喷墨印刷法

喷墨印刷法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及喷'墨印刷法、喷'墨印刷用的水基油墨和使用该水基油墨的成像方法。
【背景技术】
[0002] 在喷墨印刷法中，油墨液滴从非常细小的喷嘴中直接投射到记录介质上并且粘附 于记录介质，以形成图像或文字。由于各种优点例如容易全着色、低成本、使用普通纸作为 记录介质的能力、不与所印刷的图像或文字接触等，喷墨印刷法已迅速传播开来。
[0003] 近年来，为了赋予印刷品良好的耐气候性和良好的耐水性，已广泛地使用含有颜 料作为着色剂组分的油墨。
[0004] 另一方面，对印刷在使用液体吸收率低的涂布纸例如铜版纸或不吸收液体的树脂 膜例如聚氯乙烯树脂膜、聚丙烯树脂膜和聚酯树脂膜作为记录介质的市售印刷品存在日益 增长的需求。
[0005] 已知当通过喷墨印刷法在液体吸收率低或不吸收液体的记录介质上印刷图像或 文字时，倾向于发生例如由于较差的吸收率所引起的液体成分吸收慢、持续很久的干燥时 间、以及在印刷后早期的耐磨性变差的问题。并且已知，不像易于渗入颜料的普通纸张，液 体吸收率低或不吸收液体的记录介质倾向于遇到留在表面的颜料颗粒的沉积问题，这些颜 料颗粒直接地易受外力的影响，从而印刷在这些记录介质上的图像或文字即使在干燥后还 是倾向于在耐磨性方面变差。
[0006] 为解决这些常规问题，已经提议使用具有油墨吸收层的记录介质的喷墨印刷法。
[0007] 例如，JP2008-260279A公开了使用具有含颜料涂布层的记录介质的喷墨印刷法， 其中一定量的纯水转移到设置有涂布层的记录介质的表面，并且记录介质的同一表面的pH 值控制在各个特定范围，且图像或文字使用含有颗粒状着色材料、乳化树脂和表面活性剂 且pH值为8以上的油墨来印刷在记录介质的该表面。此外，JP2008-260279A提议一种装 配有干燥设备的记录装置。
[0008] 然而，记录介质和记录装置的改进趋于具有有关于成本、消耗的粉末等的问题，因 而需要改善油墨的组成。
[0009] JP2007-138129A公开了一种用于制备水性颜料油墨组合物的方法，其中着色 颜料分散在包含颜料分散剂和/或非水溶性树脂与溶剂的混合溶液中，以制备非水性颜 料分散体，之后将获得的非水性颜料分散体与上述非水溶性树脂混合以制备非水性颜料 油墨，并且之后将乳化剂和水添加到如此得到的油墨以乳化并分散其中的油墨。在JP 2007-138129A中，描述了所得的水性颜料油墨组合物在所印刷图像或文字的储存稳定性、 附着力和耐水性等方面较为优异。
[0010] JP2005-154549A公开了由着色材料分散体构成的水性油墨组合物，着色材料分 散体包含含有着色剂的水不溶性分散树脂、炔二醇或其醚衍生物、C1至C5 -价羟醇化合物 和湿润剂，其中选择上述醇、湿润剂、炔二醇等的组合从而使它们能够溶于彼此，而且公开 了使用该水性油墨组合物的喷墨印刷法。在JP2005-154549A中，记载了油墨组合物能够 满足储存稳定性和喷射稳定性两者。

【发明内容】

[0011] 本发明涉及以下方面[1]至[4]。
[0012] [1] 一种使用喷墨印刷用的水基油墨在低吸水率的记录介质上印刷图像或文字的 喷墨印刷法，其中水基油墨包含特定的炔二醇（A)、非离子表面活性剂（B)、颜料和水，并且 组分（A)与组分⑶之间的质量比落在特定范围内。
