CN106554658A - 喷墨记录用水性油墨和墨盒 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及喷墨记录用水性油墨和墨盒。一种喷墨记录用水性油墨,其包含颜料、水、含有环氧乙烷链的颜料分散用树脂、以及含有环氧乙烷基的阴离子型表面活性剂和含有环氧乙烷基的非离子型表面活性剂中的至少一者。
Description
技术领域
本发明涉及喷墨记录用水性油墨和墨盒。
背景技术
以往,在喷墨记录中使用利用颜料作为着色剂的喷墨记录用水性颜料油墨。上述颜料不溶于水,因此,需要使上述颜料稳定地分散于水中的技术。作为使上述颜料分散于水中的方法,已知使用颜料分散用树脂的方法。例如,在日本特开2012-25880号公报中提出了一种包含颜料、颜料分散用树脂和水的水性颜料油墨。
发明内容
发明所要解决的问题
近年,伴随着喷墨记录的高速化,使用适合于高速记录的喷墨记录用水性油墨。但是,使用颜料分散用树脂的喷墨记录用水性颜料油墨存在如下问题:随着记录张数的增加,喷出变得不稳定。例如,上述水性颜料油墨存在如下问题:在连续记录时产生偏移(ヨレ)和漏针(ピン抜け),喷出变得不稳定。另外,对于使用颜料分散用树脂的喷墨记录用水性颜料油墨而言,还要求再分散性的提高。
因此,本发明的目的在于提供能够提高连续记录时的喷出稳定性并且再分散性也优良的喷墨记录用水性颜料油墨。
用于解决问题的方法
根据本发明的第一方式,提供一种喷墨记录用水性油墨其中,包含颜料、水、含有环氧乙烷链的颜料分散用树脂、以及含有环氧乙烷基的阴离子型表面活性剂和含有环氧乙烷基的非离子型表面活性剂中的至少一者。
根据本发明的第二方式,提供一种墨盒,其包含第一方式的喷墨记录用水性油墨。
附图说明
图1是表示本发明的喷墨记录装置的一例的构成的概略立体图。
具体实施方式
在本说明书中,有时将“甲基丙烯酸和丙烯酸中的至少一者”记载为“(甲基)丙烯酸”。同样地,在本说明书中,有时将“甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯中的至少一者”记载为“(甲基)丙烯酸酯”,有时将“甲基丙烯腈和丙烯腈中的至少一者”记载为“(甲基)丙烯腈”。另外,在本说明书中,有时将聚合物中的单体数记载为例如(n=1以上)、(m=1以上)等。在此,在n和m为1以上的情况下,意味着不限于聚合物,可以为单体。此外,在本说明书中,在可以使用例如乙二醇单甲醚与乙二醇单***的情况下,有时记载为乙二醇单甲基(或乙基)醚等。
在本发明中,水性油墨的“再分散性”是指例如水性油墨暂时蒸发干固而产生固体物质后、重新与水性油墨接触时的上述固体物质的溶解性和分散性。再分散性差时,例如,水性油墨在喷墨头加热而蒸发干固,由此产生固体物质后,即使重新与水性油墨接触,上述固体物质也不溶解和分散,从而导致喷出不良。另外,在本申请说明书,“偏移”是指,在意图的记录介质上的射中位置(理想的射中位置)没有打点而发生错位(存在射中误差)。
对本发明的喷墨记录用水性油墨(以下,有时称为“水性油墨”、“油墨”、“喷墨油墨”或“喷墨用水性颜料油墨”)进行说明。本发明的喷墨记录用水性油墨包含颜料、水、含有环氧乙烷链(以下,有时称为“EO链”)的颜料分散用树脂(以下,有时称为“含有EO链的颜料分散用树脂”、“颜料分散用树脂”、“颜料分散剂”或“分散剂”)、以及含有环氧乙烷基(以下,有时称为“EO基”)的阴离子型表面活性剂(以下,有时称为“含有EO基的阴离子型表面活性剂”)和含有EO基的非离子型表面活性剂(以下,有时称为“含有EO基的非离子型表面活性剂”)中的至少一者。
上述颜料没有特别限定,可以列举例如炭黑、无机颜料和有机颜料等。作为上述炭黑,可以列举例如炉黑、灯黑、乙炔黑、槽法炭黑等。作为上述无机颜料,可以列举例如氧化钛、氧化铁系无机颜料和炭黑系无机颜料等。作为上述有机颜料,可以列举例如:偶氮色淀、不溶性偶氮颜料、缩合偶氮颜料、螯合偶氮颜料等偶氮颜料;酞菁颜料、苝和芘酮颜料、蒽醌颜料、喹吖啶酮颜料、二嗪颜料、硫靛颜料、异吲哚啉酮颜料、喹酞酮颜料等多环式颜料;碱性染料型色淀颜料、酸性染料型色淀颜料等染料色淀颜料;硝基颜料;亚硝基颜料;苯胺黑日光荧光颜料;等。另外,即使是除此以外的其他颜料,只要能够分散于水相中则也可以使用。
作为这样的颜料的具体例,可以列举例如:C.I.颜料黑1、6和7;C.I.颜料黄1、2、3、12、13、14、15、16、17、55、73、74、75、78、83、93、94、95、97、98、114、128、129、138、150、151、154、180、185和194;C.I.颜料橙31和43;C.I.颜料红2、3、5、6、7、12、15、16、48、48:1、53:1、57、57:1、112、122、123、139、144、146、149、166、168、175、176、177、178、184、185、190、202、221、222、224和238;C.I.颜料紫19和196;C.I.颜料蓝1、2、3、15、15:1、15:2、15:3、15:4、16、22和60;C.I.颜料绿7和36;以及这些颜料的固溶体等。这些颜料可以单独使用,也可以混合使用两种以上。作为混合方法,可以列举例如:利用粉末颜料的混合、利用浆料颜料的混合、通过利用颜料化的混合的固溶体的制备等,可以使用这些中的任意一种方法。此外,也可以根据需要使用对颜料衍生物进行表面处理而得到的处理颜料、在表面导入亲水性基团(例如,羧基、磺酸基、磷酸基、环氧乙烷链等)而得到的自分散型颜料等。
上述水性油墨总量中的颜料的固体成分配合量(颜料固体成分量)没有特别限定,例如,可以根据期望的光学浓度或彩度等进行适当设定。上述颜料固体成分量例如为0.1重量%~20重量%、1重量%~15重量%、2重量%~10重量%。
上述水性油墨可以含有上述颜料以外的着色剂,也可以不含有。作为上述颜料以外的着色剂,可以列举例如染料等。上述水性油墨中中含有的着色剂的主成分优选为树脂分散型颜料。着色剂中的树脂分散型颜料的配合量例如为10重量%~100重量%、20重量%~100重量%。
上述水优选为离子交换水或纯水。上述水性油墨总量中的上述水的配合量(水比例)例如为10重量%~90重量%,优选为40重量%~80重量%。上述水比例例如可以设定为其他成分的余量。
上述颜料分散剂只要含有EO链,则其结构没有特别限制,例如如下述说明所述。
作为颜料分散剂,使用将具有α,β-不饱和键的单体(以下,仅称为单体)聚合而得到的聚合物。该聚合物为如下亲水性的聚合物:至少以具有羧基、磺酸基、磷酸基等酸性基团的单体作为构成成分,根据需要导入具有羟基、环氧乙烷链的单体,将该酸性基团用碱中和而离子化,由此,能够在水中溶解、分散、乳化。
