CN102153905A - 水性油墨组合物、喷墨记录方法以及记录物 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及水性油墨组合物、喷墨记录方法以及记录物。喷墨记录方法包括:在油墨非吸收性或低吸收性的记录介质上将水性油墨组合物的液滴喷出的工序和将记录介质加热到40℃以上,使喷出到记录介质上的水性油墨组合物干燥的工序;其中,第1溶剂的含量为3质量%以上且6质量%以下,第1溶剂的含量(W1)和第2溶剂的含量(W2)的比例(W2/W1)为1以上,第1溶剂的含量(W1),与第2溶剂的含量(W2)和第3溶剂的含量(W3)之和(W2+W3)的比例[(W2+W3)/(W1)]为3以上。
Description
技术领域
本发明涉及水性油墨组合物、喷墨记录方法以及用其得到的记录物。
背景技术
以往,在对塑料等不吸收油墨的非吸收介质进行记录时,从具有速干性且可以防止渗色(bleeding or blurring)这点出发,在使用以有机溶剂作为基质的非水系油墨组合物。但是,从地球环境和安全性等的观点出发,已逐渐使用作为溶剂以水当作基质的水性油墨组合物。
这种水性油墨组合物中作为色料含有黄色颜料时,作为黄色颜料有时使用C.I.颜料黄74。但是,因为C.I.颜料黄74的耐光性不充分,所以在进行代替其使用C.I.颜料黄180而改良耐光性的研究。
但是,含C.I.颜料黄180的水性油墨组合物,在-10℃以下低温保存冻结后,解冻时有时发生颜料的凝集等,低温下的保存稳定性下降。例如,专利文献1~专利文献3中,将防止含黄色颜料的水性油墨组合物的冻结作为目的之一,添加甘油等保湿成分。当向含黄色颜料的水性油墨组合物中添加甘油等时,有时能够提高低温下的保存稳定性。
另一方面,当使用含黄色颜料的水性油墨组合物在塑料等记录介质上形成图像时,有时由于与其它颜色的接触而发生图像的渗色,得不到良好的图像。为此,已知的有向水性油墨组合物添加烷二醇等而降低图像的渗色的技术。
例如,专利文献3中记载了向水性油墨组合物添加1,2-己二醇等时,在一部分的记录图像中得到了没有发生画质不均的良好的图像。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2005-60411号公报
专利文献2:日本特开2005-60419号公报
专利文献3:日本特开2007-154087号公报
发明内容
但是,向含C.I.颜料黄180的水性油墨组合物中添加甘油等保湿成分时,在塑料等记录介质上形成的图像的耐擦性劣化,有时得不到良好的图像。
另外,向含C.I.颜料黄180的水性油墨组合物中添加烷二醇等时,有时水性油墨组合物的低温保存稳定性下降。
本发明的几种方式的目的之一在于通过解决所述课题提供一种喷墨记录方法,其既确保水性油墨组合物的低温下的保存稳定性,又具有优异的喷出稳定性,可降低在特定记录介质上形成的图像的渗色,并且能得到耐擦性优异的图像。
本发明是为至少解决上述课题的一部分而进行的,可通过以下的方式或适用例实现。
[适用例1]
本发明的喷墨记录方法的一种方式,其特征在于,
包含:通过喷墨记录装置在油墨非吸收性或低吸收性的记录介质上将水性油墨组合物的液滴喷出的工序,和
将所述记录介质加热到40℃以上,使喷出在该记录介质上的所述水性油墨组合物干燥的工序;
其中,所述水性油墨组合物含有:由C.I.颜料黄180形成的颜料,
由选自1,2-己二醇和1,2-戊二醇中的至少1种形成的第1溶剂,
由选自2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N’-二甲基丙烯基脲、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、四甲基脲、二甲基亚砜以及六甲基磷酰三胺中的至少1种形成的第2溶剂,和
由选自丙二醇和1,3-丙二醇中的至少1种形成的第3溶剂,
所述第1溶剂的含量(W1)为3质量%以上且6质量%以下,
所述第1溶剂的含量(W1)和所述第2溶剂的含量(W2)的比例(W2/W1)为1以上,
所述第1溶剂的含量(W1),与所述第2溶剂的含量(W2)和所述第3溶剂的含量(W3)之和(W2+W3)的比例[(W2+W3)/(W1)]为3以上。
依照适用例1的喷墨记录方法,既确保水性油墨组合物在低温下的保存稳定性,又具有优异的喷出稳定性,可降低在油墨非吸收性或低吸收性的记录介质上形成的图像的渗色,并且可以得到耐擦性优异的图像。应予说明,本说明书中,低温是指水性油墨组合物冻结的温度,即-10℃以下。
[适用例2]
如适用例1,其中,所述第2溶剂的含量(W2)和所述第3溶剂的含量(W3)之和(W2+W3)可以为9质量%以上且25质量%以下。
[适用例3]
