颜料分散组合物、喷墨记录方法及化合物的制造方法_5

文档序号:9829421阅读:来源:国知局
>[0286] 本发明的喷墨记录方法包含在记录介质上通过喷墨法赋予本发明的颜料分散组 合物的油墨赋予工序,当颜料分散组合物含有聚合引发剂时,优选还包含对所赋予的颜料 分散组合物照射活性能量射线而使颜料分散组合物固化的固化工序。
[0287] 本发明的喷墨记录方法中,从实现更高的喷出稳定性的观点考虑,优选将颜料分 散组合物加热至40~80°C而将颜料分散组合物的粘度设为3m化· S~30m化· S之后喷出。
[0288] -般,非水性油墨组合物的粘度高于水性油墨,因此由打印时的溫度变动引起的 粘度变动幅度较大。颜料分散组合物的粘度变动直接对液滴尺寸、液滴喷出速度带来较大 影响,由此引起画质劣化。因此,打印时的颜料分散组合物的溫度需要尽量保持为恒定。颜 料分散组合物的溫度的控制幅度优选设为设定溫度±5°C,更优选设为设定溫度±2°C,进 一步优选设为设定溫度± rc。
[0289] 喷墨记录方法中所使用的喷墨记录装置的特征之一在于具备将颜料分散组合物 的溫度稳定化的机构,关于设为恒定溫度的部位,从油墨罐(存在中间罐时为中间罐)至喷 嘴喷出面为止的配管系统、部件全部成为对象。
[0290] 作为溫度控制的方法并没有特别制约,例如优选在各配管部位设置多个溫度传感 器,根据颜料分散组合物的流量及环境溫度进行加热来控制。并且,所加热的喷头单元优选 进行隔热或绝热,W免装置主体受到来自外部气体溫度的影响。为了缩短加热所需的打印 机启动时间或者为了减少热能损失,优选与其他部位绝热,并且减小加热单元整体的热容 量。
[0291] 本发明的颜料分散组合物通过含有光聚合引发剂作为聚合引发剂而成为活性光 线固化型的颜料分散组合物。
[0292] W下,对本发明的颜料分散组合物为活性光线固化型的颜料分散组合物时的活性 光线的照射条件进行叙述。
[0293] 关于基本的照射方法,公开于日本特开昭60-132767号公报中。具体而言,在喷头 单元的两侧设置光源,W往返方式将喷头和光源进行扫描。照射在油墨着落后隔一定时间 进行。另外,通过不伴有驱动的其他光源完成固化。作为照射方法,可W举出使用光纤的方 法及将准直的光化V光)照射到镜面而向记录部照射反射光的方法。本发明中,可W使用运 些照射方法。
[0294] 并且,当使用本发明的颜料分散组合物时,将颜料分散组合物升溫至恒定溫度,并 且将从着落至照射为止的时间优选设为0.01秒~0.5秒,更优选设为0.01秒~0.3秒,进一 步优选设为0.01秒~0.15秒。通过如此将从着落至照射为止的时间控制成极短时间,能够 防止着落的颜料分散组合物在固化前涧渗。
[0295] 并且,对于多孔记录介质,也能够在颜料分散组合物渗透至光源无法照射到的深 部之前进行曝光,因此能够抑制未反应单体的残留,其结果能够减少臭味。
[0296] 若使用本发明的颜料分散组合物进行如上所述的喷墨记录方法,则对于表面的润 湿性不同的各种记录介质,也能够将着落的颜料分散组合物的墨点直径保持为恒定,因此 画质得到提高。另外,为了得到彩色图像,优选从明度较低的颜色开始依次重叠。若重叠明 度较低的颜料分散组合物,则所照射的活性光线难W到达下部的颜料分散组合物,容易产 生固化灵敏度的阻碍、残余单体的增加、臭味的产生及粘附性的下降。并且,曝光也可w在 喷出所有颜色之后统括进行,但从促进固化的观点考虑优选按每1颜色进行曝光。
