CN103608414B - 光化射线固化型喷墨用油墨及使用其的图像记录方法 - Google Patents

光化射线固化型喷墨用油墨及使用其的图像记录方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103608414B
CN103608414B CN201280014790.8A CN201280014790A CN103608414B CN 103608414 B CN103608414 B CN 103608414B CN 201280014790 A CN201280014790 A CN 201280014790A CN 103608414 B CN103608414 B CN 103608414B
Authority
CN
China
Prior art keywords
ink
actinic ray
ray curable
compound
less
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201280014790.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103608414A (zh
Inventor
前田晃央
森智史
池田征史
高林敏行
岩田崇
饭岛裕隆
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Konica Minolta Opto Inc
Original Assignee
Konica Minolta Opto Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Konica Minolta Opto Inc filed Critical Konica Minolta Opto Inc
Publication of CN103608414A publication Critical patent/CN103608414A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103608414B publication Critical patent/CN103608414B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00Inks
    • C09D11/30Inkjet printing inks
    • C09D11/38Inkjet printing inks characterised by non-macromolecular additives other than solvents, pigments or dyes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J11/00Devices or arrangements  of selective printing mechanisms, e.g. ink-jet printers or thermal printers, for supporting or handling copy material in sheet or web form
    • B41J11/0015Devices or arrangements  of selective printing mechanisms, e.g. ink-jet printers or thermal printers, for supporting or handling copy material in sheet or web form for treating before, during or after printing or for uniform coating or laminating the copy material before or after printing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00Inks
    • C09D11/02Printing inks
    • C09D11/10Printing inks based on artificial resins
    • C09D11/101Inks specially adapted for printing processes involving curing by wave energy or particle radiation, e.g. with UV-curing following the printing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00Inks
    • C09D11/02Printing inks
    • C09D11/12Printing inks based on waxes or bitumen
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41MPRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M7/00After-treatment of prints, e.g. heating, irradiating, setting of the ink, protection of the printed stock
    • B41M7/0081After-treatment of prints, e.g. heating, irradiating, setting of the ink, protection of the printed stock using electromagnetic radiation or waves, e.g. ultraviolet radiation, electron beams

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
  • Ink Jet Recording Methods And Recording Media Thereof (AREA)
  • Ink Jet (AREA)

Abstract

本发明的目的在于,提供一种光化射线固化型喷墨用油墨,其在喷墨记录方法中实现高牢固性和高射出性的两者。为了达到上述目的,在本发明中,做成光化射线固化型喷墨用油墨,其含有光化射线固化性化合物、酮蜡和酯蜡,根据温度可逆地进行溶胶凝胶相转变。

Description

光化射线固化型喷墨用油墨及使用其的图像记录方法
技术领域
本发明涉及一种光化射线固化型喷墨用油墨及使用其的图像记录方法。
背景技术
由于喷墨记录方式可以简易且廉价地形成图像,因此,被用于各种印刷领域中。作为喷墨记录方式之一,存在如下方式:使紫外线固化型油墨的液滴着落于记录介质之后,照射紫外线使其固化而形成图像的紫外线固化型喷墨方式。紫外线固化型喷墨方式在没有油墨吸收性的记录介质中也可以形成具有高耐摩擦性和密合性的图像,因此,近年来备受关注。
另外,正在研究在紫外线固化型喷墨方式中进行高速记录,例如利用单次通过记录方式或少数通过的高速串行方式等进行高速记录。但是,在进行高速记录时,由于相邻的油墨滴(点)彼此的间隔变小,因此,存在相邻点容易合并、图像质量容易降低的问题。为了抑制这种相邻点的合并,一直在研究提高紫外线固化型喷墨用油墨的牢固性。
作为提高紫外线固化型喷墨用油墨的牢固性的方法,例如,一直在研究在油墨中添加凝胶化剂,根据温度进行溶胶凝胶相转变。即,一直在研究在高温下喷出液体状态的油墨滴,着落于记录介质上,同时将油墨滴冷却使其凝胶化,由此抑制点的合并。作为添加于油墨的凝胶化剂,公开有硬脂酮等(例如专利文献1及2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:美国公开2007/0058020号公报
专利文献2:国际公开第2007-025893号
发明内容
发明所要解决的课题
但是,专利文献1及2的凝胶化剂存在如下问题:由于相对于油墨中所含的固化性化合物等溶解性低,因此,在高温状态下射出性低。具体而言,有时油墨堵塞于喷嘴处,或在喷嘴的前端附着凝胶化剂的析出物,油墨滴的直射性降低。
本发明是鉴于上述情况而完成的发明,其目的在于,提供一种使高牢固性和高射出性并存的光化射线固化型喷墨用油墨。
用于解决课题的技术方案
本发明人等发现,为了提高油墨的牢固性,优选提高溶胶凝胶相转变速度,实现其的凝胶化剂优选为“特定的酮化合物”。另一方面,凝胶化剂为“特定的酮化合物”,并且单独包含该凝胶化剂的油墨如上所述存在油墨射出性低的问题。本发明人等进行了潜心研究,结果发现,含有“特定的酮化合物”和“特定的酯化合物”作为凝胶化剂的油墨在维持与单独含有“特定的酮化合物”的油墨相同的高牢固性的同时,还可以提高油墨的射出性。而且还发现:与单独含有“特定的酮化合物”的油墨相比,含有“特定的酮化合物”和“特定的酯化合物”的油墨以较少的凝胶化剂添加量就可以显现高牢固性。本发明是基于这样的见解而完成的。
即,本发明的第一发明涉及以下的光化射线固化型喷墨用油墨。
[1]一种光化射线固化型喷墨用油墨,其含有光化射线固化性化合物、酮蜡和酯蜡,该光化射线固化型喷墨用油墨根据温度可逆地进行溶胶凝胶相转变。
[2]如[1]所述的光化射线固化型喷墨用油墨,其中,所述酮蜡的熔点比所述酯蜡的熔点高。
[3]如[1]或[2]所述的光化射线固化型喷墨用油墨,其中,所述酮蜡的熔点与所述酯蜡的熔点之差为10℃以上。
[4]如[1]~[3]中任一项所述的光化射线固化型喷墨油墨,其中,构成所述酮蜡及所述酯蜡的分子中的碳原子数分别为19以上且低于100。
[5]如[1]~[4]中任一项所述的光化射线固化型喷墨油墨,其中,所述酮蜡及所述酯蜡的熔点分别为30℃以上且低于150℃。
[6]如[1]~[5]中任一项所述的光化射线固化型喷墨用油墨,其中,所述酮蜡为下述通式(1)表示的化合物A,
[化1]
R1-(C=O)-R2…(1)
(式(1)中,R1及R2分别独立地为含有碳原子数9以上25以下的直链部分的脂肪族烃基)
所述酯蜡为通式(2)表示的化合物B,
[化2]
R3-(C=O)-O-R4…(2)
(式(2)中,R3及R4分别独立地为含有碳原子数9以上26以下的直链部分的脂肪族烃基)。
[7]如[1]~[6]中任一项所述的光化射线固化型喷墨用油墨,其中,所述酮蜡及所述酯蜡的合计量相对于光化射线固化型喷墨用油墨为0.5质量%以上且低于10质量%。
[8]如[1]~[6]所述的光化射线固化型喷墨用油墨,其中,所述酮蜡及所述酯蜡的合计量相对于光化射线固化型喷墨用油墨为1质量%以上且低于7质量%。
[9]如[1]~[8]中任一项所述的光化射线固化型喷墨用油墨,其中,所述光化射线固化性化合物为(甲基)丙烯酸酯化合物。
[10]如[9]所述的光化射线固化型喷墨用油墨,其中,所述(甲基)丙烯酸酯化合物为环氧乙烷改性(甲基)丙烯酸酯化合物。
[11]如[6]~[10]中任一项所述的光化射线固化型喷墨用油墨,其中,在所述通式(1)中,R1及R2为含有碳原子数11以上且低于23的直链部分的脂肪族烃基。
[12]如[6]~[10]中任一项所述的光化射线固化型喷墨用油墨,其中,在所述通式(1)中,R1及R2为碳原子数11以上且低于23的直链亚烷基。
