油墨组合物、喷墨记录方法、印刷物及高分子聚合引发剂的制作方法_4

文档序号:9277873阅读:来源:国知局
高分子分散剂,可W举出DIS阳RBYK-101、DIS阳RBYK-102、DIS阳RBYK-103、 DISPERBYK-106、DISPERBYK-111、DISPERBYK-161、DISPERBYK-162、DISPERBYK-163、 DISPERBYK-164、DISPERBYK-166、DISPERBYK-167、DISPERBYK-168、DISPERBYK-170、 DISPERBYK-171、DISPERBYK-174、DIS阳RBYK-182 任yk-Chemie公司制);EFKA4010、 邸KA4046、邸KA4080、EFKA5010、EFKA5207、EFKA5244、EFKA6745、EFKA6750、EFKA7414、 EFKA745、EFKA7462、EFKA7500、EFKA7570、EFKA7575、EFKA7580 巧FKAAdditives公司制); DisperseAid6、DisperseAid8、DisperseAidl5、DisperseAi贴100(SANN0PC0株式会社制); Solsperse(S0LSP邸SE)3000、5000、9000、12000、13240、13940、17000、22000、24000、26000、 28000、32000、36000、39000、41000、71000 等各种Solsperse分散剂(Lubrizol公司制); AdekaPluronicL31、F38、L42、L44、L61、L64、F68、L72、P95、巧7、P84、F87、P94、L101、 P103、F108、L121、P-123(株式会社ADEKA制)、I0NETS-20(S洋化成工业株式会社制); DisparlonKS-860、873SN、874 (高分子分散剂)、#2150 (脂肪族多元駿酸)、#7004 (聚離醋 型)(楠本化成株式会社制)。
[0314] 油墨组合物中的分散剂的含量可根据使用目的适当选择,但优选相对于油墨组合 物整体质量为0. 05~15质量%。
[0315] <表面活性剂>
[0316] 为了赋予长时间稳定的喷出性,本发明的油墨组合物中可添加表面活性剂。
[0317] 作为表面活性剂,可W举出日本特开昭62-173463号、日本特开昭62-183457号的 各公报中所记载的表面活性剂。例如,可W举出二烷基横基班巧酸盐类、烷基蒙横酸盐类、 脂肪酸盐类等阴离子性表面活性剂,聚氧己締烷基離类、聚氧己締烷基締丙基離类、己诀二 醇类、聚氧己締-聚氧丙締嵌段共聚物类等非离子性表面活性剂,烷基胺盐类、季锭盐类等 阳离子性表面活性剂。并且,作为上述表面活性剂,也可W使用氣系表面活性剂(例如,有 机氣化物等)和娃酬系表面活性剂(例如,聚硅氧烷化合物等)。优选上述有机氣化物为 疏水性。作为上述有机氣化物,例如包含氣系表面活性剂、油状氣系化合物(例如氣油)及 固体状氣化合物树脂(例如四氣己締树脂),可W举出日本特公昭57-9053号(第8~17 栏)、日本特开昭62-135826号的各公报中所记载的有机氣化合物。作为上述聚硅氧烷化合 物,优选为在二甲基聚硅氧烷的甲基的一部分中导入有机基团的改性聚硅氧烷化合物。作 为改性的例子,可W举出聚離改性、甲基苯己締改性、醇改性、烷基改性、芳烷基改性、脂肪 酸醋改性、环氧改性、胺改性、氨基改性、琉基改性等,但并非特别限定于该些。也可w组合 利用该些改性的方法。并且,其中,从改进喷墨中的喷出稳定性的观点考虑,优选为聚離改 性聚硅氧烷化合物。作为聚離改性聚硅氧烷化合物的例子,例如可W举出SILWETL-7604、 SILWETk7607N、SILWETFZ-2104、SILWETFZ-216U日本化icar株式会社制)、BYK306、 BYK307、BYK331、BYK333、BYK:M7、BYK348 等炬YKChemie公司制)、KF-351A、KF-352A、 KF-353、KF-354L、KF-355A、KF-615A、KF-945、KF-640、KF-642、KF-643、KF-6020、X-22-6191、 X-22-4515、KF-6011、KF-6012、KF-6015、KF-6017 (信越化学工业株式会社制)。
