CN102190924A - 油墨组合物、油墨组和图像形成方法 - Google Patents
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Abstract
Description
技术领域
本发明涉及一种油墨组合物、油墨组和使用该油墨组合物或油墨组形成图像的方法。
背景技术
近年来,由于对资源节约、环境保护和提高操作稳定性等方面的需求增大,已经存在向含水涂料和油墨(下面,也称作油墨)的转移。作为改善从含水油墨形成的印刷图像的固定性的手段,例如,使用紫外线-固化性含水油墨按照惯例是已知的。
作为可以用于这种紫外线-固化性含水油墨的水溶性聚合性化合物,已知的是包括长链亚烷氧基的聚合性化合物(参见,例如,日本专利申请未审查公开(JP-A)No.2007-314611)。
然而,当通过使用常规化合物如JP-ANo.2007-314611中记载的聚合性化合物制备紫外线-固化性含水油墨时,难于获得令人满意的固化敏感性。
针对上述问题完成了本发明,目的是提供一种表现出优异的固化敏感性的含水油墨组合物和油墨组以及使用所述油墨组合物和所述油墨组形成图像的方法。
以下是本发明的例示实施方案。
<1>一种油墨组合物,其含有下式(1)代表的聚合性化合物、聚合引发剂和水:
式(1)
其中,在式(1)中,X代表下式(X1)~(X3)中任一个代表的二价或三价含氮连接基团,A代表具有酰胺的聚合性官能团,和n代表2或3:
式(X1) 式(X2) 式(X3)
其中,在式(X1)~(X3)中,Z代表具有2或3个碳原子的亚烷基、或包含具有2或3个碳原子的亚烷基和氧原子的二价连接基团;和R1代表氢原子或具有1~4个碳原子的烷基。
<2>根据<1>所述的油墨组合物,其中所述A代表的聚合性官能团是下式(A1)~式(A4)中任一个:
式(A1) 式(A2) 式(A3) 式(A4)
其中,在式(A1)~(A4)中,R2代表氢原子或烷基,R3代表烷基或芳基,和*代表与由X代表的含氮连接基团结合的位置。
<3>根据<2>所述的油墨组合物,其中所述A代表的聚合性官能团由式(A1)代表。
<4>根据<1>所述的油墨组合物,还含有颜料。
<5>根据<1>所述的油墨组合物,其中所述聚合引发剂是光聚合引发剂。
<6>一种油墨组,含有如<1>~<5>中任一项所述的油墨组合物和在与含水油墨组合物接触时能够形成凝集体的处理液。
<7>根据<6>所述的油墨组,其中所述处理液含有酸性化合物、多价金属盐或阳离子聚合物中的至少一种。
<8>一种图像形成方法,包括:
将<6>所述的油墨组中包含的处理液涂布在记录介质上;和
将所述油墨组中包含的油墨组合物涂布在所述记录介质上,形成图像。
<9>根据<8>所述的图像形成方法,其中所述记录介质是涂布纸(coated paper)。
<10>根据<8>所述的图像形成方法,其中将所述油墨组合物涂布在已经涂布有所述处理液的记录介质上。
<11>根据<8>所述的图像形成方法,其中利用喷墨法涂布所述油墨组合物。
具体实施方式
本发明的含水油墨组合物(下面,也称作“油墨组合物”)含有至少一种下式(1)代表的聚合性化合物、至少一种聚合引发剂和水。在需要时,油墨组合物还可以含有着色剂(优选颜料)、水溶性有机溶剂和其他添加剂。
本发明的油墨组合物含有聚合性化合物,其由下式(1)代表并具有经由具有脂肪族氨基的含氮连接基团连接的两个或三个聚合性官能团。因此,例如,当油墨组合物被涂布到记录介质上并被活性能量射线照射时,其以优异的固化敏感性固化。
本发明的油墨组合物不仅可以用于单色图像形成,而且通过选择一种以上的所需颜色可以用于多色图像(例如,全色图像)的形成。在形成多色图像的情况下,该油墨组合物可以用作例如品红色油墨、青色油墨或黄色油墨。此外,为了调节色调,该油墨组合物可以用作黑色油墨。
此外,本发明的油墨组合物可以用作具有黄色(Y)、品红色(M)和青色(C)之外的颜色如红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)或白色(W)的油墨组合物或者用作在印刷领域中使用的特色油墨的油墨组合物。
通过根据需要改变着色剂(例如,颜料)可以制备各种颜色的油墨组合物。
(聚合性化合物)
本发明的油墨组合物含有至少一种下式(1)代表的水溶性聚合性化合物(下面,也称作“特定聚合性化合物”)。
在本说明书中,术语“水溶性”是指特定聚合性化合物在蒸馏水中在25℃下的溶解比例为2质量%以上,但特定聚合性化合物优选是在蒸馏水中的溶解比例为5质量%以上的化合物,更优选溶解比例为10质量%以上的化合物,再更优选溶解比例为20质量%以上的化合物,特别优选与水以任意所需比例均匀混合的化合物。
本发明中使用的聚合性化合物是下式(1)代表的水溶性聚合性化合物,该化合物包括下式(X1)~式(X3)中任一个代表的特定胺结构和具有酰胺基团的两个或三个聚合性官能团。具体来说,由于特定聚合性化合物在其分子中具有胺结构,因此表现出优异的固化敏感性。其原因被认为是,例如,特定胺结构对因氧导致的对自由基聚合的抑制进行了有效的抑制,从而提高了聚合速率。此外,包含特定胺结构导致水溶解性改善。
式(1)
在式(1)中,X代表下式(X1)~(X3)中任一个代表的二价或三价含氮连接基团,A代表具有酰胺基的聚合性官能团,和n代表2或3。
式(X1) 式(X2) 式(X3)
在式(X1)~(X3)中,Z代表具有2或3个碳原子的亚烷基、或包含具有2或3个碳原子的亚烷基和氧原子的二价连接基团;和R1代表氢原子或具有1~4个碳原子的烷基。
式(X1)~式(X3)中的两个或三个Z彼此可以相同或不同。
在Z代表包含具有2或3个碳原子的亚烷基和氧原子的二价连接基团的情况中,Z优选是由至少一个具有2或3个碳原子的亚烷基氧基和具有2或3个碳原子的亚烷基形成的二价连接基团,更优选由各自具有2或3个碳原子的一个或两个亚烷基氧基和具有2或3个碳原子的亚烷基形成的二价连接基团。
在本发明中,从固化敏感性和水溶解性的观点来看,Z优选是具有2或3个碳原子的亚烷基、或由各自具有2或3个碳原子的一个或两个亚烷基氧基和具有2或3个碳原子的亚烷基形成的二价连接基团,更优选具有2或3个碳原子的亚烷基、亚乙基氧基亚乙基或二亚乙基氧基亚乙基,再更优选具有2或3个碳原子的亚烷基。
R1代表氢原子或具有1~4个碳原子的烷基。烷基的具体例子包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基和叔丁基。
本发明中,从固化敏感性和水溶解性的观点来看,R1优选是甲基、乙基、正丙基或异丙基,更优选甲基或乙基。
在式(1)中,A代表具有酰胺基团的聚合性官能团。该聚合性官能团没有特别限制,可以使用任何常用的聚合性官能团,只要其具有酰胺基团。应该注意,本文所述的酰胺基团不限制于羧酸酰胺,而是包括酰亚胺基团、磺酰胺基团等。
本发明中,从固化敏感性的观点来看,A代表的聚合性官能团优选是下式(A1)~式(A4)中任一个代表的聚合性官能团。
式(A1) 式(A2) 式(A3) 式(A4)
在式(A1)~(A4)中,R2代表氢原子或烷基。烷基可以是任何的直链、支链或环状烷基,并可以具有亲水性取代基如羟基或具有1~4个碳原子的烷氧基。
此外,烷基优选具有1~12个碳原子,更优选1~8个碳原子,特别优选1~4个碳原子。
R2代表的烷基的具体例子包括甲基、乙基、丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正己基、环己基、2-羟基乙基、3-羟基丙基、2-羟基丙基、2-甲氧基乙基和2-叔丁氧基乙基。
本发明中,从聚合反应性的观点来看,R2优选表示氢原子或甲基,特别优选氢原子。
在式(A4)中,R3代表可以具有取代基的烷基或可以具有取代基的芳基。
R3代表的烷基优选是具有1~3个碳原子的烷基。R3代表的烷基的具体例子包括甲基、乙基、正丙基和异丙基。本发明中,从固化敏感性的观点来看,R3代表的烷基优选是甲基或乙基。
此外,R3代表的芳基优选是具有6~10个碳原子的芳基。R3代表的芳基的具体例子包括苯基和萘基。在本发明中,从固化敏感性的观点来看,R3代表的芳基优选是苯基。
在R3代表的烷基或芳基具有取代基的情况下,取代基的例子包括烷基、烷氧基、卤原子、羟基和酰胺基团。作为取代基的烷基的具体例子包括甲基、乙基、丙基和丁基。烷氧基的具体例子包括甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、亚乙基二氧基和亚甲基二氧基。此外,卤原子的具体例子包括氟原子、氯原子、溴原子和碘原子。
在本发明中,从固化敏感性的观点来看,式(A4)中的R3优选代表甲基、乙基或苯基,更优选甲基或乙基。
特定聚合性化合物具有选自式(A1)~式(A4)代表的聚合性官能团中的两个或三个聚合性官能团。特定聚合性化合物中的两个或三个聚合性官能团彼此可以相同或不同,但从容易合成的观点来看,聚合性官能团优选相同。
