活性能量射線固化性噴墨記錄用油墨的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種活性能量射線固化性噴墨記錄用油墨，其能夠抑制向非吸收性基材上噴出時的收縮，而且固化性良好，另外難以產生通過油墨噴出而鄰接形成的未固化的涂膜間的混色，因此能夠在非吸收性基材上形成精細圖像。本發明提供一種活性能量射線固化性噴墨記錄用油墨，其特征在于，是含有顏料、有機硅丙烯酸酯、除了該有機硅丙烯酸酯以外的活性能量射線固化性化合物、以及自由基聚合引發劑的活性能量射線固化性油墨；所述有機硅丙烯酸酯為具有在末端具有(甲基)丙烯酰基的側鏈的特定的有機改性有機硅丙烯酸酯；而且含有具有(甲基)丙烯酰基和乙烯基醚基的化合物（E）作為所述活性能量射線固化性化合物。
【專利說明】活性能量射線固化性噴墨記錄用油墨
【技術領域】
[0001]本發明涉及向被記錄介質噴出油墨組合物后，通過紫外線、電子射線、放射線等活性能量射線的照射而形成固化涂膜的活性能量射線固化性噴墨記錄用油墨。
【背景技術】
[0002]通過噴墨記錄法進行的印刷廉價且打印機容易小型化，不需要繁雜的維護、調整，因此現在以辦公室用、家庭用為中心被廣泛使用。關于噴墨用油墨，除染料以外，最近也大多使用有機顏料作為著色劑，在耐水性、圖像的長期保存穩定性方面也實現了改良。另外，從噴墨用打印機的方面考慮，也對高速印刷性、長期噴出穩定性實現了進一步的改良，噴墨記錄法在工業用途中的適用也擴大。[0003]對于工業用途,噴墨記錄法原本就能夠在被記錄介質上非接觸地形成圖像,不需要像以往的印刷方法那樣制作版，因此從印刷的期限和成本方面出發具有本質優點。為了發揮該優點，且為了能夠對以往使用了版的印刷方法進行順利的替換，需要將噴墨記錄法在印刷圖像的畫質方面更進一步改良，成為與以往的印刷方法完全同等的水平，正在迫切尋求畫質的進一步提高。
[0004]現在，在工業用用途中根據被記錄介質的特性，對利用水系、有機溶劑系、活性能量射線固化系的各噴墨記錄方式的印刷進行開發、使用。在這些記錄方式中，印刷時有機溶劑的揮發可以忽視的水系和活性能量射線固化系從環境負荷降低方面優異，特別是在膜等非吸收性介質上印刷時，使用了活性能量射線固化性油墨的活性能量射線固化系的噴墨記錄方法，在印刷涂膜的固化速度、在介質上的造膜性、粘接性方面優異。
[0005]另外，以往通過噴墨記錄法在非吸收性介質上進行的圖像形成中，由于所使用的油墨為低粘度，因此噴出后的油墨收縮(〃 的問題和油墨間的混色問題不管噴墨記錄方式如何都為共同問題，關于這一點，在油墨噴出后通過活性能量射線照射進行涂膜固化的活性能量射線固化系的噴墨記錄法中，通過在各種顏色剛噴出后進行活性能量射線照射，能夠大幅度地抑制混色。
[0006]但是，另一方面，關于在非吸收性介質上噴出油墨本身產生收縮的問題，與使用了水系、有機溶劑系的油墨的噴墨記錄法同樣地，作為活性能量射線固化性油墨應該解決的問題而遺留下來。另外，對于活性能量射線固化性油墨，通過在各種顏色剛噴出后進行活性能量射線照射，即使能夠防止與其他顏色的混色，也會產生如下新的問題:產生在向非吸收性介質上噴出的該油墨的固化涂膜上重復涂布其它顏色油墨的區域，必須對介質和油墨的固化涂膜兩者抑制收縮的產生。進一步即使能夠抑制混色的產生，但需要對各種顏色油墨的每次噴出每一次都通過活性能量射線照射來使活性能量射線固化性油墨固化，除非是固化性極良好的油墨，否則容易使印刷速度大幅度降低，也存在對于印刷的高速化造成大障礙的可能性。