如适用例1或适用例2中的任一项,其中,所述颜料的含量可以为1质量%以上且10质量%以下。
[适用例4]
如适用例1~适用例3中任1例,其中,所述水性油墨组合物在测定温度20℃的粘度可以为2mPa·s以上且10mPa·s以下。
[适用例5]
本发明的记录物的一种方式,其特征在于,是通过适用例1~适用例4中任1例所述的喷墨记录方法进行记录的。
[适用例6]
本发明的水性油墨组合物的一种方式,其特征在于,是用于喷墨记录方法的水性油墨组合物,
含有:由C.I.颜料黄180形成的颜料,
由选自1,2-己二醇和1,2-戊二醇中的至少1种形成的第1溶剂,
由选自2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N’-二甲基丙烯基脲、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、四甲基脲、二甲基亚砜、以及六甲基磷酰三胺中的至少1种形成的第2溶剂,和
由选自丙二醇和1,3-丙二醇中的至少1种形成的第3溶剂;
所述第1溶剂的含量(W1)为3质量%以上且6质量%以下,
所述第1溶剂的含量(W1)和所述第2溶剂的含量(W2)的比例(W2/W1)为1以上,
所述第1溶剂的含量(W1),与所述第2溶剂的含量(W2)和所述第3溶剂的含量(W3)之和(W2+W3)的比例[(W2+W3)/(W1)]为3以上。
依照适用例6的水性油墨组合物,既确保水性油墨组合物在低温下的保存稳定性,又具有优异的喷出稳定性,可降低在油墨非吸收性或低吸收性的记录介质上形成的图像的渗色,并且可以得到耐擦性优异的图像。
[适用例7]
如适用例7,其中,所述喷墨记录方法可以包含:通过喷墨记录装置在油墨非吸收性或低吸收性的记录介质上将所述水性油墨组合物的液滴喷出的工序,和
将所述记录介质加热到40℃以上,使喷出在该记录介质上的所述水性油墨组合物干燥的工序。
具体实施方式
以下,对本发明优选的实施方式进行说明。以下说明的实施方式是说明本发明的一例。另外,本发明不限定于以下的实施方式,还包括在不改变本发明的要点的范围实施的各种的改变例。
1.喷墨记录方法
本发明的一个实施方式的喷墨记录方法,其特征在于,该喷墨记录方法包含:通过喷墨记录装置在油墨非吸收性或低吸收性的记录介质上将水性油墨组合物的液滴喷出的工序,和将所述记录介质加热到40℃以上使喷出在该记录介质上的所述水性油墨组合物干燥的工序;所述水性油墨组合物含有:由C.I.颜料黄180形成的颜料,和由选自1,2-己二醇和1,2-戊二醇中的至少1种形成的第1溶剂,由选自2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N’-二甲基丙烯基脲、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、四甲基脲、二甲基亚砜、以及六甲基磷酰三胺中的至少1种形成的第2溶剂,和由选自丙二醇和1,3-丙二醇中的至少1种形成的第3溶剂;并且,所述第1溶剂的含量(W1)为3质量%以上且6质量%以下,所述第1溶剂的含量(W1)和所述第2溶剂的含量(W2)的比例(W2/W1)为1以上,所述第1溶剂的含量(W1),与所述第2溶剂的含量(W2)和所述第3溶剂的含量(W3)之和(W2+W3)的比例[(W2+W3)/(W1)]为3以上。应予说明,本发明中“图像”是指由点群形成的印刷图案,也包括文档印刷、实地印刷(solidprinting)。
1.1.喷墨记录工序
本发明的一个实施方式的喷墨记录方法,其特征在于,包含:通过喷墨记录装置在油墨非吸收性或低吸收性的记录介质上将水性油墨组合物的液滴喷出的工序,和将所述记录介质加热到40℃以上,使喷出在该记录介质上的所述水性油墨组合物干燥的工序。
作为喷墨记录装置,只要是可以将油墨的液滴喷出,使液滴附着在记录介质上进行记录的装置就没有特别地限定,但优选具备印刷时可加热记录介质的功能。在此,“印刷时”是指从用喷墨记录装置将油墨的液滴喷出使液滴附着在记录介质上后立刻,到该油墨干燥为止的时间。
作为能加热记录介质的功能,例如可举出使热源直接接触记录介质进行加热的打印机加热器功能,不直接接触记录介质而是利用照射红外线、微波(最大波长在2450MHz左右的电磁波)等或吹送热风的干燥器机功能等。打印机加热器功能和干燥器功能既可以各自单独地使用,也可以同时使用。由此,可以调节印刷时的干燥温度。
另外,也可以将通过喷墨记录装置将油墨的液滴喷出使液滴附着的记录介质,在设定为规定温度的干燥机、恒温槽内进行干燥。
