活性能量射线固化型喷墨油墨用维护液转让专利

申请号 : CN201480021379.2

文献号 : CN105121168B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 龟山雄司今田洋平城内一博

申请人 : 东洋油墨SC控股株式会社东洋油墨株式会社

摘要 :

本发明提供活性能量射线固化型喷墨油墨用非水系维护液,其用作清洗喷墨油墨时所用的清洗液,并且还用作使装置停止时在喷头内填充的保存液。本发明的活性能量射线固化型喷墨油墨用非水系维护液含有主液态成分、颜料分散树脂和表面调整剂,该主液态成分为有机溶剂和/或活性能量射线固化型化合物,此外,相对于维护液100重量%,表面调整剂的含量为0.01重量%以上10重量%以下。

权利要求 :

1.一种活性能量射线固化型喷墨油墨用非水系维护液,其是含有主液态成分、颜料分散树脂和表面调整剂的活性能量射线固化型喷墨油墨用非水系维护液,该主液态成分为有机溶剂和/或活性能量射线固化型化合物,表面调整剂包含丙烯酸系、硅系或氟系的表面调整剂。

2.如权利要求1所述的维护液,相对于维护液100重量%,表面调整剂的含量为0.01重量%以上10重量%以下。

3.如权利要求1或2所述的维护液,相对于维护液100重量%,颜料分散树脂的含量为

0.02重量%以上5重量%以下。

4.如权利要求1或2所述的维护液,表面调整剂包含聚醚改性二甲基硅氧烷的硅系表面调整剂。

5.如权利要求1或2所述的维护液,所述活性能量射线固化型化合物包含选自由二丙二醇二丙烯酸酯、丙烯酸2-(2-乙烯氧基乙氧基)乙酯和丙烯酸苯氧基乙酯组成的组中的一种或两种以上。

6.如权利要求1或2所述的维护液,所述活性能量射线固化型化合物包含用于活性能量射线固化型喷墨油墨的至少一种以上聚合性单体。

7.如权利要求1或2所述的维护液,进一步包含相对于维护液100重量%为0.05~5重量%的阻聚剂。

8.如权利要求1或2所述的维护液,有机溶剂包含选自二乙二醇单丁醚乙酸酯和二乙二醇二乙醚中的一种或两种。

说明书 :

活性能量射线固化型喷墨油墨用维护液

技术领域

[0001] 本发明涉及用于活性能量射线固化型喷墨印刷的油墨中使用的维护液。该维护液用作清洗喷墨油墨时所使用的清洗液,并且还用作使装置停止时在喷头内填充的保存液。
即,本发明涉及具有优异的清洗性和保存性的维护液。

背景技术

[0002] 喷墨印刷方式是对被印刷基材附着油墨组合物的微小液滴来进行图像、文字记录的印刷方式,其特征在于在印刷过程中不使用版。作为不使用版的印刷方式,此外熟知还有电子照相方式,但从装置成本、运行成本、印刷速度等方面而言,喷墨印刷方式优异,在对按需印刷的要求也有增加的情况下,其需求进一步扩大。
[0003] 伴随近年来喷墨头的性能提高,现有印刷市场的小批量印刷对策受到关注。印刷市场中,生产率很重要,大多使用印刷速度快的单道次方式。印刷市场中,存在纸系、膜系等各种各样的基材,根据基材的不同,油墨的密合性会有所不同。为了应对快的印刷速度和多基材印刷,最佳的是固化速度快且在基材密合性方面通用性优异的活性能量射线固化型油
墨。
[0004] 此外,单道次方式中,因喷嘴堵塞等而导致的网点遗漏(也称为喷嘴遗漏。)会显著地反映在画质中,因此对油墨要求优异的吐出性。因此,对清洗液不仅要求优异的清洗性,还要求抑制吐出不良的原因即油墨清洗时所产生的颜料凝集物(颜料分散稳定性)、维持喷嘴板的疏水性等的保存合适性。
[0005] 然而,利用目前存在的清洗液和保存液(以下,也称为维护液。),则在清洗油墨时,油墨浓度变得稀薄,因此颜料的分散被破坏,因颜料凝集物而导致喷嘴堵塞,从而产生吐出不良的可能性高。尤其在清洗油墨后,在喷头内填充维护液并运输印刷机时,油墨将长期在稀薄的状态下保存,喷嘴堵塞的风险将格外升高。进而,分散被破坏的颜料表面处于表面自由能非常高的状态,颜料不仅会附着于印刷机、喷头内部的油墨流路,还会牢固地附着于喷嘴板表面,成为使喷嘴板的疏水性劣化的原因。
[0006] 即,开发活性能量射线固化型喷墨油墨用维护液时,重要的是具有优异的清洗性和保存性。
[0007] 迄今为止,作为清洗液的研究,在专利文献1和2中,使用表面调整剂而表现出优异的清洗性和吐出性,但未考虑保存性,油墨无法耐受稀薄状态下的长期保存。此外,这些是水性用的清洗液,不适合用于活性能量射线固化型油墨。另一方面,作为活性能量射线固化型油墨用的清洗液,在专利文献3中,通过使清洗液中含有分散树脂而表现出清洗性和油墨所含有的颜料的分散稳定性。但是,用于活性能量射线固化型油墨的颜料分散树脂,与用于水性等的利用电荷排斥的分散不同,使用了吸附性高的分散树脂。因此,如果在维护液中存在没有吸附于颜料的过剩的分散树脂,则分散树脂会吸附于喷嘴板表面,使疏水性劣化,吐出稳定性显著地降低。
[0008] 由以上可见,具有优异的清洗性和保存性等品质的活性能量射线固化型喷墨油墨清洗用清洗液和保存液,目前尚未得到。
[0009] 现有技术文献
[0010] 专利文献
[0011] 专利文献1:日本特开2011-126147号公报
[0012] 专利文献2:日本专利第5027444号说明书
[0013] 专利文献3:日本特开2007-254550号公报