[13]如[6]~[12]中任一项所述的光化射线固化型喷墨用油墨,其中,在所述通式(2)中,R3为含有碳原子数11以上且低于23的直链部分的脂肪族烃基,且R4为含有碳原子数12以上且低于24的直链部分的脂肪族烃基。
[14]如[6]~[12]中任一项所述的光化射线固化型喷墨用油墨,其中,在所述通式(2)中,R3为碳原子数11以上且低于23的直链亚烷基,且R4为碳原子数12以上且低于24的直链亚烷基。
[15]如[1]~[14]中任一项所述的光化射线固化型喷墨用油墨,其中,所述酮蜡含有18-三十五烷酮。
[16]如[1]~[15]中任一项所述的光化射线固化型喷墨用油墨,其含有两种以上的酮蜡。
[17]如[1]~[16]中任一项所述的光化射线固化型喷墨用油墨,其中,利用直径75mm、锥角1.0°的锥板式流变仪在80℃、剪切速度11.7/s下测定的粘度为3~20mPa·s。
[18]如[1]~[17]中任一项所述的光化射线固化型喷墨用油墨,其中,利用直径75mm、锥角1.0°的锥板式流变仪在25℃、剪切速度11.7/s下测定的粘度为1000mPa·s以上。
[19]如[1]~[18]中任一项所述的光化射线固化型喷墨用油墨,其中,在利用直径75mm、锥角1.0°的锥板式流变仪从100℃以0.1℃/s的降温速度、11.7/s的剪切速度降温至20℃时,粘度达到200mPa·s时的凝胶化温度为40℃以上70℃以下。
本发明的第二发明涉及以下的图像记录方法。
[20]一种图像记录方法,其包括如下工序:使所述[1]~[19]中任一项所述的光化射线固化型喷墨用油墨的液滴从记录喷头喷出并附着于记录介质上的工序;对附着于所述记录介质上的液滴照射光化射线并使其固化的工序。
[21]如[20]所述的图像记录方法,其中,位于所述记录喷头内部的所述油墨的温度比所述油墨的凝胶化温度高10℃以上且30℃以下,所述油墨的凝胶化温度是利用直径75mm、锥角1.0°的锥板式流变仪将所述油墨从100℃以0.1℃/s的降温速度、11.7/s的剪切速度降温至20℃时,油墨的粘度达到200mPa·s时的温度。
[22]如[20]或[21]所述的图像记录方法,其中,利用单次通过记录方式对图像进行记录。
发明效果
根据本发明,可以提供一种兼具高牢固性和高射出性的光化射线固化型喷墨用油墨。
附图说明
图1是表示线式记录方式的喷墨记录装置中主要部分结构的一例的图。
图2是表示串行记录方式的喷墨记录装置中主要部分结构的一例的图。
附图标记说明
10、20 喷墨记录装置
12 记录介质
14、24 喷出用记录喷头
16、26 喷头托架
18、28 光化射线照射部
19 温度控制部
27 导向部
具体实施方式
1.光化射线固化型喷墨用油墨
光化射线固化型喷墨用油墨至少含有光化射线固化性化合物、特定的酮化合物A和特定的酯化合物B,根据需要还可以含有光聚合引发剂等。
关于光化射线固化性化合物
光化射线固化性化合物为通过光化射线的照射发生交联或聚合的光聚合性化合物。光化射线是例如电子束、紫外线、α射线、γ射线、及X射线等,优选紫外线及电子束。光化射线固化性化合物为自由基聚合性化合物或阳离子聚合性化合物,优选自由基聚合性化合物。
自由基聚合性化合物为具有可进行自由基聚合的乙烯性不饱和键的化合物(单体、低聚物、聚合物或它们的混合物)。自由基聚合性化合物可以单独使用,也可以组合使用两种以上。
在具有可进行自由基聚合的乙烯性不饱和键的化合物的实例中,可列举:不饱和羧酸及其盐、不饱和羧酸酯化合物、不饱和羧酸氨基甲酸酯化合物、不饱和羧酸酰胺化合物及其酸酐、丙烯腈、苯乙烯、不饱和聚酯、不饱和聚醚、不饱和聚酰胺、不饱和氨基甲酸酯等。不饱和羧酸的实例包括(甲基)丙烯酸、衣康酸、丁烯酸、异丁烯酸、马来酸等。
其中,自由基聚合性化合物优选不饱和羧酸酯化合物,更优选(甲基)丙烯酸酯化合物。(甲基)丙烯酸酯化合物不仅包括后述的单体,还可以是低聚物、单体和低聚物的混合物、改性物、具有聚合性官能团的低聚物等。
(甲基)丙烯酸酯化合物的实例包括:(甲基)丙烯酸异戊酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸异十四烷基酯、(甲基)丙烯酸异硬脂酯、2-乙基己基-二甘醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丁酯、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基六氢邻苯二甲酸、(甲基)丙烯酸丁氧基乙酯、乙氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基丙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸四氢糠酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基琥珀酸、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基邻苯二甲酸、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基-2-羟基乙基-邻苯二甲酸、叔丁基环己基(甲基)丙烯酸酯等单官能单体;
三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、二羟甲基-三环癸烷二(甲基)丙烯酸酯、双苯酚A的PO加成物二(甲基)丙烯酸酯、羟基新戊酸新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚四亚甲基二醇二(甲基)丙烯酸酯等二官能单体;
三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、双(三羟甲基丙烷)四(甲基)丙烯酸酯、甘油丙氧基三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇乙氧基四(甲基)丙烯酸酯等三官能以上的多官能单体等。
其中,从感光性等观点出发,优选(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸异硬脂酯、乙氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、甘油丙氧基三(甲基)丙烯酸酯等。
(甲基)丙烯酸酯化合物可以为改性物,其实例包括:环氧乙烷改性三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、环氧乙烷改性季戊四醇四丙烯酸酯等环氧乙烷改性(甲基)丙烯酸酯化合物;己内酯改性三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯等己内酯改性(甲基)丙烯酸酯化合物;以及己内酰胺改性二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等己内酰胺改性(甲基)丙烯酸酯化合物等。其中,从感光性高、在低温下进行凝胶化时容易形成后述的纸房结构(card-housestructure)等观点出发,优选环氧乙烷改性(甲基)丙烯酸酯化合物。另外,由于环氧乙烷改性(甲基)丙烯酸酯化合物在高温下易于溶解于其它油墨成分中,固化收缩也较小,因此,印刷物不易发生卷曲。
环氧乙烷改性(甲基)丙烯酸酯化合物的实例包括:Sartomer社制造的4EO改性己二醇二丙烯酸酯CD561(分子量358)、3EO改性三羟甲基丙烷三丙烯酸酯SR454(分子量429)、6EO改性三羟甲基丙烷三丙烯酸酯SR499(分子量560)、4EO改性季戊四醇四丙烯酸酯SR494(分子量528);新中村化学社制造的聚乙二醇二丙烯酸酯NK ESTER A-400(分子量508)、聚乙二醇二丙烯酸酯NKESTER A-600(分子量742)、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯NK ESTER 9G(分子量536)、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯NK ESTER 14G(分子量770);大阪有机化学社制造的四乙二醇二丙烯酸酯V#335HP(分子量302);Cognis社制造的3PO改性三羟甲基丙烷三丙烯酸酯Photomer 4072(分子量471、ClogP4.90);新中村化学社制造的1,10-癸烷二醇二甲基丙烯酸酯NK ESTER DOD-N(分子量310、ClogP5.75)、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯NK ESTER A-DCP(分子量304、ClogP4.69)及三环癸烷二甲醇二甲基丙烯酸酯NK ESTER DCP(分子量332、ClogP5.12)等。
(甲基)丙烯酸酯化合物也可以是聚合性低聚物。这种聚合性低聚物的实例包括:环氧基(甲基)丙烯酸酯低聚物、脂肪族氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物、芳香族氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物、聚酯(甲基)丙烯酸酯低聚物及直链(甲基)丙烯酸酯类低聚物等。
阳离子聚合性化合物可以是环氧化合物、乙烯基醚化合物及氧杂环丁烷化合物等。光化射线固化型喷墨用油墨中可以含有一种阳离子聚合性化合物,也可以含有两种以上的阳离子聚合性化合物。
环氧化合物是芳香族环氧化物、脂环式环氧化物或脂肪族环氧化物等,为了提高固化性,优选芳香族环氧化物及脂环式环氧化物。
芳香族环氧化物可以是使多元苯酚或其环氧烷烃加成物与表氯醇反应而得到的二缩水甘油醚或聚缩水甘油醚。反应的多元苯酚或其环氧烷烃加成物的实例包括双酚A或其环氧烷烃加成物等。环氧烷烃加成物中的环氧烷烃可以为环氧乙烷及环氧丙烷等。
脂环式环氧化物可以是将含有环烷烃的化合物用过氧化氢及过酸等氧化剂进行环氧化而得到的含环烷烃环氧化物的化合物。含环烷烃环氧化物的化合物中的环烷烃可以是环己烯或环戊烯。
脂肪族环氧化物可以为使脂肪族多元醇或其环氧烷烃加成物与表氯醇反应而得到的二缩水甘油醚或聚缩水甘油醚。脂肪族多元醇的实例包括:乙二醇、丙二醇、1,6-己烷二醇等亚烷基二醇等。环氧烷烃加成物中的环氧烷烃可以为环氧乙烷及环氧丙烷等。
乙烯基醚化合物的实例包括:乙基乙烯基醚、正丁基乙烯基醚、异丁基乙烯基醚、十八烷基乙烯基醚、环己基乙烯基醚、羟基丁基乙烯基醚、2-乙基己基乙烯基醚、环己烷二甲醇单乙烯基醚、正丙基乙烯基醚、异丙基乙烯基醚、异丙烯基醚-邻-碳酸亚丙酯、十二烷基乙烯基醚、二乙二醇单乙烯基醚、十八烷基乙烯基醚等单乙烯基醚化合物;
乙二醇二乙烯基醚、二乙二醇二乙烯基醚、三乙二醇二乙烯基醚、丙二醇二乙烯基醚、二丙二醇二乙烯基醚、丁二醇二乙烯基醚、己二醇二乙烯基醚、环己烷二甲醇二乙烯基醚、三羟甲基丙烷三乙烯基醚等二或三乙烯基醚化合物等。在这些乙烯基醚化合物中,考虑固化性或密合性等时,优选二或三乙烯基醚化合物。
氧杂环丁烷化合物为具有氧杂环丁烷环的化合物,其实例包括:日本特开2001-220526号公报、日本特开2001-310937号公报、日本特开2005-255821号公报中记载的氧杂环丁烷化合物等。其中,可列举:日本特开2005-255821号公报的段落序号0089中记载的通式(1)表示的化合物、同号公报的段落序号0092中记载的通式(2)表示的化合物、段落序号0107的通式(7)表示的化合物、段落序号0109的通式(8)表示的化合物、段落序号0116的通式(9)表示的化合物等。以下示出日本特开2005-255821号公报中记载的通式(1)、(2)、(7)~(9)。