[031引在它们之中,可W优选举出娃酬系表面活性剂。
[0319]本发明的油墨组合物中的表面活性剂的含量可W根据使用目的适当选择,优选相 对于油墨组合物整体质量为0. 0001~1质量%。
[0320] < 溶剂 >
[0321] 为了改进与记录介质的粘附性,本发明的油墨组合物中添加溶剂也是有效的。
[0322]作为溶剂,例如可W举出丙酬、甲己酬、二己酬等酬系溶剂,甲醇、己醇、2-丙醇、 1-丙醇、1-了醇、叔了醇等醇系溶剂,氯仿、二氯甲烧等氯系溶剂,苯、甲苯等芳香族系溶 剂,己酸己醋、己酸了醋、己酸异丙醋等醋系溶剂,二己基離、四氨快喃、二曠烧等離系溶剂, 己二醇单甲基離、己二醇二甲基離、S丙二醇单甲基離等己二醇離系溶剂,丫-了内醋那样 的环状醋系溶剂,2-甲基化咯烧酬、2-化咯烧酬那样的酷胺系溶剂等。
[0323]此时,在不会引起耐溶剂性或V0C(VolatileOrganicCompound,挥发性有机化合 物)问题的范围内添加是有效的,优选溶剂的量相对于油墨组合物的总质量为0. 1~5质 量%,更优选为0. 1~3质量%。
[0324]在油墨组合物中,作为颜料等诸多成分的分散介质,可W添加溶剂,并且,也可W为无溶剂并将聚合性化合物用作分散介质,但由于本发明的油墨组合物为活性能量射线固 化型油墨组合物,且为了将油墨组合物应用于记录介质上之后使其固化,优选为无溶剂。该 是因为,若溶剂残留于固化了的油墨图像中,则产生耐溶剂性劣化或残留溶剂的V0C问题。 从该种观点考虑,作为分散介质,使用聚合性化合物,其中,从提高分散适合性和油墨组合 物的操作性的观点考虑,优选选择粘度最低的聚合性单体。
[0325]本发明的油墨组合物中还可W根据目的同时使用各种添加剂。例如,从提高所得 到的图像的耐候性及防止退色的观点考虑,可W使用紫外线吸收剂。并且,为了提高油墨组 合物的稳定性,可W添加抗氧化剂。
[0326] 并且,本发明的油墨组合物中,除了上述成分W外,还可W包含各种公知的添加 剂。
[0327]作为上述W外的添加剂,具体而言,例如可W举出各种有机系及金属络合物系的 防稱色剂、W控制喷出物性为目的的硫氯酸钟、硝酸裡、硫氯酸锭、二甲胺盐酸盐等导电性 盐类、W调整膜物性为目的的高分子化合物等。
[032引 W调整膜物性为目的,本发明的油墨组合物中可W添加各种高分子化合物。作为 高分子化合物,可W使用丙締酸系聚合物、聚己締醇缩了醒树脂、聚氨醋树脂、聚酷胺树脂、 聚醋树脂、环氧树脂、酪醒树脂、聚碳酸醋树脂、聚己締醇缩了醒树脂、聚己締醇缩甲醒树 月旨、虫胶、己締基系树脂、丙締酸系树脂、橡胶系树脂、蜡类、其他天然树脂等。并且,该些可 W同时使用2种W上。
[0329] 并且,此外,根据需要可W含有例如碱性化合物、流平添加剂、消光剂、用于调整膜 物性的蜡类、聚締姪和聚对苯二甲酸己二醇醋(PET)等为了改善与记录介质的粘附性不阻 碍聚合的增粘剂(粘合赋予剂)等。
[0330] 考虑从喷墨喷嘴的喷出性,本发明的油墨组合物优选在喷出时温度下的油墨组合 物的粘度为0. 5~30mPa?S,更优选为0. 5~20mPa?S,最优选为1~15mPa?S。优选调 整确定适当的组成比,W使其在该范围内。