[0007]對于這種活性能量射線固化性噴墨記錄用油墨所具有的問題，進行了如下的改良。即，為了能夠提高對非吸收材料表面的潤濕性、防止界面上的油墨的收縮、防止進行油墨的重復涂布時的滲出，提出了包含烯丙基乙二醇作為聚合性化合物、含有HLB為4~10.5的聚醚改性硅油作為表面活性劑的光固化型油墨(參照專利文獻I)。但是在該油墨中混色的問題沒有完全解決，隨著時間流逝而產生鄰接涂膜間的混色區域且該區域擴大。進一步，所使用的油墨配方的固化性未必良好，這反而促進了混色。
[0008]另一方面，在包含分別含有青色料、品紅色料、黃色料以及黑色料的活性能量射線固化性油墨而構成的油墨組中，通過在包含黃色料、黑色料的活性光線固化型油墨組合物中添加噻噸酮系光聚合引發劑，在包含青色料、品紅色料的活性光線固化型油墨組合物中不添加噻噸酮系光聚合引發劑，從而調整色料的光吸收所引起的固化速度的差別，使各活性光線固化型油墨組合物同時固化，由此防止混色(參照專利文獻2)。但是，對于活性能量射線固化性油墨彼此在照射活性能量射線之前接觸時產生的混色，基本上無法將其有效地抑制。
[0009]因此，必須開發一種如下的活性能量射線固化性噴墨記錄用油墨:在向非吸收性介質上、其他顏色油墨的固化性涂膜上噴出時基本上難以產生收縮，另外具有防止混色而且能夠使印刷速度高速化的良好的固化性，進一步即使不同種類油墨的涂膜彼此在未固化狀態下接觸也基本上難以產生混色，能夠形成高畫質的圖像。如果是這樣的油墨，則不必在各種顏色剛噴出后進行活性能量射線的照射，可以在向被記錄介質噴出多種顏色的油墨后集中進行照射，還能夠實現打印裝置本身的節能化，結構的簡化、高速化。
[0010]另外，在活性能量射線固化性噴墨記錄用油墨中，有機硅丙烯酸酯被用作表面張力調整劑(專利文獻3)，有時與其它有機硅化合物、氟化合物一起記載(專利文獻4)，但關于本申請所記載的混色抑制效果并沒有記載，關于用于使該效果最大限度地發揮的本申請發明中的使用方法，此前是未知的。
[0011]專利文獻1:日本特開2010-202814
[0012]專利文獻2:日本特開2010-138315
[0013]專利文獻3:日本特開2006-008998
[0014]專利文獻4:日本特開2011-057744
【發明內容】
[0015]發明要解決的問題
[0016]本發明的目的在于提供一種活性能量射線固化性噴墨記錄用油墨，其能夠抑制向非吸收性基材上噴出時、或者在活性能量射線固化性油墨的固化涂膜上重復涂布時的收縮，而且固化性良好，另外，難以產生通過油墨噴出而鄰接形成的未固化的涂膜間的混色，因此能夠在非吸收性基材上形成精細圖像。
[0017]解決問題的方法
[0018]發明人發現:通過使用特定結構的有機改性有機硅丙烯酸酯，能夠抑制向非吸收性基材上噴出時、或者在活性能量射線固化性油墨的固化涂膜上重復涂布時的收縮，同時能夠有效地抑制鄰接的未固化的涂膜的混色。而且進一步發現:通過使用特定結構的單體作為聚合性單體，固化性提高，到完全固化為止的時間縮短，因此能夠實現混色的進一步改善，由此完成了本發明。
[0019]即，本發明提供一種活性能量射線固化性噴墨記錄用油墨，其特征在于，是含有(A)顏料、有機改性有機硅丙烯酸酯(B)、除了上述有機硅丙烯酸酯以外的活性能量射線固化性化合物(C)、以及自由基聚合引發劑(D)的活性能量射線固化性油墨；上述有機改性有機硅丙烯酸酯(B)以聚二甲基硅氧烷結構為主鏈，具有在聚氧化亞烷基的末端具有(甲基)丙烯酰基的側鏈；而且含有具有(甲基)丙烯酰基和乙烯基醚基的化合物(E)作為上述活性能量射線固化性化合物(C)。
