• / 23
  • 下載費用:30 金幣  

维戈塞尔塔队徽: 水性噴墨墨水以及噴墨記錄方法.pdf

關 鍵 詞:
水性 噴墨 墨水 以及 記錄 方法
  專利查詢網所有資源均是用戶自行上傳分享,僅供網友學習交流,未經上傳用戶書面授權,請勿作他用。
摘要
申請專利號:

CN200910009582.9

申請日:

2009.02.24

公開號:

CN101519553A

公開日:

2009.09.02

當前法律狀態:

終止

有效性:

無權

法律詳情: 未繳年費專利權終止IPC(主分類):C09D11/02申請日:20090224授權公告日:20120711終止日期:20140224|||授權|||實質審查的生效|||公開
IPC分類號: C09D11/02; B41J2/01 主分類號: C09D11/02
申請人: 株式會社東芝; 東芝泰格有限公司
發明人: 秋山良造; 清本博史; 北脅崇也
地址: 日本東京
優先權: 2008.2.28 US 61/032,368
專利代理機構: 北京康信知識產權代理有限責任公司 代理人: 余 剛;吳孟秋
PDF完整版下載: PDF下載
法律狀態
申請(專利)號:

CN200910009582.9

授權公告號:

|||101519553B||||||

法律狀態公告日:

2015.04.08|||2012.07.11|||2009.10.28|||2009.09.02

法律狀態類型:

專利權的終止|||授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明提供了水性噴墨墨水以及噴墨記錄方法。其中,水性噴墨墨水包括:墨水溶劑,含有水溶性有機溶劑以及水,其中,上述水溶性有機溶劑包括丙三醇和三乙二醇;以及顏料,分散在上述墨水溶劑中。上述水溶性有機溶劑以重量計占上述墨水溶劑的30%~80%,上述三乙二醇的重量是上述丙三醇重量的0.5倍~1.5倍,以占上述墨水總重量的2%~20%的量混合上述顏料。

權利要求書

1.  一種水性噴墨墨水,其特征在于,包括:
墨水溶劑,含有水溶性有機溶劑以及水,其中,所述水溶性有機溶劑包含丙三醇和三乙二醇,并且,所述水溶性有機溶劑以重量計占所述墨水溶劑的30%~80%,所述三乙二醇的重量是所述丙三醇重量的0.5倍~1.5倍;以及
顏料,分散在所述墨水溶劑中,以占所述墨水總重量的2%~20%的量混合所述顏料。

2.
  根據權利要求1所述的水性噴墨墨水,其特征在于,
所述水溶性有機溶劑以重量計占所述墨水溶劑的40%~60%。

3.
  根據權利要求1所述的水性噴墨墨水,其特征在于,
所述顏料占所述墨水總重量的2%~10%。

4.
  根據權利要求1所述的水性噴墨墨水,其特征在于,
所述水性噴墨墨水還包括尿素。

5.
  根據權利要求1所述的水性噴墨墨水,其特征在于,
所述水性噴墨墨水還包括3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇。

6.
  根據權利要求1所述的水性噴墨墨水,其特征在于,
所述水性噴墨墨水還包括從由乙炔乙二醇類表面活性劑以及氟類表面活性劑構成的組中選擇的至少一種。

7.
  根據權利要求1所述的水性噴墨墨水,其特征在于,
所述水性噴墨墨水還包括從由多元醇類、含氮雜環化合物、胺類、含硫磺化合物類、碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、以及γ-丁內酯構成的組中選擇的至少一種。

8.
  根據權利要求1所述的水性噴墨墨水,其特征在于,
所述顏料是平均粒徑1nm~300nm的粒子。

9.
  根據權利要求1所述的水性噴墨墨水,其特征在于,
25℃時的粘度是5mPa·s~50mPa·s。

10.
  一種水性噴墨墨水,其特征在于,包括:
墨水溶劑,含有水溶性有機溶劑以及水,其中,所述水溶性有機溶劑包含丙三醇和三乙二醇,并且,所述水以重量計占所述墨水溶劑的20%~70%,所述三乙二醇的重量是所述丙三醇重量的0.5倍~1.5倍;以及
顏料,分散在所述墨水溶劑中,以占所述墨水總重量的2%~20%的量混合所述顏料。

