墨槽中裝上墨水組合物(IJ-23)。用抽氣機(jī)抽氣除去作為記錄介質(zhì)的涂層記錄紙表面上的灰塵，之后將釋放頭朝著涂層記錄紙移動到繪圖位置，在600dpi繪圖分辨率下釋放墨水進(jìn)行繪圖。進(jìn)行繪圖的同時通過調(diào)節(jié)脈沖電壓在16階上改變點面積，使點的大小為15μm～60μm。所繪圖像打印穩(wěn)定，點均勻且不模糊，從而得到具有滿意密度的高質(zhì)量清晰圖像。墨水頭的釋放穩(wěn)定性良好，沒有堵塞，即使長時間連續(xù)進(jìn)行繪圖，也可以穩(wěn)定地進(jìn)行點式打印。
此外，采用相同的方式，用在45℃下強(qiáng)制性放置一周后的墨水組合物進(jìn)行繪圖，結(jié)果是穩(wěn)定地打印出繪圖，點均勻且不模糊，從而得到具有滿意密度的高質(zhì)量清晰圖像。而且釋放穩(wěn)定性良好，即使長時間連續(xù)進(jìn)行繪圖，也可以穩(wěn)定地進(jìn)行點式打印。
比較例7和8
<比較墨水組合物(IJR-7)和(IJR-8)的制備>
比較墨水組合物(IJR-7)是采用和實施例23完全相同的方式制備的，只是在如下方面與實施例23不同用Isopar G將顏料樹脂顆粒分散體稀釋到顏料樹脂顆粒組分的濃度為3.5％，并加入環(huán)烷酸鋯(Nihon KagakuSangyo Co.，Ltd.制造)金屬皂取代具體實施例(1)的化合物作為電荷控制劑，使金屬含量為0.001重量％。同樣，采用和實施例23完全相同的方式制備比較墨水組合物(IJR-8)，與實施例23不同之處在于加入辛酸錳金屬皂使金屬含量達(dá)到0.004重量％。比較墨水組合物(IJR-7)和(IJR-8)的粘度均為1.4cP，表面張力均為23mN/m。比較墨水組合物(IJR-7)和(IJR-8)表現(xiàn)出的整體比電導(dǎo)率分別為735pS/cm和667pS/cm。而比較墨水組合物(IJR-7)和(IJR-8)顯示的藍(lán)樹脂顆粒的顆粒電導(dǎo)率分別為551ps/cm和501pS/cm。在45℃下強(qiáng)制性放置一周后，比較墨水組合物(IJR-7)和(IJR-8)整體的比電導(dǎo)率分別為445pS/cm和340pS/cm。比較墨水組合物(IJR-7)和(IJR-8)表現(xiàn)出的藍(lán)樹脂顆粒的顆粒電導(dǎo)率分別為309ps/cm和221pS/cm。因此，電荷量減少到了不超過初始電荷量的60％，很顯然電荷量變化巨大。
接著采用和實施例23相同的方式，使用比較墨水組合物(IJR-7)和(IJR-8)進(jìn)行靜電型噴墨繪圖。結(jié)果繪圖得到具有滿意密度、不模糊的高質(zhì)量清晰圖像。但是，當(dāng)使用在45℃下強(qiáng)制性放置一周后的比較墨水組合物(IJR-7)和(IJR-8)，采用和實施例23相同的方式進(jìn)行繪圖時，所繪圖像的每一張都是明顯模糊的，且圖像密度低。而且，由于出現(xiàn)釋放故障，圖像出現(xiàn)缺失，因而不能獲得滿意的圖像。
實施例24～27<墨水組合物(IJ-24)～(IJ-27)的制備>
墨水組合物(IJ-24)～(IJ-27)是分別采用和實施例23完全相同的方式制備的，只是在如下方面與實施例23不同用Isopar G將顏料樹脂顆粒分散體稀釋到顏料樹脂顆粒組分的濃度為3.5％，并加入表E中所示的化合物取代具體實施例(1)的化合物作為電荷控制劑。