首先,作为该具有酸性基团的单体,没有特别限定,若要例示,则可以列举:乙烯基苯甲酸、苯乙烯磺酸、乙烯基磺酸等乙烯基系单体;(甲基)丙烯酸、使邻苯二甲酸琥珀酸等与(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯等的羟基反应而得到的二元酸的单甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸乙酯磺酸、(甲基)丙烯酰氧基乙基单膦酸酯等(甲基)丙烯酸系单体;马来酸、衣康酸等具有两个羧基的单体;(甲基)丙烯酰胺甲基丙磺酸等酰胺系单体,可以使用这些单体中的一种以上。通过将导入有这些具有酸性基团的单体的聚合物用碱进行中和,能够提高聚合物的亲水性,能够在水溶解、分散、乳化。
作为该碱,没有特别限定。若要例示,则可以列举:氨;三甲胺、三乙胺、二甲氨基乙醇、氨基乙醇、二乙醇胺、三乙醇胺、氨基甲基丙醇等有机胺;氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾等氢氧化碱金属盐等,将导入的酸性基团中和。其中和率没有特别限定,将导入到聚合物中的酸性基团的全部、或过量地、或一部分中和并根据其用途、使用所需的pH来进行调节。
另外,为了赋予亲水性,可以使用具有羟基、环氧乙烷链的单体。作为该单体,没有特别限定,可以列举:(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、甘油单(甲基)丙烯酸酯等具有羟基的(甲基)丙烯酸酯;聚(n=2以上)乙二醇单甲基丙烯酸酯、聚(n=2以上)丙二醇单甲基丙烯酸酯、聚(n=1以上)乙二醇聚(m=1以上)丙二醇单(甲基)丙烯酸酯等聚亚烷基二醇单甲基丙烯酸酯;将它们的羟基用脂肪酸、芳香族羧酸进行酯化而得到的(甲基)丙烯酸酯;甲氧基聚(n=1以上)乙二醇(甲基)丙烯酸酯、乙氧基聚(n=1以上)乙二醇(甲基)丙烯酸酯、十二烷基聚(n=1以上)乙二醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基聚(n=1以上)乙二醇(甲基)丙烯酸酯、壬基苯基聚(n=1以上)乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲基丙烯酸聚(n=1以上)乙二醇单枯基醚等的烷氧基或烯丙氧基聚亚烷基二醇(甲基)丙烯酸酯等,可以使用其他乙烯基系单体、丙烯基系单体、反应性表面活性剂等具有聚合性基团的、赋予亲水性的单体。
本发明的颜料分散剂可以优选使用将具有酸性基团的单体单独、或与赋予亲水性的单体组合使用的构成。其中,将具有酸性基团的单体与赋予亲水性的单体组合使用的构成对油墨的保存稳定性是有效的。此外,为了赋予耐水性,将其他单体聚合而调节了亲水性的构成能够同时进一步提高颜料分散性。
作为其他单体,没有特别限定,若要例示,则可以列举:苯乙烯、乙烯基甲苯、乙烯基乙苯、α-甲基苯乙烯、乙烯基萘、乙烯基联苯、(甲基)丙烯腈、乙烯基己内酯、乙烯基咔唑、乙烯基吡咯烷酮等乙烯基系单体;(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸十二烷酯、(甲基)丙烯酸十三烷酯、(甲基)丙烯酸十八烷酯、(甲基)丙烯酸山嵛酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸叔丁基环己酯、(甲基)丙烯酸三甲基环己酯、(甲基)丙烯酸三环癸酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸金刚烷酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸萘酯、(甲基)丙烯酸二甲氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二乙氨基乙酯、根据需要的季铵盐型的(甲基)丙烯酸酯等甲基丙烯酸酯;乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯等烷酸乙烯酯系单体;(甲基)丙烯酰胺、二甲基(甲基)丙烯酰胺等酰胺系单体等,可以使用这些单体中的一种以上,可以调节亲水性并赋予颜料分散性。另外,可以根据需要使用聚苯乙烯的单末端不饱和改性的聚合物型单体、大分子单体。
作为本发明的颜料分散剂的聚合物为上述的单体构成,作为其结构,不限于无规结构、交替共聚结构、嵌段结构、梯度结构、接枝结构、多支链型结构等结构。特别优选为嵌段结构、接枝结构,在嵌段结构的情况下,通过形成具有水不溶性链和水可溶性链的嵌段共聚物,由水不溶性链构成的聚合物在颜料上的吸附性增加,可保持高度的微分散性和稳定性。
本发明中使用的作为颜料分散剂的聚合物由上述的单体构成。作为用于赋予该亲水性所需的具有酸性基团的单体的导入量,可以用酸值进行规定,该酸值可以明确以用于使聚合物1g中和所需的氢氧化钾的mg数表示。例如,可以使预定量的聚合物溶解于甲苯/乙醇=1/1的混合有机溶剂中,以酚酞作为指示剂,用0.1N的氢氧化钾乙醇溶液进行滴定来算出酸值。作为本发明中使用的聚合物的酸值,优选为40~200mgKOH/g,更优选为50~150mgKOH/g,进一步优选为50~130mgKOH/g。上述酸值低于40mgKOH/g时,水溶性不足,颜料的保存稳定性、亲水性不足,因此,作为进行喷墨油墨的干燥后的再分散的作用的再溶解性有时不足。另外,上述酸值超过200mgKOH/g时,有时油墨的保存稳定性降低、印图物的耐水性不足。但是,亲水性、再溶解性、耐水性等从溶剂环境方面等考虑根据需要进行调节,使其在上述范围外的调节也是根据用途而优选的方式。另外,单体构成的调节方法中,优选在酸值低的情况下,优选以上述亲水性的单体作为构成成分,此外,为了进一步显示出水溶解性,优选以亲水性的单体作为构成成分。该亲水性的单体的导入量没有特别限定,根据其用途的特性来设计,是任意的。
接着,本发明中使用的颜料分散剂的分子量没有特别限定。此处的分子量是数均分子量,是通过凝胶渗透色谱法得到的聚苯乙烯换算的数均分子量、重均分子量,本发明的分子量表示数均分子量。分子量为1000~100000,更优选为5000~50000,进一步优选为5000~20000。上述分子量小于1000时,分子量过小而引起颜料的脱附,另外,有时会溶解于所使用的喷墨油墨中的有机溶剂中,无法保持颜料的分散性、保存稳定性。另外,上述分子量大于100000时,有时会升高油墨的粘度、或者由于颜料的多粒子间的吸附而无法进行微分散。分子量分布(重均分子量/数均分子量、PDI)没有特别限定。分子量分布为1.5以下时,分子量整齐,因此,聚合物分子的性质相同,从而提高颜料分散性。大于1.5时,包含低分子量的聚合物分子、高分子量,低分子量的聚合物分子有助于颜料的润湿性,高分子量由于分子量大而无法溶解于喷墨油墨的液体介质中,吸附于颜料时,无法从颜料脱离,妨碍颜料的保存稳定性、向纸的渗透,因此发色性提高。