[0013] [2] -种包含颜料的喷墨印刷用的水基油墨，包含特定的炔二醇（A)和非离子表 面活性剂（B)，其中组分（A)与组分（B)之间的质量比落在特定范围内。
[0014] [3] -种成像方法，包括如下步骤：将填充有上述方面[2]中描述的喷墨印刷用的 水基油墨的容器安装至配备有油墨喷射构件的喷墨印刷装置；以及将油墨喷射到低吸水率 的记录介质上。
[0015] [4]如在上述方面[2]中描述的喷墨印刷用的水基油墨在低吸水率的记录介质上 印刷图像或文字中的用途。
【具体实施方式】
[0016] JP2008-260279A、JP2007-138129A和JP2005-154549A中记载的传统技术未 能提供令人满意的没有油墨混浊的问题并且能够抑制所印刷图像或文字的图像不均匀性 (色斑）的喷墨印刷法或水基油墨。例如，炔二醇对改善水基油墨的润湿铺展起作用，但是 当印刷在低吸水率或不吸水的记录介质上时水基油墨的润湿铺展程度倾向于不足，以致易 于发生所印刷图像或文字的图像不均匀性（色斑）。另一方面，当增大水基油墨中炔二醇的 含量以提高其润湿性时，水基油墨倾向于遇到由炔二醇在水基油墨中的较差溶解性引起的 混浊问题并且还倾向于难以在润湿铺展方面得到改善。
[0017] 本发明涉及喷墨印刷用的水基油墨，其不会混浊并且当印刷在低吸水率记录介质 上时在抑制所印刷图像或文字的图像不均匀性（色斑）的能力方面较为优异，并且本发明 涉及使用该水基油墨在低吸水率的记录介质上印刷图像或文字的喷墨印刷法。
[0018] 同时，本发明中使用的术语"低吸水率"意在指代低吸水率和不吸水两个概念。
[0019] 当前的发明人已经注意到包含特定的炔二醇（A)和非离子表面活性剂（B)的水基 油墨，并且已经发现，当将组分（A)的量以及[(B)AA)]质量比控制至特定范围时，可以解 决并克服上述传统问题。
[0020] 即，本发明涉及以下方面[1]至[4]。
[0021] [1] 一种使用喷墨印刷用的水基油墨在记录介质上印刷图像或文字的喷墨印刷 法，其中
[0022] 水基油墨包含至少一种炔二醇（A)、非离子表面活性剂（B)、颜料和水，至少一种 炔二醇（A)选自2, 4, 7, 9-四甲基-5-癸炔-4, 7-二醇、3, 6-二甲基-4-辛炔-3, 6-二醇和 2, 5-二甲基-3-己炔-2, 5-二醇；
[0023] 水基油墨中的组分（A)的含量不低于1.0质量％且不高于3.0质量％，并且组分 (B)与组分（A)的质量比[(BV(A)]不低于1且不高于3 ;并且
[0024] 记录介质具有以纯水接触时间为100ms而测定的不低于Og/m2且不高于10g/m2的 吸水率。
[0025] [2] -种包含颜料的喷墨印刷用的水基油墨，包含至少一种炔二醇⑷和非离子 表面活性剂（B)，至少一种炔二醇（A)选自2, 4, 7, 9-四甲基-5-癸炔-4, 7-二醇、3, 6-二 甲基-4-辛炔-3, 6-二醇和2, 5-二甲基-3-己炔-2, 5-二醇，
[0026] 水基油墨中的组分（A)的含量不低于1.0质量％且不高于3.0质量％，并且组分 (B)与组分（A)的比率[(B)AA)]不低于1且不高于3。
[0027] [3] -种成像方法，其包括如下步骤：
[0028] 将填充有上述方面[2]中描述的喷墨印刷用的水基油墨的容器安装至配备有油 墨喷射构件的喷墨印刷装置；以及
[0029] 将油墨喷射到记录介质上以在其上印刷图像或文字，该记录介质具有以纯水接触 时间为l〇〇ms而测定的不低于Og/m2且不高于10g/m2的吸水率。
