CN108603066A - 喷墨用油墨组及喷墨记录方法 - Google Patents

喷墨用油墨组及喷墨记录方法 Download PDF

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Abstract

一种喷墨用油墨组,其具有水性油墨和反应液,上述水性油墨包含乳液、表面活性剂、有机溶剂、颜料和水,上述反应液包含凝聚剂、1,2‑烷二醇、二醇醚系溶剂和/或二醇醚乙酸酯系溶剂、以及水,上述乳液的玻璃化转变温度为50℃以上。上述喷墨用油墨组具备排出稳定性优异的水性油墨,能够形成耐摩擦性和密合性等涂膜特性优异的图像。

Description

喷墨用油墨组及喷墨记录方法
技术领域
本发明涉及喷墨用油墨组以及使用了该喷墨用油墨组的喷墨记录方法。
背景技术
作为使用油墨,将图像、文字、花纹等(以下,将它们统称为图像)记录于记录介质的方法之一,有喷墨方式。以往,作为喷墨方式所使用的油墨(以下,称为喷墨用油墨),大量提出了在纸、布等具有油墨吸收性的基材上形成图像的水性油墨。然而,近年来,提出了在像树脂膜、塑料、金属等那样,没有油墨吸收性的基材(以下,称为非吸收性基材)、或油墨吸收性低的基材(以下,称为低吸收性基材)上也能够形成图像的水性油墨。另外,在记录介质的表面,通过水性油墨所包含的水、有机溶剂等溶剂的挥发,从而形成图像。
以往的水性油墨在非吸收性基材或低吸收性基材表面上,没有对该基材的渗透,堆积于上述基材表面上,因此干燥速度慢。因此,在将水性油墨排出至非吸收性基材或低吸收性基材表面时,如果直至该水性油墨彼此在基材表面上接触为止的时间短,则有水性油墨在未充分干燥的状态下,上述水性油墨彼此接触的可能性。由此,对于非吸收性基材或低吸收性基材表面上所形成的图像,易于发生成珠(beading)(相邻的点相连,产生不规则的间隙和浓度不均的现象)和色间渗透。
因此,对于非吸收性基材或低吸收性基材表面上所形成的图像,作为不论排出水性油墨的间隔如何,都能够抑制成珠和色间渗透的发生的构成,提出了各种使用了水性油墨和反应液(固色剂)的印刷系统。例如,专利文献1公开了一种印刷系统,其使用了包含阴离子性颜料分散剂、胶乳(乳液)、表面活性剂、助溶剂、着色剂、水等的水性油墨,以及包含阳离子性聚合物、表面活性剂、水等的固色剂。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:美国专利第8783842号说明书
发明内容
发明所要解决的课题
为了提高造膜性,包含乳液的水性油墨通常含有二醇醚系溶剂、二醇醚乙酸酯系溶剂等造膜助剂。水性油墨通过包含造膜助剂,从而在记录介质的表面上形成的图像中所包含的乳液充分地密合而形成被膜,能够充分地表现乳液本来所具有的膜强度。因此,上述图像的摩擦性等涂膜特性提高。另一方面,由于造膜助剂,水性油墨中的乳液通过常温下的干燥而易于形成被膜。因此,从喷墨头排出水性油墨时,在喷嘴附近,由于乳液的干燥物而导致喷嘴易于堵塞。其结果是,存在易发生水性油墨不排出、飞行弯曲等排出不良这样的问题。
此外,通常,就水性油墨而言,在乳液的造膜温度比干燥温度(一般而言,为60~100℃)低的情况下,容易进行膜形成。然而,如果乳液的造膜温度比干燥温度低,则从喷墨头排出水性油墨时,水性油墨所包含的乳液在喷嘴附近凝固,因此喷嘴易于堵塞。因此,乳液的造膜温度一般设定得比干燥温度高。然而,如果乳液的造膜温度比干燥温度高,则干燥过程中乳液的粒子彼此的密合减弱,因此膜形成变得不充分。其结果,存在耐摩擦性和密合性差这样的问题。
本发明是鉴于上述现状而提出的,其目的在于提供具备排出稳定性优异的水性油墨,并且能够形成耐摩擦性和密合性等涂膜特性优异的图像的喷墨用油墨组。