作为记录介质,使用油墨非吸收性或低吸收性的记录介质(以下,也简称为“塑料介质”)。作为油墨非吸收性的记录介质,例如,可举出未进行喷墨印刷用表面处理(即,未形成油墨吸收层)的塑料膜,在纸等基材上涂布塑料而成的物或粘合塑料膜而成的物等。作为在此所说的塑料,可举出聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚氨酯、聚乙烯、聚丙烯等。作为油墨低吸收性的记录介质,可举出美术纸、铜版纸、粗面纸等印刷用纸。
其中,本说明书中,“油墨非吸收性或低吸收性的记录介质”是指“Bristow法中,从开始接触到30msec1/2的水吸收量为10ml/m2以下的记录介质”。该Bristow法作为短时间内测定液体吸收量的方法属于最为普遍的方法,日本纸浆技术协会(JAPAN TAPPI)也在采用。试验方法的具体内容记述在“JAPAN TAPPI纸浆试验方法2000年版”的规范No.51“纸及板纸-液体吸收性试验方法-Bristow法”中。
使用喷墨记录装置的喷墨记录方法,例如可以如下进行。首先,将水性油墨组合物(后述)作为液滴喷出在塑料介质上。由此,可以在塑料介质上形成图像。作为喷墨喷出方法,以往公知的方式均可以使用,特别对于利用压电元件的振动而使液滴喷出的方法(使用了利用电致伸缩元件的机械变形而形成油墨滴的喷墨喷嘴的记录方法)能够进行优异的图像记录。
接着,利用喷墨记录装置中所具备的打印机加热器和干燥器,将塑料介质加热到40℃以上,使喷出在塑料介质上的水性油墨组合物(后述)干燥。通过本工序,喷出在塑料介质上的水性油墨组合物中所含的水分等迅速地蒸发散去、由水性油墨组合物中所含的树脂粒子(后述)形成被膜。由此,即使在塑料介质上也可以短时间内得到浓淡不均·渗色少的高画质的图像,通过形成树脂粒子被膜,油墨干燥物粘合在塑料介质上,从而固定图像。
塑料介质的加热温度为40℃以上,优选为40℃以上且80℃以下,更优选为40℃以上且60℃以下。如果塑料介质的加热温度为40℃以上,则可以有效地促进水性油墨组合物中的液体介质的蒸发散去。应予说明,如果塑料介质的加热温度超过80℃,则有时因塑料介质的种类而发生变形等的不良情形,或者塑料介质在冷却到室温时引起收缩等的不良情形。
对于塑料介质的加热时间,只要是可以蒸发散去水性油墨组合物中存在的液体介质且形成树脂固定剂的被膜,就没有特别地限制,可以综合溶剂、树脂粒子、印刷速度等作适当设定。
1.2.水性油墨组合物
以下,对用于本发明一个实施方式的喷墨记录方法的水性油墨组合物进行详细地说明。
1.2.1.颜料
本实施方式的喷墨记录方法中使用的水性油墨组合物,作为颜料含有C.I.颜料黄180。C.I.颜料黄180的耐光性优异,另外,通过与后述的第1溶剂组合,可以形成具有优异画质的图像。
通常,水性油墨组合物中的在对低温保存水性油墨组合物后进行解冻时,C.I.颜料黄180容易发生凝集。但是,本实施方式的水性油墨组合物,通过制备成后述的组成,从而即使在低温保存后解冻,也可以减少C.I.颜料黄180的凝集,可以具有良好的低温保存稳定性。
相对于水性油墨组合物的全部质量,C.I.颜料黄180的含量优选1质量%以上且10质量%以下,更优选3质量%以上且7质量%以下。C.I.颜料黄180的含量在所述范围内,则水性油墨组合物中的C.I.颜料黄180的分散性和塑料介质上所形成的图像的显色良好。
1.2.2.溶剂
本实施方式的喷墨记录方法中使用的水性油墨组合物含有第1溶剂、第2溶剂以及第3溶剂。
第1溶剂中使用选自1,2-己二醇和1,2-戊二醇中的至少一种。由于这些材料具有优异的提高水性油墨组合物对塑料介质的可湿性,均匀地进行润湿的作用,所以可以减少塑料介质上所形成的图像的油墨的渗色等。
第1溶剂的含量(W1),相对于水性油墨组合物的全部质量,是3质量%以上且6质量%以下。当第1溶剂的含量(W1)在所述范围内时,可以得到减少了油墨的渗色的良好图像。另一方面,当第1溶剂的含量(W1)不足所述范围时,有时发生油墨的渗色等而不能得到良好的图像。另外,当第1溶剂(W1)的含量超过所述范围时,有时低温时水性油墨组合物中的颜料发生凝集,保存稳定性下降。
第2溶剂中使用选自2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N’-二甲基丙烯基脲、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、四甲基脲、二甲基亚砜以及六甲基磷酰三胺中的至少1种。
第3溶剂中使用选自丙二醇和1,3-丙二醇中的至少1种。
第2溶剂和第3溶剂的与第1溶剂的相溶性优异,并且可以提高水性油墨组合物在低温下的保存稳定性。第2溶剂和第3溶剂,在水性油墨组合物冻结后溶解时,可以降低水性油墨组合物的粘度上升和颜料的凝集。因此,即使将一时冻结的水性油墨组合物溶解使用,也可以良好地保持水性油墨组合物的喷出稳定性。