发明内容

[0014] 发明所要解决的课题
[0015] 本发明提供具有优异的清洗性和保存性的维护液,所述维护液是当清洗用于活性能量射线固化型喷墨印刷的油墨时使用的清洗液,且是在使装置停止时在喷头内填充的保
存液。
[0016] 用于解决课题的方法
[0017] 本发明人发现,通过使用至少含有一种以上主液态成分和一种以上颜料分散树脂以及一种以上表面调整剂的活性能量射线固化型喷墨油墨清洗用清洗液和保存液,能够解
决上述课题,从而完成了本发明。
[0018] 即,本发明涉及以下(1)~(9)的发明。
[0019] (1)一种活性能量射线固化型喷墨油墨用非水系维护液,其是含有主液态成分、颜料分散树脂和表面调整剂的活性能量射线固化型喷墨油墨用非水系维护液,
[0020] 该主液态成分为有机溶剂和/或活性能量射线固化型化合物。
[0021] (2)上述维护液中,相对于维护液100重量%,表面调整剂的含量为0.01重量%以上10重量%以下。
[0022] (3)上述维护液中,相对于维护液100重量%,颜料分散树脂的含量为0.02重量%以上5重量%以下。
[0023] (4)上述维护液中,表面调整剂包含丙烯酸系、硅系或氟系的表面调整剂。
[0024] (5)上述维护液中,表面调整剂包含聚醚改性二甲基硅氧烷的硅系表面调整剂。
[0025] (6)上述维护液中,所述活性能量射线固化型化合物包含选自由二丙二醇二丙烯酸酯、丙烯酸2-(2-乙烯氧基乙氧基)乙酯和丙烯酸苯氧基乙酯组成的组中的一种或两种以
上。
[0026] (7)上述维护液中,所述活性能量射线固化型化合物包含用于所述油墨的至少一种以上聚合性单体。
[0027] (8)上述维护液中,进而包含相对于维护液100重量%为0.05~5重量%的阻聚剂。
[0028] (9)上述维护液中,有机溶剂包含选自二乙二醇单丁醚乙酸酯和二乙二醇二乙醚中的一种或两种以上。
[0029] 发明的效果
[0030] 本发明的维护液,通过至少含有一种以上主液态成分和一种以上颜料分散树脂以及一种以上表面调整剂,从而能够实现优异的清洗性和保存性。