[化学式3]
通式(1)
[化学式4]
通式(2)
[化学式5]
通式(7)
[化学式6]
通式(8)
[化学式7]
通式(9)
光化射线固化性化合物的含量相对于光化射线固化型喷墨用油墨优选为1~97质量%,更优选为30~95质量%。
关于酮蜡和酯蜡
酮蜡和酯蜡可以作为凝胶化剂发挥作用。在本发明中,“蜡”是指:在常温下为固体,进行加热时溶融的有机物;具体而言是指:熔点为30℃以上且低于150℃的有机物。
凝胶化剂赋予如下功能:使油墨根据温度可逆地进行溶胶凝胶相转变。这种凝胶化剂至少需要:1)在高于凝胶化温度的温度下溶解于光化射线固化性化合物、2)在凝胶化温度以下的温度下在油墨中结晶。
在2)中,优选凝胶化剂在油墨中结晶时,作为凝胶化剂的结晶化物的板状结晶形成三维包围的空间,将光化射线固化性化合物内包于前述空间中。这样,有时将在板状结晶三维包围而成的空间中内包光化射线固化性化合物而形成的结构称为“纸房结构”。形成纸房结构时,可以保持液体的光化射线固化性化合物,可以固定油墨液滴。由此,可以抑制液滴彼此的合并。为了形成纸房结构,优选在油墨中溶解的光化射线固化性化合物与凝胶化剂之间相容。与此相反,在油墨中溶解的光化射线固化性化合物和凝胶化剂发生相分离时,有时难以形成纸房结构。
而且,为了提高油墨的牢固性,不仅根据温度进行溶胶凝胶相转变,而且提高溶胶凝胶相转变速度也是重要的。为了提高油墨的溶胶凝胶相转变速度,不仅要满足前述的1)及2),而且选择结晶性高(容易结晶化)的凝胶化剂也是重要的。但是,结晶性高的凝胶化剂大多在高温下在油墨成分中的溶解性低,容易使油墨的射出性降低。本发明人等发现:为了提高溶胶凝胶相转变速度而不使油墨的射出性降低,以下方法是有效的:组合具有类似的化学结构但结晶性不同的凝胶化剂,具体而言,组合结晶性高的凝胶化剂和结晶性低的凝胶化剂。
即,油墨达到某种温度以下时,首先结晶性高的凝胶化剂的结晶核析出。接着,在析出的结晶核周围,成长、析出结晶性低的凝胶化剂的结晶。含有这些结晶性不同的凝胶化剂的油墨的溶胶凝胶相转变速度与单独含有结晶性高的凝胶化剂的油墨同程度地高。另外,由于含有这些结晶性不同的凝胶化剂的油墨含有结晶性低的凝胶化剂,因此,高温下的溶解性高,射出性也高。而且,通过这些结晶性不同的凝胶化剂具有相互类似的化学结构,结晶化后的结晶结构成为均质,因此,也可以提高固化后图像的膜强度。
因此,本发明的光化射线固化型喷墨用油墨具有类似的化学结构,同时含有结晶性不同的至少两种凝胶化剂。在本发明的光化射线固化型喷墨用油墨中所含的结晶性不同的至少两种凝胶化剂中,结晶性高的凝胶化剂优选为酮蜡。酮蜡是指具有酮基的蜡。构成酮蜡的分子中的碳原子数优选19以上且低于100。分子中的碳原子数为100以上时,酮蜡的熔点有可能过高。另一方面,分子中的碳数低于19时,酮蜡有可能不能充分地进行结晶化。
构成酮蜡的分子中所含的酮基的数目没有特别限制,优选为1个。即,酮蜡优选为下述通式(1)表示的化合物A。
[化学式8]
R1-(C=O)-R2…(1)
式(1)的R1及R2分别独立地表示饱和或不饱和的烃基。R1及R2表示的烃基可以为直链状,也可以为支链状。R1及R2表示的烃基中所含的碳原子数的合计优选为20以上且低于100。
式(1)的R1及R2表示的烃基分别独立地优选为含有碳原子数为9以上25以下的直链部分的脂肪族烃基。R1及R2表示的脂肪族烃基中所含的直链部分的碳原子数低于9时,不具有充分的结晶性,因此,不仅不能作为凝胶化剂起作用,而且,在前述的纸房结构中不能形成用于内包光化射线固化性化合物的充分的空间。另一方面,脂肪族烃基中所含的直链部分的碳原子数超过25时,熔点过高,因此,如果不提高油墨的射出温度,就不溶解于油墨中。脂肪族烃基中所含的直链部分的碳原子数为9以上25以下时,具有作为凝胶化剂所需的结晶性,同时可以形成前述的纸房结构,熔点也不会过高。R1及R2的脂肪族烃基中所含的直链部分的碳原子数优选为11以上且低于23。
碳原子数9以上25以下的直链部分的脂肪族烃基的实例包括:二十二烷基(C22)、二十烷基(C20)、十八烷基(C18)、十七烷基(C17)、十六烷基(C16)、十五烷基(C15)、十四烷基(C14)、十三烷基(C13)、十二烷基(C12)、十一烷基(C11)、癸基(C10)等。
式(1)的R1及R2表示的脂肪族烃基可以是饱和或不饱和的脂肪族烃基,从提高凝胶化温度的观点等出发,优选饱和脂肪族烃基(亚烷基)。如果式(1)的R1及R2的脂肪族烃基的碳原子数分别为相同程度,则式(1)的R1及R2为饱和的脂肪族烃基时的化合物的熔点大多高于式(1)的R1及R2为不饱和的脂肪族烃基时的化合物的熔点,凝胶化温度也容易升高。饱和脂肪族烃基可以为支链状或直链状的脂肪族烃基,为了得到高的结晶性,优选为直链状的饱和脂肪族烃基(直链亚烷基)。即,通式的R1及R2特别优选为碳原子数11以上且低于23的直链状的饱和脂肪族烃基(直链亚烷基)。
式(1)表示的化合物的实例包括:25-四十九烷酮(C24-C24)、22-四十三烷酮(C21-C21、熔点88℃)、19-三十七烷酮(C18-C18)、18-三十五烷酮(C17-C17、熔点84℃)、21-四十一烷酮(C20-C20)、16-三十一烷酮(C15-C15、熔点80℃)、14-二十七烷酮(C13-C13)、12-二十三烷酮(C11-C11、熔点68℃)、11-二十一烷酮(C10-C10)、13-二十七烷酮(C12-C14)、13-二十九烷酮(C12-C16)、13-三十一烷酮(C12-C18)、13-三十五烷酮(C12-C22)、15-三十一烷酮(C14-C16)、15-三十三烷酮(C14-C18)、15-三十七烷酮(C14-C22)、17-三十七烷酮(C16-C18)、17-三十九烷酮(C16-C22)、19-四十一烷酮(C18-C22)、异硬脂基十六烷基酮、油基硬脂基酮、油基二十二烷基酮、亚油基二十二烷基酮、2-乙基辛基硬脂基酮,优选为18-三十五烷酮(C17-C17、熔点84℃)。
式(1)表示的化合物的市售品的实例包括:18-Pentatriacontanon(Alfa Aeser社制造)、Hentriacontan-16-on(Alfa Aeser社制造)、KAO WAX(カオーワックス)T1(花王株式会社制造)等。这些市售品大多为两种以上的混合物,因此,可以根据需要进行分离、纯化后使用。
光化射线固化型喷墨用油墨中所含的酮蜡可以由一种式(1)表示的化合物构成,也可以为含有两种以上的式(1)表示的化合物的混合物。
在本发明的光化射线固化型喷墨用油墨中所含的结晶性不同的至少两种凝胶化剂中,结晶性低的凝胶化剂优选为酯蜡。酯蜡是指含有酯基的蜡。构成酯蜡的分子中的酯基的数没有特别限制,优选为1个。即,优选为下述通式(2)表示的化合物B。
[化学式9]
R3-(C=O)-O-R4…(2)
式(2)的R3及R4分别独立地表示饱和或不饱和的烃基。烃基可以为直链状,也可以为支链状。通式(2)的R3及R4表示的烃基的碳数的合计优选为20以上且低于100。
在式(2)中,R3及R4表示的烃基没有特别限制,优选为含有碳原子数9以上26以下的直链部分的脂肪族烃基。R3及R4表示的脂肪族烃基中所含的直链部分的碳原子数为9以上26以下时,与式(1)表示的化合物同样,具有作为凝胶化剂所需的结晶性,同时可以形成前述的纸房结构,熔点也不会过高。为了使式(2)表示的化合物的结晶性达到一定以上,优选R3的脂肪族烃基中所含的直链部分的碳原子数为11以上且低于23,且R4的脂肪族烃基中所含的直链部分的碳原子数为12以上且低于24。
含有碳原子数9以上26以下的直链部分的脂肪族烃基的实例包括:与前述式(1)中的含有碳原子数9以上25以下的直链部分的脂肪族烃基同样的烃基。
在式(2)中,R3及R4表示的脂肪族烃基可以为饱和或不饱和的脂肪族烃基,优选饱和脂肪族烃基(亚烷基)。另外,饱和脂肪族烃基可以为支链状或直链状的饱和脂肪族烃基,为了得到一定以上的结晶性,优选直链状的饱和脂肪族烃基(直链亚烷基)。即,特别优选R3为碳原子数11以上且低于23的直链亚烷基、且R4为碳原子数12以上且低于24的直链亚烷基。
式(2)表示的化合物的实例包括:二十二烷酸二十二烷基酯(C21-C22、熔点70℃)、二十酸二十烷基酯(C19-C20)、硬脂酸硬脂酯(C17-C18、熔点60℃)、硬脂酸十六烷基酯(C17-C16)、硬脂酸月桂基酯(C17-C12)、棕榈酸十六烷基酯(C15-C16、熔点54℃)、棕榈酸硬脂酯(C15-C18)、十四烷酸十四烷基酯(C13-C14、熔点43℃)、十四烷酸十六烷基酯(C13-C16、熔点50℃)、十四烷酸辛基十二烷基酯(C13-C20)、月桂酸月桂基酯(C11-C12、熔点30℃)、正癸酸十六烷基酯(C9-C16、熔点30℃)、油酸硬脂酯(C17-C18)、芥酸硬脂酯(C21-C18)、亚油酸硬脂酯(C17-C18)、油酸二十二烷基(C18-C22)、蜡酸三十烷基(C25-C16)、褐煤酸硬脂酯(C27-C18)、褐煤酸二十二烷基(C27-C22)、亚油酸二十烷基(C17-C20)、三十烷酸十六烷基(C29-C16)等。
式(2)表示的化合物的市售品的实例包括:Unistar M-2222SX(日油株式会社制造)、EXCEPARL SS(花王株式会社制、熔点60℃)、EMAXEX CC-18(日本乳液株式会社制造)、AMREPS PC(高级醇工业株式会社制造)、EXCEPARL MY-M(花王株式会社制造)、SPERMACETI(日油株式会社制造)、EMAXEXCC-10(日本乳液株式会社制造)等。这些市售品大多为两种以上的混合物,因此,可以根据需要进行分离、精制而使用。
光化射线固化型喷墨用油墨中所含的酯蜡可以由一种式(2)表示的化合物构成,也可以是含有两种以上的式(1)表示的化合物的混合物。
如上所述,通常,酮蜡(例如式(1)表示的化合物A)的结晶性高于酯蜡(例如式(2)表示的化合物B)的结晶性。但是,酮蜡及酯蜡的结晶性因各自的蜡中所含的直链状的碳原子数而不同。
熔点是表示化合物的结晶性的指标之一。在酮蜡即式(1)中的R1的脂肪族烃基和酯蜡即式(2)中的R3的脂肪族烃基类似(例如,两者的碳原子数近似),且式(1)的R2的脂肪族烃基和式(2)的R4的脂肪族烃基类似(例如,两者的碳原子数近似)的情况下,通常,酮蜡的即式(1)表示的化合物A的熔点比酯蜡即式(2)表示的化合物B的熔点高。而且,为了使油墨均质地凝胶化,优选酮蜡和酯蜡具有类似的化学结构。例如,优选酮蜡即式(1)的R1的脂肪族烃基和酯蜡即式(2)的R3的脂肪族烃基类似、且式(1)的R2的脂肪族烃基和式(2)的R4的脂肪族烃基类似。因此,优选酮蜡的熔点比酯蜡的熔点高,优选式(1)表示的化合物A的熔点比式(2)表示的化合物B的熔点高。
但是,酮蜡和酯蜡的至少一方含有两种以上的化合物时,优选酮蜡组中的含量最多的化合物(作为主成分的化合物)的熔点比酯蜡组中的含量最多的化合物(作为主成分的化合物)的熔点高。例如,酮蜡组含有化合物A-1及化合物A-2(含量:化合物A-1>化合物A-2)、酯蜡组含有化合物B-1及化合物B-2(含量:化合物B-1>化合物B-2)时,优选作为酮蜡组主成分的化合物A-1的熔点比作为酯蜡组主成分的化合物B-1的熔点高。