[0030] [4]如上述方面[2]中描述的喷墨印刷用的水基油墨在记录介质上印刷图像或 文字中的用途，该记录介质具有以纯水接触时间为100ms而测定的不低于Og/m2且不高于 l〇g/m2的吸水率。
[0031] 根据本发明，可以提供喷墨印刷用的水基油墨，该水基油墨不会混浊，当印刷在低 吸水率记录介质上时在抑制图像不均匀性（色斑）的效果方面较为优异，并且表现出优异 的储存稳定性和喷射性，并且可以提供使用该水基油墨在低吸水率记录介质上印刷图像或 文字的喷墨印刷法。
[0032] [喷'墨印刷用的水基油墨]
[0033] 根据本发明的喷墨印刷用的水基油墨为含有颜料的喷墨印刷用的水基油墨，并且 包含至少一种选自2, 4, 7, 9-四甲基-5-癸炔-4, 7-二醇、3, 6-二甲基-4-辛炔-3, 6-二醇 和2, 5-二甲基-3-己炔-2, 5-二醇中的炔二醇（A)(下文中也简称为"炔二醇（A)"或"组 分㈧"）和非离子表面活性剂（B)(下文也简称为"组分（B)"），其中水基油墨中的组分 (A)的含量不低于1.0质量％且不高于3.0质量％，并且组分⑶与组分（A)的比率[⑶/ (A) ]不低于1且不高于3。
[0034] 根据本发明的喷墨印刷用的水基油墨不会混浊，并且当印刷在低吸水率记录介质 上时能够表现出抑制所印刷图像或文字的图像不均匀性（色斑）的优异效果。因此，尽管 尚未明确地确定，原因被考虑如下。
[0035] 在水基油墨中的非离子表面活性剂（B)与炔二醇（A)的质量比被控制在不低于1 的情况下，即使当炔二醇（A)的含量不低于1质量％，由于炔二醇（A)和非离子表面活性剂 (B) 的组合效果，可以防止水基油墨引起混浊并防止当印刷在低吸水率记录介质上时所印 刷图像或文字的图像不均匀性（色斑）的发生。然而，如果炔二醇（A)的含量高于3.0质 量％，炔二醇（A)倾向于对水基油墨的粘度、喷射性和润湿铺展性产生不利的影响，从而当 印刷在低吸水率记录介质上时倾向于难以充分地抑制所印刷图像或文字的图像不均匀性 (色斑）。另外，当非离子表面活性剂（B)与炔二醇（A)的质量比较大时，倾向于难以实现 非离子表面活性剂（B)与炔二醇（A)之间的相互作用。更具体地，认为不会促成炔二醇（A) 在油墨中的溶解度的过量非离子表面活性剂（B)倾向于对水基油墨的粘度、喷射性和润湿 铺展性产生不利的影响，使得当印刷在低吸水率记录介质上时倾向于难以充分地抑制所印 刷图像或文字的图像不均匀性（色斑）。
[0036] 〈喷'墨印刷用的水基油墨〉
[0037] 根据本发明的喷墨印刷用的水基油墨包含颜料，并且还包含至少一种选自 2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇、3,6-二甲基-4-辛炔-3,6-二醇和2,5-二甲 基-3-己炔-2, 5-二醇中的炔二醇（A)、以及非离子表面活性剂（B)。
[0038] 同时，本文所用的术语"水基"是指，在包含于油墨中的介质的组分中，水具有最大 的含量，并且因此使用的水性介质可以不仅单独地由水构成，而且还可以由含有水和一种 以上有机溶剂的混合溶剂构成。
[0039] [炔二醇（A)]
[0040] 作为组分（A)的至少一种选自2, 4, 7, 9-四甲基-5-癸炔-4, 7-二醇、3, 6-二甲 基-4-辛炔_3, 6-二醇和2, 5-二甲基-3-己炔-2, 5-二醇中的炔二醇被用于改善水基油 墨的润湿铺展性并且当印刷在低吸水率记录介质上时用于抑制所印刷图像或文字的图像 不均匀性（色斑）。
