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聚合性組合物、油墨組合物、噴墨記錄方法及記錄物的制作方法_5

文檔序號(hào):9641845閱讀:來源:國知局
[0211] 作為油墨供給系統(tǒng),可舉出例如由含有本發(fā)明的油墨組合物的原料槽、供給配管、 噴墨頭跟前的油墨供給槽、過濾器、壓電型噴墨頭組成的油墨供給系統(tǒng)。
[0212] 壓電型噴墨頭優(yōu)選能夠噴出優(yōu)選Ipl~100pl、更優(yōu)選8pl~30pl的多重尺寸 墨點(diǎn)。就分辨率而言,噴墨頭能夠以優(yōu)選為320dpi X 320dpi~4, 000dpi X 4, 000dpi、更 優(yōu)選為 400dpi X 400dpi ~1,600dpi XI,600dpi、進(jìn)一步優(yōu)選為 720dpi X 720dpi 的分辨率 進(jìn)行噴出的方式進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。此外,本發(fā)明中所謂的dpi,表示每2. 54cm的墨點(diǎn)數(shù)(dot per inch)〇
[0213] 適合本發(fā)明的噴墨記錄方法的噴墨記錄裝置中,優(yōu)選具有油墨組合物溫度的穩(wěn)定 化機(jī)構(gòu),關(guān)于處于一定溫度的部位,從油墨槽(具有中間槽時(shí),為中間槽)到噴嘴噴射面為 止的配管系統(tǒng)、部件全部成為對(duì)象。即,優(yōu)選具有能夠進(jìn)行從油墨供給槽到噴墨頭部分為止 的絕熱以及加熱的溫度穩(wěn)定化機(jī)構(gòu)。
[0214] 作為控制溫度的方法,沒有特別的限制,但是,優(yōu)選例如在各配管部位設(shè)置多個(gè)溫 度傳感器,進(jìn)行與油墨組合物流量、環(huán)境溫度相應(yīng)的加熱控制。另外,為了不使裝置本體受 來自大氣的溫度的影響,加熱的噴頭單元優(yōu)選被隔熱或絕熱。為了縮短加熱所需的打印機(jī) 啟動(dòng)時(shí)間,或者為了降低熱能損失,優(yōu)選進(jìn)行噴頭單元與其它部位的絕熱,且減小加熱單元 整體的熱容量。
[0215] 本發(fā)明的噴墨記錄方法中使用的噴墨頭優(yōu)選為具有油墨噴出側(cè)的面經(jīng)親油墨處 理的噴嘴板的噴墨頭。
[0216] 作為具有油墨噴出側(cè)的面經(jīng)親油墨處理的噴嘴板的噴墨頭,可舉出例如FUJIFILM Dimatix(注冊商標(biāo))公司制的壓電驅(qū)動(dòng)方式的按需型噴墨頭。作為具體例,可舉出 S_class、Q_class Sapphire (商品名稱)。
[0217] 前文所述的噴墨頭中的噴嘴板為油墨噴出側(cè)的面經(jīng)親油墨處理的噴嘴板。此外, 關(guān)于噴嘴板,優(yōu)選油墨噴出側(cè)的面至少一部分經(jīng)親油墨處理的噴嘴板,更優(yōu)選油墨噴出側(cè) 的面的整個(gè)面經(jīng)親油墨處理的噴嘴板。
[0218] 作為對(duì)噴嘴板表面進(jìn)行親油墨處理的方法,可舉出在噴嘴板的表面的至少一部分 形成1層以上的非疏油墨性的層的方法。
[0219] 具體地,優(yōu)選為在噴嘴板的油墨噴出側(cè)的面的至少一部分上具有由選自由金、不 銹鋼、鐵、鈦、鉭、鉑、銠、鎳、鉻、氧化硅、氮化硅以及氮化鋁組成的組中的至少一種金屬或金 屬化合物形成的層的方式,作為所形成的金屬或金屬化合物層,更優(yōu)選為由選自由金、不銹 鋼、鐵、鈦、氧化硅、氮化硅、氮化鋁組成的組中的至少一種形成的層,進(jìn)一步優(yōu)選為由選自 由金、不銹鋼以及氧化硅組成的組中的至少一種形成的層,最優(yōu)選為由氧化硅形成的層。
