CN1428382A - 水性油墨 - Google Patents
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Abstract
一种水性油墨,其由含有着色剂的水不溶性乙烯基聚合物的聚合物粒子的水分散体组成,其中该水不溶性乙烯基聚合物是由含有下列三种成分的单体组合物聚合而成:由例如式(I)所示的单体A1等特定单体A(式中,R1是氢原子或甲基,R2是氢原子、烷基或烷基苯基,n表示1~30的数);具有盐生成基的单体;和可与单体A和具有盐生成基的单体共聚合的单体。本发明的水性油墨是粘度低、分散稳定性优良的水分散体,且其耐水性、耐光性、耐磨擦性、光泽和分散稳定性优良,且喷出性也良好,可得到高印字浓度,所以适于用作喷墨记录用水性油墨。
Description
技术领域
本发明涉及水性油墨(water-based ink)。更具体地说,涉及可适用作喷墨记录用油墨等的水性油墨。
背景技术
喷墨记录方式是从非常微细的喷嘴将油墨液滴直接喷出、附着在记录部件上,从而得到文字和图象的记录方式。根据该方式,使用的装置不仅具有噪音低、操作性好的优点,而且具有容易彩色化、可使用普通纸作为记录介质的优点,因此该装置被广泛使用。对于在喷墨打印机中使用的油墨而言,为了提高耐水性和耐光性,近年来,使用颜料系油墨。
但是,颜料系油墨具有难以将颜料残留在复印用纸的表面上,印字浓度降低的缺点。而且,为了提高印字浓度,当在油墨中增加颜料的含量时,油墨粘度变高,油墨的喷出性降低。
在颜料系油墨中,为了提高印字浓度,已有如下方案提出:添加聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯单体和含有α,β-烯属不饱和羧酸的聚合物(特开平6-306317号公报)、添加由聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯单体或聚(丙二醇)(甲基)丙烯酸酯单体组成的高分子分散剂(特开2000-144031号公报)等。而且,为了提高颜料系油墨的喷出稳定性,已提出:添加聚合物微粒子(特开平8-218015号公报、特开平8-151544号公报、特开平8-176488号公报),添加环氧乙烷加成物(特开平3-176481号公报)等方案。
但是,对于由作为非离子成分的含有氧化乙烯基或氧化丙烯基的(甲基)丙烯酸酯单体共聚合而成的水不溶性乙烯基聚合物,因为聚合物自身的亲水性高,所以不仅具有易于浸透复印用纸,印刷时印字浓度低的缺点,而且由于其亲水性,提高油墨粘度时,就难以确保稳定的喷出性。
发明内容
本发明的目的是提供一种耐水性、耐光性、耐磨擦性、光泽和分散稳定性优良的水性油墨。
本发明另一个目的是提供喷出性良好、能得到高印字浓度的喷墨记录用水性油墨。
本发明涉及:
(1)一种水性油墨,其含有着色剂的水不溶性乙烯基聚合物的聚合物粒子的水分散体,该水不溶性乙烯基聚合物(以下简称为聚合物)是由含有下列成分(A)、(B)和(C)的单体组合物聚合而成:
(A)单体A,其选自由式(I)所示的单体A1、由式(II)所示的单体A2和由式(III)所示的单体A3之中的至少之一,
式中,R1是氢原子或甲基,R2是氢原子、碳原子数为1~20的烷基或碳原子数为1~9的烷基苯基,n表示1~30的数,
式中,R1、R2和n与上述相同,m表示1~30的数。氧化乙烯基和氧化丙烯基是嵌段加成或无规加成,和
式中,R1、R2、m和n与上述相同。氧化丙烯基和氧化四亚甲基是嵌段加成或无规加成
(B)含有盐生成基的单体,和
(C)与单体A和含有盐生成基的单体可共聚合的单体(以下简称
为单体C)。
(2)一种水性油墨,其中前述单体组合物还含有,其是与所述(A)单体A、(B)含有盐生成基的单体和(C)与单体A和含有盐生成基的单体可共聚合的单体三者可共聚合的、且具有由式(IV)表示的结构(以下,简称为单体D),
式中,R1、R2与上述定义的相同、m表示1~30的数。
另外,本说明书中所称“(甲基)丙烯基”是指“丙烯基”或“甲基丙烯基”。
具体实施方式
从耐光性和耐水性的观点来看,着色剂优选颜料和疏水性染料。
颜料也可以是有机颜料和无机颜料的任一。另外,必要时它们也可与体质颜料并用。
作为有机颜料,可列举出例如:偶氮颜料、二偶氮颜料、酞菁颜料、喹吖酮、异吲哚啉酮、二噁嗪、二萘嵌苯、perinone颜料、硫靛颜料、蒽醌颜料、喹酞酮颜料等。
优选的有机颜料的具体例子可列举出:C.I.颜料黄13,74,83,109,110,128,151,C.I.颜料红48,57,122,184,188,C.I.颜料紫19,C.I.颜料蓝15,15∶1,15∶2,15∶3,15∶4,16,C.I.颜料绿7,36等。
已熟知使用了颜料的颜料系油墨,由于印字物表面的颜料粒子的影响,表现出不同于颜料本来色的颜色,就是所谓的泛铜光现象(bronze)。该泛铜光现象是随着观看印字物的角度变换而变化,与入射角正相反的角度观看印字物时,表现得最显著。因此,颜料系油墨具有色调的角度依存性。与此相反,染料系油墨没有温度依存性,所以也热切希望没有角度依存性的颜料系油墨。
在含有青色油墨、品红色油墨和黄色油墨的三色油墨的油墨套盒(ink set)中,各色的油墨均存在角度依存性。其中,最明显地显示出色调变化的油墨是青色油墨。青色油墨通常使用铜酞菁颜料,其中最好使用C.I.颜料蓝15∶3。但是,采用C.I.颜料蓝15∶3的青色油墨,角度依存性是大的。
使用在青色油墨中不太使用的颜料蓝15∶4代替颜料蓝15∶3,并进一步将该颜料包含在聚合物粒子中时,色调的角度依存性大幅度降低。
作为可商业购得的颜料蓝15∶4,可列举出:例如,大日本油墨化学工业株式会社制、商品名:Fastogen Blue TGR-1,东洋油墨制造株式会社制、商品名:LINONOL BLUE FG-7400-G等。
色调的角度依存性,通过下列的测定法进行评价。
在光泽纸(SEILP EPSON公司,商品名:MC光泽纸。牌号:KA4230MK)上印字,在25℃下干燥24小时后,采用变角分光光度计[株式会社村上色彩技术研究所、品牌号:GCMS-4],观察入射角为-45℃时,受光角在-80°~80°变化时色调的变化率a*。
[评价基准]
◎:a*的最大值是40以下
○:a*的最大值是40以上50以下
△:a*的最大值是50以上60以下
×:a*的最大值是60以上
