專利名稱：升華轉(zhuǎn)印用噴墨記錄用墨水及染色方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在噴墨記錄方式中的升華轉(zhuǎn)印用噴墨記錄用墨水(也稱為油墨)以及使用該墨水的升華轉(zhuǎn)印染色方法。更具體地說，本發(fā)明涉及能夠降低環(huán)境污染、有效防止記錄頭的噴嘴的堵塞、具有優(yōu)異的墨水保存穩(wěn)定性并使用用于壓電噴墨方式的升華性染料的升華轉(zhuǎn)印用噴墨記錄用墨水以及升華轉(zhuǎn)印染色方法。
背景技術(shù)：
水性的噴墨記錄用墨水一般是采用水溶性染料的溶液形態(tài)或者采用將水不溶性色料(color material)分散在含有水或者水溶性有機溶劑的水溶液中而形成的液體的形態(tài)。還有，在紙等片狀介質(zhì)上進行噴墨印刷后，將該介質(zhì)疊放在疏水性纖維或者樹脂薄膜制品等上以升華轉(zhuǎn)印的染色方法以及例如JP2002-79751A中記載的在具有可以剝離的墨水接受層的能夠升華擴散染色的薄膜制品上進行噴墨印刷，直接進行加熱從而在下層側(cè)的薄膜制品上進行升華擴散染色，然后剝離墨水接受層的染色方法等利用升華轉(zhuǎn)印的染色中，利用采用了升華性染料的噴墨記錄用墨水。
上述升華性染料墨水一般采用將升華性染料分散在含有水、水溶性有機溶劑以及分散劑的水溶液中得到的形態(tài)，當在上述紙介質(zhì)上噴墨印刷升華性染料后，將染料疊放在被轉(zhuǎn)印體上，通過加熱升華轉(zhuǎn)印從而進行染色時或者在具有可以剝離的墨水接受層的能夠升華擴散染色的薄膜制品上進行噴墨印刷，直接進行加熱從而使升華性染料升華并在下層的薄膜制品上進行擴散染色時，在實施加熱處理過程中水和水溶性有機溶劑共同揮發(fā)。這是與僅以普通印刷為目的的噴墨印刷不同的地方，利用升華轉(zhuǎn)印的染色方法將溫度提高至升華性染料的升華溫度以上，由于進行一定時間的加熱，即使是高沸點的有機溶劑也會揮發(fā)。特別是在使用甘油等高沸點有機溶劑時，揮發(fā)的溶劑釋放在大氣中，由于溫度立刻下降至冷凝點，導(dǎo)致產(chǎn)生煙霧狀的蒸汽。這樣從外觀看來效果非常差。為了避免上述缺陷可以考慮使用不會形成煙霧狀的低沸點有機溶劑，但是低沸點有機溶劑揮發(fā)的溶劑也會釋放在大氣中，這一點與高沸點有機溶液一樣，因此，無論哪一種情況都會產(chǎn)生對工作環(huán)境等造成環(huán)境污染的問題。
還有，作為對噴墨記錄用墨水性能所要求的項目，可以列舉出(1)防止噴嘴的堵塞、噴出穩(wěn)定性、(2)墨水的保存穩(wěn)定性、(3)墨水噴出時的方向性、噴出量以及點的形狀均勻性的高品質(zhì)的記錄圖像、(4)墨水的干燥性、定影性和(5)高印刷濃度等。
由于噴墨記錄方式需要以從細噴嘴以墨水小滴的狀態(tài)噴射墨水，上述項目中的(1)就特別的重要。特別是立即響應(yīng)(on-demand)方式中，即使在連續(xù)運轉(zhuǎn)中也會暫時停止從噴嘴噴射墨水，因此存在長時間連續(xù)運轉(zhuǎn)時噴出不順的問題。
還有，使用升華性染料的升華轉(zhuǎn)印用噴墨記錄用墨水時與使用水溶性染料時不同，由于分散穩(wěn)定性的變差導(dǎo)致沉淀物(凝集物)的生成、在噴嘴中水分的揮發(fā)等原因，容易引起堵塞。特別是在長時間停止裝置運轉(zhuǎn)的狀態(tài)下放置的時候，很容易隨者水分的揮發(fā)而產(chǎn)生堵塞。
因此，為了抑制水份的蒸發(fā)可以添加保濕劑。作為這些保濕劑，有甘油、聚乙二醇等二元醇類高沸點有機溶劑、糖類等。
然而，如上所述，升華轉(zhuǎn)印方法需要加熱一定時間直到溫度高于升華性染料的升華溫度，因此即使使用高沸點有機溶劑作為保濕劑時，在升華轉(zhuǎn)印時的加熱溫度也會引起揮發(fā)，導(dǎo)致污染環(huán)境的問題。于是，需要選擇一種保濕劑，該保濕劑不是有機溶劑，在升華轉(zhuǎn)印時加熱時不會揮發(fā)，還不會對上述墨水性能所要求的項目(1)-(5)產(chǎn)生壞的影響。
作為使用除水溶性有機溶劑以外的保濕劑的例子，JP57-57762A公開了含有水溶性染料和山梨糖醇的水性噴墨墨水。還有，JP60-72968A以及JP62-101672A公開了含有顏料和山梨糖醇的水性顏料墨水。還有，JP2-214785A公開了使用水溶性染料或顏料作為著色劑并添加了麥芽糖醇的圓珠筆用水性墨水。另外，JP2001-115070A公開了在碳黑的分散液中使用木糖醇和水溶性有機溶劑。