用于解决课题的方法
本发明人等对于上述课题进行了各种研究,结果获得了以下认识:通过不是水性油墨而是反应液含有二醇醚系溶剂和/或二醇醚乙酸酯系溶剂作为造膜助剂,并且使水性油墨所包含的乳液的玻璃化转变温度为50℃以上,从而水性油墨的排出稳定性提高,并且所形成的图像的耐摩擦性和密合性等涂膜特性优异这样的认识。
本发明是基于上述认识而完成的,其主旨如以下所述。
〔1〕一种喷墨用油墨组,其是具有水性油墨和反应液的喷墨用油墨组,
上述水性油墨包含乳液、表面活性剂、有机溶剂、颜料和水,
上述反应液包含凝聚剂、1,2-烷二醇、二醇醚系溶剂和/或二醇醚乙酸酯系溶剂、以及水,
上述乳液的玻璃化转变温度为50℃以上。
〔2〕根据上述〔1〕所述的喷墨用油墨组,上述二醇醚系溶剂为选自二乙二醇单丁基醚、二乙二醇甲基乙基醚、三乙二醇单丁基醚、三乙二醇二甲基醚、二丙二醇单丁基醚、二丙二醇单甲基醚、三丙二醇单甲基醚以及三丙二醇二甲基醚中的1种以上。
〔3〕根据上述〔1〕或〔2〕所述的喷墨用油墨组,上述反应液不含表面活性剂。
〔4〕根据上述〔1〕~〔3〕中任一项所述的喷墨用油墨组,上述反应液与记录介质接触之后,3秒后的动态接触角为40°以下。
〔5〕根据上述〔1〕~〔4〕中任一项所述的喷墨用油墨组,上述凝聚剂为水溶性阳离子聚合物。
〔6〕一种喷墨记录方法,其是使用上述〔1〕~〔5〕中任一项所述的喷墨用油墨组,在记录介质上形成图像的喷墨记录方法,从喷墨头排出水性油墨和反应液,使它们在上述记录介质上接触。
〔7〕根据上述〔6〕所述的喷墨记录方法,上述记录介质包含非吸收性基材或低吸收性基材。
发明的效果
根据本发明,可以提供具备排出稳定性优异的水性油墨,且能够形成耐摩擦性和密合性等涂膜特性优异的图像的喷墨用油墨组。
具体实施方式
以下,对于本发明的一个实施方式(以下,也称为本实施方式)进行详细地说明。本发明不限定于以下内容。
1.喷墨用油墨组
本实施方式涉及的喷墨用油墨组具有水性油墨和反应液,上述水性油墨包含乳液、表面活性剂、有机溶剂、颜料和水,上述反应液包含凝聚剂、1,2-烷二醇、二醇醚系溶剂和/或二醇醚乙酸酯系溶剂、以及水,上述乳液的玻璃化转变温度为50℃以上。
<水性油墨>
上述水性油墨包含乳液、表面活性剂、有机溶剂、颜料和水。
(乳液)
乳液是通过提高水性油墨的造膜性,从而形成耐摩擦性等涂膜特性优异的图像的成分。在本实施方式涉及的喷墨用油墨组中,水性油墨不含造膜助剂。因此,乳液通过常温下的干燥而不易形成被膜,从而在从喷墨头排出上述水性油墨时,在喷嘴附近不易形成被膜。其结果,能够确保水性油墨的排出稳定性。
上述乳液的玻璃化转变温度为50℃以上。如果上述乳液的玻璃化转变温度小于50℃,则从喷墨头的排出稳定性变差。上述乳液的玻璃化转变温度比一般的印刷机的干燥温度(60~100℃)低,因此优选为120℃以下。另外,本说明书中,所谓“乳液”,是指乳液化了的树脂,不含乳液的分散介质。此外,所谓“乳液的玻璃化转变温度”,是指使包含乳液的水溶液(乳液分散体)在150℃干燥2小时,使其脱水,将获得的乳液单独测定时的玻璃化转变温度。
