TW201518424A - 紅外線吸收性噴墨印刷墨 - Google Patents

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TW201518424A
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TW102140828A
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Fumihito Kobayashi
Yoshiaki Shibaoka
Hiroaki Shimane
Wataru Yoshizumi
Shota KAWASAKI
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Kyodo Printing Co Ltd
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Abstract

本發明提供一種噴墨印刷墨,其係包含銻摻雜氧化錫及展色劑之紅外線吸收性噴墨印刷墨,其特徵為前述銻摻雜氧化錫含有氧化錫與氧化銻,且滿足下述(a)及/或(b):(a)藉由X射線繞射測量所得之2θ=27°附近之波峰之半值寬度(△2θ)為0.30以下;及/或(b)以前述銻摻雜氧化錫之重量為基準,前述氧化銻之含有量為0.5~10.0重量%,且,將藉由X射線繞射測量所得之2θ=27°附近之波峰之峰值除以半值寬度(△2θ)而得之值之結晶化度為58427以上。

Description

紅外線吸收性噴墨印刷墨
本發明係關於紅外線吸收性噴墨印刷墨,特別係關於防偽造用之紅外線吸收性噴墨印刷墨。
至今已探討有使用紅外線吸收性噴墨印刷墨而對紙幣、有價證券等部分地施予噴墨印刷(inkget printing)。
紅外線吸收性噴墨印刷墨係對一般所使用之噴墨印刷墨添加紅外線吸收劑而構成。
紅外線吸收劑已知有花青系化合物、酞花青系化合物等之紅外線吸收性有機材料;或碳黑、氧化鎢、氧化鉛等之紅外線吸收性無機材料。
例如,專利文獻1中,作為紅外線吸收劑係記述有聚次甲基(polymethine)系化合物、花青系化合物、酞花青系化合物、苯二硫醇金屬錯合物負離子與花青系色素正離子之相對離子結合體等之紅外線吸收性有機材料;及複合鎢氧化物、氧化錫、氧化銦、氧化銦錫(ITO)等之紅外線吸收性無機材料。
又,專利文獻2中記述包含有機硫金屬錯合物化合物作為紅外線吸收劑之噴墨印刷墨。
並且,專利文獻3中記述為了追蹤或認證對象物而包含銻含有氧化錫作為紅外線吸收劑之紫外線硬化型噴墨印刷墨。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2012-121170號公報
[專利文獻2]日本特開2008-291072號公報
[專利文獻3]國際公開第2007/044106號
然而,含有紅外線吸收性有機材料作為紅外線吸收劑之噴墨印刷墨,由於此材料之顏色為多彩性,故可調合成各種色彩之墨,但被指出有墨之耐氣候性低之問題。
另一方面,使用含有碳黑作為紅外線吸收性無機材料之噴墨印刷墨,其耐氣候性雖比起含紅外線吸收性有機材料之墨較為優異,但由於碳黑係具有濃暗色系色調之顏料,故墨之色彩僅侷限於黑色系或低亮度者。因此,在使用碳黑作為紅外線吸收性無機材料時,與具有其 他色彩之顏料或染料混合仍無法調合成具有豐富變化色彩之噴墨印刷墨。其中尤其係不可能調合成亮色,特別係淡色系之亮色噴墨印刷墨。假使為了提高含有碳黑之噴墨印刷墨之亮度,而添加氧化鈦、氧化鋅等之白色顏料,則因白色顏料具有反射紅外線之特性,而造成墨之紅外線吸收性受到阻礙,進而會對作為防偽造用墨之機能產生不良影響。
又,包含氧化鎢、氧化鉛等之金屬氧化物作為紅外線吸收性無機材料之噴墨印刷墨,其透明度雖高,但紅外線吸收效果較弱,在形成墨或印刷物時則有無法取得充分紅外線吸收效果之問題。
又,金屬氧化物之中亦已知氧化銦錫(ITO)具有較高吸收效果。然而、由於銦為稀有金屬,故ITO之成本較高。
又,金屬氧化物之中亦已知氧化銻錫(ATO)在透明性及耐氣候性上優異,但由於存在各業界之規定(例如,化學物質排出移動量登記制度(PRTR)、玩具安全基準等),而希望減低銻之量。又,因銻亦係為稀有金屬,故希望減少ATO中所包含之銻之量而抑制含ATO墨之製造成本。
就此,故有探討先前銻摻雜氧化錫所包含之氧化銻之量之餘地。又,目前亦尚未進行關於先前之包含銻摻雜氧化錫之噴墨印刷墨之詳細探討。
因此,本發明係以提供紅外線吸收性、透明 性、耐氣候性、安全性及成本皆優,且與各種色彩之著色劑組合可呈現豐富變化之色彩之防偽造用噴墨印刷墨為目的。
為了解決上述課題,本發明採用以下之解決手段:
[1]一種噴墨印刷墨,其係包含銻摻雜氧化錫及展色劑之紅外線吸收性噴墨印刷墨,其特徵為前述銻摻雜氧化錫含有氧化錫與氧化銻,且滿足下述(a)及/或(b):(a)藉由X射線繞射測量所得之2θ=27°附近之波峰之半值寬度(△2θ)為0.30以下;及/或(b)以前述銻摻雜氧化錫之重量為基準,前述氧化銻之含有量為0.5~10.0重量%,且,將藉由X射線繞射測量所得之2θ=27°附近之波峰之峰值除以半值寬度(△2θ)而得之值之結晶化度為58427以上。
[2]如[1]之紅外線吸收性噴墨印刷墨,其係防偽造用。
[3]如[1]或[2]之紅外線吸收性噴墨印刷墨,其中於前述(a)中,前述半值寬度(△2θ)為0.21以下。
[4]如[1]或[2]之紅外線吸收性噴墨印刷墨,其中於前述(b)中,以前述銻摻雜氧化錫之重量為基準,前述氧化銻之含有量為2.8~9.3重量%。
[5]如[1]或[2]之紅外線吸收性噴墨印刷墨,其中前述結晶化度為78020以上。
[6]如[1]~[5]中任一項之紅外線吸收性噴墨印刷墨,其中前述銻摻雜氧化錫之平均粒徑為500nm以下。
[7]如[1]~[6]中任一項之紅外線吸收性噴墨印刷墨,其中前述噴墨印刷墨為含溶劑墨或紫外線硬化型墨。
[8]如[1]~[7]中任一項之紅外線吸收性噴墨印刷墨,其中更包含補助劑。
[9]如[1]~[8]中任一項之紅外線吸收性噴墨印刷墨,其中更包含著色劑。
[10]一種取得印刷物之方法,其係使用如[1]~[9]中任一項之紅外線吸收性噴墨印刷墨,以噴墨印刷取得印刷物。
[11]一種印刷物,其係具備藉由如[1]~[9]中任一項之紅外線吸收性噴墨印刷墨所印刷之印刷部。
由於本發明所使用之銻摻雜氧化錫顏料為無機顏料,且難以引起紫外線等之光線所導致之劣化,故根據本發明即可取得具有高耐氣候性及紅外線吸收性之噴墨印刷墨。
又,包含銻摻雜氧化錫顏料之本發明之噴墨印刷墨因亮度高且呈現淡白色,故藉由與其他著色劑混合,可提供各式各樣之色彩,特別係明亮色彩。即,依據 本發明,可製作以碳黑等之先前之紅外線吸收性無機材料所無法實現之淡色系紅外線吸收性噴墨印刷墨,故可製成防偽造效果及設計性皆優之紙幣、有價證券、卡片等之印刷物。
又,與錫摻雜氧化銦顏料相比,銻摻雜氧化錫顏料之製造成本較低。並且,依據本發明,可將與先前之銻摻雜氧化錫顏料相比,氧化銻含有率較低之銻摻雜氧化錫顏料使用於噴墨印刷墨。因此,依據本發明,可提供在廣泛業界中遵守與銻之使用量相關之安全規定,且同時經濟性優異之防偽造用之油性噴墨印刷墨。
[圖1]圖1為展示製造銻摻雜氧化錫之本發明之方法之一態樣之步驟圖。
[圖2]圖2(A)為展示實施例1之銻摻雜氧化錫(氧化銻含有率0.7重量%、有通風燒成‧冷卻)之X射線繞射之結果圖,圖2(B)為展示實施例2之銻摻雜氧化錫(氧化銻含有率2.8重量%、有通風燒成‧冷卻)之X射線繞射之結果圖。
[圖3]圖3(A)為展示實施例3之銻摻雜氧化錫(氧化銻含有率5.3重量%、有通風燒成‧冷卻)之X射線繞射之結果圖,圖3(B)為展示實施例4之銻摻雜氧化錫(氧化銻含有率9.3重量%、有通風燒成‧冷卻)之 X射線繞射之結果圖。
[圖4]圖4(A)為展示實施例5之銻摻雜氧化錫(市售品之通風燒成‧冷卻、200[℃/小時]以上之冷卻速度、氧化銻含有率2.7重量%)之X射線繞射之結果圖,圖4(B)為展示實施例6之銻摻雜氧化錫(市售品之通風燒成‧冷卻、未滿200[℃/小時]之冷卻速度、氧化銻含有率2.7重量%)之X射線繞射之結果圖。
[圖5]圖5為展示實施例7之銻摻雜氧化錫(偏錫酸與三氧化銻之混合物之通風燒成‧冷卻、氧化銻含有率4.2重量%)之X射線繞射之結果圖。
[圖6]圖6(A)為展示比較例1之銻摻雜氧化錫(氧化銻含有率9.9重量%、市售品)之X射線繞射之結果圖,圖6(B)為展示比較例2之銻摻雜氧化錫(氧化銻含有率2.8重量%、無通風燒成‧冷卻)之X射線繞射之結果圖。
[圖7]圖7為概略展示結晶化度之算出方法之概念圖。
[圖8]圖8為展示在200nm~2500nm之波長下,氧化銻含有率對反射率造成之影響之圖。
[圖9]圖9為展示在200nm~2500nm之波長及2.7~2.8重量%之氧化銻含有率下,通風燒成步驟對反射率產生之影響之圖。
[圖10]圖10為展示在200nm~2500nm之波長下,通風燒成步驟對市售之銻摻雜氧化錫原料之反射率及銻含有 率產生之影響之圖。
[圖11]圖11為展示在200nm~2500nm之波長下,通風燒成步驟對偏錫酸與三氧化銻之混合物之反射率產生之影響之圖。
[圖12]圖12為展示在350nm~1500nm之波長下之藍‧紅‧黃(CMY)三色版墨(process ink)之反射率之圖。
<噴墨印刷墨>
本發明之墨包含銻摻雜氧化錫及展色劑。又,本發明之墨係可使用於利用銻摻雜氧化錫之紅外線吸收性而防止印刷物之偽造用者。
本發明之墨對應噴墨印刷所使用之印刷機之種類而大致區分為含溶劑墨與紫外線硬化型墨。
含溶劑墨為包含溶劑之墨,又亦稱之為液墨。含溶劑墨係可使用於例如,壓電方式、感熱方式、連續方式等。與此相關,本發明之含溶劑墨因應溶劑之種類而可使用作為含有機溶劑墨或水性墨。
在此,含有機溶劑墨為包含有機溶劑或不揮發性溶劑之墨,但可實質上不包含水。尚且,「實質上不包含水」係指墨中之水之含有率為0質量%,或墨中不可避免地包含1質量%以下之水。又,含有機溶劑墨在噴墨 印刷之領域中亦稱為油性墨。
另一方面,水性墨係包含水作為溶劑之墨,但亦可包含有機溶劑。一般而言,水性墨可使用於家庭用之噴墨印表機等。並且,水性墨除水以外,尚可包含例如水溶性樹脂、膠體分散樹脂、乳化樹脂等之各種樹脂,故為佳。
並且,紫外線硬化型墨(以下,略稱為「UV墨」)係為因展色劑成分之光聚合而可硬化之墨。一般而言,UV墨包含光聚合性樹脂、光聚合起始劑等。又,UV墨亦可使用於壓電方式、感熱方式、連續方式等。UV墨由於速乾性優良,故以使用於例如工業用之噴墨印刷、高速噴墨印刷等為佳。
尚且,根據需要,可將本發明之墨使用作為具備含溶劑墨與UV墨之兩者特性之墨(以下,略稱為「油性‧UV併用墨」)。
又,本發明之墨不僅可包含銻摻雜氧化錫及展色劑,亦可包含補助劑及/或著色劑。藉由調整墨中之展色劑及/或補助劑之種類及含有量,於噴墨印刷時即可控制銻摻雜氧化錫或著色劑之分散性、墨之乾燥性、耐氣候性及耐溶劑性等。