[0220] 作為對(duì)噴嘴板表面進(jìn)行親油墨處理的方法,作為形成金屬或金屬化合物層的方 法,可以使用公知的方法,沒有特別的限定??膳e出例如將硅制噴嘴板的表面熱氧化而形成 氧化硅膜的方法;氧化性地形成硅或除硅以外的元素的氧化膜的方法;通過濺射形成金屬 或金屬化合物層的方法等。關(guān)于噴嘴板表面的親油墨處理方法的詳細(xì)情況,可以參照美國 專利申請公開第2010/0141709號(hào)說明書。
[0221 ] 然后,對(duì)固化工序、即向噴出的油墨組合物賦予能量、將油墨組合物固化的工序進(jìn) 行說明。
[0222] 作為能量賦予方法,如之前在聚合性組合物的說明中所述,優(yōu)選照射活性能量射 線、特別是峰值波長為340~400nm的范圍的紫外線的方法。
[0223] 本發(fā)明的油墨組合物由于含有本發(fā)明的聚合性組合物,因此,即使是低輸出功率 的活性能量射線,也能以高感度固化,可形成高強(qiáng)度的油墨圖像。因此,優(yōu)選在曝光面照度 優(yōu)選為10mW/cm 2~4, 000mW/cm2、更優(yōu)選為20mW/cm2~2, 500mW/cm2的條件下照射紫外線。
[0224] 基本的照射方法被日本特開昭60-132767號(hào)公報(bào)公開。具體地,在噴頭單元的兩 側(cè)設(shè)置光源,以穿梭方式掃描噴頭和光源。在油墨著墨后,隔一定時(shí)間進(jìn)行照射。而且,通 過不伴隨驅(qū)動(dòng)的其它光源完成固化。在國際公開第99/54415號(hào)說明書中,作為照射方法, 公開了使用光纖的方法,或向設(shè)置于噴頭單元側(cè)面的鏡面照射準(zhǔn)直光、向記錄部照射UV光 的方法。在本發(fā)明中,可以使用前文所述的照射方法。
[0225] 作為紫外線照射光源,除了以往使用的水銀燈或氣體?固體激光以外,GaN系半導(dǎo) 體紫外發(fā)光裝置、發(fā)光二極管(LED)、激光二極管(LD)等小型、高壽命、高效率、低成本,被 期待作為光固化型噴墨用光源。
[0226] 特別是使用紫外線光源時(shí),可以使用紫外LED(UV-LED)以及紫外LD(UV-LD)。例 如,日亞化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制的、主發(fā)射光譜具有365nm與420nm之間的波長的UV-LED。進(jìn) 行更短波長的曝光時(shí),可以適用美國專利第6, 084, 250號(hào)說明書中記載的能夠放出波長在 300nm與370nm之間具有中心的活性能量射線的LED等。本發(fā)明的方法中特別優(yōu)選的活性 能量射線源為UV-LED,特別優(yōu)選為發(fā)出在340~400nm處具有峰值波長的光的UV-LED。
[0227] 使用本發(fā)明的油墨組合物通過噴墨記錄方法形成圖像時(shí),優(yōu)選照射活性能量射線 0. 01秒~120秒、更優(yōu)選照射0. 1秒~90秒。
[0228] 活性能量射線的照射條件以及基本的照射方法在日本特開昭60-132767號(hào)公報(bào) 中被公開。
[0229] 在本發(fā)明的噴墨記錄方法中,優(yōu)選將油墨組合物加熱到一定溫度,并將從著墨到 照射的時(shí)間設(shè)為〇. 01秒~〇. 5秒,優(yōu)選在0. 01秒~0. 3秒后、進(jìn)一步優(yōu)選在0. 01秒~0. 15 秒后照射放射線。這樣通過將從著墨到照射的時(shí)間控制為極短時(shí)間,能夠防止著墨的油墨 在固化前洇滲。另外,由于對(duì)于多孔質(zhì)的記錄介質(zhì)也能夠在油墨組合物滲透到光不能到達(dá) 的深部之前曝光,因此,能夠抑制未反應(yīng)的殘留聚合性化合物的量,其結(jié)果,能夠提高固化 膜的強(qiáng)度,減少曝光時(shí)的臭氣。