作为构成上述乳液的树脂,可举出苯乙烯、丙烯酸四氢糠酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(α、2、3或4)-烷基苯乙烯、(α、2、3或4)-烷氧基苯乙烯、3,4-二甲基苯乙烯、α-苯基苯乙烯、二乙烯基苯、乙烯基萘、二甲基氨基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯、二甲基氨基丙基丙烯酰胺、N,N-二甲基氨基丙烯酸乙酯、丙烯酰基吗啉、N,N-二甲基丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、N,N-二乙基丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸乙基己酯、其他(甲基)丙烯酸烷基酯、甲氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、具有乙氧基的二乙二醇或聚乙二醇的(甲基)丙烯酸酯、具有丙氧基的二乙二醇或聚乙二醇的(甲基)丙烯酸酯、具有丁氧基的二乙二醇或聚乙二醇的(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸羟基烷基酯、其他含氟(甲基)丙烯酸酯、含氯(甲基)丙烯酸酯、含硅(甲基)丙烯酸酯等。此外,除了(甲基)丙烯酰胺、马来酸酰胺、(甲基)丙烯酸等的1官能以外,还导入交联结构的情况下,可举出(单、二、三、四、聚)乙二醇二(甲基)丙烯酸酯;1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,8-辛二醇、1,10-癸二醇等的二(甲基)丙烯酸酯;三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、甘油(二、三)(甲基)丙烯酸酯、双酚A或F的氧化乙烯加成物的二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(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)丙烯酸酯等。
上述乳液的含量相对于上述水性油墨整体100重量份,优选为3~30重量份。如果上述乳液的含量小于3重量份,则有时不能形成具有充分的膜强度的被膜。另一方面,如果上述乳液的含量超过30重量份,则有时上述水性油墨的粘度变得过高,此外,有时印刷物的凹凸变大。上述乳液的含量相对于上述水性油墨整体100重量份,更优选为5重量份以上,更优选为20重量份以下。
(表面活性剂)
表面活性剂是使对于记录介质的润湿性提高的成分。
作为上述表面活性剂,可举出硅系表面活性剂、氟系表面活性剂、炔二醇系表面活性剂、聚氧化烯烷基醚类等。
上述硅系表面活性剂优选为聚硅氧烷系化合物。作为聚硅氧烷系化合物,可举出例如,聚醚改性硅氧烷、聚醚改性聚二甲基硅氧烷、聚醚改性有机硅氧烷等。具体而言,可举出BYK-306、BYK-307、BYK-333、BYK-341、BYK-345、BYK-346、BYK-348(以上商品名,BYK-Chemie Japan株式会社制)、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(以上商品名,信越化学株式会社制)等。它们可以单独使用,也可以将2种以上并用。
上述表面活性剂的含量相对于上述水性油墨整体100重量份,优选为0.1~5.0重量份。如果上述表面活性剂的含量小于0.1重量份,则有时水性油墨相对于基材未充分地润湿扩展。另一方面,如果上述表面活性剂的含量超过5.0重量份,则有时过剩的表面活性剂在涂膜表面上渗出,此外,有时水性油墨对于基材的密合性差。上述表面活性剂的含量相对于上述水性油墨整体100重量份,更优选为0.5重量份以上,更优选为3.0重量份以下。
(有机溶剂)
有机溶剂是调整水性油墨的干燥性和对于基材的润湿性等的成分。
