喷墨墨水及使用它的印刷方法技术

本发明专利技术涉及喷墨墨水和使用该喷墨墨水对胶印涂布介质等疏水性介质进行印刷的印刷方法，通过在含有颜料、水、表面活性剂的喷墨墨水中包含对于胶印涂布介质的涂层等疏水性表面具有渗透性、分子量为４０～１３０的非质子性极性溶剂，且使其含有比例为４０～７５重量％，可以对胶印涂布介质等疏水性介质进行比目前更好的印刷。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及特别适用于在胶印涂布介质等疏水性介质上进行印刷的喷墨墨水，以及使用它对疏水性介质进行印刷的方法。
技术介绍
以往，在使用水性喷墨墨水的喷墨印刷方法中，一般是在优质纸等普通纸类，或被设计为具有典型的高油墨吸收性的专用纸等具有吸水性的介质上进行印刷。但是，由于适合用于胶印的胶印涂布介质的基材表面经过了具有疏水性的平滑多孔性涂膜的被覆，因此对于以往的使用水性喷墨墨水的印刷是不适合的。即使用水性的喷墨墨水进行印刷，由于涂膜不吸收水性喷墨墨水，因此喷墨墨水在涂膜表面发生排斥或渗洇，不能进行边缘分明的鲜明印刷。另外，印刷的干燥性差，即使干燥其固定性也不足，因此还存在一旦摩擦就容易渗洇的问题。因此，为了使用水性喷墨墨水，通过喷墨印刷方法在胶印涂布介质上进行良好的印刷，还需要开发新的技术。为了通过喷墨印刷方法在胶印涂布介质上进行良好地印刷，首先要考虑的是提高喷墨墨水对疏水性涂膜的亲和性，为此，已经提出了对表面活性剂的种类进行研究，或配入与水具有相溶性且对疏水性涂膜具有亲和性的乙二醇醚或润湿剂等的方案。另外，在提高亲和性的同时，为了提高印刷后喷墨墨水对于涂膜的固定性，还提出了配入水溶性或水分散性粘合剂树脂(载体)的方案(例如，参见下述专利文献1、2)。另外，考虑到将与水具有相溶性且对疏水性涂膜具有渗透性的溶剂和水并用，已提出了使用非质子性极性溶剂作为上述溶剂的方案(下述专利文献3)。专利文献1特开2003-206426号公报(权利要求书、第0009栏～第0010栏)专利文献2特表2004-510028号公报(权利要求书、第0012栏) 专利文献3特开2003-268279号公报(权利要求书、第0009栏)如上述专利文献1、2所记载，其中仅对水性喷墨墨水中的已知成分——表面活性剂、乙二醇醚、润湿剂及粘合剂树脂等进行了研究，效果有限，难以在胶印涂布介质的表面上进行比目前更好的印刷。另一方面，由于上述专利文献3中记载的非质子性极性溶剂对于胶印涂布介质中通常使用的涂膜具有良好的渗透性，因此可有望防止喷墨墨水在涂膜表面发生脱离或渗洇，从而能够进行边缘分明的鲜明印刷，以及使非质子性极性溶剂被涂膜吸收，从而提高印刷后喷墨墨水的干燥性等。但是，作为上述专利文献3中记载的喷墨墨水的构成，尽管使其含有了非质子性极性溶剂，其效果仍然不足，还有等进一步地改善。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供对于胶印涂布介质等疏水性介质，能够进行比目前更好的印刷的水性喷墨墨水，以及使用它对疏水性介质进行印刷的方法。本专利技术的喷墨墨水的特征在于，含有颜料、水、表面活性剂和分子量为40～130的非质子性极性溶剂，且非质子性极性溶剂的含有比例为40～75重量％。非质子性极性溶剂的沸点优选为150～250℃。另外，作为非质子性极性溶剂，优选为选自1，3-二甲基-2-咪唑啉酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、2-吡咯烷酮、甲酰胺、N-甲基甲酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二乙基丙酰胺及γ-丁内酯中的至少一种。作为表面活性剂，优选使用23℃下的动态接触角为20°以下的表面活性剂。另外，作为上述表面活性剂，优选有机硅类表面活性剂，非质子性极性溶剂P和有机硅类表面活性剂S的配合比例(重量比)优选为P/S＝45/1～70/1。另外，作为表面活性剂，优选同时使用式(1) 表示的有机硅类表面活性剂S1和式(2) 表示的有机硅类表面活性剂S2，两种有机硅类表面活性剂的配合比例(重量比)优选为S1/S2＝6/4～4/6。另外，非质子性极性溶剂P和两种有机硅类表面活性剂S1+S2的配合比例(重量比)优选为P/(S1+S2)＝45/1～70/1。