噴墨印刷墨液用粘合劑、包含該粘合劑的噴墨印刷用墨液及印刷物的製作方法

2023-12-03 07:44:51

專利名稱：噴墨印刷墨液用粘合劑、包含該粘合劑的噴墨印刷用墨液及印刷物的製作方法
技術領域：
本發明涉及可用於噴墨印刷的墨液的粘合劑及包含該粘合劑的噴墨印刷用墨液。
背景技術：
近年來，在發展顯著的噴墨印刷相關產業中，噴墨印表機的高性能化及墨液的改良等正飛躍發展，即使在一般家庭中也可容易得到如銀鹽照片那樣的高光澤且高精細的圖像。其中，對墨液而言，從目前的染料墨液移至顏料墨液或從溶劑系移至水系等以高畫質化和降低環境負荷為目的的改良正迅速發展，現在，正在積極進行以水系顏料墨液為基礎的墨液開發。另外，對所述墨液而言，伴隨噴墨印表機等的高性能化，每年都要求更高水平的性能，例如，除目前所要求的高顯色性和高光澤等以外，近年來，正強烈要求能夠防止起因於在印刷圖像表面施加外力的情況下可能產生的摩擦等引起的顏料脫落的印刷圖像的褪色及劣化等水平的耐擦拭性。作為所述耐擦拭性優異的墨液，例如已知有一種噴墨記錄用墨液(例如，參照專利文獻1。)，含有顏料、水性樹脂及水性介質，其中，所述水性樹脂為使有機二異氰酸酯和具有聚氧乙烯結構的二醇反應而得到的聚氨酯樹脂，所述聚氨酯樹脂具有羧基且具有特定的酸值、數均分子量及特定量所述聚氧乙烯結構。使用所述噴墨記錄用墨液印刷而得到的圖像具有能夠防止例如起因於紙間的摩擦等的顏料的脫落等一定程度的耐擦拭性。但是，伴隨噴墨印刷物的使用領域變廣泛，要求更高水平的耐擦拭性時，在使用所述噴墨記錄用墨液而形成的印刷圖像中，在施加了極強外力的情況下等，依然有時引起起因於顏料的脫落等的印刷圖像的褪色、劣化及損傷。現有技術文獻專利文獻專利文獻1 日本特開2000-1639號公報

