共聚物、油墨和油墨容器的制造方法_3

文档序号:9914925阅读:来源:国知局
纸、涂布纸 等,从而进一步抑制成珠的发生并且由于湿润作用预防油墨干燥。
[0177] 水溶性有机溶剂没有被特别限定。
[0178] 其具体例子包括但不局限于多元醇,诸如乙二醇、二甘醇、=甘醇、四甘醇、聚乙二 醇、丙二醇、一缩二丙二醇、二缩S丙二醇、聚丙二醇、1,3-下二醇、3-甲基-1,3-下二醇、 =径甲基乙烧、=径甲基丙烷、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、己二醇、甘油、1,2, 3-下=醇、 1,2, 4-下S醇、1,2, 6-己S醇、亚异丙基甘油和3-甲基-1,3, 5-戊S醇(petriol);多元 醇芳基酸,诸如乙二醇单乙酸、乙二醇单下酸、二甘醇单甲基酸、二甘醇单乙酸、二甘醇单 下酸、四甘醇单甲基酸和丙二醇单乙酸的多元醇烷基酸;诸如乙二醇单苯基酸和乙二醇单 节酸;含氮杂环化合物,诸如2-化咯烧酬、N-甲基-2-化咯烧酬、N-径乙基-2-化咯烧 酬、1,3-二甲基咪挫嘟酬、E-己内酷胺和丫-下内醋;酷胺,诸如甲酯胺、N-甲基甲酯胺、 N,N-二甲基甲酯胺、3-甲氧基-N,N-二甲基丙酷胺和3-下氧基-N,N-二甲基丙酷胺;胺, 诸如单乙醇胺、二乙醇胺、=乙醇胺、一乙胺、二乙胺和=乙胺;含硫化合物,诸如二甲基亚 讽、环下讽和硫代二乙醇;3-乙基-3-径甲基氧杂环下烧、碳酸丙締醋和碳酸亚乙醋。运些 可单独或组合使用。
[0179] 其中,就预防普通纸卷边而言,优选的为3-乙基-3-径甲基氧杂环下烧、异亚丙基 甘油、N,N-二甲基-0 -甲氧基丙酷胺和N,N-二甲基-0 -下氧基丙酷胺。
[0180] 其中二甘醇、S甘醇、1,3-下二醇、2, 2, 4-S甲基-1,3-戊二醇和甘油对于归因于 水蒸发的排出故障的预防是优异的。
[0181] 具有渗透特性和相对低水平可湿性的水溶性有机溶剂的具体例子包括但不局限 于2-乙基-1,3-己二醇(溶解度:25摄氏度下的4. 2% )和2, 2, 4- S甲基-1,3-戊二醇 (溶解度:25摄氏度下的2.0% )。
[0182] 其它水溶性有机溶剂的具体例子包括但不局限于脂肪族二元醇诸如2-乙 基-2-甲基-1,3-丙二醇、2, 2-二乙基-1,3-丙二醇、2-甲基-2-丙基-1,3-丙二醇、3, 3-二 甲基-1,2-下二醇、2, 4-二甲基-2, 4-戊二醇、2, 5-二甲基-2, 5-己二醇和5-庚締-1,2-二 醇。
[0183] 可与W上提到的水溶性有机溶剂一起使用的另一种水溶性有机溶剂可从多元醇 的烷基或芳基酸诸如二甘醇单下酸、丙二醇单下酸、乙二醇单苯酸、二甘醇单苯酸、乙二醇 单締丙基酸和四甘醇氯苯酸;和低级醇诸如乙醇中适宜地选用于特定应用。
[0184] 通过给予湿润作用,水溶性溶剂用于提高油墨的排出稳定性。其含量优选地为油 墨总量的按质量计10%至按质量计60%。当含量为按重量计10%或W上时,油墨不容易蒸 发W致喷墨记录装置中的油墨供应系统中的油墨的水分蒸发减少,从而防止油墨堵塞。此 夕F,当含量为按质量计60%或W下时,即使含有大量诸如颜料、树脂等的固体内容物,油墨 的粘度被抑制W维持低粘度,从而产生具有高图像浓度的图像。
[0185] 本
【发明内容】
的油墨优选地包括表面活性剂W促进油墨渗入普通纸、涂布纸等,从 而进一步抑制成珠的发生。
[0186] 作为表面活性剂,例如,可适当地使用含氣表面活性剂、有机娃系表面活性剂、阴 离子表面活性剂、非离子表面活性剂和甜菜碱系表面活性剂。运些表面活性剂可W单独或 组合使用。