相对于水性油墨组合物的全部质量,第2溶剂的含量(W2)优选3质量%以上,更优选3质量%以上且24质量%以下。相对于水性油墨组合物的全部质量,第3溶剂的含量(W3)优选22质量%以下,更优选1质量%以上且22质量%以下。另外,第2溶剂的含量(W2)和第3溶剂的含量(W3)之和(W2+W3)优选为9质量%以上且25质量%以下。
当第2溶剂的含量(W2)为3质量%以上,并且第2溶剂和第3溶剂的含量之和(W2+W3)为9质量%以上时,可以得到低温下的保存稳定性优异的水性油墨组合物。另一方面,当第2溶剂的含量(W2)不足3质量%,并且第2溶剂和第3溶剂的含量之和(W2+W3)不足9质量%时,有时不能确保水性油墨组合物在低温下的保存稳定性。另外,当第2溶剂的含量(W2)超过24质量%时,有时塑料介质上所形成的图像的干燥性下降。另外,当第3溶剂的含量(W3)超过22质量%时,有时塑料介质上所形成的图像的干燥性下降或者耐擦性下降。另外,当第2溶剂的含量(W2)和第3溶剂的含量(W3)之和(W2+W3)超过25质量%时,有时图像的干燥性、耐擦性下降。
对于本实施方式的喷墨记录方法中使用的水性油墨组合物,第1溶剂的含量(W1)和第2溶剂的含量(W2)的比例(W2/W1)为1以上,优选1以上且8以下,并且第1溶剂的含量(W1),与第2溶媒的含量(W2)和第3溶剂的含量(W3)之和(W2+W3)的比例[(W2+W3)/(W1)]为3以上,优选3以上且8以下。这样,当(W2/W1)和[(W2+W3)/(W1)]在所述范围时,低温保存稳定性和喷出稳定性优异,并且可以得到降低了塑料介质上所形成的图像的渗色的良好的图像。
当(W2/W1)为1以上,并且[(W2+W3)/(W1)]为3以上时,水性油墨组合物的低温保存稳定性优异。但是,当(W2/W1)不足1或者[(W2+W3)/(W1)]不足3时,有时水性油墨组合物的喷出稳定性下降或者发生在低温下保存时粘度上升、颜料的凝集等从而导致保存稳定性下降。另外,当(W2/W1)超过8或者[(W2+W3)/(W1)]超过8时,虽然可以确保水性油墨组合物在低温下的保存稳定性,但图像的干燥性下降,有时在图像中发生渗色等。
本实施方式的喷墨记录方法中使用的水性油墨组合物优选不含有甘油。甘油可以对水性油墨组合物赋予保湿性,提高低温下的保存稳定性。由此,可以降低喷墨记录装置的喷口的孔堵塞等,提高油墨的喷出稳定性。但是,添加甘油,则有时发生在塑料介质上形成的图像的干燥工序中干燥性下降或者干燥后的图像的耐擦性下降的情况。
本实施方式的喷墨记录方法中使用的水性油墨组合物优选不含二醇醚类。二醇醚类具有提高水性油墨组合物的对塑料介质的可湿性从而均匀地润湿的作用,可以降低塑料介质上所形成的图像的油墨的渗色等。但是,二醇醚类有时使水性油墨组合物的保存稳定性、喷出稳定性下降。
作为二醇醚类,例如,可举出乙二醇单丁醚、乙二醇单叔丁醚、乙二醇单异丙醚、1-甲基-1-甲氧基丁醇、二乙二醇单丁醚、二乙二醇单叔丁醚、二乙二醇单丙醚、二乙二醇单异丙醚、三乙二醇单丁醚、丙二醇单丙醚、丙二醇单异丙醚、丙二醇单丁醚、丙二醇单叔丁醚、二丙二醇单丙醚、二丙二醇单异丙醚、二丙二醇单丁醚等。
本实施方式的喷墨记录方法中使用的水性油墨组合物,即使不添加甘油和二醇醚类,通过将第1溶剂、第2溶剂和第3溶剂的含有比例以及含量控制在所述范围内而能够既确保水性油墨组合物的喷出稳定性和低温下的保存稳定性,又可降低塑料介质上所形成的图像的渗色,并且可以得到耐擦性优异的图像。
1.2.3.水
本实施方式的喷墨记录方法中使用的水性油墨组合物含有水。水是水性油墨组合物的主要的介质,是在所述的干燥工序中蒸发散去的成分。
水,优选像离子交换水、超滤水、反渗透水、蒸馏水等纯水或超纯水这样极力除去离子性杂质的水。另外,当使用通过紫外线照射或添加过氧化氢等而进行灭菌的水时,在长期保存颜料分散液和使用其的水性油墨组合物时可以防止霉菌、细菌的产生,因此优选。
1.2.4.其它含有成分
本实施方式的喷墨记录方法中使用的水性油墨组合物,进一步可以含有树脂粒子、树脂分散剂、有机硅系表面活性剂、pH调节剂、防腐剂·防霉剂、防锈剂、螯合剂等。
树脂粒子具有使塑料介质上所形成的图像固化,进而使图像牢固地固定在塑料介质上的作用。本实施方式的喷墨记录方法中使用的水性油墨组合物优选含有乳化状态或悬浮状态的树脂粒子。通过含有乳化状态或悬浮状态的树脂粒子,可以将水性油墨组合物的粘度容易地调整到本实施方式的喷墨记录方法的适合范围,因此易于确保保存稳定性、喷出稳定性。
树脂分散剂具有将所述的颜料(C.I.颜料黄180)在水性油墨组合物中稳定地分散保持的功能。