从油墨的操作性方面考虑,优选油墨中所含的酮蜡组全部化合物的熔点为30℃以上且低于150℃。另外,为了提高油墨的牢固性,更优选为60℃以上100℃以下。从油墨的操作性方面考虑,油墨中所含的酯蜡组全部化合物的熔点优选为30℃以上且低于150℃。上限更优选为100℃,为了提高油墨的射出性,优选为30℃以上75℃以下。
为了充分兼具油墨的射出性和牢固性,优选在酮蜡和酯蜡的结晶性(结晶化容易程度)上具有一定以上的差异。因此,优选在作为酮蜡组主成分的化合物的熔点和作为酯蜡组主成分的化合物的熔点上具有一定以上的差异。具体而言,作为酮蜡组主成分的化合物的熔点与作为酯蜡组主成分的化合物的熔点之差优选为5℃以上,更优选为10℃以上。
酮蜡和酯蜡的含有比率(酮蜡/酯蜡)取决于凝胶化温度的设定温度、要求的牢固性及油墨的射出性的程度,但优选以质量比计为1/9~9/1。为了提高油墨的凝胶化温度,提高酮蜡的含有比率即可。
酮蜡和酯蜡的总量优选相对于光化射线固化型喷墨用油墨为0.5质量%以上且低于10质量%,更优选为1质量%以上且低于7质量%。这是因为,酮蜡和酯蜡的合计量低于0.5质量%时,不能使油墨凝胶化(温度引起的溶胶凝胶相转变),当其超过10质量%时,不能充分地溶解于油墨中,油墨的射出性降低。
在不损害本发明的效果的范围内,光化射线固化型喷墨用油墨根据需要还可以含有其它凝胶化剂。其它凝胶化剂的实例包括高分子化合物和低分子化合物,为了提高油墨的射出性,优选低分子化合物。
高分子化合物凝胶化剂的实例包括:硬脂酸菊糖等脂肪酸菊糖;棕榈酸糊精、十四烷酸糊精等脂肪酸糊精(千叶制粉社制Leopard系列等);山萮酸二十烷二酸甘油酯、山萮酸二十烷聚甘油酯等(日清OILLIO社制,Nomukoto(ノムコート)系列等)。
低分子化合物的凝胶化剂的实例包括:
前述式(1)表示的化合物以外的脂肪族二酮化合物;
前述式(2)表示的化合物以外的脂肪族酯化合物;
日本特开2005-126507号公报、日本特开2005-255821号公报及日本特开2010-111790号公报中记载的低分子油凝胶化剂;
N-月桂酰-X-谷氨酸二丁基酰胺、N-(2-乙基己酰基)-X-谷氨酸二丁基酰胺等酰胺化合物(可以从味之素Fine-Techno得到);
1,3:2,4-双-O-亚苄基-D-葡萄糖醇(Gelall D,可以从新日本理化得到)等二亚苄基山梨糖醇类;
石蜡、微晶蜡、矿脂等石油系蜡;小烛树蜡、巴西棕榈蜡、米蜡、木蜡、荷荷巴油、荷荷巴固体蜡及荷荷巴酯等植物系蜡;蜜蜡、羊毛脂及鲸蜡等动物系蜡;褐煤蜡及氢化蜡等矿物系蜡;固化蓖麻油或固化蓖麻油衍生物;褐煤蜡衍生物、石蜡衍生物、微晶蜡衍生物或聚乙烯蜡衍生物等改性蜡;山萮酸、花生四烯酸、硬脂酸、棕榈酸、十四烷酸,月桂酸、油酸及芥酸等高级脂肪酸;
硬脂醇、二十二烷基醇等高级醇;
12-羟基硬脂酸等羟基硬脂酸;
12-羟基硬脂酸衍生物;
月桂酸酰胺、硬脂酸酰胺、山萮酸酰胺、油酸酰胺、芥酸酰胺、蓖麻油酸酰胺、12-羟基硬脂酸酰胺等脂肪酸酰胺(例如日本化成社制造的Nikka amide系列、伊藤制油社制造的ITOWAX系列、花王社制造的FATTYAMID系列等);
N-硬脂基硬脂酸酰胺、N-油基棕榈酸酰胺等N-取代脂肪酸酰胺;
N,N’-亚乙基双硬脂酰胺、N,N’-亚乙基双12-羟基硬脂酰胺及N,N’-亚二甲苯基双硬脂酰胺等特殊脂肪酸酰胺;
十二烷基胺、十四烷基胺或十八烷基胺等高级胺;
硬脂基硬脂酸、油基棕榈酸、甘油脂肪酸酯,山梨糖醇酐脂肪酸酯、丙二醇脂肪酸酯、乙二醇脂肪酸酯、聚氧乙烯脂肪酸酯等脂肪酸酯化合物(例如日本乳液社制造的EMAXXEX系列、理研维生素社制造的RikeMal系列、理研维生素社制造的Hoemu(ポエム)系列等);
蔗糖硬脂酸、蔗糖棕榈酸等蔗糖脂肪酸酯(例如Ryoto sugar ester系列三菱化学食品社制造);
聚乙烯蜡、α-烯烃马来酸酐共聚物蜡等合成蜡(Baker-Petrolite社制造的UNIXIN系列等);
二聚物酸;二聚物二醇(CRODA社制造的PRIPOR系列等)等。这些凝胶化剂既可以单独使用,也可以组合使用两种以上。
关于光聚合引发剂
光化射线固化型喷墨用油墨根据需要还可以含有光聚合引发剂。具体而言,光化射线为电子束时,通常可以不含有光聚合引发剂,光化射线为紫外线的情况,优选含有光聚合引发剂。
光聚合引发剂包括:分子内键开裂型和分子内氢脱除型。分子内键开裂型的光聚合引发剂的实例包括:二乙氧基苯乙酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、苄基二甲基缩酮、1-(4-异丙基苯基)-2-羟基-2-甲基丙烷-1-酮、4-(2-羟基乙氧基)苯基-(2-羟基-2-丙基)酮、1-羟基环己基-苯基酮、2-甲基-2-吗啉代(4-硫代甲基苯基)丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)-丁酮等苯乙酮类;
苯偶姻、苯偶姻甲基醚、苯偶姻异丙基醚等苯偶姻类;
2,4,6-三甲基苯偶姻二苯基氧化膦等酰基氧化膦类;
苯偶酰及甲基苯基乙醛酸酯等。
在分子内氢脱除型的光聚合引发剂的实例包括:二苯甲酮、邻苯甲酰苯甲酸甲基-4-苯基二苯甲酮、4,4’-二氯二苯甲酮、羟基二苯甲酮、4-苯甲酰-4’-甲基-二苯基硫醚、丙烯酰基化二苯甲酮、3,3’,4,4’-四(叔丁基过氧化羰基)二苯甲酮、3,3’-二甲基-4-甲氧基二苯甲酮等二苯甲酮类;
2-异丙基噻吨酮、2,4-二甲基噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮、2,4-二氯噻吨酮等噻吨酮类;
米蚩酮、4,4’-二乙基氨基二苯甲酮等氨基二苯甲酮类;
10-丁基-2-氯吖啶酮、2-乙基蒽醌吖酮、9,10-菲醌、樟脑醌等。
光聚合引发剂的含量取决于光化射线及光化射线固化性化合物的种类等,但优选相对于光化射线固化型喷墨用油墨为0.01质量%~10质量%。
光化射线固化型喷墨用油墨可以含有光产酸剂作为光聚合引发剂。光产酸剂的实例,可以使用化学放大型光抗蚀剂及光阳离子聚合中利用的化合物(参照有机场致发光材料研究会编、“成像用有机材料”、文伸出版(1993年)、187~192页)。
光化射线固化型喷墨用油墨根据需要还可以含有光聚合引发剂助剂及阻聚剂等。光聚合引发剂助剂可以为叔胺化合物,优选芳香族叔胺化合物。芳香族叔胺化合物的实例包括:N,N-二甲基苯胺、N,N-二乙基苯胺、N,N-二甲基-对甲苯胺、N,N-二甲基氨基-对苯甲酸乙酯、N,N-二甲基氨基-对苯甲酸异戊基乙酯、N,N-二羟基乙基苯胺、三乙基胺及N,N-二甲基己基胺等。其中,优选N,N-二甲基氨基-对苯甲酸乙酯、N,N-二甲基氨基-对苯甲酸异戊基乙酯。这些化合物既可以单独使用,也可以组合使用2种以上。
阻聚剂的实例包括:(烷基)苯酚、对苯二酚、邻苯二酚、间苯二酚、对甲氧基苯酚、叔丁基邻苯二酚、叔丁基对苯二酚、连苯三酚、1,1-苦基苯肼、吩噻嗪、对苯醌、亚硝基苯、2,5-二-叔丁基-对苯醌、二硫代苯甲酰二硫醚、苦味酸、铜铁灵、铝N-亚硝基苯基羟基胺、三-对硝基苯基甲基、N-(3-氧基苯胺基-1,3-二甲基亚丁基)苯胺氧化物、二丁基甲酚、环己酮肟甲酚、愈疮木酚、邻异丙基苯酚、丁醛肟、甲基乙基酮肟、环己酮肟等。
关于色料
光化射线固化型喷墨用油墨根据需要还可以含有色料。色料可以为染料或颜料,从相对于油墨的构成成分具有良好的分散性、且耐候性优异方面考虑,优选颜料。颜料没有特别限定,可以为例如彩色指数中记载的下述序号的有机颜料或无机颜料。
红或品红颜料的实例包括:Pigment Red 3、5、19、22、31、38、43、48:1、48:2、48:3、48:4、48:5、49:1、53:1、57:1、57:2、58:4、63:1、81、81:1、81:2、81:3、81:4、88、104、108、112、122、123、144、146、149、166、168、169、170、177、178、179、184、185、208、216、226、257、Pigment Violet 3、19、23、29、30、37、50、88、Pigment Orange13、16、20、36等。蓝或青颜料的实例包括:Pigment Blue 1、15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、17-1、22、27、28、29、36、60等。绿颜料的实例包括:Pigment Green 7、26、36、50。黄颜料的实例包括:PigmentYellow 1、3、12、13、14、17、34、35、37、55、74、81、83、93、94、95、97、108、109、110、137、138、139、153、154、155、157、166、167、168、180、185、193等。在黑颜料的实例包括:PigmentBlack 7、28、26等。
在颜料的市售品的实例中,可列举:Chromofine Yellow 2080、5900、5930、AF-1300、2700X、Chromofine Orange 3700X、6730、Chromofine scarlet 6750、Chromofinemagenta 6880、6886、6891N、6790、6887、Chromofine violet RE、Chromofine red 6820、6830、Chromofine blue HS-3、5187、5108、5197、5085N、SR-5020、5026、5050、4920、4927、4937、4824、4933GN-EP、4940、4973、5205、5208、5214、5221、5000P、Chromofine green 2GN、2GO、2G-550D、5310、5370、6830、Chromofine Black A-1103、Seika fast Yellow10GH、A-3、2035、2054、2200、2270、2300、2400(B)、2500、2600、ZAY-260、2700(B)、2770、Seika fastred 8040、C405(F)、CA120、XR-116、1531B、8060R、1547、ZAW-262、1537B、GY、4R-4016、3820、3891、ZA-215、Seika fast carmine6B1476T-7、1483XT、3840、3870、Seika fast Bordeaux(ボルドー)10B-430、Seika light Rose R40、Seika light violet B800、7805、Seikafast maroon 460N、Seika fast orange 900、2900、Seika light blue C718、A612、cyanine blue 4933M、4933GN-EP、4940、4973(大日精化工业制造)、KET Yellow 401、402、403、404、405、406、416、424、KET Orange501、KET Red 301、302、303、304、305、306、307、308、309、310、336、337、338、346、KET Blue 101、102、103、104、105、106、111、118、124、KETGreen 201(大日本油墨化学制造)、Colortex Yellow 301、314、315、316、P-624、314、U10GN、U3GN、UNN、UA-414、U263、Finecol Yellow T-13、T-05、PigmentYellow1705、Colortex Orange 202、Colortex Red101、103、115、116、D3B、P-625、102、H-1024、105C、UFN、UCN、UBN、U3BN、URN、UGN、UG276、U456、U457、105C、USN、Colortex Maroon601、ColortexBrownB610N、Colortex Violet600、Pigment Red 122、Colortex Blue516、517、518、519、A818、P-908、510、Colortex Green402、403、Colortex Black702、U905(山阳色素制造)、Xionol Yellow1405G、Xionol Blue FG7330、FG7350、FG7400G、FG7405G、ES、ESP-S(东洋油墨制造)、Toner MagentaE02、Permanent RubinF6B、Toner Yellow HG、PermanentYellowGG-02、HostaPeam BlueB2G(Hoechst industry(ヘキストインダストリ)制造)、NovoPerm P-HG、HostaPerm Pink E、HostaPerm Blue B2G(Clariant制造)、炭黑#2600、#2400、#2350、#2200、#1000、#990、#980、#970、#960、#950、#850、MCF88、#750、#650、MA600、MA7、MA8、MA11、MA100、MA100R、MA77、#52、#50、#47、#45、#45X、#40、#33、#32、#30、#25、#20、#10、#5、#44、CF9(三菱化学制造)等。