以下說明關於本發明之墨所包含之銻摻雜氧化錫、展色劑、補助劑及著色劑。
[銻摻雜氧化錫]
銻摻雜氧化錫為對氧化錫摻雜銻之物質。又,銻摻雜氧化錫亦可為包含氧化錫與氧化銻之顏料之形態。
本發明之銻摻雜氧化錫包含氧化錫與氧化銻。以銻摻雜氧化錫之重量為基準,氧化銻之含有量係以約0.5重量%以上、約1.0重量%以上、約1.5重量%以上、約2.0重量%以上、約2.5重量%以上、或約2.8重量%以上為佳,又,此含有量係以約10.0重量%以下、約9.5重量%以下、約9.3重量%以下、約8.0重量%以下、約7.0重量%以下、約6.0重量%以下、約5.5重量%以下、約5.0重量%以下、約4.0重量%以下、約3.5重量%以下、或約3.0重量%以下為佳。又,以銻摻雜氧化錫之重量為基準,氧化銻之含有量係以約2.5~約9.3重量%、約2.8~約9.3重量%、約2.8~約5.5重量%、或約2.8~約3.5重量%為較佳。
先前之銻摻雜氧化錫為了取得具有充分導電性之透明導電材料,必須包含超過10重量%之氧化銻。另一方面,本發明之銻摻雜氧化錫係如上述般,與先前之銻摻雜氧化錫相比,可減低氧化銻之使用量。
但,氧化銻被認為係藉由進入氧化錫之結晶格子中而發揮吸收紅外線之作用,故若單純地減少其使用量,即會導致其分紅外線吸收效果降低。
因此,本發明之銻摻雜氧化錫為了抑制紅外線吸收效果之降低,其藉由X射線繞射測量所得之2θ=27°附近之半值寬度(△2θ)為0.35以下,且/或將藉 由X射線繞射測量所得之2θ=27°附近之波峰之峰值除以半值寬度(△2θ)而得之值之結晶化度為18092以上。
紅外線吸收效果係藉由氧化銻固溶(進入)於主成分之氧化錫之結晶格子中而產生之效果。即,在製造銻摻雜氧化錫時,而使主成分之氧化錫中含有氧化銻。
因此,在氧化錫之結晶格子中適當地固溶有氧化銻時,本發明之銻摻雜氧化錫藉由適宜地維持結晶構造,故銻摻雜氧化錫中之氧化銻含有量即使為微量(例如,至少0.5重量%),仍可發揮紅外線吸收效果。此時,例如,於X射線繞射測量中,可在2θ=27°附近發現尖銳波峰。
另一方面,例如如先前之銻摻雜氧化錫般,若在氧化錫之結晶格子中存在未固溶之氧化銻作為雜質時,則認為雜質不會賦予紅外線吸收效果。
此時,未賦予紅外線吸收效果之部分之氧化銻則直接殘留作為無用之原料(雜質)。因此,在製造銻摻雜氧化錫時,造成氧化銻之使用量增加至必須量以上。就此,本發明之發明者等對於此雜質進行重複研究之結果,在銻摻雜氧化錫之半值寬度(△2θ)為寬,且/或結晶化度(物質在結晶化時之相對於物質全體之結晶化部分之比例)為低時,作為雜質之氧化銻變多,另一方面在半值寬度(△2θ)為窄,且/或結晶化度為高場合時,則作為雜質之氧化銻變少。
尚且,作為除去作為雜質之氧化銻並同時提 升銻摻雜氧化錫之結晶性之手段,例如可舉出,後述之通風燒成、後述之氣化純化等。
因此,本發明為了將氧化銻之使用量抑制至所必須之最低限度,而提供半值寬度(△2θ)變狹窄,且/或結晶化度經提高之銻摻雜氧化錫。於此點上,若狹窄化半值寬度(△2θ)或提高結晶化度時,雜質變少,可有效地將氧化銻作成固溶狀態,且可使紅外線吸收效果提升。
因此,X射線繞射測量中,藉由將2θ=27°附近之半值寬度(△2θ)調整至0.35以下,且/或2θ=27°附近之結晶化度調整至18092以上,即使降低氧化銻之使用量,仍可發揮充分之紅外線吸收效果。
尚且,在本說明書中,測定X射線繞射時,使用市售之X射線繞射裝置,可選擇任意之掃描速度,但累積次數設定為一次。
在本發明之銻摻雜氧化錫中,為了使氧化銻之使用量下降並同時使紅外線吸收效果充分地發揮,故2θ=27°附近之半值寬度(△2θ)係以為0.30以下、0.25以下、0.21以下、0.20以下,或0.19以下為佳。
又,本發明之銻摻雜氧化錫在2θ=27°附近之結晶化度係以58427以上,尤其係以78020以上為佳。
若將銻摻雜氧化錫之結晶化度設在58427以上,特別設在78020以上,則可更減少雜質,且有效地將氧化銻作成固溶狀態,而使紅外線吸收效果更提升。因 此,藉由本發明,即便使使氧化銻之使用量下降,仍可充分地發揮紅外線吸收效果。
又,使上述銻摻雜氧化錫溶解於含有丙烯酸聚合物及聚矽氧之漆後,塗布於基材且進行乾燥而形成具有70μm厚度及11.6重量%之銻摻雜氧化錫之固形分重量比之塗膜時,以JIS K5602測定此塗膜之日光反射率,則由380~780nm之波長區域之平均反射率扣除在780~1100nm之波長區域之平均反射率而得到之值係在3.00%以上為佳。
與此相關,若由在380~780nm之波長區域的平均反射率扣除在780~1100nm之波長區域之平均反射率而得到之值在3.00%以上,則銻摻雜氧化錫之可見光吸收性相對變低,即銻摻雜氧化錫之可見光透明性相對地變高。因此,不被束縛於銻摻雜氧化錫所呈現之色彩,能以更廣泛之用途使用銻摻雜氧化錫。
又,由在380~780nm之波長區域之平均反射率扣除在780~1100nm之波長區域之平均反射率而得之值係以約4.80%以上、或約4.85%以上為佳,另外以約99%以下、約90%以下、或約80%以下為更佳。
本發明所使用之紅外線吸收顏料可為由上述之銻摻雜氧化錫所構成之紅外線吸收顏料。
根據本發明所使用之紅外線吸收顏料,可在紅外線吸收顏料中實現上述銻摻雜氧化錫之作用‧效果。因此,不僅可降低氧化銻之使用量且同時充分地發揮紅外 線吸收效果,又可提供遵守規定之安全基準等之高品質之紅外線吸收顏料。
本發明之印刷物係具備由上述之紅外線吸收墨所印刷之印刷部的印刷物。
根據本發明之印刷物,由於具備由上述之紅外線吸收油墨而印刷之文字、圖形等之印刷部,故可作成使氧化銻之使用量下降,同時亦可充分地發揮紅外線吸收效果的印刷物。另外,不僅提供高品質之印刷物,亦可提供關懷環境之印刷物。
本發明之印刷物,在印刷部所含有之銻摻雜氧化錫之固形分重量比為11.6重量%時,在780~1100nm之紅外線波長區域之反射率之峰值係以28.776%以下為佳。
如此,藉由作成為紅外線之反射率低的印刷物,在可使印刷部所包含之氧化銻下降的同時,亦可充分地發揮紅外線吸收效果。
本發明之銻摻雜氧化錫係可例如藉由以下之方法而製造。
[銻摻雜氧化錫之製造方法]
本發明之銻摻雜氧化錫之製造方法,包含將銻摻雜氧化錫原料在通氣下進行燒成的通風燒成步驟。
於本發明中,通風燒成或冷卻係不僅包含使燒成或冷卻環境流通之同時進行燒成或冷卻,亦包含在不 遮斷外氣之開放空間(以下,亦稱為「開放系統」)下進行燒成或冷卻。
本發明之銻摻雜氧化錫之製造方法係可將銻摻雜氧化錫之半值寬度變得比先前製品更窄,且/或將銻摻雜氧化錫之結晶化度變得比先前製品更高。
本發明之銻摻雜氧化錫之製造方法係藉由包含通風燒成步驟,而可製造即使氧化銻之使用量降低,仍可充分地發揮紅外線吸收效果的銻摻雜氧化錫。
在本說明書中,「銻摻雜氧化錫原料」係藉由通風燒成而成為本發明之銻摻雜氧化錫之原料,例如為滿足下述(i)~(v)至少1項之原料。
(i)錫化合物與銻化合物之混合物;(ii)藉由將上述(i)之混合物在封閉系統(遮斷外氣之密閉空間)下進行燒成而得之生成物;(iii)將上述(ii)之生成物在封閉系統下進行冷卻而得之生成物;(iv)藉由將錫化合物及銻化合物使用作為原料之共沈澱燒成法而得之粗銻摻雜氧化錫;及(v)藉由X射線繞射測量所得之2θ=27°附近之半值寬度(△2θ)超過0.35,且/或、將藉由X射線繞射測量所得之2θ=27°附近之波峰之峰值除以半值寬度(△2θ)而得之值之結晶化度為未滿18092之粗銻摻雜氧化錫。
由上述(ii)及(iii)可明確得知,先前係在封閉系統下進行燒成步驟及冷卻步驟,故先前之銻摻雜氧 化錫中,未固溶於氧化錫之結晶格子中之氧化銻係作為雜質存在,不僅無法賦予紅外線吸收效果,又成為氧化銻較多之銻摻雜氧化錫。
因此,本件發明者等係發現藉由進行通風燒成步驟及之後之冷卻步驟,可達成去除多餘之氧化銻的效果。然後,藉由本發明之製造方法而得之銻摻雜氧化錫係半值寬度變窄,且/或結晶化度變高,而此係認為係因為雜質之氧化銻較少的緣故。另一方面,認為在銻摻雜氧化錫之中,若多餘的氧化銻存在,則在以X射線繞射之測量時X射線被散射而導致波峰變低。
尚且,本說明書將至少包含通風燒成步驟、及其後之通風冷卻步驟之銻摻雜氧化錫之製造方法稱為「氣化純化法」。
又,關於固溶於結晶格子中之氧化銻,在本發明之製造方法中由於係藉由通風燒成步驟,除去其之一部分,同時適當地維持結晶結構,故可維持高紅外線吸收效果。因此,藉由經過通風燒成步驟,可以使氧化銻之使用量下降,且同時取得高紅外線吸收效果。
作為「錫化合物」,例如可舉出,偏錫酸、錫酸鈉三水合物、錫化三鈮、氧化六苯丁錫(Fenbutatin Oxide)、氧化錫、氫化錫。
作為「銻化合物」,例如可舉出,氧化銻、銻化銦、銻化氫。
根據需求,本發明之銻摻雜氧化錫之製造方 法在通風燒成步驟之後亦可包含以下之步驟:使取得之銻摻雜氧化錫在通風下冷卻之通風冷卻步驟;及/或使取得之銻摻雜氧化錫以200[℃/小時]以上之冷卻速度進行冷卻之冷卻步驟。
通氣冷卻步驟係例如可對爐中送入空氣而進行(具體而言,由冷卻裝置之設定而可設定為在幾小時後冷卻到幾次)。
若假設密閉冷卻步驟(所謂之自然冷卻)所需時間為10小時,則在通氣冷卻步驟以比此更短的時間(例如5小時程度)冷卻即可。因此,通氣冷卻步驟係比自然冷卻更積極地進行冷卻。
通風冷卻步驟或單純冷卻步驟中,冷卻速度係以200[℃/小時]以上、215[℃/小時]以上或216[℃/小時]以上為佳。
又,本發明之銻摻雜氧化錫之製造方法係以在通風燒成步驟之前包含以下之混合步驟及封閉燒成步驟為佳:混合錫化合物與銻化合物而取得混合物之混合步驟;及在封閉系統下燒成混合物而取得銻摻雜氧化錫原料之封閉燒成步驟。
並且,本發明之銻摻雜氧化錫之製造方法係以在封閉燒成步驟與通風燒成步驟之間包含在封閉系統下 冷卻銻摻雜氧化錫原料之封閉冷卻步驟為佳。
藉由混合步驟、封閉燒成步驟、及封閉冷卻步驟,而可取得分別滿足上述(i)~(iii)之銻摻雜氧化錫原料。
以下參照圖1並說明關於本發明之一實施形態之銻摻雜氧化錫之製造方法之各步驟。
[原料混合步驟:階段S100]
於此步驟中,混合成為銻摻雜氧化錫之原料的錫化合物與銻化合物。具體而言,混合粉末狀之偏錫酸(H2SnO3)與粉末狀之三氧化銻(Sb2O3)。調配之比例係設為「偏錫酸(H2SnO3)=90重量%、三氧化銻(Sb2O3)=10重量%」之比例,將水作為媒體以球磨機進行解碎混合。又,三氧化銻之含有量係以10重量%為佳,但5~20重量%之程度亦可。
[第1乾燥步驟:階段S102]
於此步驟中,將在先前之原料混合步驟(階段S100)混合之材料,以320℃使其乾燥。藉此,可除去在先前原料混合步驟(階段S100)混合材料時所使用之水。
[第1粉碎步驟:階段S104]
於此步驟中,將在先前之第1乾燥步驟(階段 S102)所乾燥之材料加以粉碎。具體而言,將已乾燥的材料以微粉碎機粉碎至粉末狀。
[封閉燒成步驟:階段S106]