从降低色调的角度依存性的观点来看,聚合物量优选是多的,但过多时,水分散体的粘度变高,超过油墨的适宜粘度。因此,相对于100重量份C.I.颜料蓝15∶4,聚合物量优选为10~500重量份,更优选是20~200重量份。
无机颜料可列举出例如炭黑、金属氧化物、金属硫化物、金属氯化物等。其中,特别是在黑色水性油墨中,优选炭黑。炭黑包括:炉黑、热裂法炭黑、乙炔炭黑、槽法炭黑等。
作为体质颜料,可列举出二氧化硅、碳酸钙、滑石等。
疏水性染料的种类是不特别限定的,只要可以包含在聚合物粒子中就行。疏水性染料的例子包括油性染料、分散染料等。为了在水分散体制造时溶解疏水性染料,从有效地包含在聚合物粒子中的观点看,对于使用的有机溶剂,疏水性染料的20℃的溶解度优选是2g/L以上,更优选是20~500g/L。
油性染料是不特别限定的,包括:例如,C.I.溶剂黑3,7,27,29,34;C.I.溶剂黄14,16,29,56,82;C.I.溶剂红1,3,8,18,24,27,43,51,72,73;C.I.溶剂紫3;C.I.溶剂蓝2,11,70;C.I.溶剂绿3,7;C.I.溶剂橙2等。
分散染料是不特别限定的,包括:例如C.I.分散黄5,42,54,64,79,82,83,93,99,100,119,122,124,126,160,184∶1,186,198,199,204,224,237;C.I.分散橙13,29,31∶1,33,49,54,55,66,73,118,119,163;C.I.分散红54,60,72,73,86,88,91,93,111,126,127,134,135,143,145,152,153,154,159,164,167∶1,177,181,204,206,207,221,239,240,258,277,278,283,311,323,343,348,356,362;C.I.分散紫33;C.I.分散蓝56,60,73,87,113,128,143,148,154,158,165,165∶1,165∶2,176,183,185,197,198,201,214,224,225,257,266,267,287,354,358,365,368;C.I.分散绿6∶1,9等。其中,作为黄色优选C.I.分散黄29和30,作为青色优选C.I.分散蓝70,作为品红色优选C.I.分散红18和49,作为黑色优选C.I.分散黑3和苯胺黑系的黑色染料。
可商业购得的油性染料包括:例如,Nubian Black PC-0850,Oil BlackHBB,Oil Black860,Oil Yellow129,Oil Yellow105,Oil Pink312,OilRed5B,Oil Scarlet308,Vali Fast Blue2606,Oil Blue BOS[以上物质为Orient化学株式会社制,商品名],Neopen Yellow075,Neopen Magenta SE1378,Neopen Blue808,Neopen Blue FF4012,Neopen Cyan FF4238[以上物质为BASF公司制,商品名]。
从印字浓度和在聚合物粒子中包含的容易性的观点来看,相对于聚合物树脂的固体成分100重量份,着色剂的量优选是20~1200重量份,更优选是50~900重量份。
聚合物通过含有(A)单体A、(B)含有盐生成基的单体B和(C)可共聚合的单体C的单体组合物聚合制得。
从水性油墨的低粘度化观点看,盐生成基中和后的聚合物在25℃下对水的溶解度优选是15重量%以下,更优选是10重量%以下,再优选5重量%以下,特别优选是1重量%以下。
在聚合物中使用单体A1时,可以得到喷出性优良的水性油墨。这是因为单体A1的疏水性高的氧化丙烯基同着色剂之间的疏水性相互作用增强,发现聚合物对着色剂具有强的吸着性,因此含有着色剂的聚合物粒子的疏水性变强,因此可以降低水性油墨的粘度。
而且,通过在聚合物中使用单体A2或单体A3,相比于与单体A1或单体D共聚合的聚合物可得到着色剂优良的分散稳定性,同时对着色剂有更强有力的吸附性。据认为,这是通过疏水性高的丙烯基的强的吸附性,疏水性水合层、和亲水性高的氧化乙烯或氧化四亚甲基的亲水性水合层分散在油墨中。
在聚合物中,通过进一步使用单体D,可得到印刷图象的光泽性优良的水性油墨。据认为,这是因为单体D的亲水性高的氧化乙烯基的亲水性水合层在水性油墨中比采用单体A2或单体A3时更好地分散。
在式(1)~(IV)中,R1是氢原子或甲基。
R2是氢原子、碳原子数为1~20的烷基或碳原子数为1~9的烷基苯基。其中,从耐水性和乳液的分散稳定性的观点看,采用烷基等疏水性基比亲水性基更好。R2之中,从耐水性和耐磨擦性的观点看,优选辛基或壬基苯基。
m是1~30的数。考虑到喷出性和印字浓度,m优选是2~25的数。
n是1~30的数。考虑到喷出性和印字浓度,n优选是2~25的数。
在单体A2中,氧化乙烯基和氧化丙烯基是嵌段加成或无规加成。
在单体A3中,氧化乙烯基和氧化丙烯基是嵌段加成或无规加成。
单体A1的具体例子可以列举出:聚丙二醇单(甲基)丙烯酸酯等。它们可以单独使用或两种以上混合使用。
单体A2的具体例子可列举出:乙二醇·丙二醇(甲基)丙烯酸酯、聚(乙二醇·丙二醇)单(甲基)丙烯酸酯、辛氧基聚乙二醇·聚丙二醇单(甲基)丙烯酸酯、聚(乙二醇·丙二醇)单(甲基)丙烯酸酯、辛氧基聚乙二醇·聚丙二醇单(甲基)丙烯酸酯、硬脂氧基聚乙二醇·聚丙二醇单(甲基)丙烯酸酯、硬脂氧基聚(乙二醇·丙二醇)单(甲基)丙烯酸酯、壬基苯氧基聚乙二醇·聚丙二醇单(甲基)丙烯酸酯、壬基苯氧基聚(乙二醇·丙二醇)单(甲基)丙烯酸酯等。它们可以单独使用或两种以上混合使用。
单体A3的具体例子包括:丙二醇·1,4-丁二醇单(甲基)丙烯酸酯、聚(丙二醇·1,4-丁二醇)单(甲基)丙烯酸酯、丙二醇·聚丁二醇单(甲基)丙烯酸酯、聚(丙二醇·丁二醇)单(甲基)丙烯酸酯等。它们可以单独使用或两种以上混合使用。
在单体A1~A3中,从油墨粘度和喷出性的观点看,优选聚丙二醇单(甲基)丙烯酸酯、乙二醇·丙二醇(甲基)丙烯酸酯和聚(乙二醇·丙二醇)单(甲基)丙烯酸酯。
可商业购得的单体A1~A3的例子可列举出:日本油脂株式会社制的Blemmer PP-1000,PP-500,PP-800,AP-150,AP-400,AP-550,AP-800,50PEP-300,PE-350,70PEP-350B,AEP系列,30PPT-800,50PPT-800,70PPT-800,APT系列,10PPB-500B,10APB-500B,50POEP-800B,50AOEP-800B,ASEP系列,PNEP系列,PNPE系列,43ANEP-500,70ANEP-550等。