墨水組合物(IJ-24)～(IJ-27)中每一種的顆粒電導(dǎo)率和打印評估結(jié)果見表E。同樣，每種墨水組合物(IJ-24)～(IJ-27)在45℃下強(qiáng)制性放置一周后的藍(lán)樹脂顆粒的顆粒電導(dǎo)率和打印評估結(jié)果也列于表E中。
表E

打印評估○繪出的圖像具有滿意的密度，不模糊，可以穩(wěn)定地進(jìn)行連續(xù)打印。
×繪出的圖像模糊或者密度低，或者不能穩(wěn)定地進(jìn)行連續(xù)打印。
實施例28<墨水組合物(IJ-28)的制備>
將100重量份作為藍(lán)顏料的Lionol Blue FG-7350(顏料藍(lán)15:3，由ToyoInk Mfg.Co.，Ltd.制造)、200重量份作為樹脂的Nucrel N-699的十八烷基酯(Du Pont-Mitsui Polychemicals Co.，Ltd.制造)，該化合物是乙烯/甲基丙烯酸共聚物(乙烯單元和甲基丙烯酸十八烷酯單元的摩爾比96.4/3.6)、以及300重量份的Isopar G的組合物裝到130LDM型TK Ross雙行星攪拌器(由Tokushu Kika Kogyo Co.，Ltd.制造)中，在50rpm轉(zhuǎn)數(shù)下于95℃攪拌并捏合1小時。在此條件下，用2小時的時間再分次加入600份Isopar G，繼續(xù)捏合。
接著將捏合的混合物倒入不銹鋼桶中，冷卻至室溫，得到海綿狀捏合了的混合物。
將100重量份這樣捏合了的混合物和600重量份Isopar G裝到油漆混合器(Toyo Seiki Co.，Ltd.制造)中，該油漆混合器使用直徑4mm的玻璃珠作為介質(zhì)，預(yù)先分散混合物20分鐘。將所得的初步捏合的混合物在KDL型精煉機(jī)(Shinmaru Enterprises Corporation制造)中，使用直徑約0.75～1mm的玻璃珠，在3,000rpm下濕分散6小時，獲得稠密分散體。
接著，采用和實施例23完全相同的方式制備墨水組合物(IJ-28)，只是在如下方面與實施例23不同用Isopar G將顏料樹脂顆粒分散體稀釋到顏料樹脂顆粒組分的濃度為3.5％，并加入0.11重量％的具體實施例(1)的化合物作為電荷控制劑。墨水組合物中顏料樹脂顆粒的體積平均顆粒大小為0.43μm。
所得墨水組合物(IJ-28)的粘度為1.4cP，表面張力為23mN/m，整體的比電導(dǎo)率為744pS/cm，藍(lán)樹脂顆粒的顆粒電導(dǎo)率為697ps/cm。墨水組合物電荷量的90％或90％以上是由顏料樹脂顆粒承擔(dān)的，并明顯表現(xiàn)出帶正電荷性。
在45℃下強(qiáng)制性放置一周后，墨水組合物的比電導(dǎo)率為712pS/cm，顏料樹脂顆粒的顆粒電導(dǎo)率為668ps/cm。因此，很顯然電荷量基本上沒有變化，是非常穩(wěn)定的。
采用和實施例23相同的方式，使用墨水組合物(IJ-28)進(jìn)行靜電型噴墨繪圖。結(jié)果是穩(wěn)定打印出所繪圖像，點均勻且不模糊，從而得到具有滿意密度的高質(zhì)量清晰圖像。即使長時間連續(xù)進(jìn)行繪圖，釋放穩(wěn)定性也很好，可以穩(wěn)定地進(jìn)行點式打印。在45℃下強(qiáng)制性放置一周后，也可以像強(qiáng)制熱-延遲前那樣獲得具有滿意圖像密度、不模糊的、高質(zhì)量清晰圖像。