[0187] 油墨的表面张力在25摄氏度下优选地为40mN/m或W下并且更优选地为30mN/m 或W下。
[018引其中,含氣表面活性剂和有机娃系表面活性剂是优选的,因为其可将油墨的表面 张力降低至30mN/m或W下。
[0189] 含氣表面活性剂包括阴离子含氣表面活性剂、非离子含氣表面活性剂、两性含氣 表面活性剂和低聚物类型的含氣表面活性剂。其中,具有2至16个氣代碳原子的含氣表面 活性剂是优选的并且具有4至16个氣代碳原子的含氣表面活性剂是更优选的。当碳原子的 数量不低于2时,显示出含氣表面活性剂的特异性作用。当碳原子的数量为16或W下时, 存储问题没有出现。
[0190] 非离子含氣表面活性剂的具体例子包括但不局限于全氣烷基憐酸醋化合物、全氣 烷基环氧乙烧的加合物和在其侧链中具有全氣烷基酸基团的聚氧化締酸聚合物化合物。其 中,在其侧链中具有全氣烷基酸基团的聚氧化締酸聚合物化合物是优选的,因为其低发泡 特性并且W下化学式I、W下化学式II或W下化学式III表示的含氣表面活性剂是更优选 的。 阳1川 CF3CF2(CF2CF2)m_CF2CF2(CF2CF2)nH 化学式 I
[0192] 在化学式I中,m表示0至10并且n表示0至40。
[0193] CFs (CFz) I-CHzCH (OH)邸2-0-(邸2邸2〇) j-H 化学式 11
[0194] 在化学式II中,i和j各独立地表示5至10的数值。 阳19引 CFs 师2) 3-邸2邸(OH)邸2-0-畑2邸2〇) b-CHzCH (OH)邸2-师2) 5CF3
[0196] 化学式III
[0197] 在化学式III中,a和b各独立地表示5至10的数值。
[0198] 阴离子氣系表面活性剂的具体例子包括但不局限于全氣烷基横酸化合物、全氣烧 基簇酸化合物、全氣烷基憐酸醋化合物和在其侧链中具有全氣烷基酸基团的聚氧化締酸聚 合物化合物。
[0199] 全氣烷基横酸化合物的具体例子包括但不局限于全氣烷基横酸和全氣烷基横酸 的盐。
[0200] 全氣烷基簇酸化合物的具体例子包括但不局限于全氣烷基簇酸和全氣烷基簇酸 的盐。
[0201] 全氣烷基憐酸醋化合物的具体例子包括但不局限于全氣烷基憐酸醋和全氣烷基 憐酸醋的盐。
[0202] 在其侧链中具有全氣烷基酸基团的聚氧化締酸聚合物化合物的具体例子包括但 不局限于在其侧链中具有全氣烷基酸基团的聚氧化締酸聚合物、在其侧链中具有全氣烷基 酸基团的聚氧化締酸聚合物的硫酸醋盐和在其侧链中具有全氣烷基酸基团的聚氧化締酸 聚合物的盐。
[020引在运些含氣表面活性剂中盐的反离子是例如Li、化、K、畑4、畑3邸2邸2地、 畑2畑2邸2地)2和畑畑2邸2地)3。
[0204] 在市场上可买到的含氣表面活性剂的具体例子包括但不局限于SURFLON S-111、 SURFLON S-112、 SURFLON S-121、洲RFLON S-131、洲RFLON S-132、洲RFLON S-141 和 SURFLON S-145(均由ASAHI GLASS CO. ,LTD.生产);FLU0RAD FC-93、FC-95、FC-98、FC-129、 FC-135、FC-170C、FC-430 和 FC-431 (均由 SUM口OMO 3M 生产);MEGAFACE F-470、F-1405 和 F-474(均由 Die CORPORATION 生产);Z0NYL?TBS、FSP、FSA、FSN-100、FSN、FS0-100、FSO 和 FS-300UR(均由 E. I.du 化nt de 化mours and Company 生产);FTERGENT FT-110、FT-250、 FT-251、FT-400S、FT-150 和 FT-400SW(均由肥OS COMPANY LIM口邸生产);和 POLYFOX PF-136A、PF-156A、PF-151N、PF-154、PF-159(均由 OMNOVA SOLUTIONS INC 生产)。