其中,从固化敏感性的观点来看,本发明中的特定聚合性化合物优选具有选自式(A1)代表的(甲基)丙烯酰胺基团、式(A2)代表的乙烯基磺酰胺基团和式(A3)代表的马来酰亚胺基中的两个或三个聚合性官能团,更优选两个或三个式(A1)代表的(甲基)丙烯酰胺基团。
从固化敏感性的观点来看,在本发明的特定聚合性化合物中,X优选是式(X1)、式(X2)或式(X3)代表的含氮连接基团,其中Z代表具有2或3个碳原子的亚烷基、亚乙基氧基亚乙基或二亚乙基氧基亚乙基,A代表式(A1)~式(A3)中任一个代表的聚合性官能团。更优选的是,X代表式(X1)、式(X2)或式(X3)代表的含氮连接基团,其中Z代表具有2或3个碳原子的亚烷基,A代表由式(A1)代表的聚合性官能团。再更优选的是X代表由式(X2)代表的含氮连接基团,其中Z代表具有2或3个碳原子的亚烷基,A代表式(A1)代表的聚合性官能团。
本发明中的特定聚合性化合物的具体例子如下所示,但本发明没有限制于这些具体例子。
相对于油墨组合物的总质量,特定聚合性化合物在本发明的油墨组合物中的含量换算为固体物含量优选为1~50质量%。特定聚合性化合物的含量更优选为1~40质量%,再更优选1~30质量%。
特定聚合性化合物之外的额外聚合性化合物可以包含在本发明的含水油墨组合物中,只要本发明的效果不受损害。
额外聚合性化合物可以是特定聚合性化合物之外的任何化合物,只要其是具有能够自由基聚合的烯键式不饱和键的聚合性化合物(其是在分子中具有能够自由基聚合的至少一个烯键式不饱和键的化合物)。额外聚合性化合物可以具有例如单体、低聚物、聚合物等的化学形态。
额外聚合性化合物可以单独使用或两种以上可以任意比例混合使用,以改善预期性能。
具有烯键式不饱和键的例示聚合性化合物包括能够自由基聚合的化合物,如不饱和的羧酸,包括丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、异巴豆酸和马来酸、它们的盐和它们的衍生物;具有烯键式不饱和基团的酸酐;丙烯腈;苯乙烯;和各种不饱和的聚酯、不饱和的聚醚、不饱和的聚酰胺和不饱和的聚氨酯。
其具体例子包括丙烯酸衍生物,如丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸2-羟基乙酯、丙烯酸丁氧基乙酯、卡必醇丙烯酸酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸四氢糠酯、丙烯酸苄酯、双(4-丙烯酰氧基聚乙氧基苯基)丙烷、新戊二醇二丙烯酸酯、1,6-乙二醇二丙烯酸酯、乙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯、四乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚丙二醇二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇四丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四丙烯酸酯、低聚酯丙烯酸酯、N,N-二甲基氨基丙烯酰胺、N,N-二甲基氨基乙基丙烯酰胺、N,N-二甲基氨基丙基丙烯酰胺和它们季铵化的化合物、N-羟甲基丙烯酰胺、羟基乙基丙烯酰胺、羟基丙基丙烯酰胺、4-丙烯酰基吗啉、N-[1,1-二甲基-2-(钠代氧基磺酰基)乙基]丙烯酰胺、二丙酮丙烯酰胺和环氧基丙烯酸酯;
甲基丙烯酸衍生物,如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸二甲基氨基甲酯、1,6-乙二醇二甲基丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚丙二醇二甲基丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、2,2-双(4-甲基丙烯酰氧基聚乙氧基苯基)丙烷、N,N-二甲基氨基甲基丙烯酰胺、N,N-二甲基氨基乙基甲基丙烯酰胺和N,N-二甲基氨基丙基甲基丙烯酰胺;和
烯丙基化合物的衍生物,如烯丙基缩水甘油基醚、邻苯二甲酸二烯丙酯和偏苯三酸三烯丙酯。
其中,从油墨组合物的喷射稳定性的观点来看,具有烯键式不饱和键的水溶性聚合性化合物是优选的。本文中使用的术语“水溶性”与之前针对特定聚合性化合物所述的同义。
在具有烯键式不饱和键的水溶性聚合性化合物中,选自丙烯酸、甲基丙烯酸、它们的酯衍生物、它们的酰胺衍生物和它们的盐中的至少一种是优选的,其例子包括丙烯酸的单酯和甲基丙烯酸的单酯(下面,也称作“单丙烯酸酯”)、丙烯酸与多元醇化合物的酯、甲基丙烯酸与多元醇化合物的酯(下面,也称作“多官能的丙烯酸酯单体”或“多官能的丙烯酸酯低聚物”)、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺和它们的衍生物。
从赋予水溶解性的观点来看,本发明中使用的具有烯键式不饱和键的水溶性聚合性化合物优选具有聚(亚乙基氧基)链、聚(亚丙基氧基)链、离子基团(例如,羧基、磺基等)或羟基中的至少一种。
在其中具有烯键式不饱和键的水溶性聚合性化合物具有聚(亚乙基氧基)链或聚(亚丙基氧基)链的情况下,亚乙基氧基单元或亚丙基氧基单元的数量优选为1~10,更优选1~5。当单元数量为10以下时,可以改善固化后的膜硬度、膜对记录介质的粘合性等。
在其中本发明的油墨组合物含有额外聚合性化合物的情况下,相对于油墨组合物的总质量,额外聚合性化合物的含量换算为固体物含量优选为0.1~50质量%。其含量更优选为0.5~40质量%,再更优选1.0~30质量%。
此外,额外聚合性化合物与特定聚合性化合物的含量比换算为固体物含量优选为0~80质量%,更优选0~70质量%,再更优选0~60质量%。
(聚合引发剂)
本发明的含水油墨组合物含有至少一种聚合引发剂。作为聚合引发剂,可以使用已知的聚合引发剂而没有特别限制。本发明中,光聚合引发剂优选用作聚合引发剂。
本发明中可以使用的光聚合引发剂的优选例子包括(a)芳香族酮,(b)酰基膦化合物,(c)芳香族鎓盐化合物,(d)有机过氧化物,(e)硫代化合物,(f)六芳基双咪唑化合物,(g)酮肟酯化合物,(h)硼酸酯化合物,(i)嗪鎓(azinium)化合物,(j)金属茂化合物,(k)活性酯化合物,(l)具有碳-卤键的化合物,和(m)烷基胺化合物。
聚合引发剂的具体例子包括“SHIGAISEN KOKA SISUTEMU (Ultraviolet Ray Curing System)”,Kiyoshi KATO著(Comprehensive Technology Center发行,1989)的页65~148中记载的聚合引发剂。
作为本发明中的聚合引发剂,可以使用水不溶性聚合引发剂或水溶性聚合引发剂的水分散体,优选使用水溶性聚合引发剂。对于聚合引发剂使用的术语“水溶性”是指聚合引发剂在蒸馏水中在25℃下的溶解比例为0.5质量%以上。水溶性聚合引发剂优选在蒸馏水中在25℃下的溶解比例为1质量%以上,更优选溶解比例为3质量%以上。
本发明中,聚合引发剂可以单独使用或两种以上可以混合使用。
相对于油墨组合物的总质量,聚合引发剂在本发明的油墨组合物中的含量换算为固体物含量优选为0.1~30质量%。其含量更优选为0.5~20质量%,再更优选1.0~15质量%。
此外,相对于100质量份的聚合性化合物,聚合引发剂在本发明的油墨组合物中的含量优选为0.01质量份~35质量份,更优选0.1质量份~30质量份,再更优选0.5质量份~30质量份。术语“聚合引发剂的含量”是指在油墨组合物中的总含量,“聚合性化合物的含量”是指聚合性化合物在油墨组合物中的总含量(特定聚合性化合物和任选包含的额外聚合性化合物的总含量)。
(着色剂)
本发明中的油墨组合物优选含有至少一种着色剂。作为本发明中使用的着色剂,可以使用已知的染料、颜料等而没有限制。特别地,从着色力的观点来看,基本上不溶于水或难溶于水的着色剂是优选的。着色剂的具体例子包括各种颜料、分散染料、油溶性染料和能够形成J聚集体的着色剂。在这些中,从耐光性的观点来看,颜料是更优选的。
本发明中使用的颜料种类没有特别限制,可以使用常规已知的有机颜料或无机颜料。
有机颜料的例子包括偶氮颜料、多环颜料、染料螯合物、硝基颜料、亚硝基颜料和苯胺黑。其中,偶氮颜料、多环颜料等是优选的。偶氮颜料的例子包括偶氮色淀、不溶性偶氮颜料、缩合偶氮颜料和螯合物偶氮颜料。多环颜料的例子包括酞菁颜料、二萘嵌苯颜料、紫环酮(perinone)颜料、蒽醌颜料、喹吖啶酮颜料、二噁嗪颜料、靛青颜料、硫靛颜料、异吲哚啉酮颜料和喹酞酮(quinophthalone)颜料。染料螯合物的例子包括碱性染料螯合物和酸性染料螯合物。
无机颜料的例子包括二氧化钛、氧化铁、碳酸钙、硫酸钡、氢氧化铝、钡黄、镉红、铬黄和炭黑。其中,炭黑是特别优选的。炭黑可以是由已知方法生产的那些,例如,接触法、炉法、热法等。
本发明中可以使用的颜料的具体例子包括JP-A No.2007-100071的段落[0142]~[0145]中记载的颜料等。