具体实施方式

[0031] 本发明的维护液是至少含有一种以上主液态成分和一种以上颜料分散树脂以及一种以上表面调整剂的活性能量射线固化型喷墨油墨用维护液。本申请发明中的维护液可
用作清洗液,也可用作保存液。因此,本发明中维护液是指清洗液和保存液的任一方或双
方。此外,本说明书中有时将维护液简称为清洗液。
[0032] 本发明中的清洗液可合适地用于清洗从喷头吐出能量射线固化型喷墨油墨的印刷机内的油墨流路和喷头。此外,保存液是指当运输、长期不进行印刷时取代印刷机内油墨的液体,用于防止因油墨固化物、颜料凝集物等而导致的喷嘴堵塞所带来的吐出不良。
[0033] 作为本发明中的主液态成分,可使用一般的有机溶剂或活性能量射线固化型化合物。此外,可根据需要并用有机溶剂和活性能量射线固化型化合物。
[0034] 关于主液态成分,相对于维护液100重量%,优选包含85重量%以上,更优选包含90重量%以上。
[0035] 作为有机溶剂的具体例,可举出:乙二醇单甲醚乙酸酯、乙二醇单乙醚乙酸酯、乙二醇单丁醚乙酸酯、二乙二醇单甲醚乙酸酯、二乙二醇单乙醚乙酸酯、二乙二醇单丁醚乙酸酯、丙二醇单甲醚乙酸酯、二丙二醇单甲醚乙酸酯、乙二醇单甲醚丙酸酯、乙二醇单乙醚丙酸酯、乙二醇单丁醚丙酸酯、二乙二醇单甲醚丙酸酯、二乙二醇单乙醚丙酸酯、二乙二醇单丁醚丙酸酯、丙二醇单甲醚丙酸酯、二丙二醇单甲醚丙酸酯、乙二醇单甲醚丁酸酯、乙二醇单乙醚丁酸酯、乙二醇单丁醚丁酸酯、二乙二醇单甲醚丁酸酯、二乙二醇单乙醚丁酸酯、二乙二醇单丁醚丁酸酯、丙二醇单甲醚丁酸酯、二丙二醇单甲醚丁酸酯等二醇单乙酸酯类,乙二醇二乙酸酯、二乙二醇二乙酸酯、丙二醇二乙酸酯、二丙二醇二乙酸酯、乙二醇乙酸酯丙酸酯、乙二醇乙酸酯丁酸酯、乙二醇丙酸酯丁酸酯、乙二醇二丙酸酯、二乙二醇乙酸酯丙酸酯、二乙二醇乙酸酯丁酸酯、二乙二醇丙酸酯丁酸酯、二乙二醇二丙酸酯、丙二醇乙酸酯丙酸酯、丙二醇乙酸酯丁酸酯、丙二醇丙酸酯丁酸酯、丙二醇二丙酸酯、二丙二醇乙酸酯丙酸酯、二丙二醇乙酸酯丁酸酯、二丙二醇丙酸酯丁酸酯、二丙二醇二丙酸酯等二醇二乙酸酯类,乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、二丙二醇等二醇类,乙二醇单丁醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单丁醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单丁醚、二丙二醇单甲醚、二丙二醇单乙醚、二丙二醇单丁醚、丙二醇正丙醚、三乙二醇单甲醚、三乙二醇单乙醚、三乙二醇单丁醚、三丙二醇单甲醚等二醇醚类,二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇二正丙醚、二乙二醇二异丙醚、二乙二醇二丁醚、二乙二醇甲乙醚、三乙二醇二甲醚、三乙二醇二乙醚、三乙二醇甲乙醚、四乙二醇二甲醚、四乙二醇二乙醚、四乙二醇甲乙醚等二醇二醚类,乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸丙酯、乳酸丁酯等乳酸酯类,但没有特别限定。其中,优选乙二醇单丁醚乙酸酯、二乙二醇单乙醚乙酸酯、二乙二醇单丁醚乙酸酯、二乙二醇二乙醚、四乙二醇二甲醚,考虑到喷头、印刷机的部件合适性和清洗性,更优选二乙二醇单丁醚乙酸酯、二乙二醇二乙醚。
有机溶剂可使用一种或根据需要使用两种以上。
[0036] 此外,在使用活性能量射线固化型化合物的情况下,为了使维护液成为适合清洗的粘度,合适的是单官能或二官能的活性能量射线固化型化合物。作为具体例,可举出:丙烯酸异冰片酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸四氢糠基酯、4-叔丁基环己基丙烯酸酯、己内酯改性四氢糠基丙烯酸酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸异硬脂酯、丙烯酸硬脂酯、丙烯酸异戊酯、三羟甲基丙烷缩甲醛单丙烯酸酯、丙烯酸三氟乙酯、丙烯酰吗啉、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基己内酰胺、羟基苯氧基乙基丙烯酸酯、2-羟基-3-苯氧基丙基丙烯酸酯、丙烯酸2-羟基乙酯、丙烯酸2-羟基丙酯、丙烯酸4-羟基丁酯、2-丙烯酰氧基丙基邻苯二甲酸酯、β-羧基乙基丙烯酸酯、丙烯酸苄酯、丙烯酸甲基苯氧基乙酯、丙烯酸2-苯氧基乙酯(或其环氧乙烷和/或环氧丙烷加成单体)、苯氧基二乙二醇丙烯酸酯、1,
4-环己烷二甲醇单丙烯酸酯、N-丙烯酰氧基乙基六氢邻苯二甲酰亚胺2-甲氧基乙基丙烯酸
酯、甲氧基三乙二醇丙烯酸酯、丙烯酸2-乙氧基乙酯、丙烯酸3-甲氧基丁酯、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯、丙烯酸丁氧基乙酯、甲氧基二丙二醇丙烯酸酯、二丙二醇丙烯酸酯、乙氧基化琥珀酸丙烯酸酯、ω-羧基聚己内酯单丙烯酸酯、乙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、1,9-壬二醇二丙烯酸酯、1,10-癸二醇二丙烯酸酯、乙氧基化1,6-己二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、聚丙二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、四乙二醇二丙烯酸酯、2-正丁基-2-乙基-1,
3-丙二醇二丙烯酸酯、羟基特戊酸新戊二醇二丙烯酸酯、1,3-丁二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、乙氧基化三丙二醇二丙烯酸酯、新戊二醇改性三羟甲基丙烷二丙烯酸酯、硬脂酸改性季戊四醇二丙烯酸酯、新戊二醇低聚丙烯酸酯、1,4-丁二醇低聚丙烯酸酯、1,6-己二醇低聚丙烯酸酯、乙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯、丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、双酚A二丙烯酸酯、二羟甲基-三环癸烷二丙烯酸酯、丙氧基化双酚A二丙烯酸酯、乙氧基化双酚A二丙烯酸酯、双酚F二丙烯酸酯、乙氧基化双酚F二丙烯酸酯、丙氧基化双酚F二丙烯酸酯、环己烷二甲醇二丙烯酸酯、二羟甲基二环戊烷二丙烯酸酯、异氰脲酸二丙烯酸酯、丙氧基化异氰脲酸二丙烯酸酯、丙烯酸2-(2-乙烯氧基乙氧基)乙酯等,但不限于
