专利名称：喷墨记录用非水系墨组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及喷墨记录用非水系墨组合物，详细而言，涉及通过包含规定的分散剂的组合从而卫星点(satellite)的产生少的非水系墨组合物。
背景技术：
在喷墨打印机中，对设置于喷墨头的墨室赋予压力，从而将墨室内的墨的液滴从喷嘴喷出。从喷嘴喷出的墨的液滴以拖着尾巴的形态飞翔，该飞翔的液滴的前头部分与后尾部分之间产生飞翔时间差、速度差。因此，有时产生跟随着先行的主要液滴的不优选的微小液滴(卫星点)。特别是非水系墨由于动态表面张力低，所以容易产生卫星点。进而，在高速打印机的情况下，由于驱动频率高，所以容易产生卫星点，印刷图像的污渍尤为显著。为了消除该卫星点，提出了在非水系喷墨墨中配合具有磺酸基或硫酸基等基团的氯乙烯树脂(专利文献1)。推测其能够防止卫星点的原因在于磺酸基等吸附于颜料上， 提高了颜料分散体的立体障碍效果而防止颜料的聚集，不易引起保存稳定性的降低，此外， 即使进行连续射出也不会使卫星点恶化。另外，为了防止颜料的聚集，在溶剂中分散有树脂的状态下进行配合。作为该树脂，例如提出了 具有聚(甲基)丙烯酸C1-4烷基酯作为核、具有聚(甲基)丙烯酸C4-10 烷基酯作为壳的树脂颗粒(专利文献幻；聚(甲基)丙烯酸C12-25烷基酯与具有缩水甘油基等规定基团的丙烯酸单体的共聚物树脂颗粒，其也具备颜料分散能力(专利文献3)； 进而，通过在聚(甲基)丙烯酸C 12-25烷基酯中引入规定量的氨基甲酸酯键部，从而颜料分散能力等方面得到进一步改良的共聚物树脂(专利文献4)。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特开2007-3^930号公报专利文献2 日本特开2005-171032号公报专利文献3 日本特开2007-197500号公报专利文献4 日本特开2010-1452号公报
发明内容
发明要解决的问题但是，即使是包含上述分散树脂的墨，特别是在环境温度低的情况下，关于卫星点的抑制也无法令人满意，此外，在贮存稳定性的方面也存在改良的余地。因此，本发明的目的在于提供一种非水系墨组合物，其不仅贮存稳定性优异，而且即使在低温环境下，也能够不产生卫星点地进行印刷。用于解决问题的方案S卩，本发明为一种非水系墨组合物，其特征在于，其是喷墨记录用非水系墨组合物，包含相对于该非水系墨组合物质量为5 15质量％的颜料、相对于该颜料的质量比为0. 2 2. 0的颜料分散剂、及有机溶剂，该颜料分散剂包含(A)具有聚酯侧链的聚酰胺、和/或乙烯基吡咯烷酮与碳原子数10 40的链烯的共聚物；以及，(B)具有碳原子数12 25的烷基和含氮基团的(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物，分散剂(B)相对于分散剂(A)与分散剂(B)的总质量的质量比即(B)/[(A)+ (B)] 为 0. 75 0. 99。发明的效果可以认为，上述本发明的非水系墨组合物(以下，有时简称为“墨组合物”)通过以规定比例包含特定的分散剂(A)与分散剂(B)的组合，从而抑制因温度产生的粘度变化，此外，维持颜料的良好的分散，由此，即使在低温下也不会产生卫星点，并且，实现良好的贮存稳定性。
具体实施例方式分散剂⑷分散剂(A)是具有聚酯侧链的聚酰胺、和/或乙烯基吡咯烷酮与碳原子数10 40的链烯的共聚物。具有聚酯侧链的聚酰胺是例如具备聚乙烯亚胺那样的含有氮原子的主链、并且具备多个通过含该氮原子的酰胺键而与主链键合的包含聚酯结构的侧链的分散剂。例如可列举出日本特开平5-177123号公报(美国专利第4，645，611号说明书)中公开的、在由聚乙烯亚胺等聚亚烷基亚胺构成的主链上具备与该主链的氮原子键合的包含 3 80个下述式(1)所示的重复单元的侧链的梳形分散剂。~[C( = 0)-^0]-(1)(其中，R1为C3 C6亚烷基)作为所述结构的聚酰胺系分散剂，可获得Lubrizol JapanLtd.制造的S0LSPERSE 11200、SOLSPERSE 28000(均为商品名)等市售品。在乙烯基吡咯烷酮(VP)与碳原子数10 40的链烯的共聚物(以下，有时将其称为“烷基化PVP”。)中，作为该链烯的例子，可列举出癸烯、十一碳烯、十二碳烯、十三碳烯、十四碳烯、十五碳烯、十六碳烯、十七碳烯、十八碳烯、十九碳烯、二十碳烯(icosene)、 二十碳烯(eicosene)、二十二碳烯和三十碳烯等。其中，从分散稳定性的观点出发，优选与碳原子数12 M的链烯的共聚物，优选使用VP-十六碳烯共聚物、VP- 二十碳烯共聚物、 VP-三十碳烯共聚物等。共聚物中也可以包含多种链烯。