从印字浓度和印字物的光泽的观点看,聚合物中单体A的含量优选是5~45重量%,更优选是5~35重量%。
作为含有盐生成基的单体B,优选阴离子性和阳离子性单体。阴离子性和阳离子性单体可以单独使用或两种以上混合使用。阴离子单体包括从不饱和羧酸单体、不饱和磺酸单体和不饱和磷酸单体之中选择的至少一种单体。
不饱和羧酸单体包括:例如,(甲基)丙烯酸、巴豆酸、衣康酸、马来酸、富马酸、柠康酸、2-甲基丙烯酰氧基丁二酸等。它们可以单独使用或两种以上混合使用。
不饱和磺酸包括:例如,苯乙烯磺酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸、3-磺基丙基(甲基)丙烯酸酯、二(3-磺基丙基)衣康酸酯等。它们可以单独使用或两种以上混合使用。
不饱和磷酸单体包括:例如,乙烯基膦酸、膦酸乙烯酯、双(甲基丙烯酰氧基乙基)膦酸酯、二苯基-2-丙烯酰氧基乙基膦酸酯、二丁基-2-丙烯酰氧基乙基膦酸酯等。它们可以单独使用或两种以上混合使用。
在阴离子性单体中,从油墨粘度和喷出性的观点来看,优选不饱和羧酸单体,更优选(甲基)丙烯酸。
阳离子单体包括从含有不饱和叔胺的乙烯基单体和含有不饱和铵盐的乙烯基单体之中选择的至少一种单体。
含有叔胺的不饱和单体包括:例如,N,N-二甲氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、N,N-二甲氨基丙基(甲基)丙烯酸酯、N,N-二乙氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、N,N-二甲氨基丙基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基芳基胺、吡咯烷酮、2-乙烯基吡啶、4-乙烯基吡啶、2-甲基-6-乙烯基吡啶、5-乙基-2-乙烯基吡啶等。它们可以单独使用或两种以上混合使用。
含有铵盐的不饱和单体包括:例如,N,N-二甲氨基乙基(甲基)丙烯酸酯季胺化物、N,N-二乙氨基乙基(甲基)丙烯酸酯季胺化物、N,N-二甲氨基丙基(甲基)丙烯酸酯季胺化物等。它们可以单独使用或两种以上混合使用。
阳离子性单体之中,优选N,N-二甲氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、N,N-二甲氨基丙基(甲基)丙烯酸酯和乙烯基吡啶。
从分散稳定性和喷出性稳定性的观点看,聚合物中含有盐生成基的单体B的含量是3~40重量%,优选是5~30重量%。
可共聚合的单体C包括:例如,(甲基)丙烯酸酯、含有芳香环的单体、大分子等。它们可以单独使用或两种以上混合使用。在可共聚合的单体C中,从耐水性和耐磨擦性的观点来看,优选包含从含有芳香环的单体和大分子之中选择的至少一种。
(甲基)丙烯酸酯可以列举出:例如,(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸(异)丙酯(甲基)丙烯酸(异或叔)丁基酯、(甲基)丙烯酸(异)戊酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸苄基酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸(异)辛基酯、(甲基)丙烯酸(异)癸酯、(甲基)丙烯酸(异)十二酯、(甲基)丙烯酸(异)十八酯等酯部分是碳原子数为1~18的烷基的(甲基)丙烯酸酯类等。它们可以单独使用或两种以上混合使用。
而且,上述“(异或叔)和“(异)”是指包括这些基团存在和不存在的两种情况,在这些基团不存在时,表示正构的形式。
从耐水性的观点看,含有芳香环的单体优选为从下列群组中选取的至少一种:苯乙烯、乙烯基萘、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、甲基乙烯苯、4-乙烯基联苯、1,1-二苯基亚乙基、(甲基)丙烯酸苄基酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、2-羟基-3-苯氧基丙基丙烯酸酯、2-甲基丙烯酰氧基乙基-2-羟基丙基丙烯酸酯、2-丙烯酰氧基乙基苯二酸和新戊二醇丙烯酸苯甲酸酯。其中,从耐水性和耐磨擦性的观点看,优选苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯和乙烯基萘。
作为大分子的代表例,可列举出:一末端具有聚合性官能基、数均分子量优选是500~500000,更优选是1000~10000的大分子。
作为大分子的具体例,可以列举出:在一末端具有聚合性官能基的苯乙烯系大分子、在一末端具有聚合性官能基的硅氧烷系大分子、在一末端具有聚合性官能基的甲基丙烯酸甲酯系大分子、在一末端具有聚合性官能基的苯乙烯·丙烯腈系大分子、在一末端具有聚合性官能基的甲基丙烯酸丁酯系大分子、在一末端具有聚合性官能基的甲基丙烯酸异丁酯系大分子等。其中,从使得在聚合物中充分含有着色剂的观点,优选在一末端具有聚合性官能基的苯乙烯系大分子。
作为在一末端具有聚合性官能基的苯乙烯系大分子,包括:在一末端具有聚合性官能基的均聚物和在一末端具有聚合性官能基的、苯乙烯同其它单体的共聚物。
在一末端具有聚合性官能基的、苯乙烯同其它单体的共聚物中,所述的其它单体是例如是丙烯腈等。而且,从使颜料在聚合物中充分地含有的观点看,其中苯乙烯的含量优选是60重量%以上、更优选是70重量%以上。
在一末端具有聚合性官能基的苯乙烯系大分子中,优选具有丙烯酰基或甲基丙烯酰氧基作为在一末端的聚合性官能基的苯乙烯系大分子。
作为可商业购得的苯乙烯系大分子,可列举出:例如,东亚合成株式会社制的AS-6、AN-6、AN-6S、HS-6S、HS-6。
在硅氧烷大分子中,从防止喷墨打印机的打印头的烧焦(Scorching),优选由式(V)表示的硅氧烷大分子:
X(Y)qSi(R3)3-r(Z)r (V)
式中,X是可聚合的不饱和基、Y是2价的结合基、R3分别独立地是氢原子、低级烷基、芳香基或烷氧基,Z是数均分子量为500以上的一价硅氧烷聚合物的残基,q是0和1,r是1~3的整数。