在上述現(xiàn)有技術(shù)中，具有將糖醇作為保濕劑而用于顏料墨水和水溶性染料墨水的例子，但還沒有任何現(xiàn)有技術(shù)公開了是否可以將糖醇作為保濕劑而用于通過分散劑分散的升華性染料的墨水中。還有，沒有關(guān)于盡可能減少水溶性有機溶劑的含量而考慮到了環(huán)境問題的升華性染料墨水的研究，沒有現(xiàn)有技術(shù)提出怎樣解決該情況產(chǎn)生的問題。另外，將糖醇作為保濕劑使用時，需要考慮對升華性顏料沒有氧化還原等壞的影響。
還有，JP2000-265098A公開了含有水、著色劑以及下式(II)表示的化合物、和根據(jù)需要添加的保濕劑的噴墨用墨水，R-A-(CH2CH2O)x-H(II)(式中，R為碳原子數(shù)14-23的直鏈飽和烴，A為O或OCO，x為1-3的整數(shù))。
然而，如JP2000-265098A公開“作為著色劑，可以使用各種染料、顏料、著色聚合物/蠟等。其中優(yōu)選使用水溶性染料。可以使用任何水溶性染料，例如……，但更優(yōu)選酸性染料和直接染料?！钡哪菢?，在實施例中實際使用的只有酸性染料，從說明書看來，JP2000-265098A沒有公開在升華性染料墨水中使用式(II)表示的化合物。即使上式中的R為碳原子數(shù)為23以下的聚氧乙烯高級烷氧基醚類，當使用升華性染料作為色料時，也不能得到再分散性良好的墨水組合物。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決使用如上所述的現(xiàn)有的升華性染料的噴墨記錄用墨水的問題點，本發(fā)明的目的是提供環(huán)境污染少，保持本來要求的保存穩(wěn)定性、高品質(zhì)的記錄圖象等性能、而且具有優(yōu)良的防止噴嘴堵塞性、分散穩(wěn)定性良好、無論在長時間的連續(xù)運轉(zhuǎn)期間還是在長時間停止裝置運轉(zhuǎn)后，都能夠得到穩(wěn)定噴出的、再分散性良好的噴墨記錄用墨水以及使用該墨水的升華轉(zhuǎn)印染色方法。
本發(fā)明的升華轉(zhuǎn)印用噴墨記錄用墨水含有水、具有4個或以上OH基的糖醇、升華性染料、分散劑以及下述化學(xué)式(I)表示的化合物。
R-O-(CH2CH2O)n-H(I)式中，R表示碳原子數(shù)為25-150的烷基，n表示2-100。
還有，本發(fā)明的升華轉(zhuǎn)印染色方法是，使用上述記載的升華轉(zhuǎn)印用噴墨記錄用墨水在片狀介質(zhì)上進行噴墨印刷，然后加熱上述片狀介質(zhì)而將升華性染料升華轉(zhuǎn)印到被染色對象物上。
具體實施例方式
本發(fā)明的使用升華性染料作為色料成分的噴墨記錄用墨水，能夠得到保持原本要求的保存穩(wěn)定性、高品質(zhì)的記錄圖象等性能、而且減少環(huán)境污染的再分散性良好的墨水，能夠提供具有良好的防止噴嘴堵塞性、無論在長時間的連續(xù)運轉(zhuǎn)期間還是在長時間停止裝置運轉(zhuǎn)后，都能夠得到穩(wěn)定噴出的優(yōu)異的升華轉(zhuǎn)印用噴墨記錄用墨水。
還有，由于本發(fā)明的升華轉(zhuǎn)印染色方法能夠提供使用上述記載的升華轉(zhuǎn)印用噴墨記錄用墨水進行噴墨印刷，然后進行升華轉(zhuǎn)印，所以能夠提供在染色時使用的墨水保持本來要求的保存穩(wěn)定性、高品質(zhì)的記錄圖象等性能而且減少了環(huán)境污染的升華轉(zhuǎn)印染色方法，能夠提供所用墨水的再分散性有所改善、噴嘴的抗堵塞性優(yōu)良從而總是可以進行染色，無論在長時間的連續(xù)運轉(zhuǎn)期間還是在長時間停止裝置運轉(zhuǎn)后，通過通常的清洗也能夠得到穩(wěn)定的墨水噴出的優(yōu)異的升華轉(zhuǎn)印染色方法。
上述本發(fā)明的升華轉(zhuǎn)印用噴墨記錄用墨水以及使用該墨水的升華轉(zhuǎn)印染色方法中，上述具有4個或以上OH基的糖醇優(yōu)選為選自D-山梨糖醇、木糖醇、麥芽糖醇之中的至少一種。
還有，上述本發(fā)明的升華轉(zhuǎn)印用噴墨記錄用墨水以及使用該墨水的升華轉(zhuǎn)印染色方法中，優(yōu)選的是，化學(xué)式(I)中的R是碳原子數(shù)為30-50的烷基、n為10-50。
還有，上述本發(fā)明的升華轉(zhuǎn)印用噴墨記錄用墨水以及使用該墨水的升華轉(zhuǎn)印染色方法中，化學(xué)式(I)表示的化合物的HLB(親水親油平衡值)優(yōu)選為10或以上。
還有，上述本發(fā)明的升華轉(zhuǎn)印用噴墨記錄用墨水以及使用該墨水的升華轉(zhuǎn)印染色方法中，升華性染料優(yōu)選為選自分散染料以及油溶性染料之中的至少一種。
還有，上述本發(fā)明的升華轉(zhuǎn)印用噴墨記錄用墨水以及使用該墨水的升華轉(zhuǎn)印染色方法中，分散劑優(yōu)選為選自陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑以及高分子系表面活性劑之中的至少一種。