颜料的分散可以利用例如球磨机、混砂机、介质式粉碎机(Attritor)、辊磨机、搅拌器、亨舍尔混合机、胶体磨、超声波均质机、珍珠磨机、湿式喷射磨及油漆搅拌器等来进行。
为了提高颜料的分散性,光化射线固化型喷墨用油墨还可以含有分散剂。分散剂的实例包括:含羟基的羧酸酯、长链聚氨基酰胺和高分子量酸酯形成的盐、高分子量多羧酸的盐、长链聚氨基酰胺和极性酸酯形成的盐、高分子量不饱和酸酯、高分子共聚物、改性聚氨酯、改性聚丙烯酸酯、聚醚酯型阴离子类活性剂、萘磺酸甲醛缩合物盐、芳香族磺酸甲醛缩合物盐、聚氧乙烯烷基磷酸酯、聚氧乙烯壬基苯基醚及硬脂基胺乙酸酯等。分散剂的市售品的实例包括Avecia社的SolsPerse系列及味之素Fine-Techno社的PB系列等。
光化射线固化型喷墨用油墨根据需要还可以含有分散助剂。分散助剂根据颜料选择即可。
分散剂及分散助剂的合计量优选相对于颜料为1~50质量%。
光化射线固化型喷墨用油墨根据需要还可以含有用于使颜料分散的分散介质。在油墨中可以含有溶剂作为分散介质,但为了抑制形成的图像中的溶剂残留,优选将如上所述的光化射线固化性化合物(粘度特别低的单体)用作分散介质。
优选进行颜料的分散直到颜料粒子平均粒径优选达到0.08~0.5μm、最大粒径优选0.3~10μm、更优选为0.3~3μm。颜料的分散根据颜料、分散剂及分散介质的选定,并根据分散条件及过滤条件等进行调整。
染料可以为油溶性染料等。油溶性染料可列举以下的各种染料。在品红染料的实例包括:MS Magenta VP、MS Magenta HM-1450、MS MagentaHSo-147(以上,三井东压社制造)、AIZENSOT Red-1、AIZEN SOT Red-2、AIZEN SOTRed-3、AIZEN SOT Pink-1、SPIRON RedGEH SPECIAX(以上为保土谷化学社制造)、RESOXIN Red FB200%、MACROXEX Red Violet R、MACROXEX ROT5B(以上为拜耳日本社制造)、KAYASET Red B、KAYASETRed 130、KAYASET Red802(以上为日本化药社制造)、PHXOXIN、ROSE BENGAX、ACID Red(以上为大和化成社制造)、HSR-31、DIARESIN Red K(以上为三菱化成社制造)、Oil Red(BASF日本社制造)。
在氰染料的实例包括:MS Cyan HM-1238、MS Cyan HSo-16、CyanHSo-144、MS CyanVPG(以上为三井东压社制造)、AIZEN SOT Blue-4(保土谷化学社制造)、RESOXIN BR.BlueBGXN 200%、MACROXEX Blue RR、CERES Blue GN、SIRIUS SUPRATURQ.Blue Z-BGX、SIRIUSSUPRA TURQ.BlueFB-XX 330%(以上为拜耳日本社制造)、KAYASET Blue FR、KAYASET BlueN、KAYASET Blue 814、Tur q.Blue GX-5 200、Xight Blue BGX-5 200(以上为日本化药社制造)、DAIWA Blue 7000、Oleosol Fast Blue GX(以上为大和化成社制造)、DIARESINBlue P(三菱化成社制造)、SUDAN Blue 670、NEOPEN Blue 808、ZAPON Blue 806(以上为BASF日本社制造)等。
在黄色染料的实例包括:MS Yellow HSm-41、Yellow KX-7、YellowEX-27(三井东压)、AIZEN SOT Yellow-1、AIZEN SOT YelloW-3、AIZEN SOTYellow-6(以上为保土谷化学社制造)、MACROXEX Yellow6G、MACROXEX FXUOR.Yellow 10GN(以上为拜耳日本社制造)、KAYASET Yellow SF-G、KAYASET Yellow2G、KAYASET Yellow A-G、KAYASET Yellow E-G(以上为日本化药社制造)、DAIWA Yellow 330HB(大和化成社制造)、HSY-68(三菱化成社制造)、SUDAN Yellow 146、NEOPEN Yellow 075(以上为BASF日本社制造)等。
在黑色染料的实例包括:MS Black VPC(三井东压社制造)、AIZEN SOTBlack-1、AIZEN SOT Black-5(以上为保土谷化学社制造)、RESORIN Black GSN 200%、RESOXINBlackBS(以上为拜耳日本社制造)、KAYASET BlackA-N(日本化药社制造)、DAIWA BlackMSC(大和化成社制造)、HSB-202(三菱化成社制造)、NEPTUNE Black X60、NEOPEN BlackX58(以上为BASF日本社制造)等。
颜料或染料的含量优选相对于光化射线固化型喷墨用油墨为0.1~20质量%,更优选为0.4~10质量%。这是因为,颜料或染料的含量过少时,得到的图像的显色不充分,当其过多时,油墨的粘度升高,射出性降低。
关于其它成分
光化射线固化型喷墨用油墨根据需要还可以含有其它成分。其它成分可以为各种添加剂及其它树脂等。添加剂的实例包括:表面活性剂、流平添加剂、消光剂、紫外线吸收剂、红外线吸收剂、抗菌剂、用于提高油墨的保存稳定性的碱性化合物等。碱性化合物的实例包括:碱性碱金属化合物、碱性碱土金属化合物、胺等碱性有机化合物等。其它树脂的实例包括用于调整固化膜的物性的树脂等,含有例如聚酯类树脂、聚氨酯类树脂、乙烯基类树脂、丙烯酸类树脂、橡胶类树脂及蜡类等。
如上所述,由于光化射线固化型喷墨用油墨含有凝胶化剂,因此,根据温度可逆地进行溶胶凝胶相转变。进行溶胶凝胶相转变的光化射线固化型油墨在高温(例如80℃程度)下为液体,因此,可以从喷墨记录喷头喷出。在高温下喷出光化射线固化型喷墨用油墨时,油墨滴(点)着落于记录介质之后自然冷却而凝胶化。由此,可以抑制相邻点彼此的合并,提高图像质量。
为了提高油墨的射出性,优选高温下的油墨的粘度为一定以下。具体而言,优选光化射线固化型喷墨用油墨在80℃时的粘度为3~20mPa·s。另一方面,为了抑制相邻点的合并,优选着落后常温下的油墨粘度为一定以上。具体而言,优选光化射线固化型喷墨用油墨在25℃时的粘度为1000mPa·s以上。
油墨的凝胶化温度优选为40℃以上70℃以下,更优选为50℃以上65℃以下。这是因为,在射出温度为80℃左右的情况下,油墨的凝胶化温度超过70℃时,在射出时容易产生凝胶化,因此,射出性变低,凝胶化温度低于40℃时,着落于记录介质之后,不会迅速地进行凝胶化。凝胶化温度是指:在对处于溶胶状态的油墨进行冷却的过程中,发生凝胶化而导致流动性降低时的温度。
油墨的80℃时的粘度、25℃时的粘度及凝胶化温度可以通过利用流变仪测定油墨的动态粘弹性的温度变化来求出。具体而言,将油墨加热至100℃,在剪切速度11.7(/s)、降温速度0.1℃/s的条件下冷却至20℃,得到此时的粘度的温度变化曲线。而且,80℃时的粘度和25℃时的粘度可以通过在粘度的温度变化曲线中分别读取80℃、25℃时的粘度来求出。凝胶化温度可以在粘度的温度变化曲线中求出粘度为200mPa·s时的温度来得到。
就流变仪而言,可以使用Anton Paar社制造的压力控制型流变仪PhysicaMCR系列。锥板的直径可以设定为75mm,锥角可以设定为1.0°。
光化射线固化型喷墨用油墨可以通过将含有前述的光化射线固化性化合物和凝胶化剂的各成分在加热下进行混合来得到。
如上所述,本发明的光化射线固化型喷墨用油墨含有结晶性不同的两种以上的化合物(酮蜡及酯蜡)。因此,光化射线固化型喷墨用油墨在高温下的射出性高,且溶胶凝胶相转变速度也快,因此,着落后,迅速地进行凝胶化(牢固性高)。由此,可以抑制相邻点彼此的合并,提高从而提高图像质量。
为了提高来自喷出用记录喷头的油墨的射出性,本发明的光化射线固化型喷墨用油墨被填充于喷出用记录喷头时的油墨温度设定为该油墨的(凝胶化温度+10)℃~(凝胶化温度+30)℃。喷出用记录喷头内的油墨的温度低于(凝胶化温度+10)℃时,在喷出用记录喷头内或喷嘴表面油墨发生凝胶化,油墨的射出性容易降低。另一方面,喷出用记录喷头内的油墨温度超过(凝胶化温度+30)℃时,油墨温度过高温,因此,有时油墨成分劣化。
2.喷墨记录装置和使用其的图像记录方法
对用于本发明的光化射线固化型喷墨方式的喷墨记录装置进行说明。光化射线固化型喷墨方式的喷墨记录装置包括线式记录方式(单次通过记录方式)的装置和串行记录方式的装置。根据要求的图像分辨率及记录速度选择即可,在高速记录的观点方面,优选线式记录方式(单次通过记录方式)。
图1是表示线式记录方式的喷墨记录装置中主要部分构成的一例的图。其中,图1(a)为侧面图,图1(b)为俯视图。如图1所示,喷墨记录装置10具有:收容多个喷出用记录喷头14的喷头托架16、覆盖记录介质12的整个宽度且配置在喷头托架16的(记录介质的输送方向)下游侧的光化射线照射部18和配置在记录介质12的下面的温度控制部19。
喷头托架16以覆盖记录介质12的整个宽度的方式固定配置,收容设置为各种颜色的多个喷出用记录喷头14。对喷出用记录喷头14供给油墨。例如,可以由装卸自由地安装于喷墨记录装置10的墨盒(未图示)等直接或利用未图示的油墨供给装置供给油墨。
喷出用记录喷头14按个各种颜色在记录介质12的输送方向上配置多个。配置在记录介质12的输送方向的喷出用记录喷头14的数目根据喷出用记录喷头14的喷嘴密度和印刷图像的分辨率而设定。例如,在使用液滴量2pl、喷嘴密度360dpi的喷出用记录喷头14形成1440dpi的分辨率的图像时,在记录介质12的输送方向交错配置4个喷出用记录喷头14即可。另外,在使用液滴量6pl、喷嘴密度360dpi的喷出用记录喷头14形成720×720dpi的分辨率的图像时,交错配置2个喷出用记录喷头14即可。dpi表示每2.54cm的油墨滴(点)的数。
