專利名稱：噴墨記錄用非水系墨組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及噴墨記錄用非水系墨組合物，詳細(xì)而言，涉及通過包含規(guī)定的分散劑的組合從而衛(wèi)星點(diǎn)(satellite)的產(chǎn)生少的非水系墨組合物。
背景技術(shù)：
在噴墨打印機(jī)中，對(duì)設(shè)置于噴墨頭的墨室賦予壓力，從而將墨室內(nèi)的墨的液滴從噴嘴噴出。從噴嘴噴出的墨的液滴以拖著尾巴的形態(tài)飛翔，該飛翔的液滴的前頭部分與后尾部分之間產(chǎn)生飛翔時(shí)間差、速度差。因此，有時(shí)產(chǎn)生跟隨著先行的主要液滴的不優(yōu)選的微小液滴(衛(wèi)星點(diǎn))。特別是非水系墨由于動(dòng)態(tài)表面張力低，所以容易產(chǎn)生衛(wèi)星點(diǎn)。進(jìn)而，在高速打印機(jī)的情況下，由于驅(qū)動(dòng)頻率高，所以容易產(chǎn)生衛(wèi)星點(diǎn)，印刷圖像的污漬尤為顯著。為了消除該衛(wèi)星點(diǎn)，提出了在非水系噴墨墨中配合具有磺酸基或硫酸基等基團(tuán)的氯乙烯樹脂(專利文獻(xiàn)1)。推測(cè)其能夠防止衛(wèi)星點(diǎn)的原因在于磺酸基等吸附于顏料上， 提高了顏料分散體的立體障礙效果而防止顏料的聚集，不易引起保存穩(wěn)定性的降低，此外， 即使進(jìn)行連續(xù)射出也不會(huì)使衛(wèi)星點(diǎn)惡化。另外，為了防止顏料的聚集，在溶劑中分散有樹脂的狀態(tài)下進(jìn)行配合。作為該樹脂，例如提出了 具有聚(甲基)丙烯酸C1-4烷基酯作為核、具有聚(甲基)丙烯酸C4-10 烷基酯作為殼的樹脂顆粒(專利文獻(xiàn)幻；聚(甲基)丙烯酸C12-25烷基酯與具有縮水甘油基等規(guī)定基團(tuán)的丙烯酸單體的共聚物樹脂顆粒，其也具備顏料分散能力(專利文獻(xiàn)3)； 進(jìn)而，通過在聚(甲基)丙烯酸C 12-25烷基酯中引入規(guī)定量的氨基甲酸酯鍵部，從而顏料分散能力等方面得到進(jìn)一步改良的共聚物樹脂(專利文獻(xiàn)4)?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特開2007-3^930號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開2005-171032號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 日本特開2007-197500號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4 日本特開2010-1452號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題但是，即使是包含上述分散樹脂的墨，特別是在環(huán)境溫度低的情況下，關(guān)于衛(wèi)星點(diǎn)的抑制也無法令人滿意，此外，在貯存穩(wěn)定性的方面也存在改良的余地。因此，本發(fā)明的目的在于提供一種非水系墨組合物，其不僅貯存穩(wěn)定性優(yōu)異，而且即使在低溫環(huán)境下，也能夠不產(chǎn)生衛(wèi)星點(diǎn)地進(jìn)行印刷。用于解決問題的方案S卩，本發(fā)明為一種非水系墨組合物，其特征在于，其是噴墨記錄用非水系墨組合物，包含相對(duì)于該非水系墨組合物質(zhì)量為5 15質(zhì)量％的顏料、相對(duì)于該顏料的質(zhì)量比為0. 2 2. 0的顏料分散劑、及有機(jī)溶劑，該顏料分散劑包含(A)具有聚酯側(cè)鏈的聚酰胺、和/或乙烯基吡咯烷酮與碳原子數(shù)10 40的鏈烯的共聚物；以及，(B)具有碳原子數(shù)12 25的烷基和含氮基團(tuán)的(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物，分散劑(B)相對(duì)于分散劑(A)與分散劑(B)的總質(zhì)量的質(zhì)量比即(B)/[(A)+ (B)] 為 0. 75 0. 99。發(fā)明的效果可以認(rèn)為，上述本發(fā)明的非水系墨組合物(以下，有時(shí)簡(jiǎn)稱為“墨組合物”)通過以規(guī)定比例包含特定的分散劑(A)與分散劑(B)的組合，從而抑制因溫度產(chǎn)生的粘度變化，此外，維持顏料的良好的分散，由此，即使在低溫下也不會(huì)產(chǎn)生衛(wèi)星點(diǎn)，并且，實(shí)現(xiàn)良好的貯存穩(wěn)定性。