以这些单体作为构成成分,将单体聚合而得到作为颜料分散剂的聚合物。该聚合方法没有特别限定,可以使用以往公知的方法。具体而言为自由基聚合、活性自由基聚合、阳离子聚合、阴离子聚合。优选为自由基聚合、活性自由基聚合,可以通过溶液聚合、乳液聚合、分散聚合、本体聚合等聚合工序得到。更优选为自由基聚合、活性自由基聚合的溶液聚合,可简便地进行分子量的调节、不需要原料的纯化,从而优选。此外,在溶液聚合的情况下,将单体在喷墨油墨中使用的溶剂中进行聚合,由此,能够直接使分散剂溶液和颜料分散而制成分散液。
作为自由基聚合,可以使用通常的偶氮系引发剂、过氧化物系引发剂来进行聚合,没有特别限定。作为偶氮系引发剂,可以列举偶氮二异丁腈、偶氮二异戊酸等,作为过氧化物系引发剂,可以列举过氧化苯甲酰、月桂基过氧化物等。另外,作为链转移剂,可以列举硫醇、烷基卤化物、α甲基苯乙烯二聚物等,可以任意使用。通过使用链转移剂,能够在某种程度上调节分子量。另外,作为不可逆的加成裂解型链转移剂,可以使用钴系化合物等。
作为活性自由基聚合,可以采用各种方法,没有特别限定。若要例示,则可以列举:使用硝基氧的NMP法、使用金属络合物并利用氧化还原的原子转移自由基聚合法(ATRP法)、使用二硫酯等的可逆的加成裂解型链转移聚合(RAFT法)、有机碲的TERP法等,没有特别限定。
另外,不是活性自由基聚合方法,作为阴离子聚合,可以使用利用乙烯酮甲硅烷基缩醛等化合物的基团转移法。
作为可以在溶液聚合中使用的有机溶剂,没有特别限定。可以使用下述溶剂中的一种以上:甲苯、己烷等烃系溶剂;甲醇、异丙醇等醇系溶剂;甲乙酮、甲基异丁基酮等酮系溶剂;乙酸乙酯、乙酸丁酯等酯系溶剂;四氢呋喃、二氧杂环己烷等醚系溶剂;甲氧基乙醇、二乙二醇单丁醚、二乙二醇二甲醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单甲醚乙酸酯等二醇系溶剂;N-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺等酰胺系溶剂;碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯等碳酸酯系溶剂;四甲基脲、二甲基咪唑烷酮等脲系溶剂;二甲亚砜、二氯甲烷等卤素系溶剂等。特别优选在使用喷墨油墨中添加的二醇系溶剂时,在溶液聚合后,直接用于颜料分散。在使用其他的不优选用于喷墨的溶剂时,需要从该溶剂中取出聚合物。其取出方法没有特别限定,可以进行干燥,也可以析出到贫溶剂中,还可以在聚合后添加碱水进行中和并形成水溶液后,加入酸而使其析出。
以上述方式得到的聚合物将其酸性基团中和而使其可溶于水。在上文进行了说明,但在溶液聚合后,可以加入碱水溶液而将酸性基团中和,进行离子化而形成水溶液,也可以以上述方式取出聚合物并将其与碱水溶液混合而使其溶解。这样,可以得到颜料分散剂。
对本发明的油墨中使用的颜料分散液进行说明。本发明的颜料分散液至少由颜料、用碱中和后的颜料分散剂、水。另外,水的使用没有特别限定,也可以根据需要使用水溶性有机溶剂或者将它们混合后使用。
作为水溶性有机溶剂,没有特别限定,可以使用任意的水溶性有机溶剂。可以列举例如:甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、仲丁醇、叔丁醇等碳原子数1~4的烷醇类;乙二醇、丙二醇、丁二醇、三乙二醇、1,2,6-己三醇、硫二甘醇、己二醇、二乙二醇等亚烷基包含2~6个碳原子的亚烷基二醇类;甘油;乙二醇单甲基(或乙基、丙基、丁基)醚、二乙二醇单甲基(或乙基、丙基、丁基)醚、三乙二醇单甲基(或乙基、丙基、丁基、己基)醚、四乙二醇单甲基(或乙基、丙基、丁基、己基)醚、丙二醇单甲基(或乙基、丙基、丁基)醚、二丙二醇单甲基(或乙基、丙基、丁基)醚、三丙二醇单甲基(或乙基、丙基、丁基)醚、四丙二醇单甲基(或乙基)醚等亚烷基二醇类的低级烷基醚类;N-甲基-2-吡咯烷酮、2-吡咯烷酮、1,3-二甲基-2-咪唑烷酮等。其中,优选亚烷基二醇类及其低级烷基醚类。
接着,相对于颜料,颜料分散剂的量没有特别限定,相对于颜料100质量份为5~100质量份。少于5质量份时,分散剂不足,颜料的分散性、稳定性不足,多于100质量份时,存在不吸附于颜料的分散剂,导致粘度的升高、喷出稳定性不良,促进向纸的渗透而导致发色性的降低。更优选为10~50质量份,进一步优选为20~45质量份。
关于水或溶剂等的添加量,可以根据印图物的干燥性、油墨的粘度来调节添加量。
另外,颜料分散液中的颜料浓度是任意的,没有特别限定。具体而言为5~30质量%,更优选为10~20质量%。
另外,可以根据需要使用各种各样的添加剂,没有特别限定。具体而言,也可以使用粘度调节剂、pH调节剂、防腐剂、流平剂、消泡剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、抗氧化剂、表面张力调节剂、喷嘴干燥防止剂、以及水不溶性有机溶剂、乳液等聚合物成分、表面活性剂、染料等。
使用以上的原材料将颜料分散。可以添加颜料与分散剂、液体介质、添加剂,通过以往公知的方法进行分散而得到。或者,可以将颜料预先利用分散剂进行处理而制成聚合物处理颜料,对该处理颜料进行分散而得到。
对该聚合物处理颜料的制造方法进行说明。得到该聚合物处理颜料的方法可以采用以往公知的方法,没有特别限定。具体而言,可以列举:使用颜料、优选水浆料的颜料,用碱中和,与溶解于水中的分散剂在水中混合,加入酸而使聚合物析出的方法;将粉末颜料与未用碱中和的聚合物有机溶剂混合,根据需要利用三辊机、捏合机进行混炼,将其混合物添加到贫溶剂中使其析出的方法;等。
首先,将颜料、分散剂和液体介质混合并通过以往公知的方法进行分散。有预分散和主分散,就预分散而言,使用普通的溶解器进行是可能的,可以使用均质机等高速搅拌机。作为高速搅拌机,优选TKホモミキサー、TKロボミックス、TKフィルミックス(以上由プライミクス公司制造,商品名);クリアミックス(エムテクニック公司制造,商品名);ウルトラディスパー(浅田铁钢公司制造,商品名)等。
接着,在主分散中,除了例如捏合机、二辊机、三辊机以外,还可以使用SS5(エムテクニック公司制造,商品名)、ミラクルKCK(浅田铁钢公司制造,商品名)这样的混炼机;超声波分散机;マイクロフルイダイザー(水穗工业公司制造,商品名)这样的高压均质机;ナノマイザー(吉田机械兴业公司制造,商品名)、スターバースト(スギノマシン公司制造,商品名)、G-スマッシャー(リックス公司制造,商品名)等分散机。另外,还可以使用利用玻璃、氧化锆等微珠介质的球磨机、砂磨机、卧式介质分散机、胶体磨等。