在式(V)表示的硅氧烷大分子中,X是可聚合的不饱和基团。可聚合的不饱和基的代表例可列举出:CH2=CH-,CH2=C(CH3)-基等碳原子数为2~6的一价的不饱和烃基。
Y是二价的结合基。该二价的结合基的代表例包括-COO-基、-COOCaH2a-基(a表示1~5的整数)、亚苯基等二价结合基。其中,优选-COOC3H6-。
R3分别独立地是氢原子、低级烷基、芳香基或烷氧基。
R3的具体例包括:氢原子、甲基、乙基等碳原子数为1~5的低级烷基;苯基等碳原子数为6~20的芳香基,甲氧基等碳原子数为1~20的烷氧基等。其中,优选甲基。
Z优选是数均分子量为500以上的一价硅氧烷聚合物的残基。Z优选是数均分子量为500~5000的二甲基硅氧烷聚合物的一价残基。
q是0或1,优选是1。R是1~3的整数,但优选是1。
适宜的硅氧烷大分子的例子包括:例如,由(VI)表示的硅氧烷大分子,
CH2=CR1-COOC3H6-[Si(R4)2-O]b-Si(R4)3 (VI)
式中,R1与前述相同。R4分别独立地是氢原子或碳原子数为1~5的低级烷基,b是5~60的数;
由(VII)表示的硅氧烷大分子,
CH2=CR1-COO-[Si(R4)2-O]b-Si(R4)3 (VII)
式中,R1、R4和b与前述相同;
由(VIII)表示的硅氧烷大分子,
CH2=CR1-Ph-[Si(R4)2-O]b-Si(R4)3 (VIII)
式中,Ph是亚苯基,R1、R4和b与前述相同;
由(IX)表示的硅氧烷大分子,
CH2=CR1-COOC3H6-Si(OE)3 (IX)
式中,R1与前述相同。E表示[Si(R4)2-O]c-Si(R1)3(R1与前述相同,c表示5~65的数)。
这些硅氧烷大分子中,更优选由式(VI)表示的硅氧烷大分子,特别优选由式(X)表示的硅氧烷大分子,式(X):
CH2=C(CH3)-COOC3H6-[Si(CH3)2-O]d-Si(CH3)3 (X)
作为可商业购得的硅氧烷大分子的例子,可列举出:FM-0711(CHISSO株式会社制,商品名)等。
所述大分子的数均分子量是通过使用含有1毫摩尔/升的十二烷基甲胺的氯仿作为溶剂的凝胶色谱法、以聚苯乙烯作为标准物质而进行测定。
从印字浓度和耐水性的观点来看,聚合物中可共聚合的单体C的含量优选是15~87重量%,更优选是35~85重量%。
另外,从耐水性、耐磨擦性、油墨粘度和喷出稳定性的观点来看,聚合物中含有芳香环的单体的含量优选是0.1~70重量%,更优选是1~50重量%。
从耐水性和耐磨擦性的观点来看,聚合物中大分子的含量优选是0.1~40重量%,更优选是1~30重量%。
单体D的代表例可列举出:聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯等。
可商业购得的单体D的具体例,可列举出:新中村化学株式会社制的NK ESTER M-20G,40G,90G,230G,日本油脂株式会社制的BlemmerPE系列,PME-100,200,400,1000等。
从印字浓度和油墨粘度的观点来看,聚合物中单体D的含量优选是5~45重量%,更优选是5~35重量%。
从印字浓度和喷出稳定性的观点来看,聚合物的重均分子量优选是3000~300000,更优选是5000~200000。聚合物的重均分子量是用后述的制造例1~4中说明的方法进行测定。
聚合物是通过本体聚合法、溶液聚合法、悬浮聚合法、乳化聚合法等公知的聚合法,使单体组合物聚合而制造。这些聚合方法之中,优选是溶液聚合法。
在溶液聚合法中使用的溶剂优选是极性有机溶剂。在极性有机溶剂具有水混溶性时,也可与水混合使用。
极性有机溶剂包括:例如,甲醇、乙醇、丙醇等碳原子数为1~3的脂肪族醇;丙酮、甲乙酮等酮类;乙酸乙酯等酯类。其中,优选甲醇、乙醇、丙酮、甲乙酮和它们与水的混合液。
而且,聚合时,可以使用自由基聚合引发剂。作为自由基聚合引发剂,优选2,2’-偶氮二异丁腈、2,2’-偶氮二(2,4-二甲基戊腈)、二甲基-2,2’-偶氮二丁酯、2,2’-偶氮二(2-甲基戊腈)、1,1’-偶氮二(1-环己烷腈)等偶氮化合物。另外,也可使用过氧化辛酸叔丁酯、二叔丁基过氧化物、氧化二苯酰等有机过氧化物。
聚合引发剂的量相对于每摩尔单体组合物,优选是0.001~5摩尔,更优选是0.01~2摩尔。
另外,还可以添加聚合链转移剂。作为聚合链转移剂的具体例子,可列举出:辛硫醇、正十二烷基硫醇、叔十二烷基硫醇、正十四烷基硫醇和2-巯基乙醇等硫醇类;二甲基黄原酸基二硫化物和二异丙基黄原酸基二硫化物等黄原酸基二硫化物类;四甲基秋兰姆二硫化物和四丁基秋兰姆等秋兰姆二硫化物;四氯化碳、1,2-二溴乙烷等卤代烃类;五苯基乙烷等烃类;丙烯醛、甲基丙烯醛、烯丙醇、硫基乙醇酸2-乙基己基酯、萜品油烯、α-萜品烯、γ-萜品烯、二萜、α-甲基苯乙烯二聚体、9,10-二羟基蒽、1,4-二羟基萘、茚和1,4-环己二烯等不饱和环状烃化合物;2,5-二氢呋喃等不饱和杂环状化合物等。这些链转移剂可以单独使用或两种以上混合使用。
单体组合物的聚合条件是依赖于所使用的自由基聚合引发剂,单体、溶剂等种类而不同,所以不能一概地绝对确定。通常,聚合温度优选是30~100℃,更优选是50~80℃。聚合时间优选是1~20小时。聚合氛围气优选是氮气等惰性气体氛围气。
聚合反应终止后,通过再沉淀、溶剂蒸馏等公知方法,可以从反应溶液分离出所生成的聚合物。
所生成的聚合物通过重复进行再沉淀、膜分离、色谱法、萃取法等除去未反应的单体等,从而被提纯。
含有疏水性染料的聚合物的粒子的水分散体可以通过公知的乳化法制造。更具体地说,聚合物粒子的水分散体可通过如下步骤制得:使聚合物和疏水性染料溶解于有机溶剂中,必要时加入中和剂以使得聚合物中的盐生成基离子化,向其中添加水,之后必要时采用分散机或超声波乳化机进行分散,并蒸馏除去有机溶剂以相转变成水性体系。
而且,作为得到含有颜料的聚合物粒子的水分散体的方法,优选如下的方法:将聚合物溶解在有机溶剂中,加入颜料、水、中和剂和必要时加入表面活性剂并进行混炼后,必要时用水稀释,蒸馏除去有机溶剂以得到一水性体系。
有机溶剂优选醇系溶剂、酮系溶剂和醚系溶剂。其中,更优选亲水性有机溶剂,
醇系溶剂包括:例如,甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、叔丁醇、异丁醇、双丙酮醇等。
酮系溶剂包括:例如,丙酮、甲乙酮、二乙酮、甲基异丁基酮等。醚溶剂包括:例如,二丁基醚、四氢呋喃、二噁烷等。这些溶剂中,优选异丙醇、丙酮和甲乙酮。