還有，上述本發(fā)明的升華轉(zhuǎn)印用噴墨記錄用墨水以及使用該墨水的升華轉(zhuǎn)印染色方法中，優(yōu)選的是，具有4個或以上OH基的糖醇的含量相對于墨水的總重量為0.5-50重量％。
還有，上述本發(fā)明的升華轉(zhuǎn)印用噴墨記錄用墨水以及使用該墨水的升華轉(zhuǎn)印染色方法中，優(yōu)選的是，相對于墨水的總重量，具有4個或以上OH基的糖醇的含量為0.5-50重量％、升華性染料的含量為0.2-12重量％、分散劑的含量為0.1-20重量％以及化學(xué)式(I)表示的化合物的含量為0.1-8重量％。
還有，上述本發(fā)明的升華轉(zhuǎn)印用噴墨記錄用墨水以及使用該墨水的升華轉(zhuǎn)印染色方法中，優(yōu)選墨水實質(zhì)上不含水溶性有機溶劑(即，實質(zhì)上水溶性有機溶劑的含量為0重量％)。
即，本發(fā)明利用分散劑分散升華性染料并通過在含有上述化學(xué)式(I)的墨水中含有具有4個或以上OH基的糖醇作為保濕劑，使得盡可能減少水溶性有機溶劑的含量從而制成考慮了環(huán)境問題的升華性染料墨水，可以被實用化。
用于本發(fā)明的上述化學(xué)式(I)表示的化合物與在現(xiàn)有噴墨記錄用墨水中使用的聚氧乙烯高級烷基醚類不同，其烷基的碳原子數(shù)為25以上。烷基的碳原子數(shù)的上限通常為150以下。作為現(xiàn)有的例子，天然醇類或者合成醇類的化合物是市售的，但一般來說，這些化合物的烷基的碳原子數(shù)大約為12-18。還有，JP2000-265098A記載了烷基碳原子數(shù)為14-23的聚氧乙烯烷基醚類化合物。
但是，當使用升華性染料作為色料的時候，使用這些碳原子數(shù)不滿25的聚氧乙烯高級烷基醚類，不能夠得到再分散性良好的墨水組合物。因而，作為在本發(fā)明中上述化學(xué)式(I)表示的化合物，要求R為碳原子數(shù)為25-150的烷基。
作為在本發(fā)明中使用的糖醇，優(yōu)選衍生自單糖類的糖醇或者衍生自二糖類的糖醇。作為衍生自單糖的糖醇，可以列舉出蘇糖醇、赤蘚醇、阿糖醇、核糖醇、木糖醇、阿拉伯糖醇、山梨糖醇、甘露醇、艾壯醇、古洛糖醇(グリト-ル)、塔羅糖醇、半乳糖醇、蒜糖醇、阿卓糖醇等。作為衍生自二糖類的糖醇，可以列舉出麥芽糖醇、異麥芽糖醇、乳糖醇、松二糖醇(ツラニト-ル)等。在本發(fā)明中需要使用具有4個或以上OH基的糖醇。當使用具有少于4個OH基的糖醇例如甘油時，由于通過升華轉(zhuǎn)印時的加熱而會揮發(fā)，因此不優(yōu)選。其中，優(yōu)選D-山梨糖醇、木糖醇、麥芽糖醇，特別是從溶解性和經(jīng)濟性來看，優(yōu)選D-山梨糖醇。這些糖醇既可以單獨使用，也可以混合使用2種以上。但從調(diào)整墨水的粘度、利用保濕效果防止堵塞的方面來看，在本發(fā)明中使用的上述糖醇的含量，相對于墨水的總重量，優(yōu)選為0.5-50重量％，更優(yōu)選為2-40重量％，特別優(yōu)選為5-25重量％。
在本發(fā)明中，優(yōu)選不使用水溶性有機溶劑(實質(zhì)上，水溶性有機溶劑含量為0重量％)。但在不阻礙本發(fā)明目的的范圍內(nèi)，可以將水溶性有機溶劑與上述糖醇一起使用。作為水溶性有機溶劑，例如，可以列舉出乙二醇、二甘醇、丙二醇、丁二醇、三甘醇、四甘醇、聚乙二醇、聚丙二醇、硫二甘醇、甘油等多元醇類、乙二醇一甲醚、二甘醇一甲醚、二甘醇一乙醚、二甘醇一丁醚、丙二醇一甲醚等二醇醚類、異丙醇、甲醇、乙醇等醇類、N-甲基-2-吡咯烷酮、三乙醇胺等堿性溶劑等。
在上述水溶性有機溶劑中，從保濕性考慮，優(yōu)選甘油、二甘醇、聚乙二醇200、聚乙二醇300、聚乙二醇400、丙二醇。
這些水溶性溶劑既可以單獨使用，也可以混合使用2種以上。
在本發(fā)明所使用的下述化學(xué)式(I)表示的化合物中，R表示碳原子數(shù)25-150的烷基。通過使用R碳原子為25以上的化合物，能夠得到再分散性良好的噴墨記錄用墨水組合物。從連續(xù)噴出穩(wěn)定性以及長時間放置后的噴出性、長期保存穩(wěn)定性考慮，優(yōu)選使用下述化學(xué)式(I)表示的化合物。還有，從在水性墨水組合物中的溶解性考慮，R的碳原子數(shù)為150以下的化合物是合適的。R的碳原子數(shù)優(yōu)選為30-50，特別優(yōu)選碳原子數(shù)為30-35的烷基。n為2-100，優(yōu)選為10-50，特別優(yōu)選為20-50。還有，烷基既可以是直鏈也可以是支鏈，優(yōu)選直鏈烷基。