作为树脂粒子和树脂分散剂的成分,例如可举出丙烯酸、丙烯酸酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸酯、丙烯腈、氰基丙烯酸酯、丙烯酰胺、烯烃、苯乙烯、乙酸乙烯酯、氯乙烯、乙烯醇、乙烯醚、乙烯基吡咯烷酮、乙烯基吡啶、乙烯基吡唑、乙烯基咪唑、偏二氯乙烯的均聚物或共聚物,氟树脂,天然树脂等。应予说明,共聚物可以使用无规共聚物、嵌段共聚物、交替共聚物、接枝共聚物中任一种方式。
作为所述的树脂粒子,可以使用以公知的材料·方法得到的树脂粒子。例如,也可以使用日本特公昭62-1426号公报、日本特开平3-56573号公报、日本特开平3-79678号公报、日本特开平3-160068号公报、日本特开平4-18462号公报等中记载的树脂粒子。另外,也可以使用市售品,例如,可举出MICROGEL E-1002、MICROGEL E-5002(以上为商品名,Nippon paint公司制)、VONCOAT 4001、VONCOAT 5454(以上为商品名,大日本油墨化学工业株式会社制)、SAE 1014(商品名,日本ZEON公司制)、SAIBINOL SK-200(商品名、Saiden Chemical公司制)、JONCRYL 7100、JONCRYL 390、JONCRYL 711、JONCRYL 511、JONCRYL 7001、JONCRYL 632、JONCRYL 741、JONCRYL 450、JONCRYL 840、JONCRYL 74J、JONCRYL HRC-1645J、JONCRYL 734、JONCRYL 852、JONCRYL7600、JONCRYL 775、JONCRYL 537J、JONCRYL 1535、JONCRYLPDX-7630A、JONCRYL 352J、JONCRYL 352D、JONCRYL PDX-7145、JONCRYL 538J、JONCRYL 7640、JONCRYL 7641、JONCRYL631、JONCRYL 790、JONCRYL 780、JONCRYL 7610(以上为商品名,BASF JAPAN公司制)等。
作为所述的树脂分散剂,也可以使用市售品,可举出JONCRYL 67、JONCRYL 678、JONCRYL 586、JONCRYL 611、JONCRYL 680、JONCRYL 682、JONCRYL 683、JONCRYL 690(以上为商品名,BASFJAPAN公司制)等。
有机硅系表面活性剂具有在塑料介质上使油墨以不产生浓淡不均或渗色的方式均匀扩展的作用。相对于水性油墨组合物的全部质量,有机硅系表面活性剂的含量优选0.1质量%~1.5质量%。当有机硅系表面活性剂的含量不足0.1质量%时,油墨由于在塑料介质上很难均匀地润湿扩展,所以容易发生油墨的浓淡不均或渗色。另一方面,当有机硅系表面活性剂的含量超过1.5质量%时,有时不能确保水性油墨组合物的保存稳定性、喷出稳定性。
作为有机硅系表面活性剂,优选使用聚硅氧烷系化合物等,例如,可举出聚醚改性有机硅氧烷等。另外,可以使用市售品,例如,可举出BYK-306、BYK-307、BYK-333、BYK-341、BYK-345、BYK-346、BYK-348(以上为商品名,BYK JAPAN KK制)、KF-351A、KF-352A、KF-353、KF-354L、KF-355A、KF-615A、KF-945、KF-640、KF-642、KF-643、KF-6020、X-22-4515、KF-6011、KF-6012、KF-6015、KF-6017(以上为商品名,信越化学株式会社制)等。
作为pH调节剂,例如,可举出磷酸二氢钾、磷酸氢二钠、氢氧化钠、氢氧化锂、氢氧化钾、氨、二乙醇胺、三乙醇胺、三异丙醇胺、碳酸钾、碳酸钠、碳酸氢钠等。
作为防腐剂·防霉剂,例如,可举出安息香酸钠、五氯苯酚、2-巯基吡啶-1-氧化物钠、山梨酸钠、脱氢乙酸钠、1,2-二苯并异噻唑-3-酮等。市售品中可举出PROXEL XL2、PROXEL GXL(以上为商品名,Avecia公司制)、DENICIDE CSA、NS-500W(以上为商品名、Nagase ChemteX公司制)等。
作为防锈剂,例如可举出苯并三唑等。
作为螯合剂,例如可举出乙二胺四乙酸及其盐类(乙二胺四乙酸二氢二钠盐等)等。
1.2.5.物性
本实施方式的喷墨记录方法中使用的水性油墨组合物的在20℃的粘度优选为2mPa·s以上且10mPa·s以下,更优选为3mPa·s以上且6mPa·s以下。当水性油墨组合物的在20℃的粘度在所述范围内时,因从喷嘴适量喷出水性油墨组合物的液滴,能够进一步降低液滴的飞行背离或飞散,所以能很好地适用于喷墨记录装置。水性油墨组合物的粘度可通过使用振动式粘度计VM-100AL(山一电机株式会社制),将水性油墨组合物的温度保持在20℃进行测定。
2.记录物
本发明的一个实施方式的记录物是通过上述的喷墨记录方法进行记录而成的。在塑料介质上记录的图像,因为是使用上述的水性油墨组合物而形成的,所以具备油墨的渗色等少的良好画质,且耐擦性优异。