[033。另外,优选25°C(室温)下的油墨组合物的粘度为ImPa?SW上且200mPa?SW下,更优选为2mPa?SW上且50mPa?SW下,进一步优选为2. 5mPa?sW上且30mPa?s W下。通过将室温下的粘度设定为较高,即使在使用多孔质的记录介质时,也能够防止油 墨组合物浸透于记录介质中,能够减少未固化单体且减少臭味,进而能够抑制油墨液滴着 落时的墨点涧渗,其结果是,图像质量得到改善。并且,若25°C下的油墨组合物的粘度为 200m化?SW下,则可容易地向油墨组合物的装置内的喷墨头等传送。
[0332] 优选本发明的油墨组合物的表面张力为20~40mN/m,更优选为23~35mN/m。当 记录于聚締姪、PET、涂布纸、非涂布纸等各种记录介质时,从涧渗及浸透的观点考虑优选为 20mN/mW上,从润湿性的观点考虑优选为35mN/mW下。
[0333] 关于如此制备的本发明的油墨组合物,能够通过喷墨打印机将油墨组合物打印在 记录介质之后,向打印后的油墨组合物照射活性能量射线,使其固化而适当地进行记录。
[0334] 由本发明的油墨组合物得到的印刷物由于图像部的强度优异,因此除了由油墨组 合物形成图像W外,还可W使用于例如平版印刷版的油墨接受层(图像部)的形成等各种 用途中。
[0335](喷墨记录方法、喷墨记录装置及印刷物)
[0336] 本发明的喷墨记录方法为如下方法:将本发明的油墨组合物喷出于作为喷墨记录 用的记录介质(支撑体、记录材料等)上,并向喷出于记录介质上的油墨组合物照射活性能 量射线,使油墨组合物固化而形成图像的方法。
[0337] 更具体而言,优选本发明的喷墨记录方法包括;(ai)在记录介质上喷出本发明的 油墨组合物的工序;及化1)向喷出了的油墨组合物照射活性能量射线而使上述油墨组合物 固化的工序。
[033引本发明的喷墨记录方法通过包括上述(ai)及化1)工序,在记录介质上由固化的油 墨组合物形成图像。
[0339] 并且,本发明的喷墨记录方法中,优选在记录介质上的同一部分进行2次W上上 述(ai)及化1)工序,即W通过重复打印来印刷同一部分的多通道模式进行。通过使用本发 明的油墨组合物,当W多通道模式进行印刷时,可W得到光泽性更加优异的图像。
[0340] 并且,本发明的印刷物为通过本发明的油墨组合物记录的印刷物,优选为通过本 发明的喷墨记录方法记录的印刷物。
[0341] 并且,本发明的油墨组合物适合用于包装印刷,尤其适合于食品包装用的包装印 巧IJ。此时,优选为W下列顺序包括W下工序的喷墨记录方法。
[034引(a)从喷墨头喷出油墨组合物,在膜厚150ymW下的包装用支撑体上进行印刷的 工序;及
[0343]化)向上述喷出了的油墨组合物照射活性能量射线的工序。
[0344] 在本发明的喷墨记录方法中的(ai)工序及(a)工序中可W使用W下详述的喷墨 记录装置。
[0345] <喷墨记录装置>
[0346] 作为能够用于本发明的喷墨记录方法的喷墨记录装置,并没有特别限制,可W任 意选择使用能够实现目标分辨率的公知的喷墨记录装置。目P,只要是包括市售品在内的公 知的喷墨记录装置,则均能实施本发明的喷墨记录方法的(ai)工序及(a)工序中的油墨组 合物向记录介质的喷出。
[0347] 作为能够在本发明中使用的喷墨记录装置,例如可W举出包括油墨供给系统、温 度传感器、活性能量射线源的装置。
[034引油墨供给系统例如由包含本发明的油墨组合物的主罐、供给配管、喷墨头前方的 油墨供给罐、过滤器、压电型的喷墨头构成。压电型的喷墨头能够被驱动成能够优选W 320X320 ~4, 000X4, 000dpi、更优选W400X400 ~1,600X1,600dpi、进一步优选W 720X72(Mpi的分辨率喷出优选为1~10化1、更优选为8~30pl的多尺寸墨点。另外,本 发明中所述的化i表示每2. 54cm的墨点数。
