喷墨墨水制造技术

提供了一种喷墨墨水，其包括：含有有机分散剂、平均粒径不超过２００ｎｍ的黑色颜料和树脂分散剂的颜料分散体，有机分散剂是由至少一种可聚合化合物形成的，且其中黑色颜料的含量为有机分散剂的２至３０ｗｔ％；和一种离子化合物。黑色颜料对有机分散剂的至少一种可聚合化合物的ζ－电势被限定在－１０ｍＶ至＋１００ｍＶ的范围内。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及喷墨墨水。
技术介绍
对于喷墨系统的印刷机中使用的墨水，已经提出了使用颜料的墨水来提高印刷质量，例如防水性、耐光性，等等。特别地，可以迅速固化并且有机溶剂挥发最少及粘合性优异的紫外线固化墨水(UV墨水)现在正引起极大的关注。对于这种UV墨水，一种典型的例子是含有可自由基聚合的单体、光聚合引发剂和颜料的墨水。此外，已经提出了一种含有可阳离子聚合的单体、光致阳离子生成剂和颜料的可光聚合UV墨水。由于含有UV墨水的墨水层在用光线照射时能够立即非流化，因此可以可靠地获得高质量印刷品。在用于这种快干印刷的喷墨记录装置中，印刷头直线排列以加速印刷，并通过在印刷面上单程移动来进行印刷。因此，由于出墨差错(ink discharging error)会导致在印刷面上产生线性印刷故障(遗漏)，必须尽可能防止这种出墨差错。也就是说，用于上述用途的墨水需要具有优异的材料稳定性以实现非常高的印刷准确度和输送稳定性。可阳离子聚合的墨水能够克服可能由固化抑制引起的低灵敏性，固化抑制是由可自由基聚合的墨水的低粘合性和由氧的作用引起的。由于这种墨水具有高反应性，其粘度之类的物理性质本来就容易极大地波动，因此该墨水是不稳定的。其原因可归结于下述事实——一旦由于各种因素(例如，热，等等)生成活性物种时，这些活性物种不容易被去活化，从而导致墨水产生许多暗反应。此外，根据新近的研究，已经明确，为了提高这些墨水的稳定性，必须使墨水的状态在宏观及微观上稳定。例如，随着颜料粒径变小和颜料分散稳定性变高，可以更有效地将墨水的印刷差错减至最小。不仅上述可阳离子聚合的墨水，在其中含有离子物质(聚合引发剂、表面活性剂等等)的墨水与传统可自由基聚合的墨水相比，由于其胶态分散体系中的盐析和类似情况，通常也容易随时间经过而发生絮凝。因此，这些墨水的储存稳定性较差。当墨水的反应引起墨水的粘度、表面张力和弹力波动时，这会导致墨水喷射形状的扰动、导致较差的印刷再现性，并且在最坏的情况下，会导致临界状况，例如墨水的缺陷输出和墨水堵塞。因此，该问题是非常严重的。对于确定颜料粒子分散稳定性的标准，尽管传统上有时使用ζ(zeta)-电势，但ζ-电势的使用仅限于分散介质是水性的情况。然而，在UV墨水中，当使用前述可聚合单体时，除了采用通过调查颜料粒径和墨水粘度随时间的实际变化来确定分散稳定性的方法外，没有其它方式。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个目的是提供一种喷墨墨水，在该墨水中颜料离子可以极好地分散，由此使得该墨水适合用作按需印刷用的紫外线固化型喷墨墨水。按照本专利技术的一个方面，提供了一种喷墨墨水，其包括含有有机分散剂、平均粒径不超过200nm的黑色颜料和树脂分散剂的颜料分散体，有机分散剂是由至少一种可聚合化合物形成的，且黑色颜料在此处的含量为有机分散剂的2至30wt％；和一种离子化合物；其中黑色颜料对有机分散剂的至少一种可聚合化合物的ζ-电势被限定在-10mV至+100mV的范围内。根据本专利技术的另一方面，提供了一种喷墨墨水，其包括含有有机分散剂、平均粒径不超过200nm的青色颜料和树脂分散剂的颜料分散体，有机分散剂是由至少一种可聚合化合物形成的，且青色颜料在此处的含量为有机分散剂的2至30wt％；和一种离子化合物；其中青色颜料对有机分散剂的至少一种可聚合化合物的ζ-电势被限定在+30mV至+100mV的范围内。根据本专利技术的再一方面，提供了一种喷墨墨水，其包括含有有机分散剂、平均粒径不超过200nm的黄色颜料和树脂分散剂的颜料分散体，有机分散剂是由至少一种可聚合化合物形成的，且黄色颜料在此处的含量为有机分散剂的2至30wt％；和一种离子化合物；其中黄色颜料对有机分散剂的至少一种可聚合化合物的ζ-电势被限定在-15mV至+100mV的范围内。