此。活性能量射线固化型化合物可使用一种或根据需要使用两种以上。
[0037] 其中,从粘度、稳定性、喷墨头部件合适性方面出发,优选使用丙烯酸2-苯氧基乙酯、二丙二醇二丙烯酸酯、丙烯酸2-(2-乙烯氧基乙氧基)乙酯中的任一种。
[0038] 活性能量射线固化型化合物优选在维护液中含有30重量%以上。更优选为50重量%以上、进一步优选为70重量%以上。
[0039] 关于清洗液的粘度,为了得到良好的清洗力,希望在25℃下为50mPa·s以下。优选为5~30mPa·s、更优选为10~20mPa·s。此外,使用维护液作为保存液的情况下,希望在维护液中含有30重量%以上的至少一种以上用于油墨的单体作为活性能量射线固化型化合
物。优选为50重量%以上,更优选为70重量%以上。通过在维护液中包含用于油墨的单体作为活性能量射线固化型化合物,颜料分散的稳定性更加提高,并且能够保持容易发挥维护
液中所包含的表面调整剂的效力的相溶性平衡,能够保持没有喷嘴遗漏的良好的印刷合适
性。
[0040] 本发明中,为了提高清洗油墨时的颜料分散性和作为保存液的保存性,含有颜料分散树脂。本发明中的颜料分散树脂是指能够将用于活性能量射线固化型喷墨油墨的颜料
分散的树脂,只要具有分散的能力,则没有特别限定,但希望是进行清洗的油墨中所包含的颜料分散树脂。
[0041] 作为颜料分散树脂,可使用含羟基的羧酸酯、长链聚氨基酰胺和高分子量酸酯的盐、高分子量聚羧酸的盐、长链聚氨基酰胺和极性酸酯的盐、高分子量不饱和酸酯、高分子共聚物、改性聚氨酯、改性聚丙烯酸酯、聚醚酯型阴离子系活性剂、萘磺酸甲醛缩合物盐、芳香族磺酸甲醛缩合物盐、聚氧乙烯烷基磷酸酯、聚氧乙烯壬基苯基醚、十八烷胺乙酸酯等。
[0042] 作为颜料分散树脂的具体例,可举出BYK Chemie公司制“Anti-Terra-U(聚氨基酰胺磷酸盐)”、“Anti-Terra-203/204(高分子量聚羧酸盐)”、“Disperbyk-101(聚氨基酰胺磷酸盐和酸酯)、107(含羟基的羧酸酯)、110、111(含酸基的共聚物)、130(聚酰胺)、161、162、
163、164、165、166、168、170、LPN22252(对颜料有亲和性的嵌段共聚物)”、“400”、“Bykumen”(高分子量不饱和酸酯)、“BYK-P104、P105(高分子量不饱和酸聚羧酸)”、“P104S、240S(高分子量不饱和酸聚羧酸和硅系)”、“Lactimon(长链胺和不饱和酸聚羧酸和硅)”。
[0043] 此外,可举出:Efka CHEMICALS公司制“EFKA44、46、47、48、49、54、63、64、65、66、71、701、764、766、7701”、“EFKA Polymer100(改性聚丙烯酸酯)、150(脂肪族系改性聚合物)、400、401、402、403、450、451、452、453(改性聚丙烯酸酯)、745(铜酞菁系)”、共荣社化学公司制“FLOWLEN TG-710(氨基甲酸酯低聚物)”、“FLOWNON SH-290、SP-1000”、“POLYFLOW No.50E、No.300(丙烯酸系共聚物)”、楠本化成公司制“DISPARON KS-860、873SN、874(高分子颜料分散树脂)、#2150(脂肪族多元羧酸)、#7004(聚醚酯型)”。
[0044] 进而,可举出:花王公司制“DEMOL RN、N(萘磺酸甲醛缩合物钠盐)、MS、C、SN-B(芳香族磺酸甲醛缩合物钠盐)、EP”、“HOMOGENOL L-18(聚羧酸型高分子)、“EMULGEN 920、930、931、935、950、985(聚氧乙烯壬基苯基醚)、“ACETAMIN 24(椰油胺乙酸酯)、86(十八烷胺乙酸酯)”、Lubrizol公司制“SOLSPERSE 5000(酞菁铵盐系)、13940(聚酯胺系)、17000(脂肪酸胺系)、24000GR、32000、33000、35000、39000、41000、53000、J-100、J-180聚亚烷基亚胺系)、日光化学公司制“Nikkol T106(聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯)、MYS-IEX(聚氧乙烯单硬脂酸酯)、Hexagline 4-0(六甘油基四油酸酯)”、味之素Fine-Techno公司制“AJISPER PB821、
822、824、827、711(含有碱性官能团的共聚物)”、TEGO CHEMI Service公司制“TEGO 
Disper685(改性聚酯)”等。
[0045] 上述中,优选使用具有对颜料有亲和性的碱性官能团的碱性分散树脂、具有氨基甲酸酯骨架的碱性分散树脂、聚亚烷基亚胺系的颜料分散树脂。
[0046] 例如,可举出BYK  Chemie公司制的“BYK-LPN22252”、Lubrizol公司制的“SOLSPERSE32000、J-100、J-180”。它们对颜料的吸附性良好,且分散稳定性特别良好,因此即使与清洗的油墨所包含的颜料分散树脂不同,其清洗性和保存性也良好。
[0047] 关于颜料分散树脂,优选在清洗液中包含0.01重量%以上10重量%以下,更优选为0.02重量%以上5重量%以下,进一步优选为0.05重量%以上3重量%以下。
[0048] 即使清洗液中仅存在0.01重量%左右的少量颜料分散树脂,也会在油墨被稀释时发挥颜料的分散稳定化效果,清洗性和保存性变得良好。当颜料分散树脂量为0.02重量%
以上时,颜料的分散更加稳定化,连续吐出性变得良好,能够保持没有喷嘴遗漏的良好的印刷合适性。此外,如果颜料分散树脂量多于5重量%,则没有吸附于颜料的过剩的颜料分散树脂会附着于喷头的喷嘴板表面,成为疏水性变差的原因。