3.实施例
以下,通过实施例具体地说明本发明,但本发明不限定于这些。
3.1.颜料分散液的制备
本实施例中使用的水性油墨组合物,使用了预先用树脂分散剂使颜料分散的颜料分散液。
颜料分散液是如下制备的。首先,向作为树脂分散剂的5.0质量份的丙烯酸-丙烯酸酯共聚物和作为颜料的20质量份的C.I.颜料黄180加入离子交换水将整体成为100质量份,混合搅拌形成混合物。使用混砂机(安川制作所株式会社制)将该混合物与氧化锆珠粒(直径1.5mm)一起进行分散处理6小时。之后,通过用分离器分离氧化锆珠粒,得到颜料分散液。
应予说明,实施例3中,除使用丙烯酸-丙烯酸酯共聚物为4.5质量份、C.I.颜料黄180为17.5质量份以外,同样地得到颜料分散液。
另外,比较例1中,除作为颜料代替C.I.颜料黄180使用C.I.颜料黄74以外,同样地得到颜料分散液。
3.2.水性油墨组合物的制备
向所述颜料分散液添加第1溶剂、第2溶剂、第3溶剂、有机硅系表面活性剂、离子交换水,按照表1和表2记载的组成进行制备。之后,常温下混合搅拌1小时,进一步用孔径5μm的膜滤器过滤,得到水性油墨组合物。
应予说明,比较例6中,除不添加第3溶剂,添加甘油以外,同样地得到水性油墨组合物。
另外,比较例7中,除不添加第3溶剂,添加乙二醇单丁醚以外,同样地得到水性油墨组合物。
表中所使用的成分如下所述。
(1)颜料
·C.I.颜料黄180
·C.I.颜料黄74
(2)第1溶剂
·1,2-己二醇
·1,2-戊二醇
(3)第2溶剂
·1,3-二甲基-2-咪唑啉酮
·N,N’-二甲基丙烯基脲
·2-吡咯烷酮
·N-甲基-2-吡咯烷酮
(4)第3溶剂
·丙二醇
·1,3-丙二醇
(5)其它溶剂
·甘油
·二乙二醇单丁醚
(6)有机硅系表面活性剂
·有机硅系表面活性剂(BYK JAPAN KK制,商品名“BYK-348”,聚醚改性硅氧烷)
(7)树脂分散剂
·丙烯酸-丙烯酸酯共聚物
(8)树脂粒子
·苯乙烯-丙烯酸共聚物
3.3.评价试验
3.3.1.保存稳定性的评价
将水性油墨组合物加入样品瓶完全密闭,在-20℃保存3天后,进一步在20℃保存4小时。于是,通过对保存前在20℃的水性油墨组合物的粘度、颜料的粒径、和保存后在20℃的水性油墨组合物的粘度、颜料的粒径进行对比,从而评价保存稳定性。
粘度是通过将水性油墨组合物在20℃保持1小时后,用振动式粘度计VM-100AL(山一电机株式会社制)进行测定。另外,颜料的粒径是通过激光多普勒式粒度分布测定机(laser doppler particle sizedistribution analyzer)Microtrac UPA150(日机装株式会社制)来测定平均粒径。
应予说明,对于评价基准的分类,如下所述。
(粘度变化)
○:粘度的变化在-0.3mPa·s以上且+0.3mPa·s以下的范围内
×:粘度的变化不足-0.3mPa·s、或大于+0.3mPa·s
(粒径变化)
○:平均粒径的变化率不足5%
×:平均粒径的变化率为5%以上
3.3.2.渗色性的评价
(1)记录物的制作
将喷墨打印机PX-G930(SEIKO EPSON株式会社制)的一部分改造,在导纸部安装温度可变的加热器,制成在图像记录时可加热调制记录介质。
在所述改造的打印机的喷嘴列中填充C、M、Y、K的4色水性油墨组合物。接着,常温、常压下,在塑料介质(商品名“cold laminate filmPG-50L”,Lami corporation公司制、PET膜)上,形成如CMK各色和Y接触的实型(solid pattern)图像,同时通过安装在导纸部的加热器将塑料介质加热到45℃使实型图像干燥。之后,将塑料介质放入保持60℃的干燥器内,进一步使实型图像干燥1分钟。按照以上进行操作,制作成在塑料介质上印刷有实型图像的记录物。
应予说明,将实型图像形成为纵720dpi、横720dpi的分辨率且duty为50%。其中,duty是指,在纵720dpi、横720dpi分辨率的情况下,将1平方英寸纵分割为720、横分割为720而形成的518400块内,配置了百分之几的油墨。
另外,作为水性油墨组合物使用的Y(黄油墨组合物),使用的是通过所述“3.2.水性油墨组合物的制备”而制得的产物。
另一方面,对于作为水性油墨组合物使用的C、M、K,是在所述“3.1.颜料分散液的制备”中,除代替C.I.颜料黄180使用以下的颜料以外,同样地制备颜料分散液。然后,用与所述“3.2.水性油墨组合物的制备”同样的方法将如此得到的颜料分散液进行调制,得到由C、M、K各色形成的水性油墨组合物。
·C(蓝油墨组合物,使用颜料C.I.颜料蓝15:3)
·M(红油墨组合物,使用颜料C.I.颜料红122)