[0297] 本发明的喷墨记录方法中所使用的喷墨记录装置并没有特别限定,可W使用市售 的喷墨记录装置。
[0298] 根据上述优选的喷出条件,对本发明的颜料分散组合物重复进行升溫和降溫,但 根据本发明的颜料分散组合物,通过上述特定聚合物的作为颜料分散剂的功能,即使在运 种环境下保存的情况下,也可W抑制颜料的分散性下降,经长期得到优异的显色性,并且还 可W抑制由颜料的凝聚引起的喷出性下降。
[0299] (记录介质)
[0300] 作为能够适用本发明的颜料分散组合物的记录介质并没有特别限定,可W使用一 般的非涂布纸、涂布纸等纸类、所谓的软包装中所使用的各种非吸收性树脂材料、将该各种 非吸收性树脂材料成型为薄膜状而得到的树脂薄膜等。作为树脂薄膜,例如可W举出聚对 苯二甲酸乙二醋(PET)薄膜、双轴拉伸聚苯乙締(OPS)薄膜、双轴拉伸聚丙締(0PP)薄膜、双 轴拉伸聚酷胺(0NY)薄膜、聚氯乙締(PVC)薄膜、聚乙締(PE)薄膜、Ξ乙酷纤维素(TAC)薄膜 等。此外,作为能够用作记录介质材料的塑料,可W举出聚碳酸醋、丙締酸树脂、丙締腊/下 二締/苯乙締共聚物(ABS)、聚缩醒、聚乙締醇(PVA)、橡胶类等。并且,金属类及玻璃类也可 W用作记录介质。
[030。(图像记录物)
[0302] 使用本发明的颜料分散组合物来记录的图像由于耐粘连性及对于记录介质的粘 附性优异,因此具有运种图像的图像记录物能够适用于广泛领域中。
[0303] 〔化合物的制造方法)
[0304] 本发明的化合物下,适当称为"特定聚合物"。)的制造方法包含:在数均分子量 为300W上且小于5,000的具有下述通式(C)所表示的结构单元的聚环氧烧中合成具有下述 通式(B)所表示的结构单元的聚(甲基)丙締酸醋来得到聚(甲基)丙締酸醋的聚环氧烧溶液 的工序下,适当称为"工序Γ。);及将上述工序中所得到的聚(甲基)丙締酸醋的聚环氧 烧溶液、具有下述通式(A)所表示的结构单元的化合物、具有下述通式(D)所表示的结构单 元的化合物、及自由基聚合性化合物混合并进行反应的工序(W下,适当称为"工序ΙΓ。), 具有通式(B)所表示的结构单元的聚(甲基)丙締酸醋与上述具有通式(C)所表示的结构单 元的聚环氧烧的质量比[(B)/(C)]设为20/80~60/40,并且具有通式(A)所表示的结构单元 的化合物、具有通式(B)所表示的结构单元的聚(甲基)丙締酸醋及上述具有通式(C)所表示 的结构单元的聚环氧烧的合计摩尔数除W具有通式(D)所表示的结构单元的化合物的摩尔 数的商设为1.0~1.25。
[0305] 如本发明的颜料分散组合物的固化性组合物中,有机溶剂成为固化性下降、固化 膜的增塑化、粘连等的原因,因此优选尽量不含成为非固化性成分的有机溶剂。在无溶剂条 件下难W合成耐粘连性优异且玻璃化转变溫度较高的聚氨醋,并且,若在有机溶剂中进行 合成,则需要另行设置有机溶剂的升溫馈去、减压馈去等工序。
[0306] 根据本发明的制造方法,能够使作为颜料分散组合物的着色成分的颜料良好且稳 定地分散,并且能够在无溶剂条件下(不使用有机溶剂)制造能够形成耐粘连性及粘附性优 异的固化膜的化合物。
[0307] W下,适当将"具有通式(A)所表示的结构单元的化合物"标记为"具有结构单元 (A)的化合物",将"具有通式(B)所表示的结构单元的聚(甲基)丙締酸醋"标记为"具有结构 单元(B)的聚(甲基)丙締酸醋",将"数均分子量为300W上且小于5,000的具有通式(C)所表 示的结构单元的聚环氧烧"标记为"具有结构单元(C)的聚环氧烧",将"具有通式(D)所表示 的结构单元的化合物"标记为"具有结构单元(D)的化合物"。