[0041] 在这些化合物中，从当印刷在低吸水率记录介质上时改善水基油墨的润湿铺展 性和抑制所印刷图像或文字的图像不均匀性（色斑）的观点出发，优选2, 4, 7, 9-四甲 基-5-癸炔_4, 7-二醇。
[0042] 2, 4, 7, 9-四甲基-5-癸炔-4, 7-二醇、3, 6-二甲基-4-辛炔-3, 6-二醇和 2, 5-二甲基-3-己炔-2, 5-二醇可以通过使乙炔与对应于目标炔二醇的酮或醛反应而合 成，并且可以例如通过记载于SanyoChemicalIndustries,Ltd.，1992，pp94-107公开的 TakehikoFujimoto,全面修订版"Shin-KaimenkasseizaiNyumon(NewIntroductionto Surfactants) "中的方法而制备。
[0043] 组分⑷的市售产品的实例包括 "SURFYNOL104PG-50 "、"SURFYNOL104E"、 "SURFYNOL104H"、"SURFYN0L104A"等，购自NissinChemicalIndustryCo.，Ltd?和Air Products&Chemicals,Inc.〇
[0044] 从当印刷在低吸水率记录介质上时改善水基油墨的润湿铺展性和抑制所印刷图 像或文字的图像不均匀性（色斑）的观点出发，水基油墨中的组分（A)的含量不低于1.0 质量％且不高于3.0质量％。从相同的观点出发，水基油墨中的组分（A)的含量优选为不 低于1.2质量％且更优选为不低于1.3质量％。
[0045] 另外，从改善水基油墨的喷射性和当印刷在低吸水率记录介质上时抑制所印刷图 像或文字的图像不均匀性（色斑）的观点出发，以及从提高油墨的储存稳定性的观点出发， 水基油墨中的组分（A)的含量优选为不高于2. 5质量％，更优选为不高于2. 0质量％，且进 而更优选为不高于1.8质量％。
[0046] [非离子表面活性剂（B)]
[0047] 作为组分（B)的非离子表面活性剂被用于提高组分（A)在水基油墨中的溶解度并 抑制油墨的混池。
[0048] 组分（B)的实例包括聚乙二醇型非离子表面活性剂、多元醇型非离子表面活性剂 和脂肪酸烷醇酰胺。
[0049] 作为组分（B)，从提高组分（A)在水基油墨中的溶解度和抑制油墨的混浊的观点 出发，以及从当印刷在低吸水率记录介质上时抑制所印刷图像或文字的图像不均匀性（色 斑）的观点出发，优选使用具有不少于6个且不多于30个碳原子的醇的氧化烯烃加成物。
[0050] 从与上述相同的观点出发，醇的碳原子数优选为不少于8,更优选为不少于10且 进而更优选为不少于12,同时优选为不多于24,更优选为不多于22且进而更优选为不多于 20 〇
[0051] 作为醇的氧化烯烃加成物，从相同的观点出发，优选为醇的氧化乙烯加成物和醇 的氧化乙烯/氧化丙烯加成物，且更优选为醇的氧化乙烯加成物。
[0052] 从与上述相同的观点出发，作为组分（B)，进而更优选为由下式（1)表示的化合 物。
[0053]R0-[(E0)m/ (PO)n]-H(1)
[0054] 其中R为具有不少于6个且不多于30个碳原子的烃基；EO为乙烯氧基；PO为丙烯 氧基；m和n分别表示乙烯氧基的平均加成摩尔数和丙烯氧基的平均加成摩尔数，m为4至 100的数，n为0至50的数，并且m和n的和为4至120 ;并且标记"/"是指E0和P0可以 具有无规结构或嵌段结构，并且E0和P0的加成顺序不受限