从适当控制极性的观点出发，VP 与链烯的共聚比(摩尔比)优选VP 链烯为1 9以上且小于5 5，更优选为2 8 4 6。烷基化PVP的分子量(重均分子量、GPC法测定、标准聚苯乙烯换算)优选为3000 50000，更优选为5000 30000。作为市售品，作为VP-十六碳烯共聚物，可列举出ISP公司制造的 Antaron V-216 和 Ganex V-216、Induchem 公司制造的 UnimerU-151，作为 VP- 二十碳烯共聚物，可列举出ISP公司制造的Antaron V-220和Ganex V-220、hduchem公司制造的UnimerU-15。墨组合物中也可以包含多种烷基化PVP。分散剂M分散剂⑶是具有碳原子数12 25的烷基和含氮基团的(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物。分散剂(B)具备与墨组合物中的有机溶剂具有亲和性的碳原子数12 25的烷基和与颜料具有亲和性的含氮基团，在分散于有机溶剂中的状态下，作为颜料的分散剂发挥作用。作为碳原子数12 25的烷基，可列举出十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烧基、十七烧基、十八烧基、十九烧基、二十烧基、二十一烧基、二十二烧基、异十二烷基及异十八烷基等，它们也可以具有支链，此外，也可以包含它们中的多种。作为含氮基团，可列举出氨基、烷基氨基、酰胺基、氨基甲酸酯基(或氨基羰基氧基)、酰脲基、氨基甲酰基、铵基、酰亚胺基、N-吗啉基、N-哌啶基及腈基等。优选的分散剂⑶的第1物质是具有包含下述式(2)的重复单元的主链和包含下述式(3)的重复单元的氨基甲酸酯结构的侧链或交联部(以下称为“氨基甲酸酯键部”) 的(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物(以下，称为“含有氨基甲酸酯基的(甲基)丙烯酸酯共聚物，，)。
5 H 4H +OR5O-CNR4 盼其中，R2是氢或碳原子数1 3的烷基，优选为甲基，R3是碳原子数12 25的烷基，R4是碳原子数6 16的2价烃基，R5是碳原子数2 20的亚烷基或氧亚烷基。该含有氨基甲酸酯基的(甲基)丙烯酸酯共聚物可以通过以下的方法获得。第一阶段，使具备碳原子数12 25的烷基的(甲基)丙烯酸酯单体进行自由基聚合而获得式 ⑵的聚(甲基)丙烯酸烷基酯主链。在第一阶段中，作为共聚单体之一，使用具有缩水甘油基的(甲基)丙烯酸系单体进行自由基聚合，将该缩水甘油基用于制备式(3)的氨基甲酸酯键部与主链的连接部。作为具有缩水甘油基的(甲基)丙烯酸系单体，可列举出(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基) 丙烯酸羟基烷基酯的缩水甘油醚、例如丙烯酸4-羟基丁酯缩水甘油醚、(甲基)丙烯酸3， 4-环氧基环己基甲酯等，它们当中，优选甲基丙烯酸缩水甘油酯。该具有缩水甘油基的(甲基)丙烯酸系单体优选以单体总量的1 30质量％包含，更优选为3 25质量％，最优选为10 20质量％。进而，作为共聚单体，使用具有β-二酮基(-C( = 0)-C-C( = 0)_)或β-酮酸酯基(_C( = 0)-C-C( = 0)0R、R为烃基)的(甲基)丙烯酸系单体时，能够制备粘度更低的墨组合物。由此，在选择墨组合物的溶剂时，基于溶剂自身的粘度值的制约变少，能够扩展非水系溶剂的选择幅度。此外，根据需要配合定影用树脂或添加剂等时的、因配合成分而产生的墨粘度增加的容许范围变宽，还能够扩展墨配方的自由度。进而，二酮基或酮酸酯基可抑制颜料的聚集，抑制透印，同时能够实现印刷浓度的提高。作为具有β-二酮基或β-酮酸酯基的(甲基)丙烯酸系单体，可列举出乙酰乙酸基(甲基)丙烯酸乙酯等乙酰乙酸基(甲基)丙烯酸烷基酯、己二酮(甲基)丙烯酸酯、 乙酰乙酸基乙基(甲基)丙烯酰胺等乙酰乙酸基烷基(甲基)丙烯酰胺等。它们可以单独使用或并用2种以上。具有β - 二酮基或β -酮酸酯基的(甲基)丙烯酸系单体的配合量优选在单体混合物中为3 30质量％，更优选为5 20质量％。此外，作为共聚单体，例如可列举出苯乙烯、α -甲基苯乙烯等苯乙烯系单体；醋酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯、丁基乙烯基醚等乙烯基醚系聚合物；马来酸酯、富马酸酯、丙烯腈、甲基丙烯腈、α-烯烃等。此外，也可以使用烷基链长的碳原子数小于12的(甲基)丙烯酸烷基酯、例如(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸叔辛酯等。它们可以单独使用或组合2种以上使用。第一阶段的自由基聚合优选在有机溶剂中进行。此外，为了调整分子量，聚合时并用链转移剂是有效的。