[0230] 此外,為了得到多色彩色圖像,優(yōu)選從明度低的顏色開始依次重疊各色油墨組合 物。通過從明度低的油墨組合物開始依次重疊,活性能量射線變得容易到達(dá)下部的油墨 組合物,能夠期待良好的固化感度、殘留的聚合性化合物的量的降低、與基材的密合性的提 高。另外,關(guān)于照射,也可以噴出全色后統(tǒng)一曝光,但是,從促進(jìn)固化的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選每1 種顏色著墨后進(jìn)行曝光。
[0231] (記錄介質(zhì))
[0232] 作為能夠適用本發(fā)明的油墨組合物、或者能夠用于本發(fā)明的噴墨記錄方法的記錄 介質(zhì),沒有特別的限制,可以任意使用公知的記錄介質(zhì)。例如,可以使用通常的非涂料紙、涂 料紙等紙類、用于所謂的軟包裝的各種非吸收性樹脂材料或?qū)渲牧铣尚螢楸∧畹臉?脂薄膜,作為各種塑料薄膜,可舉出例如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜、雙軸拉伸聚苯 乙烯(OPS)薄膜、雙軸拉伸聚丙烯(OPP)薄膜、雙軸拉伸聚酰胺(ONy)薄膜、聚氯乙烯(PVC) 薄膜、聚乙烯(PE)薄膜、三乙酰纖維素(TAC)薄膜等。除此之外,作為能夠用作記錄介質(zhì)材 料的塑料,可舉出聚碳酸酯、丙烯酸樹脂、丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物(ABS)、聚乙縮醛、 聚乙烯基醇(PVA)、橡膠、及它們的復(fù)合體等。另外,作為記錄介質(zhì),可以使用金屬薄膜、金屬 板、玻璃等。
[0233] [記錄物]
[0234] 本發(fā)明的記錄物具有記錄介質(zhì)、和利用本發(fā)明的油墨組合物記錄在記錄介質(zhì)上的 圖像。即,例如,可以通過噴墨記錄裝置將本發(fā)明的油墨組合物賦予到記錄介質(zhì)上,之后,對(duì) 賦予的油墨組合物照射活性放射線使其固化,從而得到記錄物。另外,也可以進(jìn)行活性放射 線的照射和加熱。
[0235] 此外,本發(fā)明的油墨組合物也可以用于利用油墨形成圖像以外的用途。特別是本 發(fā)明的油墨組合物通過紫外線等能量射線照射而固化,能夠得到與記錄介質(zhì)的密合性優(yōu) 異、強(qiáng)度良好的油墨圖像、即固化膜,因此,例如也可以將油墨組合物用于形成構(gòu)成平版印 刷版的油墨接受層的圖像記錄層等。
[0236] 實(shí)施例
[0237] 以下通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步具體說明,但是,本發(fā)明并不限定于這些實(shí) 施例中的方式。
[0238] 此外,只要沒有特別說明,"份"以及"%"是質(zhì)量基準(zhǔn)。
[0239] 實(shí)施例以及比較例中使用的化合物中,沒有記載制造來源的化合物通過公知方 法、或應(yīng)用公知方法合成。
[0240] <顏料分散物的制備>
[0241] 將下面所示的顏料、分散劑、聚合性化合物混合,使用混合器(Silverson公司制 L4R),以2, 500轉(zhuǎn)/分鐘攪拌10分鐘,得到混合物。之后,將得到的混合物放入珠粒研磨 分散機(jī) DISPERMAT LS (VMA 公司制),使用直徑為 0. 65mm 的 YTZ 球(ΝΙΚΚΑΤ0 CORPORATION 制),以2, 500轉(zhuǎn)/分鐘分散6小時(shí),制備各色的顏料分散物(Y、M、C、K、以及W)。
[0242] 顏料分散物的制備中使用的成分的詳細(xì)情況如下所示。
[0243] · C. I.顏料黃I2 (黃色顏料、Clariant公司制)
[0244] · C. I.顏料紅57 :1 (品紅色顏料、Clariant公司制)
[0245] · C. I.顏料藍(lán)15 :3 (青色顏料、Clariant公司制)
[0246] · C. I.顏料黑7 (黑色顏料、Clariant公司制)
