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紫外线固化水性油墨、墨盒、记录装置以及记录方法.pdf

  • 上传人:111****11
  • 文档编号:46403
  • 上传时间:2018-01-19
  • 格式:PDF
  • 页数:26
  • 大小:1.67MB
  • 摘要
    申请专利号:

    CN201410023292.0

    申请日:

    2014.01.17

    公开号:

    CN104177923A

    公开日:

    2014.12.03

    当前法律状态:

    实审

    有效性:

    审中

    法律详情:

    实质审查的生效IPC(主分类):C09D 11/40申请日:20140117|||公开

    IPC分类号:

    C09D11/40(2014.01)I; B41J32/00; B41J2/01

    主分类号:

    C09D11/40

    申请人:

    富士施乐株式会社

    发明人:

    山下嘉郎; 植木弘之; 畠中真实; 由井俊毅

    地址:

    日本东京

    优先权:

    2013.05.24 JP 2013-110126

    专利代理机构:

    北京天昊联合知识产权代理有限公司 11112

    代理人:

    丁业平;常海涛

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    内容摘要

    本发明提供了一种紫外线固化水性油墨,其包含:紫外线聚合性化合物;在375nm以上450nm以下的波长范围内有吸收的非水溶性噻吨酮化合物、非水溶性叔胺化合物、水、以及水溶性有机溶剂,该水溶性有机溶剂至少包含可溶解所述噻吨酮化合物和所述叔胺化合物的溶剂(A)。本发明还提供了一种墨盒、记录装置以及记录方法。利用本发明的紫外线固化水性油墨,即使通过照射波长范围在长波长侧的UV射线,也能抑制沾污的发生,从而实现高速记录,并且其储存稳定性优异。

    权利要求书

    1.  一种紫外线固化水性油墨,包含:
    紫外线聚合性化合物;
    在375nm以上450nm以下的波长范围内有吸收的非水溶性噻吨酮化合物,
    非水溶性叔胺化合物,
    水,以及
    水溶性有机溶剂,其至少包含溶解所述噻吨酮化合物和所述叔胺化合物的溶剂(A)。

    2.
      根据权利要求1所述的紫外线固化水性油墨,
    其中所述噻吨酮化合物和所述叔胺化合物在所述溶剂(A)中的溶解度均为8质量%以上。

    3.
      根据权利要求1或2所述的紫外线固化水性油墨,
    其中所述溶剂(A)为具有吗啉骨架的化合物。

    4.
      一种墨盒,其容纳有根据权利要求1至3中任意一项所述的紫外线固化水性油墨。

    5.
      一种记录装置,包括:
    喷射装置,其喷射根据权利要求1至3中任意一项所述的紫外线固化水性油墨;以及
    紫外线照射装置,其向已喷射的所述紫外线固化水性油墨照射波长范围为375nm以上450nm以下的UV射线。

    6.
      一种记录方法,包括:
    喷射根据权利要求1至3中任意一项所述的紫外线固化水性油墨;以及
    向已喷射的所述紫外线固化水性油墨照射波长范围为375nm以上450nm以下的UV射线。