光化射线照射部18覆盖记录介质12的整个宽度,且沿记录介质的输送方向配置在喷头托架16的下游侧。光化射线照射部18对从喷出用记录喷头14喷出并着落于记录介质的液滴照射光化射线,使液滴固化。
光化射线为紫外线的情况,光化射线照射部18(紫外线照射装置)的实例包括:荧光管(低压水银灯、灭菌灯)、冷阴极管、紫外激光、具有达到数100Pa~1MPa的作业压力的低压、中压、高压水银灯、金属卤化物灯及LED等。从固化性的观点出发,优选照射照度100mW/cm2以上的紫外线的紫外线照射装置,具体而言,优选高压水银灯、金属卤化物灯及LED等,从消费电力少的观点出发,更优选LED。具体而言,可以使用Phoseon Technology社制造的395nm、水冷LED。
光化射线为电子束的情况下,光化射线照射部18(电子束照射装置)的实例包括:扫描方式、帘式束方式、宽射束方式等电子束照射方式,从处理能力的观点出发,优选帘式束方式的电子束照射装置。在电子束照射装置的实例包括日新High Voltage(株)制造的“Curetoron(キュアトロン)EBC-200-20-30”、AIT(株)制造的“Min-EB”等。
温度控制部19配置在记录介质12的下面,将记录介质12维持在规定的温度。温度控制部19可以为例如各种加热器等。
以下,对使用了线式记录方式喷墨记录装置10的图像记录方法进行说明。在喷墨记录装置10的喷头托架16和温度控制部19之间输送记录介质12。另一方面,将记录介质12利用温度控制部19调整为规定的温度。接着,从喷头托架16的油墨喷出用记录喷头14喷出高温的油墨,附着(着落)于记录介质12上。而且,利用光化射线照射部18对附着于记录介质12上的油墨滴照射光化射线并使其固化。
为了提高油墨的射出性,从油墨喷出用记录喷头14喷出油墨时,喷出用记录喷头14内的油墨温度优选设定为比该油墨的凝胶化温度高10~30℃的温度。喷出用记录喷头14内的油墨温度低于(凝胶化温度+10)℃时,在喷出用记录喷头14内或喷嘴表面油墨进行凝胶化,油墨的射出性容易降低。另一方面,喷出用记录喷头14内的油墨的温度超过(凝胶化温度+30)℃时,油墨温度过高,因此,有时油墨成分劣化。
从油墨喷出用记录喷头14的各喷嘴喷出的每1滴的液滴量取决于图像的分辨率,为了形成高分辨率的图像,优选为1pl~10pl,更优选为0.5~4.0pl。
为了抑制相邻的油墨滴彼此合并,优选在油墨滴附着于记录介质上之后10秒以内、优选0.001秒~5秒以内、更优选0.01秒~2秒以内进行光化射线的照射。优选在从收容于喷头托架16的全部油墨喷出用记录喷头14喷出油墨之后进行光化射线的照射。
光化射线为电子束的情况,为了进行充分的固化,电子束照射的加速电压优选设定为30~250kV,更优选设定为30~100kV。加速电压为100~250kV的情况,电子束照射量优选为30~100kGy,更优选为30~60kGy。
固化后的总油墨膜厚优选为2~25μm。“总油墨膜厚”是指记录介质中描绘的油墨膜厚的最大值。
图2是表示串行记录方式的喷墨记录装置20中主要部分构成的一例的图。如图2所示,就喷墨记录装置20而言,不采用以覆盖记录介质的整个宽度的方式固定配置的喷头托架16,而是使用宽度比记录介质的整个宽度窄、且收容多个油墨喷出用记录喷头24的喷头托架26、以及用于可使喷头托架26沿记录介质12的宽度方向移动的导向部27,除此之外,与图1同样地构成。
在串行记录方式的喷墨记录装置20中,喷头托架26沿导向部27在记录介质12的宽度方向移动,同事从收容于喷头托架26的喷出用记录喷头24喷出油墨。喷头托架26在记录介质12的宽度方向移动之后(每次通过),在输送方向输送记录介质12。这些操作以外,与前述的线式记录方式的喷墨记录装置10几乎同样地对图像进行记录。
实施例
以下,参照实施例,对本发明更详细地进行说明。本发明的范围不应解释为受这些实施例的限定。
1.单色图像的评价
(实施例1)
1)颜料分散液1(M:品红)的制备
将下述的分散剂、光化射线固化性化合物及阻聚剂放入不锈钢烧杯中,一边在65℃的电热板上进行加热,一边加热搅拌1小时,使之溶解。将得到的溶液冷却至室温后,加入21质量份的下述品红颜料1,与直径0.5mm的氧化锆珠200g同时放入玻璃瓶中并密封,用油漆搅拌器进行8小时分散处理。其后,除去氧化锆珠,制备下述组成的颜料分散液1。
[颜料分散液1的组成]
分散剂:AJISPER PB824(味之素Fine-Techno社制造) 9质量份
光化射线固化性化合物:APG-200(三丙二醇二丙烯酸酯、新中村化学社制造) 70质量份
阻聚剂:Irgastab UV10(汽巴日本社制造) 0.02质量份
品红颜料1:Pigment Red 122(大日精化制造,Chromofine red 6112JC)
2)油墨的制备
将得到的颜料分散液1和下述化合物进行混合,加热至80℃并进行搅拌。将得到的溶液在加热下用#3000的金属网过滤器过滤之后,进行冷却,制备油墨。
[油墨的组成]
光化射线固化性化合物:
A-400(聚乙二醇#400二丙烯酸酯,新中村化学社制造) 32.0质量份
SR494(4EO改性季戊四醇四丙烯酸酯、SARTOMER社制造) 17.0质量份
SR499(6EO改性三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、SARTOMER社制造) 17.9质量份
酮蜡(式(1)表示的化合物A):
18-三十五烷酮 1.5质量份
16-三十一烷酮 0.5质量份
酯蜡(式(2)表示的化合物B):
二十二烷酸二十二烷基酯 1.0质量份
阻聚剂:Irgastab UV10(汽巴日本社制造) 0.1质量份
光聚合引发剂:TPO(氧化膦,DAROCURE TPO汽巴日本社制造) 6.0质量份
光聚合引发剂助剂:
ITX(异丙基噻吨酮、SPeedcure ITX Lambson社制造) 2.0质量份
EDB(胺助剂、SPeedcure EDB Lambson社制造) 3.0质量份
颜料分散液1:19.0质量份
(实施例2~8)
变更为表1所示的油墨组成,除此之外,与实施例1同样地操作,制备油墨。
(实施例9~16)
变更为表2所示的油墨组成,除此之外,与实施例1同样地操作,制备油墨。
(比较例1~5)
变更为表3所示的油墨组成,除此之外,与实施例1同样地操作,制备油墨。
(实施例17~19)
变更为表4所示的油墨组成,除此之外,与实施例1同样地操作,制备油墨。
用以下的方法测定在各实施例及比较例中得到的油墨物性(25℃、80℃时的粘度、凝胶化温度)。
油墨的物性的测定
将得到的油墨装载在温度可控的压力控制型流变仪(PhysicaMCR300、Anton Paar社制造)中。接着,将油墨加热至100℃之后,在降温速度0.1℃/s、剪切速度11.7(/s)的条件下冷却至20℃,测定降温时的动态粘弹性。动态粘弹性的测定使用直径75.033mm、锥角1.017°的锥板(CP75-1、Anton Paar社制造)。另外,温度控制利用附属于Physica MCR300的珀尔贴效应元件型温度控制装置(TEK150P/MC1)进行。
在得到的动态粘弹性的温度变化曲线中,分别读取25℃及80℃时的粘度,作为“25℃时的粘度”、“80℃时的粘度”。由得到的动态粘弹性的温度变化曲线读取粘度达到200cP以上的温度,设定为“凝胶化温度(℃)”。
另外,使用在各实施例及比较例中得到的油墨,利用线式型喷墨记录装置,用以下的方法形成图像。
图像形成方法(单色图像的形成方法)
使用线式记录方式的喷墨记录装置,形成单色(品红)的图像。具体而言,准备印刷用铜版纸A(OKTOP COAT,每平方米定量128g/m2,王子制纸社制造),利用温度控制部调温至25℃。另一方面,将得到的油墨填充于喷墨记录装置的喷出用记录喷头,加温使油墨温度达到80℃。而且,使油墨滴喷出至印刷用铜版纸A上,形成漏白文字和5cm×5cm的实地图像。其后,利用配置于喷墨记录装置的下游部的LED灯(Phoseon Technology社制造,395nm,水冷LED)照射紫外线,使油墨固化,形成图像。
喷出用记录喷头使用喷嘴径20μm、喷嘴数512个喷嘴(256喷嘴×2列、锯齿状排列、1列的喷嘴间距为360dpi)的压电头。就喷出条件而言,在1滴的液滴量为2.5pl的条件下以液滴速度约6m/s射出,以1440dpi×1440dpi的分辨率进行记录。记录速度设定为500mm/s。在23℃、55%RH的环境下进行图像形成。dpi表示每2.54cm的点数。
而且,用以下的方法评价1)文字图像质量、2)浓度不均、3)耐摩擦性、4)油墨的射出稳定性。
1)文字图像质量
利用前述的图像形成方法,在印刷用铜版纸A上印刷汉字“口、四、日、回、因、困、固、国、目、图、國”的漏白文字。漏白文字设定为分辨率1400dpi×1440dpi、3号字及5号字的MS明朝体。肉眼观察印刷的文字图像。文字质量基于以下的基准进行评价。
○:全部3号字的漏白文字的细部也被清楚地记录
△:3号字的漏白文字仅一部分能识别,但5号字的漏白文字全部可以识别
×:在5号字的漏白文字中也存在不能识别的文字
2)浓度不均
利用前述的图像形成方法,在印刷用铜版纸A上形成5cm×5cm的实地图像,并肉眼观察。实地图像的浓度不均基于以下的基准进行评价。
○:即使从距离15cm的位置观察,也没有看到浓度不均
△:从距离15cm的位置观察时,在图像的一部分中看到浓度不均,但从距离30cm的位置观察时,没有看到浓度不均
×:即使从距离30cm的位置观察,也可看到浓度不均
3)耐摩擦性
利用前述的图像形成方法,在印刷用铜版纸A上形成5cm×5cm的实地图像。在形成的实地图像上,根据“JIS标准K5701-16.2.3耐摩擦性试验”中记载的方法,载置切成适当的大小的印刷用铜版纸A,施加荷重并互相摩擦。其后,肉眼观察实地图像的浓度降低的程度。基于以下的基准评价耐摩擦性。
○:即使摩擦50次以上,也完全没有看到图像浓度的变化
△:在摩擦50次的阶段看到图像浓度的降低,但仍为实用上允许的水平
×:在摩擦低于50次的阶段看到明显的图像浓度的降低,属于不耐实用的水平
4)油墨的射出稳定性
将得到的油墨填充于喷墨记录装置的喷出用记录喷头,肉眼观察从喷出用记录喷头出射时不喷射的喷嘴。出射稳定性基于以下的基准进行评价。
○:完全没有看到发生喷嘴不喷射
△:在512个总喷嘴中的1~4个喷嘴看到喷嘴不喷射
×:在512个总喷嘴中的5个以上的喷嘴看到喷嘴不喷射
表1表示实施例1~8的评价结果;表2表示实施例9~16的评价结果;表3表示比较例1~5的评价结果;表4表示实施例17~19的结果。
如表1~2及4所示,得知:含有酮蜡(例如式(1)表示的化合物A)和特定的酯蜡(例如式(2)表示的化合物B)作为凝胶化剂的实施例1~19的油墨可以兼具高的文字品质和高的射出稳定性。与此相反,如表3所示可知:比较例1的油墨酮化合物的含量过少,因此,不能提高文字品质。另外可知:仅含有酮化合物作为凝胶化剂的比较例2~3的油墨具有比较高的文字品质,但射出稳定性低。另外可知:仅含有酯化合物作为凝胶化剂的比较例4的油墨虽然具有比较高的射出稳定性,但文字品质低。
另外,可知:比较例5的油墨含有酮化合物和酯化合物作为凝胶化剂,但文字品质低,因此,牢固性低。认为这是因为,比较例5的油墨中所含的酯化合物的亚烷基的碳原子数低于9,结晶性过低。
2.彩色图像的评价
(实施例17)
1)颜料分散液2~4的制备
除实施例1中制备的颜料分散液1(M:品红)之外,进一步制备以下的颜料分散液2~4。