作为上述有机溶剂,优选为不易使乳液塑化的有机溶剂。作为这样的有机溶剂,优选为多元醇类和/或吡咯烷酮衍生物。作为多元醇类,可举出例如,乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、二丙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、1,2-戊二醇、1,5-戊二醇、2,4-戊二醇、1,2-己二醇、3,5-二甲基-3-己炔-2,5-二醇、2,5-己二醇、己二醇、1,6-己二醇、2-乙基-1,3-己二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇、2,5-二甲基-2,5-己二醇、1,4-环己烷二甲醇、2,2-硫代二乙醇等。作为吡咯烷酮衍生物,可举出例如,2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮等。作为多元醇类和吡咯烷酮衍生物以外的有机溶剂,可举出例如,3-吡啶基甲醇、环丁砜等。其中,如果考虑沸点和安全性,则更优选SP值(溶解参数)为11以上的多元醇类,进一步优选为选自1,3-丁二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、乙二醇以及丙二醇中的1种以上。
上述有机溶剂不含提高乳液的造膜性的成分。作为提高乳液的造膜性的有机溶剂,可举出例如,二醇醚系溶剂、二醇醚乙酸酯系溶剂等。
上述有机溶剂的含量相对于上述水性油墨整体100重量份,优选为5~40重量份。如果上述有机溶剂的含量小于5重量份,则有时干燥速度变得过快,排出稳定性差。另一方面,如果上述有机溶剂的含量超过40重量份,则有时挥发性有机化合物(VOC)的排出量变多,在安全性上产生问题。此外,如果要确保安全性,则需要VOC排出用的排气设备,因此有时设备成本上升。上述有机溶剂的含量相对于上述水性油墨整体100重量份,更优选为10重量份以上,更优选为30重量份以下。
(颜料)
作为颜料,可以使用以往公知的无机颜料和有机颜料。它们可以单独使用,也可以将2种并用。
作为上述无机颜料,可举出例如,氧化钛、锌白、氧化锌(zinc oxide)、锌钡白(トリポン)、氧化铁、氧化铝、二氧化硅、高岭石、蒙脱石、滑石、硫酸钡、碳酸钙、二氧化硅、氧化铝、镉红、氧化铁红、钼红、钼镉红、钼铬橙、铬黄、铬黄(chrome yellow)、镉黄、黄色氧化铁、钛黄、氧化铬、翠铬绿、钴绿、钛钴绿、钴铬绿、群青、群青蓝、藏青、钴蓝、钴天蓝、锰紫、钴紫、云母等。它们可以单独使用,也可以将2种以上并用。
作为上述有机颜料,可举出例如,偶氮系、偶氮甲碱系、聚偶氮系、酞菁系、喹吖啶酮系、蒽醌系、靛蓝系、硫靛系、喹酞酮系、苯并咪唑酮系、异吲哚啉系等。此外,作为上述有机颜料,还可以使用包含酸性、中性或碱性碳的炭黑、进行了交联的丙烯酸系树脂的中空粒子等。它们可以单独使用,也可以将2种以上并用。
上述颜料的含量相对于上述水性油墨整体100重量份,优选为0.1重量份以上,更优选为0.3重量份以上。此外,上述颜料的含量相对于上述水性油墨整体100重量份,优选为15重量份以下,更优选为10重量份以下。
(水)
作为水,可举出例如,离子交换水、蒸馏水、自来水、井水等。其中,从杂质比较少,并且可以廉价地获得这样的观点出发,优选为离子交换水。
上述水性油墨中,在不阻碍本发明的效果的范围内,可以根据需要,含有其他添加剂。作为其他添加剂,可举出例如,防霉剂、螯合剂、pH调节剂、防锈剂等。
上述水性油墨不受特别限定,例如,可以如下制造,即,使用混合搅拌装置等将上述乳液、上述表面活性剂、上述有机溶剂、上述颜料、上述水以及根据需要的其他添加剂均匀地混合。
由使从喷墨头的排出性良好的观点出发,这样操作而制造的水性油墨在25℃时的粘度优选为1~15mPa·s以下。另外,可以依照JIS Z 8803,使用R100型粘度计进行水性油墨的粘度的测定。