[0349] 如上所述,关于本发明的油墨组合物,由于优选将所喷出的油墨组合物设为一定 温度,因此优选喷墨记录装置具备油墨组合物温度的稳定化机构。关于设为一定温度的部 位,从油墨罐(存在中间罐时为中间罐)至喷嘴射出面为止的配管系统、构件全部成为对 象。目P,从油墨供给罐至喷墨头部分可W进行绝热及加温。
[0巧0] 作为温度控制的方法并没有特别限制,例如优选将多个温度传感器设置于各配管 部位,进行与油墨组合物的流量、环境温度相对应的加热控制。温度传感器可W设置于油墨 供给罐及喷墨头的喷嘴附近。并且,优选加热的喷头单元被热屏蔽或绝热,W使装置主体免 受来自外部空体的温度影响。为了缩短加热所需的打印机启动时间或者为了降低热能损 失,优选进行与其他部位的绝热,并且减小加热单元整体的热容量。
[0巧1] 如本发明的油墨组合物那样的活性能量射线固化型油墨组合物,大体上粘度高于 通常喷墨记录用油墨组合物中使用的水性油墨组合物,因此基于喷出时的温度变动的粘度 变动较大。油墨组合物的粘度变动对液滴尺寸的变化及液滴喷出速度的变化带来较大影 响,进而引起图像质量劣化。因而,喷出时的油墨组合物的温度需尽量保持为恒定。因此, 本发明中,油墨组合物的温度控制幅度优选设为设定温度的±5°C,更优选设为设定温度的 ±2°c,进一步优选设为设定温度±rc是适当的。
[035引接着,对化1)工序及化)工序进行说明。
[0巧3] 喷出于记录介质上的油墨组合物通过活性能量射线(活性射线)的照射而固化。 该是因为,本发明的油墨组合物中所含的聚合引发剂通过活性能量射线的照射而分解,产 生自由基等聚合引发种,根据该引发种的功能而产生、促进聚合性化合物的聚合反应。此 时,若在油墨组合物中增感剂与聚合引发剂一同存在,则体系中的增感剂吸收活性能量射 线而成为激发状态,通过与聚合引发剂接触来促进聚合引发剂的分解,从而能够实现更高 灵敏度的固化反应。
[0巧4] 并且,本发明的油墨组合物的聚合引发体系即使是低输出的活性能量射线也具有 充分的灵敏度。因而,优选在曝光面照度为10~4,OOOmW/cm2、更优选20~2, 500mW/cm2下 固化是适当的。
[0355] 作为活性能量射线源,主要利用隶灯和气体/固体激光等,作为紫外线光固化型 喷墨记录用油墨组合物的固化中使用的光源,广泛已知隶灯、金属面化物灯。但是,从当前 环境保护的观点考虑,强烈期望无隶化,向GaN系半导体紫外发光设备的转换在产业上、环 境上也是非常有用的。另外,LED扣V-LED)、LD扣V-LD)为小型、高寿命、高效率、低成本,作 为光固化型喷墨用光源而备受期待。
[0356]另外,还可W将发光二极管(LED)及激光二极管(LD)用作活性能量射线源。尤 其,当需要紫外线源时,可W使用紫外L邸及紫外LD。例如,日亚化学株式会社销售主发射 光谱具有365nm与420nm之间的波长的紫色LED。另外,当需要更短的波长时,美国专利第 6, 084, 250号说明书中公开有能够发射中屯、位于300nm与370nm之间的活性能量射线的 LED。并且,还可获取其他紫外LED,其能够照射不同紫外线带域的放射。本发明中尤其优选 的活性能量射线源为UV-LED,尤其优选在340~400nm具有峰波长的UV-LED。
[0357] 另外,优选LED在记录介质上的最高照度为10~2,OOOmW/cm2,更优选为20~ 1, 000mW/cm2,尤其优选为50 ~800mW/cm2。
[0巧引优选本发明的油墨组合物被该种活性能量射线照射优选为0.01~120秒、更优选 为0. 1~90秒是适当的。