另外,必要时,前述有机溶剂和高沸点亲水性有机溶剂可以并用。高沸点亲水性有机溶剂包括:例如,苯氧基乙醇、乙二醇单甲醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇二乙醚等。
作为中和剂,根据盐生成基的种类,可以使用酸和盐基。作为酸,可列举出:例如,盐酸、硫酸等无机酸、乙酸、丙酸、乳酸、丁二酸、乙醇酸、葡糖酸和甘油酸等有机酸。作为盐基,可列举出:例如,三甲基胺和三乙基胺等叔胺类,氨、氢氧化钠和氢氧化钾等。
中和度没有特别限定。通常,所得的水分散体的液体是中性,例如pH优选是4.5~10。
从防止喷嘴堵塞和分散稳定性的观点来看,含有着色剂的水不溶性聚合物制成的聚合物粒子的平均粒径优选是0.01~0.50微米,更优选是0.02~0.30微米,更优选是0.05~0.20微米。聚合物粒子的平均粒径是指后述实施例中说明的“保存前的平均粒径”。聚合物粒子的平均粒径是用实施例中所述的方法进行测定。
从印字浓度和喷出稳定性的观点看,在本发明的水性油墨中聚合物粒子的水分散体的量通常被控制成使得水性油墨中的聚合物粒子的含量优选是0.5~30重量%,更优选是1~15重量%。
在本发明的水性油墨中,聚合物粒子之外的成分基本上是水,但必要时,可以包含润湿剂、分散剂、消泡剂、防霉剂、螯合剂等添加剂。该水性油墨是通过混合聚合物粒子的水分散体、所述添加剂、水和必要时混合其它成分,和必要时进行过滤而制得。
湿润剂包括:例如,乙二醇、丙二醇、二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、甘油、二乙二醇二乙醚和二乙二醇一正丁基醚等多元醇和其酯,乙酸酯类,N-甲基-2-吡咯烷酮和1,3-二甲基咪唑烷酮等含氮化合物等。水性油墨中的湿润剂的量优选是0.1~50重量%,更优选是0.1~30重量%。
分散剂可以使用阴离子型、非离子型、阳离子型或两性型的分散剂。
由于源自于单体A1、A2或A3的结构中的氧化丙烯基的疏水性水合层,本发明的水性油墨疏水性是高的,油墨具有低粘度、喷出性和分散稳定性是优良的。因此,本发明的水性油墨适于用作喷墨记录用水性油墨。
另外,本发明的水性油墨的着色剂使用颜料或疏水性染料时,当使用该水性油墨时,可以得到耐光性和耐水性优良的印字物。
另外,在本发明的水性油墨中,聚合物使用含有芳香环的单体和大分子的至少一种时,使用该水性油墨可以得到耐光性和耐磨擦性优良的印字物。
而且,因为本发明的水性油墨具有高疏水性,会抑制其浸透至具有亲水性表面的纸中,可以有效地将着色剂残留在纸表面上,因此可以得到高的印字浓度。
实施例
制造例1~4和比较制造例1
[聚合物溶液的制造]
在反应容器中,加入甲乙酮20重量份和聚合链转移剂(2-巯基乙醇)0.03重量份,表1中所示的各单体的重量份数的10%,并混合,充分地进行氮气置换,得到混合溶液。
另一方面,将表1中所示的单体的量(重量份)剩余的90%装入至滴液漏斗中,并加入聚合链转移剂(2-巯基乙醇)0.27重量份,甲乙酮60重量份和2,2’-偶氮二(2,4-二甲基丁腈)1.2重量份并混合,充分地进行氮气置换,得到混合溶液。
在氮气氛围气下,一边搅拌反应容器内的混合溶液,一边升温至65℃,将滴液漏斗中的混合溶液在3小时内缓慢地滴加入。在滴加完了之后,再在65℃下保持2小时之后,加入由2,2’-偶氮二(2,4-二甲基丁腈)0.3重量份溶解在甲乙酮5重量份而成的溶液。所得的混合物进一步在65℃下熟化2小时,然后在70℃下熟化2小时,就得到一聚合物溶液。
将所得聚合物溶液的一部分通过在减压下,于105℃下干燥2小时以除去溶剂从而被分离出来。通过凝胶渗透色谱、使用聚苯乙烯作为标准物质和使用含有1毫摩尔/升的十二烷基甲胺的氯仿作为溶剂而测定重均分子量。其结果示于表1中。
表1中所示的化合物的详细情况如下。
·聚丙二醇单甲基丙烯酸酯:Aldrich Japan有限公司制(数均分子量为375)。式(1)中,R1是甲基、R2是氢原子。
·聚(乙二醇·丙二醇)单甲基丙烯酸酯:日本油脂株式会社制,商品名:Blemmer50PEP-300。式(II)中,m是3.5,n是2.5,R1是甲基,R2是氢原子,氧化乙烯基和氧化丙烯基是无规加成
·聚(丙二醇·1,4-丁二醇)单甲基丙烯酸酯:日本油脂株式会社制,商品名:Blemmer 30PPT-800。式(III)中,m是4,n是8,R1是甲基,R2是氢原子,氧化丙烯基和氧化四亚甲基是无规加成
·聚乙二醇单甲基丙烯酸酯:日本油脂株式会社制,商品名:BlemmerPE-350。式(IV)中,m是8,R1是甲基,R2是氢原子。
·苯乙烯大分子:东亚合成株式会社制,商品名:AN-6(苯乙烯·丙烯腈共聚合大分子),苯乙烯含量:75重量%,数均分子量:6000,聚合性官能基:甲基丙烯酰氧基
[水分散体的制造]
将由减压干燥聚合物溶液而得到的聚合物5重量份溶于甲乙酮45重量份中,向其中加入预定量的中和剂(20%氢氧化钠水溶液)以中和盐生成基,进一步加入20重量份喹吖啶酮颜料[C.I.颜料红122,大日本油墨化学工业株式会社制,商品名:Fastogen Super Magenta R],并将所得的混合物用珠粒磨(beads mill)混炼2小时。
向所得的混炼物中,加入离子交换水120重量份并搅拌。之后,通过在60℃于减压下除去甲乙酮,进一步除去水分,得到固体成分浓度是20重量%的含有颜料的聚合物粒子的水分散体。
表1
| 制造例编号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 比较制造例1 | |
| 单体组合物(重量份) | 聚丙二醇单甲基丙烯酸酯 | 25 | 0 | 0 | 25 | 0 |
| 聚(乙二醇·丙二醇)单甲基丙烯酸酯 | 0 | 25 | 0 | 0 | 0 | |
| 聚(丙二醇·1,4-丁二醇)单甲基丙烯酸酯 | 0 | 0 | 25 | 0 | 0 | |
| 聚乙二醇单甲基丙烯酸酯 | 0 | 0 | 0 | 0 | 25 | |
| 甲基丙烯酸 | 12 | 12 | 12 | 12 | 12 | |
| 苯乙烯单体 | 63 | 63 | 63 | 48 | 63 | |
| 苯乙烯大分子 | 0 | 0 | 0 | 15 | 0 | |
| 重均分子量 | 55000 | 50000 | 52000 | 54000 | 54000 | |