於此步驟中,燒成在先前之第1粉碎步驟(階段S104)所粉碎之材料。具體而言,將在先前之第1粉碎步驟(階段S104)所粉碎之材料,在封閉系統中以1000~1300℃進行1小時以上之燒成。在封閉燒成步驟中,由於係以封閉系統進行燒成,故氧化銻之含有率(固溶比率)係維持在10重量%之程度。
[封閉冷卻步驟:階段S107]
於此步驟中,冷卻在先前之封閉燒成步驟(階段S106)所燒成之材料。具體而言,封閉燒成步驟結束就同時開始冷卻,將已燒成之材料在封閉系統進行冷卻。藉此,生成錫(Sn)與銻(Sb)複合之銻摻雜氧化錫原料。銻摻雜氧化錫原料係經由封閉燒成步驟(階段S106)及封閉冷卻步驟(階段S107)而生成。尚且,冷卻係自然冷卻即可,但亦可與後述通風冷卻步驟相同,將已燒成的材料在通風下進行冷卻。
[第1微粉碎步驟:階段S108]
根據需求而施行此步驟,亦可粉碎在先前之封閉冷卻步驟(階段S107)所冷卻之材料。具體而言,將水作為 媒體,同時使用珠磨機,可將燒成後之材料粉碎至粒徑(雷射繞射散射法之中徑)100nm之程度。尚且,在省略此步驟時,亦可在比此步驟更先前之步驟(例如階段S106、階段S107等)中所使用之裝置內,連續地進行此後之步驟。
[第2乾燥步驟:階段S110]
根據需求而施行此步驟,可將在先前之第1微粉碎步驟(階段S108)已粉碎的材料,藉由加熱至320℃而使其乾燥。藉此,可除去在先前之第1微粉碎步驟(階段S108)粉碎材料時所使用之水。尚且,在省略此步驟時,亦可在比此步驟更先前之步驟(例如階段S106、階段S107等)中所使用的裝置內,連續地進行此後之步驟。
[第2粉碎步驟:階段S112]
根據需求而施行此步驟,可粉碎在先前之第2乾燥步驟(階段S110)所乾燥之材料。具體而言,可將已乾燥的材料以微粉碎機粉碎至粉末狀。又,在省略此步驟的情況,亦可在比此步驟更先前之步驟(例如階段S106、階段S107等)中所使用之裝置內,連續地進行此後之步驟。
[通風燒成步驟:階段S114]
於此步驟中,燒成先前之第2粉碎步驟(階段 S112)中已粉碎之材料。具體而言,在爐中且通風下(爐內部保持通風之狀態)燒成先前之第2粉碎步驟(階段S112)中已粉碎之材料。於此步驟中,燒成溫度可在1000℃以上、1050℃以上、1100℃以上、或1150℃以上,又,此燒成溫度可在1300℃以下、1250℃以下、或1200℃以下。於此步驟中,燒成時間可在1小時以上、2小時以上、3小時以上、4小時以上、5小時以上、6小時以上、7小時以上或8小時以上,又,此燒成時間可在12小時以下、11小時以下、10小時以下或9小時以下。藉由此通風燒成步驟,在通風下再度燒成由封閉燒成步驟所生成之銻摻雜氧化錫原料。又,通風燒成步驟中,由於係在通風下進行燒成,故可使氧化錫(SnO2)中之多餘之氧化銻氣化而消失。且,最終之氧化銻之含有量(固溶比率)成為約0.5~10.0重量%。
[通風冷卻步驟:階段S116]
於此步驟中,使先前之通風燒成步驟(階段S114)中已燒成之銻摻雜氧化錫在通風下冷卻。
具體而言,通風燒成步驟一結束就同時開始冷卻,藉由在300分鐘內將燒成爐內之溫度降為室溫(例如20~25℃程度),再度使燒成之銻摻雜氧化錫冷卻。尚且,通風冷卻步驟係在通風下進行。
尚且,於實施形態中,在進行氣化純化法時,可於通風燒成步驟(階段S114)之後進行通風冷卻 步驟(階段S116)。
[第2微粉碎步驟:階段S118]
於此步驟中,粉碎先前之通風冷卻步驟(階段S116)中已冷卻之純化後材料。具體而言,將水作為媒體,同時使用珠磨機,將純化後之材料粉碎至粒徑(雷射繞射散射法之中徑)100nm之程度。
[洗淨步驟:階段S120]
於此步驟中,藉由水洗,去除先前之第2微粉碎步驟(階段S118)已進行粒度調整之材料之雜質。雜質係原材料中所包含之微量電解質(例如,鈉(Na)、鉀(K)等),是否充分地除去雜質則係可以導電性來確認。
[第3乾燥步驟:階段S122]
於此步驟中,藉由加熱在先前之洗淨步驟(階段S120)已洗淨之材料至145℃而使其乾燥。藉此,可除去在先前之洗淨步驟(階段S120)洗淨材料時所使用之水,並可使洗淨後之材料乾燥。
[完工粉碎步驟:階段S124]
於此步驟中,粉碎先前之第3乾燥步驟(階段S122)所乾燥之材料。具體而言,將已乾燥之材料藉由微粉碎機,進行完工粉碎直至粒徑(雷射繞射散射法之中 徑)為數10nm~100μm之程度。
且,藉由經過上述之各步驟,而製造成本發明之銻摻雜氧化錫。
[展色劑]
展色劑係使銻摻雜氧化錫及/或著色劑分散而附著於被印刷物之媒體。
本發明之墨中亦可含有印刷所使用之既知之展色劑成分。本發明之墨由於可形成作為含溶劑墨或UV墨,故於以下說明關於適宜於含溶劑墨之展色劑及適宜於UV墨之展色劑。
(適宜於含溶劑墨之展色劑)
適宜於含溶劑墨之展色劑大致可區分為含有機溶劑墨用展色劑與水性墨用展色劑,故於以下說明關於此等展色劑。
「含有機溶劑墨用展色劑」
作為適宜於含有機溶劑墨之展色劑,例如可單獨使用樹脂、有機溶劑等,或將複數者組合後使用。以下說明關於樹脂及有機溶劑。
[樹脂]
因應與被印刷物之密著性、乾燥性、耐熱性、光澤 性、銻摻雜氧化錫或著色劑之分散性等之所欲之墨特性,含有機溶劑墨中亦可含有印刷所使用之既知之樹脂。
樹脂係例如可舉出,氯化乙烯、乙酸乙烯酯等之乙烯基樹脂、丙烯酸樹脂、丙烯醯胺樹脂、醇酸樹脂、苯乙烯樹脂、聚酯樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、聚矽氧樹脂、氟樹脂、環氧樹脂、苯氧樹脂、聚烯烴樹脂、酚樹脂、酚醛樹脂、松香變性酚樹脂、石油系樹脂、聚乙烯基吡咯啶酮樹脂、三聚氰胺、苯胍胺等之胺基樹脂、聚醯胺樹脂、聚酯聚醯胺樹脂、纖維素二乙酸酯、纖維素三乙酸酯、硝基纖維素、硝酸纖維素、丙酸纖維素、纖維素乙酸酯丁酸酯等之纖維素酯樹脂、甲基纖維素、乙基纖維素、苄基纖維素、三甲基纖維素、氰乙基纖維素、羧基甲基纖維素、羧基乙基纖維素、胺基乙基纖維素等之纖維素醚樹脂、聚矽氧樹脂、萜烯樹脂、及此等之變性樹脂等。又,此等樹脂係可單獨使用,亦可將二種以上併用。並且,亦可使用使構成此等樹脂之複數之單體共聚合而得之共聚合樹脂。尚且,此等樹脂亦可與後述之分散劑相同。
此等樹脂之中,作為壓電方式之噴墨印刷所使用之樹脂,則係以乙烯基樹脂、丙烯酸樹脂、醇酸樹脂、聚酯樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、聚矽氧樹脂、氟樹脂、環氧樹脂、苯氧樹脂、聚烯烴樹脂、酚樹脂、酚醛樹脂、松香變性酚樹脂、三聚氰胺、苯胍胺等之胺基樹脂、聚醯胺樹脂、聚酯聚醯胺樹脂、纖維素二乙酸酯、纖維素三乙酸酯、硝基纖維素、硝酸纖維素、丙酸纖維素、纖維 素乙酸酯丁酸酯等之纖維素酯樹脂、甲基纖維素、乙基纖維素、苄基纖維素、三甲基纖維素、氰乙基纖維素、羧基甲基纖維素、羧基乙基纖維素、胺基乙基纖維素等之纖維素醚樹脂、乙酸乙烯酯共聚合樹脂等為佳。
又,作為感熱方式之噴墨印刷所使用之樹脂,則係以醇酸樹脂、丙烯酸樹脂、丙烯酸樹脂、丙烯醯胺樹脂、聚乙烯基吡咯啶酮樹脂等為佳。
並且,作為連續方式之噴墨所使用之樹脂,可使用在所運用之有機溶劑中為可溶,且與後述之導電性賦予劑為相溶性良好之樹脂,具體而言則係以丙烯酸樹脂、苯乙烯/丙烯酸系共聚物樹脂、聚矽氧樹脂、酚樹脂、萜烯/酚樹脂、環氧樹脂、變性環氧樹脂、聚酯樹脂、纖維素系樹脂(例如,硝基纖維素等)、氯化乙烯/乙酸乙烯酯系共聚物樹脂、石油系樹脂、松香酯等為佳。
[有機溶劑]
考量到溶劑之沸點、溶劑與樹脂之相溶性、溶劑與補助劑之相溶性、墨之乾燥性、對被印刷物之浸透性等後,選擇本發明之墨所使用之溶劑即可。
有機溶劑係例如可舉出,醇類(例如,甲醇、乙醇、n-丙醇、異丙醇、n-丁醇、sec-丁醇、tert-丁醇、異丁醇、戊醇、己基醇、庚醇、辛醇、壬醇、癸醇、環己醇、苄基醇、二丙酮醇等);多元醇類(例如,乙二醇、二乙二醇、三丙二醇、三乙二醇、四乙二醇、聚乙二 醇、丙二醇、二丙二醇、聚丙二醇、丁二醇、己二醇、戊二醇、丙三醇、己烷三醇、硫二乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,2-戊二醇、1,2-己二醇、1,2,6-己三醇等);醚系溶劑(例如,乙基醚、丁基醚、乙二醇單乙基醚、二乙二醇單乙基醚、二乙二醇單丁基醚、丙二醇單甲基醚、丙二醇單乙基醚、二丙二醇單乙基醚等);酯系溶劑(例如,蟻酸乙酯、甲基乙酸酯、丙基乙酸酯、苯基乙酸酯、乙二醇單乙基醚乙酸酯、丙二醇單乙基醚乙酸酯等);烴系溶劑(例如,己烷、辛烷、環戊烷、苯、甲苯、二甲苯等);鹵化烴系溶劑(例如,四氯化碳、三氯乙烯、四氯乙烷、二氯苯等);酮系溶劑(例如,丙酮、甲基乙基酮、甲基丙基酮、甲基戊基酮、環己酮等);胺類(例如,乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、N-乙基二乙醇胺、嗎啉、N-乙基嗎啉、乙二胺、二乙二胺、三乙四胺、四乙五胺、聚乙烯亞胺、五甲基二乙烯三胺、四甲基丙二胺等);醯胺類(例如,甲醯胺、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺等);雜環類(例如,2-吡咯啶酮、N-甲基-2-吡咯啶酮、環己基吡咯啶酮、2-噁唑烷酮等);亞碸類(例如,二甲基亞碸等);內酯類(例如,γ-丁內酯等);碸類(例如,環丁碸等);脲;吡啶;乙腈;礦物油等。
此等有機溶劑之中,作為壓電方式之噴墨印刷所使用之有機溶劑,則係以醇類、多元醇類、醚類、胺類、醯胺類、雜環類、亞碸類、碸類、脲、乙腈、丙酮等 為佳。
又,作為感熱方式之噴墨印刷所使用之有機溶劑,則係以醇類,尤其係以碳數1~10之烷基醇類、烴系溶劑、醚類、酮類、酯類等為佳。
並且,作為連續方式之噴墨所使用之有機溶劑,可使用所運用之樹脂及/或與後述之導電性賦予劑之相溶性優異之有機溶劑,但為使墨之導電度及乾燥性提升,則以甲基乙基酮、甲醇或乙醇為佳。
「適宜於水性墨之展色劑」
適宜於水性墨之展色劑包含水。又,適宜於水性墨之展色劑中,可單獨含有有機溶劑、樹脂等或可含有複數之組合。以下說明關於水、有機溶劑及樹脂。
[水]
水為水性墨之必須成分。水係能與銻摻雜氧化錫、樹脂、單體、有機溶劑、著色劑、補助劑等一同地形成水性分散體。又,藉由使用水作為展色劑,於印刷時可抑制火災之危險性、有機溶劑之毒性、烴之排出量、及塗膜中之殘留有機溶劑量。
使用作為水性墨之展色劑之水係例如可舉出,純水、去離子水、蒸餾水、飲料水、自來水、海水、地下水、農業用水、工業用水、軟水、硬水、輕水、重水等。
[有機溶劑]
亦可將作為適宜於含有機溶劑墨之展色劑所說明之有機溶劑添加至水性墨。在使用水與有機溶劑之混合物時,以考慮混合物之引火點、燃燒持續時間、揮發性等後,決定有機溶劑之種類及含有量為佳。一般而言,乙醇、異丙醇、乙二醇、二乙二醇等之醇系溶劑係與水併用。
[樹脂]
亦可將作為適宜於含有機溶劑墨之展色劑中所說明之樹脂添加至水性墨。