作为链转移剂，例如可以使用正丁基硫醇、月桂基硫醇、硬脂基硫醇、 环己基硫醇等硫醇类。作为聚合引发剂，可使用AIBN(偶氮二异丁腈)等偶氮化合物、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化O-乙基己酸)叔丁酯(Perbutyl 0，日油株式会社制)等过氧化物等公知的热聚合引发剂。此外，可以使用通过活性能量射线照射而产生自由基的光聚合型引发剂。溶液聚合使用的聚合溶剂，例如可使用石油系溶剂(aroma-free (AF)系)等。该聚合溶剂优选从可以直接作为墨的非水系溶剂使用的溶剂(后述)中选择1种以上。在聚合反应时， 也可在反应体系中添加通常使用的阻聚剂、聚合促进剂、分散剂等。在第二阶段，使第一阶段中得到的具有缩水甘油基的聚(甲基)丙烯酸烷基酯主链与具有与该缩水甘油基有反应性的基团及醇性羟基的化合物反应，形成式(3)的氨基甲酸酯键部与(甲基)丙烯酸烷基酯主链键合的连接部分。作为具有与该缩水甘油基有反应性的基团及醇性羟基的化合物，可列举出具有氨基、或羧基的醇，优选使用氨基醇。作为氨基醇，可列举出碳原子数为2 10的单醇胺、例如单甲基乙醇胺、碳原子数为4 20的二醇胺、例如二乙醇胺、二异丙醇胺及它们的混合物，其中，优选碳原子数为4 20的二烷醇胺、 特别是二乙醇胺。氨基醇优选相对于1摩尔上述缩水甘油基以0. 05 1摩尔当量反应，更优选以0.1 1摩尔当量反应。第二阶段的反应可以通过在第一阶段中得到的共聚物溶液中添加氨基醇以及根据需要的多元醇，边通入不活性气体进行搅拌边加热来进行。第三阶段中，使第二阶段中得到的具有醇性羟基的聚(甲基)丙烯酸烷基酯主链与多异氰酸酯反应。由此，在第二阶段中使用碳原子数4 20的二烷醇胺时，形成下述式 (7)所示的连接部。
权利要求
1.一种非水系墨组合物，其特征在于，其是喷墨记录用非水系墨组合物，包含相对于该非水系墨组合物质量为5 15质量％的颜料、相对于该颜料的质量比为0. 2 2. 0的颜料分散剂、以及有机溶剂，该颜料分散剂包含(A)具有聚酯侧链的聚酰胺、和/或乙烯基吡咯烷酮与碳原子数10 40的链烯的共聚物；以及，(B)具有碳原子数12 25的烷基和含氮基团的(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物， 分散剂⑶相对于分散剂㈧与分散剂⑶的总质量的质量比即⑶/[(A) + (B)]为0. 75 0. 99。
2.根据权利要求1所述的非水系墨组合物，其特征在于，分散剂(A)包含聚酰胺，所述聚酰胺具有包含3 80个下述式(1)所示的重复单元的侧链，所述侧链介由包含主链的氮原子的酰胺键而键合到由聚乙烯亚胺构成的主链上，其中，R1为C3 C6亚烷基。
3.根据权利要求1所述的非水系墨组合物，其特征在于，分散剂(A)包含重均分子量 3000 50000的乙烯基吡咯烷酮-十六碳烯共聚物。
4.根据权利要求1所述的非水系墨组合物，其特征在于，分散剂(B)包含(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物，所述(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物具有包含下述式( 所示的重复单元的主链和包含下述式C3)所示的重复单元的侧链或交联部，O=CrO-R3 ⑵-(OR5O-CIIR4NC^ (3)其中，R2为氢或碳原子数1 3的烷基，R3为碳原子数12 25的烷基，R4为碳原子数 6 16的2价烃基，R5为碳原子数2 20的亚烷基或氧亚烷基。
5.根据权利要求1所述的非水系墨组合物，其进一步包含增效剂。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种非水系墨组合物，其不仅贮存稳定性优异，而且即使在低温环境下，也能够不产生卫星点地进行印刷。非水系墨组合物的特征在于，其是喷墨记录用非水系墨组合物，包含相对于该非水系墨组合物质量为5～15质量％的颜料、相对于该颜料的质量比为0.2～2.0的颜料分散剂及有机溶剂，该颜料分散剂包含(A)具有聚酯侧链的聚酰胺和/或乙烯基吡咯烷酮与碳原子数10～40的链烯的共聚物、及(B)具有碳原子数12～25的烷基和含氮基团的(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物，分散剂(B)相对于分散剂(A)与分散剂(B)的总质量的质量比即(B)/[(A)+(B)]为0.75～0.99。
文档编号C09D11/10GK102443317SQ20111030418
公开日2012年5月9日 申请日期2011年9月30日 优先权日2010年9月30日
发明者细谷铁男, 远藤敏弘 申请人:理想科学工业株式会社