11.
  根據權利要求10所述的水性噴墨墨水,其特征在于,
所述水以重量計占所述墨水溶劑的40%~60%。

12.
  根據權利要求10所述的水性噴墨墨水,其特征在于,
所述顏料占所述墨水總重量的2%~10%。

13.
  根據權利要求10所述的水性噴墨墨水,其特征在于,
所述水性噴墨墨水還包括尿素。

14.
  根據權利要求10所述的水性噴墨墨水,其特征在于,
所述水性噴墨墨水還包括3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇。

15.
  根據權利要求10所述的水性噴墨墨水,其特征在于,
所述水性噴墨墨水還包括從由乙炔乙二醇類表面活性劑以及氟類表面活性劑構成的組中選擇的至少一種。

16.
  根據權利要求10所述的水性噴墨墨水,其特征在于,
所述顏料是平均粒徑1nm~300nm的粒子。

17.
  根據權利要求10所述的水性噴墨墨水,其特征在于,
25℃時的粘度是5mPa·s~50mPa·s。

18.
  一種噴墨記錄方法,其特征在于,包括:
在普通紙上從噴墨頭中噴射至少一種墨水組合物,并形成圖像,
其中,所述墨水組合物是根據權利要求1所述的水性噴墨墨水。

19.
  根據權利要求18所述的噴墨記錄方法,其特征在于,
使用一種墨水組合物來進行所述圖像的形成。

20.
  根據權利要求18所述的噴墨記錄方法,其特征在于,
使用不同顏色的兩種以上的墨水組合物進行所述圖像的形成。

說明書

水性噴墨墨水以及噴墨記錄方法
相關申請的交叉參考
本申請基于2008年2月28日提交的美國臨時專利申請第61/032,368號并要求其優先權和權益,并將其全部內容結合于此作為參考。
技術領域
本發明涉及水性噴墨墨水以及噴墨記錄方法。
背景技術
噴墨記錄用的現有墨水一般是使各種水溶性染料溶解在水性介質中的墨水。最近,還提出了使顏料分散在水性介質中的墨水。與使用水溶性染料的墨水相比,使用顏料的墨水在耐水性和耐光性方面更為卓越。
在使顏料分散于水這樣的高揮發性的溶劑中并調制噴墨墨水的情況下,必須考慮從噴墨頭噴出的噴出性能。通過溶劑部分的揮發,破壞了顏料部分和溶劑部分之間的混合比的平衡,噴嘴附近的墨水顏料濃度極度增加。其結果是,產生墨水的粘度增加和析出粗大粒子的現象。堵塞噴嘴,噴出性能下降。具體來講,無法獲得規定的噴出體積,且噴出的方向也變得不正確。有時,還會出現不能進行噴出的噴嘴。
在注冊專利3050049號中提出有含有丙三醇以及丙二醇作為水溶性溶劑的墨水。通過水溶性溶劑,雖然噴出性能得以改善,但是對于與印字圖像濃度相關的印字品質還有改良的余地。
現有的顏料墨水大多主要通過抑制滲透性來抑制墨水相對于紙張表面的濡濕,由此在紙張表面附近固定墨水滴以確保印字品質。對于這種墨水,并不一定適應于所有紙張種類,由于紙張種類的不同所導致的滲色(bleeding)的差別很大。尤其對于再生紙無法獲得穩定的印刷品質。這是因為再生紙是混合不特定的多種紙張而制造的。墨水相對于所使用的紙張種類的濡濕特性的差別會影響滲色的發生。此外,在現有的顏料墨水的情況下,由于其組成而引起對于印刷的位置的干燥需要較長時間。尤其在彩色印刷等多色系的印刷中,導致相鄰的顏色會發生混色。而且,由于顏料殘留在紙張等的表面上,還存在抗劃傷性變差的問題。
例如,在日本特開平9-111165號公報、美國專利第5156675號公報中,提出有如下的技術:在墨水中混合乙二醇醚類滲透劑,以提高墨水對紙張的滲透性。為了使顏料分散在水性介質中,在現有的顏料墨水中含有表面活性劑或高分子分散劑等的分散劑。乙二醇醚類滲透劑恐怕會損壞分散劑的效果。如果大量地添加乙二醇醚類滲透劑,則存在隨著時間的經過,顏料的分散穩定性降低的問題。
在現有技術中還沒有獲得如下所述的墨水:適合于在普通紙上進行記錄的噴墨記錄用水性墨水,該墨水速干性卓越、印刷物的圖像品質卓越,同時間歇噴出時不會出現墨水的堵塞,即使時間流逝,顏料也可以穩定地分散。