此外,在使用染料作为本发明中的着色剂的情况下,可以使用不溶性载体上保持的染料。可以使用已知的染料而没有限制。例如,本发明中可以优选使用JP-ANo.2001-115066、2001-335714和2002-249677中记载的染料等。此外,载体没有特别限制,只要其在水中是不溶的或在水中是难溶的,并且可以使用无机材料、有机材料或它们的复合材料。具体来说,本发明中可以优选使用例如JP-ANo.2001-181549和2007-169418中记载的载体。
保持染料的载体(着色剂)可以原样使用或者在需要时可以与分散剂混合使用。作为分散剂,可以适宜地使用下述分散剂。
颜料可以单独使用或选自上述相同组中的两种以上混合使用,或与选自不同组的混合使用。
从色密度、粒度、油墨稳定性和喷射可靠性的观点来看,相对于油墨组合物的总质量,着色剂(特别地,颜料)在含水油墨组合物中的含量优选为1~25质量%,更优选5~20质量%。
(分散剂)
在其中着色剂是颜料的情况下,着色剂优选形成利用分散剂在水性溶剂中分散的着色颗粒。分散剂可以是高分子分散剂,或可以是低分子量的表面活性剂型分散剂。此外,高分子分散剂可以是水溶性高分子分散剂或水不溶性高分子分散剂。
在本发明中,从当油墨组合物用在喷墨系统中时的分散稳定性和喷射性的观点来看,水不溶性高分子分散剂是优选的。
-水不溶性高分子分散剂-
根据本发明的水不溶性高分子分散剂(下面,也称作“分散剂”)没有特别限制,只要分散剂是能够分散颜料的水不溶性聚合物,可以使用已知的水不溶性高分子分散剂。水不溶性高分子分散剂可以同时包含例如疏水单元和亲水单元。
构成疏水单元的单体的例子包括苯乙烯聚合物、(甲基)丙烯酸烷酯和含有芳香族基团的(甲基)丙烯酸酯。
此外,构成亲水性结构单元的单体没有特别限制,只要该单体含有亲水性基团。亲水性基团的例子包括非离子基团、羧基、磺酸基团和磷酸基团。非离子基团的例子包括羟基、酰胺基团(其中氮原子未被取代)、源自于环烷基聚合物(例如,聚环氧乙烷、聚环氧丙烷等)的基团和源自于糖醇类的基团。
从分散稳定性的观点来看,本发明中的亲水单元优选至少含有羧基,其中亲水单元同时含有非离子基团和羧基的实施方案也是优选的。
本发明中的水不溶性高分子分散剂的具体例子包括苯乙烯-(甲基)丙烯酸的共聚物、苯乙烯-(甲基)丙烯酸-(甲基)丙烯酸酯的共聚物、(甲基)丙烯酸酯-(甲基)丙烯酸的共聚物、聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯-(甲基)丙烯酸的共聚物和苯乙烯-马来酸的共聚物。
术语“(甲基)丙烯酸”指丙烯酸或甲基丙烯酸。
从颜料的分散稳定性的观点来看,本发明中的水不溶性高分子分散剂优选是含有羧基的乙烯基聚合物,更优选至少含有源自于含有芳香族基团的单体的单元作为疏水单元和含有羧基的单元作为亲水单元的乙烯基聚合物。
此外,从颜料的分散稳定性的观点来看,水不溶性高分子分散剂的重均分子量优选为3,000~200,000,更优选5,000~100,000,再更优选5,000~80,000,特别优选10,000~60,000。
从颜料的分散性、油墨着色性和分散稳定性的观点来看,相对于颜料,在本发明中分散剂在着色颗粒中的含量优选为10~100质量%。含量更优选为20~70质量%,特别优选30~50质量%。
当分散剂在着色颗粒中的的含量在上述范围内时,这是优选的,这是由于颜料被适合量的分散剂覆盖,并且可以容易地获得具有小粒径和优异的经时稳定性的着色颗粒。
除了水不溶性高分子分散剂之外,本发明中的着色颗粒还可以含有其他分散剂。例如,可以使用已知的水溶性低分子量分散剂、水溶性聚合物等。水不溶性高分子分散剂之外的分散剂的含量可以在上面的分散剂含量范围内。
优选的是,从分散稳定性和喷射性的观点来看,本发明中的着色剂含有颜料和水不溶性高分子分散剂。优选的是,颜料的至少一部分表面被水不溶性高分子分散剂覆盖。通过在分散机中分散含有颜料、分散剂和任选的溶剂(优选有机溶剂)的混合物可以得到作为着色颗粒分散体的这种着色剂。
按下述制备着色颗粒分散体:将含有碱性物质的水溶液加到含有颜料、水不溶性高分子分散剂以及能够溶解或分散分散剂的有机溶剂的混合物中(混合和水合步骤);然后从混合物除去有机溶剂(溶剂去除步骤)。在该方法中,能够制备其中着色剂微细分散并且分散体具有优异保存稳定性的着色颗粒分散体。
有机溶剂必须能够溶解或分散分散剂。除此之外,有机溶剂优选对水具有一定程度的亲和性。具体来说,在20℃下在水中的溶解度为10~50质量%的有机溶剂是优选的。
更具体地说,着色颗粒分散体可以通过包括以下步骤(1)和步骤(2)的制备方法来制备。然而,本发明不限于这些步骤。
步骤(1):对含有颜料、分散剂、能够溶解或分散分散剂的有机溶剂的混合物以及含有碱性物质和作为主要成分的水的溶液进行分散处理。
步骤(2):从分散后的混合物中除去至少一部分有机溶剂。
在步骤(1)中,首先,将上述分散剂在有机溶剂中溶解或分散,形成混合物(混合步骤)。然后,将颜料、含有碱性物质和作为主要成分的水的溶液、水和任选的表面活性剂或其他添加剂加到混合物中,对得到的混合物进行分散处理,得到水包油型分散体。
碱性物质用于中和聚合物中可能存在的阴离子基团(优选地,羧基)。阴离子基团的中和度没有特别限制。通常,最终获得的着色颗粒分散体的液体性能优选为例如pH 4.5~10。可以根据聚合物的所需中和度确定pH值。
有机溶剂的优选例子包括醇溶剂、酮溶剂和醚溶剂。醇溶剂的具体例子包括乙醇、异丙醇、正丁醇、叔丁醇、异丁醇和二丙酮醇。酮溶剂的具体例子包括丙酮、甲基乙基酮、二乙基酮和甲基异丁基酮。醚溶剂的具体例子包括丁醚、四氢呋喃和二噁烷。在这些溶剂中,异丙醇、丙酮和甲基乙基酮是优选的,甲基乙基酮是特别优选的。有机溶剂可以单独使用,或者两种以上可以组合使用。
在制备着色颗粒分散体时,使用双辊、三辊、球磨机、滚筒筛(thoron mill)、分散机、捏合机、共捏合机、均质机、搅拌器、单螺杆挤出机或双螺杆挤出机等在施加强剪切力的同时进行捏和及分散处理。捏和及分散的详细说明记载在例如“Paint Flow and Pigment Dispersion”,T.C.Patton著(John Wiley and Sons Inc.,1964)等中。
此外,在需要时,可以通过立式或卧式砂磨机、销棒粉碎机、裂缝磨机、超声波分散机等、使用由玻璃、氧化锆等制成且粒径为0.01mm~1mm的珠子进行微分散处理,从而制备着色颗粒分散体。
在制备着色颗粒分散体的方法中,除去有机溶剂的方法没有特别限制,可以通过已知方法如减压蒸馏除去有机溶剂。
由此得到的着色颗粒分散体中的着色颗粒能够保持优异的分散状态,并且所得到的着色颗粒分散体具有优异的经时稳定性。
本发明中,着色剂(或着色颗粒)的体积平均粒径优选为10nm~200nm,更优选10nm~150nm,再更优选10nm~100nm。当体积平均粒径为200nm以下时,色再现性变得令人满意,并且在喷墨系统的情况下,可以实现良好的喷射性。当体积平均粒径为10nm以上时,耐光性令人满意。
着色剂(或着色颗粒)的粒径分布没有特别限制,着色剂(或着色颗粒)可以具有宽的粒径分布或单分散的粒径分布。还可以混合使用具有单分散的粒径分布的两种以上的着色剂。
可以使用例如光散射法测量着色剂(或着色颗粒)的体积平均粒径和粒径分布。
在本发明中,着色剂(或着色颗粒)可以单独使用或两种以上可以混合使用。
(含水介质)
本发明的油墨组合物含有含水介质。含水介质至少含有水,在需要时还可以含有至少一种有机溶剂。
本发明中使用的水优选是不含有离子杂质的水,例如,离子交换水或蒸馏水。此外,水在油墨组合物中的含量比率可以根据目的适宜地选择,但水的含量比率通常优选为10~95质量%,更优选30~90质量%。
-有机溶剂-
优选的是,本发明中的含水介质含有至少一种水溶性有机溶剂。当含有水溶性有机溶剂,可以获得防止干燥、润湿或促进渗透的效果。具体来说,为防止干燥,水溶性有机溶剂适于用作防止由附着到油墨喷射口并干燥的油墨形成的凝集体引起的喷嘴堵塞的防干燥剂,从防止干燥或润湿的观点来看,水溶性有机溶剂优选具有比水低的蒸气压。此外,水溶性有机溶剂可以用作增强油墨进入纸的渗透性的渗透促进剂。
水溶性有机溶剂的例子包括烷二醇类(多羟基醇),如甘油、1,2,6-己三醇、三羟甲基丙烷、乙二醇和丙二醇;糖醇类;具有1~4个碳原子的烷基醇类,如乙醇、甲醇、丁醇、丙醇和异丙醇;和二醇醚类,如乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚、乙二醇单丁基醚、乙二醇单甲基醚乙酸酯、二乙二醇单甲基醚、二乙二醇单乙基醚、二乙二醇单正丙基醚、乙二醇单异丙基醚、二乙二醇单异丙基醚、乙二醇单正丁基醚、乙二醇单正丁基醚、二乙二醇单叔丁基醚、三乙二醇单乙基醚、1-甲基-1-甲氧基丁醇、丙二醇单甲基醚、丙二醇单乙基醚、丙二醇单叔丁基醚、丙二醇单正丙基醚、丙二醇单异丙基醚、二丙二醇、二丙二醇单甲基醚、二丙二醇单乙基醚、二丙二醇单正丙基醚、二丙二醇单异丙基醚和三丙二醇单甲基醚。这些水溶性有机溶剂可以单独使用或者两种以上混合使用。