另外,在聚合物处理颜料的情况下,将聚合物处理颜料、液体介质、碱混合,进行上述的预分散和主分散。对于聚合物处理颜料而言,酸性基团没有用碱中和,因此,添加碱使分散剂的酸性基团中和而使其分散于水中。
另外,在将颜料和未被中和的聚合物的有机溶剂溶液利用三辊机等进行混炼后添加碱并除去有机溶剂的方法、或者将颜料和未被中和的聚合物的有机溶剂溶液、碱水溶液进行混炼并除去有机溶剂的方法等中也同样,没有限定。特别是,这些方法适合于酸值小的在水中的溶解性差的分散剂。
所得到的颜料分散液可以直接用于水性油墨的制备,但优选使用离心分离机、超速离心分离机或过滤器将可能微量存在的粗大粒子除去。粗大粒子在喷墨用水性颜料油墨中有时成为沉降物而堆积。另外,在喷墨印刷中也可能导致喷嘴堵塞,因此,粗大粒子的含有比例越少越优选。
关于所得到的颜料分散液的物性,考虑到印刷时的喷嘴堵塞,粒径优选为80~140nm,更优选为90~130nm。关于粘度、表面张力、pH等物性,没有特别限定,是任意的。考虑到使用效率等,粘度(25℃)的范围可以列举1~100mPa·s,优选列举2~20mPa·s,根据所期望的颜料浓度和用途来制备,没有限定。
上述含有EO基的阴离子型表面活性剂只要是含有EO基的阴离子型表面活性剂则可以使用任何的物质。上述含有EO基的阴离子型表面活性剂优选包含式(1)所示的化合物和式(2)所示的化合物中的至少一者。
式(1)中,
R1为碳原子数4~18的直链烷基,
m为2~18,
M为碱金属、碱土金属、铵或烷醇胺。
式(2)中,
R2为碳原子数4~18的直链烷基,
n为2~5,
M为碱金属、碱土金属、铵或烷醇胺。
从连续记录时的偏移抑制和漏针防止的观点考虑,式(1)中,优选m=2~17,更优选m=2~3,进一步优选m=3。基于同样的理由,R1优选为碳原子数12~13的直链烷基。另外,从连续记录时的偏移抑制的观点考虑,上述含有EO基的阴离子型表面活性剂优选包含式(1)所示的化合物。
作为上述含有EO基的阴离子型表面活性剂,可以使用例如市售品。作为上述市售品,可以列举例如:狮王株式会社制造的“サンノール(注册商标)NL-1430”(式(1)所示的化合物,m=3,R1为碳原子数12~13的直链烷基)和“エナジコール(注册商标)EC-30”(式(2)所示的化合物,n=3);第一工业制药株式会社制造的“ハイテノール(注册商标)330T”(式(1)所示的化合物,m=3);三洋化成株式会社制造的“サンデッド(注册商标)EN”(式(1)所示的化合物,m=2)和“サンデッド(注册商标)END”(式(1)所示的化合物,m=3);花王株式会社制造的“ラテムルE-118B”(式(1)所示的化合物,m=18);等。这些上述含有EO基的阴离子型表面活性剂可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
上述水性油墨总量中的上述含有EO基的阴离子型表面活性剂的配合量例如为5重量%以下、0.1重量%~3重量%、0.14重量%~1.96重量%。通过将上述含有EO基的阴离子型表面活性剂的配合量设定为上述范围内,能够进一步抑制连续记录时的偏移和漏针。
上述含有EO基的非离子型表面活性剂只要是含有EO基的非离子型表面活性剂则可以使用任何物质,从漏针抑制和彩度提高的观点考虑,优选式(3)所示的化合物、即乙炔二醇系非离子表面活性剂。
式(3)中,m1和n1可以相同也可以不同,为满足m1+n1=1~15的数,优选为满足m1+n1=3~11的数,更优选为满足m1+n1=4~6的数。式(3)中,R3、R4、R5和R6各自可以相同也可以不同,为碳原子数1~5的直链状或支链状烷基。作为R3、R4、R5和R6,可以列举例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基。
从漏针的进一步抑制和彩度的进一步提高的观点考虑,式(3)中,优选m1+n1=4、R3和R5为甲基、R4和R6为异丁基。这种结构的含有EO基的非离子型表面活性剂的消泡性能高,另外,在记录介质上在横向(记录介质的记录面方向)扩散的性质强。由此推测,漏针得到抑制,彩度提高。
作为上述非离子型表面活性剂,可以使用例如市售品。作为上述市售品,可以列举例如日信化学工业株式会社制造的“オルフィン(注册商标)E1004”(乙炔二醇EO加成物,m1+n1=4)、“オルフィン(注册商标)E1006”(乙炔二醇EO加成物,m1+n1=6)和“オルフィン(注册商标)E1010”(乙炔二醇EO加成物,m1+n1=10)等。这些上述非离子型表面活性剂可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
上述水性油墨总量中的上述含有EO基的非离子型表面活性剂的配合量例如为2重量%以下、0.1重量%~1重量%、0.2重量%~0.4重量%。通过将上述含有EO基的非离子型表面活性剂的配合量设定为上述范围内,能够进一步抑制连续记录时的漏针,能够进一步提高印图物的彩度。
从连续记录时的漏针抑制和彩度提高的观点考虑,上述水性油墨优选包含上述含有EO基的阴离子型表面活性剂和上述含有EO基的非离子型表面活性剂这两者。
上述水性油墨中,上述含有EO基的阴离子型表面活性剂(A)与上述含有EO基的非离子型表面活性剂(N)的重量比、即含有环氧乙烷基的阴离子型表面活性剂(A)相对于含有环氧乙烷基的非离子型表面活性剂(N)的重量比(A/N)例如为A/N=0.5~12、0.7~9.8、2.8~6.1。通过将重量比(A/N)设定为上述范围内,连续记录时的偏移和漏针进一步得到抑制,水性油墨的再溶解性进一步提高。
上述水性油墨通过包含上述颜料分散剂、以及上述含有EO基的阴离子型表面活性剂和上述含有EO基的非离子型表面活性剂中的至少一者,认为可以赋予由EO基引起的亲水性,能够抑制连续记录时的偏移和漏针,并且再分散性也优良。另外,上述连续记录时的偏移抑制的机制例如推定如下。即推定,在使用以往的水性颜料油墨的喷墨记录中,产生连续记录时的偏移是因为,从颜料游离出来的颜料分散剂由于上述水性颜料油墨的干燥而粘附在喷墨头的喷嘴附近,由此使油墨滴的飞翔弯曲。与此相对,本发明的水性油墨包含上述含有EO基的阴离子型表面活性剂和上述含有EO基的非离子型表面活性剂中的至少一者时,含有EO链的上述颜料分散剂的分散稳定性进一步提高。推定上述颜料分散剂的EO链的空间排斥力、由上述阴离子型表面活性剂和/或上述非离子型表面活性剂的EO基构成的EO链的空间排斥力对该分散稳定性作出贡献。另外推定,从颜料游离出来的上述颜料分散剂即使由于上述水性油墨的干燥而固化,上述水性油墨通过包含与上述颜料分散剂的相溶性高的上述含有EO基的阴离子型表面活性剂和上述含有EO基的非离子型表面活性剂中的至少一者,上述颜料分散剂也能够再溶解于上述水性油墨水,在喷嘴附近的粘附得到抑制,连续记录时的偏移得到抑制。但是,该机制只不过是推定,本发明不受其限定。