發明內容
本發明的目的在于提供具有以下優點的水性噴墨墨水:顏料可穩定地分散,同時,可以確保噴出性能和飛出特性,可在普通紙上形成圖像濃度高的圖像,且速干性卓越。
此外,本發明的目的在于提供在普通紙上形成速干性卓越的噴墨記錄物并可獲得高品質圖像的噴墨記錄方法。
根據本發明的一個方面,提供了水性噴墨墨水,其包括:墨水溶劑,含有水溶性有機溶劑以及水,其中,上述水溶性有機溶劑包含丙三醇和三乙二醇,并且,上述水溶性有機溶劑以重量計占上述墨水溶劑的30%~80%,上述三乙二醇的重量是上述丙三醇重量的0.5倍~1.5倍;以及顏料,分散在上述墨水溶劑中,以占上述墨水總重量的2%~20%的量混合上述顏料。
根據本發明的另一方面,提供了水性噴墨墨水,其包括:墨水溶劑,含有水溶性有機溶劑以及水,其中,上述水溶性有機溶劑包含丙三醇和三乙二醇,并且,上述水以重量計占上述墨水溶劑的20%~70%,上述三乙二醇的重量是上述丙三醇重量的0.5倍~1.5倍;以及顏料,分散在上述墨水溶劑中,以占上述墨水總重量的2%~20%的量混合上述顏料。
根據本發明的其它方面,提供了一種噴墨記錄方法,其包括:在普通紙上從噴墨頭中噴射至少一種墨水組合物,并形成圖像,其中,上述墨水組合物是根據權利要求1上述的水性噴墨墨水。
本發明的其它目的和優點將在下面的描述中闡述,并且部分地將從該描述中變得顯而易見,或可以通過實施本發明而了解。本發明的目的和優點可以通過下文中具體指出的手段及其組合來買現并獲得。
附圖說明
本發明的附圖結合于說明書中并構成說明書一部分,它示出了本發明的實施例,并且與以上給出的概括性描述和以下給出的對實施例的詳細描述一起用于解釋本發明的原理。
圖1示出了適用本發明的一個實施方式的噴墨記錄裝置的一個例子。
具體實施方式
下面,對本發明的實施方式具體地進行說明。
圖1是本發明的實施方式涉及的噴墨記錄方法所使用的記錄裝置的截面圖。用紙盒100以及用紙盒101用于保存大小不同的紙張p。供紙輥102或供紙輥103從用紙盒100或用紙盒101中取出與所選擇的紙張大小相對應的紙張p,并輸送給輸送輥對104、105以及對位輥對106。
通過驅動輥108和兩根從動輥109賦予輸送帶107張力。在輸送帶107的表面上以規定間隔設置有孔,為了使紙張p在輸送帶107的內側吸附于輸送帶107而設置有連接于風扇(fan)110的負壓室111。在輸送帶107的紙張輸送方向下游設置有輸送輥對112、113以及114。
在輸送帶107的上面,根據圖像數據排列有四列用于向紙張噴出墨水的噴墨頭。從上游側開始依次排列有用于噴出藍綠(C)墨水的噴墨頭115C、用于噴出品紅(M)墨水的噴墨頭115M、用于噴出黃色(Y)墨水的噴墨頭115Y、用于噴出黑色(Bk)墨水的噴墨頭115Bk。而且,在各噴墨頭115上還設置有用于收容各色墨水的藍綠(C)墨盒116C、品紅(M)墨盒116M、黃色(Y)墨盒116Y、黑色(Bk)墨盒116Bk。各個墨盒分別通過管(tube)117C、117M、117Y、117Bk與噴墨頭連接。
下面,對本發明的噴墨記錄裝置的圖像形成動作進行說明。
首先,通過圖像處理單元(未圖示)開始用于記錄的圖像處理,將用于記錄的圖像數據傳送給各噴墨頭115C、115M、115Y、115Bk。并且,通過供紙輥102或供紙輥103從用紙盒100或用紙盒101中逐張地取出所選擇的紙張尺寸的紙張p,并輸送至輸送輥對104、105以及對位輥對106。對位輥106對紙張p的偏斜進行校正,并在規定的定時進行輸送。
由于負壓室111通過輸送帶107的孔吸入空氣,因此,紙張p在被吸附于輸送帶107的狀態下在噴墨頭115的下側進行輸送。由此,各噴墨頭115和紙張p可以保持一定的間隔。與從對位輥對106輸送紙張p的定時同步地從各噴墨頭115C、115M、115Y、115Bk中噴出各色墨水。這樣,在紙張p的期望的位置上形成彩色圖像。形成有圖像的紙張p通過輸送輥對112、113以及114被排出到排紙托盤118上。