为防止干燥或润湿,多羟基醇类是有用的。其例子包括甘油、乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、1,3-丁二醇和2,3-丁二醇。这些多羟基醇可以单独使用或两种以上混合使用。
为促进渗透,多元醇化合物是优选的,脂肪族二醇是合适使用的。脂肪族二醇的例子包括2-乙基-2-甲基-1,3-丙二醇、3,3-二甲基-1,2-丁二醇、2,2-二乙基-1,3-丙二醇、2-乙基-1,3-乙二醇和2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇。其中,2-乙基-1,3-乙二醇和2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇是优选的。
此外,从抑制记录介质卷曲的观点来看,本发明中的水溶性有机溶剂优选含有以下结构式(1)代表的至少一种化合物。
结构式(1)
在结构式(1)中,l、m和n每一个独立地代表1以上的整数,并且l+m+n=3~15。l+m+n优选是3~12,更优选3~10。当l+m+n值为3以上时,可以表现出抑制卷曲的有利效果,当l+m+n值为15以下时,可以获得有利的喷射性。在结构式(1)中,AO代表亚乙基氧基(EO)或亚丙基氧基(PO)中的至少一种。其中,亚丙基氧基是优选的。(AO)l、(AO)m和(AO)n中的各AO可以彼此相同或不同。
上述结构式(1)代表的化合物的例子包括下示化合物。然而,本发明没有受限制于这些实施例。在这些例示化合物中,表述“POP(3)甘油醚”的意思是该化合物是其中总共三个亚丙基氧基与甘油结合的甘油醚,相似的定义也适用于其他表述。
此外,从抑制记录介质卷曲的观点来看,以下例示水溶性有机溶剂也优选作为本发明中的水溶性有机溶剂。
·n-C4H9O(AO)4-H(AO为EO或PO,EO∶PO之比为1∶1)
·n-C4H9O(AO)10-H(AO为EO或PO,EO∶PO之比为1∶1)
·HO(AO)40-H (AO为EO或PO,EO∶PO之比为1∶3)
·HO(AO)55-H (AO为EO或PO,EO∶PO之比为5∶6)
·HO(PO)3-H
·HO(PO)7-H
·1,2-己二醇
结构式(1)代表的化合物和上示例示化合物相对于全部水溶性有机溶剂的含量比率优选为3质量%以上,更优选4质量%以上,再更优选5质量%以上。当含量在上述范围内时,可以抑制卷曲,不会造成油墨的稳定性或喷射性的劣化,这是优选的。
本发明中,水溶性有机溶剂可以单独使用或两种以上可以混合使用。
此外,水溶性有机溶剂在油墨组合物中的含量优选为1~60质量%,更优选5~40质量%。
(树脂颗粒)
本发明的油墨组合物优选含有至少一种树脂颗粒。当包含树脂颗粒时,油墨组合物对记录介质的固定性以及图像耐磨性或耐粘连性(blocking resistance)可以有效地改善。
此外,经由在与后述处理液或记录介质的已经涂布处理液并干燥的部分接触时的凝集或不稳定化使油墨增粘,树脂颗粒优选具有固定油墨组合物(即,图像)的功能。这种树脂颗粒优选在水或有机溶剂中的至少一种中分散。
本发明中可以使用的树脂颗粒的例子包括丙烯酸酯树脂、乙酸乙烯酯树脂、苯乙烯-丁二烯树脂、氯乙烯树脂、丙烯酸酯-苯乙烯树脂、丁二烯树脂、苯乙烯树脂、交联的丙烯酸酯树脂、交联的苯乙烯树脂、苯胍胺树脂、苯酚树脂、硅树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、石蜡树脂、氟树脂等的颗粒以及这些树脂的胶乳。树脂颗粒的优选例子包括丙烯酸酯树脂、丙烯酸酯-苯乙烯树脂、苯乙烯树脂、交联的丙烯酸酯树脂或交联的苯乙烯树脂的颗粒。
此外,树脂颗粒可以胶乳的形式使用。
树脂颗粒的重均分子量优选为10,000~200,000,更优选100,000~200,000。
树脂颗粒的体积平均粒径优选为10nm~1μm,更优选10nm~200nm,再更优选20nm~100nm,特别优选20nm~50nm。
树脂颗粒的玻璃化转变温度温度Tg优选为30℃以上,更优选40℃以上,再更优选50℃以上。
树脂颗粒相对于油墨的加入量优选为0.1~20质量%,更优选0.1~15质量%。
树脂颗粒的粒径分布没有特别限制,树脂颗粒可以具有宽的粒径分布或单分散的粒径分布。还可以混合使用具有单分散的粒径分布的两种以上的树脂颗粒。
(表面活性剂)
本发明中的油墨组合物在需要时可以含有至少一种表面活性剂。表面活性剂可以用作表面张力调节剂。
作为表面张力调节剂,可以有效地使用具有在分子中包括亲水性部分和疏水性部分的结构的化合物等,可以使用阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性表面活性剂、非离子表面活性剂或甜菜碱表面活性剂中的任一种。此外,上述分散剂(高分子分散剂)也可以用作表面活性剂。
本发明中,从抑制滴下的油墨液滴之间的干扰的观点来看,非离子表面活性剂是优选的,其中,乙炔二醇衍生物是更优选的。
在其中油墨组合物含有表面活性剂(表面张力调节剂)的情况下,从有利于利用喷墨系统喷射油墨组合物的观点来看,表面活性剂的加入量优选使得油墨组合物的表面张力为20~60mN/m,从表面张力的观点来看,加入量更优选为20mN/m~45mN/m,再更优选25mN/m~40mN/m。
表面活性剂在油墨组合物中的具体量没有特别限制,除了优选的是满足表面张力在上述范围内,但优选1质量%以上,更优选1~10质量%,再更优选1~3质量%。
(其他成分)
除了上述成分之外,在需要时,油墨组合物还可以含有各种添加剂作为其他成分。
添加剂的例子包括已知的添加剂,如紫外线吸收剂、防褪色剂、防霉剂、pH调节剂、防锈剂、抗氧化剂、乳化稳定剂、抗菌剂、消泡剂、粘度调节剂、分散稳定剂、螯合剂和固体润湿剂。
紫外线吸收剂的例子包括二苯甲酮紫外线吸收剂、苯并三唑紫外线吸收剂、水杨酸酯紫外线吸收剂、氰基丙烯酸酯紫外线吸收剂和镍络合盐紫外线吸收剂。
作为防褪色剂,可以使用各种有机防褪色剂和金属络合防褪色剂。有机防褪色剂的例子包括对苯二酚、烷氧基酚、二烷氧基酚、苯酚、苯胺、胺、茚满、色满、烷氧基苯胺和杂环化合物。金属络合防褪色剂的例子包括镍络合物和锌络合物。
防霉剂的例子包括脱氢乙酸钠、苯甲酸钠、1-吡啶硫酮钠-氧化物(sodium pyridinethiol-1-oxide)、p-羟基苯甲酸乙酯、1,2-苯并异噻唑-3-酮、山梨酸钠和五氯苯酚钠。
防霉剂在油墨组合物中的含量优选为0.02~1.00质量%。
pH调节剂没有特别限制,只要其可以将油墨组合物的pH调节至所需值,而没有不利地影响将要制备的油墨组合物,pH调节剂可以根据目的适宜地选择。pH调节剂的例子包括醇胺(例如,二乙醇胺、三乙醇胺、2-氨基-2-乙基-1,3-丙二醇等),碱金属氢氧化物(例如,氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾等),氢氧化铵类(例如,氢氧化铵、季铵氢氧化物等)、鏻氢氧化物和碱金属碳酸盐。
防锈剂的例子包括酸性亚硫酸盐、硫代硫酸钠、硫代二甘醇铵、二异丙基亚硝酸铵、季戊四醇四硝酸酯和二环己基亚硝酸铵。
抗氧化剂的例子包括酚抗氧化剂(包括受阻酚抗氧化剂)、胺抗氧化剂、硫抗氧化剂和磷抗氧化剂。
螯合剂的例子包括乙二胺四乙酸钠、次氮基三乙酸钠、羟基乙基乙二胺三乙酸钠、二乙三胺五乙酸钠和2-氨基丙二酰脲二乙酸钠。
-油墨组合物的物理性质-
油墨组合物的本发明中的表面张力(25℃)优选为20mN/m~60mN/m,更优选20mN/m~45mN/m,再更优选25mN/m~40mN/m。
使用自动表面张力计(CBV P-Z,商品名,Kyowa Interface Science Co.,Ltd.制)在25℃的条件下测量油墨组合物的表面张力。
本发明中的油墨组合物在25℃下的粘度优选为1.2mPa·s至15.0mpa·s,更优选2mPa·s但小于13mPa·s,再更优选2.5mPa·s但小于10mPa·s。
可以使用粘度计(TV-22,商品名,TOKI SANGYO CO.,LTD.制)在25℃的条件下测量油墨组合物的粘度。
<油墨组>
本发明的油墨组包含至少一种上述含水油墨组合物和至少一种处理液,该至少一种处理液包含在与含水油墨组合物接触时能够产生凝集体的凝集剂。
通过使用含有特定聚合性化合物和聚合引发剂的油墨组合物和含有凝集剂的处理液形成图像,可以形成具有良好图像质量、高固化敏感性和优异耐粘连性的图像。
[处理液]
本发明的处理液含有至少一种在与油墨组合物接触时能够产生凝集体的凝集剂,在需要时还可以含有其他成分。
当处理液含有凝集剂时,可以形成具有良好图像质量和优异耐粘连性的图像。
(凝集剂)
本发明的处理液含有使油墨组合物中所含的成分凝集的凝集剂。本发明中的凝集剂在与记录介质上的油墨组合物接触时可以使油墨组合物凝集(固定),并起到固定剂(fixing agent)的作用。例如,通过将处理液涂布到记录介质(优选地,涂布纸)上,然后将油墨组合物涂布到存在凝集剂的记录介质上,可以使油墨组合物中的成分凝集,结果,该组分被固定在记录介质上。
