喷墨记录用油墨组合物、喷墨记录方法及记录物的制作方法_5

文档序号:9702460阅读:来源:国知局
V-LED)及紫外 LD(UV-LD),可列举出例如主放射光谱具有365nm与420nm之间的波长的日亚化学工业株式 会社制的UV-LED。在进行更短波长的曝光的情况下,可以应用美国专利第6, 084, 250号说 明书中记载的能够放射中心位于300nm与370nm之间的活性能量射线的LED等。
[0239] 其中,作为能够照射活性能量射线的光源,优选UV-LED,特别优选为在340nm~ 4〇〇nm具有峰值波长的UV-LED。
[0240] 本发明的油墨组合物即使是低输出功率的活性能量射线也以高感度进行固化,可 得到膜强度优异的图像。作为所照射的活性能量射线的照度,优选为lOmW/cm2~4,OOOmW/ cm2,更优选为 20mW/cm2~2, 500mW/cm2。
[0241] 照射方法也可以是日本特开昭60-132767号公报中公开的方法。具体而言,在喷 头单元的两侧设置光源,以穿梭方式扫描喷头和光源。照射在油墨着墨后每隔一定时间来 进行。进而,通过不伴有驱动的其他光源来完成固化。此外,在国际公开第99/54415号中, 作为照射方法,公开了使用光纤的方法或使经校准的光源朝向设置在喷头单元侧面的镜面 而对着落的油墨组合物照射紫外线的方法。
[0242] 使用本发明的油墨组合物通过喷墨记录装置记录图像时,优选照射0. 01秒~120 秒、更优选照射〇. 1秒~90秒的活性能量射线。
[0243] 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 报中。
[0244] 在本发明的喷墨记录方法中,优选将油墨组合物加温至一定温度,并且将从着墨 至照射为止的时间设为〇. 01秒~〇. 5秒,更优选设为0. 01秒~0. 3秒,进一步优选为0. 01 秒~0.15秒。经过该时间后,照射放射线。通过这样将从着墨至照射为止的时间控制在极 短时间内,可以防止着墨油墨在固化前渗洇。此外,由于对于多孔质的记录介质,也可以在 油墨组合物渗透至光源无法到达的深部之前进行曝光,所以能够抑制未反应的聚合性化合 物的残留,结果是图像的膜强度提高,曝光时的臭气也减少。
[0245]另外,为了获得多色的彩色图像,优选从亮度低的颜色开始依次叠加不同颜色的 油墨组合物来形成图像。通过从亮度低的油墨组合物开始依次叠加,活性能量射线容易到 达下部的油墨组合物,可以期待良好的固化感度、残存的聚合性化合物的减少、与基材的密 合性的提高。此外,照射可以在喷出所期望的全部颜色的油墨组合物后一并进行,也可以在 每次单色的油墨组合物着墨到记录介质上时进行照射。每次单色的油墨组合物着墨时进行 照射从促进固化的方面考虑是优选的。
[0246]〈喷墨记录装置〉
[0247] 作为本发明的喷墨记录方法中可以使用的喷墨记录装置,没有特别限制,只要任 意地选择公知的喷墨记录装置即可。作为喷墨记录装置,可列举出例如具有油墨供给系统、 温度传感器、活性能量射线源的装置。
[0248] 作为油墨供给系统,可列举出例如由包含本发明的油墨组合物的贮存罐、供给配 管、喷墨头跟前的油墨供给罐、过滤器、压电型的喷墨头构成的油墨供给系统。
[0249] 压电型的喷墨头优选能够喷出优选lpl~100pl、更优选8pl~30pl的多 尺寸墨点。作为分辨率,优选为320dpiX320dpi~4,000dpiX4,000dpi,更优选为 400dpiX400dpi~1,600dpiX1,600dpi,进一步优选为 720dpiX720dpi,优选能够以该范 围的分辨率喷出的喷墨头。
[0250]另外,"dpi"表示每 1 英寸(2. 54cm)的墨点数(dotperinch)。
[0251] 在喷墨记录装置中,优选具备将油墨组合物的温度稳定化的稳定化设备。使油墨 组合物的温度为恒定的温度范围的部位以从油墨罐(有中间罐时为中间罐)至喷出喷嘴的 射出面为止的所有配管系统及构件为对象。即,优选具备进行从油墨供给罐至喷墨头部分 为止的绝热及加温的温度稳定化设备。
[0252] 作为温度的控制方法,没有特别制约,优选例如在各配管部设置多个温度传感器 并基于温度传感器的检测值来进行对应于油墨组合物的流量、环境温度的加热控制。此外, 进行加热的喷头单元优选进行热阻断或绝热以防受到来自外部气体的温度的影响。为了缩 短加热所需要的打印机起动时间,或者,为了减少热能量的损耗,优选进行加热单元与其他 部位的绝热、并且减小加热单元整体的热容量。
[0253]喷墨头优选为具有油墨喷出侧的面经亲油墨处理的、喷嘴孔以二维排列的喷嘴 板的喷墨头。作为具有油墨喷出侧的面经亲油墨处理的喷嘴板的喷墨头,可列举出例如 FUJIFILMDimatix(注册商标)公司制的压电驱动方式的按需式喷墨头。作为具体例子,可 列举出S-class、Q-classSapphire(商品名)。
[0254]喷墨头中的喷嘴板为油墨喷出侧的面经亲油墨处理的喷嘴板。另外,喷嘴板中,优 选油墨喷出侧的面的至少一部分经亲油墨处理的喷嘴板,更优选油墨喷出侧的面的整个面 经亲油墨处理的喷嘴板。
[0255]作为对喷嘴板表面进行亲油墨处理的方法,可列举出在喷嘴板的表面的至少一部 分上形成1层以上的非防油墨性的层的方法。
[0256] 具体而言,优选在喷嘴板中的油墨喷出侧的面的至少一部分上具备由选自由金、 不锈钢、铁、钛、钽、铂、铑、镍、铬、氧化硅、氮化硅及氮化铝组成的组中的至少1种金属或金 属化合物形成的层的方式,作为所形成的金属或金属化合物层,更优选为由选自由金、不锈 钢、铁、钛、氧化硅、氮化硅、氮化铝组成的组中的至少1种形成的层,进一步优选为由选自 由金、不锈钢及氧化硅组成的组中的至少1种形成的层,最优选为由氧化硅形成的层。
[0257]作为对喷嘴板表面进行亲油墨处理的方法,作为形成金属或金属化合物的层的方 法,可以采用公知的方法,没有特别限定。可列举出例如对硅制的喷嘴板的表面进行热氧化 而形成氧化硅膜的方法、通过氧化方法形成硅、或硅以外的氧化膜的方法、通过溅射形成金 属或金属化合物层的方法等。关于喷嘴板表面的亲油墨处理方法的详细情况,可以参照美 国专利申请公开第2010/0141709号说明书。
[0258]-记录介质-
[0259] 对于记录介质(也称为基材),没有特别限制,可以使用例如涂布纸及不具有涂布 层的通常的纸等纸材、将非吸收性树脂材料或树脂材料成形为薄膜状或片材状的树脂薄膜 等。
[0260]作为树脂薄膜,可列举出例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜、双轴拉伸聚苯 乙烯(0PS)薄膜、双轴拉伸聚丙烯(0ΡΡ)薄膜、双轴拉伸聚酰胺(ONy)薄膜、聚氯乙烯(PVC) 薄膜、聚乙烯(PE)薄膜、三乙酰纤维素(TAC)薄膜等。此外,作为能够用于记录介质的塑料, 可列举出聚碳酸酯、丙烯酸树脂、丙烯腈/ 丁二烯/苯乙烯共聚物(ABS)、聚缩醛、聚乙烯基 醇(PVA)、橡胶、及它们的复合材料等。此外,作为记录介质,还可列举出金属薄膜、金属板、 玻璃等。
[0261]〈记录物〉
[0262]本发明的记录物是通过上述的本发明的喷墨记录方法记录而成的记录物,具体而 言,具备记录介质和以本发明的喷墨记录用油墨组合物记录的图像部。
[0263]本发明的记录物由于设置有通过上述的本发明的油墨组合物记录的膜强度及与 记录介质的密合性优异的图像,所以容易处理,具有长期地不易产生图像的剥离等的耐久 性能。
[0264] 实施例
[0265]以下,通过实施例对本发明更具体地进行说明,但本发明只要不超出其主旨,则并 不限定于以下的实施例。另外,只要没有特别说明,"份"为质量基准。
[0266] 另外,表中的"Mw"表示重均分子量,重均分子量的测定是如上述那样通过凝胶渗 透色谱法(GPC)在下述条件下进行的。标准曲线由TosohCorporation制"标准试样TSK standard,聚苯乙烯" :"F-40"、"F-20"、"F-4"、"F-Γ,、"Α-5000"、"A-2500"、"A-1000"、"正 丙基苯"这8个样品制作。
[0267]〈条件〉
[0268] ·GPC:HLC(注册商标)-8020GPC(TosohCorporation制)
[0269] ?柱:3 根TSKgel(注册商标)、SuperMultiporeHZ-Η(TosohCorporation制、 4. BmmTDX 15cm)
[0270] ?洗脱液:THF(四氢呋喃)
[0271] ?试样浓度:0. 45质量%
[0272] ?流速:0· 35ml/min
[0273] ?样品注入量:10μ1
[0274] ?测定温度:40°C
[0275] ?使用RI检测器
[0276]〈(甲基)丙烯酸系树脂的合成〉
[0277] 按照以下所示的步骤,合成了作为(甲基)丙烯酸系树脂的聚合物。
[0278](聚合物P-9的合成)
[0279] 称量甲基丙二醇98. 5g到具备冷却管的300ml的三口烧瓶中,在氮气流下、在 75°C下进行加热搅拌。除此以外,将甲基丙二醇65. 7g、丙烯酸2-(2-乙氧基乙氧基)乙酯 39. 5g、丙烯酸异冰片酯18. 8g、V-601 (二甲基2, 2'-偶氮双(2-甲基丙酸酯)、和光纯药工 业株式会社制)〇. 345g、及二季戊四醇六(3-巯基丙酸酯)11. 746g混合而调制的混合溶液 用2小时滴加到上述的烧瓶中。结束滴加,在75°C下加热4小时后,追加0. 691g的V-601, 在90°C下进一步搅拌2小时,使其反应。将所得到的反应液放冷,将放冷后的反应液注入到 己烷1500ml中,再沉淀纯化后,进行真空干燥。这样操作,得到约30g的聚合物P-9。
[0280](聚合物P-15的合成)
[0281] 称量甲基丙二醇86.lg到具备冷却管的300ml的三口烧瓶中,在氮气流下、在75°C 下进行加热搅拌。除此以外,将甲基丙二醇57. 4g、丙烯酸苯氧基乙酯40. 4g、甲基丙烯酸甲 酯9. 0g、V-601 (二甲基2, 2 ' -偶氮双(2-甲基丙酸酯)、和光纯药工业株式会社制)0. 345g、 及二季戊四醇六(3-巯基丙酸酯)11. 746g混合而调制的混合溶液用2小时滴加到上述的 烧瓶中。结束滴加,在75°C下加热4小时后,追加0. 691g的V-601,在90°C下进一步搅拌2 小时,使其反应。将所得到的反应液放冷,将放冷后的反应液注入到己烷1500ml中,再沉淀 纯化后,进行真空干燥。这样操作,得到约30g的聚合物P-15。
[0282](聚合物P-1 ~P-4、P-10、P-ll、P-13、P-14 的合成)
[0283] 聚合物P-1~P-4、P-10、P-11、P-13、P_14的合成除了为了提供上述的表1~表3 中所示那样的重复单元而变更多官能硫醇及单体的种类以外,与聚合物P-9的合成同样地 进行。
[0284](聚合物P-5 ~P-8、P-12、P-16 ~P-27 的合成)
[0285]聚合物P-5~P-8、P-12、P_16~P-27的合成除了为了提供上述的表1~表6中 所示那样的重复单元而变更单体的种类以外,与聚合物P-9的合成同样地进行。
[0286](聚合物C-1的合成)
[0287] 聚合物C-1的合成除了没有使用多官能硫醇,且为了提供下述的表7中所示那样 的重复单元而变更单体以外,与聚合物P-9的合成同样地进行。
[0288](聚合物C-2的合成)
[0289] 聚合物C-2的合成除了为了提供下述的表7中所示那样的重复单元而变更单体的 种类以外,与聚合物P-9的合成同样地进行。
[0290] (聚合物C-3~C-6的合成)
[0291] 聚合物C-3~C-6的合成除了为了提供下述的表7中所示那样的重复单元而变更 多官能硫醇及单体的种类以外,与聚合物P-9的合成同样地进行。
[0292]〈颜料分散物的调制〉
[0293] 将以下所示的颜料、分散剂、聚合性化合物混合,使用搅拌机(Silverson MachinesInc.制L4R)以2, 500转/分钟进行10分钟搅拌而得到混合物。之后,将所得 到的混合物加入珠磨机分散机DISPERMATLS(VMA公司制)中,使用直径为0. 65mm的YTZ 球(NikkatoCorporation制),以2, 500转/分钟进行6小时分散,调制了各种颜色的颜料 分散物(Y、M、C、K、及W)。
[0294] 黄色颜料分散物(Y)
[0295] ?颜料:C.I.颜料黄12 10份
[0296] ?分散剂:S0LSPERSE 32000 5 份
[0297] ?单官能聚合性化合物:丙烯酸2-苯氧基乙酯 85份
[0298] 品红色颜料分散物(M)
[0299] ?颜料:C.I.颜料红57 :1 15份
[0300] ?分散剂:S0LSPERSE 32000 5 份
[0301] ?单官能聚合性化合物:丙烯酸2-苯氧基乙酯 80份
[0302] 青色颜料分散物(C)
[0303] ?颜料:C I.颜料蓝15 :3 20份
[0304] ?分散剂:S0LSPERSE 32000 5 份
[0305] ?单官能聚合性化合物:丙烯酸2-苯氧基乙酯 75份
[0306] 黑色颜料分散物(Κ)
[0307] ?颜料:C. I.颜料黑7 20份
[0308] ?分散剂:S0LSPERSE 32000 5 份
[0309] ?单官能聚合性化合物:丙烯酸2-苯氧基乙酯 75份
[0310] 白色颜料分散物(W)
[0311] ?颜料:MICR0LITHWHITER-A 20 份
[0312] ?分散剂:S0LSPERSE32000 5 份
[0313] ?单官能聚合性化合物:丙烯酸2-苯氧基乙酯 75份
[0314] 上述的颜料分散物的调制中使用的成分的详细情况如下。
[0315] ·C.I.颜料黄I2 (黄色颜料、ClariantCorporation制)
[0316] ·C.I.颜料红 57 :1 (品红色颜料、ClariantCorporation制)
[0317] ·C.I.颜料蓝 15 :3 (青色颜料、ClariantCorporation制)
[0318] ·C.I.颜料黑 7 (黑色颜料、ClariantCorporation制)
[0319] ·MICR0LITH(注册商标)WHITER-A(白色颜料、BASF公司)
[0320] ·S0LSPERSE32000 (高分子分散剂、LubrizolJapanLimited制)
[0321](实施例1~29)
[0322]-油墨组合物的调制-
[0323] 在下述表8中所示的成分中进一步加入下述组成中的成分(合计:13份)并混合, 使用搅拌机(SilversonMachinesInc.制L4R)以1,000转/分钟进行5分钟搅拌,得到混 合物。之后,将所得到的混合物使
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