上述水性油墨可以还包含含有EO基的二醇醚(以下,有时称为“含有EO基的二醇醚”)。上述水性油墨中包含上述含有EO基的二醇醚时,能够更适当地抑制连续记录时的偏移。该机制例如推定如下。即推定,在使用以往的水性颜料油墨的喷墨记录中,产生连续记录时的偏移是因为,在连续记录中在喷墨头的喷嘴附近,上述水性颜料油墨中的水蒸发而使颜料浓度假性增高,由此颜料的分散稳定性降低。与此相对,本发明的水性油墨中,通过包含含有EO链的上述颜料分散剂和上述含有EO基的二醇醚,上述含有EO基的二醇醚对上述颜料分散剂产生空间位阻,颜料的分散稳定性提高,由此使连续记录时的偏移得到抑制。但是,该机制只不过是推定,本发明不受其限定。
上述含有EO基的二醇醚优选为二醇单醚。另外,上述含有EO基的二醇醚优选式(4)所示的化合物。
HO(CH2CH2O)n2R7 (4)
式(4)中,n2=1~3,R7为碳原子数1~6的直链状或支链状烷基。
作为上述含有EO基的二醇醚,只要是含有EO基的二醇醚则可以使用任何物质,可以列举例如乙二醇甲醚、乙二醇***、乙二醇正丙醚、二乙二醇甲醚、二乙二醇***、二乙二醇正丙醚、二乙二醇正丁醚、二乙二醇正己醚、三乙二醇甲醚、三乙二醇***、三乙二醇正丙醚、三乙二醇正丁醚等。其中,优选三乙二醇正丁醚。这些上述含有EO基的二醇醚可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
上述水性油墨总量中的上述含有EO基的二醇醚的配合量例如为10重量%以下、8重量%以下、2重量%~6重量%。通过将上述含有EO基的二醇醚的配合量设定为上述范围内,连续记录时的偏移进一步得到抑制。
上述水性油墨优选满足下述条件(I)。通过满足下述条件(I),连续记录时的偏移和漏针进一步得到抑制,水性油墨的再溶解性和印图物的彩度进一步提高。
条件(I):2≤(S+G)/R≤5
S:上述水性油墨总量中的上述含有EO基的阴离子型表面活性剂和上述含有EO基的非离子型表面活性剂中的至少一者的配合量(重量%)
G:上述水性油墨总量中的上述含有EO基的二醇醚的配合量(重量%)
R:上述水性油墨总量中的上述颜料分散剂的配合量(重量%)
在此,关于“上述水性油墨总量中的上述含有EO基的阴离子型表面活性剂和上述含有EO基的非离子型表面活性剂中的至少一者的配合量(重量%)”,在水性油墨仅包含上述含有EO基的阴离子型表面活性剂和上述含有EO基的非离子型表面活性剂中的任意一者的情况下,是指仅任意一者的配合量,在水性油墨包含上述含有EO基的阴离子型表面活性剂和上述含有EO基的非离子型表面活性剂这两者的情况下,是指上述含有EO基的阴离子型表面活性剂和上述含有EO基的非离子型表面活性剂的合计配合量。
从抑制水性油墨的粘度上升的观点出发,上述含有EO基的阴离子型表面活性剂、上述含有EO基的非离子型表面活性剂和上述含有EO基的二醇醚各自优选具有由2~3个EO基构成的EO链。通过使各个化合物含有类似长度的EO链,彼此的相溶性提高,由此可推测,具有与这些化合物类似的结构的上述颜料分散剂更容易再溶解于上述水性油墨中。
上述水性油墨可以还包含上述含有EO基的二醇醚以外的水溶性有机溶剂。作为上述水溶性有机溶剂,可以列举例如:用于防止喷墨头的喷嘴前端部的水性油墨的干燥的润湿剂和用于调节在记录介质上的干燥速度的渗透剂。
上述润湿剂没有特别限定,可以列举例如:甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、仲丁醇、叔丁醇等低级醇;二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺等酰胺;丙酮等酮;二丙酮醇等酮醇;四氢呋喃、二氧杂环己烷等醚;聚亚烷基二醇等聚醚;亚烷基二醇、甘油、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、1,2-乙二醇、1,2-丙二醇、1,2-丁二醇、1,2-戊二醇、1,2-己二醇、1,2,4-丁三醇、1,2,5-戊三醇、1,2,6-己三醇等多元醇;2-吡咯烷酮;N-甲基-2-吡咯烷酮;1,3-二甲基-2-咪唑烷酮等。上述聚亚烷基二醇可以列举例如聚乙二醇、聚丙二醇等。上述亚烷基二醇可以列举例如:乙二醇、丙二醇、丁二醇、二乙二醇、三乙二醇、二丙二醇、三丙二醇、硫二甘醇、己二醇等。这些润湿剂可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。其中,优选亚烷基二醇、甘油等多元醇。另外,从彩度提高的观点考虑,优选使用三丙二醇作为上述润湿剂。另外,也优选组合使用甘油与三丙二醇作为上述润湿剂。
上述水性油墨总量中的上述润湿剂的配合量例如为0重量%~95重量%、5重量%~80重量%、5重量%~50重量%。
上述渗透剂可以列举例如,上述含有EO基的二醇醚以外的二醇醚。上述含有EO基的二醇醚以外的二醇醚可以列举例如:丙二醇甲醚、丙二醇***、丙二醇正丙醚、丙二醇正丁醚、二丙二醇甲醚、二丙二醇***、二丙二醇正丙醚、二丙二醇正丁醚、三丙二醇甲醚、三丙二醇***、三丙二醇正丙醚和三丙二醇正丁醚等。上述渗透剂可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
上述水性油墨总量中的上述渗透剂的配合量例如为0重量%~20重量%、0重量%~15重量%、1重量%~4重量%。
上述水性油墨根据需要可以还含有以往公知的添加剂。作为上述添加剂,可以列举例如表面活性剂、pH调节剂、粘度调节剂、表面张力调节剂、防霉剂等。上述粘度调节剂可以列举例如聚乙烯醇、纤维素、水溶性树脂等。
上述水性油墨例如可以通过将颜料、上述颜料分散用树脂、上述含有EO基的阴离子型表面活性剂和上述含有EO基的非离子型表面活性剂中的至少一者和水以及根据需要使用的其他添加成分通过以往公知的方法均匀混合并利用过滤器等除去不溶物来制备。如前所述,上述水性油墨的制备可以包括上述颜料分散液的制备工序。
如以上所说明的那样,本发明的喷墨记录用水性油墨包含颜料、含有环氧乙烷链的颜料分散用树脂、以及含有环氧乙烷基的阴离子型表面活性剂和含有环氧乙烷基的非离子型表面活性剂中的至少一者,由此,能够提高连续记录时的喷出稳定性,并且再分散性也优良。
接着,本发明的墨盒为含有喷墨记录用水性油墨的墨盒,其特征在于,上述水性油墨为本发明的喷墨记录用水性油墨。作为上述墨盒的主体,可以使用例如以往公知的主体。
接着,对本发明的喷墨记录装置和喷墨记录方法进行说明。
本发明的喷墨记录装置是包含油墨收纳部和油墨喷出机构并利用上述油墨喷出机构将收纳于上述油墨收纳部中的油墨喷出的喷墨记录装置,其特征在于,在上述油墨收纳部中收纳有本发明的喷墨记录用水性油墨。