[0205] 其中,尤其就纸的印刷质量、着色和均一染色而言,FS-300(由E. I.化Pont de 化mours and Company 生产)、FTERGENT FT-110、FT-250、FT-251、FT-400S、FT-150 和 FT-400SW(均由肥OS COMPANY LIM口邸生产)和 POLYFOX PF-151N(由 OMNOVA SOLUTIONS INC.生产)。
[0206] 有机娃系表面活性剂没有被特别限定并且可根据特定的应用适当地进行选择。其 具体例子包括但不局限于侧链修饰的聚二甲基硅氧烷、双端修饰的聚二甲基硅氧烷、一端 修饰的聚二甲基硅氧烷和侧链双端修饰的聚二甲基硅氧烷。尤其具有聚氧乙締基团或聚氧 乙締聚氧丙締基团的聚酸修饰的含有机娃的表面活性剂是优选的,由于其作为水性表面活 性剂的良好特性。
[0207] 商用的有机娃系表面活性剂容易从例如BYK Japan KK、化in-Etsu化emical Co. , Ltd、Dow Corning Toray Silicone Co. , Ltd、NIHON EMULSION Co. , Ltd、或 Kyoeisha Qiemical Co. ,Ltd 买到。
[020引阴离子表面活性剂的具体例子包括但不局限于聚氧乙締烷基酸乙酸盐、十二烷基 苯横酸盐、月桂酸盐和聚氧乙締烷基酸硫酸盐。
[0209] 非离子表面活性剂的具体例子包括但不局限于聚氧乙締烷基酸、聚氧丙締烷基 酸、聚氧乙締烷基醋、聚氧乙締失水山梨糖醇脂肪族醋、聚氧乙締烷基苯酸、聚氧乙締烷基 胺和聚氧乙締烷基酷胺。
[0210] 已知的添加剂诸如抑调节剂、防腐剂和杀菌剂、缓蚀剂、抗氧化剂、紫外线吸收 剂、氧吸收剂和光稳定剂可任意地选择并添加至本
【发明内容】
的油墨中。
[0211] 抑调节剂可W是能够在8. 5至11的范围内调节抑的任何剂,而对所调配的油墨 不具有不利影响,并且根据特定的应用适当地进行选择。其具体例子包括但不局限于醇胺、 碱金属元素的氨氧化物、锭的氨氧化物、氨氧化禱和碱金属碳酸盐。醇胺的具体例子包括但 不局限于二乙醇胺、=乙醇胺和2-氨基-2-乙基-1,3-丙二醇。碱金属元素的氨氧化物的 具体例子包括但不局限于氨氧化裡、氨氧化钢和氨氧化钟。锭的氨氧化物具体例子包括但 不局限于氨氧化锭和氨氧化季锭。氨氧化鱗的具体例子是氨氧化季儀。碱金属碳酸盐的具 体例子包括但不局限于碳酸裡、碳酸钢和碳酸钟。
[0212] 防腐剂和杀菌剂的具体例子包括但不局限于脱氨醋酸钢、山梨酸钢、2-琉基化 晚-1-氧化钢、苯甲酸钢和五氯苯酪钢。
[0213] 缓蚀剂的具体例子包括但不局限于酸式亚硫酸盐、硫代硫酸钢、硫代二甘酸锭、二 异丙基亚硝酸锭、季戊四醇四硝酸醋和二环己基亚硝酸锭。
[0214] 抗氧化剂的具体例子包括但不局限于酪系抗氧化剂(包括受阻酪系抗氧化剂)、 氨基系抗氧化剂、硫系抗氧化剂和憐系抗氧化剂。
[0215] 紫外线吸收剂的具体例子包括但不局限于二苯甲酬系紫外线吸收剂、苯并=挫系 紫外线吸收剂、水杨酸盐系紫外线吸收剂、氯基丙締酸醋系紫外线吸收剂和儀络合物盐系 紫外线吸收剂。
[0216] 本
【发明内容】
的油墨可通过例如在水介质、水中分散或溶解水溶性有机溶剂、颜料、 上述共聚物和任选的其它成分,然后进行揽拌和混合而生产。当制备颜料分散体时,共聚物 可用作颜料分散树脂。