[0巧9]活性能量射线的照射条件及基本的照射方法公开于日本特开昭60-132767号公 报。具体而言,在包括油墨组合物的喷出装置的喷头单元的两侧设置光源,W所谓的穿梭方 式对喷头单元和光源实施扫描而进行。活性能量射线的照射在油墨组合物的着落后经过一 定时间(优选为0. 01~0. 5秒,更优选为0. 01~0. 3秒,进一步优选为0. 01~0. 15秒) 进行。通过如此将从油墨组合物的着落至照射为止的时间控制为极短时间,能够防止着落 于记录介质上的油墨组合物在固化之前涧渗。并且,对于多孔质的记录介质,也能够在油墨 组合物浸透至光源无法到达的深部之前进行曝光,因此能够抑制未反应单体的残留,故优 选。
[0360] 另外,还可W通过不伴有驱动的另一光源完成固化。并且,作为照射方法,可W举 出使用光纤的方法和向设置于喷头单元侧面的镜面照射经校准的光扣V光)而向记录部照 射反射光的方法。该种固化方法也可W适用于本发明的喷墨记录方法。
[0361] 通过采用如上述的喷墨记录方法,对于表面的润湿性不同的各种记录介质,也能 够使着落的油墨组合物的墨点直径保持为恒定,图像质量得到提高。另外,为了得到彩色图 像,优选从亮度较低的颜色开始依次叠加。通过从亮度较低的油墨组合物开始依次叠加,照 射线容易到达下部的油墨组合物,能够期待良好的固化灵敏度、残留单体的减少、粘附性的 提高。并且,照射可W在喷出所有颜色之后一并曝光,但从促进固化的观点考虑,优选按每 1种颜色进行曝光。
[0362] 如此一来,本发明的油墨组合物通过活性能量射线的照射W高灵敏度固化,由此 能够在记录介质表面上形成图像。
[0363] 优选本发明的油墨组合物用作由多个喷墨记录用油墨构成的油墨组。
[0364] 本发明的喷墨记录方法中,所喷出的各着色油墨组合物的顺序并没有特别限定, 但优选从亮度较高的着色油墨组合物开始赋予到记录介质,当使用黄色、青色、品红色、黑 色时,优选W黄色、青色、品红色、黑色的顺序赋予到记录介质上。并且,当在其中加入白色 而使用时,优选W白色、黄色、青色、品红色、黑色的顺序赋予到记录介质上。另外,本发明 并不限定于此,还可w优选使用至少包含黄色、淡青色、淡品红色、青色、品红色、黑色、白色 的油墨组合物的总计7种颜色的本发明的油墨组,此时,优选W白色、淡青色、淡品红色、黄 色、青色、品红色、黑色的顺序赋予到记录介质上。
[0365] 图1是本发明中优选使用的喷墨记录装置的示意图。沿箭头方向传送架设于作为 支撑体的传送机构的支撑体卷绕漉5、5'上的支撑体6,通过配备有喷出各颜色的油墨组合 物的打滴头的喷墨头单元7,喷出各颜色的油墨组合物化;黑色、Y;黄色、M;品红色、C;青 色、W;白色)。
[036引如图1所示,LED光源单元1被不活泼气体覆盖层2包围,经由不活泼气体配管3 连接于不活泼气体产生装置4。作为将不活泼气体覆盖层2内的气氛设为贫氧气氛的机构 的不活泼气体产生装置4经由不活泼气体配管3向不活泼气体覆盖层2的内部供给不活泼 气体,因此在初期状态下,不活泼气体覆盖层2内的气氛为空气,但若运转不活泼气体产生 装置4,则不活泼气体覆盖层2内的空气被取代为不活泼气体。不活泼气体是指馬、&、0)2 等一般的气体和化、Ne、Ar等稀有气体类。其中,从安全性和获取容易性、成本问题考虑,优 选利用馬。
[0367] <记录介质>
[036引作为能够适用本发明的油墨组合物的记录介质并没有特别限制,可W使用通常的 非涂布纸、涂布纸等纸类、所谓的软包装中使用的各种非吸收性树脂材料或将其成型为薄 膜状的树脂薄膜。
[0369] 作为各种塑料薄膜,例如可W举出阳T(聚对苯二甲酸己二醇醋)薄膜、OPS(双轴 拉伸聚苯己締)薄膜、0PP(双轴拉伸聚丙締)薄膜、ONy(双轴拉伸巧龙)薄膜、PVC(聚氯 己締)薄膜、PE(聚己締)薄膜、TAC(S醋酸纤维素)薄膜等。
[0370] 此外,作为可W用作记录介质材料的塑料,可W举出聚碳酸醋、丙締酸树脂、 ABS(丙締膳-了二締-苯己締共聚物)、聚缩醒、PVA(聚己締醇)、橡胶类等。并且,金属类 和玻璃类也可W用作记录介质。
