CN108690401B - 油性喷墨墨 - Google Patents
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Abstract
Description
技术领域
本发明涉及油性喷墨墨。
背景技术
喷墨记录方式是从微细的喷嘴以液滴的方式喷射流动性高的喷墨墨,将图像记录在与喷嘴相对设置的记录介质,可以以低噪音实现高速打印,因此近年来快速地普及。作为这样的喷墨记录方式中所使用的墨,已知含有水作为主溶剂的水性墨、以高含量含有聚合性单体作为主成分的紫外线固化型墨(UV墨)、以高含量含有蜡作为主成分的热熔墨(固体墨)以及含有非水系溶剂作为主溶剂的所谓非水系墨。非水系墨可以分类为主溶剂为挥发性有机溶剂的溶剂墨(溶剂系墨)和主溶剂为低挥发性或不挥发性的有机溶剂的油性墨(油系墨)。溶剂墨主要通过有机溶剂的蒸发而在记录介质上干燥,与之相对油性墨以向记录介质的浸透为主从而干燥。
将由油性喷墨墨所图像形成的印刷物夹持在聚丙烯(PP)制等的透明文件夹中来保管时,存在透明文件夹变形的问题。作为其原因之一在于,透明文件夹与印刷面接触时,由于墨成分使透明文件夹的单面溶胀。
专利文献1中提出了一种墨,作为不会使透明文件夹溶胀、或发生较大变形地、具有高喷出稳定性的喷墨用非水系墨组合物,含有颜料、分散剂和非水系溶剂,非水系溶剂的总重量的50%以上为碳数24以上且36以下的酯系溶剂。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2007-154149号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而,高碳数的酯系溶剂为相对高粘度,因此在使用了该酯系溶剂的墨存在无法充分地得到从喷墨喷嘴喷出的喷出性能的问题。专利文献1中,对墨进行加热使粘度降低而得以喷出。
进而,即使作为高碳数的酯系溶剂,若烷基为直链或侧链短,则有时也无法充分防止透明文件夹的变形。
例如,专利文献1中使用的异硬脂酸2-己基癸酯的碳数为34,另外,脂肪酸侧的侧链碳数也不清楚。因此,喷出性能有可能降低。
另外,对于专利文献1的比较例1~7的墨,使用了酯系溶剂的碳数为23以下的酯系溶剂,但未能确定支链结构,因此发生了透明文件夹的变形。低碳数的酯系溶剂为相对低粘性而有助于改善喷出性能,但存在发生透明文件夹变形的问题。
作为本发明的一个目的在于提供,防止由印刷物导致的树脂制制品的变形、变质,且适于喷墨印刷的墨。
用于解决问题的方案
[1]作为本发明的一实施方式,一种油性喷墨墨,其包含:由下述通式(1)所示、1分子中的碳数为12~23的脂肪酸酯系溶剂和着色材料。
(通式(1)中,R1和R2各自独立地为烷基,R1和R2中至少一者的烷基为具有碳数为4以上的侧链的支链烷基。)
[2]根据[1]所述的油性喷墨墨,其中,所述脂肪酸酯系溶剂的1分子中的碳数为12~22。
[3]根据[1]或[2]所述的油性喷墨墨,其中,所述脂肪酸酯系溶剂的1分子中的碳数为20~22。
[4]根据[1]至[3]中任一项所述的油性喷墨墨,其中,R1和R2中的一者为具有碳数为4以上的侧链的支链烷基,R1和R2中的另一者为直链烷基。
[5]根据[1]至[4]中任一项所述的油性喷墨墨,其中,R1和R2各自独立地为碳数为9以上的烷基。
[6]根据[1]至[3]中任一项所述的油性喷墨墨,其中,R1和R2各自独立地为具有碳数为4以上的侧链的支链烷基。
[7]根据[1]至[6]中任一项所述的油性喷墨墨,其中,所述脂肪酸酯系溶剂相对于墨总量为50质量%以上。
发明的效果
根据本发明的一实施方式,能够提供防止由印刷物导致的树脂制制品的变形、变质,且适于喷墨印刷的墨。
具体实施方式
以下,对本发明使用一实施方式进行说明。以下的实施方式中的例示并不限定本发明。
作为基于一实施方式的油性喷墨墨(以下有时称为墨。),其特征在于,其包含:由下述通式(1)所示、1分子中的碳数为12~23的脂肪酸酯系溶剂和着色材料。