[0217] 通过砂磨机、均质器、球磨机、油漆揽拌器、超声波分散剂等进行分散。通过具有典 型的揽拌翼片的揽拌器、磁力揽拌器、高速分散装置等可进行揽拌和混合。
[021引在生产中,粗糖的颗粒用过滤器、离屯、机等任选地过滤掉,然后任选地进行脱气。
[0219] 本
【发明内容】
的油墨特性没有被特别限定并且可根据特定的应用适当地进行选择。 例如,粘度、表面张力等在W下范围中是优选的。
[0220] 油墨粘度在25摄氏度下是3mPa . S至20mPa . S。当油墨粘度是3mPa . S或W上 时,油墨的印刷浓度和印刷质量提高。当油墨粘度是20mPa ? S或W下时,确保了适宜的油 墨排出特性。
[0221] 粘度可通过例如粘度计(RE-8化,由TOKI SANGYO CO.,LlU生产)在25摄氏度下 测定。
[0222] 本
【发明内容】
的油墨容器包括盛装本
【发明内容】
的油墨的含油墨单元。此外,油墨容 器可任选地包括其它构件。
[0223] 容器没有被特别限定。其形状、结构、尺寸和材料可根据特定的应用适当地进行确 定。例如,至少具有由侣层压膜、树脂膜等构成的含油墨单元的容器是适宜的。
[0224] 接下来,油墨容器通过参考图1和图2被详细描述。
[0225] 图1是显示油墨容器实施例的图。图2是显示包括其外壳的图1中所示的油墨容 器的图。在油墨容器200中,油墨通过油墨入口 242被供应至含油墨单元241,含油墨单元 241中的剩余空气被排出,并且其后油墨入口 242通过融合关闭。
[0226] 当使用时,由橡胶制成的油墨出口 243通过喷墨记录装置上安装的针穿透朗尋油 墨供应至装置中。含油墨单元241由诸如具有非透气性的侣层压膜(aluminum laminate) 的包装材料制成。如图2中所示,含油墨单元241 -般被储藏于由塑料制成的盛装单元外 壳244中并且可拆卸地连接至各种喷墨记录装置。
[0227] 具有该发明的一般描述的优选实施方式,通过参考某些特定的实施例可得到进一 步的理解,本文所提供的特定的实施例仅用于阐述并且非有意限制。在W下实施例的描述 中,除非另有说明,数量表示按份计的重量比例。 阳22引 连施例
[0229] 接下来,本发明通过参考实施例被详细描述,但其并不局限于实施例。
[0230] 在实施例和比较实施例中所获得的共聚物的分子量和粘度如下获得: 。2;31] 测定共聚物的分子量
[0232] 在W下条件下通过凝胶渗透色谱法(GPC)测定分子量:
[0233] ?装置:GPC-8020 (由 TOSOH CORPORATION 生产)
[0234] ?柱:TSK G2000版L 和 G4000HXL (由 TOSOH CORPORATION 生产)
[023引 ?溫度:40摄氏度
[023引 ?溶剂:四氨巧喃灯HF)
[0237] ?流速:1.0血/分钟
[0238] ImL具有按质量计0. 5 %浓度的共聚物被注入至柱中并且通过使用从来自上述规 定条件下所测定的共聚物分子量分布基于简单分散聚苯乙締标准样本获得的分子量校正 曲线计算数均分子量Mn和重均分子量Mw。 。23引 测定共聚物粘麼
[0240] 所合成的共聚物的按重量计6. 5%水溶液的粘度通过使用旋转粘度计(粘度计 RESOL锥板式,由TOKI SANGYO CO. ,LlU生产)在25摄氏度下测定。具体的操作如下。取 1. ImL共聚物的按质量计6. 5%水溶液并将其充入至粘度计的取样量杯。该量杯被安装至 粘度计上并静置一分钟。其后,在一分钟之后,粘度计的转子旋转W读取数值。控制在测定 粘度的时间下的旋转数使其稳定在40 %至80 %的转矩范围内。 。241] 连施例I-I :共聚物CP 1-1的合成