[0049] 本发明中,为了维持良好的喷嘴板疏水性,保持印刷合适性,而使用表面调整剂。表面调整剂是在分子内具有疏水基和亲水基的所谓表面活性剂的一种,虽然具有亲水基但
对水的溶解性小,在添加至油墨组合物的情况下,会使其表面张力降低。本发明中的表面调整剂是指向清洗液中添加1重量%时,将维护液的表面张力降低0.5mN/m以上的树脂以及化
合物。
[0050] 作为在本发明中使用的表面调整剂,使用适合非水系维护液的物质,可举出含有下述表面调整剂作为主成分的物质:丙烯酸系共聚物等丙烯酸系表面调整剂,聚醚改性聚
二甲基硅氧烷、聚醚改性聚二甲基硅氧烷和聚醚的混合物、聚酯改性聚二甲基硅氧烷、聚酯改性甲基烷基硅氧烷、聚醚改性聚甲基烷基硅氧烷、芳烷基改性聚甲基烷基硅氧烷、含羟基的聚酯改性聚二甲基硅氧烷、含丙烯酰基的聚酯改性聚二甲基硅氧烷、含羟基的聚醚-聚酯改性聚二甲基硅氧烷、含丙烯酰基的聚醚酯改性聚二甲基硅氧烷、聚醚改性聚硅氧烷共聚
物、硅改性丙烯酸酯等硅系表面调整剂、或氟系聚氧乙烯醚、氟改性丙烯酸类聚合物等氟系表面调整剂。
[0051] 作为表面调整剂的具体例,作为丙烯酸系可举出BYK Chemie公司制“BYK-350、352、354、355、358N、361N、381N、381、392”,作为硅系可举出BYK Chemie公司制“BYK-300、
302、306、307、310、315、320、322、323、325、330、331、333、337、340、344、370、375、377、355、
356、357、390、UV3500、UV3510、UV3570”EVONIK DEGUSSA公司制“Tegorad-2100、2200、2250、
2500、2700、TegoGlide-410、432、450”,作为氟系可举出NEOS公司制“FTERGENT 222F、FTERGENT 215M”等,但不限于此。这些表面调整剂可使用一种,或可根据需要使用两种以上。
[0052] 通过在维护液中包含表面调整剂,显示良好的清洗性和保存性。其原理并不确定,但如果油墨被维护液稀释,则吸附于颜料的分散剂脱离,产生颜料的凝集物和没有吸附于颜料的过剩的分散树脂。由于该颜料的凝集物和过剩的颜料分散树脂,有时会产生喷嘴、油墨流路的堵塞。在维护液中包含表面调整剂的情况下,表面调整剂在喷嘴板、油墨流路的壁面进行取向,其分散被破坏而凝集的颜料、没有吸附于颜料的过剩的分散树脂会附着于喷
嘴板表面、油墨流路壁面,从而防止油墨流路的堵塞等的产生。因此,认为清洗性和保存稳定性变得良好。
[0053] 特别是硅系和氟系的表面调整剂显示良好的防附着性。
[0054] 其中,从表面张力降低能、与固化型化合物的相溶性、与喷墨油墨组合物的相溶性的观点出发,优选作为硅系表面调整剂的聚醚改性二甲基硅氧烷。
[0055] 本发明的维护液中的表面调整剂量优选为0.01重量%以上10重量%以下,更优选为0.2重量%以上10重量%以下,进一步优选为1重量%以上10重量%以下。
[0056] 通过在维护液中包含0.01重量%以上的表面调整剂,显示良好的清洗性,添加量进一步多时,例如包含0.05重量%以上的情况下,能够抑制颜料、过剩的分散树脂等附着于喷嘴、油墨流路,从而清洗后的连续吐出性、保存稳定性优异。如果维护液中包含10重量%以上的表面调整剂,则粘度变高,会不适合作为维护液。
[0057] 本发明中的维护液能够使用阻聚剂。在维护液的主液态成分中使用活性能量射线固化型化合物的情况下,通过使用阻聚剂,能够防止维护液的粘度升高,具有良好的保存稳定性。
[0058] 可根据需要使用一种或两种以上的吩噻嗪、对苯二酚、对甲氧基苯酚、叔丁基邻苯二酚、连苯三酚、丁基羟基甲苯、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚等阻聚剂。具体而言,可使用BHT SWANOX(精工化学公司制,2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚)、吩噻嗪(精工化学公司制)等。
[0059] 优选在本发明的清洗液中配合0.01~5重量%的阻聚剂。
[0060] 本发明中的活性能量射线固化型喷墨油墨至少包含着色剂、聚合性单体以及光聚合引发剂,可根据需要包含颜料分散树脂、表面调整剂、阻聚剂、溶剂。
[0061] 作为用于本发明的活性能量射线固化型喷墨油墨的聚合性单体,可使用如上所示的单官能以及二官能活性能量射线固化型化合物。此外,可根据需要使用多官能单体。
[0062] 作为多官能单体的具体例,可举出:三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、羟基特戊酸三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化磷酸三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、四羟甲基丙烷三丙烯酸酯、四羟甲基甲烷三丙烯酸酯、己内酯改性三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧基化甘油基三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷低聚丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化异氰脲酸三丙烯酸酯、三(2-羟乙基异腈脲酸酯)三丙烯酸酯、三(甲基)烯丙基异腈脲酸酯三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、羟基特戊酸三羟甲基丙烷三丙