在各墨盒中收容有本發明的實施方式涉及的水性噴墨墨水。
本發明的實施方式涉及的水性噴墨墨水含有包括水以及水性有機溶劑的墨水溶劑、以及作為著色材料的顏料。下面,規定了墨水溶劑的組成。水性有機溶劑包括丙三醇和三乙二醇(triethyleneglycol),占墨水溶劑的整體重量的30%~80%。三乙二醇的重量是丙三醇重量的0.5倍~1.5倍。
而且,在本發明的實施方式涉及的水性噴墨墨水中,規定顏料的濃度是墨水總量的2重量%~20重量%。
由于以指定的量含有指定的成分,所以本發明的實施方式涉及的水性噴墨墨水具有穩定的噴出性能,且可以在普通紙上形成速干性卓越且高品質的圖像。
墨水溶劑中的水溶性有機溶劑具有提高墨水的噴出性能以及圖像品質的作用。丙三醇和三乙二醇均具有高保濕性。尤其是丙三醇的保濕性能卓越,但是對于紙張的滲透性并不充分。另一方面,三乙二醇可以承??刂頗薌料蛑秸胖猩傅某潭鵲淖饔?。
本發明的發明人們發現在含有丙三醇、三乙二醇以及水的墨水溶劑中存在優選組成。通過使用規定組成的墨水溶劑,可以獲得具有高保濕性能和穩定的噴出性能的水性噴墨墨水。由于賦予了適當的滲透性,因此,通過本發明的實施方式涉及的水性噴墨墨水,可以獲得卓越的印字圖像濃度、即獲得卓越的圖像品質。
如上所述,本發明的實施方式所涉及的水性噴墨墨水中的墨水溶劑含有包括丙三醇和三乙二醇的水性有機溶劑、以及水。水性有機溶劑占墨水溶劑的總重量的30%~80%。只要水性有機溶劑的含有量在這個范圍內,即可獲得適當的保濕性能。如果水性有機溶劑的含有量不在這個范圍,則印刷品質降低。在水性有機溶劑的含有量小于30重量%的情況下,抗堵塞性進一步惡化,如果超過了80重量%,則速干性降低。優選水性有機溶劑的含有量是墨水溶劑的總重量的40重量%~60重量%。
規定三乙二醇的重量是丙三醇重量的0.5倍~1.5倍。在三乙二醇較少的情況下,對紙張的滲透效果低,所以在紙張表面殘留墨水,且滲透干燥變遲緩。在進行不同顏色墨水的重疊印字或者在多張的印刷物上印字時,會出現污染上側紙張的背面等、主要與干燥性相關的品質下降問題。另一方面,在三乙二醇的重量是丙三醇重量的1.5倍以上的情況下,墨水對于紙張的滲透變得重要。隨之,顏料部分的滲透量增多,導致圖像濃度的印字品質降低。更為優選以與丙三醇同等的重量的方式含有三乙二醇。
在墨水溶劑中可以進一步混合其它成分。例如通過混合尿素,可以進一步提高噴出特性以及保存穩定性,在混合3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇(3-methoxy-3-methyl-1-butanol)的情況下,可以控制滲透性,并進一步提高圖像品質。
如果以墨水溶劑的總重量的3%~10%程度(左右)的量來含有尿素,則可以獲得上述效果。優選尿素的含有量最大是三乙二醇的50重量%左右。這是因為如果過剩地含有尿素,則在墨水中的水分量降低時,易于晶體化,且恐怕損壞墨水的噴出性能。
如果以墨水溶劑的總重量的1重量%~10重量%左右的量來含有3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇,則可以發揮效果。
只要是在不損害本發明的實施方式所涉及的水性噴墨墨水的特性的范圍內,除了上述成分之外,還可以在墨水溶劑中混合以下的溶劑。
例如,乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、丙三醇(甘油)、1,2,6-己三醇、1,2,4-丁三醇、1,2,3-丁三醇以及petriol(ペトリオ—ル)(參見US7374608A)等的多元醇類;N-甲基-2-吡咯烷酮、N-羥乙基-2-吡咯烷酮、2-吡咯烷酮、1,3-二甲基咪唑烷酮以及ε-己內酰胺(ε-caprolactam)等的含氮雜環化合物;單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、乙胺、二乙胺、三乙胺等的胺類;二甲亞砜、環丁砜、硫代雙乙醇(thiodiethanol)等的含硫磺化合物類;碳酸丙烯酯;碳酸乙烯酯;以及、γ-丁內酯等。