又,水性墨所包含之樹脂在噴墨印刷時與噴墨印刷後係產生相異之作用。具體而言,水性墨所包含之樹脂在噴墨印刷時係使銻摻雜氧化錫分散於水中,相對於此,在噴墨印刷後係則係使銻摻雜氧化錫固著於被印刷物而防止溶出至水中。因此,水性墨所包含之樹脂係以水溶性樹脂、膠體分散樹脂、或乳化樹脂之形態為佳。以下說明關於此等之形態。
水溶性樹脂係為可溶解於水中而形成水溶液之樹脂。因此,水溶性樹脂之構造係以設計成具有親水性部分為佳。此時,具有親水性部分之樹脂可為具有羥基、醚基、醯胺基等之親水性基之非離子型樹脂;羧基、磺酸基、磷酸酯基等之親水性基在氨、胺等鹼物質受到中和之負離子型樹脂;或、一級、二級、三級或四級胺基等之親 水性基在乙酸等之酸中受到中和之正離子型樹脂。
例如,使負離子型樹脂乾燥時,由於中和所使用之鹼物質與水一同地揮發,故在已乾燥之塗膜中殘留中和前之樹脂。又,使正離子型樹脂乾燥時,中和所使用之酸係與一同地揮發,故在已乾燥之塗膜中殘留中和前之樹脂。
例如,在作為適宜於含有機溶劑墨之展色劑所說明之樹脂之水溶性為低時,可對此樹脂導入親水性部分而使此樹脂變為非離子型、負離子型或正離子型樹脂,而將此樹脂作成為水溶性化。一般而言,經水溶性化之樹脂之水分散體為透明。
膠體分散樹脂係樹脂在水中以膠體之形態分散之樹脂分散體。一般而言,膠體分散樹脂在水中時,樹脂之親油性部分係為被親水性部分所包圍之狀態,即所謂之半溶解狀態。因此,膠體狀分散體中之樹脂係藉由布朗運動而安定地分散。
一般而言,膠體分散樹脂具有約0.01μm~約0.1μm之樹脂粒徑。又,膠體分散樹脂由於具有水溶性樹脂與乳化樹脂之中間性質,故在印刷適性與塗膜物性之平衡上優異。
例如,膠體分散樹脂係在存在有界面活性劑等之乳化劑之水溶液中進行聚合時,其係與負離子型或正離子型樹脂同樣地,藉由使樹脂之一部離子化而得。又,在聚合時一同使用水與醇而取得膠體分散樹脂亦佳。
膠體分散樹脂係例如可使用胺基甲酸酯樹脂、丙烯酸樹脂等之水分散體。
乳化樹脂係藉由在存在有界面活性劑等之乳化劑之水溶液中進行聚合而得之樹脂分散體。乳化樹脂係為在分散體中之樹脂大致為粒子之形態,因粒子彼此之電性相斥,而安定地分散於水溶液中。一般而言,乳化樹脂在採用乳化聚合時,在水中具有約0.1μm~約1μm之樹脂粒徑,在採用懸濁聚合時,在水中具有約1μm~約10μm之樹脂粒徑。又,乳化樹脂大致為白濁。
一般而言,乳化樹脂與水溶性樹脂相比,由於可將墨之固形分量提高,故容易控制乾燥性及塗膜物性。又,乳化樹脂係例如可使用胺基甲酸酯樹脂、丙烯酸樹脂等之水分散體。
上述列舉之樹脂係可各別單獨使用或將2種以上組合使用作為適宜於水性墨之展色劑。
(適宜於UV墨之展色劑)
適宜於UV墨之展色劑係例如可舉出,單體、寡聚物、黏合劑聚合物等之光聚合性樹脂;光聚合起始劑等。於以下說明關於單體及寡聚物、黏合劑聚合物、以及光聚合起始劑。
[單體‧寡聚物]
單體可為過往之光聚合所使用之具有乙烯性不飽和鍵 之化合物。又,寡聚物係可藉由將具有乙烯性不飽和鍵之化合物進行寡聚物化而得。
寡聚物係控制UV墨基本物性之樹脂。另一方面,單體係主要作用為稀釋劑,可使用在調整墨之黏度、硬化性、接著性等之性質。
具有乙烯性不飽和鍵之化合物係例如可舉出,(甲基)丙烯酸系化合物;馬來酸系化合物;以胺基甲酸酯系、環氧系、聚酯系、聚醇系、植物油系化合物等進行變性之具有乙烯性不飽和雙鍵之化合物等。
具體而言,具有乙烯性不飽和鍵之化合物可使用單官能丙烯酸酯及/或2官能丙烯酸酯。
單官能丙烯酸酯係例如可舉出,己內酯丙烯酸酯、異癸基丙烯酸酯、異辛基丙烯酸酯、異肉豆蔻基丙烯酸酯、異硬脂醯基丙烯酸酯、2-乙基己基-二醇二丙烯酸酯、2-羥基丁基丙烯酸酯、2-丙烯醯氧基乙基六氫酞酸、新戊二醇丙烯酸安息香酸酯、異戊基丙烯酸酯、月桂基丙烯酸酯、硬脂醯基丙烯酸酯、丁氧基乙基丙烯酸酯、乙氧基-二乙二醇丙烯酸酯、甲氧基-三乙二醇丙烯酸酯、甲氧基-聚乙二醇丙烯酸酯、甲氧基二丙二醇丙烯酸酯、苯氧基乙基丙烯酸酯、苯氧基-聚乙二醇丙烯酸酯、壬酚環氧乙烷加成物丙烯酸酯、四氫糠基丙烯酸酯、異莰基丙烯酸酯、2-羥基乙基丙烯酸酯、2-羥基丙基丙烯酸酯、2-羥基-3-苯氧基丙基丙烯酸酯、2-丙烯醯氧基乙基-琥珀酸、2-丙烯醯氧基乙基-酞酸、2-丙烯醯氧基乙基-2-羥基 乙基-酞酸等。
2官能丙烯酸酯係例如可舉出,羥基叔戊酸新戊二醇二丙烯酸酯、烷氧基化己二醇二丙烯酸酯、聚四亞甲基二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷丙烯酸安息香酸酯、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(200)二丙烯酸酯、聚乙二醇(400)二丙烯酸酯、聚乙二醇(600)二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、1,3-丁二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、1,9-壬二醇二丙烯酸酯、二羥甲基-三環癸烷二丙烯酸酯、雙酚A二丙烯酸酯等。
並且,寡聚物係以使用例如胺基甲酸酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、環氧丙烯酸酯、矽丙烯酸酯、聚丁二烯丙烯酸酯等之寡聚物為佳。
[黏合劑聚合物]
黏合劑聚合物係為可將著色劑固定於被印刷物之樹脂。黏合劑聚合物之重量平均分子量係以約1000~約3,000,000為佳。
黏合劑聚合物係例如可舉出,聚酯、酞酸二烯丙酯聚合物、聚(甲基)丙烯酸、聚(甲基)丙烯酸酯、聚酯-三聚氰胺聚合物、苯乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物、苯乙烯-(甲基)丙烯酸-烷基(甲基)丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-馬來酸共聚物、苯乙烯-馬來酸-烷基(甲基) 丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-馬來酸半酯共聚物、乙烯基萘-(甲基)丙烯酸共聚物、乙烯基萘-馬來酸共聚物、及此等之鹽等。
上述列舉之單體、寡聚物及黏合劑聚合物係可各別單獨使用或將2種以上組合後使用。
[光聚合起始劑]
光聚合起始劑係藉由紫外線照射而產生活性氧等之自由基之化合物。本發明之UV墨中亦可含有印刷所使用之既知之光聚合起始劑。
光聚合起始劑並非係受到限定者,例如可舉出,苯乙酮、α-胺基苯乙酮、2,2-二乙氧基苯乙酮、p-二甲基胺基苯乙酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮、苄基二甲基縮酮、1-(4-異丙基苯基)-2-羥基-2-甲基丙-1-酮、4-(2-羥基乙氧基)苯基-(2-羥基-2-甲基丙基)酮、4-(2-羥基乙氧基)苯基-(2-羥基-2-丙基)酮、1-羥基環己基-苯基酮、2-甲基-2-嗎啉基(4-硫代甲基苯基)丙-1-酮、2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)-丁酮等之苯乙酮類;安息香、安息香甲基醚、安息香乙基醚、安息香-n-丙基醚、安息香異丙基醚、安息香-n-丁基醚、安息香異丁基醚、安息香二甲基縮酮、安息香過氧化物等之安息香類;2,4,6-三甲氧基安息香二苯基膦氧化物等之醯基膦氧化物類;苄基及甲基苯基-乙醛酸酯(glyoxyester);二苯甲酮、甲基-4-苯基二苯甲酮、o-苄 醯基苄酸酯、2-氯二苯甲酮、4,4’-二氯二苯甲酮、羥基二苯甲酮、4-苄醯基-4’-甲基-二苯基硫化物、丙烯醯基二苯甲酮、3,3’4,4’-四(t-丁基過氧基羰基)二苯甲酮、3,3’-二甲基-4-甲氧基二苯甲酮等之二苯甲酮類;2-甲基噻吨酮、2-異丙基噻吨酮、2,4-二甲基噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮、2-氯噻吨酮、2,4-二氯噻吨酮等之噻吨酮類;米其勒酮、4,4’-二乙基胺基二苯甲酮等之胺基二苯甲酮類;四甲基秋蘭姆單硫化物;偶氮雙異丁腈;二-tert-丁基過氧化物;10-丁基-2-氯吖啶酮;2-乙基蒽醌;9,10-菲醌;樟腦醌;二茂鈦類等。
又,亦可將4-二甲基胺基安息香酸乙酯、4-二甲基胺基安息香酸異戊酯等之光聚合起始助劑與上述光聚合起始劑併用。
尚且,適宜於含溶劑墨之展色劑及適宜於UV墨之展色劑之項目中上述所說明之樹脂、單體、寡聚物或黏合劑聚合物可使用於將銻摻雜氧化錫或著色劑予以接枝化、自己分散化或膠囊化。
[補助劑]
本發明之墨中亦可含有印刷所使用之既知之補助劑。補助劑係例如可舉出,分散劑、導電性賦予劑、消泡劑、水溶化劑、浸透劑、防乾燥劑、pH調整劑、防腐劑‧防銹劑、脫氧劑、體質顏料、交聯劑、其他添加劑等。以下說明關於此等補助劑。
[分散劑]
分散劑係提升墨之調平性、安定性及分散性用之補助劑。具體而言,分散劑係為了達成提升由展色劑成分所成之銻摻雜氧化錫或著色劑之濕潤、或使銻摻雜氧化錫或著色劑吸附於展色劑成分,且/或,防止分散於墨中之銻摻雜氧化錫或著色劑之再凝集所使用者。
分散劑係例如可舉出低分子分散劑、高分子分散劑、顏料衍生物、耦合劑等。
低分子分散劑係為具有對銻摻雜氧化錫或著色劑之配向性或吸附性高之部分、及具有與展色劑之親和性為高之部分之低分子量物質,亦稱為界面活性劑或濕潤劑。
低分子分散劑係例如可舉出,皂、α-磺基脂肪酸酯鹽(MES)、烷基苯磺酸鹽(ABS)、直鏈烷基苯磺酸鹽(LAS)、烷基硫酸鹽(AS)、烷基醚硫酸酯鹽(AES)、烷基硫酸三乙醇胺等之負離子性化合物;烷基三甲基銨鹽、氯化二烷基二甲基銨、氯化烷基吡啶等之正離子性化合物;胺基酸、烷基羧基甜菜鹼、磺基甜菜鹼、卵磷脂等之兩性化合物;脂肪酸二乙醇醯胺、聚氧乙烯烷基醚(AE)、聚氧乙烯烷基苯基醚(APE)等之非離子性化合物等。
高分子分散劑係為具有吸附於銻摻雜氧化錫或著色劑之表面上之錨定基(anchor group),與在展色 劑中發揮立體障礙效果之阻障基(barrier group)之高分子量物質。一般而言,由於容易在高分子分散劑中導入複數之錨定基,故高分子分散劑能與銻摻雜氧化錫或著色劑之進行多點吸附。又,高分子分散劑與低分子分散劑相比,因其阻障基之體積變大,故銻摻雜氧化錫或著色劑之分散安定性提高。
高分子分散劑係可任意使用具有對應於錨定基與阻障基之部分之聚合物。例如,含有機溶劑墨中係以使用聚丙烯酸之部分烷基酯、聚烯烴聚胺等之非水系高分子分散劑為佳。又,水性墨中係以使用萘磺酸鹽之福馬林縮合物、聚苯乙烯磺酸鹽、聚丙烯酸鹽、乙烯化合物與含羧酸單體之共聚物之鹽、羧基甲基纖維素等之水系高分子分散劑為佳。
顏料衍生物係藉由對顏料骨架導入羧基、碸、三級胺基等之極性基而取得者。顏料衍生物之顏料骨架部分係容易與對應之顏料吸附,另一方面,經導入之極性基係與展色劑或其他分散劑之親和性優異。
顏料衍生物係可因應本發明之墨所包含之顏料之骨架,藉由既知之方法而合成。例如,二烷基胺基亞甲基銅酞花青、胺鹽銅酞花青等係使用於用以形成含有酞花青作為著色劑之墨。
