油墨組合物和記錄裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及油墨組合物和記錄裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 關(guān)于以往的樹脂乳液，作為核殼型，記錄圖像的保存性優(yōu)異，為了能夠在必要時將 其記錄圖像從被記錄介質(zhì)上容易地消除而適合反復(fù)使用被記錄介質(zhì)，進(jìn)行了使用在核部具 有熱塑性樹脂且在殼部具有三維交聯(lián)結(jié)構(gòu)的樹脂的研宄（專利文獻(xiàn)1)。另外，為了得到噴 出穩(wěn)定性、保存穩(wěn)定性優(yōu)異且耐標(biāo)記性、耐擦過性等圖像堅牢性優(yōu)異的油墨，進(jìn)行了使用以 丙烯酸系樹脂為核且用聚碳酸酯系聚氨酯樹脂殼被覆的結(jié)構(gòu)的研宄（專利文獻(xiàn)2)?；蛘?， 為了制作也能夠印刷在塑料、金屬等油墨非吸收性材料上且密合性、成膜性、耐化學(xué)試劑 性優(yōu)異的油墨，作為乳液樹脂，進(jìn)行了外層由聚氨酯樹脂構(gòu)成且內(nèi)層由丙烯酸樹脂構(gòu)成的 核-殼結(jié)構(gòu)的乳液樹脂的研宄等（專利文獻(xiàn)3)。此外，為了提供與核殼型不同而保存穩(wěn)定 性和噴出穩(wěn)定性、圖像的耐擦過性高的噴墨用水性油墨，還進(jìn)行了制作三嵌段聚合物的研 宄（專利文獻(xiàn)4)。
[0003] 專利文獻(xiàn)
[0004] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2002-12802號公報
[0005] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開2012-25947號公報
[0006] 專利文獻(xiàn)3 :日本特開2012-92224號公報
[0007] 專利文獻(xiàn)4 :日本特開2012-72354號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 然而，專利文獻(xiàn)1中公開的油墨由于殼部為交聯(lián)結(jié)構(gòu)，所以無法獲得耐擦性，專利 文獻(xiàn)2中公開的油墨的殼部為聚碳酸酯系聚氨酯樹脂，雖然耐擦性提高，但難以獲得堵塞 恢復(fù)性。專利文獻(xiàn)3中公開的油墨也是殼部為聚氨酯，雖然耐擦性提高，但難以獲得堵塞恢 復(fù)性。此外，專利文獻(xiàn)4中公開的油墨為三嵌段結(jié)構(gòu)，通過選擇而獲得噴出穩(wěn)定性，但難以 獲得堵塞恢復(fù)性。
[0009] 本發(fā)明的一個方式是提供耐擦性優(yōu)異且抑制短期和長期的堵塞而提高了噴出穩(wěn) 定性的油墨組合物以及記錄裝置。
[0010] 本發(fā)明人等為了解決上述課題而進(jìn)行了深入研宄。其結(jié)果發(fā)現(xiàn)通過規(guī)定單體、核 殼的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以及酸值，能夠解決上述課題，從而完成了本發(fā)明。
[0011] 本發(fā)明的一個方式是一種油墨組合物，含有色料、水和聚合物粒子，聚合物粒子具 有含有核聚合物和殼聚合物的核-殼結(jié)構(gòu)，核聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低于60°C，殼聚合 物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為60°C以上，該聚合物粒子的酸值為50mgK0H/g以上，殼聚合物含有 芳香族單體作為結(jié)構(gòu)單元。
[0012] 根據(jù)上述構(gòu)成的本發(fā)明的一個方式，通過使核聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低于 60°C，從而在殼聚合物軟化后，核聚合物能夠容易地流出，因此有密合性更優(yōu)異的趨勢。
[0013] 另外，通過使殼聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為60°C以上，從而在高溫環(huán)境下噴出油 墨組合物時，能夠在不破壞核殼型的結(jié)構(gòu)的情況下將聚合物粒子從記錄頭噴出，能夠進(jìn)一 步抑制聚合物粒子在噴嘴內(nèi)的附著，因此能夠防止噴嘴的堵塞，有間歇印刷的穩(wěn)定性更優(yōu) 異的趨勢。在記錄介質(zhì)上成膜時，通過將被記錄介質(zhì)上的油墨組合物加熱至比殼聚合物的 玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高的溫度，從而核聚合物從軟化的殼聚合物中流出，在記錄介質(zhì)上形成由 核聚合物和殼聚合物形成的被膜。此時，軟化狀態(tài)的核聚合物在被記錄介質(zhì)上邊擴(kuò)展邊密 合，由此形成定影性優(yōu)異的被膜。