[030引[化学式24]
[0309]
[0310] 通式(A)中,Lia及Lib各自独立地表示-0-或-NR-,R表示氨原子或碳原子数1~4的 烷基。X表示叔氨基或簇基。γ?表示3价连接基团。 邮川[化学式25]
[0312]
[0313] 通式(Β)中,L2。及L2b各自独立地表示-0-或-畑-。9表示源自玻璃化转变溫度为50 上的聚(甲基)丙締酸醋的基团。Y2表示3价连接基团,Z表示与Y2及Q键合的2价连接基 团。
[0314] [化学式 26]
[0315]
[0316] 通式(C)中,R3表示碳原子数2~4的直链或分支的亚烷基,η为环氧烧的平均加成 摩尔数且表示6~115的数。
[0317] [化学式 27]
[031 引
[0319] 通式(D)中,Rb表示碳原子数6~15的亚烷基、亚芳基、亚芳基和亚芳基键合而得到 的2价连接基团、或亚烷基和亚芳基键合而得到的2价连接基团。
[0320] 另外,关于通式(A)、(B)、(C)及(D)的说明,由于含义与上述相同,因此省略。
[0321] 本发明的特定聚合物的制造方法包含:工序I,在具有结构单元(C)的聚环氧烧中 合成具有结构单元(B)的聚(甲基)丙締酸醋来得到聚(甲基)丙締酸醋的聚环氧烧溶液;及 工序II,将上述工序中所得到的聚(甲基)丙締酸醋的聚环氧烧溶液、具有结构单元(A)的化 合物、具有结构单元(D)的化合物、及自由基聚合性化合物混合并进行反应。
[0322] W下,对工序I及工序II进行说明。
[0323] 〔工序 I)
[0324] 工序I是在具有结构单元(C)的聚环氧烧中合成具有结构单元(B)的聚(甲基)丙締 酸醋来得到聚(甲基)丙締酸醋的聚环氧烧溶液的工序。
[0325] 本发明的特定聚合物的制造方法中,具有结构单元(C)的聚环氧烧即数均分子量 为300W上且小于5,000的具有通式(C)所表示的结构单元的聚环氧烧作为良好地溶解玻璃 化转变溫度为50°CW上的具有结构单元(B)的聚(甲基)丙締酸醋的溶剂发挥功能。由此,在 工序I中,即使不含有机溶剂,也能够通过聚合来得到比较高Tg的具有结构单元(B)的聚(甲 基)丙締酸醋。
[0326] 并且,具有结构单元(C)的聚环氧烧被导入到具有结构单元(B)的特定聚合物中, 因此即使在将通过本发明的制造方法得到的特定聚合物用作分散剂来形成固化膜的情况 下,也不易产生固化性的下降、固化膜的增塑化、粘连等。
[0327] 作为具有结构单元(B)的聚(甲基)丙締酸醋,例如可W举出末端具有两个径基的 聚甲基丙締酸甲醋(PMMA-OH2)、末端具有两个径基的聚(甲基丙締酸甲醋/甲基丙締酸正下 醋KPMMA/PBMA-OH2)、末端具有两个径基的聚(甲基丙締酸叔下醋)(PtBMA-OH2)、末端具有 两个径基的聚甲基丙締酸环己醋(P切HMA-OH2),末端具有两个径基的聚(甲基丙締酸环己 醋/甲基丙締酸2-苯氧基乙醋KP切HMA/PEMA-0肥)等。在运些之中,从介质亲和性的观点考 虑,优选PMMA-0肥。
[0328] 作为具有结构单元(C)的聚环氧烧,例如可W举出二醇型的聚丙二醇(PPG400,数 均分子量:400)、二醇型的聚乙二醇、二醇型的聚乙二醇聚丙二醇共聚物等。运些之中,从介 质亲和性及操作的观点考虑,优选PPG400等聚丙二醇。