比較例9<比較墨水組合物(IJR-9)的制備>
比較墨水組合物(IJR-9)是采用和實施例24完全相同的方式制備的，只是在如下方面與實施例24不同用Isopar G將顏料樹脂顆粒分散體稀釋到顏料樹脂顆粒組分的濃度為3.5％，加入環(huán)烷酸鋯(由Nihon KagakuSangyo Co.，Ltd.制造)金屬皂取代具體實施例(1)的化合物作為電荷控制劑，使金屬含量為0.08重量％。比較墨水組合物(IJR-9)的粘度為1.4cP，表面張力為23mN/m。比較墨水組合物(IJR-9)整體的比電導(dǎo)率為718pS/cm，而藍(lán)樹脂顆粒的顆粒電導(dǎo)率為531ps/cm。在45℃下強(qiáng)制性放置一周后，比較墨水組合物(IJR-9)整體的比電導(dǎo)率分別為435pS/cm，藍(lán)樹脂顆粒的顆粒電導(dǎo)率分別為312ps/cm。因此，電荷量與初始電荷量相比大大減少，很顯然電荷量變化巨大。
接著采用和實施例23相同的方式，使用比較墨水組合物(IJR-9)進(jìn)行靜電型噴墨繪圖。結(jié)果繪圖得到具有滿意密度、不模糊的高質(zhì)量清晰圖像。但是，當(dāng)使用在45℃下強(qiáng)制性放置一周后的比較墨水組合物(IJR-9)，采用和實施例23相同的方式進(jìn)行繪圖時，所繪圖像明顯變模糊，且圖像密度低。而且，由于出現(xiàn)釋放故障，圖像出現(xiàn)缺失，因而不能獲得滿意的圖像。
實施例29～32<墨水組合物(IJ-29)～(IJ-32)的制備>
分別采用和實施例24完全相同的方式制備墨水組合物(IJ-29)～(IJ-32)，只是在如下方面與實施例24不同用Isopar G將顏料樹脂顆粒分散體稀釋到顏料樹脂顆粒組分的濃度為3.5％，并加入表F中所示的化合物取代具體實施例(1)的化合物作為電荷控制劑。
墨水組合物(IJ-29)～(IJ-32)中每一種的顆粒電導(dǎo)率和打印評估結(jié)果見表F。同樣，每種墨水組合物(IJ-29)～(IJ-32)在45℃下強(qiáng)制性放置一周后的藍(lán)樹脂顆粒的顆粒電導(dǎo)率和打印評估結(jié)果也列于表F中。
表F

打印評估○繪出的圖像具有滿意的密度，不模糊，可以穩(wěn)定地進(jìn)行連續(xù)打印。
×繪出的圖像模糊或者密度低，或者不能穩(wěn)定地進(jìn)行連續(xù)打印。
按照本發(fā)明的含如下主要組分的靜電型噴墨墨水組合物非水溶劑、不溶于非水溶劑的有色材料、以及由具有特殊結(jié)構(gòu)的長鏈乙烯基-半馬來酸酰胺共聚物組成的可溶于非水溶劑的電荷控制劑，可以提供這樣一種靜電模式噴墨打印機(jī)的油性墨水組合物，該墨水組合物在有色材料集中釋放型的靜電噴墨頭中具有優(yōu)異的分散穩(wěn)定性，電荷極性和電荷控制的穩(wěn)定性。還可以提供一種用于靜電模式噴墨打印機(jī)的能夠高速打印高濃縮的點且很少模糊的油性墨水組合物。
本申請是以如下專利申請為基礎(chǔ)的2003年2月21日提交的日本專利申請JP 2003-44500，2003年2月27日提交的日本專利申請JP2003-51020和2003年2月27日提交的日本專利申請JP 2003-51021，這些專利申請的全部內(nèi)容結(jié)合在此作為參考文獻(xiàn)，如同全文闡述了一樣。
權(quán)利要求
1.一種靜電噴墨墨水組合物，該組合物包含介電常數(shù)為1.5～20、25℃時的表面張力為15～60mN/m的非水溶劑；不溶于非水溶劑的有色材料；和可溶于非水溶劑的電荷控制劑，其中電荷控制劑包含含有如下通式(Ia)和(Ib)代表的重復(fù)單元的半馬來酸酰胺共聚物 其中X1代表總共含10個或10個以上碳原子的烴基；Y1和Y2彼此可以相同或不同，各自代表氫原子或烷基；R1和R2彼此可以相同或不同，各自代表氫原子，脂肪基，脂環(huán)烴基，芳香基，或者雜環(huán)基；R1和R2可以和碳原子成環(huán)，含R1和R2的環(huán)可以含雜原子，前提條件是X1、R1和R2所含碳原子總數(shù)大于等于14；M代表氫原子，金屬原子，或者銨鹽或有機(jī)堿的季鹽。
2.一種靜電噴墨墨水組合物，該組合物包含介電常數(shù)為1.5～20、25℃時的表面張力為15～60mN/m的非水溶劑；不溶于非水溶劑的有色材料；和可溶于非水溶劑的電荷控制劑，其中電荷控制劑包含含有如下通式(Ia’)和(Ib)代表的重復(fù)單元的半馬來酸酰胺共聚物 其中X2是連接主鏈和原子團(tuán)L的基團(tuán)，代表-O-、-CH2OCO-、-OCO-或者-COO-；L代表脂肪基，前提條件是X2和L中所含碳原子總數(shù)大于等于12；Y1和Y2彼此可以相同或不同，各自代表氫原子或烷基；R1和R2彼此可以相同或不同，各自代表氫原子，脂肪基，脂環(huán)烴基，芳香基，或者雜環(huán)基；R1和R2可以和碳原子成環(huán)，含R1和R2的環(huán)可以含雜原子；M代表氫原子，金屬原子，或者銨鹽或有機(jī)堿的季鹽。
3.一種靜電噴墨墨水組合物，該組合物包含介電常數(shù)為1.5～20、25℃時的表面張力為15～60mN/m的非水溶劑；不溶于非水溶劑的有色材料；和可溶于非水溶劑的電荷控制劑，其中電荷控制劑包含能夠溶解在非水溶劑中的聚合物，這種聚合物是通過如下反應(yīng)獲得的含至少一種單體和馬來酸酐組成單元的共聚物和一級氨基化合物反應(yīng)，或者和一級氨基化合物及二級氨基反應(yīng)，且這種聚合物是含有半馬來酸酰胺組分和順丁烯二酰亞胺組分為重復(fù)單元的聚合物。
4.權(quán)利要求1的靜電噴墨墨水組合物，其中墨水組合物在25℃時的體積電阻率大于等于108Ωcm，且墨水組合物中有色材料顆粒的顆粒電導(dǎo)率大于等于100pS/cm。
5.權(quán)利要求2的靜電噴墨墨水組合物，其中墨水組合物在25℃時的體積電阻率大于等于108Ωcm，且墨水組合物中有色材料顆粒的顆粒電導(dǎo)率大于等于100pS/cm。
6.權(quán)利要求3的靜電噴墨墨水組合物，其中墨水組合物在25℃時的體積電阻率大于等于108Ωcm，且墨水組合物中有色材料顆粒的顆粒電導(dǎo)率大于等于100pS/cm。