    说明书

    紫外线固化水性油墨、墨盒、记录装置以及记录方法
    技术领域
    本发明涉及紫外线(UV)固化水性油墨、墨盒、记录装置以及记录方法。
    背景技术
    日本专利特开第2010-229181号公报公开了“一种喷墨用油墨,其包含着色材料、水、光聚合引发剂、UV固化性树脂以及水溶性有机溶剂,其中所述水溶性有机溶剂包含3至10元环的杂环化合物,所述杂环化合物在其环结构中含有特定的结构,并且所述光聚合引发剂至少包含两种引发剂,这两种引发剂包括:在小于380nm的波长范围内有吸收的第一光聚合引发剂,以及在380nm以上的波长范围内有吸收的第二光聚合引发剂。”
    日本专利特开第2008-280427号公报公开了“一种UV固性油墨,其至少包含水、水溶性溶剂、具有烯键式不饱和基团的化合物、以及作为光引发剂的具有特定结构的二苯甲酮化合物或具有特定结构的噻吨酮化合物。”
    发明内容
    本发明的目的是提供一种紫外线固化水性油墨,借助于这种油墨,即使通过照射波长范围在长波长侧的UV射线,也可抑制这样一种现象(下文称为“沾污(offset)”)的发生,其中在所述现象中,当记录介质重叠时,油墨被转印至用于卷绕记录介质的部件或被转移至重叠的记录介质,从而实现高速记录,并且储存稳定性优异。
    可通过如下方法实现本发明的前述目的。
    [1]一种紫外线固化水性油墨,包含:
    紫外线聚合性化合物;
    在375nm以上450nm以下的波长范围内有吸收的非水溶性噻吨酮化合物,
    非水溶性叔胺化合物,
    水,以及
    水溶性有机溶剂,其至少包含溶解所述噻吨酮化合物和所述叔胺化合物的溶剂(A)。
    [2]根据[1]所述的紫外线固化水性油墨,
    其中所述噻吨酮化合物和所述叔胺化合物在所述溶剂(A)中的溶解度均为8质量%以上。
    [3]根据[1]或[2]所述的紫外线固化水性油墨,
    其中所述溶剂(A)为具有吗啉骨架的化合物。
    [4]一种墨盒,其容纳有根据[1]至[3]中任意一项所述的紫外线固化水性油墨。
    [5]一种记录装置,包括:
    喷射装置,其喷射根据[1]至[3]中任意一项所述的紫外线固化水性油墨;以及
    紫外线照射装置,其向已喷射的所述紫外线固化水性油墨照射波长范围为375nm以上450nm以下的UV射线。
    [6]一种记录方法,包括:
    喷射根据[1]至[3]中任意一项所述的紫外线固化水性油墨;以及
    向已喷射的所述紫外线固化水性油墨照射波长范围为375nm以上450nm以下的UV射线。
    根据本发明中的条款[1]、[2]或[3],提供了这样一种紫外线固化水性油墨,与没有组合使用在375nm以上450nm以下的波长范围内有吸收的非水溶性噻吨酮化合物、非水溶性叔胺化合物、以及至少包含可溶解这些化合物的溶剂(A)的水溶性有机溶剂的情况相比,即使通过照射波长范围在长波长侧的UV射线,也可通过所述紫外线固化水性油墨抑制沾污的发生,从而实现高速记录,并且储存稳定性优异。
    根据本发明中条款[4],提供了这样一种容纳有紫外线固化水性 油墨的墨盒,与所采用的油墨没有组合使用在375nm以上450nm以下的波长范围内有吸收的非水溶性噻吨酮化合物、非水溶性叔胺化合物、以及至少包含可溶解这些化合物的溶剂(A)的水溶性有机溶剂的情况相比,即使通过照射波长范围在长波长侧的UV射线,也可通过本发明的紫外线固化水性油墨抑制沾污的发生,从而实现高速记录,并且储存稳定性优异。
    根据本发明中条款[5]或[6],提供了这样一种记录装置或记录方法,与所采用的油墨没有组合使用在375nm以上450nm以下的波长范围内有吸收的非水溶性噻吨酮化合物、非水溶性叔胺化合物、以及至少包含可溶解这些化合物的溶剂(A)的水溶性有机溶剂的情况相比,即使通过照射波长范围在长波长侧的UV射线,也可通过所述记录装置或记录方法抑制沾污的发生,从而实现高速记录。
    附图简要说明
    图1为示出根据本示例性实施方案的喷墨记录装置的示意图。
    图2为示出根据本示例性实施方案的喷墨记录装置中记录头周边的局部平面图。
    具体实施方式
    以下将详细描述本发明的示例性实施方案。
    [紫外线固化水性油墨]
    根据本示例性实施方案的紫外线固化水性油墨(以下称为“油墨”)包含紫外线聚合性化合物、紫外线聚合引发剂、供氢剂(紫外线聚合助引发剂)、水和水溶性有机溶剂。
    根据本示例性实施方案的油墨包含在375nm以上450nm以下(即,光学吸收分辨率波长)的波长范围内有吸收的非水溶性噻吨酮化合物作为紫外线聚合引发剂、非水溶性叔胺化合物作为供氢剂(聚合助引发剂)、以及水溶性有机溶剂,该水溶性有机溶剂至少包含溶解所述噻吨酮化合物和所述叔胺化合物的溶剂(A)。
    此处,最近研究得出,在使用紫外线固化油墨的记录装置上安 装这样一种光源(例如,紫外线发光二极管,以下称为“UV-LED”),该光源照射波长范围在接近可见区的长波长侧(波长范围为375nm以上450nm以下)的UV射线,与照射位于短波长侧的UV射线的常规灯(例如汞灯或金属卤化物灯)相比,所述光源具有更高的能量效率。
    同时已知的是,由于作为紫外线固化性油墨的油性油墨具有低挥发性、或者其向记录介质中的渗透性低,因此油性油墨在记录表面(印刷表面)上的平滑性差。因此,对使用具有良好的挥发性以及向记录介质中的高渗透性的水性油墨的需求一直在增加。
    然而,在紫外线固化水性油墨中,当紫外线聚合引发剂和供氢剂在水中的溶解性和分散性低时,可能会降低紫外线聚合性化合物的聚合速率(固化速率),并且无论记录介质是纸张或卷轴式纸,都可能发生沾污,从而使得难以实现高速记录。此外,随时间的延长,该紫外线聚合引发剂和供氢剂可能在油墨中沉淀,从而使油墨的储存稳定性劣化。
    特别地,包含在375nm以上450nm以下的波长范围内有吸收的非水溶性噻吨酮化合物作为紫外线聚合引发剂、以及非水溶性叔胺化合物作为供氢剂(聚合助引发剂)的组合的材料体系具有较高的紫外线聚合性化合物的固化性,但是尚未建立提高其在水中的溶解性或分散性的技术。此外,已有一种在水中溶解噻吨酮化合物的技术,但是该技术不足以改善其在水中的溶解性或分散性。
    因此,由于具有上述组成,根据本示例性实施方案的油墨的储存稳定性优异,并且即使通过照射波长范围在长波长侧(波长范围为375nm以上450nm以下)的UV射线,也可抑制沾污(当记录介质重叠时,油墨被转印至用于卷绕记录介质的部件或被转移至重叠的记录介质)的发生,从而实现高速记录。
    对此原因不清楚,但推测为:为了通过照射波长范围在长波长侧(波长范围为375nm以上450nm以下)的UV射线来实现紫外线聚合性化合物的聚合,将作为紫外线聚合引发剂的在375nm以上450nm以下的波长范围内有吸收的非水溶性噻吨酮化合物、以及作为供 氢剂(紫外线聚合助引发剂)的非水溶性叔胺化合物与作为水溶性有机溶剂的用于将这些化合物溶解于其中的溶剂组合使用,因而即使诸如噻吨酮化合物和叔胺化合物之类的非水溶性材料也明显溶解于水中,由此提高了分散性。可认为这种分散性的增加使噻吨酮化合物和叔胺化合物易于出现在紫外线聚合性化合物的周围,从而增加了通过UV射线照射的聚合速率(固化速率)。此外,认为噻吨酮化合物和叔胺化合物随时间延长而在水中的沉淀受到了抑制。
    为此,认为通过上述组成,即使通过照射波长范围在长波长侧(波长范围为375nm以上450nm以下)的UV射线,根据本示例性实施方案的油墨也可抑制沾污的发生,从而实现高速记录并且存储稳定性优异。
    以下,将对根据本示例性实施方案的油墨进行详细说明。
    根据本示例性实施方案的油墨包含紫外线聚合性化合物、紫外线聚合引发剂、供氢剂(紫外线聚合助引发剂)、水和水溶性有机溶剂。根据需要,水性油墨可还包含着色剂、表面活性剂和其他添加剂。(紫外线聚合性化合物)
    所述紫外线聚合性化合物可列举具有通过UV射线而进行自由基聚合的聚合性基团的化合物,并且可以是单体、低聚物或其混合物。作为聚合性基团,可列举具有烯键式不饱和双键的基团,并且其具体的例子可包括丙烯酰基、甲基丙烯酰基、乙烯基、乙烯醚基、马来酸酐基以及N-取代的马来酰亚胺基。
    所述紫外线聚合性化合物可以是水溶性紫外线聚合性化合物或非水溶性紫外线聚合性化合物。在紫外线聚合性化合物中,“水溶性”意为在25℃下,基于100质量份的水,目标材料的溶解量为5质量份以上(优选为10质量份以上)。同时,“非水溶性”意为在25℃下,基于100质量份的水,目标材料的溶解量小于5质量份。
    作为水溶性紫外线聚合性化合物,可列举常规已知的UV聚合性化合物,并且其具体例子可包括自由基聚合性单体,如丙烯酰吗啉(ACMO)、羟乙基丙烯酰胺(HEAA)、双丙酮丙烯酰胺、N-乙烯基-2-吡咯烷酮、N-乙烯基-甲酰胺、乙烯基萘磺酸、(甲基)丙烯酸羟乙酯、 甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯、琥珀酸酐与(甲基)丙烯酸2-羟乙酯的酯、以及邻苯二甲酸酐与(甲基)丙烯酸-2-羟乙酯的酯。
    作为水溶性紫外线聚合性单体,还可列举自由基聚合性单体,如多元醇的(甲基)丙烯酸酯、以及由多元醇衍生的缩水甘油醚的(甲基)丙烯酸酯。
    作为水溶性紫外线聚合性化合物,还可列举通过将水溶性的紫外线聚合性单体聚合至所需的聚合度而获得的低聚物。
    作为非水溶性紫外线聚合性化合物,可列举常规已知的非水溶性紫外线聚合性物质,并且该非水溶性紫外线聚合性物质的具体的例子可包括:自由基可聚合单体,如醇、多元醇或氨基醇的丙烯酸酯;醇或多元醇的甲基丙烯酸酯;丙烯酸脂肪族酰胺;丙烯酸脂环族酰胺;以及丙烯酸芳香族酰胺。
    作为非水溶性紫外线聚合性化合物,还可列举通过将非水溶性紫外线聚合性单体聚合至所需的聚合度所获得的低聚物;以及在环氧骨架、聚氨酯骨架、聚酯骨架或聚醚骨架上具有丙烯酰基或甲基丙烯酰基的丙烯酸酯低聚物(例如,环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、聚氨酯甲基丙烯酸酯和聚酯甲基丙烯酸酯)。
    可通过常规已知的方法将非水溶性紫外线聚合性化合物在水性油墨中乳化并分散。所述非水溶性紫外线聚合性材料可进行自乳化或通过分散剂乳化。
    所述紫外线聚合性化合物可以单独使用或将其两种或更多种组合使用。
    基于油墨的质量,所述紫外线聚合性化合物的含量(浓度)例如优选为5质量%至70质量%,更优选为10质量%至60质量%,并进一步更加优选为15质量%至50质量%。
    (紫外线聚合引发剂)
    作为紫外线聚合引发剂,采用了非水溶性噻吨酮化合物。在该紫外线聚合引发剂中,“水溶性”意为在25℃下,基于100质量份的水,目标材料的溶解量为0.1质量份以上。同时,“非水溶性”意为在25℃下,基 于100质量份的水,目标材料的溶解量低于0.1质量份。
    作为噻吨酮化合物,采用了在375nm以上450nm以下的波长范围内有吸收的噻吨酮化合物。即,作为噻吨酮化合物,采用了通过照射波长范围在375nm以上450nm以下的UV射线而产生自由基的噻吨酮化合物。
    所述噻吨酮化合物可列举由下式(TK)表示的噻吨酮化合物。