(通式(1)中,R1和R2各自独立地为烷基,R1和R2中至少一者的烷基为具有碳数为4以上的侧链的支链烷基。)
由此,能够提供防止由印刷物导致的树脂制制品的变形、变质,且适于喷墨印刷的墨。
特别是,通过该墨,在将印刷物夹持在聚丙烯(PP)制等的透明文件夹中时,能够防止透明文件夹的变形。透明文件夹是透明至半透明的树脂制片,另外,还可以是经着色的不透明的树脂制片。
透明文件夹内侧的面与印刷物接触时,墨成分作用于透明文件夹而使透明文件夹内侧的面的体积发生变化,有时透明文件夹会发生翘曲那样的变形。可认为这是由于墨成分、尤其是溶剂成分进入到透明文件夹表面的微孔中,使透明文件夹溶胀而变得显著。
该墨的情况,通过使用具有碳数4以上的侧链的脂肪酸酯系溶剂,由此使侧链部分成为空间位阻,而能够防止其脂肪酸酯系溶剂进入到透明文件夹表面的微孔中。通过使用该脂肪酸酯系溶剂,从而能够防止由印刷物导致的透明文件夹的变形。
不含有碳数4以上的侧链的脂肪酸酯系溶剂的空间位阻变小,由此有容易进入到透明文件夹表面的微孔中而使透明文件夹溶胀的倾向。通常市售的脂肪酸酯系溶剂是直链或侧链碳数为3以下的短脂肪酸与醇的酯化物,因此现有的墨中透明文件夹变形成为问题。
另外,对于脂肪酸酯系溶剂,通过1分子中的碳数为12以上、且R1和R2中至少一者的烷基具有碳数4以上的侧链,从而能够抑制沸点的降低,能够进一步防止透明文件夹变形。低沸点的溶剂从印刷物中挥发而变得容易与透明文件夹表面接触。
另外,对于该脂肪酸酯系溶剂,其相对低粘性且为高沸点,因此在向喷墨打印机中装填墨时,能够改善从喷墨喷嘴喷墨的喷出性。另外,对于该脂肪酸酯系溶剂,其为相对高沸点,因此能够防止墨从喷墨喷嘴挥发,而能够长期防止喷出性能的降低。
墨可以包含颜料、染料、或它们的组合作为着色材料。
作为颜料,例如可以使用:偶氮颜料、酞菁颜料、多环颜料、染料色淀颜料等有机颜料;和炭黑、金属氧化物等无机颜料。作为偶氮颜料,可列举出:可溶性偶氮色淀颜料、不溶性偶氮颜料和缩合偶氮颜料等。作为酞菁颜料,可列举出:铜酞菁颜料等金属酞菁颜料和无金属酞菁颜料等。作为多环颜料,可列举出:喹吖啶酮系颜料、苝系颜料、芘酮系颜料、异吲哚啉系颜料、异吲哚啉酮系颜料、二噁嗪系颜料、硫靛系颜料、蒽醌系颜料、喹酞酮系颜料、金属络合物颜料和二酮基吡咯并吡咯(DPP)等。作为炭黑,可列举出:炉炭黑、灯黑、乙炔黑、槽法炭黑等。作为金属氧化物,可列举出:氧化钛、氧化锌等。这些颜料可以单独或组合使用2种以上。
作为颜料的平均粒子径,从喷出稳定性和保存稳定性的观点出发,优选为300nm以下、更优选为200nm以下,进一步优选为150nm以下,更进一步优选为100nm以下。
颜料相对于墨总量通常为0.01~20质量%,从印刷浓度和墨粘度的观点出发,优选为1~15质量%、进一步优选为4~10质量%。
为了在墨中稳定地分散颜料,可以与颜料一起使用颜料分散剂。
作为颜料分散剂,例如可优选使用:含羟基的羧酸酯、长链聚氨基酰胺与高分子量酸酯的盐、高分子量聚羧酸的盐、长链聚氨基酰胺与极性酸酯的盐、高分子量不饱和酸酯、乙烯基吡咯烷酮与长链烯烃的共聚物、改性聚氨酯、改性聚丙烯酸酯、聚醚酯型阴离子系活性剂、聚氧乙烯烷基磷酸酯、聚酯多胺等。
作为颜料分散剂的市售品例子,例如可列举出:ISP Co.,Ltd.制“Antaron V216(乙烯基吡咯烷酮·十六烯共聚物)、V220(乙烯基吡咯烷酮·二十烯共聚物)”(均为商品名);Japan Lubrizol Corporation制“Solsperse 13940(聚酯胺系)、16000、17000、18000(脂肪酸胺系)、11200、24000、28000”(均为商品名);BASF Japan Ltd.制“Efka 400、401、402、403、450、451、453(改性聚丙烯酸酯)、46、47、48、49、4010、4055(改性聚氨酯)”(均为商品名);楠本化成株式会社制“DISPARLON KS-860、KS-873N4(聚酯的胺盐”(均为商品名);第一工业制药株式会社制“Discol 202、206、OA-202、OA-600(多链型高分子非离子系)”(均为商品名);BYK-Chemie Japan K.K.制“DISPERBYK2155、9077”(均为商品名);Croda JapanK.K.制“HypermerKD2、KD3、KD11、KD12”(均为商品名)等。
颜料分散剂若为可以使上述颜料充分地分散在墨中的量足矣,可以适宜设定。例如,以质量比计相对于颜料1可以以0.1~5配混颜料分散剂,优选为0.1~1。另外,相对于墨总量可以以0.01~10质量%配混颜料分散剂,优选为0.01~6质量%、更优选为0.1~6质量%。
作为染料,可以任意地使用在该技术领域中通常使用的染料。油性墨中,染料对于墨的非水系溶剂显示出亲和性,因此使储存稳定性变得更良好,故而优选使用油溶性染料。
作为油溶性染料,可以列举出:偶氮染料、金属配盐染料、萘酚染料、蒽醌染料、靛青染料、碳鎓染料、醌亚胺染料、氧杂蒽染料、花青染料、喹啉染料、硝基染料、亚硝基染料、苯醌染料、萘醌染料、酞菁染料、金属酞菁染料等。它们可以单独或组合使用多种。
染料相对于墨总量,通常为0.01~20质量%,从印刷浓度和墨粘度的观点出发,优选为1~15质量%、进一步优选为4~10质量%。
非水系溶剂包含上述通式(1)所示的脂肪酸酯系溶剂。通过使用该脂肪酸酯系溶剂,从而在用透明文件夹保管印刷物时,能够防止透明文件夹的变形。另外,还能够改善从喷墨喷嘴喷出的喷出性能。
通式(1)中,R1和R2各自独立地为烷基,R1和R2中至少一者的烷基为具有碳数为4以上的侧链的支链烷基。
R1和R2中的一者为直链烷基,R1和R2中的另一者可以具有碳数为4以上的侧链。另外,R1和R2这两者可以具有碳数为4以上的侧链。需要说明的是,若R1和R2中的一者为具有碳数4以上的侧链的支链烷基,则R1和R2中的另一者可以具有碳数为3以下的侧链。
另外,R1和R2优选各自独立地仅具有1个碳数4以上的侧链,还可以具有2个以上。
此处,R1和R2的主链是从分别键合至酯键部“-COO-”的碳原子计数碳数最多的碳链。从该R1和R2的主链分支的碳链为侧链。R1和/或R2具有侧链时,各自的侧链可以是直链状也可以是支链状。另外,R1和R2中,从分别键合至酯键部的碳原子计数碳数最多的碳链存在多个时,侧链碳数最多的碳链为主链。
R1和R2中,从分别键合至酯键部的碳原子计数碳数最多的碳链存在多个、多个碳链中包含的侧链碳数相同时,侧链数最少的碳链为主链。
包含在R1和R2中至少一者中的侧链优选为碳数4以上。由此,能够进一步防止透明文件夹变形。
另外,包含R1和R2中至少一者中的侧链没有特别限制,可以是碳数10以下,优选碳数8以下、更优选碳数6以下。
作为碳数4以上的侧链,例如可以列举出:正丁基(C4)、异丁基(C4)、叔丁基(C4)、戊基(C5)、己基(C6)、庚基(C7)、辛基(C8)、异辛基(C8)、壬基(C9)、癸基(C10)等。
优选为正丁基、己基、辛基,更优选为正丁基、己基。
烷基R1和R2的主链碳数各自独立地优选为6以上、更优选为8以上。
烷基R1和R2的主链碳数各自独立地优选为13以下、更优选为12以下、进一步优选为10以下。
对于R1和R2的侧链碳数和主链碳数,可根据彼此的主链长度、侧链碳数、脂肪酸酯系溶剂整体碳数来调节。
烷基R1和R2的整体碳数各自独立地、具有碳数4以上的侧链时,可以是9~21,具有碳数3以下的侧链时或为直链时,可以是1~13。
烷基R1和R2的整体碳数各自独立地优选为6以上、更优选为8以上、进一步优选为9以上。
另外,烷基R1和R2的整体碳数各自独立地优选为18以下、更优选为14以下、进一步更优选为13以下。
对于R1和R2的整体碳数,可根据彼此的主链的长度、侧链碳数、脂肪酸酯系溶剂整体碳数来调节。
另外,通过使R1和R2的整体碳数各自独立地为6以上、更优选为8以上、进一步优选为9以上,从而能够防止从墨中产生臭气。脂肪酸酯系溶剂在墨保管期间有时会分解为脂肪酸成分和醇成分,尤其在高温高湿条件下存在分解进行的问题。若分解物的碳数小,则有时分解物从墨中挥发而成为臭气的原因。因此,通过增多构成脂肪酸酯系溶剂的脂肪酸成分和醇成分的碳数,从而能够防止成为臭气的原因。更优选R1和R2的碳数均为6以上、更优选为8以上、进一步优选为9以上。
另外,通过使R1和R2的整体碳数各自独立地为6以上、更优选为8以上,从而与由炭粉墨形成的炭粉图像相比,能够减少油性喷墨墨的溶解性。具体而言,通过炭粉墨形成图像的炭粉印刷物与通过油性喷墨墨的印刷物重叠时,能够使通过油性喷墨墨的印刷物不粘贴在炭粉印刷物上。更优选R1和R2的碳数均为6以上、更优选为8以上。
脂肪酸酯系溶剂的1分子中的碳数优选为12以上、更优选为18以上、进一步优选为20以上。通过使脂肪酸酯系溶剂的碳数在该范围内,从而能够充分地确保烷基的主链碳数和侧链碳数,防止脂肪酸酯系溶剂进入到透明文件夹表面的微孔中,防止透明文件夹变形。另外,通过使脂肪酸酯系溶剂的1分子中的碳数为12以上、更优选为18以上、进一步优选为20以上,从而能够进一步降低墨的挥发性。
另外,脂肪酸酯系溶剂的1分子中的碳数优选为23以下、更优选为22以下。若为高碳数则有时变为高粘度,因此通过使脂肪酸酯系溶剂的碳数在该范围内,从而能够使墨低粘度化并改善喷出性能。从喷出性的观点出发,脂肪酸酯系溶剂的碳数进一步优选为22以下。
作为通式(1)所示的脂肪酸酯系溶剂的具体例子,例如可以列举出:2-丁基辛酸癸酯(整体C22、R1中C4的侧链)、癸酸2-丁基辛酯(整体C22、R2中C4的侧链)、2-己基癸酸己酯(整体C22、R1中C6的侧链)、辛酸1-己基辛酯(整体C22、R2中C6的侧链)、壬酸1-己基辛酯(整体C23、R2中C6的侧链)、乙酸1-丁基己酯(整体C12、R2中C4的侧链)、己酸2-己基癸酯(整体C22、R2中C6的侧链)、庚酸2-己基癸酯(整体C23、R2中C6的侧链)、2-丁基辛酸辛酯(整体C20、R1中C4的侧链)、2-丁基辛酸己酯(整体C18、R1中C4的侧链)、辛酸2-丁基辛酯(整体C20、R2中C4的侧链)、癸酸1-丁基己酯(整体C20、R2中C4的侧链)、2-丁基辛酸壬酯(整体C21、R1中C4的侧链)、壬酸2-丁基辛酯(整体C21、R2中C4的侧链)、2-丁基辛酸1-丁基己酯(整体C22、R1中C4的侧链、R2中C4的侧链)等。
它们可以单独或组合使用2种以上。
通式(1)所示的脂肪酸酯系溶剂相对于非水系溶剂总量,没有特别限制,可以以10质量%以上包含。
从防止透明文件夹变形的观点出发,为了消除由其它溶剂导致的影响,通式(1)所示的脂肪酸酯系溶剂相对于非水系溶剂总量,优选为50质量%以上,更优选为55质量%以上,进一步优选为80质量%以上,例如可以是90质量%以上、进而还可以是100质量%。
通式(1)所示的脂肪酸酯系溶剂相对于墨总量的配混量根据非水系溶剂整体的用量而不同,可以以10~98质量%包含、还可以以15~90质量%包含。
通式(1)所示的脂肪酸酯系溶剂相对于墨总量,优选20质量%以上、更优选30质量%以上、进一步优选50质量%以上、更进一步优选55质量%以上。由此,能够进一步防止透明文件夹的变形。
优选限制向墨中配混的碳数24以上的脂肪酸酯系溶剂的配混量。例如,碳数24以上的脂肪酸酯系溶剂的配混量相对于墨总量,优选70质量%以下、更优选40质量%以下、进一步优选20质量%以下、更进一步优选10质量%以下。由此,能够使墨保持低粘性、进一步改善喷出性能。
进而,墨中包含碳数24以上的脂肪酸酯系溶剂时,通式(1)所示的脂肪酸酯系溶剂相对于墨总量,优选50质量%以上、更优选60质量%以上、进一步优选80质量%以上、更进一步优选90质量%以上。
上述通式(1)所示的脂肪酸酯系溶剂不限定于此,可以利用以下方法来制造。
脂肪酸酯系溶剂可以使脂肪酸与醇反应而得到。使用在原料的脂肪酸和醇中至少一者中具有碳数4以上的侧链的物质。另外,为了向R2中导入碳数4以上的侧链,可以使用碳数10以上的仲醇中羟基位于5位以上的醇。
反应温度根据脂肪酸和醇的种类可以在80~230℃的范围内调节。反应时间根据脂肪酸和醇的种类、原料的用量可以在1~48小时的范围内调节。进行酯化反应时优选去除生成的水分。
脂肪酸与醇优选以摩尔比计为1:1来进行反应。
进行反应时,还可以适量使用浓硫酸、对甲苯磺酸、甲基磺酸等催化剂。
作为成为原料的具有侧链的脂肪酸,例如可以列举出:2-丁基辛酸(C12)、2-己基癸酸(C16)、2-辛基十二酸(C20)等。
作为成为原料的直链脂肪酸,例如可以列举出:乙酸(C2)、丁酸(C4)、戊酸(C5)、己酸(C6)、庚酸(C7)、辛酸(C8)、壬酸(C9)、癸酸(C10)、十一酸(C11)、十二酸(C12)、十四酸(C14)等。
作为成为原料的具有侧链的醇,例如可以列举出:2-丁基-1-辛醇(C12)、2-己基-1-癸醇(C16)、2-辛基-1-十二烷醇(C20)等。
作为成为原料的直链醇中碳数10以上、且羟基为5位以上的醇,例如可以列举出:5-癸醇(C10)、7-十四烷醇(C14)等。
作为成为原料的直链醇,例如可以列举出:1-丁醇(C4)、1-戊醇(C5)、1-己醇(C6)、1-庚醇(C7)、1-辛醇(C8)、1-壬醇(C9)、1-癸醇(C10)、1-十二烷醇(C11)、1-十二烷醇(C12)等。
墨中还可以包含其它非水系溶剂。
作为其它非水系溶剂,可以使用非极性有机溶剂和极性有机溶剂中的任一种。需要说明的是,在一实施方式中,非水系溶剂优选使用在1气压20℃下不与相同容量的水均匀地混合的非水溶性有机溶剂。
作为非极性有机溶剂,例如可以优选地列举出:脂肪族烃溶剂、脂环式烃溶剂、芳香族烃溶剂等石油系烃溶剂。
作为脂肪族烃溶剂和脂环式烃溶剂,可以列举出:烷烃系、异烷烃系、环烷系等非水系溶剂。作为市售品,可以优选地列举出:0号溶剂L、0号溶剂M、0号溶剂H、Cactus NormalParaffin N-10、Cactus Normal Paraffin N-11、Cactus Normal Paraffin N-12、CactusNormal Paraffin N-13、Cactus NormalParaffin N-14、Cactus Normal Paraffin N-15H、Cactus Normal Paraffin YHNP、Cactus Normal Paraffin SHNP、Isosol 300、Isosol400、Teclean N-16、TecleanN-20、Teclean N-22、AF溶剂4号、AF溶剂5号、AF溶剂6号、AF溶剂7号、Naphtesol 160、Naphtesol 200、Naphtesol 220(均为JXTG Nippon Oil&EnergyCorporation制);Isopar G、Isopar H、Isopar L、Isopar M、Exxsol D40、ExxsolD60、Exxsol D80、Exxsol D95、Exxsol D110、Exxsol D130(均为ExxonMobilCorporation制);MORESCO WHITE P-40、MORESCO WHITE P-60、MORESCO WHITE P-70、MORESCO WHITE P-80、MORESCO WHITEP-100、MORESCO WHITE P-120、MORESCO WHITE P-150、MORESCOWHITE P-200、MORESCO WHITE P-260、MORESCO WHITE P-350P(均为MORESCO株式会社制)等。
作为芳香族烃溶剂,可以优选地列举出:Grade Alkene L、Grade Alkene200P(均为JXTG Nippon Oil&Energy Corporation制)、Solvesso 100、Solvesso150、Solvesso200、Solvesso 200ND(均为Exxon Mobil Corporation制)等。
石油系烃溶剂的蒸馏初馏点优选为100℃以上、更优选为150℃以上、进一步优选为200℃以上。蒸馏初馏点可以依据JIS K0066“化学制品的蒸馏试验方法”来测定。
作为极性有机溶剂,可以优选地列举出:脂肪酸酯系溶剂、高级醇系溶剂、高级脂肪酸系溶剂等。
作为脂肪酸酯系溶剂,例如可列举出:整体碳数为12以上、优选为16~30、月桂酸甲酯、月桂酸己酯、棕榈酸己酯、油酸甲酯、油酸乙酯、油酸丁酯、油酸己酯、亚油酸甲酯、亚油酸乙酯、硬脂酸丁酯、硬脂酸己酯、大豆油甲酯、妥尔油甲酯等具有直链烷基的溶剂;
异壬酸异癸酯、异壬酸异三癸酯、异硬脂酸异丙酯、异壬酸异壬酯、月桂酸异丙酯、肉豆蔻酸异丙酯、棕榈酸异丙酯、棕榈酸异辛酯、油酸异丙酯、亚油酸异丁酯、硬脂酸异辛酯、大豆油异丁酯、妥尔油异丁酯等具有侧链碳数为3以下的烷基的溶剂;
棕榈酸异硬脂酯(碳数34)等碳数为31以上的溶剂等。
另外,在通常市售的脂肪酸酯系溶剂中,异壬酸异癸酯(碳数19)、异壬酸异三癸酯(碳数22)、异硬脂酸异丙酯(碳数21)等是具有侧链碳数为1的烷基的脂肪酸酯系溶剂。
作为高级醇系溶剂,例如可列举出:异肉豆蔻醇、异棕榈醇、异硬脂醇、油醇、辛基十二醇、癸基十四醇等1分子中的碳数为6以上、优选为12~20的高级醇系溶剂。
作为高级脂肪酸系溶剂,例如可列举出:月桂酸、异肉豆蔻酸、棕榈酸、异棕榈酸、α-亚麻酸、亚油酸、油酸、异硬脂酸等1分子中的碳数为12以上、优选为14~20的高级脂肪酸系溶剂等。
脂肪酸酯系溶剂、高级醇系溶剂、高级脂肪酸系溶剂等极性有机溶剂的沸点优选为150℃以上、更优选为200℃以上、进一步优选为250℃以上。需要说明的是,沸点为250℃以上的非水系溶剂中也包含不显示出沸点的非水系溶剂。
这些非水系溶剂可以单独使用,只要形成单一相则也可以组合使用2种以上。
除了通式(1)所示的脂肪酸酯系溶剂之外,使用其它非水系溶剂时,为了防止透明文件夹变形,作为其它非水系溶剂,优选使用高沸点溶剂。作为高沸点溶剂,优选使用蒸馏初馏点为200℃以上的非极性溶剂、沸点为250℃以上的极性溶剂、或它们的组合。作为这样的非水系溶剂,例如可以优选地使用MORESCO WHITE P-60等烷烃系溶剂、异壬酸异三癸酯等1分子中的碳数为20以上的脂肪酸酯系溶剂等。
除了上述各成分之外,油性墨中只要不损害本发明的效果则还可以包含各种添加剂。作为添加剂,可以适宜地添加防止喷嘴阻塞剂、抗氧化剂、导电率调节剂、粘度调节剂、表面张力调节剂、吸氧剂等。它们的种类没有特别限定,可以使用在该领域中被使用的物质。
可以通过混合包含着色材料和非水系溶剂的各成分来制作墨。优选可以一次性或分批地混合以及搅拌各成分来制作墨。具体而言,将全部成分一次性或分批地投入到珠磨机等分散机中使其分散,可以根据期望通过膜滤器等过滤机来制备。
作为油性喷墨墨的粘度,根据喷墨记录系统的喷出头的喷嘴直径、喷出环境等,其适应性范围不同,通常优选在23℃下为5~30mPa·s,更优选为5~15mPa·s、进一步优选为约10mPa·s左右。
作为使用喷墨墨的印刷方法,没有特别限定,可以为压电方式、静电方式、热方式等的任意方式。使用喷墨记录装置时,优选基于数字信号自喷墨头喷出一实施方式的墨,使所喷出的墨液滴附着于记录介质。
基于一实施方式的墨防止透明文件夹的变形、且为低粘性而适于从喷墨喷嘴的喷出,因此能够在常温(23℃)附近适宜喷出。
在一实施方式中,记录介质没有特别限定,可以使用普通纸、涂布纸、特殊纸等印刷用纸、布、无机片、膜,OHP片等、将它们作为基材在背面设置有粘合层的粘合片等。它们之中,从墨的浸透性的观点出发,可以优选使用普通纸、涂布纸等印刷用纸。
此处,普通纸是指在通常的纸上未形成墨的容纳层、膜层等的纸。作为普通纸的一个例子,可列举出:优质纸、中等纸、PPC用纸、木浆纸、再生纸等。对于普通纸,数μm~数十μm的粗纸纤维形成数十~数百μm的空隙,因此成为墨容易浸透的纸。
另外,作为涂布纸,可以优选地使用粗面纸、光泽纸、半光泽纸等喷墨用涂布纸,所谓涂覆印刷用纸。此处,涂覆印刷用纸是指在至今的凸版印刷、胶版印刷、凹版印刷等中所使用的印刷用纸、优质纸、中等纸的表面利用包含粘土、碳酸钙等无机颜料和淀粉等粘接剂的涂料而设置有涂覆层的印刷用纸。涂覆印刷用纸根据涂料的涂覆量、涂覆方法,分类为微涂覆纸、优质轻量涂布纸、中等轻量涂布纸、优质涂布纸、中等涂布纸、铜版纸、高光泽印刷纸等。
[实施例]
以下,利用实施例详细地说明本发明。本发明并不限于以下的实施例。
“脂肪酸酯的合成”
将脂肪酸酯的配方示于表1。
根据示于表1的配方,将脂肪酸和醇放入四口烧瓶中进行混合搅拌而得到均匀的溶液。在四口烧瓶上安装Dean-Stark装置,使加入的原材料反应,若产生水则去除。向放有均匀的溶液的四口烧瓶中进一步加入适量硫酸作为催化剂,对体系整体进行加热。加热温度根据脂肪酸和醇的种类而设定为80℃~230℃。加热反应时间设定为1~48小时。反应后,为了去除未反应的原材料、杂质而对得到的溶液进行减压蒸馏,得到脂肪酸酯。
以摩尔比计成为1:1的方式混合脂肪酸和醇。
脂肪酸和醇可以从东京化成工业株式会社和sasol公司获得。
使用市售品的脂肪酸酯时,表1中示出供货源。
[表1]
“墨的制作”
将墨的配方示于表2、表3、表4。各表中分别示出脂肪酸酯的1分子中的碳数(C数)、R1和R2的碳数(C数)、侧链数、侧链碳数(C数)。
根据示于各表的配混量混合了颜料、颜料分散剂和溶剂,通过珠磨机“DYNO-MILLKDL-A”(Shinmaru Enterprises Co.,Ltd.制)在停留时间15分钟的条件下充分地分散了颜料。接着,用膜滤器去除粗大颗粒而得到墨。
使用的成分如下。
(颜料)
炭黑:Mitsubishi Chemical Corporation制“MA77”。
铜酞菁蓝:DIC株式会社制“FASTOGEN Blue LA5380”。
(颜料分散剂)
Solsperse 13940:Japan Lubrizol Corporation制“Solsperse 13940”、有效成分40质量%。
Solsperse 18000:Japan Lubrizol Corporation制“Solsperse 18000”、有效成分100质量%。
(烃溶剂)
石油系烃溶剂“MORESCO WHITE P-60”:环烷系溶剂、MORESCO株式会社制“MORESCOWHITE P-60”。
“评价”
对于上述实施例和比较例的墨,利用以下方法进行了评价。将这些评价结果示于表2、表3、表4。
(聚丙烯的溶胀性)
将厚度约0.2mm的聚丙烯(PP)制的透明文件夹切取5cm×1cm而制作了试验片。首先,测定该试验片的质量a。接着,将该试验片浸入墨中,在室温下放置1周。测定放置1周后的试验片的质量b。
基于试验片的质量变化求出质量变化率“[(b-a)/a]×100”,依据以下基准评价了聚丙烯的溶胀性。
A:低于+0.8%。
B:+0.8%以上且低于+1.2%。
C:+1.2%以上。
(墨的挥发性)
向直径3.5cm的玻璃瓶中放入各墨5g,在大气开放下、70℃放置1周,测定放置前后的墨的质量。利用下式求出墨的质量变化率,依据以下基准评价了墨的挥发性。
墨的质量变化率={1-(放置后的墨质量)/(放置前的墨质量)}×100(%)
A:低于5.0%。
C:5.0%以上。
(喷出性能)
喷出性能的评价使用线式喷墨打印机“ORPHIS EX9050”(理想科学工业株式会社制),在普通纸“理想用纸厚度薄”(理想科学工业株式会社制)上连续单面印刷100张主扫描方向约51mm×副扫描方向260mm的实心图像,观察印刷物并进行了评价。
从喷墨喷嘴喷出的墨的不喷出可以通过在印刷物上成为白色条纹而产生非印字部分来确认。观察在100张印刷物中是否产生该白色条纹、或产生的条数。基于在100张印刷物上观察到白色条纹的总数评价了喷出性能。以下示出评价基准。
A:白色条纹为0条。
B:白色条纹为1~4条。
C1:白色条纹为5~9条。
C2:白色条纹为10条以上。
(墨的臭气)
与上述喷出性能的评价结果同样地制作了印刷物。用PET制薄膜密闭该印刷物,评价了在温度30℃、湿度85%的环境下放置1周后的臭气。臭气的评价通过10个人闻面板上的印刷物,根据下述基准评价了感官。评价结果是对10个人的面板评价结果进行平均而得到的结果。
A:几乎感觉不到臭气的水平。
B:感觉到臭气的水平。
未进行详细叙述,使用了各实施例的墨的印刷能够得到足够图像浓度的印刷物。另外,各实施例的墨的粘度也是适宜的。
[表2]墨配方和评价结果
[表3]墨配方和评价结果
[表4]墨配方和评价结果
如表中所示,各实施例的墨能够防止聚丙烯(PP)的溶胀、改善喷出性能。
通过防止由墨导致的PP的溶胀,从而在将印刷物夹持在PP制透明文件夹中时,能够使与印刷面接触的透明文件夹内侧的面不会因墨成分尤其是溶剂而发生溶胀。于是,能够防止透明文件夹内侧面与外侧面的体积变化,能够防止透明文件夹的变形。
实施例1~7使用了各种脂肪酸酯,能够防止PP的溶胀、改善喷出性。由实施例1~7可知,通过使脂肪酸酯的1分子中的碳数为22以下,从而进一步改善喷出性。
由实施例1~7可知,通过使脂肪酸酯的1分子中的碳数为20以上,从而进一步改善墨的挥发性。
由实施例1~7可知,通过使脂肪酸酯的2个烷基的碳数为均为9以上,从而进一步改善墨的臭气。
相对于实施例5,实施例8变更了颜料和颜料分散剂,各评价为良好。
实施例9使用了2种脂肪酸酯,各评价为良好。
实施例10和11组合使用了脂肪酸酯和烃溶剂,比较例6未使用脂肪酸酯而仅使用了烃溶剂。由这些例子可知,脂肪酸酯量变少时喷出性降低,进而脂肪酸酯量变少时PP溶胀。
比较例1~4使用了侧链碳数为3以下的脂肪酸酯,发生了PP的溶胀。
比较例5使用了1分子中的碳数为24的脂肪酸酯,墨的喷出性降低。
进而,比较例1~5中,脂肪酸酯的1分子中的碳数变少时,墨进一步挥发,脂肪酸酯的烷基的碳数变小时,产生墨的臭气。
比较例7~11中,脂肪酸酯的1分子中的碳数为24以上,墨的喷出性能降低。
Claims (12)
2.根据权利要求1所述的油性喷墨墨,其中,所述(i)的条件中,所述脂肪酸酯系溶剂的1分子中的碳数为18~22。
3.根据权利要求1所述的油性喷墨墨,其中,所述脂肪酸酯系溶剂的1分子中的碳数为20~22。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的油性喷墨墨,其中,所述(i)的条件中,R1和R2中的一者为具有碳数为4以上的侧链的支链烷基,R1和R2中的另一者为直链烷基。
5.根据权利要求1~3中任一项所述的油性喷墨墨,其中,R1和R2各自独立地为碳数为9以上的烷基。
6.根据权利要求4所述的油性喷墨墨,其中,R1和R2各自独立地为碳数为9以上的烷基。
7.根据权利要求1~3、6中任一项所述的油性喷墨墨,其中,所述脂肪酸酯系溶剂相对于墨总量为50质量%以上。
8.根据权利要求4所述的油性喷墨墨,其中,所述脂肪酸酯系溶剂相对于墨总量为50质量%以上。
9.根据权利要求5所述的油性喷墨墨,其中,所述脂肪酸酯系溶剂相对于墨总量为50质量%以上。
10.根据权利要求1所述的油性喷墨墨,其中,R1和R2各自独立地为碳数为14以下的烷基,R1和R2中至少一者的烷基为具有作为侧链的正丁基或己基的支链烷基。
11.根据权利要求1所述的油性喷墨墨,其中,R1和R2各自独立地为主链碳数为10以下的烷基。
12.根据权利要求1~3任一项所述的油性喷墨墨,其中,所述着色材料含有选自由偶氮颜料、酞菁颜料、多环颜料、染料色淀颜料、炭黑、以及金属氧化物组成的组中的至少一种。
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