顏料分散在以規定組成混合的墨水溶劑中。顏料并沒有特別的限定,可以使用無機顏料以及有機顏料中的任一種。作為無機顏料,可以列舉有例如氧化鈦以及氧化鐵。而且,可以使用通過接觸法(contact method)、爐法(furnace method)、以及熱法(thermalmethod)等公知的方法來制造的炭黑(carbon black)。
作為有機顏料,可以使用例如偶氮顏料(包括偶氮色淀(azolake)、不溶性偶氮顏料、偶氮縮合顏料、螯合偶氮顏料等)、多環式顏料(例如、酞菁顏料、苝顏料(perylene pigments)、紫環酮顏料、蒽醌顏料、喹吖啶酮顏料、二噁嗪顏料(dioxazine pigment)、硫靛顏料、異吲哚啉酮顏料、喹酞酮顏料等)、染料螯合物(例如堿性染料型螯合物、酸性染料型螯合物等)、硝基顏料、亞硝基顏料、苯胺黑等。
作為黑色墨水而使用的炭黑,具體地可以例舉有以下的炭黑等:No.2300、No.900、MCF88、No.33、No.40、No.45、No.52、MA7、MA8、MA100、No.2200B等(三菱化學制);Raven 5750、Raven 5250、Raven 5000、Raven 3500、Raven 1255、Raven 700等(哥倫比亞公司(Columbian Chemicals Company)制);Regal 400R、Regal 330R、Regal 660R、Mogul L、Monarch 700、Monarch 800、Monarch 880、Monarch 900、Monarch 1000、Monarch 1100、Monarch1300、Monarch 1400等(卡博特公司(Cabot Corporation)制);ColorBlack FW1、Color Black FW2、Color Black FW2V、Color BlackFW18、Color Black FW200、Color Black S150、Color Black S160、Color Black S170、Printex 35、Printex U、Printex V、Printex 140U、Special Black 6、Special Black 5、Special Black 4A、Special Black 4等(德固薩(Degussa AG)制)。
作為黃色墨水而使用的顏料,具體地可以列舉有以下的顏料等:C.I.Pigment Yellow(顏料黃)1、C.I.Pigment Yellow 2、C.I.Pigment Yellow 3、C.I.Pigment Yellow 12、C.I.Pigment Yellow 13、C.I.Pigment Yellow 14C、C.I.Pigment Yellow 16、C.I.PigmentYellow 17、C.I.Pigment Yellow 73、C.I.Pigment Yellow 74、C.I.Pigment Yellow 75、C.I.Pigment Yellow 83、C.I.Pigment Yellow 93、C.I.Pigment Yellow 95、C.I.Pigment Yellow 97、C.I.Pigment Yellow98、C.I.Pigment Yellow 109、C.I.Pigment Yellow 110、C.I.PigmentYellow 114、C.I.Pigment Yellow 128、C.I.Pigment Yellow 129、C.I.Pigment Yellow 138、C.I.Pigment Yellow 150、C.I.Pigment Yellow151、C.I.Pigment Yellow 154、C.I.Pigment Yellow 155、C.I.PigmentYellow 180以及C.I.Pigment Yellow 185。