    在式(TK)中,Rt1和Rt2各自独立地表示卤原子、取代或未取代的烷基、其中取代或未取代的芳基连接至酯基的基团、或取代或未取代的烷基醚基团。mt和nt各自独立地表示0,或1至3的整数。
    当mt表示2以上的整数时,多个Rt1可与其他各Rt1相同或不同。类似地,当nt表示2以上的整数时,多个Rt2可与其他各Rt2相同或不同。
    在式(TK)中,由Rt1和Rt2表示的卤原子的例子可包括氟原子、氯原子和溴原子。
    由Rt1和Rt2表示的烷基可为直链基团和支链基团中的任一种,并且(例如)可以是具有1至10个碳原子(优选为1至5个碳原子,并且更优选为1至3个碳原子)的烷基。所述直链烷基的例子可包括甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正辛基和正壬基。所述支链烷基的例子可包括异丙基、异丁基、仲丁基、叔丁基、异己基和2-乙基己基。
    由Rt1和Rt2表示的烷基醚基团可为直链基团和支链基团中的任意一种,并且(例如)可以是具有1至10个碳原子(优选为1至5个碳原子,并且更优选为1至3个碳原子)的烷氧基。所述直链烷氧基的例子可包括甲氧基、乙氧基、正丙氧基和正丁氧基。所述支链烷氧基的例 子可包括异丙氧基、异丁氧基、仲氧丁基、叔丁氧基和2-乙基己氧基。
    作为用来取代由Rt1和Rt2表示的烷基或烷基醚基团的取代基,可列举羟基、氨基、烷氧基、酰胺基、羰基和卤原子。
    作为由式(TK)表示的噻吨酮化合物,其中Rt1表示烷基、mt表示0或1至2的整数、并且nt表示0的化合物是适合的。
    噻吨酮化合物的具体例子可包括异丙基噻吨酮、二乙基噻吨酮、氯噻吨酮、二甲基噻吨酮、甲基乙基呫吨酮和甲基异丙基呫吨酮。
    根据需要,该紫外线聚合引发剂可以与除噻吨酮化合物以外的其他紫外线聚合引发剂组合使用。然而,基于全部的紫外线聚合引发剂,优选的是其他紫外线聚合引发剂的用量为20质量%。
    作为其他紫外线聚合引发剂,可采用水溶性紫外线聚合引发剂或非水溶性紫外线聚合引发剂。
    其他水溶性紫外线聚合引发剂的例子可包括常规已知的紫外线聚合引发剂,如羟基苯乙酮类(例如,1-苯基-2-羟基-2-甲基-1-丙酮、1-羟基-环己基-苯基-酮、1-[4-(2-羟基乙氧基)-苯基]-2-羟基-2-甲基-1-丙酮)、氨基苯乙酮类(例如,2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉代丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉代苯基)-丁烷-1-酮)、噻吨酮铵盐以及二苯甲酮铵盐。
    其他非水溶性紫外线聚合引发剂的例子可包括常规已知的紫外线聚合引发剂,如安息香化合物(例如,安息香乙醚、安息香异丙醚)、二苯甲酮、酰基氧化膦化合物(双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦、双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-2,4,4-三甲基戊基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基乙氧基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦)和蒽醌化合物(例如,乙基蒽醌)。
    可通过使用分散剂等常规已知的方法,从而将其他非水溶性紫外线聚合引发剂乳化并分散于水性油墨中,或者借助水溶性有机溶剂溶解或分散并分散在油墨中。
    所述紫外线聚合引发剂可以单独使用或其两种或更多种组合使用。
    基于油墨的质量,所述紫外线聚合引发剂的含量(例如)优选为0.1质量%至20质量%,更优选为0.1质量%至10质量%,并且进一步更加 优选为0.5质量%至10质量%。
    (供氢剂(紫外线聚合助引发剂))
    作为供氢剂(紫外线聚合助引发剂),采用了非水溶性叔胺化合物。在供氢剂中,“水溶性”意为在25℃下,基于100质量份的水,目标材料的溶解量为1质量份以上。同时,“非水溶性”意为在25℃下,基于100质量份的水,目标材料的溶解量为小于1质量份。
    作为叔胺化合物,可列举具有芳基的胺,并且具体而言,可列举包含安息香酸骨架的胺化合物(例如,由下式(AM)表示的叔胺化合物)。

    在式(AM)中,Ra1和Ra2各自独立地表示取代或未取代的烷基,或其中取代或未取代的烷基键合至酯基的基团。Ra1和Ra2可以彼此连接以形成未取代或取代的脂环结构或含有杂原子的多元环结构。Ra3表示取代或未取代的烷基,或其中取代或未取代的烷基键合至酯基的基团。
    在式(AM)中,由Ra1和Ra2表示的烷基可为直链基团和支链基团中的任意一种,并且(例如)可以是具有1至10个碳原子(优选为1至7个碳原子,并且更优选为1至4个碳原子)的烷基。所述直链烷基的例子可包括甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正辛基和正壬基。所述支链基团的例子可包括异丙基、异丁基、仲丁基、叔丁基、异己基和2-乙基己基。
    作为通过Ra1和Ra2彼此连接而形成的脂环结构或含有杂原子的多元环结构,可列举式(AM)中表示的含有氮原子的形式,如哌啶基、哌嗪基和吗啉代基。
    作为可用来取代由Ra1和Ra2表示的烷基或多元环结构的取代基, 可列举羟基、氨基、烷氧基、酰胺基、羰基和卤原子。
    在式(AM)中,由Ra3表示的烷基可为直链基团和支链基团中的任意一种,并且(例如)可以是具有1至10个碳原子(优选为1至8个碳原子,并且更优选为1至5个碳原子)的烷基。所述直链烷基的例子可包括甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正辛基和正壬基。所述支链烷基的例子可包括异丙基、异丁基、仲丁基、叔丁基、异己基和2-乙基己基。
    作为可用来取代由Ra3表示的烷基的取代基,可列举羟基、氨基、烷氧基、酰胺基、羰基和卤原子。
    由式(AM)表示的叔胺化合物的具体例子可包括2-二甲氨基苯甲酸乙酯、4-二甲氨基苯甲酸乙酯、4-二甲氨基苯甲酸异戊酯、4-二甲氨基苯甲酸甲酯、4-二甲氨基苯甲酸3-甲基丁酯、4-二甲氨基苯甲酸2-乙基己酯、对哌啶基苯甲酸甲酯、对哌啶基苯甲酸乙酯、对哌嗪基苯甲酸甲酯、对哌嗪基苯甲酸乙酯、对吗啉代苯甲酸甲酯、对吗啉代苯甲酸乙酯、4-二乙氨基苯甲酸甲酯、4-二乙氨基苯甲酸3-甲基丁酯、2-二乙氨基苯甲酸乙酯、4-二乙氨基苯甲酸乙酯以及4-二乙氨基苯甲酸异戊酯。
    作为叔胺化合物,除了由式(AM)表示的叔胺化合物以外,还可列举三丙胺、三丁胺、二甲基苯基哌嗪、1-(2-乙氧基苯基)哌嗪和1-(2,6-二甲氧基苯基)哌嗪。
    根据需要,所述供氢剂(紫外线聚合助引发剂)可与除非水溶性叔胺化合物以外的其他供氢剂组合使用。然而,基于全部供氢剂,优选的是其他供氢剂的用量为20质量%以下。
    其他供氢剂的例子可包括常规已知的供氢剂,如含胺的化合物,如脂族胺、含有芳基的胺(哌啶)以及三乙醇胺;含脲化合物,如丙烯基脲和邻甲苯基硫脲;含硫化合物,如二乙基二硫代磷酸钠和芳香族亚磺酸的可溶性盐;含腈化合物,如N,N-二取代的对氨基苯甲腈;含磷化合物,如三正丁基膦、二乙基二硫代磷酸钠;含氮化合物,如米蚩酮(Michler’s ketone)、N-亚硝基羟基胺衍生物、噁唑烷化合物、四氢-1,3-噁嗪化合物和醛(甲醛或乙醛)与二胺的缩聚物;由环氧树脂和胺的反应产物构成的聚合胺;以及三乙醇胺三丙烯酸酯。
    所述供氢剂可以单独使用或两种或更多种组合使用。
    基于油墨的质量,所述供氢剂的含量例如优选为0.01质量%至20质量%,更优选为0.01质量%至10质量%,并进一步更加优选为0.1质量%至10质量%。
    (水)
    作为水,尤其从抑制杂质混入或防止微生物产生的角度出发,可适当列举离子交换水、超纯水、蒸馏水或超滤水
    基于油墨的质量,水的含量(例如)优选为10质量%至90质量%,并且更优选为20质量%至80质量%。
    (水溶性有机溶剂)
    所述水溶性有机溶剂至少包含溶剂(A),该溶剂(A)可将作为紫外线聚合引发剂的非水溶性噻吨酮化合物以及作为供氢剂的非水溶性叔胺化合物溶解于其中。在该水溶性有机溶剂中,“水溶性”意为在25℃下,基于100质量份的水,目标材料的溶解量为1质量份以上。
    作为溶剂(A),优选的是这样的溶剂,所述噻吨酮化合物和叔胺化合物在该溶剂中的溶解度均为(例如)8质量%以上(优选为10质量%以上,并且更优选为12质量%以上)。所述溶解度是指在25℃下,目标材料溶解于100质量份的溶剂(A)中的量的比例。
    作为溶剂(A),可适当地列举具有吗啉骨架的化合物,并且具体而言,可列举由下式(MO)表示的吗啉化合物。