烯酸酯、乙氧基化磷酸三丙烯酸酯、新戊二醇改性三羟甲基丙烷二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、四羟甲基丙烷三丙烯酸酯、四羟甲基甲烷三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、己内酯改性三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧基化甘油基三丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、己内酯改性二季戊四醇六丙烯酸酯、二季戊四醇羟基五丙烯酸酯等,但不限于此。二官能和多官能的单体可以使用一种,或可根据需要使用两种以上。
[0063] 作为用于活性能量射线固化型喷墨油墨的聚合性单体,优选使用丙烯酸2-苯氧基乙酯、二丙二醇二丙烯酸酯、丙烯酸2-(2-乙烯氧基乙氧基)乙酯中的任一种。
[0064] 本发明中的活性能量射线固化型喷墨油墨中,除了上述以外,还可使用被称为低聚物、预聚物的物质。
[0065] 此外,为了提高油墨的低粘度化以及对基材的润湿扩展性,也可以在本发明的活性能量射线固化型喷墨油墨中含有如上所示的有机溶剂。
[0066] 在本发明中说明的活性能量射线表示电子线、紫外线、红外线等对被照射体的电子轨道产生影响,可成为自由基、阳离子、阴离子等的聚合反应的诱因的能量射线,但只要是诱发聚合反应的能量射线,则不限于此。
[0067] 作为着色剂,以往广泛使用染料、颜料,尤其从耐候性方面出发,多使用颜料。作为颜料成分,可使用碳黑、氧化钛、碳酸钙等无彩色的颜料或有彩色的有机颜料。作为有机颜料,可举出:甲苯胺红、甲苯胺紫红、汉撒黄、联苯胺黄、吡唑啉酮红等不溶性偶氮颜料,立索红、日光枣红(helio bordeaux)、颜料猩红、永久红2B等溶性偶氮颜料,茜素、阴丹酮、硫靛紫红等来自还原染料的衍生物,酞菁蓝、酞菁绿等酞菁系有机颜料,喹吖啶酮红、喹吖啶酮品红等喹吖啶酮系有机颜料,苝红、苝猩红等苝系有机颜料,异吲哚啉酮黄、异吲哚啉酮橙等异吲哚啉酮系有机颜料,皮蒽酮红、皮蒽酮橙等皮蒽酮系有机颜料,硫靛系有机颜料,缩合偶氮系有机颜料,苯并咪唑啉酮系有机颜料,喹酞酮黄等喹酞酮系有机颜料,异吲哚啉黄等异吲哚啉系有机颜料,作为其他颜料,可举出黄烷士酮黄、酰胺黄、镍偶氮黄、铜偶氮次甲基黄、芘酮橙、蒽酮橙、联蒽醌红(dianthraquinonyl red)、二 嗪紫等。
[0068] 用颜料索引(C.I.)编号来例示有机颜料时,可举出C.I.颜料黄12、13、14、17、20、24、74、83、86、93、109、110、117、120、125、128、129、137、138、139、147、148、150、151、153、
154、155、166、168、180、185、C.I.颜料橙16、36、43、51、55、59、61、C.I.颜料红9、48、49、52、
53、57、97、122、123、149、168、177、180、192、202、206、215、216、217、220、223、224、226、227、
228、238、240、C.I.颜料紫19、23、29、30、37、40、50、C.I.颜料蓝15、15:1、15:3、15:4、15:6、
22、60、64、C.I.颜料绿7、36、C.I.颜料棕23、25、26等。
[0069] 作为碳黑的具体例,可举出DEGUSSA公司制“Special BLCAK350、250、100、550、5、4、4A、6”“PrintexU、V、140U、140V、95、90、85、80、75、55、45、40、P、60、L6、L、300、30、3、35、
25、A、G”,CABOT公司制“REGAL400R、660R、330R、250R”“MOGUL E、L”,三菱化学公司制“MA7、
8、11、77、100、100R、100S、220、230”“#2700、#2650、#2600、#200、#2350、#2300、#2200、#
1000、#990、#980、#970、#960、#950、#900、#850、#750、#650、#52、#50、#47、#45、#45L、#44、#
40、#33、#332、#30、#25、#20、#10、#5、CF9、#95、#260”等。
[0070] 作为氧化钛的具体例,可举出石原产业公司制“TIPAQUE CR-50、50-2、57、80、90、93、95、953、97、60、60-2、63、67、58、58-2、85”“TIPAQUER-820、830、930、550、630、680、670、
580、780、780-2、850、855”“TIPAQUEA-100、220”“TIPAQUE W-10”“TIPAQUE PF-740、744”“TTO-55(A)、55(B)、55(C)、55(D)、55(S)、55(N)、51(A)、51(C)”“TTO-S-1、2”“TTO-M-1、2”,Tayca公司制“TITANIX JR-301、403、405、600A、605、600E、603、805、806、701、800、808”“TITANIX JA-1、C、3、4、5”,DuPont公司制“Ti-Pure R-900、902、960、706、931”等。
[0071] 为了得到充分的浓度和充分的耐光性,在本发明的活性能量射线固化型喷墨油墨中使用的颜料优选在油墨中以0.1~30重量%的范围包含。
[0072] 为了提高颜料的分散性和油墨的保存稳定性,优选在本发明的活性能量射线固化型喷墨油墨中添加如上所示的颜料分散树脂,颜料分散树脂优选在油墨中包含0.01~20重
量%。
[0073] 为了更加提高颜料的分散性和油墨的保存稳定性,优选在颜料分散时在本发明的活性能量射线固化型喷墨油墨中配合有机颜料的酸性衍生物。
[0074] 本发明的活性能量射线固化型喷墨油墨中的光聚合引发剂的具体例,可举出:4-(甲基苯硫基)苯基〕苯基甲酮、苯偶姻异丁基醚、2,4-二乙基噻吨酮、2-异丙基噻吨酮、苯偶酰、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基膦氧化物、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉基苯基)-丁烷-1-酮、双(2,4,6-二甲氧基苯甲酰)-2,4,4-三甲基戊基膦氧化物、1,2-辛二酮,1-(4-(苯硫基)-2,2-(O-苯甲酰肟))、低聚(2-羟基-2-甲基-1-(4-(1-甲基乙烯基)苯基)丙酮、1-羟