[0329] 具有结构单元(B)的聚(甲基)丙締酸醋与具有结构单元(C)的聚(甲基)丙締酸醋 的质量比[(B)/(C)]为 20/80 ~60/40,优选为 30/70 ~60/40。
[0330] 若具有结构单元(B)的聚(甲基)丙締酸醋与具有结构单元(C)的聚(甲基)丙締酸 醋的质量比在上述范围内,则能够使具有结构单元(B)的聚(甲基)丙締酸醋在具有结构单 元(C)的聚环氧烧中聚合。
[0331] 若具有结构单元(B)的聚(甲基)丙締酸醋的比率为上述范围的上限值W下,则抑 制粘度的上升,能够进行揽拌。因此,不需要进行添加溶剂等稀释,且不需要为了制造特定 聚合物而去除溶剂的工序,因此优选。
[0332] 若具有结构单元(B)的聚(甲基)丙締酸醋的比率为上述范围的下限值W上,则能 够进行聚合反应。并且,颜料的分散稳定性通过所得到的特定聚合物而得到提高。
[0333] "具有结构单元(B)的聚(甲基)丙締酸醋"的"具有结构单元(C)的聚环氧烧"溶液 (聚(甲基)丙締酸醋的聚环氧烧溶液)例如能够通过在硫代丙Ξ醇等具有两个径基的链转 移剂存在下,在具有结构单元(C)的聚环氧烧中将对应的(甲基)丙締酸醋化合物使用公知 的自由基聚合引发剂进行聚合来合成。此时,可W-次性加入(甲基)丙締酸醋和聚环氧烧、 链转移剂及聚合引发剂,也可W在少量的聚环氧烧中通过滴加等缓慢加入(甲基)丙締酸 醋、链转移剂及聚合引发剂。从生成的聚合物的组成变得均匀且提高制造稳定性的角度来 看,优选滴加(甲基)丙締酸醋和链转移剂的方法。
[0334] 〔工序 II)
[0335] 工序II是将上述工序中所得到的聚(甲基)丙締酸醋的聚环氧烧溶液、具有结构单 元(A)的化合物、具有结构单元(D)的化合物、及自由基聚合性化合物混合并进行反应的工 序。
[0336] 关于利用本发明的制造方法来制造的特定聚合物,在工序I中使用具有结构单元 (C)的聚环氧烧作为反应溶剂,在工序II中使用自由基聚合化合物作为反应溶剂,因此即使 不经由去除非固化性有机溶剂的特殊工序,也能够制造不含非固化性有机溶剂的特定聚合 物。因此,将利用本发明的制造方法来制造的特定聚合物用作分散剂的颜料分散组合物的 基于活性能量射线的照射的灵敏度较高。因此,当将该颜料分散组合物用作喷墨记录用油 墨时,即使将印刷物重叠而保存,也能够抑制一印刷物的打印面与其他印刷物的打印面粘 接、或者一印刷物的打印面与其他印刷物的非打印面粘接的所谓的粘连现象。
[0337] 作为自由基聚合性化合物,例如可W使用通过由光自由基引发剂产生的引发种产 生聚合反应的各种公知的自由基聚合性单体。
[0338] 作为自由基聚合性单体,例如可W举出(甲基)丙締酸醋类、(甲基)丙締酷胺类、乙 締基酸类、芳香族乙締基类等。
[0339] 作为用作自由基聚合性单体的(甲基)丙締酸醋类,例如可W举出单官能(甲基)丙 締酸醋、双官能的(甲基)丙締酸醋、Ξ官能的(甲基)丙締酸醋、四官能的(甲基)丙締酸醋、 五官能的(甲基)丙締酸醋、六官能的(甲基)丙締酸醋等。但是,运些单体不能含有径基、伯 氨基或仲氨基等异氯酸醋反应性官能团。
[0340] 具体而言,可W举出N-乙締基己内酷胺(NVC)、丙締酸异冰片醋(IB0A)、丙締酸2- 苯氧基乙醋(阳A)、乙氧基二甘醇丙締酸醋化0E0EA)、二丙二醇二丙締酸醋(DPGDAKS径甲 基丙烷Ξ丙締酸醋(TMPTA)、丙締酸醋、丙氧基化新戊二醇二丙締酸醋、己二醇二丙締酸醋 等。