7.一種形成靜電噴墨圖像的方法，該方法包括將含如下組分的墨水組合物裝到內(nèi)部安放了多個記錄電極的記錄頭中介電常數(shù)為1.5～20、25℃時的表面張力為15～60mN/m的非水溶劑，不溶于非水溶劑的有色材料，以及可溶于非水溶劑并包含含有如下通式(Ia)和(Ib)所代表重復(fù)單元的半馬來酸酰胺共聚物的電荷控制劑 其中X1代表總共含10個或10個以上碳原子的烴基；Y1和Y2彼此可以相同或不同，各自代表氫原子或烷基；R1和R2彼此可以相同或不同，各自代表氫原子，脂肪基，脂環(huán)烴基，芳香基，或者雜環(huán)基；R1和R2可以和碳原子成環(huán)，含R1和R2的環(huán)可以含雜原子，前提條件是X1、R1和R2所含碳原子總數(shù)大于等于14；M代表氫原子，金屬原子，或者銨鹽或有機(jī)堿的季鹽；在記錄電極上施加電壓，使靜電力作用于墨水，從而將墨滴以有色材料顆粒濃縮狀態(tài)噴射出去；以及在放置在記錄頭對面的記錄介質(zhì)上形成印刷點。
8.一種形成靜電噴墨圖像的方法，該方法包括將含如下組分的墨水組合物裝到內(nèi)部安放了多個記錄電極的記錄頭中介電常數(shù)為1.5～20、25℃時的表面張力為15～60mN/m的非水溶劑，不溶于非水溶劑的有色材料，以及可溶于非水溶劑并包含含有如下通式(Ia’)和(Ib)所代表重復(fù)單元的半馬來酸酰胺共聚物的電荷控制劑 其中X2是連接主鏈和原子團(tuán)L的基團(tuán)，代表-O-、-CH2OCO-、-OCO-或者-COO-；L代表脂肪基，前提條件是X2和L中所含碳原子總數(shù)大于等于12；Y1和Y2彼此可以相同或不同，各自代表氫原子或烷基；R1和R2彼此可以相同或不同，各自代表氫原子，脂肪基，脂環(huán)烴基，芳香基，或者雜環(huán)基；R1和R2可以和碳原子成環(huán)，含R1和R2的環(huán)可以含雜原子；M代表氫原子，金屬原子，或者銨鹽或有機(jī)堿的季鹽。在記錄電極上施加電壓，使靜電力作用于墨水，從而將墨滴以有色材料顆粒濃縮狀態(tài)噴射出去；以及在放置在記錄頭對面的記錄介質(zhì)上形成印刷點。
9.一種形成靜電噴墨圖像的方法，該方法包括將含如下組分的墨水組合物裝到內(nèi)部安放了多個記錄電極的記錄頭中介電常數(shù)為1.5～20、25℃時的表面張力為15～60mN/m的非水溶劑，不溶于非水溶劑的有色材料，以及可溶于非水溶劑的電荷控制劑，該電荷控制劑包含能夠溶解在非水溶劑中的聚合物，這種聚合物是通過含至少一種單體和馬來酸酐組成單元的共聚物和一級氨基化合物反應(yīng)，或者和一級氨基化合物及二級氨基反應(yīng)而獲得的，而且是含有半馬來酸酰胺組分和順丁烯二酰亞胺組分為重復(fù)單元的聚合物；在記錄電極上施加電壓，使靜電力作用于墨水，從而將墨滴以有色材料顆粒濃縮狀態(tài)噴射出去；以及在放置在記錄頭對面的記錄介質(zhì)上形成印刷點。
全文摘要
一種靜電噴墨墨水組合物，該組合物包含介電常數(shù)為1.5～20、25℃時的表面張力為15～60mN/m的非水溶劑；不溶于非水溶劑的有色材料；以及可溶于非水溶劑的電荷控制劑，其中電荷控制劑包含一種半馬來酸酰胺共聚物，該半馬來酸酰胺共聚物含本發(fā)明所定義的通式(Ia)和(Ib)代表的重復(fù)單元。
文檔編號C09D11/00GK1523068SQ20041000597
公開日2004年8月25日 申請日期2004年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月21日
發(fā)明者堀江誠治, 逆井豐 申請人:富士膠片株式會社