| 中和度(%) | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | |
实施例1~4和比较例1
将在制造例1~4和比较制造例1得到的含有颜料的聚合物粒子的水分散体40重量份,甘油10重量份,2-吡咯烷酮5重量份、异丙醇2重量份和离子交换水43重量份混合,所得的混合液用配备有0.5微米过滤器(乙酰纤维素膜,外径:2.5厘米,富士胶片株式会社制)的容量为25毫升的无针注射器(TERUMO制)进行过滤,除去粗大粒子,就得到一水性油墨。
比较例2
向50重量份甲乙酮中加入20重量份喹吖啶酮颜料[C.I.颜料红122],并将所得的混合物用珠粒磨混炼2小时。
向所得的混炼物中,加入离子交换水120重量份并搅拌。之后,通过在60℃于减压下除去甲乙酮,进一步除去水分,得到固体成分浓度是20重量%的颜料粒子的水分散体。
除了用所得的颜料粒子的水分散体代替含有颜料的聚合物粒子的水分散体之外,按照与实施例1相同的步骤,得到一水性油墨。
各实施例和各比较例中得到的水性油墨的详细情况是示于表2中。
表2
| 实施例编号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 水分散体 | 制造例1 | 制造例2 | 制造例3 | 制造例4 | 对比制造例1 | 无 |
| 含有颜料的乙烯基聚合物粒子的水分散体的固体成分量 | (8.0) | (8.0) | (8.0) | (8.0) | (8.0) | - |
| 喹吖啶酮颜料 | - | - | - | - | - | (6.4) |
| 甘油 | (10.0) | (10.0) | (10.0) | (10.0) | (10.0) | (10.0) |
| 2-吡咯烷酮 | (5.0) | (5.0) | (5.0) | (5.0) | (5.0) | (5.0) |
| 异丙醇 | (2.0) | (2.0) | (2.0) | (2.0) | (2.0) | (2.0) |
| 离子交换水 | (75.0) | (75.0) | (75.0) | (75.0) | (75.0) | (75.0) |
注:①( )内表示重量份。
②“水分散体”栏中记载的制造例编号和比较制造例编号是指使用从所述的制造例或比较制造例中得到的水分散体。
接着,按照下述方法对所得的水性油墨的物理性能进行评价。其结果示于表3中。
(1)油墨粘度
使用东机产业株式会社制,RE80L型粘度计(Rotor 1),测定20℃下、100r/min的粘度,用以下的评价基准进行评价。
[评价基准]
◎:油墨的粘度低于3.5mPa·S
○:油墨的粘度高于3.5mPa·S并低于4.5mPa·S
△:油墨的粘度高于4.5mPa·S并低于7.0mPa·S
×:油墨粘度高于7.0mPa·S
(2)喷出性
使用HEWLETT PACKARD公司制的气泡喷墨打印机(型号:Desk Jet-720C),根据以下基准评价油墨的喷出性。
[评价基准]
○:所有喷嘴喷出良好
△:一部分喷嘴喷出不良
×:喷出不良
(3)印字浓度
使用前述的打印机,印字到市售的复印用纸上,在25℃下放置1小时后,使用Macbeth浓度计(Macbeth公司制,牌号:RD914)测定印字浓度,根据以下的评价基准进行评价。
[评价基准]
◎:印字浓度为1.2以上
○:印字浓度为1.1以上1.2以下
△:印字浓度为1.0以上1.1以下
×:印字浓度为1.0以下
(4)耐光性
在用于测定前述印字浓度的印字物上,用氙灯Fade-O-meter(ATLAS公司,商品名)连续照射1000次后,再用Macbeth浓度计RD914测定印字浓度,测定与照射前测定的相同的印字点的印字浓度。照射后的印字浓度相对于照射前的印字浓度的残存率是由下式决定:
[残存率]=[照射后的印字浓度]/[照射前的印字浓度]×100
根据以下的评价基准进行评价。
[评价基准]
◎:残存率为95%以上
○:残存率为80%以上95%以下
△:残存率为60%以上80%以下
×:残存率为60%以下
(5)耐水性
使用前述打印机,在市售的复印用纸上印字,在25℃下干燥1小时。对所得试样的特定的印字部分的印字浓度进行测定,然后将印字后的纸张垂直浸渍在静置水中10秒钟,然后该纸张垂直拉上来。在25℃下干燥24小时后,测定与浸渍前相同部分的印字浓度,浸渍后的印字浓度相对于浸渍前的印字浓度的残存率是由下式决定:
[残存率]=[浸渍后的印字浓度]/[浸渍前的印字浓度]×100
根据以下的评价基准进行评价。
[评价基准]
◎:残存率为95%以上
○:残存率为80%以上95%以下
△:残存率为60%以上80%以下
×:残存率为60%以下
(6)耐磨擦性
使用前述的打印机,在市售的复印纸上印字,在25℃下干燥24小时后,用手指强有力地磨擦印字表面。根据以下的评价基准对印字的磨损程度进行评价。
[评价基准]
◎:印字根本没有被磨损
○:基本上没有印字被磨损,其周围没有沾污
△:一些印字被擦掉,其周围被轻微沾污,且手指也被轻微沾污
×:印字被明显擦掉,其周围被明显沾污,且手指也被明显沾污
(7)平均粒径和分散稳定性
使用激光粒子分析系统[大塚电子株式会社制,ELS-8000],测定含有在油墨中含有的着色剂的聚合物粒子的平均粒径(以下,称之为保存前的平均粒径)。将油墨在60℃的恒温槽中保存1个月后,用同样的方法测定平均粒径(以下,称之为保存后的平均粒径)。
作为分散稳定性的指标的分散稳定度是由下式决定:
[分散稳定度]=[保存后的平均粒径]/[保存前的平均粒径]×100
根据以下的评价基准进行评价。
[评价基准]
◎:分散稳定度是95%以上105%以下
○:分散稳定度是90%以上95%以下,或105%以上110%以下
△:分散稳定度是70%以下90%以下,或110%以上130%以下
×:分散稳定度是70%以下或130%以上
表3
| 评价项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 比较例1 | 比较例2 |
| 油墨粘度 | ◎ | ○ | ○ | ○ | × | × |
| 喷出性 | ○ | ○ | ○ | ○ | △ | × |
| 印字浓度 | ◎ | ○ | ○ | ◎ | × | × |
| 耐光性 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | × |
| 耐水性 | ○ | ○ | ○ | ◎ | △ | × |
| 耐磨擦性 | ○ | ○ | ○ | ◎ | × | × |
| 平均粒径(微米) | 0.16 | 0.15 | 0.15 | 0.16 | 0.24 | 0.30 |
| 分散稳定性 | ○ | ◎ | ◎ | ○ | △ | × |
从表3所示的结果可以看出,在各实施例中得到的水性油墨均是低粘度的油墨,所以喷出性优良,以致于可以复印用纸上形成高印字浓度的印刷物。而且,还可以看出,在各实施例中得到的水性油墨会形成耐光性、耐水性和耐磨擦性优良的印字物。而且还可以看出,水性油墨本身有极佳的分散稳定性。
制造例5~9和比较制造例2~3
[聚合物溶液的制造]
在反应容器中,加入甲乙酮20重量份和聚合链转移剂(2-巯基乙醇)0.03重量份,表4中所示的各单体的重量份数的10%,并混合,充分地进行氮气置换,得到混合溶液。
另一方面,将表4中所示的单体的量(重量份)剩余的90%装入至滴液漏斗中,接着加入聚合链转移剂(2-巯基乙醇)0.27重量份,甲乙酮60重量份和2,2’-偶氮二(2,4-二甲基丁腈)1.2重量份并混合,充分地进行氮气置换,得到混合溶液。
在氮气氛围气下,一边搅拌反应容器内的混合溶液,一边升温至65℃,将滴液漏斗中的混合溶液在3小时内缓慢地滴加入。在滴加完了之后,在65℃下保持2小时,之后加入由2,2’-偶氮二(2,4-二甲基丁腈)0.3重量份溶解在甲乙酮5重量份而成的溶液。所得的混合物进一步在65℃下熟化2小时,然后在75℃下熟化2小时,得到一聚合物溶液。
将所得聚合物溶液的一部分通过在减压下,于105℃下干燥2小时以除去溶剂从而被分离出来。通过使用聚苯乙烯作为标准物质和使用含有1毫摩尔/升的十二烷基甲胺的氯仿作为溶剂的凝胶渗透色谱测定重均分子量。其结果示于表4中。
表4中所示的化合物的详细情况如下。
·聚丙二醇单甲基丙烯酸酯(数均分子量为375):Aldrich Japan有限公司制。式(1)中,R1是甲基、R2是氢原子。
·聚丙二醇单甲基丙烯酸酯(n=9):日本油脂株式会社制,商品名:Blemmer PP-500。式(I)中,R1是甲基、R2是氢原子。
·聚(乙二醇·丙二醇)单甲基丙烯酸酯:日本油脂株式会社制,商品名:Blemmer50PEP-300。式(II)中,m是3.5,n是2.5,R1是甲基,R2是氢原子,氧化乙烯基和氧化丙烯基是无规加成
·聚(丙二醇·1,4-丁二醇)单甲基丙烯酸酯:日本油脂株式会社制,商品名:Blemmer30PPT-800。式(III)中,m是4,n是8,R1是甲基,R2是氢原子,氧化丙烯基和氧化四亚甲基是无规加成
·聚乙二醇单甲基丙烯酸酯(m=9):新中村化学株式会社制,商
品名:NK ESTER M-90G式。式(IV)中,m是9,R1和R2是甲基。
·聚乙二醇单甲基丙烯酸酯(m=23):新中村化学株式会社制,商品名:NK ESTER M230G。式(IV)中,m是23,R1和R2是甲基。
·苯乙烯大分子:东亚合成株式会社制,商品名:AN-6(苯乙烯·丙烯腈共聚合大分子),苯乙烯含量:75重量%,数均分子量:6000,聚合性官能基:甲基丙烯酰氧基
[水分散体的制造]
将由减压干燥聚合物溶液而得到的聚合物5重量份溶于甲乙酮45重量份中,向其中加入预定量的中和剂(20%氢氧化钠水溶液)以中和盐生成基,进一步加入20重量份喹吖啶酮颜料[C.I.颜料红122,大日本油墨化学工业株式会社制,商品名:Fastogen Super Magenta R],并将所得的混合物用珠粒磨混炼2小时。
向所得的混炼物中,加入离子交换水120重量份并搅拌。之后,通过在60℃于减压下除去甲乙酮,进一步除去水分,得到固体成分浓度是20重量%的含有颜料的聚合物粒子的水分散体。
表4
| 制造例编号 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 比较制造例2 | 比较制造例3 | |
| 单体组合物(重量份) | 聚丙二醇单甲基丙烯酸酯(数均分子量:375) | 15 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 25 |
| 聚丙二醇单甲基丙烯酸酯(n=9) | 0 | 0 | 0 | 15 | 15 | 0 | 0 | |
| 聚(乙二醇·丙二醇)单甲基丙烯酸酯 | 0 | 15 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
| 聚(丙二醇·1,4-丁二醇)单甲基丙烯酸酯 | 0 | 0 | 15 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
| 聚乙二醇单甲基丙烯酸酯(m=9) | 10 | 10 | 10 | 0 | 0 | 25 | 0 | |
| 聚乙二醇单甲基丙烯酸酯(m=23) | 0 | 0 | 0 | 10 | 10 | 0 | 0 | |
| 甲基丙烯酸 | 12 | 12 | 12 | 12 | 14 | 12 | 12 | |
| 苯乙烯单体 | 63 | 63 | 63 | 48 | 36 | 63 | 63 | |
| 苯乙烯大分子 | 0 | 0 | 0 | 15 | 15 | 0 | 0 | |
| 甲基丙烯酸正丁基醚 | 0 | 0 | 0 | 10 | 10 | 0 | 0 | |
| 乙烯基聚合物的重均分子量 | 52500 | 53000 | 54000 | 45000 | 70000 | 54000 | 55000 | |
| 中和度(%) | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | |
实施例5~8和比较例3~4
将在制造例5~8和比较制造例2~3得到的含有颜料的聚合物粒子的水分散体40重量份,甘油10重量份,2-吡咯烷酮5重量份、异丙醇2重量份和离子交换水43重量份混合,所得的混合液用配备有0.5微米过滤器(乙酰纤维素膜,外径:2.5厘米,富士胶片株式会社制)的容量为25毫升的无针注射器(TERUMO公司制)进行过滤,除去粗大粒子,得到具有表5所示的水性油墨。
实施例9