耦合劑係為吸附於銻摻雜氧化錫或著色劑之表面,或與之化學鍵結,而提升銻摻雜氧化錫或著色劑與展色劑之接著性之材料。耦合劑係例如可舉出矽烷耦合 劑、鈦酸酯耦合劑等。
矽烷耦合劑係為於分子內具有與有機材料反應鍵結之有機官能基、及與無機材料反應鍵結之水解性基之有機矽化合物。一般而言,有機官能基係例如可舉出乙烯基、環氧基、甲基丙烯醯氧基、胺基等,且水解性基係例如可舉出烷氧基、氯基、乙醯氧基等。
水解性基由於係與銻摻雜氧化錫或著色劑鍵結,且有機官能基具有與展色劑成分之親和性或反應性,故矽烷耦合劑可使銻摻雜氧化錫或著色劑與展色劑成分之接著性提升。
例如,水解性基為甲氧基、乙氧基等之烷氧基時,因烷氧基之水解而得之矽醇基會自我縮合,或與矽烷耦合劑以外之成分之羥基進行反應。因此,矽烷耦合劑係以使用在為了提升於表面具有羥基之著色劑(例如,包含玻璃、二氧化矽、氧化鋁等之無機顏料)之分散性上為佳。
具體而言,矽烷耦合劑係例如可舉出,乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、2-(3,4-環氧基環己基)乙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、p-苯乙烯基三甲氧基矽烷、3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、N-2-(胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-巰基丙基甲基二甲氧基矽烷、雙(三乙氧基矽基丙基) 四硫化物、3-異氰酸酯丙基三乙氧基矽烷等。
鈦酸酯耦合劑係為於分子內具有與有機材料反應鍵結之有機官能基、及與無機材料反應鍵結之水解性基之有機鈦化合物。又,亦可將在關於矽烷耦合劑中所說明之有機官能基及水解性基組合至鈦酸酯耦合劑。
一般而言,鈦酸酯耦合劑由於對水之溶解性為低,故以使鈦酸酯耦合劑溶解於有機溶劑中溶解後使用為佳。
[導電性賦予劑]
導電性賦予劑係賦予墨導電性之添加劑。本發明之墨中亦可含有印刷領域中既知之導電性賦予劑。
導電性賦予劑係例如可舉出,鋰、鈉及鉀等之鹼金屬鹽;鎂及鈣等之鹼土類金屬鹽;及單純銨鹽或第4級銨鹽。此等之鹽可為鹵素化合物(例如,氯化物、溴化物、碘化物、氟化物等)、過氯酸鹽、硝酸鹽、硫氰酸鹽、蟻酸鹽、乙酸鹽、硫酸鹽、磺酸鹽、丙酸鹽、三氟乙酸鹽、三氟甲基磺酸鹽(三氟-甲烷磺酸鹽)、六氟磷酸鹽(例如,六氟磷酸鉀等)、六氟-銻酸鹽、四氟硼酸鹽、苦味酸鹽及羧酸鹽等。
上述列舉之導電性賦予劑係可單獨使用或將2種以上組合使用。又,導電性賦予劑係以使用於連續方式噴墨印刷為佳。
[消泡劑]
消泡劑係為了抑制墨中之泡之產生,或減少墨中產生之泡所使用之補助劑。例如,消泡劑係可使用於墨之製造、儲藏、循環、移動或印刷時。
又,由於水之表面張力為高,故適宜於水性墨之展色劑比起適宜於含有機溶劑墨之展色劑還容易發泡。因此,為了抑制水性墨之發泡,以將消泡劑添加於水性墨中為佳。
消泡劑係例如可單獨使用聚矽氧化合物、聚矽氧烷、聚乙二醇、聚烷氧基化合物等,或可將複數組合後使用。
具體而言,消泡劑係例如可舉出,Byk-Chemie公司製之BYK(註冊商標)-019、BYK(註冊商標)-022、BYK(註冊商標)-024、BYK(註冊商標)-065、及BYK(註冊商標)-088;日信化學工業公司製之Surfynol DF-37、Surfynol DF-75、Surfynol DF-110D、及Surfynol DF-210;美國之Air Products and Chemicals公司製之EnviroGem(註冊商標)AE03;德國之Evonik Tego Chemie公司所市售之FOAMEX835等。
[水溶化劑]
水溶化劑係將銻摻雜氧化錫、著色劑、或展色劑成分作成為水溶性用之補助劑,大致上使用於水性墨之製造。
作為適宜於銻摻雜氧化錫或著色劑之水溶化 劑,於上述分散劑之中,亦可使用於分子內具有對銻摻雜氧化錫或著色劑之配向性或吸附性為高之部分、及與水之親和性為高之部分者。
用以將展色劑成分作成為水溶性之水溶化劑係如上述膠體分散樹脂或上述乳化樹脂中所說明般,可為界面活性劑等之乳化劑。
[浸透劑]
浸透劑係使墨浸透於被印刷物且使其定著用之添加劑。一般而言,浸透劑係為了提升相對於被印刷物之墨之濕潤性及浸透性而使用者,且分類成被印刷物溶解型、表面張力降低型、及蒸發併用型。
被印刷物溶解型浸透劑係具有溶解被印刷物之表面之性質的浸透劑。被印刷物溶解型浸透劑係例如以氫氧化鉀所代表。
表面張力降低型浸透劑係具有使墨之表面張力下降之性質的浸透劑。表面張力降低型浸透劑係可使用上述所說明之界面活性劑或有機溶劑。
蒸發併用型浸透劑係使墨之表面張力下降並藉由蒸發而抑制墨滲出之浸透劑。蒸發併用型浸透劑係以具有較低沸點之水溶性有機溶劑為代表,例如可為乙醇、異丙醇等。
[防乾燥劑]
防乾燥劑係防止印刷機噴頭之噴嘴堵塞用之添加劑。一般而言,防乾燥劑可為吸濕性化合物。防乾燥劑係例如可舉出,二乙二醇、聚乙二醇、丙三醇、N-甲基-2-吡咯啶酮等。
[pH調整劑]
pH調整劑係將墨之pH控制在規定範圍用之添加劑。pH調整劑係例如可舉出,鹽酸、硫酸或磷酸等之無機酸;乙酸或安息香酸等之有機酸;氫氧化鈉、氫氧化鉀等之氫氧化物;氯化銨等之鹵化物;硫酸鈉等之硫酸鹽;碳酸鉀、碳酸氫鉀、碳酸氫鈉等之碳酸鹽;磷酸氫鈉、磷酸二氫鈉等之磷酸鹽;乙酸銨、安息香酸鈉等之有機酸鹽;三丁基胺、三乙醇胺等之有機胺等。
由墨之吐出安定性及保存安定性之觀點,以具有緩衝作用之pH調整劑為佳,以碳酸氫鉀或碳酸鉀為較佳。又,由墨之保存安定性之觀點,藉由添加pH調整劑而得之墨之pH係以6~10為佳,以7~10為較佳。
[防腐劑‧防銹劑]
防腐劑或防銹劑係抑制墨中之微生物之產生或增殖用之添加劑。一般而言,防腐劑或防銹劑可抑制墨中之微生物之增殖,且防止墨之pH降低、墨中之含有物之沉降、墨之變色、噴嘴之堵塞等。
防腐劑或防銹劑係例如可舉出,安息香酸 鈉、花楸丹酸鉀、噻苯咪唑、苯并咪唑、涕必靈、噻唑磺醯胺(thiazosulfamide)、吡啶硫醇氧化物等。又,以使水性墨含有防腐劑或防銹劑為佳。
[脫氧劑]
脫氧劑係為了去除墨中之溶解氧所使用之添加劑。脫氧劑係例如可舉出,抗壞血酸、兒茶酚、異抗壞血酸、五倍子酚、氫醌、還原性糖類、鞣酸等之有機脫氧劑;抗壞血酸鈉等之有機酸鹽等。
[體質顏料]
體質顏料係為了調整墨之黏度所使用之顏料,其折射率小且著色力低。因此,體質顏料係在墨之黏度高且擦拭困難時使用為佳。本發明之墨中亦可含有印刷所使用之既知之體質顏料。
體質顏料係例如可舉出硫酸鋇、碳酸鈣、硫酸鈣、高嶺土、滑石、二氧化矽、玉米澱粉、二氧化鈦、或此等之混合物等。
[交聯劑]
交聯劑係為了使複數之物質進行化學性鍵結所必須之補助劑,亦稱為膠化劑或硬化劑。例如,交聯包括鏈狀高分子變成網目狀構造;異氰酸酯基與羥基之反應所成之胺基甲酸酯鍵之形成;一級胺與環氧基之反應所成之二級胺 之形成與於此之後二級胺與環氧基之反應等。
一般而言,交聯劑可單獨使用如聚異氰酸酯化合物、聚醇化合物、環氧化合物、胺化合物、噁唑林化合物、福馬林化合物、二乙烯基化合物、三聚氰胺化合物等,或可將複數組合後使用。
具體而言,交聯劑係例如可舉出,甲伸苯基二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、四甲基伸茬基二異氰酸酯、聚甲烯聚苯基聚異氰酸酯等之異氰酸酯化合物;三羥甲基丙烷-參-β-N-吖丙啶基丙酸酯、季戊四醇丙烷-參-β-N-吖丙啶基丙酸酯等之吖丙啶化合物;丙三醇聚環氧丙基醚、三羥甲基丙烷聚環氧丙基醚等之環氧化合物;三異丙氧化鋁、二異丙氧化單-sec-丁氧基鋁、三-sec-丁氧化鋁、二異丙氧化乙基乙醯乙酸鋁、參乙基乙醯乙酸鋁等之鋁醇鹽類;鋁螫合物化合物;硬脂酸鋁、辛酸鋁等之金屬皂;金屬皂之寡聚物或螫合物化合物;皂土等。
[其他添加劑]
本發明之墨中,根據需求,亦可含有乾燥延遲劑;防氧化劑;還原防止劑;調平劑;防蹭背劑;乾性油‧半乾性油;氧化聚合觸媒;蠟;非離子系界面活性劑等之界面活性劑;增感劑;熱安定劑;聚合禁止劑;紫外線吸收劑;光安定劑等。
上述列舉之補助劑可各別單獨使用或亦可將2 種以上組合使用。
[著色劑]
著色劑係賦予墨色彩之成分。本發明之墨中亦可含有印刷所使用之既知之著色劑。著色劑係例如可舉出無機顏料、有機顏料、染料、調色劑(toner)用有機色素等。
無機顏料係例如可舉出,鉻黃、鋅黃、普魯士藍、硫酸鋇、鎘紅、氧化鈦、鋅華、礬土白、碳酸鈣、群青、石墨、鋁粉、鐵紅、鋇亞鐵酸鋇、銅與鋅之合金粉、玻璃粉、碳黑等。
有機顏料係例如可舉出,β-萘酚系顏料、β-萘酚酸系顏料、β-萘酚酸系苯胺化物系顏料、乙醯乙酸苯胺系顏料、吡唑琳酮系顏料等之溶性偶氮顏料;β-萘酚系顏料、β-萘酚酸苯胺系顏料、乙醯乙酸苯胺系單偶氮、乙醯乙酸苯胺系雙偶氮、吡唑琳酮系顏料等之不溶性偶氮顏料;銅酞花青藍、鹵化(例如,氯或溴化)銅酞花青藍、磺化銅酞花青藍、無金屬酞花青等之酞花青系顏料;喹吖啶酮系顏料、雙噁嗪系顏料、還原系顏料(threne dye)(皮蒽酮、蒽嵌蒽醌、陰丹酮、蒽素嘧啶、黃士酮、硫靛、蒽醌、Perynone、苝等)、異吲哚啉酮系顏料、金屬錯合物系顏料、喹啉黃系顏料等之多環式或雜環式顏料等。
染料係例如可舉出,偶氮染料、偶氮染料與鉻之錯鹽、蒽醌染料、靛染料、酞花青染料、呫噸系染 料、噻嗪系染料等。又,由對水之溶解性之觀點,染料係以調配於水性墨中為佳。
在此,有機顏料為包含色澱顏料者。一般而言,色澱顏料係藉由將染料染入於無機顏料或體質顏料而得者,根據無機顏料或體質顏料之水不溶性,而色澱顏料亦具有水不溶性。色澱顏料係例如可舉出可從BASF公司取得之法那爾(FANAL、註冊商標)彩色系列等。
調色劑用有機色素係可被含有於調色劑中之有機色素,除著色劑之一般特性以外,尚具有帶電性。調色劑用有機色素係可使用染料或有機顏料,但由透明性及著色力之觀點,則以染料為佳。
又,亦以將色彩指數(Colour Index International)中,以「C.I.溶劑染料」及「C.I.顏料」之名稱而認定之染料及顏料分散於展色劑中使用為佳。
「C.I.溶劑染料」係例如可舉出C.I.溶劑黑27或29、C.I.溶劑黑7、C.I.溶劑黑35或45、C.I.溶劑藍70、C.I.溶劑紅124等。「C.I.顏料」係例如可舉出顏料藍60、顏料藍15等。
並且,上述說明之著色劑以外,亦可將機能性顏料、機能性染料等之其他機能性材料調配至本發明所使用之墨中。在此,機能性材料可無機亦可為有機,又亦可為對墨賦予機能性之添加劑。
機能性材料係例如可舉出,變色材料(chromic material)、磁性顏料、紫外線吸收劑、光可變 材料、珍珠顏料等。一般而言,變色材料係受到光‧熱‧電等之能量而反應且呈現色彩,且在該能量受到遮蔽或喪失時,則退色之材料。變色材料係例如可舉出螢光顏料、激發發光顏料、感溫變色材料、光變色材料、應力發光體等。
尚且,上述列舉之著色劑係可各別單獨使用或將2種類以上合併後使用。