從在水中的溶解性考慮，HLB為4以上，優(yōu)選為10或以上，特別優(yōu)選為14-18。
R-O-(CH2CH2O)n-H(I)相對于墨水的總重量，上述化學(xué)式(I)的化合物用量優(yōu)選為0.1-8重量％，更優(yōu)選為0.1-6重量％，特別優(yōu)選0.2-4重量％。通過在0.1-8重量％范圍內(nèi)使用該化合物，不存在因添加量過多而導(dǎo)致墨水的粘度過高的問題，能夠發(fā)揮目標效果。
作為上述化學(xué)式(I)化合物的例子，包括美國Baker PetroliteCorporation公司生產(chǎn)的“UNITHOX 420”(R為碳原子數(shù)為31-32的直鏈烷基，n大約為3，HLB＝4)、“UNITHOX 450”(R為碳原子數(shù)為31-32的直鏈烷基，n大約為10，HLB＝10)、“UNITHOX 480”(R為碳原子數(shù)為31-32的直鏈烷基，n大約為40，HLB＝16)、“UNITHOX520”(R為碳原子數(shù)為38的直鏈烷基，n大約為3，HLB＝4)、“UNITHOX 550”(R為碳原子數(shù)為38的直鏈烷基，n大約為12，HLB＝10)、“UNITHOX 720”(R為碳原子數(shù)為48-49的直鏈烷基，n大約為4，HLB＝4)、“UNITHOX 750”(R為碳原子數(shù)為48-49的直鏈烷基，n大約為16，HLB＝10)等。
作為升華性染料，優(yōu)選具有升華性的分散染料以及油溶性染料，這些染料既可以單獨使用也可以混合使用，從分散性和染色性考慮，特別優(yōu)選使用分散染料。
作為升華性染料的例子，優(yōu)選在大氣壓下、70-260℃下升華或者蒸發(fā)的染料。例如，偶氮、蒽醌、醌酞酮、苯乙烯基、二苯甲烷或三苯甲烷、噁嗪、三嗪、占噸、次甲基、甲亞氨、吖啶、二嗪等染料。其中，作為黃色類分散染料的例子，可以列舉出C.I.Disperse Yellow 51，54，60，64，65，82，98，119，160，211等。作為紅色類分散染料的例子，可以列舉出C.I.Disperse Red 4，22，55，59，60，146，152，191，302，Vat Red 41等。作為藍色類分散染料的例子，可以列舉出C.I.Disperse Blue 14，28，56，60，72，73，77，334，359，366等。作為其他色料成分，可以列舉出Violet 27，28等。作為上述以外的油溶性染料，可以列舉出C.I.Solvent Orange 25，60、Red 155、Blue 35，36，97，104等。
一般來說，從保持分散穩(wěn)定性并且得到必需的印刷濃度考慮，相對于墨水的總重量，這些升華性染料的含量優(yōu)選為0.2-12重量％，更優(yōu)選為0.5-8重量％。
本發(fā)明使用的分散劑，不但將升華性染料分散在水性介質(zhì)中，而且還具有保持微?；纳A性染料分散穩(wěn)定性的功能。所使用的分散劑沒有特別地限定，只要能適合與上述糖醇以及上述式(I)表示的化合物組合使用就可以，可以單獨使用陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑、高分子系表面活性劑等或者將它們混合使用。對于分散染料或者油溶性染料的分散，優(yōu)選陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑，特別優(yōu)選陰離子表面活性劑。
作為陰離子表面活性劑，可以列舉出萘磺酸鹽的甲醛縮合物、木質(zhì)磺酸鹽類、特殊芳香族磺酸鹽的甲醛縮合物(丁基萘等烷基萘磺酸鈉和萘磺酸鈉的甲醛縮合物、甲酚磺酸鈉和2-萘酚-6-磺酸鈉的甲醛縮合物、甲酚磺酸鈉的甲醛縮合物、雜酚油磺酸鈉的甲醛縮合物等)、聚氧乙烯烷基醚硫酸鹽等。
作為非離子表面活性劑，可以列舉出聚氧乙烯脫山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚、聚氧乙烯炔二醇、聚氧乙烯衍生物、氧乙烯-氧丙烯嵌段共聚物等。
還有，作為高分子系表面活性劑，可以列舉出聚丙烯酸部分烷基酯、聚亞烷基多胺、聚丙烯酸鹽、苯乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯基萘-馬來酸共聚物等。
為了良好地保持升華性染料的分散穩(wěn)定性，相對于墨水的總重量，這些分散劑的含量優(yōu)選為0.1-20重量％，更優(yōu)選為0.1-12重量％。
在不阻礙達到本發(fā)明目的的范圍內(nèi)，在本發(fā)明的墨水中根據(jù)需要可以添加其他各種添加劑。例如，表面調(diào)節(jié)劑、水溶增溶劑、pH調(diào)節(jié)劑、粘度調(diào)節(jié)劑、防腐劑、抗真菌劑、光穩(wěn)定劑、螯合劑、消泡劑等。