    在式(MO)中,Rm1表示甲基、羟基、羧基、氨基或卤素。Rm2表示取代或未取代的亚烷基、羰基、酯基或包含这些基团的组合的基团。Rm2可表示单键。当Rm2表示单键时,由式(MO)表示的吗啉化合物变为这样的化合物,其中Rm2不存在且Rm1直接键合至吗啉骨架而不通过Rm2
    由Rm2表示的亚烷基可为直链基团和支链基团中的任意一个,并且(例如)可以是具有1至5个碳原子(优选地1至3个碳原子)的亚烷基。所述直链亚烷基的例子可包括亚甲基、亚乙基、亚正丙基、亚正丁基和亚正戊基。所述支链亚烷基的例子可包括亚异丙基、亚异丁基、亚仲丁基和亚叔丁基。
    用于取代由Rm2表示的亚烷基的取代基的例子可包括羟基、羧基、氨基和卤原子。
    以下,将列举由式(MO)表示的吗啉化合物的具体的例子,但是本发明并不限于此。

    除上述由式(MO)表示的化合物以外,作为溶剂(A)还可列举二甲基吗啉作为具有吗啉骨架的化合物。
    除具有吗啉骨架的化合物,作为溶剂(A)还可进一步列举烷氧基醇。
    烷氧基醇的例子可包括2-(2-丁氧基乙氧基)乙醇、2-[2-(2-丁氧基乙氧基)乙氧基]乙醇、二乙二醇单丙醚、二乙二醇己醚和二乙二醇单乙醚。
    所述溶剂(A)可单独使用或以其两种或更多种组合使用。
    基于全部的水溶性有机溶剂,所述溶剂(A)的含量优选为30质量%至100质量%,更优选为40质量%至95质量%,并进一步更加优选为50质量%至90质量%。
    除溶剂(A)以外,还可组合使用其他水溶性有机溶剂以作为所述水溶性有机溶剂。
    其他水溶性有机溶剂的例子可包括多元醇、多元醇衍生物、含氮溶剂、醇类、以及含硫溶剂。水溶性有机溶剂的其他例子可包括碳酸丙烯酯和碳酸乙烯酯。
    所述多元醇的例子可包括:糖醇,如乙二醇、二甘醇、丙二醇、丁二醇、三甘醇、1,5-戊二醇、1,2-己二醇、1,2,6-己三醇、丙三醇、三羟甲基丙烷和木糖醇;以及多糖,如木糖、葡萄糖以及半乳糖。
    所述多元醇衍生物的例子可包括乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单丁醚、丙二醇单丁醚、二丙二醇单丁醚以及二丙三醇的氧化乙烯加合物。
    含氮溶剂的例子可包括吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、环己基吡咯烷酮以及三乙醇胺。
    所述醇的例子可包括乙醇、异丙醇、丁醇和苄醇。
    所述含硫溶剂的例子可包括硫代双乙醇、硫代双甘油(thiodiglycerol)、环丁砜和二甲亚砜。
    所述水溶性有机溶剂可以单独使用或两种或更多种组合使用。
    基于水的质量,所述水溶性有机溶剂的含量可优选为1质量%至60质量%,并更优选为1质量%至40质量%。
    (着色剂)
    作为着色剂,可列举颜料。颜料的例子可包括有机颜料和无机颜料。
    黑色颜料的具体例子可包括Raven7000、Raven5750、Raven5250、Raven5000ULTRAII、Raven3500、Raven2000、Raven1500、Raven1250、Raven1200、Raven1190ULTRAII、Raven1170、Raven1255、Raven1080以及Raven1060(均由Columbian Carbon公司制造),Regal400R、Regal330R、Regal660R、Mogul L、Black Pearls L、Monarch700、Monarch800、Monarch880、Monarch900、Monarch1000、Monarch1100、Monarch1300以及Monarch1400(均由Cabot公司制造),Color Black FW1、Color Black FW2、Color Black FW2V、Color Black18、Color Black FW200、Color Black S150、Color Black S160、Color Black S170、Printex35、Printex U、Printex V、Printex140U、Printex140V、Special Black6、Special Black5、Special Black4A以及Special Black4(均由DEGUSSA公司制造),以及No.25、No.33、No.40、No.47、No.52、No.900、No.2300、MCF-88、MA600、MA7、MA8以及MA100(均由Mitsubishi Chemical株式会社制造),但是本发明并不限于此。
    青色颜料的具体例子可包括C.I.颜料蓝-1、C.I.颜料蓝-2、C.I.颜料蓝-3、C.I.颜料蓝-15、C.I.颜料蓝-15:1、C.I.颜料蓝-15:2、C.I.颜料蓝-15:3、C.I.颜料蓝-15:4、C.I.颜料蓝-16、C.I.颜料蓝-22以及C.I.颜料蓝-60,但是本发明并不限于此。
    品红色颜料的具体例子可包括C.I.颜料红-5、C.I.颜料红-7、C.I.颜料红-12、C.I.颜料红-48、C.I.颜料红-48:1、C.I.颜料红-57、C.I.颜料红-112、C.I.颜料红-122、C.I.颜料红-123、C.I.颜料红-146、C.I.颜料红-168、C.I.颜料红-177、C.I.颜料红-184、C.I.颜料红-202以及C.I.颜料紫-19,但是本发明并不限于此。
    黄色颜料的具体例子可包括C.I.颜料黄-1、C.I.颜料黄-2、C.I.颜料黄-3、C.I.颜料黄-12、C.I.颜料黄-13、C.I.颜料黄-14、C.I.颜料黄-16、C.I.颜料黄-17、C.I.颜料黄-73、C.I.颜料黄-74、C.I.颜料黄-75、C.I.颜料黄-83、C.I.颜料黄-93、C.I.颜料黄-95、C.I.颜料黄-97、C.I.颜料黄-98、C.I.颜料黄-114、C.I.颜料黄-128、C.I.颜料黄-129、C.I.颜料黄-138、C.I.颜料黄-151、C.I.颜料黄-154和C.I.颜料黄-180,但是本发明并不限于此。
    当将所述颜料用作着色剂时,优选将颜料分散剂与颜料一同使用。可使用的颜料分散剂的例子可包括聚合物分散剂、阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性表面活性剂以及非离子表面活性剂
    作为聚合物分散剂,适当使用具有亲水结构和疏水结构的聚合物。作为具有亲水结构和疏水结构的聚合物,可使用缩聚物或加聚物。所述缩聚物的例子可包括常规已知的聚酯类分散剂。所述加聚物的例子可包括具有α,β-烯键式不饱和基团的单体的加聚物。通过将具有包含亲水基的α,β-烯键式不饱和基团的单体与具有包含疏水基的α,β-烯键式不饱和基团的单体进行组合共聚,可获得所需的聚合物分散剂。此外,可使用具有包含亲水基的α,β-烯键式不饱和基团的单体的均聚物。
    具有包含亲水基的α,β-烯键式不饱和基团的单体例子可包括具有羧基、磺酸酯基、羟基、磷酸酯基等的单体,例如丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、衣康酸、衣康酸单酯、马来酸、马来酸单酯、富马酸、富马酸单酯、乙烯基磺酸、苯乙烯磺酸、磺化乙烯基萘、乙烯醇、丙烯酰胺、甲基丙烯酰氧基乙基磷酸酯、双甲基丙烯酰氧基乙基磷酸酯、甲基丙烯酰氧基乙基苯基酸式磷酸酯(methacryloxy ethyl phenyl acid phosphate),二甲基丙烯酸乙二醇酯和二甲基丙烯酸二乙二醇酯
    具有包含疏水基的α,β-烯键式不饱和基团的单体的例子可包括苯乙烯、α-甲基苯乙烯和乙烯基甲苯等苯乙烯衍生物、乙烯基环己烷、乙烯基萘、乙烯基萘衍生物、丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸环烷基酯、巴豆酸烷基酯、衣康酸二烷基酯、马来酸二烷基酯等。
