油墨组合物、油墨组合物的制造方法及图像形成方法_2

文档序号:9702462阅读:来源:国知局
有脂环式结构的 多元醇,更优选氢化双酚A、1,4-环己烷二甲醇、环庚二醇,进一步优选氢化双酚A。
[0064] 从进一步提高油墨组合物中的聚氨酯树脂的分散性的观点出发,更优选将附加有 亲水性基团的多元醇与具有脂环式结构的多元醇并用。
[0065] 作为亲水性基团,可列举出阴离子性基、阳离子性基、非离子性基。
[0066] (聚异氰酸酯)
[0067] 作为聚异氰酸酯,例如,可列举出:氢化苯二甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸 酯(ΙΗΠ)、甲基环己烷-2, 4(或2, 6)-二异氰酸酯、4, 4' -亚甲基双(环己基异氰酸酯) (HMDI)、l,3-(异氰酸酯甲基)环己烷、1,5_二异氰酸酯萘烷(IPD)等具有脂环式结构的聚 异氰酸酯;赖氨酸二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、三甲基己烷二异氰酸酯、赖氨酸三异 氰酸酯等具有链状结构的聚异氰酸酯;甲苯二异氰酸酯、苯二甲基二异氰酸酯、二苯基甲烷 二异氰酸酯等具有芳香环式结构的聚异氰酸酯;3元以上的聚异氰酸酯等有机聚异氰酸酯 本体、或这些各有机聚异氰酸酯与多元醇、低分子量聚酯树脂或氢的加成物、或上述各二异 氰酸酯化合物彼此的环化聚合物(例如异三聚氰酸酯)、缩二脲型加成物等。
[0068] 它们可以单独使用一种,也可以并用二种以上。
[0069] 在这些聚异氰酸酯中,从兼顾耐擦性和抗粘连性的观点出发,优选具有脂环式结 构的聚异氰酸酯,更优选异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、4, 4' -亚甲基双(环己基异氰酸 酯)(HMDI)、1,5-二异氰酸酯萘烷(IH)),进一步优选4, 4' -亚甲基双(环己基异氰酸酯) (HMDI)〇
[0070] (聚碳酸酯)
[0071] 作为聚碳酸酯,例如可列举出二醇聚碳酸酯。二醇聚碳酸酯是经由二醇与碳酸二 甲酯的脱甲醇缩合反应、二醇与碳酸二苯酯的脱苯酚缩合反应、或二醇与碳酸亚乙酯的脱 乙二醇缩合反应等反应而生成的。作为这些反应中使用的多元醇,例如可列举出1,6-己二 醇、二甘醇、三甘醇、丙二醇、1,3- 丁二醇、1,4- 丁二醇、新戊二醇、戊二醇、3-甲基-1,5-戊 二醇、辛二醇、1,4-丁炔二醇、二丙二醇、三丙二醇、聚四亚甲基醚二醇等饱和或不饱和的各 种二醇类、1,4-环己烷二甘醇、1,4-环己烷二甲醇等的脂环族二醇等。
[0072] ~聚氨酯树脂的物性~
[0073]关于本发明的聚氨酯树脂的玻璃化转变温度(Tg),从图像的耐擦性及油墨组合物 的热稳定性的观点出发,优选为l〇°C以上且120°C以下,更优选为30°C以上且110°C以下, 进一步优选为40°C以上且105°C以下。
[0074] 聚氨酯树脂的玻璃化转变温度采用通过实测而得到的测定Tg。
[0075] 具体地讲,作为测定Tg,意味为使用SIINanotechnology株式会社制造的示差扫 描量热仪(DSC)EXSTAR6220(商品名),按下述条件测定的值。
[0076] 关于聚氨酯树脂的玻璃化转变温度的测定Tg,将试样5mg密封在铝盘中,在氮气 氛下按以下的温度分布曲线(profile)的条件进行测定,采用以下的温度分布曲线的(4) (第2次升温时)的测定数据中的顶点值。
[0077] (1) 30°C-- 50°C(以 50°C/ 分钟冷却)
[0078] (2) - 50°C- 120°C(以 20°C/ 分钟升温)
[0079] (3) 120°C-- 50°C(以 50°C/ 分钟冷却)
[0080] (4) - 50Γ- 120Γ(以 20Γ/ 分钟升温)
[0081] 聚氨酯树脂的重均分子量没有特别的限定,但优选为10000以上且100000以下, 更优选为30000以上且80000以下,进一步优选为50000以上且70000以下。通过将重均 分子量规定为10000以上,能够有效地抑制水溶性成分量。此外,通过将重均分子量规定为 100000以下,能够提高自分散稳定性。
[0082] 再者,聚氨酯树脂的重均分子量可用凝胶渗透色谱仪(GPC)进行测定。GPC使用 HLC-8020GPC(商品名,Tosoh株式会社制造),作为柱,使用3根TSKgel、SuperMultipore HZ-H(商品名,Tosoh株式会社制造,4.6mmIDX15cm),使用THF(四氢呋喃)作为脱洗液。 此外,作为条件,将试样浓度规定为0. 45质量%、将流速规定为0. 35ml/min、将试样注入量 规定为10μ1、将测定温度规定为40°C,使用RI检测器进行。此外,关于校正曲线,从Tosoh 株式会社制造的"标准试样TSKstandard,polystyrene" :"F-40"、"F-20"、"F-4"、"F-1"、 "八-5000"、"4-2500"、"4-1000"、"正丙基苯"(所有均为商品名)的8个试样进行制作。
[0083] 聚氨酯树脂的酸值没有特别的限定,但优选为20mgK0H/g以上且80mgK0H/g以下, 更优选为25mgK0H/g以上且70mgK0H/g以下,进一步优选为35mgK0H/g以上且65mgK0H/g 以下。再者,酸值用中和1克(g)树脂所需的氢氧化钾的摩尔数表示。也就是说,酸值为用 JIS标准(JISK0070 :1992)规定的测定法求出的值。
[0084] 聚氨酯树脂优选以粒子的形态含有。在油墨组合物中,能以含有聚氨酯树脂粒子 的水分散物、所谓胶乳的形态使用。
[0085] 聚氨酯树脂在油墨组合物中的含量(在二种以上时为总含量)没有特别的限制, 但相对于油墨组合物的总量,优选为〇. 1质量%以上且20. 0质量%以下,更优选为0. 5质 量%以上且15.0质量%以下,进一步优选为1.0质量%以上且10.0质量%以下。
[0086] 如果上述含量为0. 1质量%以上,则图像的耐丨祭性进一步提尚。
[0087] 如果上述含量为20. 0质量%以下,则能够进一步提尚油墨的喷出性,此外,在抑 制低温环境下的析出物的发生这点上也是有利的。
[0088]~聚氨酯树脂的制作方法~
[0089] 聚氨酯树脂的制作方法没有特别的限定,例如,可通过作为油相成分使用聚异氰 酸酯、作为水相成分使用多元醇、调制油相和水相、将两者混合而制作乳化分散物的方法中 适用的公知的操作来制作。
[0090] 在制作本发明中的聚氨酯树脂时,也可以与聚异氰酸酯、多元醇一同含有其它单 体。
[0091] 在制作本发明中的聚氨酯树脂时,除上述单体以外,也可以添加分散剂、表面活性 剂等。分散剂、表面活性剂可根据其溶解性等而添加到油相成分及/或水相成分中。
[0092] <水>
[0093] 本发明的油墨组合物含有水。
[0094] 油墨组合物中的水含量没有特别的限制,相对于油墨组合物的总量,可将其含量 规定为50质量%以上。
[0095] 作为油墨组合物中的水的优选的含量,相对于油墨组合物的总量,优选为50质 量%以上且90质量%以下,更优选为50质量%以上且80质量%以下,进一步优选为50质 量%以上且70质量%以下。
[0096] <着色材料>
[0097] 本发明的油墨组合物至少含有一种着色材料。
[0098] 作为着色材料没有特别的限制,可以是颜料,也可以是染料。
[0099] (颜料)
[0100] 作为颜料没有特别的限制,可根据目的适宜选择,例如,可以是有机颜料、无机颜 料中的任一种。在油墨着色性这点上,作为颜料,优选为几乎不溶于水或难溶于水的颜料。
[0101] 作为有机颜料,例如可列举出偶氮颜料、多环式颜料、染料螯合物、硝基颜料、亚硝 基颜料、苯胺黑等。在这些有机颜料中,更优选偶氮颜料、多环式颜料等。作为无机颜料,例 如可列举出氧化钛、氧化铁、碳酸钙、硫酸钡、氢氧化铝、钡黄、镉红、铬黄、炭黑等。在这些无 机颜料中,更优选炭黑。
[0102] 在采用有机颜料时,关于有机颜料的平均粒径,从透明性及色再现性的观点出发 优选小,但从耐光性的观点出发优选大。从兼顾这些性能的观点出发,平均粒径优选为lOnm 以上且200nm以下,更优选为10nm以上且150nm以下,进一步优选为lOnm以上且120nm以 下。关于有机颜料的粒径分布,没有特别的限制,可以具有宽的粒径分布或具有单分散的粒 径分布,哪个都可以。也可以将具有单分散的粒径分布的有机颜料混合两种以上使用。
[0103] -分散剂-
[0104] 本发明的油墨组合物中,优选通过分散剂来分散颜料。
[0105] 作为颜料的分散剂,可以是聚合物分散剂或低分子的表面活性剂型分散剂中的任 一种。聚合物分散剂可以是水溶性的分散剂或非水溶性的分散剂中的任一种。
[0106] 关于低分子的表面活性剂型分散剂,例如,可使用日本特开2011-178029号公报 的段落0047~0052中记载的公知的低分子表面活性剂型分散剂。
[0107] 作为聚合物分散剂中的水溶性分散剂,可列举亲水性高分子化合物。例如,在天然 的亲水性高分子化合物中,可列举出:阿拉伯树胶、黄蓍胶、瓜尔胶、梧桐胶、刺槐豆胶、阿拉 伯半乳糖、果胶、榲椁种子淀粉等植物性高分子;藻酸、角叉菜胶、琼胶等海藻系高分子;明 胶、酪蛋白、白蛋白、骨胶原等动物系高分子;咕吨胶、葡聚糖等微生物系高分子等。
[0108] 此外,在将天然物修饰成原料的亲水性高分子化合物中,可列举出甲基纤维素、乙 基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羧甲基纤维素等纤维素系高分子;淀粉乙醇酸钠、 淀粉磷酸酯钠等淀粉系高分子;藻酸钠、藻酸丙二醇酯等海藻系高分子等。
[0109] 作为合成系的亲水性高分子化合物,可列举出:聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、聚 乙烯基甲醚等乙烯基系高分子、非交联聚丙烯酰胺、聚丙烯酸或其碱金属盐、水溶性苯乙烯 丙烯酸树脂等丙烯酸系树脂、水溶性苯乙烯马来酸树脂、水溶性乙烯基萘丙烯酸树脂、水溶 性乙烯基萘马来酸树脂、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯醇、β-萘磺酸福尔马林缩合物的碱金 属盐、在侧链具有四级铵或氨基等阳离子性官能基的盐的高分子化合物、虫胶等天然高分 子化合物等。
[0110] 在这些中,如丙烯酸、甲基丙烯酸的均聚物、或与其它具有亲水基的单体的共聚物 (例如苯乙烯丙烯酸共聚物)等那样,导入有羧基的水溶性分散剂作为亲水性高分子化合 物是优选的。
[0111] 作为聚合物分散剂中的非水溶性分散剂,可使用具有疏水性部和亲水性部双方的 聚合物。例如,可列举出苯乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物、苯乙烯-(甲基)丙烯酸-(甲 基)丙烯酸酯共聚物、(甲基)丙烯酸酯-(甲基)丙烯酸共聚物、聚乙二醇(甲基)丙烯 酸酯-(甲基)丙烯酸共聚物、醋酸乙烯酯-马来酸共聚物、苯乙烯-马来酸共聚物等。
[0112] 聚合物分散剂的重均分子量优选为3000以上且100000以下,更优选为5000以上 且50000以下,进一步优选为5000以上且40000以下,最优选为10000以上且40000以下。
[0113] 再者,聚合物分散剂的重均分子量与上述的聚氨酯树脂的重均分子量同样地进行 测定。
[0114] 作为聚合物分散剂,从自分散性及与处理液接触时的凝聚速度的观点出发,优选 含有具有羧基的聚合物,优选具有羧基且酸值为100mgK0H/g以下的聚合物,更优选酸值为 25mgK0H/g以上且100mgK0H/g以下的聚合物。特别是,在将本发明的油墨组合物与使油 墨组合物中的成分凝聚的处理液一同时用的情况下,具有羧基且酸值为25mgK0H/g以上且 100mgK0H/g以下的聚合物分散剂是有效的。关于处理液,后述。
[0115] 作为颜料(P)与分散剂(s)的混合质量比(p:s),优选1 : 0.06~1 : 3的范 围,更优选1 : 0.125~1 : 2的范围,进一步优选1 : 0.125~1 : 1.5。
[0116] 从图像的耐光性及品质等的观点出发,优选与颜料一同含有分散剂,更优选含有 有机颜料和聚合物分散剂(优选含有羧基的聚合物分散剂)。
[0117] 优选油墨组合物中含有用聚合物分散剂被覆了颜料表面的至少一部分的聚合物 被覆颜料。特别优选油墨组合物中含有用具有羧基的聚合物分散剂被覆了颜料表面的至少 一部分而成的聚合物被覆颜料。从凝聚性的观点出发,特别优选油墨组合物中含有用具有 羧基的聚合物分散剂被覆了颜料表面的至少一部分而成的水不溶性的聚合物被覆颜料。
[0118] 作为分散状态的颜料的平均粒径(例如聚合物被覆颜料的平均粒径),优选为 10nm以上且200nm以下,更优选为10nm以上且150nm以下,进一步优选为10nm以上且 100nm以下。如果平均粒径为200nm以下,则色再现性良好,用喷墨法进行滴墨时的滴墨特 性良好。如果平均粒径为l〇nm以上,则耐光性良好。此外,关于着色材料的粒径分布,没有 特别的限制,可以是宽的粒径分布或单分散性的粒径分布中的任一种。此外,具有单分散性 的粒径分布的着色材料也可以混合使用两种以上。这里,分散状态的颜料的平均粒径表示 油墨化状态下的平均粒径,但对于含在油墨化前段的所谓浓缩油墨分散物中的颜料的平均 粒径也同样。
[0119] 再者,分散状态的颜料的平均粒径为与上述特定聚合物粒子的平均粒径及粒径分 布同样地求出的。
[0120] 颜料可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
[0121] 作为颜料在油墨组合物中的含量,从图像浓度的观点出发,相对于油墨组合物,优 选为1质量%以上且20质量%以下,更优选为2质量%以上且10质量%以下。
[0122] (染料)
[0123] 作为染料,可无特别限制地使用公知的染料,例如,在本发明中也适合使用日本特 开2001-115066号公报、日本特开2001-335714号公报、日本特开2002-249677号公报等中 所述的染料。
[0124] 在使用染料的情况下,也可以使用将染料保持在水不溶性的载体中而成的染料。 保持染料的载体(水不溶性着色粒子)可使用分散剂以水系分散物的形式使用。作为载体, 只要不溶于水或难溶于水就不特别限制,可使用无机材料、有机材料及它们的复合材料。具 体地讲,在本发明中也适合使用日本特开2001-181549号公报、日本特开2007-169418号公 报等中所述的载体。
[0125] <水溶性有机溶剂>
[0126] 本发明的油墨组合物中至少含有一种水溶性有机溶剂。
[0127] 所谓本发明中的水溶性有机溶
当前第2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