在上述添加劑中，作為表面調(diào)節(jié)劑，可以列舉出含氟表面活性劑、聚醚改性聚二甲基硅氧烷、丙烯酸類聚合物等，在本發(fā)明中，特別優(yōu)選聚醚改性聚二甲基硅氧烷和丙烯酸類聚合物。這些表面調(diào)節(jié)劑有助于調(diào)節(jié)墨水的表面張力，使得當墨水流路類材料接觸墨水的時候容易濕潤該材料，相對于墨水的總重量，該表面調(diào)節(jié)劑的用量優(yōu)選為0.05-1重量％，更優(yōu)選0.1-0.5重量％。當用量不足0.05重量％時，效果可能會下降，當用量超過1重量％時，效果也不會提高。
對本發(fā)明的噴墨記錄用墨水的調(diào)節(jié)方法沒有特別地限制，優(yōu)選通過如下所述的方法進行調(diào)節(jié)。即，首先(1)混合升華性染料、上述糖醇、上述化學(xué)式(I)的化合物、分散劑、水以及根據(jù)需要添加的水溶性有機溶劑或上述添加劑并攪拌，調(diào)節(jié)得到預(yù)分散液，接著(2)將該預(yù)分散液放置在砂磨機等濕磨機中，使得升華性染料微粒化，分散，從而制得染料分散液。
(3)向該染料分散液中添加水、或必要時添加水溶性有機溶劑和上述添加劑，然后調(diào)節(jié)濃度，之后利用濾紙等過濾后投入使用。
在上述方法中，可以在微?；瘯r添加糖醇，也可以在濃度調(diào)節(jié)時添加糖醇，還可以分開添加糖醇?？紤]到可操作性，優(yōu)選使用預(yù)先制成的水溶液或者市售的水溶液。
還有，可以在微粒化時添加上述化學(xué)式(I)的化合物，也可以在濃度調(diào)節(jié)時添加，還可以分開添加?？紤]到可操作性，優(yōu)選使用預(yù)先制成的10-15重量％左右的水溶液。
通過上述方法制得的升華性染料的平均粒徑優(yōu)選為0.5μm以下，更優(yōu)選為0.05-0.2μm。
以上對升華性染料、具有4個或以上OH基的糖醇、分散劑、其他組份例示具體例子而進行了說明，但本發(fā)明并不限于這些在具體例子中所例示的那些。
作為使用如上所述的本發(fā)明的升華轉(zhuǎn)印用噴墨記錄用墨水而進行升華轉(zhuǎn)印染色的方法是，使用上述升華轉(zhuǎn)印用噴墨記錄用墨水，在片狀介質(zhì)上進行噴墨印刷(也稱為噴墨打印)，然后加熱上述片狀介質(zhì)而將升華性染料升華轉(zhuǎn)印在被染色對象物上。
作為被染色對象物，只要可以進行升華轉(zhuǎn)印染色就行，對其形狀和材料沒有特別地限制，一般使用疏水性纖維布帛或者樹脂薄膜、紙等片狀物。除了片狀物，也可以使用球狀、立方體狀物等立體形狀的物體。
作為使用如上所述的本發(fā)明的升華轉(zhuǎn)印用噴墨記錄用墨水而進行升華轉(zhuǎn)印染色的方法之一是，在紙等片狀介質(zhì)上進行噴墨轉(zhuǎn)印后，將該介質(zhì)疊放在疏水性纖維或者樹脂薄膜制品等被染色對象物上進行升華轉(zhuǎn)印。在具有如上所述可以剝離的墨水接受層并可以進行升華擴散染色的薄膜制品上進行噴墨印刷，然后加熱，從而在下層側(cè)的薄膜制品上進行升華擴散染色、最后剝離墨水接受層的染色方法也包括本發(fā)明中。
作為上述前者的方法中使用的片狀介質(zhì)，可以列舉出普通紙等非涂層的被記錄片狀介質(zhì)、由具有至少含有親水性聚合物和/或無機多孔材料的涂層的片狀支持體構(gòu)成的被記錄片狀介質(zhì)。
上述后者的方法中使用的片狀介質(zhì)相當于可以剝離的墨水接受層，被染色對象物相當于下層側(cè)的薄膜制品。
這種情況的墨水接受層，例如是以能夠迅速吸收墨水的水溶性樹脂為主體的層，水溶性樹脂組份是水溶性或者親水性的天然或者合成聚合物。例如，可以使用合適地選自聚乙烯醇類樹脂；聚氨酯類樹脂；聚乙烯基縮醛類樹脂；聚乙烯基甲基醚；乙烯基甲基醚-馬來酸酐共聚物；聚乙烯基吡咯烷酮；乙烯基吡咯烷酮-苯乙烯共聚物；乙烯基吡咯烷酮-乙酸乙烯酯共聚物；由丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯等單體以及其他單體合成的水溶性丙烯酸樹脂；聚丙烯酰胺等乙烯基類樹脂；聚環(huán)氧乙烷；聚谷氨酸等合成樹脂羧甲基纖維素；甲基纖維素等纖維素衍生物等半合成樹脂殼質(zhì)；殼聚糖；淀粉；明膠等天然樹脂之中的1種或者2種以上。還可以使用聚丙烯酸、聚苯乙烯磺酸等的堿金屬鹽等聚陰離子高分子電解質(zhì)、或者聚乙烯亞胺、聚乙烯胺、聚烯丙胺、聚乙烯烷基鹵化銨、聚乙烯基芐基烷基鹵化銨等聚陽離子高分子電解質(zhì)或者兩性高分子電解質(zhì)。還有，從墨水的吸收性考慮，還可以添加硅石、粘土、滑石、硅藻土、沸石、碳酸鈣、氧化鋁、氧化鋅、氧化鈦等多孔質(zhì)顏料。
