喷墨墨、墨盒和喷墨记录方法技术

一种喷墨墨，其包含自分散颜料和聚氨酯聚合物。所述聚氨酯聚合物具有源自多异氰酸酯、不具有酸基的多元醇和具有酸基的二元醇的单元。所述聚氨酯聚合物具有交联结构和聚氨酯聚合物的酸值为60mgKOH/g以上至100mgKOH/g以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及嗔星星、包含噴'星星的星盒和嗔星记录方法。
技术介绍
随着图像品质和记录速度的改进，唆星记录设备日￡fL在商业中使用。嗔星星用于商业中所需要的性能需求的实例包括但不限于，墨可靠性(如喷射稳定性)、图像品质(如高图像浓度)和图像坚牢性(如耐擦拭性与耐加亮性)。为了改进这些性能需求，已研究包含顔料和分子内交联的聚氨酯聚合物的墨(专利文献I和专利文献2)。专利文献I公开ー种包含着色材料和交联聚氨酯聚合物分散体的喷墨墨。专利文献2公开ー种包含具有三个以上羟基的化合物和包含具有羧基的软链段的聚氨酯聚合物的顔料分散体。所述软链段由多元醇和其它组分组成。 本专利技术人发现，包含交联聚氨酯聚合物的常规墨具有改进的墨可靠性、图像品质和图像坚牢性，但是仍然不满足近来在商业中的需求。在专利文献I中述及的墨中，交联聚氨酯聚合物与着色材料的比率为约I. O。因此，増加着色材料含量从而增加图像浓度必需増加交联聚氨酯聚合物含量。这导致较低的喷墨稳定性。另ー方面，降低交联聚氨酯聚合物含量从而改进喷射稳定性必需降低着色材料含量，导致低的图像浓度。此外，交联聚氨酯聚合物的酸值为50mgK0H/g以下，因此亲水性较低。这经常导致差的喷墨稳定性。因此，难以满足图像浓度和喷墨稳定性两者。本专利技术人发现，如在专利文献2中公开的，基于具有羟基的全部化合物包含10摩尔％以上具有三个以上羟基的化合物的聚氨酯聚合物变得过度坚硬，这导致低的图像坚牢性。[引文目录][专利文献][专利文献I]PCT日本翻译专利公布2007-522285[专利文献2]日本专利特开2008-17965
技术实现思路
本专利技术提供能够实现图像的高图像浓度、高耐擦拭性与耐加亮性和优异的喷墨稳定性的喷墨墨。本专利技术还提供包含根据本专利技术实施方案的墨的墨盒和喷墨记录方法。根据本专利技术实施方案的喷墨墨包含自分散顔料和聚氨酯聚合物。聚氨酯聚合物具有源自多异氰酸酯、不具有酸基的多元醇和具有酸基的ニ元醇的单元。所述聚氨酯聚合物具有交联结构和聚氨酯聚合物的酸值为60mgK0H/g以上至100mgK0H/g以下。本专利技术能够提供能够实现图像的高图像浓度、高耐擦拭性与耐加亮性和优异的喷墨稳定性的喷墨墨。本专利技术还能够提供包含根据本专利技术实施方案的墨的墨盒和喷墨记录方法。參考附图，从示例性实施方案的以下描述，本专利技术的进ー步特征将变得显而易见。附图说明图I为示出根据本专利技术实施方案的聚氨酯聚合物的酸值与MEK凝胶分数之间的关系的图。具体实施例方式在以下实施方案中将详细描述本专利技术。根据本专利技术实施方案的喷墨墨(下文中也简称为墨)包含自分散顔料和聚氨酯聚合物。所述聚氨酯聚合物具有源自多异氰酸酷、不具有酸基的多元醇和具有酸基的ニ元醇的单元。所述聚氨酯聚合物具有交联结构，聚氨酯聚合物的酸值为60mgK0H/g以上至100mgK0H/g以下。 在包含自分散颜料的墨中包含具有交联结构和酸值在60至100mgK0H/g范围内的聚氨酯聚合物，能够特别改进图像耐擦拭性与耐加亮性。本专利技术人认为为此的原因如下。当将墨施涂至记录介质时，存在于颜料附近的聚氨酯聚合物能够改进图像耐擦拭性与耐加亮性。聚氨酯聚合物的酸值能够通过源自具有酸基的ニ元醇的单元的比例而控制。包含源自具有酸基的ニ元醇的单元以使聚氨酯聚合物的酸值为60mgK0H/g以上，增加与具有酸基的ニ元醇反应的多异氰酸酯的量。通过进一歩交联获得的聚氨酯聚合物趋于具有其中疏水性多异氰酸酯单元介由交联剂而密集的结构。因此，交联结构和60至100mgK0H/g范围内的酸值协同地増加包括密集的疏水部的结构比例。这能够在聚氨酯聚合物的疏水部和颜料的疏水部之间产生疏水性相互作用，这导致聚氨酯聚合物位于颜料附近。自分散顔料具有比其中通过使用聚合物分散剂而分散顔料的聚合物分散颜料更小的空间位阻。更小的空间位阻便于疏水性相互作用，这导致聚氨酯聚合物位于颜料附近。因此，这些组分能够产生协同效果，实现图像的高耐擦拭性与耐加亮性。本专利技术人通过下述动态粘弹性测量已证实，使用包含聚氨酯聚合物和自分散顔料的墨使得聚氨酯聚合物存在于颜料附近。更具体地，将包含聚氨酯聚合物和自分散顔料的墨干燥从而形成薄膜。膜的动态粘弾性通过下述实施例中述及的方法而测量。结果显示，存在归属于微相分离结构的两个峰。根据本专利技术实施方案的聚氨酯聚合物的疏水部(硬链段)和自分散顔料的疏水性表面产生疏水性相互作用。同时，聚氨酯聚合物的亲水部(软链段)在颜料颗粒之间形成交联。这导致海岛结构的微相分离。存在于颜料附近的聚氨酯聚合物能够显示图像的高耐擦拭性与耐加亮性。还在包含本专利技术范围之外的聚氨酯聚合物和自分散颜料的墨，或者包含根据本专利技术实施方案的聚氨酯聚合物和除自分散顔料以外的顔料(如聚合物分散顔料)的墨中測量动态粘弾性。结果显示，这些墨具有一个峰或没有峰，并且不具有归属于微相分离结构的两个峰。在包含PCT日本翻译专利公布2007-522285和日本专利特开2008-179657中述及的聚氨酯聚合物的墨的动态粘弹性测量中，也未观察到两个峰。如上所述，具有未知组成的墨是否包含用于本专利技术的聚氨酯聚合物和自分散顔料能够通过动态粘弹性测量以简易方式而确定。更具体地，墨是否在本专利技术范围内能够通过在墨的动态粘弹性测量中的峰的存在或峰的数量而确定。酸值为60mgK0H/g以上的聚氨酯聚合物具有充分的亲水性从而使得墨稳定排出。此外，聚氨酯聚合物中的酸基数目增加导致抗衡离子的量増加和墨中的离子总量増加。这提高将墨施涂至记录介质后伴随水蒸发的颜料的盐析效果。这增加颜料聚集速度并且使颜料集中在记录介质表面附近，由此实现高图像浓度。随着水蒸发，自分散颜料聚集得比其中通过使用聚合物分散剂来分散顔料的聚合物分散顔料快。因此，组分能够产生协同效果，实现较高的图像浓度。聚氨酯聚合物的酸值为100mgK0H/g以下。在聚氨酯聚合物中增加源自具有酸基的ニ元醇的单元的质量比例从而增加酸值，导致源自不具有酸基的多元醇组分的单元的质量比例降低。聚氨酯聚合物的酸值大于100mgK0H/g导致赋予聚氨酯聚合物挠性的源自不具有酸基的多元醇组分的単元的比例低。这使得聚氨酯聚合物膜非常坚硬，导致低的图像坚牢性。 [喷墨墨]以下将描述根据本专利技术实施方案的喷墨墨的组分。[自分散颜料]根据本专利技术实施方案的墨包含其中至少ー种亲水性基团直接或通过另一原子团键合至顔料表面的自分散顔料。所述至少ー种亲水性基团可以部分或全部游离在墨中。用于根据本专利技术实施方案的墨中的顔料的实例包括但不限干，无机颜料如炭黑和有机顔料。任意已知颜料能够在根据本专利技术实施方案的喷墨墨中使用。本专利技术人发现，聚氨酯聚合物物理吸附在无机顔料上比物理吸附在有机顔料上更容易。使用无机颜料因而更有效地改进图像耐擦拭性与耐加亮性。墨中自分散顔料的量(质量％)范围为0.1质量％至15. 0质量％,优选I. 0质量％至8. 0质量％,基于所述墨的总质量。自分散颜料含量低于I. 0质量％可能导致不充分的图像浓度。自分散顔料含量大于8. 0质量％可能导致差的喷墨特性如耐固着性。自分散顔料的实例包括但不限于，表面上具有亲水性基团的颜料(用亲水性基团改性的自分散顔料)和表面上具有高分子有机基团的颜料(聚合物键合型自分散顔料)。使用自分散顔料能够消除添加分散剂以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.12.16 JP 2009-2857801.一种嗔星星，其包括 自分散顔料和聚氨酯聚合物， 其中所述聚氨酯聚合物具有源自多异氰酸酯、不具有酸基的多元醇和具有酸基的ニ元醇的单元，具有交联结构，所述聚氨酯聚合物的酸值为60mgK0H/g以上至100mgK0H/g以下。2.根据权利要求I所述的喷墨墨，其中所述具有酸基的ニ元醇为ニ羟甲基丙酸和ニ羟甲基丁酸中的至少之一。3.根据权利要求I所述的喷墨墨，其中所述聚氨酯聚合物用三官能以上的官能多胺交联。4.根据权利要求3所述的喷墨墨，其中所述三官能以上的官能多胺为ニ亚こ基三胺和三亚こ基四肢中的至少之一。5.根据权利要求3...

【专利技术属性】
技术研发人员：冈村大二，山崎康介，石井充，西野勇辉，高田阳一，一之濑博文，富冈洋，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：