作為品紅墨水使使用的顏料,具體地可以列舉有以下的顏料等:C.I.Pigment Red(顏料紅)5、C.I.Pigment Red 7、C.I.PigmentRed 12、C.I.Pigment Red 48(Ca)、C.I.Pigment Red 48(Mn)、C.I.Pigment Red 57(Ca)、C.I.Pigment Red 57:I、C.I.Pigment Red 112、C.I.Pigment Red 122、C.I.Pigment Red 123、C.I.Pigment Red 168、C.I.Pigment Red 184、C.I.Pigment Red 202以及C.I.Pigment Violet19。
作為藍綠墨水而使用的顏料,具體地可以列舉有以下的顏料等:C.I.Pigment Blue(顏料藍)1、C.I.Pigment Blue 2、C.I.PigmentBlue 3、C.I.Pigment Blue 15:3、C.I.Pigment Blue 15:4、C.I.PigmentBlue 15:34、C.I.Pigment Blue 16、C.I.Pigment Blue 22、C.I.PigmentBlue 60、C.I.Vat Blue 4以及C.I.Vat Blue 60。
因為是噴墨墨水,所以優選顏料的平均粒徑在1nm~300nm左右的范圍內。并且,更優選顏料的平均粒徑在10nm~200nm左右的范圍內。
上述顏料使用了表面活性劑或水溶性樹脂等分散劑,可以使其分散于墨水溶劑中?;蛘?,也可以不使用分散劑,作為可以分散于墨水溶劑中的自分散顏料的形態進行使用。此外,所謂自分散顏料的形態是指在沒有分散劑的情況下可以分散于墨水溶劑中的顏料,且是指如下的顏料:對顏料進行表面處理,從而結合(bonding)碳?;?、羧基、羥基以及砜基中的至少一種官能團或者其鹽。作為表面處理,可以列舉例如真空等離子處理、重氮偶合處理以及氧化處理等。通過這樣的表面處理使官能團或者含官能團的分子接枝于顏料的表面,從而,可以獲得自分散顏料。
顏料的濃度被規定在墨水總重量的2重量%~20重量%內。在顏料過少的情況下,無法獲得需要的印刷物的圖像濃度。另一方面,在顏料過多的情況下,墨水的保存性或噴出性能降低。如果在該范圍內,則墨水的噴出性能不會降低,還可以保持保存穩定性。更加優選顏料的濃度在3重量%~10重量%的范圍內。
通過使規定濃度的顏料分散于規定的墨水溶劑中,從而可以獲得本發明的實施方式所涉及的水性噴墨墨水。
因為是用于噴墨記錄,所以本發明的實施方式所涉及的水性噴墨墨水需要具有適合于從噴墨式打印機的噴墨頭的噴嘴噴出的粘度。具體來講,優選25℃時的粘度是5mPa·s~50mPa·s。更優選粘度是30mpa.s以下。如果是30mPa.s以下,則可以使噴出動作時的噴墨頭控制溫度成為比較低的溫度。
本發明的實施方式所涉及的水性噴墨墨水中也可以混合表面活性劑。表面活性劑作為表面張力調整劑發揮作用,且可以從乙炔乙二醇(acetylene glycol)類表面活性劑以及氟類表面活性劑中加以選擇。
作為乙炔乙二醇類表面活性劑,可以列舉有例如2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇、3,6-二甲基-4-辛炔-3,6-二醇以及3、5-二甲基-1-己炔-3-醇等。具體來講,可以使用Surfynol 104、Surfynol 82、Surfynol465、Surfynol 485或Surfynol TG等(空氣化工產品有限公司(美國)制)。特別是Surfynol 465、Surfynol 104和Surfynol TG顯示出良好的印字品質,因此優選使用。