本发明的喷墨记录方法是通过喷墨方式向记录介质上喷出水性油墨来进行记录的喷墨记录方法,其特征在于,使用本发明的喷墨记录用水性油墨作为上述水性油墨。
本发明的喷墨记录方法例如可以使用本发明的喷墨记录装置来实施。上述记录包括印字、印图、印刷等。
图1示出了本发明的喷墨记录装置的一例的构成。如图所示,该喷墨记录装置1包含四个墨盒2、油墨喷出机构(喷墨头)3、喷头单元4、滑架5、驱动单元6、压印辊7和清洁装置8作为主要构成元件。
四个墨盒2分别各包含黄色、品红色、青色和黑色这四种颜色的水性油墨中的一种。上述四种颜色的水性油墨中的至少一种为本发明的喷墨记录用水性油墨。设置在喷头单元4上的喷墨头3在记录介质(例如记录用纸)P上进行记录。四个墨盒2和喷头单元4搭载在滑架5上。驱动单元6使滑架5在直线方向上往复移动。作为驱动单元6,可以使用例如以往公知的驱动单元(例如,参考与美国专利公开公报第2008/0241398号对应的日本特开2008-246821号公报)。压印辊7在滑架5的往复方向上延伸,与喷墨头3相对地配置。
清洁装置8抽吸滞留在喷墨头3内部的含有气泡等的不良油墨。作为清洁装置8,可以使用例如以往公知的清洁装置(例如,参考与美国专利公开公报第2008/0241398号对应的日本特开2008-246821号公报)。
在清洁装置8的压印辊7侧,与清洁装置8相邻地配设有刮墨构件20。刮墨构件20形成为刮刀状,随着滑架5的移动而擦拭喷墨头3的喷嘴形成面。图1中,盖18为了防止水性油墨的干燥而在记录完成时覆盖返回到复位位置的喷墨头3的多个喷嘴。
本例的喷墨记录装置1中,四个墨盒2与喷头单元4一起搭载在一个滑架5上。但是,本发明不限于此。在喷墨记录装置1中,四个墨盒2中的各个盒可以搭载在与喷头单元4不同的滑架上。另外,也可以将四个墨盒2中的各个盒配置并固定在喷墨记录装置1中而不搭载在滑架5上。在这些方式中,例如,四个墨盒2中的各个盒与搭载在滑架5上的喷头单元4利用管等连结,从四个墨盒2中的各个盒向喷头单元4供给上述水性油墨。
使用该喷墨记录装置1的喷墨记录例如如下实施。首先,记录用纸P由设置在喷墨记录装置1的侧面或下方的供纸盒(未图示)进行供纸。记录用纸P被导入到喷墨头3与压印辊7之间。利用从喷墨头3喷出的水性油墨在导入的记录用纸P上进行预定的记录。本发明的水性油墨的再分散性优良,因此,能够从喷墨头3稳定地喷出,连续记录时的偏移和漏针的产生得到抑制。记录后的记录用纸P从喷墨记录装置1中排出。图1中省略了记录用纸P的送纸机构和排纸机构的图示。
图1中所示的装置中采用串联式喷墨头,但本发明不限于此。上述喷墨记录装置可以是采用线型喷墨头的装置。
实施例
接下来,对于本发明的实施例,与比较例一并进行说明。需要说明的是,本发明不受下述实施例和比较例的限定和限制。
[制备例1]品红色水性颜料分散液的制作
将200份作为品红色颜料的C.I.颜料红122、175份作为颜料分散剂1的苯乙烯/甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸2-乙基己酯/聚乙二醇单甲基丙烯酸酯(分子量350)/甲基丙烯酸(20/20/20/20/20质量比)共聚物(数均分子量13000)的氢氧化钾中和物的水溶液(固体成分40%)、425份作为液体介质的水进行配合,利用分配器进行解胶,制备预研磨基料。接着,使用卧式介质分散机“ダイノミル0.6升ECM型”(商品名,シンマルエンタープライゼス公司制造,氧化锆制微珠直径为0.5mm),以10m/s的圆周速度对预研磨基料进行分散处理。进行2小时分散后结束分散,得到研磨基料。
将该研磨基料以使颜料成分为15重量%的方式用离子交换水进行稀释,接着,进行离心分离处理,将该颜料分散液用10μm的膜滤器过滤,添加预定量的离子交换水、防腐剂、甘油,制成颜料浓度为12重量%的品红色颜料分散液。
对于该颜料分散液,使用粒度测定器“NICOMP 380ZLS-S”(粒度分析仪(ParticleSizing Systems),PSS公司制造)测定(25℃)平均粒径,结果,平均粒径为123nm。粘度(25℃)为4.96mPa·s、表面张力(25℃)为46.5mN/m、pH(25℃)为9.4。
[制备例2]青色水性颜料分散液的制作
使用青色颜料C.I.颜料蓝15:3来代替制备例1中使用的品红色颜料,将制备例1中使用的颜料分散剂1作为颜料分散剂2来代替苯乙烯/甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸2-乙基己酯/聚乙二醇单甲基丙烯酸酯(分子量350)/甲基丙烯酸(30/20/20/15/15质量比)共聚物(数均分子量15000)的氢氧化锂中和物的水溶液(固体成分40%),除此以外,与制备例1同样地进行,得到青色颜料分散液。将该配合、物性的结果与制备例1的结果一并归纳于表1中。
[制备例3]黄色水性颜料分散液的制作
除了使用黄色颜料C.I.颜料黄74来代替制备例2中使用的青色颜料以外,与制备例2同样地进行,得到黄色颜料分散液。将该配合、物性的结果归纳于表1中。
[制备例4]品红色水性颜料分散液的制作
在颜料(C.I.颜料红122)20重量%、苯乙烯-丙烯酸共聚物的氢氧化钠中和物7重量%(酸值175、分子量10000)中加入纯水而使整体为100重量%,进行搅拌混合而得到混合物。将该混合物装入到填充有直径为0.3mm的氧化锆珠的湿式砂磨机中,进行6小时分散处理。然后,将氧化锆珠利用分离器除去,用孔径为3.0μm的纤维素醋酸酯过滤器过滤,由此得到颜料分散液4。
[表1]
作为保存稳定性试验,将该各颜色的水性颜料分散液在70℃下静置一周后的粒径、和粘度变化示于表2中。稳定性以将各水性颜料分散液在70℃下静置7天后的粒径、和粘度变化率(%)表示。变化率以(测定日后的值)/(初期的值)-1的百分率(%)表示。
任一水性颜料分散液的粒径和粘度都没有观察到变化,保存稳定性良好。
[表2]
[评价基准]
基于下述评价基准进行评价。
(粒径、粘度变化)
A:变化率±小于5%
B:变化率±5%以上且±小于10%
C:变化率±10%以上
[实施例1-1~1-9和比较例1-1~1-4]
实施例1-1~1-9改变了上述含有EO基的阴离子型表面活性剂或上述EO基含有非离子表面活性剂的例子。将水性油墨组成(表3)中的、除颜料分散液以外的成分混合均匀而得到油墨溶剂。接着,在颜料分散液中加入上述油墨溶剂,混合均匀。然后,将所得到的混合物用东洋滤纸株式会社制造的纤维素醋酸酯型膜滤器(孔径3.00μm)过滤,由此得到实施例1-1~1-9和比较例1-1~1-4的喷墨记录用水性油墨。另外,与实施例1-1~1-9和比较例1-1~1-4同样地得到实施例1-1~1-9、比较例1-3和1-4的彩度评价的对照用的参考例1-1以及比较例1-1和1-2的彩度评价的对照用的参考例1-4的喷墨记录用水性油墨。