[0247] · MICR0LITH (注冊商標(biāo))WHITE R-A (白色顏料、BASF公司制)
[0248] · S0LSPERSE 32000 (高分子分散劑、日本Lubrizol株式會(huì)社制)
[0249] 黃色顏料分散物(Y)
[0250] ?顏料:C. L顏料黃12 10份
[0251] ?分散劑:S0LSPERSE 32000 5 份
[0252] ?單官能聚合性化合物:丙稀酸2-苯氧基乙酯85份
[0253] 品紅色顏料分散物(M)
[0254] ?顏料:C. I.顏料紅57 :1 15份
[0255] ?分散劑:S0LSPERSE 32000 5 份
[0256] ?單官能聚合性化合物:丙烯酸2-苯氧基乙酯80份
[0257] 青色顏料分散物(C)
[0258] ?顏料:C L顏料藍(lán)15 :3 20份
[0259] ?分散劑:S0LSPERSE 32000 5 份
[0260] ?單官能聚合性化合物:丙烯酸2-苯氧基乙酯75份
[0261] 黑色顏料分散物(K)
[0262] ?顏料:C. I.顏料黑7 20份
[0263] ?分散劑:S0LSPERSE 32000 5 份
[0264] ?單官能聚合性化合物:丙烯酸2-苯氧基乙酯75份
[0265] 白色顏料分散物(W)
[0266] ?顏料:MICR0LITH WHITE R-A 20 份
[0267] ?分散劑:S0LSPERSE 32000 5 份
[0268] ?單官能聚合性化合物:丙烯酸2-苯氧基乙酯75份
[0269] (實(shí)施例1~21以及比較例1~4)
[0270] <油墨組合物的制備>
[0271] 在表1所示的成分中,進(jìn)一步加入下述成分(合計(jì):13份)并進(jìn)行混合,使用混合 器(Silverson公司制L4R),以1,000轉(zhuǎn)/分鐘攪拌5分鐘,得到混合物。之后,將所得到 的混合物使用日本Pall株式會(huì)社制筒式過濾器(產(chǎn)品名稱:PROFILE II AB01A01014J)過 濾,制備實(shí)施例1~21以及比較例1~4的油墨組合物。
[0272] 制備的油墨組合物在25°C下的粘度均為下述表2所示的19mPa *s~30mPa *s的 范圍。油墨組合物的粘度使用粘度計(jì):VISCOMETER RE-85L (東機(jī)產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社制)在25°C 的條件下測定。
[0273] ?阻聚劑:Genorad 16 0.75 份 光聚合引發(fā)劑(引發(fā)劑(B)): ITX 2.0份 光聚合引發(fā)劑(引發(fā)劑(B)): irg:aeuw 1:84 2.2份 光聚合引發(fā)劑(引發(fā)劑(B)): Irgacure 819 8.0份 表面活性劑:Byk 307 0.05份
[0274] (上述成分與表1中記載的成分的合計(jì):100份)
[0275] 此外,下述表1~表3中,表不不含該成分。
[0276] 在下述表1中,PEA( * )的量也包含來自顏料分散物的PEA的量。
[0277]表 1
[0279] 實(shí)施例、比較例中使用的各成分的詳細(xì)情況如下所述。
[0280] 作為化合物(A),使用例示化合物(A-I)~(A-7)。比較化合物(H-I)~(H-3)的 結(jié)構(gòu)如下所示。
[0281] [化 4]
[0283] 引發(fā)劑(B)、其它聚合性化合物(C)以及添加劑如下所述。
[0284] ·ΙΒ0Α(丙烯酸異冰片酯、單官能自由基聚合性化合物、ARONIX M-156、東亞合成株 式會(huì)社制)
[0285] · ΡΕΑ(丙烯酸2-苯氧基乙酯、單官能自由基聚合性化合物、
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