具體實(shí)施例方式分散劑⑷分散劑(A)是具有聚酯側(cè)鏈的聚酰胺、和/或乙烯基吡咯烷酮與碳原子數(shù)10 40的鏈烯的共聚物。具有聚酯側(cè)鏈的聚酰胺是例如具備聚乙烯亞胺那樣的含有氮原子的主鏈、并且具備多個(gè)通過含該氮原子的酰胺鍵而與主鏈鍵合的包含聚酯結(jié)構(gòu)的側(cè)鏈的分散劑。例如可列舉出日本特開平5-177123號(hào)公報(bào)(美國(guó)專利第4，645，611號(hào)說明書)中公開的、在由聚乙烯亞胺等聚亞烷基亞胺構(gòu)成的主鏈上具備與該主鏈的氮原子鍵合的包含 3 80個(gè)下述式(1)所示的重復(fù)單元的側(cè)鏈的梳形分散劑。~[C( = 0)-^0]-(1)(其中，R1為C3 C6亞烷基)作為所述結(jié)構(gòu)的聚酰胺系分散劑，可獲得Lubrizol JapanLtd.制造的S0LSPERSE 11200、SOLSPERSE 28000(均為商品名)等市售品。在乙烯基吡咯烷酮(VP)與碳原子數(shù)10 40的鏈烯的共聚物(以下，有時(shí)將其稱為“烷基化PVP”。)中，作為該鏈烯的例子，可列舉出癸烯、十一碳烯、十二碳烯、十三碳烯、十四碳烯、十五碳烯、十六碳烯、十七碳烯、十八碳烯、十九碳烯、二十碳烯(icosene)、 二十碳烯(eicosene)、二十二碳烯和三十碳烯等。其中，從分散穩(wěn)定性的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選與碳原子數(shù)12 M的鏈烯的共聚物，優(yōu)選使用VP-十六碳烯共聚物、VP- 二十碳烯共聚物、 VP-三十碳烯共聚物等。共聚物中也可以包含多種鏈烯。從適當(dāng)控制極性的觀點(diǎn)出發(fā)，VP 與鏈烯的共聚比(摩爾比)優(yōu)選VP 鏈烯為1 9以上且小于5 5，更優(yōu)選為2 8 4 6。烷基化PVP的分子量(重均分子量、GPC法測(cè)定、標(biāo)準(zhǔn)聚苯乙烯換算)優(yōu)選為3000 50000，更優(yōu)選為5000 30000。作為市售品，作為VP-十六碳烯共聚物，可列舉出ISP公司制造的 Antaron V-216 和 Ganex V-216、Induchem 公司制造的 UnimerU-151，作為 VP- 二十碳烯共聚物，可列舉出ISP公司制造的Antaron V-220和Ganex V-220、hduchem公司制造的UnimerU-15。墨組合物中也可以包含多種烷基化PVP。分散劑M分散劑⑶是具有碳原子數(shù)12 25的烷基和含氮基團(tuán)的(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物。分散劑(B)具備與墨組合物中的有機(jī)溶劑具有親和性的碳原子數(shù)12 25的烷基和與顏料具有親和性的含氮基團(tuán)，在分散于有機(jī)溶劑中的狀態(tài)下，作為顏料的分散劑發(fā)揮作用。作為碳原子數(shù)12 25的烷基，可列舉出十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六燒基、十七燒基、十八燒基、十九燒基、二十燒基、二十一燒基、二十二燒基、異十二烷基及異十八烷基等，它們也可以具有支鏈，此外，也可以包含它們中的多種。作為含氮基團(tuán)，可列舉出氨基、烷基氨基、酰胺基、氨基甲酸酯基(或氨基羰基氧基)、酰脲基、氨基甲?；@基、酰亞胺基、N-嗎啉基、N-哌啶基及腈基等。優(yōu)選的分散劑⑶的第1物質(zhì)是具有包含下述式(2)的重復(fù)單元的主鏈和包含下述式(3)的重復(fù)單元的氨基甲酸酯結(jié)構(gòu)的側(cè)鏈或交聯(lián)部(以下稱為“氨基甲酸酯鍵部”) 的(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物(以下，稱為“含有氨基甲酸酯基的(甲基)丙烯酸酯共聚物，，)。