[0341] 作为具有结构单元(A)的化合物,例如可W举出3-二甲基氨基-1,2-丙二醇、2,2- 双(径基甲基)丙酸等、赋予上述结构单元(A)的具体例所示的结构单元的化合物。在运些之 中,优选3-二甲基氨基-1,2-丙二醇。
[0342] 作为具有结构单元(D)的化合物,例如可W举出有机聚异氯酸醋。作为有机聚异氯 酸醋,可W使用W往公知的任何有机聚异氯酸醋,可W举出芳香族二异氯酸醋,例如2,6-甲 苯二异氯酸醋(TDI)、1,4-亚二甲苯基二异氯酸醋(XDI)等。还优选运些二异氯酸醋的预聚 物型、脈酸醋型、脈型碳化二亚胺型改性体等。也可W混合使用两种W上运些异氯酸醋化合 物或改性体。
[0343] 另外,在工序II中,可W使具有下述通式化)所表示的结构单元的化合物下,适 当称为"具有结构单元化)的多环芳香族化合物"。)与具有结构单元(A)的化合物和具有结 构单元(D)的化合物一同在自由基聚合性化合物中进行反应。
[0344] [化学式2引
[0345]
[0346] 通式化)中,L3a及L3b各自独立地表示-0-或-NR-,R表示氨原子或碳原子数1~4的 烷基。Y3表示与L3a及L3b键合的2价的多环芳香族控基。
[0347] 另外,关于通式化)的说明,由于含义与上述相同,因此省略。
[0348] 作为具有结构单元化)的多环芳香族化合物,例如可W举出赋予上述结构单元巧) 的具体例所示的结构单元的化合物。在运些之中,从对颜料的吸附性的观点考虑,优选1,9- 二径基蔥酿。
[0349] 本发明的制造方法中,具有结构单元(A)的化合物、具有结构单元(B)的聚(甲基) 丙締酸醋及具有结构单元(C)的聚环氧烧的合计摩尔数除W具有结构单元(D)的化合物的 摩尔数的值为1.0~1.25,优选为1.05~1.25,更优选为1.07~1.21。
[0350] 另外,当使用具有结构单元化)的多环芳香族化合物时,具有结构单元(A)的化合 物、具有结构单元(B)的聚(甲基)丙締酸醋、具有结构单元(C)的聚环氧烧及具有结构单元 化)的多环芳香族化合物的合计摩尔数除W具有结构单元(D)的化合物的摩尔数的值优选 为1.0~1.25,更优选为1.05~1.21。
[0351] 在工序I及工序II中,可W使用聚合引发剂、阻聚剂、聚合催化剂等各种添加剂。关 于聚合引发剂、阻聚剂等的详细内容,由于含义与上述相同,因此在此省略。
[0巧2]实施例
[0353] W下,通过实施例对本发明进行进一步具体的说明,但本发明只要不超出其宗旨, 则并不限定于W下实施例。
[0354] 本实施例中,将本发明中的"具有通式(A)所表示的结构单元的化合物"标记为"化 合物A",将"具有通式(B)所表示的结构单元的聚(甲基)丙締酸醋"标记为"化合物B",将"数 均分子量为300W上且小于5,000的具有通式(C)所表示的结构单元的聚环氧烧"标记为"化 合物C',将"具有通式(D)所表示的结构单元的化合物"标记为"化合物护。
[0355] 聚合物(特定聚合物及比较聚合物)的分子量表示重均分子量(Mw),通过GPC (Shimadzu Corporation制,HPLC LC-10AD)进行测定。并且,该GPC测定是使用甜0WA DENK0 K
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