作為氟類表面活性劑可以列舉有例如全氟烷基環氧乙烷加成物(perfluoroalkyl ethylene oxide adduct)、全氟烷基氧化胺、全氟烷基羧酸鹽以及全氟烷基磺酸等。因為可以獲得良好的印字品質,所以尤其優選Megafac F-443、Megafac F-444、Megafac F-470、MegafacF-494(大日本墨水化學工業公司制(大日本インキ化學工業社));Novec FC-430、FC-4430(3M公司制);Surflon S-141、Surflon S-145、Surflon S-111N、Surflon S-113(Seimi Chemical Co.,Ltd制(セイミケミカル社))。
上述這樣的乙炔乙二醇類表面活性劑以及氟類表面活性劑雖然可以單獨進行使用或混合兩種以上進行使用,但優選氟類表面活性劑。這是因為少量的氟類表面活性劑即可以使表面張力降低,并提高噴出頭和墨水的濡濕性,并且,印字圖像的滲色較少。
如果以墨水溶劑的0.05重量%~1.0重量%左右的量含有表面活性劑,即可以發揮效果。
根據需要可以混合鹽類或非離子表面活性劑。作為鹽類,可以列舉有例如聚氧乙烯烷基醚醋酸鹽(polyoxyethylene alkyl etheracetic acid salt)、十二烷基苯磺酸鹽、月桂酸鹽以及聚氧乙烯烷基醚硫酸鹽(polyoxyethylene alkyl ether sulfate)的鹽等。作為非離子界面活性劑,可以列舉有例如聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基酯、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚(polyoxyethylenealkylphenyl ether)、聚氧乙烯烷基胺以及聚氧乙烯烷基酰胺等。
在本發明的實施方式涉及的水性噴墨墨水中,可以適當添加水溶性樹脂。水溶性樹脂調整墨水的粘度,并改良印刷物的抗劃傷性這樣的印字品質??梢允褂美緹垡蟻┐?、羥丙基纖維素、羧甲基纖維素、羥乙基纖維素、甲基纖維素、水溶性丙烯酸樹脂、聚乙烯吡咯烷酮、阿拉伯樹膠、糊精、干酪素以及果膠等。其中,尤其優選水溶性丙烯酸樹脂。這是因為可以在不損害墨水中的顏料分散性的情況下,提高對于紙張等記錄介質的定影性。
根據需要,可以混合pH調整劑、防腐劑、防霉劑等添加劑。作為pH調整劑,可以列舉例如磷酸二氫鉀、磷酸氫二鈉以及氫氧化鈉等。
作為防腐劑、防霉劑,可以使用例如苯甲酸鈉、五氯苯酚鈉、2-巰基吡啶-1-氧化物鈉鹽(sodium 2-pyridinethiol-1-oxide)、山梨酸鈉、脫氫醋酸鈉以及1,2-二苯并異噻唑啉-3-酮(1,2-dibenzoisothiazolin-3-one)(例如ICI公司的Proxel CRL、ProxelBDN、Proxel GXL、Proxel XL-2、Proxel TN)等。
通過混合這樣的添加劑,從而可以進一步提高印字圖像品質或保存穩定性。
下面,通過示出具體例來更加詳細地說明本發明。
首先,通過下表1所示的配方來混合墨水溶劑和顏料,調制墨水組合物。在表1中,將顏料表示為墨水總量中的固體部分的重量%。剩余的成分是相對于墨水溶劑總量的重量%。采用了自分散型炭黑分散液CAB-JET-300(卡博特公司(Cabot Corporation)制)作為顏料。
在進行各墨水組合物的調制時,以分別顯示的配方混合各成分,并通過攪拌器攪拌一個小時。然后,利用1μm的薄膜濾器進行過濾,從而獲得想要的墨水組合物(ink composition)。
在所有的墨水組合物中,以相對于所有墨水總量約0.2重量%的比例添加Proxel XL-2(S)(プロキセルXL-2(S))作為防腐劑。
表1
 