[024引 将 62. Og 巧25mmol) 1, 6_ 己二醇(由 Tokyo Chemical Industry Co. , Ltd.生产) 溶解于700血二氯甲烧(由Tokyo化emical In化st巧Co. , Ltd.生产)并进一步添加 20. 7g(262mmol)化晚。
[0243] 向该溶液中滴注W两小时其中50. 0g(262mmol) 2-糞幾基氯(由Tokyo Chemical Industry Co. , Ltd.生产)溶解于 100mL 二氯甲烧(由 Tokyo Qiemical Industiy Co. , Ltd. 生产)的溶液并在室溫下揽拌6小时。由此获得的反应溶液用水漂洗并且其后分离有机相, 然后用硫酸儀将其干燥并且溶剂被蒸馈掉。通过硅胶柱色谱法利用充当洗脱液的体积比为 98:2的二氯甲烧和甲醇的溶剂混合物精制剩余部分W获得52. 5g 2-糞甲酸-2-径乙基醋。
[0244] 接下来,42. lg(155mmol)2-糞甲酸-2-径乙基醋溶解于80血干燥甲基乙基酬然后 将其加热至60摄氏度。向该溶液中W-小时滴注其中24. Og (155mmol) 2-甲基丙締酷氧基 乙基异氯酸醋化arenz MOI,由甜OWA DENKO K.K.生产)溶解于20血干燥甲基酬的溶液并 同时揽拌,然后在70摄氏度下揽拌12小时。在其被冷却至室溫后,溶剂被蒸馈掉。通过娃 胶柱色谱法利用充当洗脱液的体积比为99:1的二氯甲烧和甲醇的溶剂混合物精制剩余部 分W获得57. Og W下化学结构5-1表示的单体M-I。
[0245]
[0246] 其后,5.35g(18.83mmol)聚乙二醇单甲基丙締酸醋(n :几乎等于4.5,由NOF CORPORATION生产)和2. 68g(6. 3mmol)单体M-I溶解于40mL干燥甲基乙基酬W制备单体 溶液。单体溶液被分为质量比为1比9的两份溶液。其后,10 %单体溶液在氣气氛中被加 热至 75 摄氏度。O.2〇6g(l.26mm〇l)2, 2'-偶氮异(下腊)(由 Tokyo Qiemical IndustiT Co.,Ltd.生产)溶解于90 %单体溶液中,其后其W 1. 5小时被滴至加热过的单体溶液,然 后将其在75摄氏度下揽拌6小时。所得物被冷却至室溫并且因此所获得的反应溶液被滴 至己烧W使共聚物沉淀。沉淀的共聚物被收集并溶解于THF中。通过旋转式汽化器移除溶 液的溶剂并且用降低的压力干燥W获得8. OOg共聚物CP 1-1 (重均分子量(Mw) :12, 500, 数均分子量(Mn) :7, 100)。图3是显示所获得的共聚物CP 1-1的IR光谱的图。
[0247] 其后,因此获得的共聚物CP 1-1的水溶液被制备W使共聚物的浓度为10%。 阳24引 连施例1-2 :共聚物CP 1-2的合成
[0249] W实施例1-I中的相同方式获得W下化学结构5-2表示的单体M-2,除了 1,6-己 二醇被替换为乙二醇(由 TOKYO CHEMICAL INDUSTRY CO.,LTD.生产)。
[0 巧 0]
[0251] 其后,利用聚乙二醇单甲基丙締酸醋(n :几乎等于4. 5)和所获得的单体M-2, W实 施例I-I中的相同方式获得共聚物CP 1-2 (重均分子量(Mw) : 12, 000,数均分子量(Mn): 7, 000)并且W实施例1-I中的相同方式制备共聚物CP 1-2的水溶液。因此获得的共聚物 CP 1-2的IR光谱类似于共聚物CP 1-1的IR光谱。 。巧引 连施例1-3 :共聚物CP 1-3的合成