還有，作為相當于被染色對象物的下層側(cè)的薄膜制品，可以使用聚酯薄膜、聚氨酯薄膜、聚碳酸酯薄膜、聚苯硫醚薄膜、聚酰亞胺薄膜、聚酰胺-酰亞胺薄膜等、以及在這些表面上層疊對升華性染料不具親和性的樹脂，例如含氟樹脂等、由在升華轉(zhuǎn)印時的加熱既不會融化也不會明顯收縮的并可以進行升華染色的材料組成的薄膜。
升華轉(zhuǎn)印時的加熱溫度根據(jù)所用的升華性染料的種類而不同，很難籠統(tǒng)地規(guī)定，但通常為150-200℃左右，加熱時間大約為2-10分鐘。
以下，通過列舉實施例對本發(fā)明進行更詳細地說明，但是本發(fā)明并不局限于這些實施例。而且，在下述實施例中，除非另有說明，“份”表示“重量份”，另外“％”表示“重量％”。
(實施例1)在包含20重量份紅色分散染料原料(即干餅；dry cake)(C.I.DisperseRed 60)、12重量份作為分散劑的陰離子表面活性劑特殊芳香族磺酸鈉與甲醛縮合物(花王株式會社制“DEMOL SNB”)、5重量份“UNITHOX 480”(美國Baker Petrolite Corporation公司制相當于化學(xué)式(I)的化合物中R為碳原子數(shù)為31-32的直鏈烷基，n大約為40，HLB為16)、123重量份水的混合物中使用330重量份直徑為0.4mm的鋯石珠粒，并通過砂磨機進行35小時的微?；频梅稚⒁?。
向該分散液中添加5重量份“UNITHOX 480”、85重量份“SORBITOLS”(日研化學(xué)(株)制，D-山梨糖醇70％水溶液)、2.0重量份作為表面調(diào)節(jié)劑的聚醚改性聚二甲基硅氧烷(BYK-Chemie Japan公司制“BYK-348”)，以及加入水從而制得染料濃度被調(diào)節(jié)成5％的墨水。染料的平均粒徑為0.10μm。
(實施例2)除了使用20重量份黃色分散染料原料(C.I.Disperse Yellow 54)替代紅色分散染料原料以外，與實施例1同樣地進行微?；?，向該分散液中添加25重量份作為上述化學(xué)式(I)化合物的“UNITHOX 480”、215重量份“SORBITOL S”、2.5重量份作為表面調(diào)節(jié)劑的“BYK-348”，以及加入水從而制得染料濃度被調(diào)節(jié)成2％的墨水。染料的平均粒徑為0.12μm。
(實施例3)在包含20重量份藍色分散染料原料(C.I.Disperse Blue 72)、12重量份作為分散劑的陰離子表面活性劑β-萘磺酸鈉的甲醛縮合物(花王株式會社制“DEMOL N”)、5重量份作為上述化學(xué)式(I)化合物的“UNITHOX 480”、123重量份水的混合物中使用330重量份直徑為0.4mm的鋯石珠粒，并與實施例1同樣地進行微?；蛟摲稚⒁褐刑砑?5重量份“UNITHOX 480”、130重量份“SORBITOL S”、2.4重量份作為表面調(diào)節(jié)劑的丙烯酸類聚合物(BYK-Chemie Japan制“BYK-381”)，以及加入水從而制得染料濃度被調(diào)節(jié)成3.3％的墨水。染料的平均粒徑為0.08μm。
(實施例4)向與實施例1同樣地進行微?；频玫姆稚⒁?0重量份中，添加10重量份作為上述化學(xué)式(I)的化合物“UNITHOX 480”、85重量份“SORBITOL S”、0.4重量份作為表面調(diào)節(jié)劑的“BYK-348”，以及加入水從而制得染料濃度被調(diào)節(jié)成1.25％的墨水。
(實施例5)除了使用60重量份木糖醇替代實施例1的“SORBITOL S”以外，與實施例1同樣地制造墨水。
(實施例6)除了使用60重量份麥芽糖醇替代實施例1的“SORBITOL S”以外，與實施例1同樣地制造墨水。
(實施例7)在包含20重量份紅色分散染料原料(C.I.Disperse Red 60)、12重量份作為分散劑的陰離子表面活性劑特殊芳香族磺酸鈉的甲醛縮合物(花王株式會社制“DEMOL SNB”)、3重量份“UNITHOX 480”、125重量份水的混合物中使用330重量份直徑為0.4mm的鋯石珠粒，并通過砂磨機進行35小時的微?；?即磨碎)，制得分散液。
向該分散液中添加85重量份“SORBITOL S”、2.0重量份作為表面調(diào)節(jié)劑的“BYK-348”，以及加入水從而制得染料濃度被調(diào)節(jié)成5％的墨水。染料的平均粒徑為0.10μm。
(實施例8)除了使用20重量份黃色分散染料原料(C.I.Disperse Yellow 54)替代紅色分散染料原料、40重量份“UNITHOX 480”、124重量份水以外，與實施例5同樣地進行微?；蛟摲稚⒁褐刑砑?15重量份“SORBITOL S”、2.5重量份作為表面調(diào)節(jié)劑的“BYK-348”，以及加入水從而制得染料濃度被調(diào)節(jié)成2％的墨水。染料的平均粒徑為0.12μm。