    优选作为聚合物分散剂的共聚物的例子可包括苯乙烯-苯乙烯磺酸共聚物、苯乙烯-马来酸共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物、苯乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯基萘-马来酸共聚物、乙烯基萘-甲基丙烯酸共聚物、乙烯基萘-丙烯酸共聚物、丙烯酸烷基酯-丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸烷基酯-甲基丙烯酸共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸烷基酯-甲基丙烯酸共聚物、苯乙烯-丙烯酸烷基酯-丙烯酸共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸苯酯-甲基丙烯酸共聚物、以及苯乙烯-甲基丙烯酸环己酯-甲基丙烯酸共聚物。此外,这些聚合物可与具有聚氧乙稀基或羟基的单体共聚。
    所述聚合物分散剂的重均分子量可为2,000至50,000
    这些聚合物分散剂可以单独使用或两种或更多种组合使用。聚合物分散剂的含量根据颜料的不同会有大幅度变化,因此不能绝对地确定其含量。然而,基于颜料的质量,其含量可以为0.1质量%至100质量%。
    作为颜料,还可列举可在水中自分散的颜料(以下称为自分散型颜料)。
    所述自分散型颜料是指在颜料表面上具有水溶性基团的颜料,即使在没有聚合物分散剂的情况下其也能在水中分散。所述自分散型颜料(例如)是通过对颜料进行表面改性处理(如酸/碱处理、偶联剂处理、聚合物接枝处理、等离子处理、氧化/还原处理)而获得的。
    除上述表面改性颜料之外,自分散型颜料的例子可包括市售的自分散型颜料,如由Cabot公司制造的Cab-o-jet-200、Cab-o-jet-300、Cab-o-jet-400、IJX-157、IJX-253、IJX-266、IJX-273、IJX-444、IJX-55、Cab-o-jet-250C、Cab-o-jet-260M、Cab-o-jet-270Y、Cab-o-jet-450C、Cab-o-jet-465M、Cab-o-jet-470Y和Cab-o-jet-480M,以及由Orient Chemical Industries公司制造的Microjet Black CW1和CW-2。
    作为自分散型颜料,优选在其表面上至少具有磺酸、磺酸盐、羧酸或羧酸盐作为官能团的颜料。另外,更优选在其表面上至少具有羧酸或羧酸盐作为官能团的颜料。
    这里,作为颜料,可以列举被覆有树脂的颜料。这被称为微胶囊颜料,比如由DIC株式会社或TOYO Ink公司制造的市售微胶囊颜料。本发明不限于所述市售微胶囊颜料。可使用根据其目的制造的微胶囊颜料。
    作为颜料,还可列举具有这样的树脂分散型颜料,该颜料具有经物理吸附至颜料上或经化学键合至颜料上的聚合物化合物。
    作为颜料,除了黑色颜料以及青色、品红色和黄色的三基色颜料以外,还可列举特定颜色(如红、绿、蓝、棕和白色)的颜料、金属光泽颜料(如金和银)、无色或浅色的体质颜料以及塑性颜料。
    作为颜料,还可列举通过将染料或颜料固定在作为核的二氧化硅、氧化铝或聚合物小球的表面上而获得的颗粒、染料的不溶性色淀产物、 着色乳液以及着色乳胶液。
    除颜料以外,着色剂的例子可包括诸如亲水性阴离子染料、直接染料、阳离子染料、反应性染料、聚合物染料和油溶性染料之类的染料、被染料着色的蜡·树脂粉末(wax·resin powders)或乳液、荧光染料或荧光颜料。
    该着色剂的体积平均粒径为10nm至1,000nm。
    着色剂的体积平均粒径是指着色剂自身的粒径,或者当添加剂(如分散剂)附着于着色剂时附着有添加剂的着色剂的粒径。体积平均粒径的测量是通过以MICROTRAC UPA粒径分析仪9340(由Leeds&Northrup公司制造)作为测量装置进行的。用放在测量池中的4ml油墨进行测量。作为测定时需输入的参数,将油墨的粘度输入作为粘度,并将记录材料的密度输入作为分散颗粒的密度。
    基于油墨的质量,着色剂的含量(浓度)可优选为(例如)0.5质量%至15质量%,并更优选为1质量%至10质量%。
    (表面活性剂)
    表面活性剂的例子可包括阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂以及两性表面活性剂,并且优选地包括阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂。
    阴离子表面活性剂的例子可包括烷基苯磺酸盐、烷基苯基磺酸盐、烷基萘磺酸盐、高级脂肪酸盐、高级脂肪酸酯的硫酸酯盐、高级脂肪酸酯的磺酸盐、高级醇醚的硫酸酯盐和磺酸盐、高级烷基磺基琥珀酸盐、聚氧乙烯烷基醚羧酸盐、聚氧乙烯烷基醚硫酸盐、烷基磷酸盐和聚氧乙烯烷基醚磷酸盐。
    其中,作为阴离子表面活性剂,优选的是十二烷基苯磺酸盐、异丙基萘磺酸盐、单丁基苯基苯酚单磺酸盐、单丁基联苯磺酸盐、单丁基联苯磺酸盐和二丁基苯基苯酚二磺酸盐。
    非离子表面活性剂的例子可包括聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚、聚氧乙烯脂肪酸酯、脱水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯脱水山梨糖醇脂肪酸酯、聚乙二醇山梨糖醇脂肪酸酯、甘油脂肪酸酯、聚氧乙烯甘油脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、聚氧乙烯烷基胺、聚 乙二醇脂肪酸酰胺、烷基链烷醇酰胺、聚乙二醇聚丙二醇嵌段共聚物、乙炔乙二醇以及乙炔乙二醇的聚氧乙烯加合物。
    其中,作为非离子表面活性剂,可优选的是聚氧乙烯壬基苯基醚、聚氧乙烯辛基苯基醚、聚氧乙烯十二烷基苯基醚、聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯脂肪酸酯、脱水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯脱水山梨糖醇脂肪酸酯、脂肪酸烷基醇酰胺、聚乙二醇聚丙二醇嵌段共聚物、乙炔乙二醇、以及乙炔乙二醇的聚氧乙烯加合物。
    非离子表面活性剂的其他例子可包括:硅类表面活性剂,如聚硅氧烷的氧化乙烯加合物;氟类表面活性剂,如全氟烷基羧酸盐、全氟烷基磺酸盐和氧化乙烯全氟烷基醚;以及生物表面活性剂,如斯匹克斯堡酸、鼠李糖脂和溶血卵磷脂。
    考虑到溶解度等,所述表面活性剂的亲水/疏水平衡(HLB)值的范围(例如)可为3至20。
    所述表面活性剂可以单独使用或以其两种或更多种组合使用。
    基于油墨的质量,所述表面活性剂的含量范围优选为0.1质量%至10质量%,更优选为0.1质量%至5质量%,并且进一步更加优选为0.2质量%至3质量%。
    (其他添加剂)
    其他添加剂的例子可包括常规已知的添加剂,如喷墨性能改善剂(例如,聚乙烯亚胺、多胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、乙基纤维素以及羧甲基纤维素)、电导率/PH调节剂(例如,碱金属,如氢氧化钾、氢氧化钠和氢氧化锂)、反应性稀释溶剂、渗透剂、pH缓冲剂、抗氧化剂、杀真菌剂、粘度调节剂、导电剂、螯合剂、UV吸收剂以及红外吸收剂。
    (油墨的物理性质)
    根据本示例性实施方案的油墨的表面张力范围可为20mN/m至45mN/m。
    作为表面张力,采用了在23℃和55%RH的条件下经Wilhelmy型表面张力计(由Kyowa Interface Science公司制造)测得的值。
    根据本示例性实施方案的油墨的粘度范围(例如)可为1.5mPa·s至 30mPa·s。作为粘度,采用了在测量温度为23℃、剪切速度为750s-1的条件下,以TV-20(由Toki Sangyo株式会社制造)作为测量装置测得的值。
    [记录装置/记录方法]
    根据本示例性实施方案的记录装置设置有喷出装置和紫外线照射装置,所述喷出装置被构造为喷射根据本示例性实施方案的油墨(紫外线固化水性油墨),并且所述紫外线照射装置被构造为向喷射的油墨照射波长范围在375nm以上450nm以下的UV射线。
