[發明專利]顏料分散液及噴墨記錄用水性油墨

有效

• 申請號: 200980138266.X
• 申請日: 2009-09-16
• 公開（公告）號: CN102165024A
• 公開（公告）日: 2011-08-24
• 發明（設計）人: 絲谷一男;木下宏司
• 申請（專利權）人: DIC株式會社
• 主分類號: C09D17/00
• 分類號: C09D17/00;B41J2/01;B41M5/00;C09B67/20;C09D11/00
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 鐘晶;李昆岐

技術領域

本發明涉及使用顏料作為色材的噴墨記錄用水性油墨。

背景技術

一直以來，作為噴墨記錄用水性油墨，使用將染料用作色材的染料油墨。染料油墨具有保存穩定性優異、噴墨打印機的噴嘴不易堵塞、并且得到的印刷物光澤優異的種種優點。但是，其被指出具有由耐候性不好導致印刷物不能長時間保存，耐水性、耐光性差這些由染料帶來的缺點。近年來，人們正在開發使用耐候性、耐水性、耐光性優異的顏料的噴墨記錄用水性油墨(以下簡稱為水性顏料油墨)。

水性顏料油墨通常是將顏料粒子均勻分散在水等水性溶劑中而形成的顏料分散液，記錄后在記錄介質上形成含有顏料粒子的油墨膜。由水性顏料油墨形成的記錄物的畫質很大程度上取決于該油墨膜中顏料粒子本身的發色及光澤，使用象光亮紙這樣的被記錄面被加工成平滑狀的記錄介質時，存在著由于油墨膜中顏料粒子引起的光的漫反射，記錄部分的發色性及光澤性會受到損害的問題。另外還存在著對記錄介質的固著性不足，形成的圖像缺乏耐擦性的問題。

另外，噴墨印刷與通常的印刷不同，從打印頭排出墨滴而進行印刷。該排出方式中有壓電式和熱噴墨式，特別是熱噴墨式，由于用設置于打印頭中的發熱電阻元件的加熱器使噴嘴內的油墨沸騰而使墨滴飛散，因此噴嘴內部的急劇溫度變化使加熱器部分出現所謂焦化現象(コゲ一シヨン)，進行長時間印刷時會出現液體不能排出(不排出)的問題。因此，還要求所使用的油墨具有排出穩定性。

目前，為了提高對記錄介質的固著性及光澤，正在研究含有樹脂成分的水系顏料油墨，作為在一定程度上滿足該物性的油墨，已知有添加了水性聚氨酯的噴墨記錄用水性油墨。具體來說，已知的有含有以作為表面活性劑而已知的乙炔二醇型疏水性二醇、和含有羧基的二醇作為原料形成的聚氨酯的噴墨用記錄液(例如參見專利文獻1)、含有氨基甲酸酯改性的聚酯樹脂的噴墨記錄用油墨組合物(例如參見專利文獻2)、含有自分散性顏料和聚氨酯分散體的噴墨記錄用油墨組合物(例如參見專利文獻3)。

但是，對于專利文獻1中記載的噴墨用記錄液而言，存在著尤其在使用光亮紙作為記錄介質時，印刷物的光澤性及耐刷性等不好的問題。另外，專利文獻2中記載的噴墨記錄用油墨組合物的排出穩定性差、得到的印刷物的耐摩擦性差，專利文獻3中記載的噴墨記錄用油墨組合物存在著排出穩定性差的問題。

專利文獻1：日本特開平06-279718號公報

專利文獻2：日本特開2004-300393號公報

專利文獻3：日本特表2005-515289號公報

發明內容

發明所要解決的問題

本發明所要解決的問題是提供即使在熱噴墨式的噴墨打印機中進行長時間印刷時也能夠穩定地排出墨滴，并且可以獲得耐候性、特別是耐擦性優異的印刷圖像的噴墨記錄用水性油墨。

解決問題的方案

本發明人發現通過使用按照在聚氨酯的高分子鏈中均勻地導入羧基的方式設計的含有羧基的聚氨酯，可以解決上述問題。

以往的含有羧基的聚氨酯在羧基導入上沒有任何限制，羧基基本上都是隨機導入聚氨酯鏈中。

專利文獻1中記載了嵌段型氨基甲酸酯低聚物，但是其目的是控制低聚物鏈段，并沒有限定羧基的位置。另外，專利文獻3中記載了經由包含含羧基二醇的含酸基二醇和二異氰酸酯化合物的加合物而合成的水性聚氨酯分散體，但是對于加合物的合成方法并沒有任何記載。

本發明人查明像這樣隨機導入的羧基對排出性非常有影響。

在進行無規聚合的情況下，聚合時生成的多個分子鏈中的羧基導入量是不均勻的。特別是如果進行想要把獲得的聚氨酯控制在低分子量的聚合設計，則理論上每個分子鏈上的羧基導入量本身會減少，因此有時會生成未導入羧基的分子鏈。即，即使事先預測水性程度從而確定原料單體的添加量，由于得到的聚氨酯的部分分子鏈是非水溶性的，部分地降低了溶解性。另外，聚合時異氰酸酯和羧基的一部分發生交聯反應，在水中生成了不需要的凝膠成分，使得分子量比設想的分子量大，由于交聯的羧基不能起到水分散穩定基團的作用，相對于添加量來說水溶性降低。本發明人也發現了這些現象并發現由于這些現象，排出穩定性及印刷適應性大幅度下降。

即，本發明提供一種顏料分散液，其為以水、水性聚合物及顏料作為必需成分的顏料分散液，上述水性聚合物是：以1分子中具有1或2個羧基的二醇化合物(A)和二異氰酸酯化合物(B)進行反應形成的通式(1)表示的化合物作為主成分并且通過(式1)算出的反應指數在0.95～1.10的范圍內的反應生成物和二醇化合物(C)，或者上述反應生成物和二醇化合物(C)和二異氰酸酯化合物(D)進行反應所形成的含有羧基的聚氨酯。

(化1)