5 H 4H +OR5O-CNR4 盼其中，R2是氫或碳原子數(shù)1 3的烷基，優(yōu)選為甲基，R3是碳原子數(shù)12 25的烷基，R4是碳原子數(shù)6 16的2價(jià)烴基，R5是碳原子數(shù)2 20的亞烷基或氧亞烷基。該含有氨基甲酸酯基的(甲基)丙烯酸酯共聚物可以通過以下的方法獲得。第一階段，使具備碳原子數(shù)12 25的烷基的(甲基)丙烯酸酯單體進(jìn)行自由基聚合而獲得式 ⑵的聚(甲基)丙烯酸烷基酯主鏈。在第一階段中，作為共聚單體之一，使用具有縮水甘油基的(甲基)丙烯酸系單體進(jìn)行自由基聚合，將該縮水甘油基用于制備式(3)的氨基甲酸酯鍵部與主鏈的連接部。作為具有縮水甘油基的(甲基)丙烯酸系單體，可列舉出(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、(甲基) 丙烯酸羥基烷基酯的縮水甘油醚、例如丙烯酸4-羥基丁酯縮水甘油醚、(甲基)丙烯酸3， 4-環(huán)氧基環(huán)己基甲酯等，它們當(dāng)中，優(yōu)選甲基丙烯酸縮水甘油酯。該具有縮水甘油基的(甲基)丙烯酸系單體優(yōu)選以單體總量的1 30質(zhì)量％包含，更優(yōu)選為3 25質(zhì)量％，最優(yōu)選為10 20質(zhì)量％。進(jìn)而，作為共聚單體，使用具有β-二酮基(-C( = 0)-C-C( = 0)_)或β-酮酸酯基(_C( = 0)-C-C( = 0)0R、R為烴基)的(甲基)丙烯酸系單體時(shí)，能夠制備粘度更低的墨組合物。由此，在選擇墨組合物的溶劑時(shí)，基于溶劑自身的粘度值的制約變少，能夠擴(kuò)展非水系溶劑的選擇幅度。此外，根據(jù)需要配合定影用樹脂或添加劑等時(shí)的、因配合成分而產(chǎn)生的墨粘度增加的容許范圍變寬，還能夠擴(kuò)展墨配方的自由度。進(jìn)而，二酮基或酮酸酯基可抑制顏料的聚集，抑制透印，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)印刷濃度的提高。作為具有β-二酮基或β-酮酸酯基的(甲基)丙烯酸系單體，可列舉出乙酰乙酸基(甲基)丙烯酸乙酯等乙酰乙酸基(甲基)丙烯酸烷基酯、己二酮(甲基)丙烯酸酯、 乙酰乙酸基乙基(甲基)丙烯酰胺等乙酰乙酸基烷基(甲基)丙烯酰胺等。它們可以單獨(dú)使用或并用2種以上。具有β - 二酮基或β -酮酸酯基的(甲基)丙烯酸系單體的配合量?jī)?yōu)選在單體混合物中為3 30質(zhì)量％，更優(yōu)選為5 20質(zhì)量％。此外，作為共聚單體，例如可列舉出苯乙烯、α -甲基苯乙烯等苯乙烯系單體；醋酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯、丁基乙烯基醚等乙烯基醚系聚合物；馬來酸酯、富馬酸酯、丙烯腈、甲基丙烯腈、α-烯烴等。此外，也可以使用烷基鏈長(zhǎng)的碳原子數(shù)小于12的(甲基)丙烯酸烷基酯、例如(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸叔辛酯等。它們可以單獨(dú)使用或組合2種以上使用。第一階段的自由基聚合優(yōu)選在有機(jī)溶劑中進(jìn)行。此外，為了調(diào)整分子量，聚合時(shí)并用鏈轉(zhuǎn)移劑是有效的。作為鏈轉(zhuǎn)移劑，例如可以使用正丁基硫醇、月桂基硫醇、硬脂基硫醇、 環(huán)己基硫醇等硫醇類。作為聚合引發(fā)劑，可使用AIBN(偶氮二異丁腈)等偶氮化合物、過氧化苯甲酸叔丁酯、過氧化O-乙基己酸)叔丁酯(Perbutyl 0，日油株式會(huì)社制)等過氧化物等公知的熱聚合引發(fā)劑。此外，可以使用通過活性能量射線照射而產(chǎn)生自由基的光聚合型引發(fā)劑。溶液聚合使用的聚合溶劑，例如可使用石油系溶劑(aroma-free (AF)系)等。該聚合溶劑優(yōu)選從可以直接作為墨的非水系溶劑使用的溶劑(后述)中選擇1種以上。在聚合反應(yīng)時(shí)， 也可在反應(yīng)體系中添加通常使用的阻聚劑、聚合促進(jìn)劑、分散劑等。在第二階段，使第一階段中得到的具有縮水甘油基的聚(甲基)丙烯酸烷基酯主鏈與具有與該縮水甘油基有反應(yīng)性的基團(tuán)及醇性羥基的化合物反應(yīng)，形成式(3)的氨基甲酸酯鍵部與(甲基)丙烯酸烷基酯主鏈鍵合的連接部分。作為具有與該縮水甘油基有反應(yīng)性的基團(tuán)及醇性羥基的化合物，可列舉出具有氨基、或羧基的醇，優(yōu)選使用氨基醇。作為氨基醇，可列舉出碳原子數(shù)為2 10的單醇胺、例如單甲基乙醇胺、碳原子數(shù)為4 20的二醇胺、例如二乙醇胺、二異丙醇胺及它們的混合物，其中，優(yōu)選碳原子數(shù)為4 20的二烷醇胺、 特別是二乙醇胺。氨基醇優(yōu)選相對(duì)于1摩爾上述縮水甘油基以0. 05 1摩爾當(dāng)量反應(yīng)，更優(yōu)選以0.1 1摩爾當(dāng)量反應(yīng)。第二階段的反應(yīng)可以通過在第一階段中得到的共聚物溶液中添加氨基醇以及根據(jù)需要的多元醇，邊通入不活性氣體進(jìn)行攪拌邊加熱來進(jìn)行。第三階段中，使第二階段中得到的具有醇性羥基的聚(甲基)丙烯酸烷基酯主鏈與多異氰酸酯反應(yīng)。由此，在第二階段中使用碳原子數(shù)4 20的二烷醇胺時(shí)，形成下述式 (7)所示的連接部。