用于固定油墨组合物中的成分的组分的例子包括酸性化合物、多价金属盐和阳离子聚合物。这些组分可以单独使用或两种以上混合使用。
-酸性化合物-
酸性物质的优选例子包括硫酸、盐酸、硝酸、磷酸、聚丙烯酸、乙酸、羟基乙酸、丙二酸、苹果酸、马来酸、抗坏血酸、琥珀酸、戊二酸、富马酸、柠檬酸、酒石酸、乳酸、磺酸、正磷酸、偏磷酸、吡咯烷酮甲酸、吡喃酮甲酸、吡咯甲酸、糠酸、吡啶甲酸、香豆酸、噻吩甲酸、烟酸、这些化合物的衍生物以及这些化合物的盐。
其中,具有高水溶解性的酸性化合物是优选的。此外,从通过与油墨组合物反应而固定油墨整体的观点来看,3价以下的酸性化合物是优选的,2~3价的酸性化合物是特别优选的。
酸性化合物可以单独使用或两种以上可以混合使用。
在其中处理液含有酸性化合物的情况下,处理液的pH(25℃)优选为0.1~6.8,更优选0.5~6.0,再更优选0.8~5.0。
相对于处理液的总质量,酸性化合物的含量优选为40质量%以下,更优选15~40质量%。当酸性化合物的含量为15~40质量%时,油墨组合物中的成分可以更有效地固定。
此外,相对于处理液的总质量,酸性化合物的含量优选为15~35质量%,更优选20~30质量%。
酸性化合物供应到记录介质上的量没有特别限制,只要其量大到足以凝集油墨组合物,但从油墨组合物的易固定化的观点来看,酸性化合物的涂布量优选为0.5g/m2~4.0g/m2,更优选0.9g/m2~3.75g/m2。
-多价金属盐-
本发明中的多价金属盐是含有2价以上金属的化合物,如碱土金属或属于锌族的金属。多价金属盐的例子包括诸如Ca2+、Cu2+和Al3+等金属离子的乙酸盐和氧化物。
在本发明中,当油墨组合物喷射在已经供应含有多价金属盐的处理液的记录介质(优选,涂布纸)上时,通过降低油墨组合物中分散的颗粒(例如,颜料代表的着色剂、树脂颗粒等的颗粒)的分散稳定性并且增大油墨组合物整体粘度可以引起油墨组合物的凝集反应。例如,在其中油墨组合物中包含的诸如颜料或树脂颗粒等颗粒具有弱酸性官能团如羧基的情况下,颗粒因弱酸性官能团的作用而稳定分散。然而,颗粒的分散稳定性因通过使颗粒与多价金属盐相互作用减少颗粒的表面电荷而下降。因此,从凝集反应的观点来看,处理液中包含的作为固定剂的多价金属盐需要是2价以上的金属离子的盐,即,多价金属离子的盐,从凝集反应性的观点来看,多价金属盐优选是3价以上的多价金属离子的多价金属盐。
从以上观点来看,本发明的处理液中可以使用的多价金属离子优选是选自下面具有阴离子的多价金属离子的盐、聚氢氧化铝和聚氯化铝中的至少一种。
多价金属离子的例子包括Ca2+、Cu2+、Ni2+、Mg2+、Sr2+、Zn2+、Ba2+、Al3+、Fe3+、Cr3+、Co3+、Fe2+、La3+、Nd3+、Y3+和Zr4+。为了在处理液中包含多价金属离子,可以使用上述多价金属离子的盐。
在本说明书中,术语“盐”是指由上述多价金属离子和能够与该离子结合的阴离子形成的金属盐。优选的是,盐在溶剂中可溶解。术语“溶剂”是指与多价金属盐一起形成处理液的介质,其例子包括水和后述的有机溶剂。
与多价金属离子形成盐的阴离子的优选例子包括Cl-、NO3 -、I-、Br-、ClO3 -、CH3COO-和SO4 2-。
多价金属离子和阴离子的盐可以由一种以上的多价金属离子和一种以上的阴离子形成。
上述之外的多价金属盐的例子包括聚氢氧化铝和聚氯化铝。
在本发明中,从反应性、着色性、易处理性等的观点来看,优选的是使用多价金属离子和阴离子的盐,并且作为多价金属离子,选自Ca2+、Mg2+、Sr2+、Al3+和Y3+中的至少一种是优选的,Ca2+是更优选的。
此外,作为阴离子,从溶解性等的观点来看,NO3 -是特别优选的。
一种多价金属盐可以单独使用或两种以上可以混合使用。
相对于处理液的总质量,多价金属盐的含量为15质量%以上。当多价金属盐的含量为15质量%以上时,油墨组合物中的成分可以更有效地被固定。
相对于处理液的总质量,多价金属盐的含量优选为15~35质量%,更优选20~30质量%。
多价金属盐供应到记录介质上的量没有特别限制,只要其量大到足以凝集油墨组合物,但从油墨组合物的易固定化的观点来看,多价金属盐的涂布量优选为0.5g/m2~4.0g/m2,更优选0.9g/m2~3.75g/m2。
-阳离子聚合物-
阳离子聚合物是选自聚(乙烯吡啶)盐、聚丙烯酸烷基氨基乙酯、聚甲基丙烯酸烷基氨基乙酯、聚(乙烯基咪唑)、聚乙烯亚胺、聚双胍和聚胍中的至少一种阳离子聚合物。
阳离子聚合物可以单独使用或两种以上可以混合使用。
在这些阳离子聚合物中,聚胍(优选地,聚(六亚甲基胍)乙酸酯、聚单胍和聚双胍)、聚乙烯亚胺和聚(乙烯基吡啶)盐是优选的,由于这些化合物在凝集速度方面有利。
从处理液粘度的观点来看,阳离子聚合物的重均分子量优选较小。当通过喷墨系统将处理液涂布到记录介质时,阳离子聚合物的重均分子量优选为500~500,000,更优选700~200,000,再更优选1,000~100,000。当重均分子量为500以上时,凝集速度有利,当重均分子量为500,000以下时,喷射可靠性有利。然而,当通过喷墨法之外的方法将处理液应用到记录介质时,上述优选的范围不适用。
在其中处理液含有阳离子聚合物的情况下,处理液的pH(25℃)优选为1.0~10.0,更优选2.0~9.0,再更优选3.0~7.0。
相对于处理液的总质量,阳离子聚合物的含量优选为1~35质量%,更优选5~25质量%。
阳离子聚合物供应到涂布纸上的量没有特别限制,只要其量大到足以稳定油墨组合物,但从油墨组合物的易固定化的观点来看,阳离子聚合物的涂布量优选为0.5g/m2~4.0g/m2,更优选0.9g/m2~3.75g/m2。
<图像形成方法>
本发明的喷墨记录方法至少包括其中油墨组中包含的处理液被涂布到记录介质上的处理液涂布步骤,和其中通过将油墨组中包含的油墨组合物涂布到记录介质上形成图像的油墨涂布步骤。在需要时,该方法可以包括其他步骤。
[记录介质]
本发明的图像形成方法中使用的记录介质没有特别限制,可以使用含有纤维素作为主要成分的一般打印纸,如用于一般胶印等的化学浆纸、涂布纸或铜版纸。当使用含水油墨通过一般喷墨法在含有纤维素作为主要成分的一般打印纸上进行图像记录时,油墨的吸收和干燥相对较慢,并且在油墨喷射之后倾向于发生着色剂移动。结果,图像质量倾向于降低。然而,根据本发明的喷墨记录方法,可以抑制着色剂的移动,并且可以记录具有优异色密度和优异色调的高质量图像。
在本发明的喷墨记录方法中,可以使用市售的任何记录介质,其例子包括化学浆纸(A),如“OK PRINCE WOOD FREE PAPER”(商品名,Oji Paper Co.,Ltd.制)、“SHIORAI”(商品名,Nippon Paper Industries Co.,Ltd.制)和“NEW NPI WOOD FREE PAPER”(商品名,Nippon Paper Industries Co.,Ltd.制);化学浆涂布纸,如“SILVER DAIYA”(商品名,Nippon Paper Industries Co.,Ltd.制);极轻涂布纸,如“OK EVER LITE COAT”(商品名,Oji Paper Co.,Ltd.制)和“AURORA S”(商品名,Nippon Paper Industries Co.,Ltd.制);轻涂布纸(A3),如“OK COAT L”(商品名,Oji Paper Co.,Ltd.制)和“AURORA L”(商品名,Nippon Paper Industries Co.,Ltd.制);涂布纸(A2,B2),如“OKTOPCOAT+”(商品名,Oji Paper Co.,Ltd.制)和“AURORA COAT”(商品名,Nippon Paper Industries Co.,Ltd.制);和铜版纸(A1),如“OK KINFUJI+”(商品名,Oji Paper Co.,Ltd.制)和“TOKUBISHI ART”(商品名,Mitsubishi Paper Mills,Ltd.制)。还可以使用照相专用的各种喷墨记录纸。
在这些记录介质中,从获得着色剂移动的显著抑制效果和获得比常规更有利的色密度和色调的高质量图像的观点来看,水吸收系数Ka为0.05~0.5mL/m2·ms1/2的记录介质是优选的,水吸收系数Ka为0.1~0.4mL/m2·ms1/2的记录介质是更优选的,水吸收系数Ka为0.2~0.3mL/m2·ms1/2的记录介质是再更优选的。
水吸收系数Ka是指在JAPAN TAPPPI纸浆试验方法No.51∶2000(Japan Technical Association Paper and Paper Industry发行)中记载的水吸收系数Ka,在此通过引用并入。具体来说,从使用自动扫描液体吸收计(KM500WIN,商品名,Kumagai Riki Kogyo Co.,Ltd.制)测量的接触时间100ms的水转移量和接触时间900ms的水转移量之间的差计算水吸收系数Ka。
在记录介质中,用于一般胶印的涂布纸等是优选的。通过用涂料涂布一般未经表面处理的含有纤维素作为主要成分的纸(如化学浆纸或无酸纸等)而形成涂布纸。当利用通常的水性喷墨记录法进行图像形成时,涂布纸往往会产生质量问题,如图像的光泽或耐磨性问题。然而,根据本发明的喷墨记录方法,可以获得光泽不均匀被抑制并且具有优异光泽性和耐磨性的图像。优选的是,使用具有原纸和包含高岭土和/或碳酸氢钙的涂层的涂布纸。更具体来说,铜版纸、涂布纸、轻涂布纸或微涂布纸是更优选的。
[处理液涂布步骤]
在处理液涂布步骤中,上述油墨组中包含的含有凝集剂和酸产生剂的处理液被涂布到记录介质上。关于将处理液涂布到记录介质上的方法,可以使用涂布液体的已知方法而没有任何特定限制。该方法可以选自各种方法,包括喷涂、辊涂、喷墨涂布、浸渍涂布等。
涂布处理液的方法的具体例子包括水平施胶法、辊涂机法、砑光机施胶法等代表的施胶法;气刀涂布机法等代表的刀涂法;转移辊涂机法如闸式辊涂机法等、直接辊涂机法、逆辊涂机法、挤压辊涂机法;bill刮刀涂布机法、短驻留涂布机法、双流涂布机法等代表的刮刀涂布机法;杆棒涂布机法等代表的棒涂布机法;流延涂布机法;凹版涂布机法;帘式涂布机法;口模涂布机法;刷式涂布机法;和转写法。
可以通过在使用配备有液体量控制器的涂布装置如JP-ANo.10-230201中记载的涂布装置进行涂布的同时控制涂布量的方法来进行涂布。
处理液可以涂布到记录介质的整个表面上,或者可以涂布到记录介质的在油墨涂布步骤中进行喷墨记录的部分区域上。本发明中,从均匀控制处理液涂布量、均匀记录细线、微细图像等以及抑制密度不均匀如图像不均匀的观点来看,利用其中使用涂布辊等的方法将处理液优选涂布到涂布纸的整个表面上。
使用网纹辊(anilox roller)的方法是在将处理液的涂布量控制到上述范围内的同时进行涂布的例示方法。网纹辊是具有通过对熔喷有陶瓷的辊的表面进行激光加工以形成金字塔图案、阴影图案、六边形图案等的表面的辊。当将处理液涂布到辊的表面上时,处理液进入形成在辊表面上的凹部内,并且处理液经与纸面接触转移到纸面上,同时由网纹辊表面上的凹部控制涂布量。
[油墨涂布步骤]
在本发明的油墨涂布步骤中,上述油墨组中包含的并含有着色剂、聚合性化合物、聚合引发剂和含水介质的油墨组合物被涂布到记录介质上。关于涂布油墨组合物的方法,没有特定限制,可以使用任何已知的方法,只要油墨组合物可以利用该方法涂布成所需图像。例如,油墨组合物可以利用喷墨系统、誊写复印系统、压转系统(transfer imprinting system)等涂布到记录介质上。其中,从减小记录装置尺寸和提高记录速度的观点来看,利用喷墨系统涂布油墨组合物是优选的。
(喷墨系统)
使用喷墨系统的图像形成可以通过施加能量将油墨组合物喷射到记录介质上面形成着色图像来进行。在本发明中,可以使用JP-ANo.2003-306623的段落[0093]~[0105]中记载的喷墨记录方法。
喷墨系统没有特别限制,并且可以选自已知的系统,例如,通过利用静电引力喷射油墨的电荷控制系统;通过利用压电元件的振荡压力的按需滴落系统(压力脉冲系统);通过利用从电信号转换的声束照射油墨产生的放射压喷射油墨的声音喷墨方式。
此外,喷墨系统中使用的喷墨头可以是按需式系统喷墨头或连续式系统喷墨头。在通过喷墨系统进行记录时使用的油墨喷嘴等没有特别限制,可以根据目的适宜地选择。
应注意到,喷墨系统包括释放大量被称作照相油墨的低色密度的小油墨液滴的系统;使用具有基本上相同色调但不同色密度的多种油墨来改善图像质量的系统;和使用透明无色油墨的系统。
喷墨方式的例子包括穿梭系统,其中使用短系列头部并在短系列头部扫描记录介质的宽度方向的同时进行记录;和线性系统,其中使用具有覆盖记录介质的一侧全长排列的记录元件的线性头部。在线性系统中,通过沿垂直于记录元件排列方向的方向移动记录介质,可以在记录介质一整面上进行图像记录,从而可以省略扫描短头部的运输系统,如墨盒。此外,在线性系统中,由于不需要对墨盒和记录介质移动的复杂扫描控制并且只有记录介质移动,因此与穿梭系统相比,可以实现更高的记录速度。
在本发明中,处理液涂布步骤和油墨涂布步骤的操作顺序没有特别限制。然而,从图像质量的观点来看,其中在处理液涂布步骤之后进行油墨涂布步骤的实施方案是优选的。换句话说,油墨涂布步骤优选是将油墨组合物涂布到已经涂布有处理液的记录介质上的步骤。
[活性能量射线照射步骤]
本发明的喷墨记录方法优选包括用活性能量射线照射涂布在记录介质上的油墨组合物的步骤。当用活性能量射线照射油墨组合物时,油墨组合物中包含的聚合性化合物聚合形成包含着色剂的固化膜。结果,图像的耐磨性和耐粘连性有效地改善。
涂布在记录介质上的油墨组合物在受到活性能量射线照射时固化。具体来说,在本发明的油墨组合物中包含的聚合引发剂经活性能量射线照射分解产生诸如自由基、酸或碱等开始物质,开始物质引发并促进聚合性化合物的聚合反应,从而固化油墨组合物。
此外,在活性能量射线照射时,从处理液中包含的酸发生剂供给的酸使油墨组合物进一步凝集(固定),从而改善图像区的质量(如耐磨性和耐粘连性)。
本发明中使用的活性能量射线可以是α射线、γ射线、电子束、X射线、紫外线、可见光、红外线等。活性能量射线的波长例如优选为200nm~600nm,更优选300nm~450nm,再更优选350nm~420nm。
活性能量射线的输出优选为5,000mJ/cm2以下,更优选10mJ/cm2~4,000mJ/cm2,再更优选20mJ/cm2~3,000mJ/cm2。
作为活性能量射线源,主要利用水银灯、气体/固体激光器等。作为固化紫外线-固化性喷墨记录油墨用的光源,水银灯和金属卤化物灯是广泛已知的。然而,近年来,从环境保护的观点来看,强烈希望转移到无水银灯,使用基于GaN的半导体紫外线发光装置从工业和环境的观点来看非常有效。此外,LED(UV-LED)和LD(UV-LD)被认为是有前景的光固化型喷墨系统用的光源,因为它们的小型、长寿命、高效率和低成本。
还可以使用发光二极管(LED)或激光二极管(LD)作为活性能量射线源。特别地,在其中需要使用紫外线射线源的情况下,可以使用紫外线LED或紫外线LD。例如,Nichia Corporation销售的主要发出具有365nm~420nm范围内波长的光谱的紫外线LED。
本发明中,UV-LED是特别优选的活性能量射线源,峰值波长为350nm~420nm的UV-LED是再更优选的。
[油墨干燥步骤]
本发明的喷墨记录方法在需要时可以包括对涂布到记录介质上的油墨组合物中的溶剂进行干燥和去除的油墨干燥步骤(例如,水、水溶性有机溶剂等)。油墨干燥步骤没有特别限制,只要在该步骤中除去至少一部分溶剂,适于该目的的常用方法是适合的。
例如,可以使用已知的加热装置如加热器或利用送风的装置如烘干机或它们的组合进行油墨的干燥。加热方法的例子包括:使用加热器等从记录介质的处理液涂布面相对侧施加热量的方法;向记录介质的处理液涂布面吹温风或热风的方法;和使用红外线加热器加热记录介质的方法。使用上述方法的两种以上的组合可以进行加热。
油墨干燥步骤可以在活性能量射线照射之前或之后进行,只要是在油墨涂布步骤之后进行。在本发明中,从固化敏感性和耐粘连性的观点来看,优选的是在活性能量射线照射之前进行油墨干燥步骤。
实施例
下面,结合实施例更具体地说明本发明,然而,本发明的范围不限于这些实施例。除非另有说明,“份”和“%”均按质量计。
(合成高分子分散剂P-1)
将88g甲基乙基酮置于配备有搅拌器和冷却管的1000mL三颈烧瓶中,在氮气气氛中加热到72℃。然后,向其中在3小时内滴加通过在50g甲基乙基酮中溶解0.85g 2,2’-偶氮二异丁酸二甲酯、60g甲基丙烯酸苄酯、10g甲基丙烯酸和30g甲基丙烯酸甲酯得到的溶液。加入完成后,混合物再反应1小时,然后加入通过在2g甲基乙基酮中溶解0.42g 2,2’-偶氮二异丁酸二甲酯得到的溶液。将得到的混合物的温度升到78℃,并将混合物加热4小时。得到的反应液体用己烷再沉淀两次。将通过再沉淀得到的树脂干燥得到96g高分子分散剂P-1。
通过1H-NMR确定所得到的树脂的组成,通过GPC确定的重均分子量(Mw)为44,600。此外,通过JIS标准(JIS K0070:1992)中记载的方法确定树脂的酸值。酸值为65.2mgKOH/g。
(制备树脂涂布的颜料分散体)
-树脂涂布的青色颜料分散体-
混合10份的Pigment Blue 15∶3(商品名:PHTHALOCYANINE BLUE A220,Dainichiseika Color & Chemicals Mfg.Co.,Ltd.制)、5份的上述高分子分散剂P-1、42份的甲基乙基酮、5.5份的1mol/L氢氧化钠水溶液和87.2份的离子交换水,使用具有直径0.1mm的氧化锆珠的珠磨机分散2小时至6小时。
从得到的分散体中,在55℃下减压除去甲基乙基酮,再除去一部分水,从而获得颜料浓度为10.2质量%的树脂涂布的青色颜料分散体(着色颗粒)。