<反应液>
上述反应液包含凝聚剂、1,2-烷二醇、二醇醚系溶剂和/或二醇醚乙酸酯系溶剂、以及水。另外,上述反应液优选不含表面活性剂。上述水性油墨含有表面活性剂作为必须成分。因此,如果上述反应液也含有表面活性剂,则有时所形成的图像的密合性差。
作为上述反应液所不含的表面活性剂,可举出非离子性表面活性剂、阳离子性表面活性剂和两性表面活性剂等。
作为上述非离子性表面活性剂,可举出聚氧乙烯壬基苯基醚、聚氧乙烯辛基苯基醚、聚氧乙烯十二烷基苯基醚、聚氧乙烯烷基烯丙基醚、聚氧乙烯油基醚、聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯烷基醚、聚氧化烯烷基醚(聚氧丙烯聚氧乙烯烷基醚)等醚系表面活性剂;聚氧乙烯油酸、聚氧乙烯油酸酯、聚氧乙烯二硬脂酸酯、失水山梨糖醇月桂酸酯、失水山梨糖醇单硬脂酸酯、失水山梨糖醇单油酸酯、失水山梨糖醇倍半油酸酯、聚氧乙烯单油酸酯、聚氧乙烯硬脂酸酯等酯系表面活性剂;氟烷基酯等含氟系表面活性剂;聚醚有机硅等含有机硅系表面活性剂等。
作为上述阳离子性表面活性剂,可举出椰油胺乙酸盐、硬脂胺乙酸盐等烷基胺盐;月桂基三甲基氯化铵、硬脂基三甲基氯化铵、烷基苄基二甲基氯化铵等季铵盐;月桂基甜菜碱、硬脂基甜菜碱等烷基甜菜碱;月桂基二甲基氧化胺等氧化胺等。
作为上述两性表面活性剂,可举出月桂基二甲基氨基乙酸甜菜碱、2-烷基-N-羧基甲基-N-羟基乙基咪唑啉甜菜碱、椰子油脂肪酸酰胺丙基二甲基氨基乙酸甜菜碱、聚辛基聚氨基乙基甘氨酸、咪唑啉衍生物等。
(凝聚剂)
凝聚剂是包含于上述水性油墨中的、使上述乳液和上述颜料凝聚的成分。作为上述凝聚剂,可举出例如,水溶性阳离子聚合物、阳离子性乳液、多价金属盐等。其中,从考虑到价格、分子量、分子结构等的材料选择性的观点出发,优选为水溶性阳离子聚合物。另外,上述凝聚剂不含表面活性剂。
作为上述水溶性阳离子聚合物,可举出例如,二甲基胺-表氯醇共聚物、丙烯酰胺-二烯丙基二甲基氯化铵共聚物、聚二烯丙基二甲基氯化铵、聚烯丙基胺、双氰胺-二亚乙基三胺共聚物等。它们可以单独使用,也可以将2种以上并用。
上述凝聚剂的含量相对于上述反应液整体100重量份,优选为0.5~10重量份。如果上述凝聚剂的含量小于0.5重量份,则凝聚力弱,有时得不到充分的停止渗透效果。另一方面,如果上述凝聚剂的含量超过10重量份,则有时涂膜的耐水性、耐溶剂性等涂膜特性差。上述凝聚剂的含量相对于上述反应液整体100重量份,更优选为2重量份以上,更优选为6重量份以下。
(1,2-烷二醇)
1,2-烷二醇是调整反应液的干燥速度,并且提高对于基材的润湿性的成分。作为上述1,2-烷二醇,可举出例如,1,2-丙二醇、1,2-丁二醇、1,2-戊二醇、1,2-己二醇、1,2-庚二醇、1,2-辛二醇等。它们可以单独使用,也可以将2种以上并用。其中,从提高沸点以及对于基材的润湿性的观点出发,优选为1,2-己二醇、1,2-庚二醇、1,2-辛二醇。
上述1,2-烷二醇的含量相对于上述反应液整体100重量份,优选为0.1~10重量份。如果上述1,2-烷二醇的含量小于0.1重量份,则有时上述反应液不具有充分的润湿性。另一方面,如果上述1,2-烷二醇的含量超过10重量份,则有时上述1,2-烷二醇使反应液不稳定化,发生液体分离。此外,有时挥发性有机化合物(VOC)的排出量变多,在安全性上产生问题。此外,如果要确保安全性,则需要VOC排出用的排气设备,因此有时设备成本上升。上述1,2-烷二醇的含量相对于上述反应液整体100重量份,更优选为1重量份以上,更优选为3重量份以下。
(二醇醚系溶剂和/或二醇醚乙酸酯系溶剂)