对于实施例1-1~1-9和比较例1-1~1-4的水性油墨,通过下述方法实施(a)连续记录时的偏移评价、(b)连续记录时的漏针评价、(c)再分散性评价和(d)彩度评价。
(a)连续记录时的偏移评价
在温度35℃、相对湿度80%的环境下,使用兄弟工业株式会社制造的喷墨打印机MFC-J4510N,使用实施例1-1~1-9和比较例1-1~1-4的水性油墨,在普通纸(XEROX公司制造的4200)上以600dpi×300dpi的分辨率连续地记录500张包含100条单点刻线的图像,制作评价样品。然后,从上述喷墨打印机MFC-J4510N中拆下喷墨头,使用光学显微镜(倍率1000倍)观察喷嘴附近,基于下述评价基准进行评价。需要说明的是,如果连续记录时的偏移得到了抑制,则可以判断为连续记录时的喷出稳定性优良。
连续记录时的偏移评价 评价基准
AA:单点刻线没有产生偏移,在喷嘴附近未确认到附着物。
A:单点刻线没有产生偏移,但在喷嘴附近确认到附着物。
B:单点刻线的偏移为1条以上且少于5条,在喷嘴附近确认到附着物。
C:单点刻线的偏移为5条以上。
(b)连续记录时的漏针评价
在温度35℃、相对湿度80%的环境下,使用上述喷墨打印机MFC-J4510N,使用实施例1-1~1-9和比较例1-1~1-4的水性油墨,在普通纸(XEROX公司制造的4200)上以600dpi×300dpi的分辨率连续地记录10张包含全单色的图像,制作评价样品,基于下述评价基准进行评价。需要说明的是,如果连续记录时的漏针得到了抑制,则可以判断为连续记录时的喷出稳定性优良。
连续记录时的漏针评价 评价基准
AA:在10张连续记录时刻没有产生漏针。
A:在10张连续记录时刻漏针为1针。
B:在10张连续记录时刻漏针为2针以上且小于5针。
C:在10张连续记录时刻漏针为5针以上。
(c)再分散性评价
在两孔载玻片上滴加实施例1-1~1-9和比较例1-1~1-4的水性油墨12μL,在温度60℃、相对湿度40%的环境下静置一天后,滴加水,基于下述评价基准对颜料的分散水平进行评价。
再分散性评价 评价基准
AA:在示使用光学显微镜(倍率200倍)的观察中,未确认到凝聚物。
A:在目视观察中,未确认到凝聚物。
B:在目视观察中,凝聚物的一半以上发生了分散。
C:在目视观察中,凝聚物没有分散。
(d)彩度评价
使用上述喷墨打印机MFC-J4510N,使用实施例1-1~1-9和比较例1-1~1-4的水性油墨,在普通纸(XEROX公司制造的4200)上以600dpi×300dpi的分辨率记录包含单色小块的图像,制作评价样品。利用X-Rite公司制造的分光测色计SpectroEye测定评价样品内的5个部位的彩度,求出平均值,基于下述评价基准进行评价。
彩度评价 评价基准
AA:与参考例1-1或1-4相比,彩度高出1.0以上。
A:与参考例1-1或1-4相比,彩度高出0.5~0.9。
B:与参考例1-1或1-4相比,彩度高出0.1~0.4。
C:与参考例1-1或1-4相比,彩度降低。
将实施例1-1~1-9和比较例1-1~1-4的水性油墨的水性油墨组成和评价结果示于表3中。
[表3]
*1:()表示颜料固体成分量
*2:()表示颜料固体成分量
*3:式(1)所示的含EO基的阴离子型表面活性剂(m=3);狮王株式会社制造;有效成分=28重量%;()表示有效成分量
*4:式(1)所示的含EO基的阴离子型表面活性剂(m=3);第一工业制药株式会社制造;有效成分=35重量%;()表示有效成分量
*5:式(1)所示的含EO基的阴离子型表面活性剂(m=2);三洋化成株式会社制造;有效成分=31重量%;()表示有效成分量
*6:式(1)所示的含EO基的阴离子型表面活性剂(m=3);三洋化成株式会社制造;有效成分=27重量%;()表示有效成分量
*7:式(2)所示的含EO基的阴离子型表面活性剂(n=3);狮王株式会社制造;有效成分=30重量%()表示有效成分量
*8:式(1)所示的含EO基的阴离子型表面活性剂(m=18);花王株式会社制造;有效成分=26重量%;()表示有效成分量
*9:不含EO基的阴离子型表面活性剂;花王株式会社制造;有效成分=97重量%;()表示有效成分量
*10:含EO基的非离子型表面活性剂:日信化学工业株式会社制造;有效成分=100重量%
如表3所示,实施例1-1~1-9中,连续记录时的偏移评价、连续记录时的漏针评价、再分散性评价和彩度评价的结果为良好。特别是,使用上述含有EO基的阴离子型表面活性剂和上述含有EO基的非离子型表面活性剂这两者的实施例1-1~1-6和1-9中,连续记录时的漏针评价和彩度评价的结果极其优良,进一步使用m=2~17的式(1)所示的阴离子型表面活性剂的实施例1-1~1-4和1-9中,连续记录时的偏移评价和再分散性评价的结果也极其优良。
另一方面,未使用含有EO链的颜料分散用树脂的比较例1-1和1-2中,连续记录时的偏移评价和再分散性评价的结果差。另外,未使用含有EO基的阴离子型表面活性剂和含有EO基的非离子型表面活性剂的比较例1-3和1-4中,连续记录时的偏移评价的结果差。
[实施例2-1和2-2]
实施例2-1和2-2是未使用上述含有EO基的二醇醚的例子。将油墨组成(表4)中的、除颜料分散液以外的成分混合均匀而得到油墨溶剂。接着,在颜料分散液中加入上述油墨溶剂,混合均匀。然后,将所得到的混合物用东洋滤纸株式会社制造的纤维素醋酸酯型膜滤器(孔径3.00μm)过滤,由此得到实施例2-1和2-2的喷墨记录用水性油墨。
对于实施例2-1和2-2的水性油墨,与实施例1-1~1-9和比较例1-1~1-4同样地实施连续记录时的偏移评价、连续记录时的漏针评价、再分散性评价和彩度评价。
将实施例2-1和2-2的水性油墨的油墨组成和评价结果示于表4中。需要说明的是,表4中一并示出了实施例1-1的油墨组成和评价结果、以及参考例1-1的油墨组成。
[表4]
*1:()表示颜料固体成分量
*3:式(1)所示的含EO基的阴离子型表面活性剂(m=3);
狮王株式会社制造;有效成分=28重量%;()表示有效成分量
*10:含EO基的非离子型表面活性剂;日信化学工业株式会社制造;有效成分=100重量%
如表4所示,实施例2-1和2-2中,连续记录时的偏移评价、连续记录时的漏针评价、再分散性评价和彩度评价的结果为良好。但是,未使用上述含有EO基的二醇醚的实施例2-1和2-2与使用上述含有EO基的二醇醚的实施例1-1相比,连续记录时的偏移评价、连续记录时的漏针评价、再分散性评价和彩度评价的结果稍差。
[实施例3-1~3-5]