[0020]本發明的活性能量射線固化性噴墨記錄用油墨由于含有特定結構的有機硅丙烯酸酯，因此能夠在非吸收性介質上、活性能量射線固化性油墨的固化涂膜上抑制收縮，同時難以在非吸收性介質上鄰接形成的未固化的涂膜間產生混色。因此，即使在先前向非吸收性介質上噴出的液滴、由該液滴構成的涂膜固化之前，將由第2、第3的其它顏色油墨構成的液滴噴出至與先前的液滴、涂膜鄰接的位置，這些液滴、涂膜也不會在被一并照射進行固化之前混合而使圖像變得不清晰。另外，由于含有作為表面固化性良好的聚合性單體的、同時具有(甲基)丙烯酰基和乙烯基醚基的化合物(E)，因此，即使是照射量少的活性能量射線，也能在照射后迅速地進行整體固化而形成堅固的涂膜。該活性能量射線照射后的迅速固化進一步有效地 防止噴出的油墨彼此產生混色。因此，不像通常那樣為了防止混色而在各種顏色剛噴出后逐次進行活性能量射線的照射，而是取而代之地在依次噴出多種顏色的油墨并形成一定圖像后，進行活性能量射線的一并照射從而一口氣進行固化，能夠實現使用了活性能量射線固化性噴墨記錄用油墨的圖像形成的高速化。
[0021]還能夠應對如下這樣的圖像形成方法:例如為了高速印刷，一邊使被記錄介質移動一邊利用具有跨越該被記錄介質的整個寬度的寬度的各種顏色固定頭進行印刷，在被記錄介質的下游側，使用具有被記錄介質的整個寬度長的光源一并照射活性能量射線。
[0022]發明的效果
[0023]本發明的活性能量射線固化性噴墨記錄用油墨由于含有特定結構的有機硅丙烯酸酯，因此向非吸收性基材上噴出時、以及重復涂布時極少產生收縮，而且極難產生通過噴出油墨形成的未固化的涂膜間的混色。進一步由于固化性良好，因此活性能量射線固化線照射后迅速地固化從而進一步確實地防止混色的產生，同時圖像形成時各色點間的邊界的滲出產生少，能夠形成精細的圖像。【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]圖1是表示進行混色產生狀況的桌上評價(卓上評価)的方法的圖。
【具體實施方式】
[0025]本發明的活性能量射線固化性噴墨記錄用油墨含有顏料、特定結構的有機改性有機硅丙烯酸酯、除了該有機硅丙烯酸酯以外的聚合性單體、以及自由基聚合引發劑；上述有機改性有機硅丙烯酸酯經由聚氧化亞烷基鏈在末端具有(甲基)丙烯酰基；而且含有同時具有(甲基)丙烯酰基和乙烯基醚基的化合物(E)作為上述聚合性單體。
[0026]本發明所使用的有機硅丙烯酸酯與具有表面調整功能的其他有機硅系化合物不同，伴隨著其它活性能量射線固化性化合物(C)的聚合反應，在側鏈導入的丙烯酸酯官能團與有機改性有機硅丙烯酸酯彼此之間以及其它活性能量射線固化性化合物(C)進行固化反應。因此，不會使油墨涂膜的固化性降低，不會像其它有機硅系化合物那樣在粘接后滲出有機硅系化合物。另外，將聚合后的涂膜凝固，能夠形成對被記錄介質的粘接性、耐摩擦性優異的涂膜。[0027]有機改性有機硅丙烯酸酯為在直鏈型二甲基聚硅氧烷的主鏈上導入了包含丙烯酸酯官能團的側鏈的化合物，通過調整作為主鏈的聚硅氧烷鏈的長度以及包含丙烯酸酯官能團的側鏈種類、其導入的程度等，能夠對噴墨用油墨賦予適當的表面張力和與被記錄介質的種類相應的良好的密合性等。本發明所使用的有機改性有機硅丙烯酸酯優選具有500~20000的分子量，更優選為1000~10000。本發明所使用的有機改性有機硅丙烯酸酯(B)用于調整向非吸收性基材上噴出的活性能量射線固化性油墨構成的液滴、或者由該液滴構成的涂膜的流平性，抑制收縮，以及抑制與鄰接的其他顏色的液滴或者涂膜的混色，該有機改性有機硅丙烯酸酯(B)以聚二甲基硅氧烷結構為主鏈，且具有在聚氧化亞烷基的末端具有(甲基)丙烯酰基的側鏈。