<紅外線吸收性噴墨印刷墨之組成、黏度及pH>
本發明之墨之固形分可在約40重量%以下、約30重量%以下、約20重量%以下、約10重量%以下、或約5重量%以下,又,此固形分可在約0.005重量%以上、約0.01重量%以上、約0.05重量%以上、或約0.1重量%以上。
紅外線吸收性噴墨印刷墨所含之各成分之調配比率,在壓電方式所使用之含溶劑墨之情況時,展色劑為約80重量%以上、或約90重量%以上,且約99.995重量%以下、約95重量%以下、或約91重量%以下,著色劑為0~約10重量%、或0~約6重量%以下,補助劑為0~約10重量%,且銻摻雜氧化錫為約0.005~10重量%、或約0.005~6重量%。此情況中,於展色劑中溶劑對樹脂之重量比為約9以上,又,此重量比可在約90以下。
壓電方式所使用之含溶劑墨之黏度,在約20~25℃之溫度中,以約5.0mPa‧s以下、或約4.0mPa‧s 以下為佳,又,此黏度以約1mPa‧s以上、或約2mPa‧s以上為佳。
紅外線吸收性噴墨印刷墨所包含之各成分之調配比率,在感熱方式所使用之含溶劑墨之情況時,展色劑為約40重量%以上、或約50重量%以上,且約99重量%以下、約90重量%以下、約80重量%以下、約70重量%以下、或約60重量%以下,著色劑為0~約50重量%,補助劑為0~約10重量%,且銻摻雜氧化錫為約1~50重量%。此情況中,展色劑亦可不使用樹脂。又,在將樹脂使用作為展色劑時,展色劑中溶劑對樹脂之重量比可在約4以上、或約9.9以上,又,此重量比可在約99以下、約90以下、或約40以下。
感熱方式所使用之含溶劑墨之黏度,在約20℃之溫度中,以約30mPa‧s以下、或約20mPa‧s以下為佳,又,此黏度以約0.3mPa‧s以上、或約1mPa‧s以上為佳。
紅外線吸收性噴墨印刷墨所含之各成分之調配比率,在連續方式所使用之含溶劑墨之情況時,展色劑為約30重量%以上、約40重量%以上、或約50重量%以上,且約99重量%以下、約90重量%以下、約80重量%以下、或約70重量%以下,著色劑為0~約20重量%,補助劑為0~約10重量%,且銻摻雜氧化錫為約1~20重量%。此情況中,展色劑中溶劑對樹脂之重量比可在約0.75以上、或約2.4以上,又,此重量比可在約9500以 下、約5000以下、或約3000以下。並且,連續方式所使用之含溶劑墨係以包含約0.1~20重量%之補助劑為佳,且以包含補助劑之導電性賦予劑為更佳。
連續方式所使用之含溶劑墨之黏度,在約60℃之溫度中,以約5mPa‧s以下、或約4mPa‧s以下為佳,又,此黏度係以約2mPa‧s以上、或約2.5mPa‧s以上為佳。
尚且,將各種之噴墨方式所使用之含溶劑墨調製成水性墨時,水性墨之pH係以約6以上、或約7以上為佳,又,此pH係以約10以下、或約9以下為佳。
紅外線吸收性噴墨印刷墨所含之各成分之調配比率,在各種之噴墨方式所使用之UV墨之情況時,展色劑為約50重量%以上、約60重量%以上,且約99.995重量%以下,著色劑為0~約20重量%,補助劑為0~約10重量%,且銻摻雜氧化錫為約0.005重量%以上、或約0.1重量%以上,且約30重量%以下、約20重量%以下、約10重量%以下、或約6重量%以下。
又,於UV墨之情況,展色劑中之單體、寡聚物及光聚合起始劑之含有率係單體為約30~70重量%,寡聚物為約20~60重量%,且光聚合起始劑為約3~10重量%。
並且,UV墨之黏度,在約60℃之溫度中,以約15mPa‧s以下、或約10mPa‧s以下為佳,又,此黏度係以約1mPa‧s以上、或約2mPa‧s以上為佳。
<墨之製造方法>
本發明之墨係藉由使銻摻雜氧化錫與因應需求之補助劑及/或著色劑一同地分散於展色劑中而得。
製造本發明之墨之方法之其一態樣係包含以下之階段:(1a)將銻摻雜氧化錫及/或著色劑與因應需求之補助劑一同地調配至展色劑中而取得調配物之調配階段;(1b)預混合上述調配物而取得粉碎基質(mill base)之預混合階段;(1c)磨碾上述粉碎基質而取得粗墨之磨碾階段;(1d)對上述粗墨添加銻摻雜氧化錫、著色劑、展色劑及/或補助劑而取得墨之調整階段;(1e)再度磨碾上述墨而完工上述墨之研磨階段;及(1f)將上述墨填充至容器之充填階段。
階段(1a)係可在混合槽等之容器中,使用溶解器、單軸混合機、雙軸混合機等之混合機,藉由將銻摻雜氧化錫及/或著色劑混合至展色劑中而施行。銻摻雜氧化錫或著色劑係為已乾燥之固體或粉體時,藉由階段(1a)而可防止銻摻雜氧化錫或著色劑之飛散。
階段(1b)係為了在磨碾調配物前,使銻摻雜氧化錫及/或著色劑均勻地粉碎,並以展色劑濕潤,而使其均勻地分散展色劑中而施行者。雖亦可省略階段(1b),但若實行階段(1b),即可有效率地施行其後之 階段(1c)。階段(1b)係可藉由單軸混合機、雙軸混合機等之混合機實行。
階段(1c)係為了達成與階段(1b)相比,銻摻雜氧化錫及/或著色劑之更為高度之濕潤及分散之目的而實施者。又,藉由階段(1c),可均勻展色劑中之分散物質之粒徑。
階段(1c)係可藉由三輥軋機、珠磨機、球磨機、砂磨機、研磨機等之研墨機(ink mill)而實行。例如,在使用三輥軋機時,在輥之通過時由於粉碎基質成為薄膜,故可使粗墨脫氣。又,在使用三輥軋機時,由於粗大粒子殘留於第一輥上,故可將分散物質予以分級。珠磨機係適合製造如含有機溶劑之墨、水性墨、UV墨等噴射印刷用墨般,具有較低黏度之墨。
階段(1d)係為了對銻摻雜氧化錫、著色劑、展色劑及/或補助劑添加粗墨,而調整墨之最終組成、黏度、色調或乾燥度而施行者。階段(1d)係可藉由單軸混合機、雙軸混合機等之混合機而施行。尚且,亦可省略階段(1d)。
本發明之墨所包含之各成分係可藉由階段(1a)及/或(1d)而調整至最終希望之調配比率。因此,在階段(1a)及(1d)之至少1階段中,將銻摻雜氧化錫添加至展色劑中即可。又,在調製包含銻摻雜氧化錫但不包含著色劑之墨時,於階段(1a)或(1d)中亦可不使用著色劑。
階段(1e)係為了從墨去除氣泡或異物而將墨作成可使用之狀態而施行者。階段(1e)係可藉由雙輥軋機、三輥軋機等之研墨機而施行。
階段(1f)係為了將墨填充至罐、瓶、包裝袋等之容器中而施行者。一般而言,階段(1f)係可藉由研墨機所具備之計量填充器而施行。
於上述態樣中,即可製造噴墨印刷墨。尚且在調製油性‧UV併用墨時,可將適宜於含溶劑墨之展色劑與適宜於UV墨之展色劑之兩者使用作為展色劑,且可對兩者添加適宜之補助劑。
製造本發明之墨之方法之其他態樣係包含以下之階段:(2a)將著色劑及展色劑,與因應希望之銻摻雜氧化錫及補助劑一同沖混(flashing),而取得粉碎基質之沖混階段;(2b)磨碾上述粉碎基質而取得粗墨之磨碾階段;(2c)對上述粗墨添加銻摻雜氧化錫、著色劑、展色劑及/或補助劑而取得墨之調整階段;(2d)再度磨碾上述墨而完工上述墨之研磨階段;及(2e)將上述墨填充至容器之充填階段。
階段(2a)係在著色劑含有水時,為了省略乾燥著色劑之階段以及上述階段(1a)及(1b)而施行者。階段(2a)中,沖混係指藉由混練含水著色劑與展色劑,而使著色劑從水相轉移至展色劑相之操作。階段 (2a)係藉由捏合機等之沖混機(flusher)而施行。
階段(2b)~(2e)係各別可與階段(1c)~(1f)同樣地實行。
<紅外線吸收性噴墨印刷墨中之銻摻雜氧化錫及著色劑之粒徑>
紅外線吸收性噴墨印刷墨中之銻摻雜氧化錫之平均粒徑在考量到墨對於噴墨印刷之適性,可在500nm以下、400nm以下、300nm以下、200nm以下、100nm以下、80nm以下、60nm以下、40nm以下、20nm以下、15nm以下、10nm以下、或5nm以下,又,此平均粒徑可在1nm以上、或2nm以上。尚且,平均粒徑係指雷射繞射‧散射法之中徑。
將墨中之銻摻雜氧化錫之平均粒徑調整至0.01μm~500μm之範圍之手段並非受到限定者,認為可使用於銻摻雜氧化錫之製造時粉碎銻摻雜氧化錫之手段,與噴墨印刷墨之製造時使銻摻雜氧化錫分散於展色劑之手段之組合。例如,藉由上述階段S118或S124,銻摻雜氧化錫被充分地粉碎。又,藉由上述階段(1b)、(1c)、(2a)或(2b),銻摻雜氧化錫被充分地分散於展色劑中。
又,紅外線吸收性噴墨印刷墨中之銻摻雜氧化錫之最大粒徑,在由防止噴墨印刷機之噴頭堵塞之觀點,以1μm以下、900nm以下、或800nm以下為佳。尚 且,最大粒徑係可藉由雷射繞射‧散射法所測得。
與銻摻雜氧化錫同樣地,紅外線吸收性噴墨印刷墨中之著色劑之平均粒徑亦以在500nm以下、300nm以下、100nm以下、60nm以下、20nm以下、10nm以下、或5nm以下為佳,又,以此平均粒徑在1nm以上、或2nm以上為佳。並且,紅外線吸收性噴墨印刷墨中之著色劑之最大粒徑亦以在1μm以下、900nm以下、或800nm以下為佳。
<噴墨印刷>
使用本發明之墨以噴墨印刷即可取得印刷物。噴墨印刷係從噴嘴將墨吐出成墨滴而堆積在被印刷物上之印刷方式。
噴墨印刷中由於並不使用版,不對被印刷物施加壓力,且噴嘴與被印刷物亦不接觸,故在與使用版之印刷法相比,可不損傷被印刷物而進行高速印刷。
噴墨印刷所使用之被印刷物係例如可舉出噴墨印刷用紙等之紙、布質、衣類、玻璃、金屬、樹脂製品、陶瓷等之無機物、壁紙、地板材料、標籤等。
一般而言,噴墨印刷機中從噴嘴吐出墨之方式可大致區分為連續方式與隨選(on-demand)方式。
連續方式係連續地吐出墨液並以電性地控制墨液之飛行軌道的方式。一般而言,工業用噴墨印刷採用連續方式。例如,連續方式係利用於包裝上之印字(例 如,生產日、製品編號等)、請款單等之文書之作成等。
連續型印刷機中,藉由泵而從噴嘴被連續地擠出之墨,因超音波振盪器而成為微小之液滴。此液滴藉由電極而被賦加電荷,因應必要以偏向電極彎曲軌道,而到達被印刷物。此時,未被偏向電極所彎曲之墨係被吸入於回收口內而返回墨槽,進而可再利用。
連續方式中,由於可提高泵之壓力而擠出本發明之墨,故即使在本發明之墨具有較高黏度時,仍可容易地印刷本發明之墨。又,由於可連續地擠出本發明之墨,故本發明之墨在包含揮發性溶劑時,或為速乾性時,仍可容易地印刷本發明之墨。
另一方面,隨選方式係在印刷時吐出必要量之墨的方式。一般而言,家庭用或工業用噴墨印刷係採用隨選方式。隨選印刷機中,吐出墨且供給至被印刷物由於係利用墨之毛細現象,故即使在本發明之墨具有較低黏度時,仍可容易地印刷本發明之墨。
隨選方式中,可使用吐出墨用之複數噴嘴之集合體(亦稱為「噴頭」)。例如,因應被印刷物之動作而移動噴頭,或藉由固定噴頭而移動被印刷物,即可施行隨選方式噴墨印刷。
一般而言,隨選方式由於係加壓墨而使墨吐出之方法,故與壓電方式、感熱方式、及靜電感應方式有所區別。
壓電方式係使用在施加電壓時即會變形之壓 電元件之方式。於具備壓電元件之墨室中,藉由使壓電元件歪斜而減少墨室之體積,因而可從噴嘴吐出墨。又,壓電方式係因應壓電元件所變形之態樣而分類為推壓型、彎曲型及剪力型。
例如,壓電方式係利用於家庭用噴墨印刷機所成之印刷、看板之作成、壁紙之印染、衣類之印染等。又,壓電方式中可利用含有機溶劑墨、水性墨、UV墨等之墨。