    在根据本示例性实施方案的记录装置中实施了如下记录方法,该方法包括喷射根据本示例性实施方案的油墨(紫外线固化水性油墨),然后向喷射的油墨照射波长范围为375nm以上450nm以下的UV射线。
    根据本示例性实施方案的记录装置可设置有墨盒,该墨盒容纳有根据本示例性实施方案的油墨(紫外线固化水性油墨),并且墨盒被制成可以从记录装置上拆卸下来的盒。
    以下,将参考附图对根据本示例性实施方案的记录装置进行说明。
    图1为示出根据本示例性实施方案的喷墨记录装置的示意图。
    图2为示出根据本示例性实施方案的喷墨记录装置中记录头周边的局部平面图。
    如图1和2中所示,根据本示例性实施方案的喷墨记录装置12(例如)设置有位于壳体14内部的下部的供纸容器16,并具有这样的机构,该机构被构造为可通过取出辊18逐张将供纸容器16中堆叠的纸张P(记录介质的实例)取出。取出的纸张P通过构成输入路径(carrying-in path)22的多个输入辊对20进行传送。
    在供纸容器16上方设置有环状传送带28,通过驱动辊24和从动辊26将环状传送带28拉紧从而保持环形传送带28。记录头30(喷射装置的例子)设置在传送带28的上方,并面对传送带28中的平坦部分。将记录头30面对的传送带28中的平面部分设定为喷射区域,墨滴从记录头30喷射至位于该区域的纸张P。由输入辊对20传送的纸张P保持于传送带28上并到达喷射区域,并且纸张P被放置为朝向记录头30,然后根据图像信息而由记录头30喷射的墨滴附着在 纸张P的表面上。
    通过供给管(未示出)将各种颜色的记录头30连接至各种颜色的墨盒30A,其中所述墨盒30A可以从喷墨记录装置12上拆卸下来,并通过墨盒30A将各种颜色的油墨供应给记录头30。
    例如,如图2所示的记录头30为长条状的记录头,其有效记录区域(被构造为喷射油墨的喷嘴的配置区域)不小于纸张P的宽度(在与纸张P的输送方向交叉(例如,垂直)的方向上的长度)。
    所述记录头30不限于此,并可采用其他比纸张P的宽度短的记录头,并且通过在纸张P的宽度方向上移动来喷射油墨(所谓的托架类型)。
    所述记录头30可采用常规类型,如所谓的热型,其中墨滴通过热量喷出;或所谓的压电型,其中墨滴通过压力喷出。
    作为记录头30,根据输送方向将分别对应于四种颜色(例如黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)和黑色(K))的四个记录头设置成阵列。当然,记录头30不限于设置了分别对应于四种颜色的四个记录头30的形式,根据目的可设置一个对应于黑色(K)的记录头30,或者可设置四个或更多个分别对应于四种颜色或更多种颜色(另外包含其他的中和色)的记录头30。
    将充电辊32设置在记录头30的上游侧(纸张P的输送方向上的上游侧)。当传送带28和纸张P夹在充电辊32和从动辊26之间时驱动充电辊32,从而在充电辊32和接地的从动辊26之间施加电位差,并向纸张P施加电荷,从而将纸张P静电吸附在传送带28上。
    在传送带28上方,于记录头30的下游侧设置有紫外线照射装置50(纸张P的输送方向上的下游侧)。
    所述紫外线照射装置50向附着在传送带28上的纸张P上的油墨照射UV射线。
    例如如图2所示,所述紫外线照射装置50为长条状的紫外线照射装置,其有效UV照射区域(被构造为照射紫外线的光源的配置区域)不小于记录头30的可记录区域的宽度(在与纸张P的输送方向交叉(例如垂直)的方向)。
    所述紫外线照射装置50不限于此,并可采用短于记录头30的可记录区域的宽度的其他紫外线照射装置,并且通过在被记录头30记录的区域的宽度方向上移动来照射UV射线(所谓的托架类型)。
    作为紫外线照射装置50的光源,可采用具有优良的能量效率的光源,该光源照射波长范围接近可见区的长波长侧(波长范围为375nm以上450nm以下)的UV射线。具体而言,可列举发光二极管(LED)、半导体激光器(LD、VCSEL)以及激光波长转换光源。
    其中,优选紫外线发光二极管(UV-LED)作为UV照射装置50的光源。
    在紫外线照射装置50的下游侧(纸张P的输送方向上的下游侧)设置有剥离板34,其被构造为将纸张P从传送带28上剥离下来。通过构成排出路径36的多个排出辊对38将已剥离的纸张P于剥离板34的下游侧(纸张P的输送方向上的下游侧)进行传送,并被排出至设置于壳体14上方的排纸托盘40。
    以下,将描述根据本示例性实施方案的记录装置12的操作。
    在根据本示例性实施方案的记录装置12中,通过取出辊18将纸张P从供纸容器16中逐张取出,并通过输入路径22传送至传送带28。
    然后,通过充电辊32将纸张P静电吸附于传送带28上,并通过传送带28的旋转将纸张P传送至记录头30下方的位置。
    然后,通过记录头30喷射油墨,以在纸张P上记录所需的图像。
    然后,通过UV照射装置50向附着在纸张P上的油墨照射UV射线,由此进行油墨中的UV聚合性化合物的固化反应(聚合)。由此,油墨(油墨图像)固化并固定在纸张P上。
    紫外线照射装置50的紫外线照射条件根据油墨中含有的紫外线聚合性化合物种类的不同而变化,但是优选为这样的条件,即:使得喷射在纸张P上的油墨中的紫外线聚合性化合物可通过固化反应(聚合)而固化。
    具体而言,所述紫外线照射条件可包括:波长范围(中心波长)为375nm至450nm、照射强度为10mW/cm2至5000mW/cm2(优选 为50mW/cm2至500mW/cm2)、照射时间为0.1毫秒至10秒(优选为10毫秒至100毫秒)。
    然后,通过排出路径36将其上固定(形成)有油墨(由油墨形成的图像)的纸张P排出至排纸托盘40。
    以这种方式,在根据本示例性实施方案的记录装置12中,可获得其上固定(形成)有油墨(由油墨形成的图像)的纸张P。
    如上所述,在根据本示例性实施方案的记录装置12中,通过记录头30将墨滴直接喷射于纸张P的表面上,但是本发明不限于此。
    例如,可以将墨滴喷射至中间转印体上,然后可将中间转印体上的墨滴转印至纸张P上。
    如上所述,在根据本示例性实施方案的记录装置12中,油墨(由油墨形成的图像)被固定(形成)于作为纸张P的纸张上。同时,
    可通过使用连续送纸打印机(continuous feed printer)将油墨(由油墨形成的图像)固定(形成)于作为纸张P的卷轴式纸上。
    当然,本示例性实施方案不应以限定的方式解读,并且可在满足本发明的要求范围内实施。
    以下,将通过实施例对本发明进行更详细的说明,但并不具体地由这些实施例限定。
    [实施例1]
    ·聚氨酯丙烯酸酯低聚物含水乳液:62.5质量份
    (40质量%的紫外线聚合性化合物:由ARAKAWA CHEMICAL INDUSTRIES株式会社制造)
    ·青色颜料含水分散液:20质量份
    (由Cabot公司制造:颜料浓度为10质量%)
    ·4-(2-羟乙基)吗啉(MO-1):10质量份
    ·甘油:4质量份
    ·Surfynol440(由Nissin Chemical Industry株式会社制造):3质量份
    ·乙酸:2质量份
    ·Kayacure DETX-S:1.5质量份
    (非水溶性紫外线聚合引发剂:噻吨酮化合物:2,4-二乙基噻吨酮:由Nippon Kayaku株式会社制造)
    ·Kayacure EPA:1质量份
    (非水溶性叔胺化合物:4-二甲氨基苯甲酸乙酯:由Nippon Kayaku株式会社制造)
    ·纯水:5质量份
    将所述组合物的材料彼此混合并用5μm的过滤器过滤以获得青色的紫外线固化水性油墨。
    Kayacure DETX-S(紫外线聚合引发剂)在385nm附近有吸收峰。在4-(2-羟乙基)吗啉中,Kayacure DETX-S的溶解度(25℃)为15质量%,Kayacure EPA的溶解度(25℃)为30质量%,并且两者的总溶解度为25质量%。
    [比较例1]
    ·聚氨酯丙烯酸酯低聚物含水乳液:62.5质量份
    (40质量%的UV聚合性化合物:由ARAKAWA CHEMICAL INDUSTRIES株式会社制造)