二醇醚系溶剂和/或二醇醚乙酸酯系溶剂是提高乳液的造膜性,并且形成耐摩擦性和与基材的密合性优异的图像的成分。作为上述二醇醚系溶剂,可举出例如,二乙二醇单丁基醚、二乙二醇甲基乙基醚、三乙二醇单丁基醚、三乙二醇二甲基醚、二丙二醇单丁基醚、二丙二醇单甲基醚、三丙二醇单甲基醚、三丙二醇二甲基醚等。作为上述二醇醚乙酸酯系溶剂,可举出例如,乙二醇丁基醚乙酸酯、二乙二醇乙基醚乙酸酯、二乙二醇丁基醚乙酸酯、丙二醇单甲基醚乙酸酯、二丙二醇甲基醚乙酸酯等。它们可以单独使用,也可以将2种以上并用。其中,从沸点的观点出发,优选为选自二乙二醇单丁基醚、二丙二醇单丁基醚、三丙二醇单甲基醚以及三丙二醇二甲基醚中的1种以上。
上述二醇醚系溶剂和/或二醇醚乙酸酯系溶剂的含量相对于上述反应液整体100重量份,优选合计1~40重量份。如果上述二醇醚系溶剂和/或二醇醚乙酸酯系溶剂的含量的合计小于1重量份,则有时未能充分地获得乳液的造膜效果。另一方面,如果上述二醇醚系溶剂和/或二醇醚乙酸酯系溶剂的含量的合计超过40重量份,则有时挥发性有机化合物(VOC)的排出量变多,在安全性上产生问题。此外,如果要确保安全性,则需要VOC排出用的排气设备,因此有时设备成本上升。上述二醇醚系溶剂和/或二醇醚乙酸酯系溶剂的含量相对于反应液整体100重量份,更优选合计5重量份以上,更优选合计20重量份以下。
(水)
作为水,可举出例如,离子交换水、蒸馏水、自来水、井水等。其中,从杂质比较少,并且能够廉价地获得这样的观点出发,优选为离子交换水。
上述反应液中,在不阻碍本发明的效果的范围内,可以根据需要含有其他添加剂。作为其他添加剂,可举出例如,防霉剂、螯合剂、pH调节剂、防锈剂等。
上述反应液不受特别限定,例如,可以如下制造,即,使用混合搅拌装置等将上述凝聚剂、上述1,2-烷二醇、上述二醇醚系溶剂和/或上述二醇醚乙酸酯系溶剂、上述水以及根据需要的其他添加剂均匀地混合。
由使从喷墨头的排出性良好的观点出发,这样操作而制造的反应液在25℃时的粘度优选为1~15mPa·s以下。另外,可以依照JIS Z 8803,使用R100型粘度计进行反应液的粘度的测定。
从提高对于基材的润湿性,并且使喷墨头适应性良好的观点出发,上述反应液的静态表面张力优选为15~40mN/m。另外,静态表面张力使用全自动平衡式电子表面张力计ESB-V(协和科学公司制),在25℃进行测定。
从充分地发挥由该反应液带来的停止渗透效果的观点出发,上述反应液与记录介质接触之后3秒后的动态接触角优选为10°以上,优选为40°以下。另外,动态接触角通过使用便携式接触角计PG-X(Matsubo公司制),在保持于40℃的对象基材上,以动态模式滴加上述反应液1μL,从而进行测定。
2.喷墨记录方法
本实施方式涉及的喷墨记录方法是使用本实施方式涉及的喷墨用油墨组,在记录介质上形成图像的方法,从喷墨头排出水性油墨和反应液,以使它们在上述记录介质上接触。由此,可以在上述记录介质上形成涂膜特性优异的图像。
本实施方式涉及的喷墨记录方法中,一边使填充有上述水性油墨和上述反应液的喷墨头向相对于上述记录介质的相对位置移动,一边使上述水性油墨和上述反应液从上述喷墨头排出至上述记录介质。上述水性油墨和上述反应液可以同时从上述喷墨头排出,也可以在将上述反应液排出之后,排出上述水性油墨。
本实施方式涉及的喷墨记录方法中,优选在20~40℃的温度范围内,使上述水性油墨和上述反应液从上述喷墨头排出。此外,排出上述水性油墨和上述反应液时的记录介质的温度优选为10~50℃。进一步,上述反应液的每单位面积的滴加量相对于上述水性油墨的上述滴加量,优选为10~60wt%。