颜料分散液2(K:黑色)的制备
加入Pigment Black7(三菱化学社制造、#52)21质量份,以取代品红颜料1,与直径0.5mm的氧化锆珠200g同时放入玻璃瓶中并密封,用油漆搅拌器进行5小时分散处理,除此之外,与实施例1的颜料分散液1的制备方法同样地,制备颜料分散液2。
颜料分散液3(C:青色)的制备
加入Pigment Blue15:4(大日精化社制造、Chromofine blue 6332JC)21质量份,以取代品红颜料1,与直径0.5mm的氧化锆珠200g同时放入玻璃瓶并密封,用油漆搅拌器进行5小时分散处理,除此之外,与实施例1的颜料分散液1的制备方法同样地操作,制备颜料分散液3。
颜料分散液4(Y:黄色)的制备
加入Pigment Yellow150(LANXESS社制造,E4GN-GT CH20015)21质量份,以取代品红颜料1,与直径0.5mm的氧化锆珠200g同时放入玻璃瓶并密封,用油漆搅拌器进行8小时分散处理,除此之外,与实施例1的颜料分散液1的制备方法同样地操作,制备颜料分散液4。
2)油墨的制备
将颜料分散液1~4中任一种与下述化合物进行混合,加热至80℃并进行搅拌。将得到的溶液在加热下用#3000的金属网过滤器过滤之后,进行冷却,分别制备4色的油墨(M:品红、K:黑色、C:青色、Y:黄色)。
[油墨的组成]
光化射线固化性化合物:
A-400(聚乙二醇#400二丙烯酸酯、新中村化学社制造) 30.0质量份
SR494(4EO改性季戊四醇四丙烯酸酯、SARTOMER社制造) 17.0质量份
SR499(6EO改性三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、SARTOMER社制造) 17.9质量份
式(1)表示的化合物A:
18-三十五烷酮 1.5质量份
16-三十一烷酮 0.5质量份
式(2)表示的化合物B:
硬脂酸硬脂酯 2.0质量份
棕榈酸十六烷基酯 1.0质量份
阻聚剂:
Irgastab UV10(汽巴日本社制造) 0.1质量份
光聚合引发剂:TPO(氧化膦、DAROCURE TPO汽巴日本社制造) 6.0质量份
光聚合引发剂助剂:
ITX(异丙基噻吨酮Speedcure ITX Lambson社制造) 2.0质量份
EDB(胺助剂Speedcure EDB Lambson社制造) 3.0质量份
颜料分散液1~4中任一种: 19.0质量份
(比较例6~7)
将4色的油墨(M:品红、K:黑色、C:青色、Y:黄色)分别设为表5所示的组成,除此之外,与实施例17同样地操作,制备4色的油墨(M:品红、K:黑色、C:青色、Y:黄色)。
与前述同样地测定各实施例及比较例中得到的各色油墨的物性(25℃、80℃时的粘度、凝胶化温度)。另外,使用由各实施例及比较例得到的4色油墨,形成彩色图像。
图像形成方法(彩色图像的形成方法)
使用线式记录方式的喷墨记录装置形成彩色图像。具体而言,将得到的4色的油墨(Y、M、C、K)填充于喷墨记录装置的各个喷出用记录喷头,加温至80℃。作为记录介质,准备印刷用铜版纸A(OKTOP COAT每平方米定量128g/m2,王子制纸社制造)、印刷用铜版纸B(NewAge,每平方米定量105g/m2,王子制纸社制造)及聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(白PET,MARUU接着社制造)。
在各记录介质中,在与前述的图像形成方法同样的条件下使油墨滴喷出,以A4尺寸形成JIS/SCID N5“自行车”的图像。其后,利用配置在喷墨记录装置的下游部的LED灯(Phoseon Technology社制造,395nm、水冷LED)照射紫外线,使油墨固化,形成图像。
与前述同样地操作,评价形成图像时的1)文字图像质量、2)浓度不均、3)耐摩擦性、4)油墨的射出稳定性。表5表示其结果。
(实施例18~19)
在彩色图像的形成方法中,将喷出用记录喷头内的油墨的温度变更为表5所示,除此之外,与实施例17同样地操作,形成彩色图像,评价1)文字图像质量、2)浓度不均、3)耐摩擦性、4)油墨的射出稳定性。表5表示其结果。
如表5所示,可知:含有特定的酮化合物(式(1)表示的化合物A)和特定的酯化合物(式(2)表示的化合物B)作为凝胶化剂的实施例17的油墨组,浓度不均少,耐摩擦性也高,因此,具有高的图像品质,且具有高的射出稳定性。与此相反,可知:不含有凝胶化剂的比较例6的油墨组虽然具有高的射出稳定性,但图像品质低。另外可知:仅含有酮化合物作为凝胶化剂的比较例7的油墨组,虽然具有比较高的文字品质,但射出稳定性低。
另外可知:与实施例17相同的油墨组(4色油墨),射出温度降低至72℃的情况(实施例18)或提高至100℃的情况(实施例19),也具有比较良好的射出稳定性。
工业上应用的可能性
根据本发明,可以提供使高牢固性和高射出性并存的光化射线固化型喷墨用油墨。

Claims (19)

1.一种光化射线固化型喷墨用油墨,其含有:
光化射线固化性化合物、
酮蜡、以及
酯蜡,
所述酮蜡和所述酯蜡的总量相对于所述光化射线固化型喷墨用油墨为0.5质量%以上且低于10质量%,
所述酮蜡为下述通式(1)表示的化合物A,
[化学式1]
R1-(C=O)-R2…(1)
式(1)中,R1及R2分别独立地为含有碳原子数9以上且25以下的直链部分的脂肪族烃基,R1及R2表示的烃基中所含的碳原子数的合计为20以上且低于100,
所述酯蜡为通式(2)表示的化合物B,
[化学式2]
R3-(C=O)-O-R4…(2)
式(2)中,R3及R4分别独立地为含有碳原子数9以上且26以下的直链部分的脂肪族烃基,R3及R4表示的烃基的碳原子数的合计为20以上且低于100,且
所述光化射线固化型喷墨用油墨根据温度可逆地进行溶胶凝胶相转变。
2.如权利要求1所述的光化射线固化型喷墨用油墨,其中,所述酮蜡的熔点比所述酯蜡的熔点高。
3.如权利要求1所述的光化射线固化型喷墨用油墨,其中,所述酮蜡的熔点与所述酯蜡的熔点之差为10℃以上。
4.如权利要求1所述的光化射线固化型喷墨用油墨,其中,所述酮蜡及所述酯蜡的熔点分别为30℃以上且低于150℃。
5.如权利要求1所述的光化射线固化型喷墨用油墨,其中,所述酮蜡及所述酯蜡的合计量相对于光化射线固化型喷墨用油墨为1质量%以上且低于7质量%。
6.如权利要求1所述的光化射线固化型喷墨用油墨,其中,所述光化射线固化性化合物为(甲基)丙烯酸酯化合物。
7.如权利要求6所述的光化射线固化型喷墨用油墨,其中,所述(甲基)丙烯酸酯化合物为环氧乙烷改性(甲基)丙烯酸酯化合物。
8.如权利要求1所述的光化射线固化型喷墨用油墨,其中,在所述通式(1)中,
R1及R2为含有碳原子数11以上且低于23的直链部分的脂肪族烃基。
9.如权利要求1所述的光化射线固化型喷墨用油墨,其中,在所述通式(1)中,
R1及R2为碳原子数11以上且低于23的直链亚烷基。
10.如权利要求1所述的光化射线固化型喷墨用油墨,其中,在所述通式(2)中,
R3为含有碳原子数11以上且低于23的直链部分的脂肪族烃基,且
R4为含有碳原子数12以上且低于24的直链部分的脂肪族烃基。
11.如权利要求1所述的光化射线固化型喷墨用油墨,其中,在所述通式(2)中,
R3为碳原子数11以上且低于23的直链亚烷基,且
R4为碳原子数12以上且低于24的直链亚烷基。
12.如权利要求1所述的光化射线固化型喷墨用油墨,其中,所述酮蜡含有18-三十五烷酮。
13.如权利要求1所述的光化射线固化型喷墨用油墨,其含有两种以上的酮蜡。
14.如权利要求1所述的光化射线固化型喷墨用油墨,其中,利用直径75mm、锥角1.0°的锥板式流变仪在80℃、剪切速度11.7/s下测定的粘度为3~20mPa·s。
15.如权利要求1所述的光化射线固化型喷墨用油墨,其中,利用直径75mm、锥角1.0°的锥板式流变仪在25℃、剪切速度11.7/s下测定的粘度为1000mPa·s以上。
16.如权利要求1所述的光化射线固化型喷墨用油墨,其中,在利用直径75mm、锥角1.0°的锥板式流变仪从100℃以0.1℃/s的降温速度、11.7/s的剪切速度降温至20℃时,粘度达到200mPa·s时的凝胶化温度为40℃以上70℃以下。
17.一种图像记录方法,其包括如下工序:
使权利要求1~16中任一项所述的光化射线固化型喷墨用油墨的液滴从记录喷头喷出并附着于记录介质上的工序;
对附着于所述记录介质上的液滴照射光化射线并使其固化的工序。
18.如权利要求17所述的图像记录方法,其中,位于所述记录喷头内部的所述油墨的温度比所述油墨的凝胶化温度高10℃以上且30℃以下,
所述油墨的凝胶化温度是利用直径75mm、锥角1.0°的锥板式流变仪将所述油墨从100℃以0.1℃/s的降温速度、11.7/s的剪切速度降温至20℃时,油墨的粘度达到200mPa·s时的温度。
19.如权利要求17所述的图像记录方法,其中,利用单次通过记录方式来记录图像。
CN201280014790.8A 2011-03-28 2012-03-27 光化射线固化型喷墨用油墨及使用其的图像记录方法 Active CN103608414B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011070051 2011-03-28
JP2011-070051 2011-03-28
PCT/JP2012/002110 WO2012132406A1 (ja) 2011-03-28 2012-03-27 活性線硬化型インクジェット用インクおよびそれを用いた画像記録方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103608414A CN103608414A (zh) 2014-02-26
CN103608414B true CN103608414B (zh) 2016-08-31

Family

ID=46930181

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201280014790.8A Active CN103608414B (zh) 2011-03-28 2012-03-27 光化射线固化型喷墨用油墨及使用其的图像记录方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9340693B2 (zh)
EP (1) EP2692804B1 (zh)
JP (1) JP5741870B2 (zh)
CN (1) CN103608414B (zh)
WO (1) WO2012132406A1 (zh)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9168776B2 (en) * 2013-06-17 2015-10-27 Xerox Corporation Method of increasing ink crystallization
JP6303330B2 (ja) * 2013-08-23 2018-04-04 コニカミノルタ株式会社 インクセット及びこれを用いた画像形成方法
JP6436165B2 (ja) * 2014-04-03 2018-12-12 コニカミノルタ株式会社 画像形成方法
US9938231B2 (en) 2014-04-23 2018-04-10 Sun Chemical Corporation Liquid arylbenzoyl benzoic acid ester derivatives for energy curable compositions