    ·青色颜料含水分散液:20质量份
    (由Cabot公司制造:颜料浓度为10质量%)
    ·4-(2-羟基乙基)吗啉(MO-1):10质量份
    ·甘油:4质量份
    ·Surfynol440(由Nissin Chemical Industry株式会社制造):3质量份
    ·乙酸:2质量份
    ·Darocure1173:2质量份
    (水溶性紫外线聚合引发剂:酰基氧化膦化合物:2-羟基-2-甲基-1-苯基-丙烷-1-酮:由BASF制造)
    ·纯水:5质量份
    将所述组合物的材料彼此混合并用5μm的过滤器过滤,以获得青色的紫外线固化水性油墨。
    Darocure1173(紫外线聚合引发剂)在320nm附近或小于300 nm的区域有吸收峰。
    [比较例2]
    ·聚氨酯丙烯酸酯低聚物含水乳液:62.5质量份
    (40质量%的紫外线聚合性化合物:由ARAKAWA CHEMICAL INDUSTRIES株式会社制造)
    ·青色颜料含水分散液:20质量份
    (由Cabot公司制造:颜料浓度为10质量%)
    ·甘油:14质量份
    ·Surfynol440(由Nissin Chemical Industry株式会社制造):3质量份
    ·Kayacure DETX-S:1.5质量份
    (非水溶性紫外线聚合引发剂:噻吨酮化合物:2,4-二乙基噻吨酮:由Nippon Kayaku株式会社制造)
    ·Kayacure EPA:1质量份
    (非水溶性叔胺化合物:4-二甲氨基苯甲酸乙酯:由Nippon Kayaku株式会社制造)
    ·纯水:5质量份
    将所述组合物的材料彼此混合并用5μm的过滤器过滤,以获得青色的紫外线固化水性油墨。
    Kayacure DETX-S(紫外线聚合引发剂)在385nm附近有吸收峰。在甘油中,Kayacure DETX-S的溶解度(25℃)小于1质量%,Kayacure EPA的溶解度(25℃)小于1质量%,并且两者的总溶解度小于1质量%。这些化合物未溶解。
    [实施例2]
    ·聚氨酯丙烯酸酯低聚物含水乳液:50质量份
    (40质量%的紫外线聚合性化合物:由ARAKAWA CHEMICAL INDUSTRIES株式会社制造)
    ·青色颜料含水分散液:20质量份
    (由Cabot公司制造:颜料浓度为10质量%)
    ·4-乙基吗啉(MO-2:8量份
    ·Surfynol465(由Nissin Chemical Industry株式会社制造):2量份
    ·乙酸:2质量份
    ·2-异丙基噻吨酮:0.55质量份
    (非水溶性紫外线聚合引发剂:噻吨酮化合物:由Tokyo Chemical Industry株式会社制造)
    ·Kayacure EPA:0.45质量份
    (非水溶性叔胺化合物:4-二甲氨基苯甲酸乙酯:由Nippon Kayaku株式会社制造)
    ·纯水:15质量份
    将所述组合物的材料彼此混合并用5μm的过滤器过滤,以获得青色的紫外线固化水性油墨。
    2-异丙基噻吨酮(紫外线聚合引发剂)在380nm处有吸收峰。在4-乙基吗啉中,2-异丙基噻吨酮的溶解度(25℃)为30质量%,Kayacure EPA的溶解度(25℃)为40质量%,并且两者的总溶解度为50质量%。
    [实施例3]
    ·聚氨酯丙烯酸酯低聚物含水乳液:50质量份
    (40质量%的UV聚合性化合物:由ARAKAWA CHEMICAL INDUSTRIES株式会社制造)
    ·青色颜料含水分散液:30质量份
    (由Cabot公司制造:颜料浓度为10质量%)
    ·甘油:5质量份
    ·2-(2-丁氧基乙氧基)乙醇:5质量份
    ·Olfine E1010(由Nissin Chemical Industry株式会社制造):1.5质量份
    ·乙酸:2质量份
    ·Kayacure DETX-S:0.8质量份
    (非水溶性紫外线聚合引发剂:噻吨酮化合物:2,4-二乙基噻吨酮:由Nippon Kayaku株式会社制造)
    ·Kayacure EPA:0.5质量份
    (非水溶性叔胺化合物:4-二甲氨基苯甲酸乙酯:由Nippon Kayaku株式会社制造)
    ·纯水:10质量份
    将所述组分的材料彼此混合并用5μm的过滤器过滤,以获得青色的紫外线固化水性油墨。
    Kayacure DETX-S(紫外线聚合引发剂)在385nm附近有吸收峰。在2-(2-丁氧基乙氧基)乙醇中,Kayacure DETX-S的溶解度(25℃)为17质量%,Kayacure EPA的溶解度(25℃)为30质量%,并且两者的总溶解度为35质量%。
    [实施例4]
    ·聚氨酯丙烯酸酯低聚物含水乳液:40质量份
    (40质量%的紫外线聚合性化合物:由ARAKAWA CHEMICAL INDUSTRIES株式会社制造)
    ·黑色颜料含水分散液:20质量份
    (由Cabot公司制造:颜料浓度为10质量%)
    ·甘油:5质量份
    ·3-吗啉代-1,2-丙二醇(MO-3):5质量份
    ·Olfine E1004(由Nissin Chemical Industry株式会社制造):2质量份
    ·Kayacure DETX-S:0.6质量份
    (非水溶性紫外线聚合引发剂:噻吨酮化合物:2,4-二乙基噻吨酮:由Nippon Kayaku株式会社制造)
    ·Kayacure EPA:0.4质量份
    (非水溶性叔胺化合物:4-二甲氨基苯甲酸乙酯:由Nippon Kayaku株式会社制造)
    ·纯水:5质量份
    将所述组分的材料彼此混合并用5μm的过滤器过滤,以获得黑色的紫外线固化水性油墨。
    Kayacure DETX-S(紫外线聚合引发剂)在385nm处有吸收峰。 在3-吗啉代-1,2-丙二醇中,Kayacure DETX-S的溶解度(25℃)为9质量%,Kayacure EPA的溶解度(25℃)为30质量%,并且两者的总溶解度为22质量%。
    [实施例5]
    ·聚氨酯丙烯酸酯低聚物含水乳液:70质量份
    (40质量%的UV聚合性化合物:由ARAKAWA CHEMICAL INDUSTRIES株式会社制造)
    ·黑色颜料含水分散液:30质量份
    (由Cabot公司制造:颜料浓度为10质量%)
    ·甘油:5质量份
    ·3-甲基环丁砜:8质量份
    ·Surfynol440(由Nissin Chemical Industry株式会社制造):2质量份
    ·Kayacure DETX-S:1.5质量份
    (非水溶性紫外线聚合引发剂:噻吨酮化合物:2,4-二乙基噻吨酮:由Nippon Kayaku株式会社制造)
    ·Kayacure EPA:1质量份
    (非水溶性叔胺化合物:4-二甲氨基苯甲酸乙酯:由Nippon Kayaku株式会社制造)
    ·纯水:5质量份
    将所述组合物的材料彼此混合并用5μm的过滤器过滤,以获得黑色的紫外线固化水性油墨。
    Kayacure DETX-S(紫外线聚合引发剂)在385nm处有吸收峰。在3-甲基环丁砜中,Kayacure DETX-S的溶解度(25℃)为4质量%,Kayacure EPA的溶解度(25℃)为18质量%,并且两者的总溶解度为15质量%。
    [实施例6]
    ·聚氨酯丙烯酸酯低聚物含水乳液:42.9质量份
    (35质量%的UV聚合性化合物:由Daicel Cytec公司制造)
    ·品红色颜料含水分散液:20质量份
    (由Cabot公司制造:颜料浓度为10质量%)
    ·4-乙酰基吗啉(MO-5):12质量份
    ·甘油:5质量份
    ·Surfynol440(由Nissin Chemical Industry株式会社制造):3质量份
    ·乙酸:3质量份
    ·Kayacure DETX-S:1.5质量份