上述记录介质优选包含非吸收性基材或低吸收性基材。作为上述非吸收性基材,可举出例如,未进行用于喷墨印刷的表面处理的(即,未形成油墨吸收层)塑料膜、以及在纸等基材上涂布有塑料的物质和粘接有塑料膜的物质等。另外,所谓塑料,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。作为上述低吸收性基材,可举出美术纸、铜版纸、消光纸等印刷原纸。除此以外,还可以使用金属、玻璃等非吸收性基材或低吸收性基材。
以下,示出更具体地公开了本实施方式的实施例。另外,本发明不仅仅限定于这些实施例。
实施例
<水性油墨>
(水性油墨的调制)
使用混合搅拌装置,以表1所示的配合将乳液、表面活性剂、有机溶剂、颜料和水均匀地混合。然后,使用玻璃过滤器(桐山制作所制),将该混合物进行抽滤,从而调制出A1~A4的水性油墨。
(水性油墨的排出稳定性的评价)
A1~A4的水性油墨的排出稳定性的评价如下进行,即,使用产业用喷墨打印机DMP-2831(富士胶片公司制),在墨盒DMC-11610中填充上述水性油墨,将点间隙设为100μm,将头间隔设为500μm,将平台(stage)温度设为40℃,进行150mm×150mm的实地印刷(solidprinting),数出印刷前后的喷嘴遗漏的个数来进行。另外,全部喷嘴16个中,喷嘴遗漏的个数为3个以下的水性油墨设为○,喷嘴遗漏的个数为4个以上的水性油墨设为×。将结果示于表1中。
对于全部满足本发明的要件的A2~A4的水性油墨而言,排出稳定性良好。另一方面,对于乳液的玻璃化转变温度小于50℃的A1的水性油墨而言,排出稳定性差。
[表1]
Mowinyl 6969D:丙烯酸乳液[日本合成化学公司制]
Mowinyl 7980:丙烯酸乳液[日本合成化学公司制]
Mowinyl 5450:丙烯酸/苯乙烯乳液[日本合成化学公司制]
Mowinyl 6530:丙烯酸乳液[日本合成化学公司制]
BYK-348:聚醚改性聚二甲基硅氧烷[BYK公司制]
1,3-BD:1,3-丁二醇[KH Neochem公司制]
CAB-O-JET 352K:炭黑[CABOT公司制]
<反应液>
(反应液的调制)
使用混合搅拌装置以表2所示的配合将凝聚剂、1,2-烷二醇、二醇醚系溶剂、水、1,3-丁二醇和表面活性剂均匀地混合,调制出B1~B17的反应液。
(反应液的物性的评价)
首先,使用表面张力计CBVP-Z(协和界面科学公司制),利用使用了白金板的Wilhelmy法(威廉米吊片法)测定静态表面张力。将结果示于表2中。
(动态接触角的测定)
接下来,对于动态接触角,使用接触角计PG-X(Matsubo公司制),在氯乙烯介质(media)NM-SGF的基材上以动态模式滴加上述反应液1.0μL,测定与上述基材接触之后3秒后的动态接触角。将结果示于表2中。
[表2]
PAA-08:聚烯丙基胺[NITTOBO MEDICAL公司制]
1,2-HD:1,2-己二醇[和光纯药公司制]
1,2-OD:1,2-辛二醇[和光纯药公司制]
1,3-BD:1,3-丁二醇[KH Neochem公司制]
BDG:二乙二醇单丁基醚[日本乳化剂公司制]
MEDG:二乙二醇甲基乙基醚[日本乳化剂公司制]
BTG:三乙二醇单丁基醚[日本乳化剂公司制]
DMTG:三乙二醇二甲基醚[日本乳化剂公司制]
BFDG:二丙二醇单丁基醚[日本乳化剂公司制]
MFDG:二丙二醇单甲基醚[日本乳化剂公司制]
MFTG:三丙二醇单甲基醚[日本乳化剂公司制]
DMFTG:三丙二醇二甲基醚[和光纯药公司制]
BYK-348:聚醚改性聚二甲基硅氧烷[BYK-Chemie公司制]
<油墨组>