[0371] 本发明的油墨组合物含有特定的聚合引发剂,因此能够适合用作能够通过活性能 量射线的照射而固化的固化性的喷墨用油墨组合物。并且,本发明的油墨组合物也能够根 据数字数据在非吸收性的记录介质上直接形成高品质的图像,因此还适合使用于大面积的 印刷物的制作。
[0372] 本发明的油墨组合物通过含有特定的聚合引发剂,即使在低曝光量下也能固化。 因此,认为有助于通过使用低曝光强度的廉价光源来削减系统和运行成本,并有助于通过 缩短曝光时间来提高印刷速度。另外,由于曝光后的固化速度较快,因此能够抑制图像的涧 渗,能够形成清晰的图像。
[0373](高分子聚合引发剂)
[0374] 本发明的第1实施方式中的高分子聚合引发剂是重均分子量为1,000W上、且在 侧链具有W下述式(1)或式(2)表示的酷基氧化麟结构的(甲基)丙締酸树脂。
[0375] 并且,本发明的第2实施方式中的高分子聚合引发剂是重均分子量为1,000W上、 且在分子末端具有1个W上的W下述式(1)或式(2)表示的酷基氧化麟结构的多支链高分 子。
[0376]
[0377]式中,Ri分别独立地表示碳数1~8的烷基、芳基、碳数1~4的烷氧基或连接于 (甲基)丙締酸树脂的主链的连接基团,Ri中的至少1个为连接于(甲基)丙締酸树脂的 主链的连接基团,R2及R3分别独立地表示烷基、芳基或烷氧基,n表示1~5的整数,R4分 别独立地表示碳数1~8的烷基、芳基、碳数1~4的烷氧基或连接于(甲基)丙締酸树脂 的主链的连接基团,R4中的至少1个为连接于(甲基)丙締酸树脂的主链的连接基团,R5及 R6分别独立地表不烷基、芳基或烷氧基,m表不1~7的整数。
[037引本发明的第1或第2实施方式中的高分子聚合引发剂的优选形态分别与作为成分A而前述的形态相同。
[0379] 优选本发明的第2实施方式中的高分子聚合引发剂是重均分子量为1,000W上、 且在分子末端具有3个W上的W下述式(1)或式(2)表示的酷基氧化麟结构的多支链高分 子。
[0380] 作为本发明的第1或第2实施方式中的高分子聚合引发剂的制造方法,并没有特 别限制,只要通过公知的制造方法进行制造即可。
[0381] 例如,本发明的第1实施方式中的高分子聚合引发剂可W在使(甲基)丙締酸树 脂聚合之后,通过高分子反应导入W式(1)或式(2)表示的酷基氧化麟结构,也可W使具有 W式(1)或式(2)表示的酷基氧化麟结构的单体聚合而合成。
[0382] 并且,例如,本发明的第2实施方式中的高分子聚合引发剂可W通过在合成巧部 部分之后在末端连接W式(1)或式(2)表示的酷基氧化麟结构而合成。
[0383] 并且,作为W式(1)表示的酷基氧化麟结构的导入方法,并没有特别限制,可W优 选例示出如下方法;使用在单酷基氧化麟化合物的酷基的苯环上具有甲基的化合物,使该 甲基漠化而成为-C&Br,取代为-邸2化的漠原子而导入成分A的主链或巧部的高分子量部 分的方法。作为上述漠化方法,例如可W优选举出如下方法;在单酷基氧化麟化合物的酷基 的苯环上具有甲基的化合物中,使偶氮异了膳或过氧化苯甲酯等热自由基产生剂和N-漠 代班巧酷亚胺等漠化剂发挥作用的方法。
[0384] 并且,作为酷基氧化麟结构的导入方法,还可W优选例示出通过駿酸氯化物和烧 氧基二苯基麟的反应而导入的方法。
[0385] 实施例
[0386]W下,通过实施例对本发明进行具体说明,但本发明并非限定于该些实施例。另 夕F,只要没有特别说明,则"份"及"% "为质量基准。
[0387] <(成分A)重均分子量为1,000W上的高分子聚合引发剂>
[038引本实施例中
当前第4页1 2 3 4 5 6 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1