·K(黑油墨组合物,使用颜料C.I.颜料黑7)
(2)记录物的评价方法
对于所述(1)中得到的记录物,观察各duty的Y和其它色(CMK)的接触部分的渗色进行评价。
应予说明,对于评价基准的分类,如下所述。
○:交界接触部没渗色
×:交界接触部有渗色
3.3.3.喷出稳定性的评价
(1)记录物的制作
作为喷墨打印机使用所述“3.3.2.渗色性的评价”中使用的PX-G930,将“3.2.水性油墨组合物的制备”中得到的水性油墨组合物填充到打印机的喷嘴列中。然后,在不加热普通纸(Fuji Xerox P纸等)的情况下,将水性油墨组合物在普通纸上连续喷出10分钟,确认所有喷嘴正常喷出。之后,在加热至45℃的普通纸上将平均duty10%的文档和图形的混合图案图像连续进行规定时间的印刷,得到记录物。应予说明,每滴的喷出油墨重量为20ng,分辨率为纵720dpi、横720dpi。
(2)记录物的评价方法
观察得到的记录物的“漏点”和“背离”进行评价。其中,“背离”是指记录物上的油墨附着位置的偏移。
应予说明,对于评价基准的分类,如下所述。
○:从印刷开始经过1小时后,没有漏点和背离
△:从印刷开始经过1小时后,没有漏点、一部分发生背离
×:从印刷开始经过1小时后,多发漏点和背离
3.3.4.耐擦性的评价
(1)记录物的制作
作为喷墨打印机使用所述“3.3.2.渗色性的评价”中使用的PX-G930,将“3.2.水性油墨组合物的制备”中得到的水性油墨组合物(黄油墨)填充到打印机的喷嘴列中。然后,在加热至45℃的塑料介质上(商品名“cold laminate film PG-50L”,lami-corporation公司制,PET膜)形成实型图像。之后,将塑料介质静置于保持60℃的干燥器内,进一步使实型图像干燥1分钟。如此制作出了在塑料介质上印刷实型图像的记录物。应予说明,将实型图像形成为纵720dpi、横720dpi的分辨率且duty为60%。
(2)记录物的评价方法
将得到的记录物在20℃保持16小时后,使用学振型摩擦牢度试验机(Gakushin type rubbing fastness tester)AB-301(TESTERSANGYO制),以荷重500g、摩擦次数50次的条件,使装有摩擦用白棉布的摩擦物和记录物摩擦,以目视观察图像的表面状态。
应予说明,对于评价基准的分类,如下所述。
○:图像的表面未发现损伤
△:图像的表面发现少许的损伤
×:图像的表面发现很大的损伤
3.3.5.耐光性的评价
(1)记录物的制作
在喷墨打印机PX-5500(SEIKO EPSON株式会社制)的喷嘴列中填充“3.2.水性油墨组合物的制备”中得到的水性油墨组合物(黄油墨)。接着,在常温、常压下,在相片用纸(SEIKO EPSON株式会社制,型号“KA420PSKR”、光滑纸)上按照OD值成为1.0的方式印刷10mm×10mm的实型图像,得到记录物。
(2)记录物的评价方法
将得到的记录物的实型图像部分,用xenon weather meter XL75(Suga试验机株式会社制)以70000Lux的照射量暴露600小时后,使用GRETAG SPM-50(GretagMacbeth社制)测定实型图像部分的OD值。接着,以暴露前的OD值为基准,求出暴露后的OD值的减少率,评价图像的耐光性。
应予说明,对于评价基准的分类,如下所述。
○:OD值的减少率不足20%
×:OD值的减少率在20%以上
3.4.评价结果
将以上的评价试验的结果记载于表1和表2。
表1
表2
关于表1中记载的实施例1~实施例8的水性油墨组合物,从保存稳定性的评价结果可以确认,均粘度变化和粒径变化少,保存稳定性优异。另外,从渗色性的评价结果可以确认,在塑料介质上印刷的图像具有良好的渗色性。另外,从耐光性的评价结果可以确认,图像的OD值的减少率少,耐光性良好。另外,从喷出稳定性的评价结果可以确认,即使连续印刷,也很难发生图像的漏点、油墨附着位置的偏移,喷出稳定性优异。
另外,关于实施例1~实施例2和实施例4~实施例8的水性油墨组合物,耐擦性的评价结果显示图像的表面很难被擦伤,耐擦性优异。应予说明,表1中记载的实施例3的水性油墨组合物,在耐擦性试验中,图像的表面发现少许的损伤,但是为实际使用中可以没有问题地使用的程度。
表2中记载的比较例1的水性油墨组合物作为颜料未使用C.I.颜料黄180。因此,记录了耐光性不优异的图像。
表2中记载的比较例2和比较例3的水性油墨组合物的第1溶剂的含量(W1)和第2溶剂的含量(W2)的比例(W2/W1)不足1。因此,得到了保存稳定性不优异的水性油墨组合物。