根据本专利技术的再一方面，提供了一种喷墨墨水，其包括含有有机分散剂、平均粒径不超过300nm的白色颜料和树脂分散剂的颜料分散体，有机分散剂是由至少一种可聚合化合物形成的，且白色颜料在此处的含量为有机分散剂的2至50wt％；和一种离子化合物；其中白色颜料对有机分散剂的至少一种可聚合化合物的ζ-电势被限定在+40mV至+100mV的范围内。本专利技术的其它目的和优点在下列描述中进行阐释，并且部分地根据该描述是显而易见的，或者可以通过本专利技术的实践获知。本专利技术的目的和优点可以通过下文特别指出的手段和组合来实现和获得。附图说明图1示意性地显示了根据本专利技术的一个具体实施方式的印刷法中使用的喷墨记录装置的主要组件。图2是沿图1所示之线A-A截取的截面图；图3显示了由驱动信号发射装置产生的驱动信号的一个例子；图4表示了实施例1的喷墨墨水中第二树脂分散剂的添加量与zeta(ζ)电势之间的关系；图5表示了实施例1的喷墨墨水中第二树脂分散剂的添加量与平均粒径之间的关系；图6表示了实施例1的喷墨墨水中第二树脂分散剂的添加量与粘度之间的关系；图7表示了实施例2的喷墨墨水中第二树脂分散剂的添加量与ζ电势之间的关系； 图8表示了实施例2的喷墨墨水中第二树脂分散剂的添加量与平均粒径之间的关系；图9表示了实施例2的喷墨墨水中第二树脂分散剂的添加量与粘度之间的关系；图10表示了实施例3的喷墨墨水中第二树脂分散剂的添加量与ζ电势之间的关系；图11表示了实施例3的喷墨墨水中第二树脂分散剂的添加量与平均粒径之间的关系；图12表示了实施例3的喷墨墨水中第二树脂分散剂的添加量与粘度之间的关系；图13表示了实施例4的喷墨墨水中第二树脂分散剂的添加量与ζ电势之间的关系；图14表示了实施例4的喷墨墨水中第二树脂分散剂的添加量与平均粒径之间的关系；图15表示了实施例4的喷墨墨水中第二树脂分散剂的添加量与粘度之间的关系；图16表示了实施例7的喷墨墨水中第二树脂分散剂的添加量与ζ电势之间的关系；图17表示了实施例7的喷墨墨水中第二树脂分散剂的添加量与平均粒径之间的关系；图18表示了实施例7的喷墨墨水中第二树脂分散剂的添加量与粘度之间的关系。具体实施例方式接下来，将如下解释本专利技术的实施方式。根据专利技术的一个实施方式的喷墨墨水是可以通过用稀释溶剂稀释颜料分散体制备的墨水，所述的颜料分散体含有分散在有机分散剂中的颜料。更具体地，该喷墨墨水被设计成根据喷墨系统从记录装置的印刷头中输出。对于在这种情况下可用的着色颜料，并没有特别的限制，只要它们具有颜料所需的光学着色和染色性质，并且它们的平均粒径限定为不超过200nm。如果颜料的平均粒径超过200nm，在从喷墨头中出墨时产生输出故障的可能性更高。因此，墨水中颜料的平均粒径应当限定为不超过200nm。更优选地，颜料的平均粒径应当限定为不超过180nm。可以根据下列方法测定颜料的平均粒径。首先，使用溶剂将墨水样品稀释至大约500倍体积。然后，通过动态光散射法对稀释的样品进行粒径测量，由此使用累积量分析法计算累积平均粒径。采用由此获得的值作为颜料的平均粒径。对于在这种情况下可用的颜料的例子，它们包括例如光吸收颜料。光吸收颜料的具体例子包括炭黑、炭精和碳纳米管之类的含碳颜料；铁黑、钴蓝、氧化锌、氧化钛、氧化铬和氧化铁之类的金属氧化物颜料；例如硫化锌的硫化物颜料；酞菁颜料；由诸如金属硫酸盐、金属碳酸盐、金属硅酸盐和金属磷酸盐的盐类形成的颜料；以及由诸如本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种喷墨墨水，其特征在于包括：含有有机分散剂、平均粒径不超过２００ｎｍ的黑色颜料和树脂分散剂的颜料分散体，所述的有机分散剂是由至少一种可聚合化合物形成的，并且所述的黑色颜料含量为有机分散剂的２至３０ｗｔ％；和一种离子化合物； 其中所述黑色颜料对所述有机分散剂的至少一种可聚合化合物的ζ－电势被限定在－１０ｍＶ至＋１００ｍＶ的范围内。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：石桥充，后河内透，清本博史，秋山良造，大津和彦，川上由纪子，广木正士，
申请(专利权)人：东芝泰格有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]