将在制造例8中得到的聚合物溶液减压干燥而得到的聚合物12.5重量份溶于甲乙酮45重量份中,向其中加入预定量的中和剂(20%氢氧化钠水溶液)以中和盐生成基,进一步加入12.5重量份酞菁颜料[C.I.颜料蓝15∶4,东洋油墨制造株式会社,商品名:LIONOL BLUE FG-7-400-G],并将所得的混合物用珠粒磨混炼2小时。
将所得的混炼物按照与实施例5同样地进行处理,得到具有表5所示的组成的水性油墨。
实施例10
将在制造例9中得到的聚合物溶液减压干燥而得到的聚合物7.5重量份溶于甲乙酮45重量份中,向其中加入预定量的中和剂(20%氢氧化钠水溶液)以中和盐生成基,进一步加入22.5重量份异吲哚啉酮颜料[C.I.颜料黄110,Ciba Specialty Chemicals有限公司,商品名:CROMOPHTAL Yellow 3RT],并将所得的混合物用珠粒磨混炼2小时。
将所得的混炼物按照与实施例5同样地进行处理,得到具有表5所示的细成的水件油墨。
表5
| 实施例编号 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 比较例3 | 比较例4 | |
| 各成分量(重量份) | 水分散体 | 制造例5 | 制造例6 | 制造例7 | 制造例8 | 制造例9 | 制造例10 | 比较制造例2 | 比较制造例3 |
| 含有颜料的乙烯基聚合物粒子的水分散体的固体成分量 | 8.0 | 8.0 | 8.0 | 8.0 | 8.0 | 8.0 | 8.0 | 8.0 | |
| 甘油 | 10.0 | 10.0 | 10.0 | 10.0 | 10.0 | 10.0 | 10.0 | 10.0 | |
| 2-吡咯烷酮 | 5.0 | 5.0 | 5.0 | 5.0 | 5.0 | 5.0 | 5.0 | 5.0 | |
| 异丙醇 | 2.0 | 2.0 | 2.0 | 2.0 | 2.0 | 2.0 | 2.0 | 2.0 | |
| 离子交换水 | 75.0 | 75.0 | 75.0 | 75.0 | 75.0 | 75.0 | 75.0 | 75.0 | |
注:“水分散体”栏中记载的制造例编号和比较制造例编号是指使用从所述的制造例或比较制造例中得到的水分散体。
接着,根据以下的方法对所得的水性油墨的喷出稳定性和光泽进行测定,除此之外的其它物理性能是根据前述方法进行评价。其结果示于表6中。
(1)喷出稳定性
使用喷墨打印机(EPSON公司制,型号:EM900C),使油墨从打印机喷出并根据以下的评价基准进行评价。
[评价基准]
○:在所有喷嘴中喷出良好
△:在一部分喷嘴中喷出不良
×:喷出不良
(2)光泽
使用前述的打印机,印字至市售的MC光泽纸上,在25℃下放置1小时后,用光泽计测定光泽(日本电饰株式会社制,商品名:HANDYGLOSSMETER,牌号:PG-1),根据以下基准进行评价。
[评价基准]
◎:光泽是40以上
○:光泽是35以上40以下
△:光泽是30以上35以下
×:光泽是30以下
表6
| 实施例编号 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 比较例3 | 比较例4 | |
| 水性油墨的物理性能 | 油墨粘度 | ◎ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | × | ◎ |
| 喷出稳定性 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | × | ○ | |
| 光泽 | ○ | ◎ | ○ | ○ | ○ | ○ | × | × | |
| 印字浓度 | ◎ | ○ | ◎ | ◎ | ○ | ○ | × | ◎ | |
| 耐光性 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | |
| 耐水性 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | △ | ○ | |
| 耐磨擦性 | ○ | ○ | ○ | ◎ | ◎ | ○ | × | ○ | |
| 平均粒径(微米) | 0.16 | 0.15 | 0.16 | 0.15 | 0.12 | 0.12 | 0.24 | 0.16 | |
| 分散稳定性 | ◎ | ○ | ○ | ◎ | ◎ | ○ | △ | ○ | |
从表6所示的结果可以看出,各实施例得到的水性油墨均是低粘度的油墨,所以喷出性优良,以致于可以在复印用纸上形成高印字浓度的印刷物,且在光泽纸上得到高光泽的图象。还可以看出,所示水性油墨的耐光性、耐水性和耐磨擦性是极佳的,而且分散稳定性也优良。
本发明的水性油墨耐水性、耐光性、耐磨擦性、光泽和分散稳定性优良,且喷出性也良好,可得到高印字浓度,所以适于用作喷墨记录用水性油墨。
Claims (7)
1、一种水性油墨,其含有着色剂的水不溶性乙烯基聚合物的聚合物粒子的水分散体,该水不溶性乙烯基聚合物是由含有下列成分(A)、(B)和(C)的单体组合物聚合而成:
(A)单体A,其选自由式(I)所示的单体A1、由式(II)所示的单体A2和由式(III)所示的单体A3之中的至少之一,
由式(I)所示的单体A1:
式中,R1是氢原子或甲基,R2是氢原子、碳原子数为1~20的烷基或碳原子数为1~9的烷基苯基,n表示1~30的数,
式中,R1、R2和n与上述相同,m表示1~30的数,氧化乙烯基和氧化丙烯基是嵌段加成或无规加成,和
由式(III)所示的单体A3:
式中,R1、R2、m和n与上述相同,氧化丙烯基和氧化四亚甲基是嵌段加成或无规加成
(B)含有盐生成基的单体,和
(C)与单体A和含有盐生成基的单体可共聚合的单体。
3、如权利要求1或2所述的水性油墨,其中所述着色剂是颜料或疏水性染料。
4、如权利要求1~3任一所述的水性油墨,其中所述可共聚合单体包含从含芳香环的单体和大分子之中选取的至少一种。
5、如权利要求4所述的水性油墨,其中含芳香环的单体是从苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯和乙烯基萘之中选取的至少一种。
6、如权利要求4所述的水性油墨,其中所述大分子是在一末端含有聚合性官能基的苯乙烯系大分子。
7、如权利要求1~6所述的水性油墨,其中所述水不溶性乙烯基聚合物的重均分子量是3000~300000。
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