[0028]從抑制混色的觀點考慮，側鏈上的聚氧化亞烷基優選為氧化乙烯與氧化丙烯的共聚物，進一步優選僅具有氧化乙烯單元。
[0029]即，本發明中可使用的有機改性有機硅丙烯酸酯可以使用下述通式(I)的結構的物質。
[0030]
【權利要求】
1.一種活性能量射線固化性噴墨記錄用油墨組合物，其特征在于，含有顏料(A)、有機改性有機硅丙烯酸酯(B)、除了所述有機硅丙烯酸酯以外的活性能量射線固化性化合物(C)、以及自由基聚合引發劑(D);所述有機改性有機硅丙烯酸酯(B)以聚二甲基硅氧烷結構為主鏈，具有在聚氧化亞烷基的末端具有(甲基)丙烯酰基的側鏈；而且含有具有(甲基)丙烯酰基和乙烯基醚基的化合物(E)作為所述活性能量射線固化性化合物(C)。
2.根據權利要求1所述的活性能量射線固化性噴墨記錄用油墨組合物，其中，所述有機改性有機硅丙烯酸酯(B)由下述通式(I)表示，
3.根據權利要求1或者2所述的活性能量射線固化性噴墨記錄用油墨組合物，其中，所述聚氧化亞烷基僅由氧化乙烯單元構成。
4.根據權利要求1~3中任I項所述的活性能量射線固化性噴墨記錄用油墨組合物，其中，進一步含有與所述有機改性有機硅丙烯酸酯(B)相比流平性更高的有機改性有機硅丙烯酸酯(F)。
5.根據權利要求1~4中任I項所述的活性能量射線固化性噴墨記錄用油墨組合物，其中，所述有機改性有機硅丙烯酸酯(F)以聚二甲基硅氧烷結構為主鏈，并且具有總碳原子數2~10的側鏈，所述側鏈可以具有羥基作為取代基而且具有在末端結合有(甲基)丙烯酸基的烷基。
6.根據權利要求1~5中任I項所述的活性能量射線固化性噴墨記錄用油墨組合物，其中，所述有機改性有機硅丙烯酸酯(F)表示下述通式(2)所表示的化合物，
7.根據權利要求1~6中任I項所述的活性能量射線固化性噴墨記錄用油墨組合物，其中，所述有機改性有機硅丙烯酸酯(B)與所述有機改性有機硅丙烯酸酯(E)的含量在活性能量射線固化性油墨組合物中合計為0.1~I質量％。
8.根據權利要求1~7中任I項所述的活性能量射線固化性噴墨記錄用油墨組合物，其中，所述具有(甲基)丙烯酰基和乙烯基醚基的化合物(E)為(甲基)丙烯酸2-(2-乙烯氧基乙氧基)乙酯。
9.根據權利要求1~8中任I項所述的活性能量射線固化性噴墨記錄用油墨組合物，其中，同時具有所述(甲基)丙烯酰基和乙烯基醚基的化合物(E)的含量為全部聚合性單體總和的25~50質量％。
10.一種油墨組，其特征在于，由顏料不同的2種以上的權利要求1~9中任I項所述的活性能量射線固化性噴墨記錄用油墨組合物構成。
11.根據權利要求10所述的油墨組，其中，關于構成所述油墨組的各活性能量射線固化性噴墨記錄用油墨中的有機改性有機硅丙烯酸酯(F)的含量Vf相對于有機改性有機硅丙烯酸酯(B)的含量Vb之比Vf/Vb，按照圖像形成時所述油墨在被記錄介質上的噴出順序，在油墨組中最先的油墨為最小、最后的油墨為最大。
12.根據權利要求11所述的油墨組，其中，關于構成所述油墨組的各活性能量射線固化性噴墨記錄用油墨中的有機改性有機硅丙烯酸酯(F)的含量Vf相對于有機改性有機硅丙烯酸酯(B)的含量Vb之比Vf/Vb，按照構成所述油墨組的所述各油墨在圖像形成時在被記錄介質上的噴出順序，相對較遲的油墨的值在相對較早的油墨的值以上。
【文檔編號】B41J2/01GK103842450SQ201280048139
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2012年10月26日 優先權日:2011年10月27日
【發明者】山田智和, 千坂勇一, 川合一成, 木內能高 申請人:Dic株式會社, Dic油墨株式會社