壓電方式中,在墨之吐出及控制上由於不使用熱,故可使噴頭成為較高之溫度。因此,本發明之墨在具有較高黏度時,仍亦能使以壓電方式而容易地印刷。
感熱方式係藉由加熱包含發熱性構件之墨室而使墨氣化,以所產生之氣泡之壓力而吐出墨之方式。發熱性構件之加熱係可對例如微細管等之墨室之至少一部分裝上加熱器而施行。例如,感熱方式係利用於、紙媒體之印刷。
於感熱方式中,由於會加熱墨,故以感熱方式可容易地印刷如水性墨般因熱之劣化為少之墨。又,感熱方式由於難以受到物理手段及機械手段之影響,故可容易達成印刷之高速化或印刷物之高密度化等。
靜電感應方式係在墨與被印刷物之間施加電壓而以靜電地吐出墨之方式。靜電感應方式由於容易控制墨之吐出量,故有利於薄膜之形成且可減少墨廢液之量。
本發明之墨以上述所說明中之方式之任一者 皆能被印刷。
通常,在施行噴墨印刷時,使用黑墨、藍(Cyan)墨、紅(Magenta)墨、黃(Yellow)墨、專色墨等。在此,若僅將本發明所使用之銻摻雜氧化錫分散至展色劑中時,分散體之亮度高且呈現淡白色。因此,本發明之墨係可使用作為任意之色墨,但以形成作為藍墨、紅墨、黃墨或專色墨,或與藍三色版墨、紅三色版墨或黃三色版墨混合為佳。
<印刷物>
本發明之墨具有紅外線吸收性。因此,以紅外線相機等之紅外光檢測器觀察藉由將本發明之墨印刷於基材上而得之印刷物時,由於印刷有本發明之墨之部分會吸收紅外線,而比起其他部分呈現更黑,故可檢測出紅外線吸收之對比。例如,藉由比較規定之紅外線吸收之對比與觀察對象之紅外線吸收之對比,即可判定印刷物之真偽。
[實施例] <銻摻雜氧化錫之製作>
使用之材料係如以下所示:偏錫酸:日本化學產業股份有限公司製之偏錫酸
三氧化銻:PATOX-CF(註冊商標;日本精鑛股份有限公司製)
銻摻雜氧化錫原料(市售品):日揮觸媒化成股份有限公司製之ELCOM(註冊商標)P-特殊品(氧化銻之含有量:9.9重量%,無通風燒成,無通風冷卻)
所使用之燒成爐為裝有冷卻裝置之梭式燒成爐(司電氣爐製作所製)。
[實施例1]
使用118.8g之偏錫酸及1g之三氧化銻,且如圖1所記述般地施行階段100~階段124。
具體而言,如下述表1中記載般,藉由包含混合步驟(S100)、封閉燒成步驟(S106)、封閉冷卻步驟(S107)、通風燒成步驟(S114)及通風冷卻步驟(S116)之方法,而取得氧化銻含有量為0.7重量%之銻摻雜氧化錫。
尚且,通風燒成步驟(S114)係將已通風之爐內之溫度設定在約1100℃,且施行長約8小時。又,通風冷卻步驟(S116)係以約200[℃/小時]以上之冷卻速度下施行。
[實施例2~7以及比較例1及2]
如下述表1中記載般地進行實施例2~7以及比較例1及2。實施例2~4係藉由使偏錫酸及三氧化銻之重量、及/或通風燒成步驟(S114)之時間變化,而使取得之銻摻雜氧化錫中之氧化銻含有量變化。
另一方面,比較例2中係與實施例1同樣地進行混合步驟(S100)、封閉燒成步驟(S106)及封閉冷卻步驟(S107),但並未進行通風燒成步驟(S114)及通風冷卻步驟(S116),而取得具有與實施例2相同之氧化銻含有量之生成物。
比較例1中係準備市售品之銻摻雜氧化錫原料。另一方面,實施例5及6係將比較例1之市售品供給至通風燒成步驟(S114)及通風冷卻步驟(S116)。通風冷卻步驟(S116)之冷卻速度在實施例5中為200[℃/h]以上,在實施例6中則未滿200[℃/h]。
實施例7中係將偏錫酸與三氧化銻之單純混合物供給至通風燒成步驟(S114)及通風冷卻步驟(S116)。
[生成物中之氧化銻含有量之測量方法]
生成物中之氧化銻含有量之測量係以螢光X射線分析裝置RIX-1000(股份有限公司理學製)之階段分析法進行。又,測量條件係將銻摻雜氧化錫作成粉末而進行測量。粉末係以粒徑(雷射繞射散射法之中徑)在120nm之條件下進行測量。
[生成物之X射線繞射測量]
而後,對於實施例及比較例之各生成物進行X射線繞射,從其測量結果算出結晶化度之值。
如表1所示般,圖2~5係展示實施例之銻摻雜氧化錫所成之X射線繞射之結果圖,圖6係展示比較例之X射線繞射之結果圖。尚且,於各圖中,縱軸表示照射X射線時之反射光之「強度(CPS)」,橫軸表示「2θ(deg)」。
[CPS]
在此,「CPS(Count Per Second)」係表示、對測量對象物照射X射線時之每1秒之光子之反射量,亦可解釋成反射光之強度(Level)。
[2θ]
又,「2θ」係表示對測量對象物照射X射線時之照射角度。尚且,設為「2θ」之理由係如果照射X射線的角度(入射角)為θ,則因為反射角亦為θ,所以合計此入射角和反射角的角度成為2θ。
[結晶化度之算出方法]
結晶化度係基於X射線繞射(XRD)之測量結果所算出者。使用機器及測量條件係如以下所示。
(1)使用機器:股份有限公司理學製MultiFlex(X射線繞射裝置)
(2)測量條件:掃描速度:4.0°/min.
線源:40kV、30mA
累積次數:1次
例如,圖2(B)之圖係展示來自實施例2之銻摻雜氧化錫之X射線繞射結果之圖。實施例2之銻摻雜氧化錫,其反射光之強度大幅上昇地點(波形升起之地點)係持續在複數處所產生。
具體而言,「2θ=27°」附近之地點、「2θ=34°」附近之地點、「2θ=38°」附近之地點、「2θ=52°」附近之地點、「2θ=55°」附近之地點、「2θ=58°」附近之地點。
且,反射光之強度上昇之地點中,使用反射光之強度為最高地點之2θ(deg)與強度(CPS)之測量值算出結晶化度。銻摻雜氧化錫中反射光之強度為最高地點為「θ=27°」附近之地點。
圖7為概略展示結晶化度之算出方法之概念圖。
結晶化度係表示物質在結晶化時之相對於物質全體之結晶化部分之比例,在此,定義為結晶化度=CPS/△2θ(半值寬度)。即,結晶化度係以2θ=27°附近之地點上之數值而定義者。藉此,可從X射線繞射(XRD)之測量結果算出結晶化度。又,圖示之圖中,越具有排列整齊之晶體結構、雜質越少,其波形之波峰就越大、波形之尖端越尖銳。
[CPS]
CPS由於反射光之強度(level),故圖示之例中係成為波形之高度。
[△2θ]
又,△2θ係成為對應由X射線繞射測量所得之CPS之最大值(峰值)之一半值之半值寬度之廣度(在圖7中,長度A1與長度A2係相同長度)。
因此,CPS值越大(波形之波峰越高),結晶化度之值就變得越大。又,△2θ之值越小(半值寬度越窄),結晶化度之值就變得越大。
在此,在對於作為檢查對象的材料照射X射線時,根據照射X射線之角度,有發生反射光之角度與不發生反射光之角度。發生反射光之角度係依物質成為固定者,如為相同物質,則波形之上昇或下降之傾向係大致上一致。在本實施形態中,於各實施例及各比較例,因為使用相同物質之銻摻雜氧化錫,所以CPS值為最大之2θ之位置係統一在「2θ=27°」。
關於實施例1~7以及比較例1及2,將2θ=27°附近之半值寬度(△2θ)、2θ=27°附近之強度(CPS)、結晶化度(CPS/△2θ)及X射線繞射線圖之圖面號碼表示在下述表1。
圖2(A)之圖係表示來自實施例1之銻摻雜氧化錫之X射線繞射結果之圖。實施例1之銻摻雜氧化錫 係在「2θ=27°」附近之地點,反射光之強度最高,CPS之最大值為12000程度。關於△2θ,CPS之值在成為波峰之波形之下擺部分之寬度,與上述實施例2~4相比較,亦幾乎不變。因此,實施例1係認為具有充分之結晶度之銻摻雜氧化錫。但,氧化銻之含有量為0.7重量%,在氧化錫之晶格中所固溶之氧化銻量少,故相較於實施例2~4而言,被認為紅外線吸收效果低。
圖3(A)及(B)之圖係各別表示來自實施例3及4之銻摻雜氧化錫之X射線繞射結果之圖。在實施例3及4之銻摻雜氧化錫,反射光強度最高的地點亦為「2θ=27°」附近之地點。
又,圖4(A)及(B)之圖,係各別表示來自實施例5及6之銻摻雜氧化錫之X射線繞射結果之圖,且圖5之圖係表示來自實施例7之銻摻雜氧化錫之X射線繞射結果之圖。在實施例5~7之銻摻雜氧化錫,反射光強度最高的地點亦為「2θ=27°」附近之地點。
實施例2~4之銻摻雜氧化錫,皆係CPS之最大值在15000之程度,關於在反射光之強度最高之地點出現之波形,亦係成為前端尖銳、下擺部分之寬度狹窄之尖銳波形。
圖6(A)之圖係表示來自比較例1之市售品之X射線繞射結果之圖。比較例1之市售品係反射光之強度最高處係在「2θ=27°」附近之地點,但CPS值與上述實施例1~7之物相比為極端地小(2000程度)。又,關於 △2θ,CPS之值在成為波峰之波形之下擺部分之寬度,與上述實施例1~7相比較,亦變得較寬。此係推定原因係因為未使用氣化純化法而製造的銻摻雜氧化錫,故雜質較多所致。
圖6(B)之圖係表示來自比較例2之生成物之X射線繞射結果之圖。比較例2之生成物係反射光之強度最高處在「2θ=27°」附近之地點,但CPS值與上述實施例1~7之物相比為小(CPS=6860.0)。又,關於△2θ,CPS之值係成為波峰的波形之下擺部分之寬度,與上述實施例1~7相比較,亦變得較寬。此係推定原因係因為未使用上述的氣化純化法而製造之銻摻雜氧化錫,故雜質較多。而此亦可由,無論比較例2係與實施例2是否為相同之氧化銻含有量,但與實施例2相比,比較例2之結晶化度為低一事可知。
[紅外線吸收效果之測量]
紅外線吸收效果之測量係使用分光光度計藉由測量光反射率而施行。使用機器、測量條件及測量方法係如以下所示。
(1)使用機器:日本分光股份有限公司製分光光度計V570
(2)試料作成條件:在丙烯酸/聚矽氧系漆(胺基甲酸酯技研工業公司製 水性Safecoat #800透明)95份中,添加實施例及比較例之紅外線吸收顏料5份,使用行 星式分散研磨機使其分散而作成紅外線吸收墨,在厚度200μm之PET薄膜上以膜塗佈器進行塗佈,使其乾燥,在乾燥狀態下形成膜厚70μm之印刷部分,而作成塗佈薄膜(試料印刷物)。
(3)測量方法:在塗佈薄膜之背面安裝標準白色板,測量在200~2500nm之波長範圍之反射率。尚且,關於實施例及比較例之紅外線吸收顏料,皆係將粒徑(在雷射繞射散射法之中徑)設在120nm下測量。
又,將標準白色板之反射率設定成約100%之標準值。
尚且,上述測量方法係依據「JISK5602塗膜之日光反射率之求取法」。另外,關於印刷部所包含之紅外線吸收顏料之固形分重量比(顏料比),係使用以下的方式來計算。上述(2)記載之丙烯酸/聚矽氧系漆中係除了樹脂等之固形分以外,尚包含乾燥時揮發而消失的溶劑等。由於丙烯酸/聚矽氧系漆之固形分重量比為40重量%,故丙烯酸/聚矽氧系漆之固形分為38份,紅外線吸收顏料為5份,紅外線吸收顏料之固形分重量比為11.6重量%。又,剩餘之88.4重量%為樹脂及/或其他添加劑。
關於實施例1~7以及比較例1及2,將200nm~2500nm之波長與反射率之關係表示於圖8~11,且在380nm~780nm及/或780nm~1100nm之波長區域中,將平均反射率、最大反射率以及顯現最大反射率的波長,表示在下述表1。
由圖8可知,有氧化銻固溶於氧化錫之晶格中之銻摻雜氧化錫係顯現出紅外線吸收效果。