[0014] 另外，通過使聚合物粒子的酸值為50mgK0H/g以上，能夠提高對水的再分散性，因 此，堵塞恢復(fù)性優(yōu)異，能夠?qū)崿F(xiàn)長期的噴嘴堵塞防止性。
[0015] 此外，通過使殼聚合物含有芳香族單體作為結(jié)構(gòu)單元，雖然詳細(xì)的作用機(jī)理尚不 明確，但可防止噴出彎曲。特別是在為小點(diǎn)時油墨液滴容易彎曲，因此根據(jù)本發(fā)明的一個方 式，可抑制該噴出彎曲。通過含有較堅固的芳香族單體，能夠提高在被記錄介質(zhì)上形成的被 膜的耐水摩擦性（濕摩擦性）。
[0016] 優(yōu)選的是，本發(fā)明的一個方式的油墨組合物被記錄于經(jīng)加熱的記錄介質(zhì)。特別是 即使在加熱的狀態(tài)下進(jìn)行記錄時，也能夠提高噴出穩(wěn)定性，同時提高記錄圖像的耐刷性。
[0017] 優(yōu)選的是，核聚合物含有芳香族單體作為結(jié)構(gòu)單元且核聚合物不具有酸值。由此， 核聚合物能夠形成疏水性的被膜，因此，記錄圖像的耐擦性、更具體而言耐水摩擦性提高。
[0018] 優(yōu)選的是，聚合物粒子是在實(shí)質(zhì)上不使用乳化劑的情況下合成的。這里所說的"乳 化劑"是指合成中使用的表面活性劑。含有使用這樣的乳化劑合成的聚合物粒子的油墨組 合物存在容易起泡、不易出現(xiàn)圖像的光澤、容易產(chǎn)生異物的問題。根據(jù)本發(fā)明的一個方式， 可得到抑制這樣的問題發(fā)生的油墨組合物。
[0019] 優(yōu)選的是，聚合物粒子含有10質(zhì)量％~80質(zhì)量％的芳香族單體作為結(jié)構(gòu)單元。由 此，能夠提高耐水摩擦性（濕摩擦性）。
[0020] 優(yōu)選的是，本發(fā)明的一個方式的油墨組合物含有具有70°C~110°C的熔點(diǎn)的蠟粒 子。記錄用頭被加熱時，伴隨水分的蒸發(fā)，聚合物粒子凝聚固定，引起記錄用頭的噴嘴堵塞， 有妨礙穩(wěn)定噴出的可能性。對此，如果并用上述熔點(diǎn)的蠟粒子，則可抑制水分蒸發(fā)時的聚合 物粒子的凝聚。由此，能夠抑制由聚合物粒子在記錄用頭的噴嘴內(nèi)的固定引起的噴出不良、 堵塞，進(jìn)而成為記錄穩(wěn)定性優(yōu)異的油墨組合物。另外，在高溫記錄時，蠟粒子可抑制由聚合 物粒子引起的被膜過度變脆。因此，成為即使進(jìn)行高溫記錄，耐擦性也不易劣化的油墨組合 物。
[0021] 優(yōu)選的是，本發(fā)明的一個方式的油墨組合物含有標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)為160 °C~260°C、 Hansen SP值為10 (cal/cm3)1/2~15 (cal/cm3)1/2的烷基多元醇。由此，能夠提高與核殼的 相容性，能夠抑制短期的堵塞，因此能夠提高間歇特性。
[0022] 優(yōu)選的是，聚合物粒子的平均粒徑為IOnm~IOOnm以下。由此，即使凝聚，也不易 形成大塊，因此能夠抑制噴'嘴的堵塞。
[0023] 優(yōu)選的是，殼聚合物進(jìn)一步含有羧酸單體作為結(jié)構(gòu)單元，芳香族單體相對于羧酸 單體的率（芳香族單體/羧酸單體）為〇. 15以上。由此，可得到由芳香族單體帶來的耐擦 性的提高與由羧酸單體帶來的再分散性的平衡優(yōu)異的油墨組合物。
[0024] 本發(fā)明的一個方式是一種記錄裝置，其具備上述油墨組合物和噴出油墨組合物的 噴'頭。
[0025] 例如，噴頭具備噴出油墨組合物的噴嘴，能夠從1個噴嘴以多尺寸噴出油墨組合 物的點(diǎn)。
【附圖說明】
[0026] 圖1是表示本實(shí)施方式的噴墨記錄裝置的概略構(gòu)成的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 以下，對用于實(shí)施本發(fā)明的方式進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)予說明，本發(fā)明并不限制于以下 實(shí)施方式，可以在其主旨的范圍內(nèi)通過各種變型來實(shí)施。
[0028] [油墨組合物]