權(quán)利要求
1.一種非水系墨組合物，其特征在于，其是噴墨記錄用非水系墨組合物，包含相對(duì)于該非水系墨組合物質(zhì)量為5 15質(zhì)量％的顏料、相對(duì)于該顏料的質(zhì)量比為0. 2 2. 0的顏料分散劑、以及有機(jī)溶劑，該顏料分散劑包含(A)具有聚酯側(cè)鏈的聚酰胺、和/或乙烯基吡咯烷酮與碳原子數(shù)10 40的鏈烯的共聚物；以及，(B)具有碳原子數(shù)12 25的烷基和含氮基團(tuán)的(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物， 分散劑⑶相對(duì)于分散劑㈧與分散劑⑶的總質(zhì)量的質(zhì)量比即⑶/[(A) + (B)]為0. 75 0. 99。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非水系墨組合物，其特征在于，分散劑(A)包含聚酰胺，所述聚酰胺具有包含3 80個(gè)下述式(1)所示的重復(fù)單元的側(cè)鏈，所述側(cè)鏈介由包含主鏈的氮原子的酰胺鍵而鍵合到由聚乙烯亞胺構(gòu)成的主鏈上，其中，R1為C3 C6亞烷基。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非水系墨組合物，其特征在于，分散劑(A)包含重均分子量 3000 50000的乙烯基吡咯烷酮-十六碳烯共聚物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非水系墨組合物，其特征在于，分散劑(B)包含(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物，所述(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物具有包含下述式( 所示的重復(fù)單元的主鏈和包含下述式C3)所示的重復(fù)單元的側(cè)鏈或交聯(lián)部，O=CrO-R3 ⑵-(OR5O-CIIR4NC^ (3)其中，R2為氫或碳原子數(shù)1 3的烷基，R3為碳原子數(shù)12 25的烷基，R4為碳原子數(shù) 6 16的2價(jià)烴基，R5為碳原子數(shù)2 20的亞烷基或氧亞烷基。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非水系墨組合物，其進(jìn)一步包含增效劑。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種非水系墨組合物，其不僅貯存穩(wěn)定性優(yōu)異，而且即使在低溫環(huán)境下，也能夠不產(chǎn)生衛(wèi)星點(diǎn)地進(jìn)行印刷。非水系墨組合物的特征在于，其是噴墨記錄用非水系墨組合物，包含相對(duì)于該非水系墨組合物質(zhì)量為5～15質(zhì)量％的顏料、相對(duì)于該顏料的質(zhì)量比為0.2～2.0的顏料分散劑及有機(jī)溶劑，該顏料分散劑包含(A)具有聚酯側(cè)鏈的聚酰胺和/或乙烯基吡咯烷酮與碳原子數(shù)10～40的鏈烯的共聚物、及(B)具有碳原子數(shù)12～25的烷基和含氮基團(tuán)的(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物，分散劑(B)相對(duì)于分散劑(A)與分散劑(B)的總質(zhì)量的質(zhì)量比即(B)/[(A)+(B)]為0.75～0.99。
文檔編號(hào)C09D11/10GK102443317SQ20111030418
公開日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2011年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月30日
發(fā)明者細(xì)谷鐵男, 遠(yuǎn)藤敏弘 申請(qǐng)人:理想科學(xué)工業(yè)株式會(huì)社