如表3所示,使用A1~A4的各水性油墨和B1~B17的各反应液,制作出实施例1~16和比较例1~4的油墨组。使用具备有实施例1~16和比较例1~4的油墨组的印刷机UJF-3042HG(Mimaki Engineering公司制),在氯乙烯介质NM-SGF上,以水性油墨100%、反应液30%的印刷浓度,形成150mm×100mm尺寸的图像样品。图像样品如下形成,即,在反应液之后印刷水性油墨,然后,使用干燥机FV-320(Advantech东洋公司制),进行40℃30min、60℃10min或90℃5min的追加干燥,从而形成。另外,平台温度设为40℃。各图像样品的涂膜特性的评价如下所述进行。
(耐摩擦性的评价)
对截面的橡皮擦施加1.0kgf的载荷,在各图像样品的印刷面来回30次,然后评价涂膜的脱落程度。而且,该评价是从摩擦性高的情况开始依次表示10(摩擦性高)~1(摩擦性低)的数值作为评分。将结果示于表3中。另外,将评分为4以上的图像设为合格。
(密合性)
在各图像样品的印刷面粘贴粘着片[Cellotape(注册商标)(Nichiban公司制)]的粘着层侧的面,进行剥离操作。密合性通过下述基准来评价。将结果示于表3中。
○(良好):印刷物完全没有剥离。
△(良):印刷物一部分剥离。
×(不良):粘贴有粘着片的部分的印刷物的整面剥离。
(外观)
通过目视确认各图像样品的印刷面,观察颜色不均和成珠的有无。将外观没有颜色不均、成珠或其他外观不良的情况设为○,将有颜色不均、成珠或其他外观不良的情况设为×。将结果示于表3中。
[表3]
由表3的结果可知,对于全部满足本发明的要件的实施例1~16的油墨组而言,所制作的图像的耐摩擦性、密合性和外观良好。
另一方面,对于比较例1的油墨组而言,水性油墨所包含的乳液的玻璃化转变温度小于50℃,因此所形成的图像的耐摩擦性差。
对于比较例2的油墨组而言,反应液不含二醇醚系溶剂,因此通过低温干燥形成的图像的耐摩擦性和密合性差。
对于比较例3的油墨组而言,反应液包含表面活性剂,因此所形成的图像的密合性差。
对于比较例4的油墨组而言,反应液不含1,2-烷二醇,因此所形成的图像的外观差。
产业可利用性
本发明的油墨组具备排出稳定性优异的水性油墨,能够形成耐摩擦性和密合性等涂膜特性优异的图像。据此,本发明的油墨组能够适合用作喷墨用的油墨组。

Claims (7)

1.一种喷墨用油墨组,其是具有水性油墨和反应液的喷墨用油墨组,
所述水性油墨包含乳液、表面活性剂、有机溶剂、颜料和水,
所述反应液包含凝聚剂、1,2-烷二醇、二醇醚系溶剂和/或二醇醚乙酸酯系溶剂、以及水,
所述乳液的玻璃化转变温度为50℃以上。
2.根据权利要求1所述的喷墨用油墨组,所述二醇醚系溶剂为选自二乙二醇单丁基醚、二乙二醇甲基乙基醚、三乙二醇单丁基醚、三乙二醇二甲基醚、二丙二醇单丁基醚、二丙二醇单甲基醚、三丙二醇单甲基醚以及三丙二醇二甲基醚中的1种以上。
3.根据权利要求1或2所述的喷墨用油墨组,所述反应液不含表面活性剂。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的喷墨用油墨组,所述反应液的与记录介质接触之后3秒后的动态接触角为40°以下。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的喷墨用油墨组,所述凝聚剂为水溶性阳离子聚合物。
6.一种喷墨记录方法,其是使用权利要求1~5中任一项所述的喷墨用油墨组,在记录介质上形成图像的喷墨记录方法,
从喷墨头排出水性油墨和反应液,使它们在所述记录介质上接触。
7.根据权利要求6所述的喷墨记录方法,所述记录介质包含非吸收性基材或低吸收性基材。
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