(實施例9)向與實施例7同樣地進行微?；频玫姆稚⒁?0重量份中，添加3.3重量份作為上述化學(xué)式(I)化合物的“UNITHOX 480”、85重量份“SORBITOL S”、0.4重量份作為表面調(diào)節(jié)劑的“BYK-348”，以及加入水從而制得染料濃度被調(diào)節(jié)成1.25％的墨水。
(比較例1)除了使用60重量份甘油替代實施例1的“SORBITOL S”以外，與實施例1同樣地制造墨水。
(比較例2)除了使用60重量份二甘醇替代實施例1的“SORBITOL S”以外，與實施例1同樣地制造墨水。
(比較例3)除了使用等量的作為陰離子表面活性劑的特殊芳香族磺酸鈉的甲醛縮合物(花王株式會社制“DEMOL SNB”)替代實施例1的“UNITHOX480”以外，與實施例1同樣地制造墨水。
(比較例4)除了使用等量的“UNITHOX 480”替代實施例1的“DEMOL SNB”以外，與實施例1同樣地制造墨水。染料的粒徑為1μm以上。當將所得墨水放置時，染料就會慢慢地發(fā)生凝聚，從而產(chǎn)生了沉淀。因此，當不使用分散劑時，由于墨水的保存穩(wěn)定性差，因此不能作為噴墨記錄用墨水而使用。
在表1中表示了上述實施例1-9以及比較例1-3的墨水組成中除了水以外的組份的比例。
還有，對通過實施例1以及比較例1-3制造的墨水進行以下試驗。試驗結(jié)果示于表2。
(1)再分散性試驗將0.5g墨水組合物薄薄地涂抹在表面皿(φ90mm)的表面上，然后放入調(diào)節(jié)到30℃、相對濕度20％的恒溫恒濕槽中。3小時后，從干燥機中取出表面皿，用少量的水從墨水成為干燥狀態(tài)的周圍部分的外側(cè)溫和地洗凈，觀測墨水的狀態(tài)。
評估標準(○)迅速再分散而不凝聚。(△)確認存在部分較小的薄膜狀凝聚物，但是沒有粘附在玻璃表面上。(×)確認存在相當多的凝聚物，殘留粘附在玻璃表面上。
(2)連續(xù)噴出穩(wěn)定性試驗使用市售大號(大尺寸；large format)的作為噴墨用繪圖儀的MimakiEngineering，Co.，Ltd.制的“JV2-130”(壓電式)，在印刷清晰度720×720dpi、單色·滿版印刷、印刷寬度1200mm的條件下，進行連續(xù)印刷直到能夠確認出現(xiàn)遺漏點等印刷錯誤。
評估標準(○)5小時以上沒有出現(xiàn)堵塞。(△)在30分鐘-1小時內(nèi)發(fā)生堵塞。(×)在30分鐘內(nèi)發(fā)生堵塞。
(3)長時間放置后的噴出性在上述印刷條件下連續(xù)運轉(zhuǎn)3分鐘后，放置48小時，經(jīng)過一般的清洗之后，再次進行印刷試驗以檢查在相同條件下是否仍然能夠正常印刷。
評估標準(○)按上述噴墨用繪圖儀所定的方式清洗噴墨頭一次，能夠正常印刷。(△)需要清洗幾次。(×)即使進一步清洗也不能進行正常印刷。
(4)升華轉(zhuǎn)印染色試驗使用通過實施例1-9以及比較例1-3制成的升華轉(zhuǎn)印用噴墨記錄用墨水，在具有可以剝離的墨水接受層且可以進行升華轉(zhuǎn)印染色的薄膜制品(在50μm厚的支持體聚酯薄膜上涂敷30μm厚的聚氨酯樹脂類染料定影層，干燥后，再涂布20μm厚的氟化烯烴類共聚物樹脂層并使之交聯(lián)，再將膠粘劑層以及剝離紙粘貼在薄膜的背面，然后在薄膜背面層疊20μm厚的作為墨水接受層的交聯(lián)型聚氨酯類噴墨用涂布劑“PATELACOL IJ-50”(商品名，大日本油墨化學(xué)工業(yè)社制)制作而成的墨水接受層上，通過上述大號噴墨用繪圖儀(壓電式，MimakiEngineering，Co.，Ltd.制的“JV2-130”)進行圖像印刷，在預(yù)先將溫度設(shè)定為170℃的熱風(fēng)干燥機(Yamato Scientific Co.，Ltd.制，“Fine OvenDF62”)中進行大約7分鐘的加熱處理。在實施加熱處理中，觀察從干燥機的換氣口噴出的加熱蒸汽的狀況。然后，剝離墨水接受層，制得通過升華擴散將圖像染色在薄膜制品上的薄膜制品。
評估標準(○)沒有產(chǎn)生煙霧狀蒸氣。(△)產(chǎn)生少量煙霧狀蒸氣。(×)產(chǎn)生相當多的煙霧狀蒸氣。
表1實施例以及比較例的墨水組成(wt％)

這里，“Y-54”表示黃色分散染料原料(C.I.Disperse Yellow 54)、“R-60”表示紅色分散染料原料(C.I.Disperse Red 60)、“B-72”表示藍色分散染料原料(C.I.Disperse Blue 72)、“Diethylene G”表示二甘醇。而且，“SORBITOL S”的比例是根據(jù)固體組份換算的值。