作为表面活性剂，优选使用式(3)CmF2m+1COONH4(3)表示的氟类表面活性剂，非质子性极性溶剂P和氟类表面活性剂F的配合比例(重量比)优选为P/F＝100/1～45/1。而且，优选颜料的表面经过羧基的改性。本专利技术的印刷方法的特征在于，包括使用上述本专利技术的喷墨墨水在疏水性介质上进行印刷的工序和加热印刷后的疏水性介质的工序。在上述专利文献3记载的喷墨墨水中，相对于喷墨墨水总量含有5～40重量％比例的非质子性极性溶剂，但是根据本专利技术人的研究，在这种程度的含有比例情况下，通过含有非质子性极性溶剂来提高对于胶印涂布介质的涂层等疏水性表面的渗透性，并不能充分获得改善印刷干燥性等的效果。为了提高对涂层等的渗透性，需要含有更大量的非质子性极性溶剂，但是，如果以相对于喷墨墨水的总量为40重量％以上的比例含有分子量大的非质子性极性溶剂，则喷墨墨水的粘度变高，从微细的喷嘴喷出油墨时喷墨打印机的喷头的喷出稳定性可能会变差。与此相对，在本专利技术中，选择上述专利文献3中记载的非质子性极性溶剂中分子量小至130以下的品种使用，同时将其含有比例限定为40重量％以上，因此在抑制喷墨墨水的粘度上升、确保良好的喷出稳定性的同时，还提高了对疏水性表面的渗透性，使印刷的干燥性等得到比目前更好的改善。因此，通过本专利技术的喷墨墨水，可以对胶印涂布介质等疏水性介质进行比目前更良好的印刷。还有，在本专利技术中，将非质子性极性溶剂的分子量限定为40以上的原因是使用分子量不足40的低分子量非质子性极性溶剂时，喷墨墨水容易干燥，从而使上述微细喷嘴容易发生堵塞。另外，将非质子性极性溶剂的含有比例限定为75重量％以下的原因是在含有比例超过75重量％的情况下，即使将非质子性极性溶剂的分子量限定为130以下，喷墨墨水的粘度也会变高，使从微细的喷嘴喷出时的喷出稳定性下降。在本专利技术中，非质子性极性溶剂的沸点优选设定为150～250℃。如果非质子性极性溶剂的沸点不足150℃，则喷墨墨水容易干燥，从而容易在喷嘴等处发生堵塞，反之，如果超过250℃，则喷墨墨水难以干燥，可能使印刷后的干燥性降低。与此相对，将非质子性极性溶剂的沸点设定为为150～250℃时，避免了这些问题，可以对疏水性介质进行更好的印刷。作为满足这些条件的适宜的非质子性极性溶剂，可以列举选自1，3-二甲基-2-咪唑啉酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、2-吡咯烷酮、甲酰胺、N-甲基甲酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二乙基丙酰胺及γ-丁内酯中的至少一种。如果使用这些非质子性极性溶剂，则不仅可以获得以上所列的各种效果，还可以提高颜料在喷墨墨水中的分散稳定性，虽然其细节仍不清楚。作为表面活性剂，优选使用23℃下的动态接触角为20°以下的表面活性剂。使用23℃下的动态接触角超过20°的表面活性剂时，由于是在喷墨墨水未对疏水性表面进行充分润湿的情况下进行加热，恐怕不能够进行边缘分明的鲜明印刷。与此相对，使用23℃下的动态接触角小于20°的表面活性剂时，由于加热前喷墨墨水迅速润湿了疏水性表面，可以进行边缘分明的鲜明印刷。作为23℃下的动态接触角为20°以下的表面活性剂，其降低了喷墨墨水的表面张力，该喷墨墨水不仅在提高对疏水性表面的润湿效果上有优异的效果，而且与效果同样优异的PFOS(perfluorooctane sulfonate)类表面活性剂相比，不存在影响环境的危险，优选使用有机硅类表面活性剂。非质子性极性溶剂P和23℃下的动态接触角为20°以下的有机硅类表面活性剂S的配合比例(重量比)优选为P/S＝45/1～70/1。当有机硅类表面活性剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种喷墨墨水，其特征在于，含有颜料、水、表面活性剂和分子量为４０～１３０的非质子性极性溶剂，且非质子性极性溶剂的含有比例为４０～７５重量％。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：矶部浩三，
申请(专利权)人：通用株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]