基环己基苯基酮、苯偶姻乙醚、苯偶酰二甲基缩酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、1-(4-异丙基苯基)-2-羟基-2-甲基丙烷-1-酮以及2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基丙
烷-1-酮、二苯甲酮、4-苯基二苯甲酮、间苯二甲酰基苯(isophthalophenone)、4-苯甲酰-
4'-甲基-二苯硫醚等,也可根据需要并用多种光聚合引发剂。这些聚合引发剂是一个例子,并不限于此。
[0075] 本发明的活性能量射线固化型喷墨油墨中,优选根据需要使用增感剂。具体例为乙基-4-二甲基氨基苯甲酸酯、三甲胺、甲基二甲醇胺、三乙醇胺、对二乙基氨基苯乙酮、对二甲基氨基苯甲酸乙酯、对二甲基氨基苯甲酸异戊酯、N,N-二甲基苄胺和4,4'-双(二乙基
氨基)二苯甲酮等,也可以并用与前述聚合性成分不产生加成反应的胺类。当然,上述光自由基聚合引发剂、增感剂优选选择使用对紫外线固化性化合物的溶解性优异且不阻碍紫外
线透过性的物质。此外,上述增感剂是一个例子,并不限于此。
[0076] 上述光聚合引发剂和增感剂优选相对于聚合性单体含有2~25重量%。如果少于2重量%,则固化速度显著变差,如果多于25重量%,则不仅固化速度与含量为10重量%的情况没有不同,有时还会产生溶解残留,即使通过加热使溶解残留溶化,也有油墨的粘度升
高,喷墨吐出性变差的问题。
[0077] 本发明的活性能量射线固化型喷墨油墨中,优选根据需要使用如上所示的表面调整剂。
[0078] 表面调整剂优选在活性能量射线固化型喷墨油墨中包含0.001~5重量%。如果少于0.001重量%,则润湿扩展性变差,而即使多于5重量%,表面调整剂也无法在油墨界面取向,只呈现出最高一定程度的效果。
[0079] 本发明中,为了提高油墨的经时粘度稳定性、经时后的吐出性、记录装置内的机上的粘度稳定性,作为阻聚剂,可根据需要使用一种或两种以上吩噻嗪、对苯二酚、对甲氧基苯酚、叔丁基邻苯二酚、连苯三酚、丁基羟基甲苯等阻聚剂。本发明的喷墨油墨中,优选在油墨中配合0.01~5重量%的阻聚剂。更优选为0.05~5重量%,进一步优选为0.05~1重量%。
[0080] 为了防止喷头的堵塞,本发明中的清洗液和活性能量射线固化型喷墨油墨组合物优选在光聚合引发剂溶解后,利用孔径3μm以下、优选为孔径1μ以下的过滤器进行过滤。
[0081] 此外,本发明的活性能量射线固化型喷墨油墨优选为:在压电喷头为10μS/cm以下的电导率,在喷头内部不产生电腐蚀的油墨。此外,对连续型,需要通过电解质进行电导率的调整,该情况下,需要调整成0.5mS/cm以上的电导率。
[0082] 实施例
[0083] 以下通过实施例和比较例对本发明进一步进行具体的说明,但本发明的方式并不限于这些例子。另外,在以下内容中,份数全部表示重量份。
[0084] (油墨M1的制作)
[0085] 颜料:喹吖啶酮颜料 C.I.颜料紫19(Cliant公司制)
[0086] “INK JetMagenta E5B02” 30.0份
[0087] 颜料分散树脂:SOLSPERSE 32000(Lubrizol公司制,聚乙烯亚胺系碱性分散树脂) 15.0份
[0088] 单体:二丙二醇二丙烯酸酯(BASF公司制) 55.0份
[0089] 利用高速混合器等将上述材料搅拌直至均匀之后,通过卧式砂磨机将所得研磨基料(mill base)分散约1小时,从而制得颜料分散体。
[0090] 将制得的颜料分散体10.0份和下述材料进行组合,一边加热至45℃,一边使用旋转式分散器搅拌3小时,利用1μm的膜滤器进行过滤,制得油墨M1。
[0091]
[0092] (油墨K1的制作)
[0093] 将用于上述油墨M1中的颜料变更为碳黑颜料(DEGUSSA公司制“Special Black350”),通过与制作油墨M1同样的步骤制作油墨K1。
[0094] (油墨W1的制作)
[0095] 将用于上述油墨M1中的颜料变更为氧化钛颜料(石原产业公司制“PF-740”),按照同样的步骤制作颜料分散体。将所得颜料分散体的配合量设为30.0份,不配合用于上述油墨M1中的N-乙烯基己内酰胺,除此之外,通过与M1同样地步骤制作油墨W1。
[0096] (油墨M2的制作)
[0097] 将用于上述油墨M1中的颜料分散树脂变更为SOLSPERSE J-100(Lubrizol公司制,聚乙烯亚胺系碱性分散树脂),通过与制作油墨M1同样的步骤制作油墨M2。
[0098] [实施例1~实施例10]
[0099] 接着,按照表1所示的配方,一边搅拌一边将表中记载的各成分从上依次添加,一边加热至45℃,一边使用旋转式分散器搅拌30分钟,利用1μm的膜滤器进行过滤,得到维护液。使用所得维护液和上述油墨组合物,实施清洗性评价和保存性评价。
[0100] 另外,表1~3中所示的数值表示各成分的配合比例(重量%)。
[0101] [实施例11~实施例22]
[0102] 与实施例1~10同样地,按照表2所示的配方,制作维护液,实施清洗性评价和保存性评价。
[0103] [比较例1~比较例4]
[0104] 与实施例1~10同样地,按照表3所示的配方,制作维护液,实施清洗性评价和保存性评价。
[0105] 表1~3中的维护液的原料如下所述。
[0106] 有机溶剂
[0107] BuCBAc:二乙二醇单丁醚乙酸酯(Daicel化学公司制)
[0108] DEDG:二乙基二甘醇(日本乳化剂公司制)
[0109] 活性能量射线固化型化合物
[0110] DPGDA:二丙二醇二丙烯酸酯(BASF公司制)
[0111] VEEA:丙烯酸2-(2-乙烯氧基乙氧基)乙酯(日本催化剂公司制)
[0112] PEA:丙烯酸苯氧基乙酯(Sartomer公司制)
[0113] 颜料分散树脂