JP2016141767A (ja) * 2015-02-04 2016-08-08 コニカミノルタ株式会社 バイオレットインク、インクセットおよび画像形成方法
WO2016148064A1 (ja) * 2015-03-13 2016-09-22 コニカミノルタ株式会社 結晶成長阻害剤を含む活性光線硬化型インクジェットインクおよびインクジェット記録方法
EP3269782B1 (en) * 2015-03-13 2022-02-09 Konica Minolta, Inc. Actinic ray-curable inkjet ink containimg two waxes forming eutectic and inkjet recording method
WO2017163564A1 (ja) * 2016-03-23 2017-09-28 コニカミノルタ株式会社 画像形成方法
JP6763168B2 (ja) * 2016-03-24 2020-09-30 コニカミノルタ株式会社 バイオレットインク、インクセットおよび画像形成方法
JP6888611B2 (ja) * 2016-03-24 2021-06-16 コニカミノルタ株式会社 インクジェットインクおよび画像形成方法
JP6992747B2 (ja) * 2016-05-19 2022-01-13 コニカミノルタ株式会社 インクセットおよびインクジェット記録方法
JP2018188507A (ja) * 2017-04-28 2018-11-29 コニカミノルタ株式会社 活性光線硬化型インクジェットインク及びその製造方法、並びに画像形成方法
WO2018207487A1 (ja) * 2017-05-12 2018-11-15 コニカミノルタ株式会社 画像形成方法
JP7020349B2 (ja) * 2018-09-04 2022-02-16 コニカミノルタ株式会社 レジスト用インクジェットインク
JP7231074B2 (ja) * 2018-09-04 2023-03-01 コニカミノルタ株式会社 レジスト用インクジェットインク、レジスト膜及びレジスト膜の形成方法
JP7147539B2 (ja) * 2018-12-17 2022-10-05 コニカミノルタ株式会社 活性線硬化型インクおよび画像形成方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6336720B1 (en) * 1998-05-29 2002-01-08 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Hot melt ink and ink jet printing apparatus

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4659383A (en) * 1981-12-17 1987-04-21 Exxon Printing Systems, Inc. High molecular weight, hot melt impulse ink jet ink
JPH1030072A (ja) * 1996-07-15 1998-02-03 Brother Ind Ltd 熱溶融性インク
JPH10316914A (ja) 1997-05-15 1998-12-02 Brother Ind Ltd 熱溶融固体インク
JPH10316913A (ja) 1997-05-15 1998-12-02 Brother Ind Ltd 熱溶融固体インク
JP3893833B2 (ja) 2000-02-09 2007-03-14 ブラザー工業株式会社 インクジェット記録方式用エネルギー線硬化型組成物
JP2001310937A (ja) 2000-04-27 2001-11-06 Hitachi Chem Co Ltd 硬化性オキセタン組成物およびその硬化方法ならびにその方法により得られる硬化物
JP2002138228A (ja) * 2000-11-01 2002-05-14 Canon Inc 転写型インクジェット記録方法
JP2005118769A (ja) * 2003-10-15 2005-05-12 Rohm & Haas Electronic Materials Llc パターン形成
JP4556414B2 (ja) 2003-10-22 2010-10-06 コニカミノルタホールディングス株式会社 インクジェット用インク及びそれを用いたインクジェット記録方法
JP2005204273A (ja) * 2003-12-15 2005-07-28 D & M Holdings Inc Avシステム及びav機器並びに映像信号出力方法
JP4765256B2 (ja) 2004-03-11 2011-09-07 コニカミノルタホールディングス株式会社 活性光線硬化型インクジェットインクとそれを用いたインクジェット記録方法
US7507514B2 (en) * 2004-06-09 2009-03-24 Konica Minolta Business Technologies, Inc. Toner and manufacturing method of the same
US7459014B2 (en) 2005-01-14 2008-12-02 Xerox Corporation Radiation curable inks containing curable gelator additives
AU2006203245A1 (en) 2005-09-01 2007-03-15 Oce-Technologies B.V. A method for printing a substrate with radiation curable ink, and an ink suitable for application in the said method
JP2007246820A (ja) * 2006-03-17 2007-09-27 Fujifilm Corp インク組成物、インクジェット記録方法、印刷物、平版印刷版の製造方法、及び、平版印刷版
JP4960143B2 (ja) * 2007-05-08 2012-06-27 キヤノンファインテック株式会社 記録方法、記録装置、および記録物
JP2010111790A (ja) 2008-11-07 2010-05-20 Konica Minolta Holdings Inc 活性光線硬化型インクジェット用インクとそれを用いたインクジェット記録方法
JP2010115791A (ja) * 2008-11-11 2010-05-27 Konica Minolta Ij Technologies Inc 画像形成装置
JP5585031B2 (ja) * 2009-09-11 2014-09-10 株式会社リコー インクジェット用インク及びインクジェット記録方法
US8309621B2 (en) * 2009-12-18 2012-11-13 Xerox Corporation Curable phase change inks
US8449095B2 (en) * 2010-07-13 2013-05-28 Xerox Corporation Radiation curable solid ink compositions suitable for transfuse printing applications
US8544998B2 (en) * 2010-12-16 2013-10-01 Xerox Corporation Solid inks containing ketone waxes and branched amides

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6336720B1 (en) * 1998-05-29 2002-01-08 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Hot melt ink and ink jet printing apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
EP2692804B1 (en) 2016-11-16
JPWO2012132406A1 (ja) 2014-07-24
JP5741870B2 (ja) 2015-07-01
EP2692804A1 (en) 2014-02-05
WO2012132406A1 (ja) 2012-10-04
CN103608414A (zh) 2014-02-26
EP2692804A4 (en) 2015-11-18
US9340693B2 (en) 2016-05-17
US20140002534A1 (en) 2014-01-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103608414B (zh) 光化射线固化型喷墨用油墨及使用其的图像记录方法
JP5780358B2 (ja) 画像形成方法
JP5991371B2 (ja) インクジェットインクセット、及びこれを用いた画像形成方法
JP5880228B2 (ja) 活性光線硬化型インクジェットインク、及びこれを用いた画像形成方法
JP6176240B2 (ja) 活性光線硬化型インクジェットインク、及びこれを用いた画像形成方法
JP5862258B2 (ja) 活性光線硬化型インクジェットインク、およびインクジェット記録方法
JP6569674B2 (ja) 活性光線硬化型インクジェットインク及び画像形成方法
JP5630009B2 (ja) 活性光線硬化型インクジェット用インクおよびインクジェット記録方法
JP2013129711A (ja) インクジェット記録用インクセット、インクジェット記録方法、記録物
JP6303330B2 (ja) インクセット及びこれを用いた画像形成方法
EP3127709B1 (en) Image formation method
EP3130475A1 (en) Inkjet recording method and inkjet recording apparatus
JP5807608B2 (ja) 活性光線硬化型インクジェットインク
JP6311716B2 (ja) 活性光線硬化型インクジェットインクおよび画像形成方法
JP6750636B2 (ja) 活性光線硬化型インクジェットインクおよびインクジェット記録方法
JP6733659B2 (ja) 共晶を形成する二種のワックスを含む活性光線硬化型インクジェットインクおよびインクジェット記録方法
JP2017132861A (ja) 活性光線硬化型インクジェットインク及びインクジェット画像形成方法
JPWO2016148064A1 (ja) 結晶成長阻害剤を含む活性光線硬化型インクジェットインクおよびインクジェット記録方法
JP6477685B2 (ja) 活性光線硬化型インクジェットインクの充填方法および画像形成方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant