CN114981370B - 喷墨墨液 - Google Patents

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Abstract

本发明要解决的技术问题在于提供一种喷墨墨液,其充分满足速干性、开盖时间长时性以及间歇式长期适印性的全部特性。基于包含有机溶剂、表面活性剂以及色料并且所述有机溶剂包含1,3‑二氧戊环的喷墨墨液,能够解决所述技术问题。

Description

喷墨墨液
技术领域
本发明涉及一种喷墨墨液。
背景技术
喷墨墨液主要采用水系墨液、紫外线固化型墨液、溶剂系墨液。在这些墨液中,由于水系墨液在干燥时间长度上存在问题,紫外线固化型墨液经济性不好,因此适合使用溶剂系墨液。
作为溶剂系墨液,例如,专利文献1中记载了一种墨液,其由可溶性染料、官能化全氟聚醚以及溶剂构成,所述官能化全氟聚醚占墨液的0.1~1重量%并且包含至少一个烷基酰胺官能团,所述溶剂包含一价短链型醇、丙酮、醋酸乙酯、醋酸甲酯、1-甲氧基-2-丙醇以及二乙二醇丁基醚中的至少一种。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特许5758015号公报
发明内容
发明要解决的问题
对于喷墨墨液而言是要求其速干性的,但是通常的速干性墨液在不盖住打印头的状态下(喷嘴开口部暴露于空气的状态下)保持墨液处于流体状态的时间(开盖时间)短,使速干性与开盖时间长时性(本说明书中是指“长时间的开盖时间”)兼备是困难的。此外,除了这些特性以外,要满足间歇式长期适印性更困难。即使是专利文献1中记载那样的溶剂系墨液,为了充分满足速干性、开盖时间长时性以及间歇式长期适印性的全部特性,存在进一步改善的余地。
因此,本发明的主要目的在于提供一种喷墨墨液,其充分满足速干性、开盖时间长时性以及间歇式长期适印性的全部特性。
用于解决问题的手段
为了解决所述问题,本发明人进行了深入研究,结果发现:在包含有机溶剂、表面活性剂以及色料的喷墨墨液中,若至少使用1,3-二氧戊环作为有机溶剂,则能够得到充分满足速干性、开盖时间长时性以及间歇式长期适印性的全部特性的喷墨墨液。基于所述见解,进一步进行反复研究完成了本发明。
本发明包括如下实施方式。
项1.一种喷墨墨液,其包含有机溶剂、表面活性剂以及色料,所述有机溶剂包含1,3-二氧戊环。
项2.如项1所述的喷墨墨液,有机溶剂还包含甲乙酮。
项3.如项2所述的喷墨墨液,1,3-二氧戊环与甲乙酮的质量比为20:80~80:20。
项4.如项1至3中任一项所述的喷墨墨液,表面活性剂是非离子表面活性剂。
项5.如项1至4中任一项所述的喷墨墨液,相对于100质量份的有机溶剂,表面活性剂的含量为0.1质量份~2质量份。
项6.如项1至5中任一项所述的喷墨墨液,色料是含金属的染料。
项7.如项1至6中任一项所述的喷墨墨液,相对于100质量份的有机溶剂,色料的含量为1质量份~20质量份。
发明效果
基于本发明能够提供一种充分满足诸如速干性、开盖时间长时性以及间歇式长期适印性的全部特性的喷墨墨液。
具体实施方式
在本说明书中,“喷墨墨液”的意思是指用于喷墨印刷的墨液或者适于喷墨印刷的墨液。
本发明的喷墨墨液包含有机溶剂、表面活性剂以及色料。
有机溶剂能够使表面活性剂或色料分散或溶解。优选为有机溶剂是使表面活性剂以及色料溶解的有机溶剂。
有机溶剂包含1,3-二氧戊环。对于有机溶剂中的1,3-二氧戊环的含量比率没有特别的限定,例如为5质量%以上,优选为10质量%以上,进一步优选为15质量%以上。若1,3-二氧戊环的含量越多,则存在更加能够得到开盖时间长时性的倾向。
有机溶剂也可以还包含其它溶剂。作为其它溶剂,例如可以举出醇、链式醚、酮、酯等。其它溶剂可以为单独一种或组合两种以上。在其它的溶剂中,优选为酮,进一步优选为甲乙酮。在一个实施方式中,有机溶剂优选为实质上仅由1,3-二氧戊环以及甲乙酮构成。
对于1,3-二氧戊环与甲乙酮的质量比没有特别的限定,例如为20:80~80:20,优选为30:70~70:30,更优选为40:60~70:30,进一步优选为50:50~70:30。若甲乙酮的含量越多,则存在更加能够得到速干性的倾向,若1,3-二氧戊环与甲乙酮的质量比在上述范围,则不仅能够使速干性以及开盖时间长时性兼备,而且还能够具有优异的间歇式长期适印性。
只要喷墨墨液具有速干性,则对于有机溶剂在常压(1013hPa)下的沸点没有特别的限定,例如为90℃以下,优选为85℃以下,进一步优选为80℃以下,通常为50℃以上。
只要喷墨墨液具有速干性,则对于有机溶剂在25℃下的蒸气压没有特别的限定,例如为85hPa以上,优选为90hPa以上,进一步优选为95hPa以上,通常为200hPa以下。
只要喷墨墨液具有速干性,则对于有机溶剂在25℃下的表面张力没有特别的限定,例如为20mN/m以上,优选为25mN/m以上,通常为70mN/m以下。
对于喷墨墨液中的有机溶剂的含量比率没有特别的限定,例如为70质量%以上,优选为75质量%以上,通常为90质量%以下。
表面活性剂不仅能够有助于液滴的形成及射中目标(弹着)后的湿润铺展,而且还能够有助于开盖时间的延长、间歇式长期适印性的改善。作为表面活性剂,例如可以举出阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂、两性表面活性剂。
作为阴离子表面活性剂,例如可以举出羧酸盐、磺酸盐、硫酸盐、磷酸盐等。作为羧酸盐的具体例,可以举出脂肪酸盐、烷基醚羧酸盐、酰基乳酸盐、N-酰基肌氨酸盐、N-酰基甲基牛磺酸盐等。作为磺酸盐的具体例,可以举出烷基磺酸盐、α-烯烃磺酸盐等。作为硫酸盐的具体例,可以举出烷基硫酸酯盐、烷基醚硫酸酯盐、单酰基甘油硫酸酯盐等。作为磷酸盐的具体例,可以举出烷基磷酸酯盐等。
作为阳离子表面活性剂,例如可以举出胺盐、季铵盐等。作为胺盐的具体例,可以举出烷基胺盐、脂肪酸酰胺胺盐等。作为季铵盐的具体例,可以举出烷基季铵盐;苄烷铵型季铵盐、苄索氯铵、烷基吡啶鎓盐等环式季铵盐等。
作为非离子表面活性剂,例如可以举出聚氧乙烯型、多元醇脂肪酸酯型、含氮型等表面活性剂。作为聚氧乙烯型的具体例,可以举出聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚、聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醚、聚氧乙烯脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐脂肪酸酯、聚氧乙烯蓖麻油、聚氧乙烯硬化蓖麻油、聚氧乙烯链烷酸酯(polyoxyethylene alkanoate)等。作为多元醇脂肪酸酯型的具体例,可以举出丙二醇脂肪酸酯、甘油脂肪酸酯、山梨醇酐脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯等。作为含氮型的具体例,可以举出烷基二烷醇酰胺、烷基氧化铵、烷基磺酰胺等。
作为两性表面活性剂,例如可以举出氨基酸型(甘氨酸型、氨基丙酸型等)、甜菜碱型(氨基乙酸甜菜碱型、硫代甜菜碱型等)、磷酸型等两性表面活性剂。
阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂、两性表面活性剂可以是含氟型(例如优选为具有全氟烷基)的表面活性剂。在这些表面活性剂中,优选为含氟型非离子表面活性剂,作为其具体例,可以举出全氟烷基磺酰胺(例如N-乙基-N-(2-羟基乙基)全氟辛基磺酰胺)、全氟烷基氧化铵、全氟聚氧乙烯烷基醚等。全氟聚氧乙烯烷基醚的至少一方的端基[-OR(R是氢原子或烷基)]例如可以被取代为-OC(=O)Q(Q是烷基)、-O-C(=O)NZ2(Z是氢原子或烷基)等。
表面活性剂可以单独使用一种或组合使用两种以上。作为表面活性剂,优选为非离子表面活性剂。
对于表面活性剂的含量没有特别的限定,相对于100质量份的有机溶剂,例如可以为0.1质量份以上,优选为0.2质量份以上,更优选为0.3质量份以上,进一步优选为0.4质量份以上,特别优选为0.5质量份以上,例如可以为2质量份以下,优选为1.5质量份以下,进一步优选为1质量份以下。若表面活性剂的含量越多,则存在更加能够得到长时间的开盖时间、优异的间歇式长期适应性的倾向,若表面活性剂的含量越少,则存在更加能够得到速干性的倾向。
可以根据印刷设计等适当地选择色料。作为色料,例如可以举出颜料、染料等。
作为颜料,可以使用无机颜料以及有机颜料中的任意一种。作为无机颜料,可以举出氧化钛、氧化铁、炭黑等。作为有机颜料,例如可以举出偶氮颜料、多环式颜料、色淀颜料等。作为偶氮颜料的具体例,可以举出不溶性偶氮颜料、苯并咪唑酮颜料、β-萘酚颜料、萘酚AS颜料、缩合偶氮颜料等。作为多环式颜料的具体例,可以举出酞菁颜料、偶氮甲碱颜料、喹吖啶酮颜料、二萘嵌苯颜料、芘酮(perinone)颜料、异吲哚啉酮颜料、异吲哚啉颜料、二噁嗪颜料、硫靛颜料、蒽醌颜料、喹啉酞酮颜料、金属配合物颜料、吡咯并吡咯二酮颜料等。
用于各颜色的颜料的例子如下所述。
(红色或品红色)
C.I.颜料红-2、3、5、57:1、112、122、144、149、166、168、177、178、184、202、254等。
(紫色)
C.I.颜料紫-19、23、37等。
(黄色)
C.I.颜料黄-74、75、83、93、95、97、98、109、110、128、138、147、150、151、154、155、180、185等。
(蓝色或青色)
C.I.颜料蓝15:1、15:2、15:3、15:4、16、22、60等。
(绿色)
C.I.颜料绿-7、37等。
(黑色)
C.I.颜料黑-1、6、7等。
作为染料,例如可以举出酸性染料、碱性染料、直接染料、反应性染料、分散染料、含金属的染料等。
用于各颜色的染料的例子如下所述。
(红色或品红色)
C.I.溶剂红-8、24、25、49、91、122、127、146、149、172、196、227、312等。
(紫色)
C.I.溶剂紫-8、13、26、31、36、49、51等。
(黄色)
C.I.溶剂黄-2、21、43、56、79、85、93、114、131、151、160、163、176、185等。
(蓝色或青色)
C.I.溶剂蓝-4、35、38、45、59、63、70、78、83、101、104、111等。
(绿色)
C.I.溶剂绿-3、5、7、28等。
(黑色)
C.I.溶剂黑-5、7、27、29、34等。
色料可以单独使用一种或组合使用两种以上。作为色料,优选为染料,进一步优选为含金属的染料。
对于色料的含量没有特别的限定,相对于100质量份的有机溶剂,例如可以为1质量份以上,优选为5质量份以上,例如可以为20质量份以下,优选为15质量份以下。
喷墨墨液除了包含有机溶剂、表面活性剂以及色料以外,可以还含有其它的添加剂。作为其它的添加剂,例如可以举出树脂、增塑剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、抗氧化剂、抗水解剂、均化剂等。其它的添加剂可以单独使用一种或组合使用两种以上。
在其它的添加剂中,为了提高稳定性,优选为树脂。作为树脂,例如可以举出苯乙烯丙烯酸系树脂、苯乙烯马来酸系树脂、环氧树脂、酚树脂、萜烯酚树脂、松香系树脂、松香酯系树脂、丙烯酸系树脂、聚酰胺树脂、丁缩醛树脂等。树脂可以单独使用一种或组合使用两种以上。
对于其它的添加剂的含量没有特别的限定,相对于100质量份的有机溶剂,可以是例如0.5质量份以上、优选为1质量份以上,并且可以是例如10质量份以下、优选为5质量份以下。
本发明的喷墨墨液可以是填充于墨盒中的形态。
本发明的喷墨墨液可以使用喷墨印刷机印刷到所有的对象上,尤其是可以印刷到墨液非吸收性基材(或无孔基材)、具有凹凸或曲面的物品上。作为墨液非吸收性材料,例如可以举出塑料(丙烯酸、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚烯烃等)、金属(铜、铝、不锈钢等)、玻璃等。作为具有凹凸或曲面的物品,可以举出电子部件、食品包装膜、钢罐、瓶、管等。
实施例
以下,通过实施例对本发明详细地进行说明,但是本发明不限于这些实施例。
<喷墨墨液的评价方法>
使用专门用于标记·标签的小型的热喷墨打印机,利用在实施例·比较例中制备出的墨液,以300dpi×300dpi的分辨率对以输送速度15m/分钟移动的规定的被印刷介质印刷了评价用图像,由此评价了下述(1)~(3)的物性。
(1)速干性
在PET膜上进行实地印刷(solid print)。按以下的基准评价了速干性。
〇:从印刷开始5秒后,即使用废棉纱头(废棉纱/废布)摩擦印刷部,墨液也不附着到废棉纱头上;
△:从印刷开始5秒后,若用废棉纱头摩擦印刷部,则墨液虽然附着到废棉纱头上,但是从印刷开始10秒后即使用废棉纱头摩擦印刷部,墨液也不附着到废棉纱头上;
×:从印刷开始10秒后,若用废棉纱头摩擦印刷部,则墨液附着到废棉纱头上。
(2)开盖时间
在PPC(普通纸复印)用纸上印刷了从全部喷嘴喷出的喷嘴检查图案图像,其后,将喷嘴不擦拭也不保护地原样放置并暴露于空气中。经过60分钟后,再次印刷喷嘴检查图案图像,观察了墨液是否从喷嘴正常地喷出。按以下的基准评价了开盖时间。
○:没有不喷出现象;
△:不喷出的喷嘴在300个中少于5个;
×:不喷出的喷嘴在300个中为5个以上。
(3)间歇式长期适印性
将规定图像连续喷出2000次、停止15秒,再连续喷出2000次、停止15秒,用这样的方法,评价了是否能够间歇性地将一个墨盒部分的墨液喷出至最终。在实际上并不总是印刷2000次,而是将墨液排出至杯中弃用并停止15秒后在PPC用纸上印刷1次,观察该结果,按以下的基准进行了评价。另外,对于印刷到PPC用纸上或者不印刷而排出至杯中的不同方式而言,在从喷嘴喷出墨液方面没有任何变化,是相同的。
○:没有不喷出的现象,射中位置(弹着点)也未偏离;
△:不喷出的喷嘴在300个中少于5个,或者虽然没有不喷出现象但是射中位置偏离了;
×:不喷出的喷嘴在300个中有5个以上。
<喷墨墨液的制备方法>
使用搅拌机将含金属的染料、含氟型非离子表面活性剂以及有机溶剂充分搅拌混合,使用1μm的膜滤器进行过滤,由此得到了表1以及表2所示组成的墨液组合物。
将结果在表1以及表2中示出。另外,表中的墨液组成是质量份基准。
[表1]
[表2]

Claims (2)

1.一种喷墨墨液,其由有机溶剂、含氟型非离子表面活性剂、色料以及任选的添加剂构成,所述有机溶剂包含1,3-二氧戊环以及甲乙酮,所述1,3-二氧戊环与所述甲乙酮的质量比为20:80~80:20,
相对于100质量份的所述有机溶剂,所述含氟型非离子表面活性剂的含量为0.1质量份~2质量份,
所述色料是含金属的染料,
所述添加剂选自增塑剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、抗氧化剂、抗水解剂、均化剂中的至少一种。
2.如权利要求1所述的喷墨墨液,其中,
相对于100质量份的所述有机溶剂,所述色料的含量为1质量份~20质量份。
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