又,在使用於一般的真偽判定之近紅外線領域(波長為780~1100nm之領域),期望紅外線吸收效果高,特別係在一般性印刷條件之銻摻雜氧化錫顏料之固形分重量比為11.6重量%時,若反射率為30%以下,則在以紅外線相機等之真偽判定裝置觀察印刷物時,含有銻摻雜氧化錫之印刷部與其他部分之差別大,因在10人中有10人可區別,故容易被使用在真偽判定而為理想。有關於此,如圖8所示,具有2.8重量%以上之氧化銻含有率之實施例2~4,於此領域下保持反射率30%以下。
由圖9可知,即使作成具有2.7~2.8重量%之氧化銻含有率,未經過通風燒成步驟之比較例2,係比起已經過通風燒成步驟的實施例2、5及6,紅外線吸收效果低。亦即,通風燒成步驟係提高銻摻雜氧化錫之結晶性,藉此,可使紅外線吸收效果提高。此係在下述表1中,藉由對比實施例2、5及6與比較例2之結晶性而可證明。
又,實施例5及6係除了通風冷卻步驟(S116)之冷卻速度以外,幾乎在相同條件下進行。然而,如下述表1所示,以200[℃/小時]以上之冷卻速度進行的實施例5,相較於以未滿200[℃/小時]之冷卻速度進行之實施例6,半值寬度(△2θ)更窄,而且結晶化度更高。與此相關,即使因通風燒成而將在氧化錫之晶格中未 固溶之多餘氧化銻與雖為微量但已固溶於該晶格中的氧化銻亦一起除去,但藉由在通風燒成後積極地冷卻,仍預料可維持該晶格。故,認為在通風冷卻步驟將冷卻速度調整至200[℃/小時]以上,則係有助於銻摻雜氧化錫之結晶性提高。
由圖10可知,即使是氧化銻之含有率為9.9重量%之市售品之銻摻雜氧化錫顏料(比較例1),經過通風燒成步驟,則成為具有充分的紅外線吸收效果,且成為氧化銻之含有率為2.7重量%的銻摻雜氧化錫(實施例5)。亦即,藉由通風燒成步驟,可除去未固溶於晶格中的多餘氧化銻(即,不賦予紅外線吸收效果的雜質)。
由圖11可知,即使省略封閉燒成步驟及封閉冷卻步驟,亦即係即使單僅進行混合步驟、通風燒成步驟及通風冷卻步驟,亦可得到具有充分紅外線吸收效果的銻摻雜氧化錫。
在此,於下述表1中,若對比實施例1~7,則實施例1~6係相對於實施例7,可見光波長區域(380nm~780nm)之平均反射率與紅外線波長區域(780~1100nm)之平均反射率之差異大。因此,可知實施例1~6之銻摻雜氧化錫係與實施例7之銻摻雜氧化錫相比,不被銻摻雜氧化錫之呈現顏色所束縛,可使用於廣泛用途上。
因此,藉由使用通風燒成步驟而製造銻摻雜氧化錫,可以必要最低限度之氧化銻之含有量而使結晶性提高,可製造具有充分的紅外線吸收效果之銻摻雜氧化 錫。
並且,取得之銻摻雜氧化錫係氧化銻之含有量雖為9.3重量%以下但仍可取得與氧化銻之含有量為9.9重量%的銻摻雜氧化錫略同等或其以上之紅外線吸收效果。
<噴墨印刷墨之製作> [連續方式用之含溶劑墨之製作]
在密閉容器中攪拌以下材料使其均勻溶解後進行過濾,而取得連續方式用之含溶劑墨:溶劑:純化乙醛 41重量份、及變性乙醇 42重量份;樹脂:酚樹脂 10重量份;顏料:實施例2之紅外線吸收顏料 5重量份;以及導電性賦予劑:六氟磷酸鉀 2重量份
[壓電方式用之含溶劑墨之製作]
使用混合機,將1-丙醇、異丙醇及1-己醇以1-丙醇:異丙醇:1-己醇=9:5:5之重量比進行混合,而取得混合有機溶劑。
以混砂機分散實施例2之紅外線吸收顏料10重量份、上述混合有機溶劑88重量份、及分散劑(「Flowlen DOPA-33」變性丙烯酸系共聚合物 共榮社化學股份有限公司製)2重量份,而取得紅外線吸收顏料分散液。
在密閉容器中攪拌76重量份之上述混合有機溶劑、4重量份之苯乙烯-丙烯酸樹脂、及20重量份之上述紅外線吸收顏料分散液並使其均勻溶解後,進行過濾而取得壓電方式用之含溶劑墨。
[感熱方式用之含溶劑墨之製作]
在密閉容器中攪拌以下材料使其均勻溶解後,進行過濾而取得感熱方式用之含溶劑墨:溶劑:乙二醇 10重量份、二乙二醇 10重量份、及水 76重量份;以及顏料:實施例2之紅外線吸收顏料 4重量份
[壓電方式用之UV墨之製作]
在密閉容器中攪拌以下材料使其均勻溶解後,以膜濾器進行過濾而取得壓電方式用之UV墨:樹脂:單體:SR238(1,6己二醇二丙烯酸酯Sartomer Japan股份有限公司製)55重量份;及寡聚物:CN981(脂肪族胺基甲酸酯丙烯酸酯寡聚物Sartomer Japan股份有限公司製)32重量份;光聚合起始劑:Darocure 1173(2-羥基-2-甲基-1-苯基-丙-1-酮 汽巴日本股份有限公司製)10重量份;顏料:實施例2之紅外線吸收顏料 2重量份;以及分散劑:Flowlen DOPA-33(變性丙烯酸系共聚合物共榮社化學股份有限公司製)1重量份
[噴墨印刷墨之紅外線吸收效果]
以噴墨印刷機(Videojet Technologies公司製Excel MVP opaque)將上述取得之連續方式用之含溶劑墨印刷於上質紙(白老上質紙、日本製紙製)上,使其乾燥而得到印刷物I。
噴墨印刷機(股份有限公司Trytech製「Roll Jet」、及Konica Minolta股份有限公司製「KM512M Head」)將上述取得之壓電方式用之含溶劑墨印刷於上質紙(白老上質紙、日本製紙製)上,使其乾燥而取得印刷物II。
以熱噴墨印刷機(Videojet Technologies公司製VJ8510)將上述取得之感熱方式用之含溶劑墨印刷上質紙(白老上質紙、日本製紙製)上,使其乾燥而取印刷物III。
以噴墨印刷機(股份有限公司Trytech製「Roll Jet」、及Konica Minolta股份有限公司製「KM512M Head」)將上述取得之壓電方式用之UV墨印刷於上質紙(白老上質紙、日本製紙製)上,使其乾燥而取得印刷物IV。
使用紅外線相機(ANMO公司製Dino-Lite Pro)觀察上述印刷物I~IV時,紅外線吸收墨之印刷面因吸收紅外光線而看起來較黑,相對於此未印刷紅外線吸收墨之面(例如,原紙部分、一般三色版墨之印刷部分等)因紅外線穿透或反射,故看起來較白。
[噴墨印刷墨之色調與紅外線吸收性之關係]
準備以下所示之基材及墨:基材:一般紙(王子製紙股份有限公司製OK PRINCE上質重量90kg)
三色版墨(3色):藍色(C):SuperTek GT系列 藍(股份有限公司T&K TOKA製)
紅色(M):SuperTek GT系列 紅(股份有限公司T&K TOKA製)
黃色(Y):SuperTek GT系列 黃(股份有限公司T&K TOKA製)
依照以下之印刷試樣製作條件,於基材上分別印刷上述3色之三色版墨,而取得分別對應各色之3種類之印刷試樣:
(印刷試樣製作條件)
印刷機:平凸印刷機RI TESTER(股份有限公司IHI機械系統製)
墨裝盛量:0.125cc
墨膜厚:約1μm
根據以下之測量條件,測量3種類之印刷試樣之光反射率:
(測量條件)
測量裝置:紫外可見分光光度計U-4000(股份有限公司日立製作所製)
測量項目:反射率(%)
測量波長:350~2500nm
將藍(C)、紅(M)及黃(Y)三色版墨之350~1500nm之波長區域中之反射率展示於圖12。
圖12為展示藉由CMY三色版墨之平凸印刷而得之印刷物之反射率之圖。然而,認為若整合著色劑濃度、膜厚及測量條件,則藉由噴墨印刷而得之印刷物之反射率係與藉由平凸印刷而得之印刷物之反射率相同。因此,藉由組合圖12所示之CMY三色版墨之反射率圖與圖8~11所示之實施例1~7之反射率圖,即可預想將本發明之噴墨印刷墨使用作為一般色墨時之色調與紅外線吸收性之關係。
例如,圖12中,紅及黃三色版墨並未吸收紅外線波長區域(780~1100nm)之光。另一方面,圖8~11所示之實施例1~7之反射率圖中,因可見光波長區域(380nm~780nm)之平均反射率比紅外線波長區域之平均反射率還低,故認為比起可見光吸收較多之紅外光。因此,可知若使本發明所使用之銻摻雜氧化錫被含有於紅或黃墨,或將本發明之噴墨印刷墨使用作為紅或黃墨時,則不會對紅色或黃色之色調產生影響,且可賦予墨紅外線吸收性。
又,由圖12亦可認為藍三色版墨僅吸收些許紅外線波長區域(780~1100nm)之光。然而,圖8~11中,與實施例1~7之紅外線吸收墨所吸收之紅外光之比例相比,藍三色版墨吸收紅外光之比例係低至甚至不用考慮 之程度。因此,可知使本發明所使用之銻摻雜氧化錫被含有於藍墨中,或即使將本發明之噴墨印刷墨使用作為藍墨,則不會對藍色之色調產生影響,且可賦予墨紅外線吸收性。
並且,實施例1~7中取得之包含銻摻雜氧化錫但不包含著色劑之紅外線吸收墨係不該當於黑、藍、紅或黃墨。有關於此,實施例1~7中取得之包含銻摻雜氧化錫但不包含著色劑之紅外線吸收墨,由於其亮度高且呈現淡白色,故認為不會對黑、藍、紅或黃墨之色調產生之影響為少。因此,可理解成實施例1~7中取得之包含銻摻雜氧化錫但不包含著色劑之紅外線吸收墨係適宜作為噴墨印刷之專色墨或機能性墨。此時,可將圖8~11所示之實施例1~7之反射率圖視作展示本發明之專色墨之光反射特性之圖。
本發明並未受到上述實施形態及實施例所限制,且可伴隨各種之改變或取代而實施者。又,上述實施形態及實施例中舉出之構成或材料皆僅為較佳之例示,應理解可將此等適宜改變而實施者。

Claims (11)

  1. 一種噴墨印刷墨,其係包含銻摻雜氧化錫及展色劑之紅外線吸收性噴墨印刷墨,其特徵為前述銻摻雜氧化錫含有氧化錫與氧化銻,且滿足下述(a)及/或(b):(a)藉由X射線繞射測量所得之2θ=27°附近之波峰之半值寬度(△2θ)為0.30以下;及/或(b)以前述銻摻雜氧化錫之重量為基準,前述氧化銻之含有量為0.5~10.0重量%,且,將藉由X射線繞射測量所得之2θ=27°附近之波峰之峰值除以半值寬度(△2θ)而得之值之結晶化度為58427以上。
  2. 如請求項1之紅外線吸收性噴墨印刷墨,其係防偽造用。
  3. 如請求項1或2之紅外線吸收性噴墨印刷墨,其中於前述(a)中,前述半值寬度(△2θ)為0.21以下。
  4. 如請求項1或2之紅外線吸收性噴墨印刷墨,其中於前述(b)中,以前述銻摻雜氧化錫之重量為基準,前述氧化銻之含有量為2.8~9.3重量%。
  5. 如請求項1或2之紅外線吸收性噴墨印刷墨,其中前述結晶化度為78020以上。
  6. 如請求項1~5中任一項之紅外線吸收性噴墨印刷墨,其中前述銻摻雜氧化錫之平均粒徑為500nm以下。
  7. 如請求項1~6中任一項之紅外線吸收性噴墨印刷墨,其中前述噴墨印刷墨為含溶劑墨或紫外線硬化型墨。
  8. 如請求項1~7中任一項之紅外線吸收性噴墨印刷墨,其中更包含補助劑。
  9. 如請求項1~8中任一項之紅外線吸收性噴墨印刷墨,其中更包含著色劑。
  10. 一種取得印刷物之方法,其係使用如請求項1~9中任一項之紅外線吸收性噴墨印刷墨,以噴墨印刷取得印刷物。
  11. 一種印刷物,其係具備藉由如請求項1~9中任一項之紅外線吸收性噴墨印刷墨所印刷之印刷部。
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