表2中记载的比较例4的水性油墨组合物的第1溶剂的含量(W1)超过6质量%。另外,第1溶剂的含量(W1)和第2溶剂的含量(W2)的比例(W2/W1)不足1,并且第1溶剂的含量(W1),与第2溶剂的含量(W2)和第3溶剂的含量(W3)之和(W2+W3)的比例[(W2+W3)/(W1)]不足3。因此,形成了保存稳定性和喷出稳定性不优异的水性油墨组合物。
表2中记载的比较例5的水性油墨组合物的第1溶剂的含量不足3质量%。因此,记录了渗色性不优异的图像。
表2中记载的比较例6的水性油墨组合物含有甘油。因此,从渗色性试验和耐擦性试验的结果可以看出,比较例6的水性油墨组合物形成了渗色性和耐擦性不优异的图像。
表2中记载的比较例7的水性油墨组合物含有二醇醚类的二乙二醇单丁醚。因此,是保存稳定性不优异的水性油墨组合物。
表2中记载的比较例8的水性油墨组合物的第1溶剂的含量超过6质量%。因此,是保存稳定性不优异的水性油墨组合物。
表2中记载的比较例9的水性油墨组合物的第1溶剂的含量(W1)和第2溶剂的含量(W2)的比例(W2/W1)为1以上,但第1溶剂的含量(W1),与第2溶剂的含量(W2)和第3溶剂的含量(W3)之和(W2+W3)的比例[(W2+W3)/(W1)]不足3。因此,是保存稳定性不优异的水性油墨组合物。
本发明并不限定于上述的实施方式,可以进行各种改变。例如,本发明包括与实施方式中说明的构成实质上是同样的构成(例如,功能、方法及结果是同样的构成,或目的和效果是同样的构成)。另外,本发明包括将实施方式中说明的构成的非本质部分置换的构成。另外,本发明包括能与实施方式中说明的构成起同样的作用效果的构成或达成同样目的的构成。另外,本发明包括向实施方式中说明的构成附加公知技术的构成。
Claims (7)
1.一种喷墨记录方法,包括以下工序:
通过喷墨记录装置,在油墨非吸收性或低吸收性的记录介质上将水性油墨组合物的液滴喷出的工序,
将所述记录介质加热到40℃以上,使喷出到该记录介质上的所述水性油墨组合物干燥的工序;其中
所述水性油墨组合物含有:由C.I.颜料黄180形成的颜料,
由选自1,2-己二醇和1,2-戊二醇中的至少1种形成的第1溶剂,
由选自2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N’-二甲基丙烯基脲、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、四甲基脲、二甲基亚砜以及六甲基磷酰三胺中的至少1种形成的第2溶剂,和
由选自丙二醇和1,3-丙二醇中的至少1种形成的第3溶剂;
所述第1溶剂的含量W1为3质量%以上且6质量%以下,
所述第1溶剂的含量W1和所述第2溶剂的含量W2的比例W2/W1为1以上,
所述第1溶剂的含量W1、与所述第2溶剂的含量W2和所述第3溶剂的含量W3之和(W2+W3)的比例(W2+W3)/W1是3以上。
2.如权利要求1所述的喷墨记录方法,其中,所述第2溶剂的含量W2和所述第3溶剂的含量W3之和(W2+W3)为9质量%以上且25质量%以下。
3.如权利要求1或2所述的喷墨记录方法,其中,所述颜料的含量为1质量%以上且10质量%以下。
4.如权利要求1~3中任一项所述的喷墨记录方法,其中,所述水性油墨组合物在测定温度20℃的粘度为2mPa·s以上且10mPa·s以下。
5.一种记录物,是通过权利要求1~4中任一项所述的喷墨记录方法记录而成。
6.一种水性油墨组合物,用于喷墨记录方法,含有:
由C.I.颜料黄180形成的颜料,
由选自1,2-己二醇和1,2-戊二醇中的至少1种形成的第1溶剂,
由选自2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N’-二甲基丙烯基脲、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、四甲基脲、二甲基亚砜以及六甲基磷酰三胺中的至少1种形成的第2溶剂,和
由选自丙二醇和1,3-丙二醇中的至少1种形成的第3溶剂;
所述第1溶剂的含量W1为3质量%以上且6质量%以下,
所述第1溶剂的含量W1和所述第2溶剂的含量W2的比例W2/W1为1以上,
所述第1溶剂的含量W1、与所述第2溶剂的含量W2和所述第3溶剂的含量W3之和(W2+W3)的比例(W2+W3)/W1为3以上。
7.如权利要求6所述的水性油墨组合物,其中,
所述喷墨记录方法包含:通过喷墨记录装置,在油墨非吸收性或低吸收性的记录介质上将所述水性油墨组合物的液滴喷出的工序,和
将所述记录介质加热到40℃以上,使喷出到该记录介质上的所述水性油墨组合物干燥的工序。
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WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20110817 |