表2

從這些試驗結(jié)果明確地知道，本發(fā)明的實施例1-9在進行加熱處理過程中沒有產(chǎn)生煙霧狀的蒸氣，再分散性良好，且連續(xù)噴出穩(wěn)定性以及長時間放置后的噴出性也很優(yōu)異。將D-山梨糖醇替換成甘油或者二甘醇的比較例1和2產(chǎn)生了相當多的煙霧狀蒸氣。沒有使用式(I)化合物并將其替換成陰離子分散劑的比較例3雖然沒有產(chǎn)生煙霧狀的蒸氣，但是再分散性差，連續(xù)噴出穩(wěn)定性以及長時間放置后的噴出性也不好。
使用本發(fā)明的升華性染料作為色料組份的噴墨記錄用墨水具有如下的效果保持本來要求的保存穩(wěn)定性、高品質(zhì)的記錄圖像等性能、環(huán)境污染降低且再分散性良好、具有良好的防止噴嘴堵塞性、無論在長時間連續(xù)運轉(zhuǎn)期間還是在長時間停止裝置運轉(zhuǎn)后，通過通常的清洗都能夠穩(wěn)定地噴出等。因此，本發(fā)明的墨水適合于使用升華性染料作為色料成分的噴墨記錄用墨水。
還有，由于本發(fā)明的升華轉(zhuǎn)印染色方法是使用上述記載的升華轉(zhuǎn)印用噴墨記錄用墨水進行噴墨印刷，然后進行升華轉(zhuǎn)印的，因此能夠提供在染色時使用的墨水保持本來要求的保存穩(wěn)定性、高品質(zhì)的記錄圖象等性能、且可以減少環(huán)境污染的升華轉(zhuǎn)印染色方法，并能夠提供改良所用墨水的再分散性、具有良好的防止噴嘴堵塞性，從而可以進行連續(xù)染色，無論在長時間的連續(xù)運轉(zhuǎn)期間還是在長時間停止裝置運轉(zhuǎn)后，通過通常的清洗也能夠得到穩(wěn)定的墨水噴出的優(yōu)異的升華轉(zhuǎn)印染色方法。因此，本發(fā)明的升華轉(zhuǎn)印染色方法適合于使用升華轉(zhuǎn)印用噴墨記錄用墨水的噴墨印刷。
權(quán)利要求
1.升華轉(zhuǎn)印用噴墨記錄用墨水，其含有水、具有4個或以上OH基的糖醇、升華性染料、分散劑以及下述化學(xué)式(I)表示的化合物，R-O-(CH2CH2O)n-H(I)式中，R表示碳原子數(shù)為25-150的烷基，n表示2-100。
2.如權(quán)利要求1所述的升華轉(zhuǎn)印用噴墨記錄用墨水，其中具有4個或以上OH基的糖醇是選自D-山梨糖醇、木糖醇和麥芽糖醇之中的至少一種。
3.如權(quán)利要求1所述的升華轉(zhuǎn)印用噴墨記錄用墨水，其中化學(xué)式(I)中的R表示碳原子數(shù)為30-50的烷基，n表示10-50。
4.如權(quán)利要求1所述的升華轉(zhuǎn)印用噴墨記錄用墨水，其中化學(xué)式(I)表示的化合物的親水親油平衡值為10或以上。
5.如權(quán)利要求1所述的升華轉(zhuǎn)印用噴墨記錄用墨水，其中升華性染料為選自分散染料以及油溶性染料之中的至少一種。
6.如權(quán)利要求1所述的升華轉(zhuǎn)印用噴墨記錄用墨水，其中分散劑為選自陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑以及高分子系表面活性劑之中的至少一種。
7.如權(quán)利要求1所述的升華轉(zhuǎn)印用噴墨記錄用墨水，其中具有4個或以上OH基的糖醇的含量相對于墨水的總重量為0.5-50重量％。
8.如權(quán)利要求1所述的升華轉(zhuǎn)印用噴墨記錄用墨水，其中相對于墨水的總重量，具有4個或以上OH基的糖醇的含量為0.5-50重量％、升華性染料的含量為0.2-12重量％、分散劑的含量為0.1-20重量％以及化學(xué)式(I)表示的化合物的含量為0.1-8重量％。
9.如權(quán)利要求1所述的升華轉(zhuǎn)印用噴墨記錄用墨水，其實質(zhì)上不含有水溶性有機溶劑。
10.一種升華轉(zhuǎn)印染色方法，其包括使用權(quán)利要求1-9任一項所述的升華轉(zhuǎn)印用噴墨記錄用墨水在片狀介質(zhì)上進行噴墨印刷，然后加熱上述片狀介質(zhì)而將升華性染料升華轉(zhuǎn)印到被染色對象物上。
全文摘要
一種升華轉(zhuǎn)印用噴墨記錄用墨水，其含有水、具有4個或以上OH基的糖醇、升華性染料、分散劑以及下述化學(xué)式(I)R－O－(CH
文檔編號C09D11/00GK1612920SQ0380204
公開日2005年5月4日 申請日期2003年8月14日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月27日
發(fā)明者前川俊次, 田中裕樹 申請人:紀和化學(xué)工業(yè)株式會社