实施例3-1~3-5是改变了上述重量比A/N和(S+G)/R的例子。将油墨组成(表5)中的、除颜料分散液以外的成分混合均匀而得到油墨溶剂。接着,在颜料分散液中加入上述油墨溶剂,混合均匀。然后,将所得到的混合物用东洋滤纸株式会社制造的纤维素醋酸酯型膜滤器(孔径3.00μm)过滤,由此得到实施例3-1~3-5的喷墨记录用水性油墨。
对于实施例3-1~3-5的水性油墨,与实施例1-1~1-9和比较例1-1~1-4同样地实施连续记录时的偏移评价、连续记录时的漏针评价、再分散性评价和彩度评价。
将实施例3-1~3-5的水性油墨的油墨组成和评价结果示于表5中。需要说明的是,表5中一并示出了实施例1-1的油墨组成和评价结果、以及参考例1-1的油墨组成。
[表5]
*1:()表示颜料固体成分量
*3:式(1)所示的含EO链的阴离子型表面活性剂(m=3);
狮王株式会社制造;有效成分=28重量%;()表示有效成分量
*10:含EO基的非离子型表面活性剂;日信化学工业株式会社制造;有效成分=100重量%
如表5所示,实施例3-1~3-5中,连续记录时的偏移评价、连续记录时的漏针评价、再分散性评价和彩度评价的结果为良好。特别是,A/N=2.8~6.1且2≤(S+G)/R≤5的实施例1-1、3-1、3-2和3-5中,连续记录时的偏移评价、连续记录时的漏针评价、再分散性评价和彩度评价的结果极其优良。
[实施例4-1和4-2]
实施例4-1和4-2是改变了颜料分散液的例子。将水性油墨组成(表6)中的、除颜料分散液以外的成分混合均匀而得到油墨溶剂。接着,在颜料分散液中加入上述油墨溶剂,混合均匀。然后,将所得到的混合物用东洋滤纸株式会社制造的纤维素醋酸酯型膜滤器(孔径3.00μm)过滤,由此得到实施例4-1和4-2的喷墨记录用水性油墨。另外,与实施例4-1和4-2同样地得到彩度评价的对照用的参考例4-1和4-2的喷墨记录用水性油墨。
对于实施例4-1和4-2的水性油墨,与实施例1-1~1-9和比较例1-1~1-4同样地实施连续记录时的偏移评价、连续记录时的漏针评价、再分散性评价和彩度评价。
将实施例4-1和4-2的水性油墨的油墨组成和评价结果示于表6中。需要说明的是,表6中一并示出了实施例1-1的油墨组成和评价结果、以及参考例1-1、4-1和4-2的油墨组成。
[表6]
*1:()表示颜料固体成分量
*3:式(1)所示的含EO链的阴离子型表面活性剂(m=3);
狮王株式会社制造;有效成分=28重量%;()表示有效成分量
*10:含EO基的非离子型表面活性剂;日信化学工业株式会社制造;有效成分=100重量%
如表6所示,实施例4-1和4-2中,连续记录时的偏移评价、连续记录时的漏针评价、再分散性评价和彩度评价的结果极其优良,与实施例1-1同等。
如上所述,本发明的水性油墨能够提高连续记录时的喷出稳定性并且再分散性也优良。本发明的水性油墨的用途没有特别限定,能够广泛应用于各种喷墨记录。
Claims (21)
1.一种喷墨记录用水性油墨,其中,包含颜料、水、含有环氧乙烷链的颜料分散用树脂、以及含有环氧乙烷基的阴离子型表面活性剂和含有环氧乙烷基的非离子型表面活性剂中的至少一者。
2.如权利要求1所述的喷墨记录用水性油墨,其中,包含所述含有环氧乙烷基的阴离子型表面活性剂和所述含有环氧乙烷基的非离子型表面活性剂这两者。
3.如权利要求1所述的喷墨记录用水性油墨,其中,还包含含有环氧乙烷基的二醇醚。
4.如权利要求1所述的喷墨记录用水性油墨,其中,所述水性油墨中包含0.14重量%~1.96重量%的所述含有环氧乙烷基的阴离子型表面活性剂。
5.如权利要求1所述的喷墨记录用水性油墨,其中,所述水性油墨中包含0.2重量%~0.4重量%的所述含有环氧乙烷基的非离子型表面活性剂。
6.如权利要求3所述的喷墨记录用水性油墨,其中,所述水性油墨中包含2重量%~6重量%的所述含有环氧乙烷基的二醇醚。
7.如权利要求2所述的喷墨记录用水性油墨,其中,所述水性油墨中,所述含有环氧乙烷基的阴离子型表面活性剂相对于所述含有环氧乙烷基的非离子型表面活性剂的重量比为2.8~6.1。
8.如权利要求3所述的喷墨记录用水性油墨,其中,满足下述条件(I),
条件(I):2≤(S+G)/R≤5
S:所述水性油墨总量中的所述含有EO基的阴离子型表面活性剂和所述含有EO基的非离子型表面活性剂中的至少一者的配合量,单位为重量%,
G:所述水性油墨总量中的所述含有EO基的二醇醚的配合量,单位为重量%,
R:所述水性油墨总量中的所述颜料分散用树脂的配合量,单位为重量%。
9.如权利要求1所述的喷墨记录用水性油墨,其中,所述含有环氧乙烷基的阴离子型表面活性剂为式(1)所示的化合物和式(2)所示的化合物中的至少一者,
式(1)中,
R1为碳原子数4~18的直链烷基,
m为2~18,
M为碱金属、碱土金属、铵或烷醇胺,
式(2)中,
R2为碳原子数4~18的直链烷基,
n为2~5,
M为碱金属、碱土金属、铵或烷醇胺。
10.如权利要求9所述的喷墨记录用水性油墨,其中,式(1)中,m=2~17。
11.如权利要求9所述的喷墨记录用水性油墨,其中,式(1)中,m=2~3。
12.如权利要求9所述的喷墨记录用水性油墨,其中,所述含有环氧乙烷基的阴离子型表面活性剂为式(1)所示的化合物。
13.如权利要求1所述的喷墨记录用水性油墨,其中,所述非离子型表面活性剂为式(3)所示的化合物,
式(3)中,m1和n1可以相同也可以不同,为满足m1+n1=1~15的数,
R3、R4、R5和R6各自可以相同也可以不同,为碳原子数1~5的直链状或支链状烷基。
14.如权利要求13所述的喷墨记录用水性油墨,其中,式(3)中,m1+n1=4,R3和R5为甲基,R4和R6为异丁基。
15.如权利要求3所述的喷墨记录用水性油墨,其中,所述含有环氧乙烷基的阴离子型表面活性剂、所述含有环氧乙烷基的非离子型表面活性剂和所述含有环氧乙烷基的二醇醚各自具有由2~3个环氧乙烷基构成的环氧乙烷链。
16.如权利要求1所述的喷墨记录用水性油墨,其中,所述颜料为C.I.颜料红122。
17.如权利要求1所述的喷墨记录用水性油墨,其中,所述含有环氧乙烷链的颜料分散用树脂的酸值为40~200mgKOH/g。
18.如权利要求1所述的喷墨记录用水性油墨,其中,所述含有环氧乙烷链的颜料分散用树脂的数均分子量为1000~100000。
19.如权利要求1所述的喷墨记录用水性油墨,其中,所述含有环氧乙烷链的颜料分散用树脂利用氢氧化锂或氢氧化钾进行了中和。
20.如权利要求1所述的喷墨记录用水性油墨,其中,所述含有环氧乙烷链的颜料分散用树脂含有具有环氧乙烷链的(甲基)丙烯酸酯作为单体。
21.一种墨盒,其包含权利要求1~20中任一项所述的喷墨记录用水性油墨。
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