No.純水丙三醇TEGPG顏料1205327-32204238-33203248-34304624-45303436-46302842-47404020-58403030-59402436-510503317-511502525-512502030-513602713-514602020-515601624-516702010-517701515-518701218-519104545-520206020-521504010-52250545-523801010-5246010-305256020-205

 267010-205

關于獲得的墨水組合物,研究其印刷品質、速干性以及抗堵塞性。準備東芝復印紙、Xerox 4024紙、理光高級普通紙(類型E)、Tidal MP紙以及NEUSIEDLER紙這五種普通紙,并使用安裝有東芝泰格(東テツク)壓電頭CB1的噴墨記錄裝置作為記錄裝置。
(印刷品質)
在上述五種普通紙上進行文字印刷,評價印刷品質。通過目視來判斷所印刷的文字。此外,使用X-Rite圖像濃度測定器來研究印字圖像濃度,并依據以下的標準來判斷羽狀物(feathering)以及墨水滲透到背面(strike)等的印刷品質。將固體圖像濃度1.2作為印字圖像濃度的標準值。
如果在五種普通紙的任一種中,沒有認為存在印刷品質的降低以及固體圖像濃度的降低,則是“◎”。在被認為印字品質以及固體圖像濃度的降低的普通紙是兩種以下時,則是“○”,在被認為印字品質以及固體圖像濃度的降低的普通紙是三種以上時,則是“△”。
(速干性)
關于速干性的評價,使用了東芝復印紙作為普通紙。首先,在普通紙的10mm×10mmn的區域內以100覆蓋率(duty)進行立體印刷。在放置規定的時間后,在印刷部分上層積新的相同的普通紙,并放置300g的重量(砝碼)。經過10秒鐘之后,剝離層積的普通紙,確認是否附著有墨水。
在立體印刷(solid printing)之后,到層積新的普通紙為止的時間為5秒鐘后、10秒鐘后、30秒鐘后以及60秒鐘后這四種。通過目視來研究各種情況下的墨水附著程度,并依照以下的標準來進行判斷。
◎:在5秒鐘后沒有附著
○:在10秒鐘后沒有附著
△:在30秒鐘后沒有附著
(抗堵塞性)
使用各墨水組合物通過上述噴墨記錄裝置進行印刷。印刷之后,蓋上噴嘴,以該狀態在25℃的環境下放置一個星期。在放置之后,再次進行印刷試驗,基于噴出的穩定性來評價抗堵塞性。調查噴出性恢復所需要的清潔動作的次數,通過以下的標準進行判斷。
◎:零次
○:兩次以內
△:五次以內
上述的印刷品質、速干性、抗堵塞性這三種評價中,只要有一種是“△,則不行(NG)。
所獲得的結果記載于表2中。
表2
 No.印刷品質速干性抗堵塞性123

 4567891011121314151617181920212223242526

如上述表2所示,No.1~No.18的墨水組合物均在印刷品質、速干性以及抗堵塞性方面可以獲得良好的結果。如No.7~No.15所示,在水溶性有機溶劑占墨水溶劑的40重量%~60重量%的情況下,評價結果◎是兩項以上時,可以獲得良好的性能。
水溶性有機溶劑的含有量如果脫離了規定范圍,則如No.19以及No.23所示,特性發生惡化。在三乙二醇和丙三醇的比例脫離了規定的范圍時,如No.21以及No.22所示,特性發生惡化。
在用丙二醇替換三乙二醇的情況下,從No.24~No.26所示可以清楚得知不能獲得期望的特性。
下面,在和No.11同樣組成的墨水組合物中以下表3所示的配方分別混合添加劑,調制No.27~No.30的墨水組合物。在下表3中,Solfit(ソルフイツト)(Kuraray Co.,Ltd制(クラレ社製))是3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇。表3中的數值均是相對于墨水溶劑總量的重量%。
表3
 No.尿素SolfitSurflon S11NSurfynol 4652710---28-5--29--0.2-30---0.2

關于所獲得的墨水混合物,通過與上述方法同樣的方法調查印刷品質、速干性以及抗堵塞性。其結果如下表4所示。
表4
 No.印刷品質速干性抗堵塞性27282930

如上表4所示,可以得知評價項目的兩項以上均是◎,具有優良的墨水特性。
本發明的實施方式的水性噴墨墨水具有以下優點:顏料穩定地分散,并且,保持了噴出性能和飛出特性(flying characteristics),可以在普通紙上形成圖像濃度高的圖像,速干性優良。
此外,通過本發明的實施方式的噴墨記錄方法,從而可以在普通紙上形成速干性卓越的噴墨記錄物,從而可以獲得高品質的圖像。
對于本領域技術人員來說,可以容易地想到其它優點和變形。因此,在本發明更廣泛的方面中,其不限于此處示出和描述的特定細節和例示性實施例。因而,在不脫離由所附權利要求及其等同物限定的本發明的精神或范圍的前提下,可以做出各種更改。

關于本文
本文標題:水性噴墨墨水以及噴墨記錄方法.pdf
鏈接地址://www.vmyqew.com.cn/p-395451.html
關于我們 - 網站聲明 - 網站地圖 - 資源地圖 - 友情鏈接 - 網站客服 - 聯系我們

[email protected] 2017-2018 www.vmyqew.com.cn網站版權所有
經營許可證編號:粵ICP備17046363號-1 
 


收起
展開