    (非水溶性紫外线聚合引发剂:噻吨酮化合物:2,4-二乙基噻吨酮:由Nippon Kayaku株式会社制造)
    ·Kayacure EPA:1质量份
    (非水溶性叔胺化合物:4-二甲氨基苯甲酸乙酯:由Nippon Kayaku株式会社制造)
    ·纯水:5质量份
    将所述组合物的材料彼此混合并用5μm的过滤器过滤,以获得品红色的紫外线固化水性油墨。
    Kayacure DETX-S(UV聚合引发剂)在385nm附近有吸收峰。在4-乙酰基吗啉中,Kayacure DETX-S的溶解度(25℃)为20质量%,Kayacure EPA的溶解度(25℃)为35质量%,并且两者的总溶解度为30质量%。
    [实施例7]
    ·聚氨酯丙烯酸酯低聚物含水乳液:57.1质量份
    (35质量%的UV聚合性化合物:由Daicel Cytec公司制造)
    ·黄色颜料含水分散液:20质量份
    (由Cabot公司制造:颜料浓度为10质量%)
    ·4-(2-氨乙基)吗啉(MO-6):7质量份
    ·甘油:7质量份
    ·Surfynol440(由Nissin Chemical Industry株式会社制造):2质量份
    ·乙酸:2质量份
    ·Kayacure DETX-S:1.2质量份
    (非水溶性UV聚合引发剂:噻吨酮化合物:2,4-二乙基噻吨酮:由Nippon Kayaku株式会社制造)
    ·Kayacure EPA:0.8质量份
    (非水溶性叔胺化合物:4-二甲氨基苯甲酸乙酯:由Nippon Kayaku株式会社制造)
    ·纯水:5质量份
    将所述组合物的材料彼此混合并用5μm的过滤器过滤,以获得黄色的紫外线固化水性油墨。
    Kayacure DETX-S(紫外线聚合引发剂)在385nm附近有吸收峰。在4-(2-氨乙基)吗啉中,Kayacure DETX-S的溶解度(25℃)为14质量%,Kayacure EPA的溶解度(25℃)为30质量%,并且两者的总溶解度为25质量%。
    [实施例8]
    ·聚氨酯丙烯酸酯低聚物含水乳液:50质量份
    (40质量%的UV聚合性化合物:由ARAKAWA CHEMICAL INDUSTRIES株式会社制造)
    ·青色颜料含水分散液:25质量份
    (由Cabot公司制造:颜料浓度为10质量%)
    ·4-(2-羟乙基)吗啉(MO-1):15质量份
    ·甘油:6质量份
    ·Surfynol440(由Nissin Chemical Industry株式会社制造):2.5质量份
    ·盐酸:1.5质量份
    ·异丙基噻吨酮:1.2质量份
    (非水溶性紫外线聚合引发剂)
    ·4-二乙氨基苯甲酸乙酯:0.8质量份
    (非水溶性叔胺化合物)
    ·纯水:5质量份
    将所述组分的材料彼此混合并用5μm的过滤器过滤,以获得青色的紫外线固化水性油墨。
    异丙基噻吨酮在385nm附近有吸收峰。在4-(2-羟乙基)吗啉中,异丙基噻吨酮的溶解度(25℃)为13质量%,4-二乙氨基苯甲酸乙酯的溶解度(25℃)为27质量%,并且两者的总溶解度为25质量%。
    [实施例9]
    ·聚氨酯丙烯酸酯低聚物含水乳液:45质量份
    (40质量%的UV聚合性化合物:由ARAKAWA CHEMICAL INDUSTRIES株式会社制造)
    ·黑色颜料含水分散液:25质量份
    (由Cabot公司制造:颜料浓度为10质量%)
    ·甘油:5质量份
    ·4-羟丙基吗啉(MO-10):5质量份
    ·Olfine E1010(由Nissin Chemical Industry株式会社制造):2.5质量份
    ·甲基异丙基噻吨酮:0.6质量份
    (非水溶性紫外线聚合引发剂)
    ·4-二甲氨基苯甲酸-3-甲基丁酯:0.4质量份
    (非水溶性叔胺化合物)
    ·纯水:10质量份
    将所述组合物的材料彼此混合并用5μm的过滤器过滤,以获得黑色的紫外线固化水性油墨。
    甲基异丙基噻吨酮(紫外线聚合引发剂)在385nm处有吸收峰。在4-羟丙基吗啉中,甲基异丙基噻吨酮的溶解度(25℃)为7质量%,Kayacure EPA的溶解度(25℃)为18质量%,并且两者的总溶解度为20质量%。
    [比较例3]
    ·聚氨酯丙烯酸酯低聚物含水乳液:42.9质量份
    (35质量%的紫外线聚合性化合物:由Daicel Cytec公司制造)
    ·黄色颜料含水分散液:20质量份
    (由Cabot公司制造:颜料浓度为10质量%)
    ·4-羟丙基吗啉(MO-10):5质量份
    ·甘油:5质量份
    ·Surfynol440(由Nissin Chemical Industry株式会社制造):1.7质量份
    ·氯噻吨酮:1.5质量份
    (非水溶性紫外线聚合引发剂)
    ·纯水:5质量份
    将所述组合物的材料彼此混合并用5μm的过滤器过滤,以获得品红色的紫外线固化水性油墨。
    氯噻吨酮(紫外线聚合引发剂)在385nm附近有吸收峰。在4-羟丙基吗啉中,氯噻吨酮的溶解度(25℃)为20质量%。
    [评价]
    对由各例子获得的紫外线固化水溶性油墨进行了以下评价。评价结果在表1中示出。
    -沉淀评价-
    将由各例子获得的紫外线固化水溶性油墨在室温(25℃)下保存一周,并目测判定是否存在沉淀物。评价标准如下。
    G1:存在沉淀物
    G2:无沉淀物
    -油墨固化性评价-
    通过狭缝式涂布机将由各例子获得的紫外线固化水溶性油墨涂布在膜厚度约为18μm的OHP(高架投影仪)片上,然后用发射波长为395nm的UV-LED灯发射强度为2W/cm2的UV射线以进行照射。测量直至油墨固化时的累积光量。在用手指触摸固化膜的表面后,通过目测判定是否残留有痕迹。当手指上没有残留的痕迹时,将膜判定为已固化。评价标准如下。
    G1:在累积光量小于6J/cm2时固化
    G2:在累积光量为6J/cm2以上时固化、或未固化
    -图像质量评价-
    通过使用各例子获得的紫外线固化水溶性油墨,用分辨率为1200dpi(每英寸点数)的压电头将线、文本和实心图像打印在Next-IJ 纸上,然后在累积光量为10J/cm2的条件下用发射波长为395nm的UV-LED灯发射UV射线以进行照射。对打印图像的图像质量进行评价。评价标准如下。
    G1:无大的图像遗漏,无显著的图像模糊
    G2:无显著的图像模糊,但有轻微的图像浑浊
    G3:存在因油墨未从记录头排出而导致许多图像遗漏、以及显著的图像模糊中的至少一种情况。
    -沾污评价-
    通过连续送纸打印机,将由各例子获得的紫外线固化水溶性油墨连续地打印在以20mm/秒的传送速率进行传送的卷轴式纸上,以形成线状图像,并在累积光量为10J/cm2的条件下,用发射波长为395nm的UV-LED灯的UV射线进行照射。然后,卷绕该卷轴式纸并取出。使该卷轴式纸处于辊卷绕状态之后,对打印背面的沾污水平进行评价。评价标准如下。
    G1:无沾污
    G2:轻微沾污
    G3:较多沾污
    G4:显著沾污,并且由于透印(show-through)引起了表格图像的图像质量劣化。
    表1

     沉淀评价油墨固化性评价图像质量评价沾污评价实施例1G1G1G1G1比较例1G1G2G3G4比较例2G2G1G3G4实施例2G1G1G1G1实施例3G1G1G2G1实施例4G1G1G1G2实施例5G1G1G2G3实施例6G1G1G1G1实施例7G1G1G1G1实施例8G1G1G1G1实施例9G1G1G2G2比较例3G1G2G2G4

    从该结果可以理解到,与比较例相比,本实施例在沉淀评价、油墨固化性评价、图像质量评价和沾污评价方面能够取得更好的结果。

    关 键  词:
    紫外线 固化 水性油墨 墨盒 记录 装置 以及 方法
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