-树脂涂布的品红色颜料分散体-
按与制备上述树脂涂布的青色颜料分散体基本相似的方式制备树脂涂布的品红色颜料分散体(着色颗粒),除了CHROMOPHTHAL JET MAGENTA DMQ(商品名,BASF Japan制;C.I.Pigment Red 122)用于代替在制备树脂涂布的青色颜料分散体中用作颜料的PHTHALOCYANINE BLUE A220(商品名)。
-树脂涂布的黄色颜料分散体-
按与制备上述树脂涂布的青色颜料分散体基本相似的方式制备树脂涂布的黄色颜料分散体(着色颗粒),除了IRGALITE Yellow GS(商品名,BASF Japan制;C.I.Pigment Yellow 74)用于代替在制备树脂涂布的青色颜料分散体中用作颜料的PHTHALOCYANINE BLUEA220(商品名)。
-树脂涂布的黑色颜料分散体-
按与制备上述树脂涂布的青色颜料分散体基本相似的方式制备树脂涂布的黑色颜料分散体(着色颗粒),除了颜料分散体CAB-O-JET 200(商品名,Cabot Corporation制;炭黑)用于代替在制备树脂涂布的青色颜料分散体中用作颜料的PHTHALOCYANINE BLUE A220(商品名)。
(合成特定聚合性化合物)
-合成特定聚合性化合物3-
向配备有搅拌器的1升三颈烧瓶中,加入50.0g(344mmol)N,N-双(3-氨基丙基)甲基胺、55.0g(1.4mol)氢氧化钠、300ml水和450ml乙腈。然后,在冰浴中冷却的同时,向其中滴加65.6g(725mmol)氯丙烯酸。加入完成后,混合物的温度升到室温,将混合物再搅拌6小时。然后,从得到的反应液体中,减压蒸馏出乙腈。其后,水层用乙酸乙酯萃取3次。得到的有机层用硫酸镁干燥,然后过滤。其后,减压蒸馏出乙酸乙酯,从而获得25.4g(100mmol,收率:29%)的特定聚合性化合物3。
-合成特定聚合性化合物4-
向配备有搅拌器的1升三颈烧瓶中,加入50.0g(342mmol)三(2-氨基乙基)胺、68.0g(1.7mol)氢氧化钠、300ml水和450ml乙腈。然后,在冰浴中冷却的同时,向其中滴加95.9g(1.1mol)氯丙烯酸。加入完成后,混合物的温度升到室温,将混合物再搅拌6小时。然后,从得到的反应液体中,减压蒸馏出乙腈。其后,水层用异丁醇萃取3次。得到的有机层用硫酸镁干燥,然后过滤。其后,减压蒸馏出异丁醇,从而获得42.2g(137mmol,收率:40%)的特定聚合性化合物4。
-合成特定聚合性化合物5-
向配备有搅拌器的1升三颈烧瓶中,加入50.0g(250mmol)1,4-双(3-氨基丙基)哌嗪、40.0g(1.0mol)氢氧化钠,300ml水和450ml乙腈。然后,在冰浴中冷却的同时,向其中滴加47.5g(525mmol)氯丙烯酸。加入完成后,混合物的温度升到室温,将混合物再搅拌6小时。然后,从得到的反应液体中,减压蒸馏出乙腈。其后,水层用异丁醇萃取3次。得到的有机层用硫酸镁干燥,然后过滤。其后,减压蒸馏出异丁醇,从而获得47.8g(155mmol,收率:62%)的特定聚合性化合物5。
-合成特定聚合性化合物6-
向配备有搅拌器的1升三颈烧瓶中,加入32.6g(200mmol)2-氯乙磺酰氯和200ml二氯甲烷。在-78℃下向其中加入20.2g(200mmol)三乙胺,搅拌1小时。其后,混合物在0℃下再搅拌2小时。向反应混合物中,缓慢滴加11.7g(100mmol)N,N-双(2-氨基乙基)甲基胺和20.2g(200mmol)三乙胺。得到的混合物在室温下搅拌3小时。然后,从得到的反应混合物中,减压蒸馏出二氯甲烷。然后,加入200ml 0.01M盐酸水溶液,再向其中加入食盐,然后将所得到的液体用400ml乙酸乙酯萃取4次。得到的有机层用碳酸氢钠洗涤,用硫酸镁干燥,然后过滤。其后,减压蒸馏出溶剂,从而获得19.3g(65mmol,收率:65%)的特定聚合性化合物6。
-合成特定聚合性化合物11-
向配备有搅拌器的1升三颈烧瓶中,加入54.1g(270mmol)1,4-双(3-氨基丙基)哌嗪、53.0g(540mmol)马来酸酐和200ml乙酸,混合物在130℃下加热搅拌5小时。其后,得到的反应混合物缓慢倒入500ml 6N的碳酸钾水溶液中。然后,向其中加入食盐,然后将所得到的液体用600ml丁醇萃取3次。得到的有机层用硫酸镁干燥,然后过滤。其后,减压蒸馏出溶剂,从而获得51.5g(143mmol,收率:53%)的特定聚合性化合物11。
-合成特定聚合性化合物14-
向配备有搅拌器的1升三颈烧瓶中,加入54.1g(270mmol)1,4-双(3-氨基丙基)哌嗪、26.2g(594mmol)乙醛和500ml四氢呋喃,混合物在室温下搅拌5小时。然后,向其中缓慢加入50.9g(648mmol)乙酰氯和70.8g(700mmol)三乙胺,得到的混合物搅拌2小时。向反应混合物中,加入500ml碳酸氢钠,得到的液体用800ml乙酸乙酯萃取4次。得到的有机层用氯化铵水溶液洗涤,用硫酸镁干燥,然后过滤。其后,减压蒸馏出溶剂,从而获得33.6g(100mmol,收率:37%)的特定聚合性化合物14。
-合成特定聚合性化合物15-
向配备有搅拌器的500-mL三颈烧瓶,加入23.8g(200mmol)N-甲基二乙醇胺和148.6g(2.8mol)丙烯腈。然后,在冰浴中冷却的同时,向其中加入120mg氢氧化钾,得到的混合物搅拌10小时。然后,减压蒸馏出过量的丙烯腈。其后,将600ml二氯甲烷加到所得到的残余物中,得到的液体用Celite过滤,用400ml二氯甲烷洗涤。得到的溶液用400ml碳酸氢钠洗涤,有机层用硫酸镁干燥。其后,减压蒸馏出二氯甲烷,从而获得44.1g(196mmol,收率(粗):98%)的腈组合物。
接下来,向配备有搅拌器的2升三颈烧瓶中,加入44.1g(196mmol)腈组合物和230ml四氢呋喃。然后,在氮气气氛中,向其中在1小时内滴加1200mL(1.2mol)1M硼-四氢呋喃的溶液。加入完成后,混合物回流下搅拌加热5小时。将得到的混合物冷却到室温后,向其中缓慢滴加350ml甲醇和76ml浓盐酸的混合溶液,在室温下搅拌1小时。然后,减压蒸馏出有机溶剂。向得到的溶液中加入580ml 2N氢氧化钠水溶液,得到的液体用400ml二氯甲烷萃取6次。得到的有机层用硫酸镁干燥。其后,减压蒸馏出二氯甲烷,从而获得37.6g(161mmol,收率(粗):82%)的胺组合物。
接下来,向配备有搅拌器的1升三颈烧瓶中,加入37.6g(161mmol)胺组合物、25.8g(645mmol)氢氧化钠、300ml水和450ml乙腈。然后,在冰浴中冷却的同时,向其中滴加30.6g(338mmol)氯丙烯酸。加入完成后,混合物的温度升到室温,将混合物再搅拌6小时。然后,从得到的反应液体中,减压蒸馏出乙腈。其后,水层用乙酸乙酯萃取5次。得到的有机层用硫酸镁干燥,然后过滤。其后,减压蒸馏出乙酸乙酯,从而获得29.0g(85mmol,收率:53%)的特定聚合性化合物15。
比较聚合性化合物1 比较聚合性化合物2
<实施例1>
[制备油墨组1]
根据以下过程制备根据油墨配方1的青色油墨(C-1)、品红色油墨(M-1)、黄色油墨(Y-1)、黑色油墨(K-1)和处理液1,从而获得含有这些油墨组合物和处理液1的油墨组1。
(制备青色油墨(C-1))
混合树脂涂布的青色颜料分散体、离子交换水、引发剂、聚合性化合物和表面活性剂得到下述油墨配方1。其后,得到的混合物用孔径5μm的膜过滤器过滤,从而制备油墨配方1的青色油墨(C-1)。
-油墨配方1-
·树脂涂布的青色颜料分散体(固体物含量) 6%
·IRGACURE 2959(商品名;引发剂) 3%
·特定聚合性化合物3 10%
·OLFINE E1010(商品名,Nissin Chemical Industry Co.,Ltd.制;表面活性剂) 1%
·离子交换水 加入至总量100%
使用pH计(WM-50EG,商品名,DKK-TOA Corporation制)测量的青色油墨(C-1)的pH(25℃)为8.5。
(制备品红色油墨(M-1))
按与制备上述青色油墨(C-1)基本相似的方式制备品红色油墨(M-1),除了树脂涂布的品红色颜料分散体用于代替在制备青色油墨(C-1)时使用的树脂涂布的青色颜料分散体。品红色油墨(M-1)的pH为8.5。
(制备黄色油墨(Y-1))
按与制备上述青色油墨(C-1)基本相似的方式制备黄色油墨(Y-1),除了树脂涂布的黄色颜料分散体用于代替在制备青色油墨(C-1)时使用的树脂涂布的青色颜料分散体。黄色油墨(Y-1)的pH为8.5。
(制备黑色油墨(K-1))
按与制备上述青色油墨(C-1)基本相似的方式制备黑色油墨(K-1),除了树脂涂布的黑色颜料分散体用于代替在制备青色油墨(C-1)时使用的树脂涂布的青色颜料分散体。黑色油墨(K-1)的pH为8.5。
(制备处理液1)
混合以下材料制备处理液1。使用pH计(WM-50EG,商品名,DKK-TOA Corporation制)测量处理液1的pH(25℃)为1.0。