[0巧引 W实施例1-I中的相同方式获得W下化学结构5-3表示的单体M-3,除了 1,6-己 二醇被替换为 1,12-十二烧二醇(由 TOKYO CHEMICAL INDUSTRY CO.,LTD.生产)。
[0 巧 4]
[0巧引其后,利用聚乙二醇单甲基丙締酸醋(n :几乎等于4. 5)和所获得的单体M-3, W实 施例I-I中的相同方式获得共聚物CP 1-3 (重均分子量(Mw) : 12, 800,数均分子量(Mn): 7, 200)并且W实施例1-I中的相同方式制备共聚物CP 1-3的水溶液。因此获得的共聚物 CP 1-3的IR光谱类似于共聚物CP 1-1的IR光谱。 。巧引 连施例1-4 :共聚物CP 1-4的合成
[0巧7] W实施例1-I中的相同方式获得W下化学结构5-4表示的单体M-4,除了 1,6-己 二醇被替换为1,16-十六烧二醇(由TOKYO C肥MICAL INDUSTRY CO.,LTD.生产)。
[0巧引
[0259] 其后,利用聚乙二醇单甲基丙締酸醋(n :几乎等于4. 5)和所获得的单体M-4, W实 施例I-I中的相同方式获得共聚物CP 1-4 (重均分子量(Mw) : 13, 500,数均分子量(Mn): 7, 500)并且W实施例1-I中的相同方式制备共聚物CP 1-4的水溶液。因此获得的共聚物 CP 1-4的IR光谱类似于共聚物CP 1-1的IR光谱。 阳260] 连施俩I 1-5牵I-Il :共聚物CP 1-5A牵CP 1-8的合成
[0261] W实施例1-I中的相同方式获得共聚物CP 1-5A至CP 1-8,除了聚乙二醇单丙締 酸醋(n :几乎等于4. 5)(由NOF CORPORATION生产)和单体M-I被改为表1-1中所示的聚 乙二醇(n :几乎等于4. 5)(由NOF CORPORATION生产)、甲氧基聚乙二醇甲基丙締酸醋(n : 几乎等于4)(由NOF CORPORATION生产)、聚乙二醇单甲基丙締酸醋(n:几乎等于2)(由 NOF CORPORATION生产)、聚乙二醇单甲基丙締酸醋(n :几乎等于8)(由NOF CORPORATION 生产)或聚乙二醇单甲基丙締酸醋(n :几乎等于4. 5)和单体M-I的组合和比例。其后,W 实施例1-I中的相同方式制备共聚物CP 1-5A至CP 1-8的水溶液。
[0262] 表1-1中显示因此获得的共聚物重均分子量(Mw)和数均分子量(Mn)。
[0263] 因此获得的共聚物CP 1-5C、CP 1-抓和CP 1-6的IR光谱类似于共聚物CP 1-1 的IR光谱。 。264] 连施例1-12 :共聚物CP 1-9的合成
[0265] W实施例1-I中的相同方式获得W下化学结构5-5表示的单体M-5,除了 2-甲基 丙締酷氧基乙基异氯酸醋被替换为2-丙締酷氧基乙基异氯酸醋。
[0266]
[0267] 其后,利用聚乙二醇单甲基丙締酸醋(n :几乎等于4. 5)和所获得的单体M-5, W实 施例I-I中的相同方式获得共聚物CP 1-9 (重均分子量(Mw) : 12, 600,数均分子量(Mn): 7, 200)并且W实施例1-I中的相同方式制备共聚物CP 1-9的水溶液。因此获得的共聚物 CP 1-9的IR光谱类似于共聚物CP 1-1的IR光谱。 。26引 连施俩I 1-13 :共聚物CP 1-10的合成
[0269] 其后,利用2-径乙基甲基丙締酸
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