[0029] 本實(shí)施方式涉及的油墨組合物含有色料、水和聚合物粒子，聚合物粒子具有含有 核聚合物和殼聚合物的核-殼結(jié)構(gòu)，核聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低于60°C，殼聚合物的玻 璃化轉(zhuǎn)變溫度為60°C以上，該聚合物粒子的酸值為50mgK0H/g以上，殼聚合物含有芳香族 單體作為結(jié)構(gòu)單元。
[0030] 〔色料〕
[0031] 上述色料選自顏料和染料。
[0032] (顏料）
[0033] 在本實(shí)施方式中，通過使用顏料作為色料，能夠提高油墨的耐光性。顏料可使用無 機(jī)顏料和有機(jī)顏料中的任一種。
[0034] 作為無機(jī)顏料，沒有特別限定，例如可舉出炭黑、氧化鐵、氧化鈦和氧化硅。無機(jī)顏 料可以單獨(dú)使用1種，也可以組合2種以上使用。
[0035] 作為有機(jī)顏料，沒有特別限定，例如可舉出喹吖啶酮系顏料、喹吖啶酮醌系 顏料、二*>§嗪系顏料、酞菁系顏料、蒽素嘧啶系顏料、三苯并〔cd，jk〕芘-5, 10-二酮 (Anthanthrone)系顏料、陰丹酮系顏料、黃烷士酮系顏料、茈系顏料、吡咯并吡咯二酮系顏 料、紫環(huán)酮系顏料、喹酞酮系顏料、蒽醌系顏料、硫靛系顏料、苯并咪唑酮系顏料、異吲哚啉 酮系顏料、甲亞胺系顏料和偶氮系顏料。作為有機(jī)顏料的具體例，可舉出下述有機(jī)顏料。
[0036] 作為黑色油墨所使用的顏料，沒有特別限定，例如可舉出炭黑。作為炭黑，沒有 特別限定，例如可舉出爐黑、燈黑、乙炔黑和槽法炭黑（C.I.顏料黑7)。另外，作為炭黑的 市售品，沒有特別限定，例如可舉出 No. 2300、900、MCF88、No. 20B、No. 33、No. 40、No. 45、 Ν〇·52、ΜΑ7、ΜΑ8、ΜΑ100、Ν〇·2200Β(以上全部為商品名，三菱化學(xué)社（Mitsubishi Chemical Corporation)制），色黑 FWl、FW2、FW2V、FW18、FW200、S150、S160、S170, Pritex 35、U、 V、140U，特黑 6、5、4A、4、250(以上全部為商品名，Degussa AG制），Conductex SC，RAVEN 1255、5750、5250、5000、3500、700(以上全部為商品名，Columbian Carbon Japan Ltd制）， Regal 400R、330R、660R，Mogul L，Monarch 700、800、880、900、1000、1100、1300、1400， Elftex 12(以上全部為商品名，Cabot Corporation制）等。
[0037] 作為青色油墨所使用的顏料，可舉出C. I.顏料藍(lán)1、2、3、15、15 :1、15 :2、15 :3、 15 :4、15 :6、15 :34、16、18、22、60、65、66, C. I.還原藍(lán) 4、60。其中，優(yōu)選 C. I.顏料藍(lán) 15 :3 和15 :4中的至少任一種。
[0038] 作為洋紅色油墨所使用的顏料，可舉出C. I.顏料紅1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、 12、14、15、16、17、18、19、21、22、23、30、31、32、37、38、40、41、42、48 :2、48 :4、57、57 :1、88、 112、 114、122、123、144、146、149、150、166、168、170、171、175、176、177、178、179、184、185、 187、202、209、219、224、245、254、264, C.I.顏料紫 19、23、32、33、36、38、43、50。其中，優(yōu)選 選自C. I.顏料紅122、C. I.顏料紅202和C. I.顏料紫19中的1種以上。
[0039] 作為黃色油墨所使用的顏料，可舉出C. I.顏料黃1、2、3、4、5、6、7、10、11、12、13、 14、16、17、24、34、35、37、53、55、65、73、74、75、81、83、93、94、95、97、98、99、108、109、110、 113、 114、117、120、124、128、129、133、138、139、147、151、153、154、155、167、172、180、185、 213。其中，優(yōu)選選自C.I.顏料黃74、155和213中的1種以上。
[0040] 作為白色油墨所使用的顏料，沒有特別限定，例如可舉出C. I.顏料白6、18、21，氧 化鈦、氧化鋅、硫化鋅、氧化銻、氧化鋯、白色的中空樹脂粒子和高分子粒子。
[0041] 應(yīng)予說明，作為綠色油墨、橙色油墨等上述以外的顏色的油墨所使用的顏料，可舉 出以往公知的顏料。
[0042] (染料）
[0043] 在本實(shí)施方式中，