-处理液的组成-
·丙二酸 25.0%
·三丙二醇单甲基醚(水溶性有机溶剂) 5.0%
·离子交换水 70.0%
<实施例2~7>
按与实施例1基本相似方式制备油墨组合物C-2~C-7、油墨组合物M-2~M-7、油墨组合物Y-2~Y-7和油墨组合物K-2~K-7,除了特定聚合性化合物4、5、15、6、1或14用于代替实施例1中使用的特定聚合性化合物3。
使用油墨组合物C-2~C-7、M-2~M-7、Y-2~Y-7和K-2~K-7以及处理液1,按与制备含有油墨组合物C-1、M-1、Y-1和K-1以及处理液1的油墨组1基本相似方式制备油墨组2~油墨组7。
<实施例8>
[制备油墨组8]
根据以下过程制备根据油墨配方8的青色油墨(C-8)、品红色油墨(M-8)、黄色油墨(Y-8)、黑色油墨(K-8)和处理液1,从而获得含有这些油墨组合物和处理液1的油墨组8。
(制备青色油墨(C-8))
混合树脂涂布的青色颜料分散体、离子交换水、引发剂、聚合性化合物和表面活性剂得到下述油墨配方8。其后,得到的混合物用孔径5μm的膜过滤器过滤,从而制备油墨配方8的青色油墨(C-8)。
-油墨配方8-
·树脂涂布的青色颜料分散体(固体物含量) 6%
·IRGACURE 2959(商品名;引发剂) 3%
·特定聚合性化合物3 20%
·OLFINE E1010(商品名,Nissin Chemical Industry Co.,Ltd.制;表面活性剂) 1%
·离子交换水 加入至总量100%
使用pH计(WM-50EG,商品名,DKK-TOA Corporation制)测量的青色油墨(C-8)的pH(25℃)为8.5。
(制备品红色油墨(M-8))
按与制备上述青色油墨(C-8)基本相似的方式制备品红色油墨(M-8),除了树脂涂布的品红色颜料分散体用于代替在制备青色油墨(C-8)时使用的树脂涂布的青色颜料分散体。品红色油墨(M-8)的pH为8.5。
(制备黄色油墨(Y-8))
按与制备上述青色油墨(C-8)基本相似的方式制备黄色油墨(Y-8),除了树脂涂布的黄色颜料分散体用于代替在制备青色油墨(C-8)时使用的树脂涂布的青色颜料分散体。黄色油墨(Y-8)的pH为8.5。
(制备黑色油墨(K-8))
按与制备上述青色油墨(C-8)基本相似的方式制备黑色油墨(K-8),除了树脂涂布的黑色颜料分散体用于代替在制备青色油墨(C-8)时使用的树脂涂布的青色颜料分散体。黑色油墨(K-8)的pH为8.5。
<实施例9和10>
按与实施例8基本相似方式制备油墨组合物C-9和C-10、油墨组合物M-9和M-10、油墨组合物Y-9和Y-10以及油墨组合物K-9和K-10,除了特定聚合性化合物4或5用于代替实施例8中使用的特定聚合性化合物3。油墨组9和10通过组合使用处理液1分别制备。
(制备处理液2)
混合以下材料制备处理液2。使用pH计(WM-50EG,商品名,DKK-TOA Corporation制)测量的pH调节后的处理液2的pH(25℃)为4.0。
-处理液的组成-
·聚乙烯亚胺(阳离子聚合物) 13.0%
·离子交换水 87.0%
(制备处理液3)
混合以下材料制备处理液3。使用pH计(WM-50EG,商品名,DKK-TOA Corporation制)测量的处理液3的pH(25℃)为4.0。
-处理液的组成-
(制备处理液4)
混合以下材料制备处理液4。使用pH计(WM-50EG,商品名,DKK-TOA Corporation制)测量的pH调节后的处理液4的pH(25℃)为5.0。
-处理液的组成-
<比较例1>
按与实施例1基本相似方式制备油墨组C1,除了上述比较聚合性化合物1用于代替实施例1中的特定聚合性化合物3。
<比较例2>
按与实施例1基本相似方式制备油墨组C2,除了比较聚合性化合物2(聚乙二醇二丙烯酸酯A-400,Shin-Nakamura Chemical Co.,Ltd.制;n=8)用于代替实施例1中的特定聚合性化合物3。
<比较例3>
按与实施例8基本相似方式制备油墨组C3,除了比较聚合性化合物1用于代替实施例8中使用的特定聚合性化合物3。
<比较例4>
按与实施例8基本相似方式制备油墨组C4,除了上述比较聚合性化合物2(聚乙二醇二丙烯酸酯A-400,Shin-Nakamura Chemical Co.,Ltd.制;n=8)用于代替实施例8中使用的特定聚合性化合物3。
[喷墨图像形成]
按下述方式在记录介质(涂布纸,TOKUBISHI ART,商品名,重量:104.7g/m2)上形成图像,评价得到的图像。
具体来说,分别使用油墨组1~10、C1和C4,通过四色一次(four-color single pass)通过记录形成线图像和固体图像(solid image)。
在该过程中,通过沿主扫描方向的一次通过喷射油墨组合物形成宽度为1-点、2-点和4-点的线图像。
通过将油墨组合物喷射到经将记录介质切成A5尺寸制备的样品的整个表面上,形成固体图像。记录条件如下。
(1)处理液涂布步骤
使用网纹辊(线分辨率100~300线数/英寸)将处理液涂布到记录介质的整个表面上,使得涂布量利用辊涂布机被控制到1.4g/m2。
(2)处理步骤
然后,在以下条件下对其上涂布有处理液的记录介质进行干燥处理和渗透处理。
·风速:10m/s
·温度:使用接触式平面加热器从记录介质的记录表面相对侧加热记录介质,使得记录介质的记录侧的表面温度为60℃。
(3)油墨涂布步骤
其后,根据喷墨系统在以下条件下将油墨组合物喷射到记录介质的涂布有处理液的表面上,从而形成线图像和固体图像。
·头部:使用具有1,200dpi/20英寸宽度的四色压电全线头(piezo fullline head)。
·液滴的喷射量:2.0pL
·驱动频率:30kHz
(4)油墨干燥步骤
然后,在以下条件下干燥其上涂布有油墨组合物的记录介质。
·干燥方法:送风干燥
·风速:15m/s
·温度:使用接触式平面加热器从记录介质的记录表面相对侧加热记录介质,使得记录介质的记录侧的表面温度为60℃。
(5)活性能量射线照射步骤
接下来,使用高压水银灯(输出功率:120W/cm2),在750mJ/cm2的能量下,用作为活性能量射线的紫外线射线照射所得到的图像。从而得到其上形成有图像的评价用样品。
[评价]
使用所得到的评价用样品,按以下方式进行油墨固化敏感性试验。结果示于表1。
(固化敏感性)
使用未印刷的涂布纸(TOKUBISHI ART DOUBLE-SIDED N,商品名,Mitsubishi Paper Mills,Ltd.制)缠绕压纸器(重量:470g,尺寸:15mm×30mm×120mm),并使用该压纸器前后摩擦其上形成有固体图像的评价用样品的表面三次(相当于260kg/m2的负荷)。未印刷的涂布纸与样品的接触面积为150mm2。目视观察摩擦后的印刷面,根据以下标准进行评价。
-评价标准-
A:未目视观察到印刷面上的图像(着色材料)剥离。
B:目视观察到印刷面上的图像(着色材料)略微程度的剥离。
C:目视观察到图像(着色材料)剥离,在实用上不可接受。
表1
从表1可见,本发明的所有油墨组合物均表现出优异的固化敏感性。
此外,从本发明的油墨组合物和处理液1形成的线图像表现出优异的图像质量。
此外,在使用处理液2~4中任一种代替处理液1而进行同样评价,与使用处理液1的情况相似,形成具有优异的固化敏感性和优异的图像质量的图像。
此外,当使用“OK TOPCOAT+”(商品名,重量:104.7g/m2)或U-LITE(商品名,重量:104.7g/m2)代替TOKUBISHI ART(商品名;重量:104.7g/m2)作为记录介质进行评价时,与使用TOKUBISHI ART(商品名)的情况相似,形成具有优异的固化敏感性和优异的图像质量的图像。
本说明书中提到的所有出版物、专利申请和技术标准均通过引用并入本文,其程度就好象各个出版物、专利申请或技术标准均被具体地和单独地通过引用并入本文。
Claims (11)
3.如权利要求2所述的油墨组合物,其中A代表的聚合性官能团由式(A1)代表。
4.如权利要求1所述的油墨组合物,其还含有颜料。
5.如权利要求1所述的油墨组合物,其中所述聚合引发剂是光聚合引发剂。
6.一种油墨组,其含有如权利要求1~5中任一项所述的油墨组合物和通过与含水油墨组合物接触能够形成凝集体的处理液。
7.如权利要求6所述的油墨组,其中所述处理液含有酸性化合物、多价金属盐或阳离子聚合物中的至少一种。
8.一种图像形成方法,包括:
将权利要求6所述的油墨组中包含的处理液涂布在记录介质上;和
将所述油墨组中包含的油墨组合物涂布在所述记录介质上,以形成图像。
9.如权利要求8所述的图像形成方法,其中所述记录介质是涂布纸。
10.如权利要求8所述的图像形成方法,其中将所述油墨组合物涂布在已经涂布有所述处理液的记录介质上。
11.如权利要求8所述的图像形成方法,其中通过喷墨法涂布所述油墨组合物。
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