[0114] SP32000:SOLSPERSE32000(Lubrizol公司制,聚乙烯亚胺系碱性分散树脂)
[0115] EFKA7701:EFKA7701(Efka Chemicals公司制)
[0116] SP J-100:SOLSPERSE J-100(Lubrizol公司制,聚乙烯亚胺系碱性分散树脂)
[0117] SP J-180:SOLSPERSE J-180(Lubrizol公司制,聚乙烯亚胺系碱性分散树脂)
[0118] LPN22252:LPN22252(BYK Chemie公司制,氨基甲酸酯骨架碱性分散树脂)
[0119] 表面调整剂
[0120] BYK UV3510:BYK-UV3510(BYK Chemie公司制,聚醚改性聚二甲基硅氧烷)
[0121] BYK 333:BYK-333(BYK Chemie公司制,聚醚改性聚二甲基硅氧烷)
[0122] FT222F:FTERGENT 222F(NEOS公司制,非离子性氟系表面活性剂)
[0123] BYK 361N:BYK 361N(BYK Chemie公司制,丙烯酸系表面调整剂)
[0124] 阻聚剂
[0125] BHT:BHT SWANOX(精工化学公司制)
[0126] <清洗性评价>
[0127] (清洗性试验)
[0128] 将油墨5g加入至30ml的玻璃器皿,在器皿内面均匀地延展后,将油墨废弃。将维护液5g加入至被油墨污染的器皿内,在器皿内面均匀地延展后,清洗器皿,废弃维护液,对反复进行以上操作3次时器皿的颜色残留进行评价。
[0129] 评价基准如下,○以上为良好。
[0130] ◎:几乎没有油墨的颜色残留
[0131] ○:稍有油墨的颜色残留
[0132] ×:有油墨的颜色残留
[0133] (连续吐出试验)
[0134] 向印刷机的喷头(京瓷公司制的KJ-4A)中加入油墨,吐出1万次后,用沾有维护液的布擦拭喷嘴,将该操作实施100次之后,确认了喷嘴遗漏。另外,喷嘴遗漏是指由于油墨凝集物等异物堵塞喷嘴、油墨流路等,导致无法从喷嘴吐出油墨的现象。
[0135] 评价基准如下,○以上为良好。
[0136] ◎:无喷嘴遗漏
[0137] ○:喷嘴遗漏1~2个
[0138] △:喷嘴遗漏3个~10个
[0139] ×:喷嘴遗漏11个以上
[0140] <保存性评价>
[0141] (分散稳定性试验)
[0142] 使用维护液将油墨稀释至0.1重量%,将所得的油墨稀释液加入玻璃瓶中,在45℃经时1个月,对经时后的颜料沉降程度进行评价。
[0143] 评价基准如下,○以上为良好。
[0144] ◎:颜料几乎不沉降
[0145] ○:颜料稍有沉降
[0146] ×:颜料大部分沉降
[0147] (喷嘴板疏水性试验)
[0148] 用维护液将油墨稀释至0.1重量%,在所得的油墨稀释液中浸渍喷头(京瓷公司制KJ-4A)的喷嘴板部分,在45℃经时1个月,用干布去除清洗液后,测定喷嘴板表面和水1μL的接触角,确认喷嘴板疏水性。
[0149] 评价基准如下,△以上为良好。
[0150] ◎:水的接触角为90°以上
[0151] ○:水的接触角为80°以上且小于90°
[0152] △:水的接触角为70°以上且小于80°
[0153] ×:水的接触角小于70°
[0154] (保存稳定性试验)
[0155] 填充维护液直至喷头内的油墨浓度成为0.1重量%,清洗油墨,将喷头拆下,在45℃经时1个月,再次填充油墨,进行印刷试验。
[0156] ◎:无喷嘴遗漏
[0157] ○:喷嘴遗漏1~2个
[0158] △:喷嘴遗漏3个~10个
[0159] ×:喷嘴遗漏11个以上
[0160] 表1
[0161]
[0162] 表2
[0163]
[0164] 表3
[0165]
[0166] 实施例1~22是含有主液态成分、颜料分散树脂和表面调整剂的例子,在清洗性、连续吐出性、分散稳定性、喷嘴板疏水性、保存稳定性方面,均得到了良好的结果。
[0167] 实施例2~4、7~9、11~16中,由于包含与油墨相同的颜料分散树脂,且包含0.02重量%以上的颜料分散树脂量,因此颜料分散树脂吸附于颜料,显示更加良好的分散稳定性。此外,实施例2~3、7~9、11~16中,由于颜料分散树脂量为5重量%以下,因此没有吸附于颜料的过剩的颜料分散树脂量少,维持了良好的喷嘴板疏水性。
[0168] 实施例7~10、13、14、16、20~22中,含有30重量%以上的用于油墨的活性能量射线固化型化合物,颜料分散树脂和表面调整剂与油墨的相溶性优异,发挥有效作用,显示了进一步良好的连续吐出性。
[0169] 实施例11~14中,使用0.2重量%以上10重量%以下的表面调整剂,显示更加良好的喷嘴板疏水性。进而,实施例14中含有1重量%以上10重量%以下的表面调整剂量,且使用活性能量射线固化型化合物,显示了进一步良好的清洗性和连续吐出性、保存稳定性。
[0170] 实施例17~22中,使用作为碱性分散树脂的SOLSPERSE J-100、SOLSPERSE J-180、LPN22252作为清洗液中的颜料分散树脂,即使与用于油墨的颜料分散树脂种类不同,也显示了更加良好的分散稳定性。进而,在实施例20~22中与活性能量射线固化型化合物并用,显示了更加良好的连续吐出性。
[0171] 比较例1中,由于不含颜料分散树脂和表面调整剂,因此在各试验结果中为显著差的结果。
[0172] 比较例2~3中,包含颜料分散树脂,但不含表面调整剂,从而清洗性差。此外,无法防止颜料和过剩的颜料分散树脂吸附于喷嘴板,从而保存稳定性差。
[0173] 比较例4中,由于不含颜料分散树脂,因此清洗性和连续吐出性的作为清洗液的短期评价为良好,但分散稳定性、喷嘴板疏水性、保存稳定性等的作为保存液的长期经时评价显著变差。
[0174] 由以上结果确认到,为了得到具有优异的清洗性和保存性的维护液,含有主液态成分和颜料分散树脂以及表面调整剂是必须条件。
[0175] 产业上的可利用性
[0176] 本发明是在清洗用于活性能量射线固化型喷墨印刷的油墨时使用的清洗液,且是在使装置停止时在喷头内填充的保存液,显示优异的清洗性和保存性,因此可用于例如工
业用途、产业用途中喷墨印刷的维护液。