發明內容
發明要解決的問題本發明要解決的課題在於提供能夠形成具有非常高水平的耐擦拭性的高鮮明印刷圖像且保存穩定性也優異的噴墨印刷墨液用粘合劑及含有該粘合劑的噴墨印刷用墨液。用於解決課題的手段本發明人等為了解決所述課題進行探討，結果考慮為了提高所述耐擦拭性，將印刷表面的交聯結構製成牢固的結構，對提高其強度是否有效而探討了在含親水性基團的聚氨酯中組合使用通過水解縮合反應形成有交聯結構的聚矽氧烷。
具體而言，探討了目前已知的在水系介質中分別混合含親水性基團的聚氨酯和聚矽氧烷而得到的噴墨印刷墨液用粘合劑。但是，所述聚矽氧烷通常不單獨具備良好的水分散性，因此，容易產生所述噴墨印刷墨液用粘合劑的凝聚、引起噴墨印表機的墨液噴嘴的堵塞等，其結果，有時不能形成印刷圖像。因此，探討了提高所述聚矽氧烷的水分散性，探討了使用乳化劑將所述聚氨酯和聚矽氧烷分散在水系介質中而得到的噴墨印刷墨液用粘合劑。根據使用所述粘合劑而得到的墨液，雖然能夠形成具有一定程度的鮮明的印刷圖像，但產生起因於所述乳化劑向印刷圖像表面的滲出等的印刷圖像的褪色等，難說依然具有充分的耐擦拭性。另外，探討了將作為所述聚矽氧烷的例如具有親水性基團和聚矽氧烷結構的樹脂與所述含親水性基團的聚氨酯組合使用的噴墨印刷墨液用粘合劑。但是，使用所述粘合劑而得到的墨液難以從通常的噴墨印表機上所具備的墨液噴嘴中噴出，因此，難以用作噴墨印刷用墨液。因此，本發明人等探討了使用含親水性基團的聚氨酯將聚矽氧烷穩定分散在水系介質中的方法，發現如果為使用將所述聚矽氧烷(A)利用含親水性基團的聚氨酯(B)分散在水系介質(C)中的粘合劑而得到的墨液，則不易引起墨液噴嘴的堵塞，保存穩定性優異且能夠形成高鮮明且耐擦拭性優異的印刷圖像，以至解決了所述課題。S卩，本發明涉及一種噴墨印刷墨液用粘合劑，其特徵在於，含有聚矽氧烷(A)、含親水性基團的聚氨酯(B)及水系介質(C)，聚矽氧烷(A)和含親水性基團的聚氨酯(B)形成複合樹脂粒子，所述聚矽氧烷(A)利用含親水性基團的聚氨酯(B)分散在水系介質(C)中。另外，本發明涉及含有所述噴墨印刷墨液用粘合劑和顏料的噴墨印刷用墨液及使用該墨液實施印刷而成的印刷物。發明效果根據本發明的包含噴墨印刷墨液用粘合劑的噴墨印刷用墨液，可以具有良好的保存穩定性，同時，即使在施加強外力的情況下，也不會引起顏料等的脫落，能夠維持高精細且鮮明的印刷圖像，可以得到如銀鹽照片那樣的耐擦拭性，因此，例如能夠優選用於利用噴墨印刷的照片印刷及使用噴墨印刷的高速印刷等。
具體實施例方式本發明的噴墨印刷墨液用粘合劑含有聚矽氧烷(A)、含親水性基團的聚氨酯(B)、 水系介質(C)和根據需要的其它添加劑，其中，聚矽氧烷(A)和含親水性基團的聚氨酯(B) 形成複合樹脂粒子，上述聚矽氧烷(A)利用含親水性基團的聚氨酯(B)分散在水系介質(C) 中。在此，上述聚矽氧烷(A)和上述含親水性基團的聚氨酯(B)不是分別獨立地分散在水系介質(C)中而存在的，而是形成在上述含親水性基團的聚氨酯(B)所形成的樹脂粒子內部存在上述聚矽氧烷(A)的複合樹脂粒子且分散在水系介質(C)中。具體而言，上述複合樹脂粒子優選上述聚矽氧烷(A)單一或多個粒子狀地分散在上述含親水性基團的聚氨酯樹脂(B)粒子內部，優選上述聚矽氧烷(A)形成芯層、上述含親水性基團的聚氨酯樹脂
5(B)形成殼層的所謂的核·殼型。需要說明的是，作為上述複合樹脂粒子，優選上述聚矽氧烷(A)幾乎完全被上述含親水性基團的聚氨酯(B)覆蓋，但不為必需，在不損傷本發明的噴墨印刷墨液用粘合劑的良好保存穩定性和墨液的噴出穩定性等的範圍內，上述聚矽氧烷 (A)的一部分也可存在於上述複合樹脂粒子的最外部。另一方面，在上述聚矽氧烷(A)和上述聚氨酯(B)不形成複合樹脂粒子而是分別獨立地分散在水系介質(C)中的噴墨印刷墨液用粘合劑中，有時引起墨液噴嘴的堵塞或引起起因於乳化劑的滲出的耐擦拭性的降低等。另外，從進一步提高本發明的噴墨印刷墨液用粘合劑的保存穩定性且維持良好的墨液噴出性和耐擦拭性的觀點考慮，上述聚矽氧烷(A)和上述含親水性基團的聚氨酯(B) 優選沒有化學鍵合。另外，從維持噴墨印刷墨液用粘合劑的良好的保存穩定性和良好的墨液噴出性的觀點考慮，由上述聚矽氧烷(A)和上述含親水性基團的聚氨酯(B)形成的複合樹脂粒子優選具有10 350nm的範圍的平均粒徑。在得到能夠形成墨液的噴出性優異且耐擦拭性優異的高鮮明的印刷物的噴墨印刷墨液用粘合劑的方面，上述聚矽氧烷(A)和上述含親水性基團的聚氨酯(B)的質量比例[(A)/(B)]優選在1/99 50/50的範圍，更優選在1/99 30/70的範圍，特別優選在 5/95 15/85的範圍。另外，本發明的噴墨印刷墨液用粘合劑在兼備墨液優異的噴出性和印刷物優異的耐擦拭性的方面，優選相對於上述噴墨印刷墨液用粘合劑的總量含有合計10 50質量％ 的上述聚矽氧烷(A)和上述含親水性基團的聚氨酯(B)，更優選為15 40質量％。首先，對本發明中使用的聚矽氧烷(A)進行說明。上述聚矽氧烷(A)具有由矽原子和氧原子構成的鏈狀結構，根據需要具有水解性甲矽烷基或矽烷醇基等。上述水解性甲矽烷基是指可因水的影響形成羥基的官能團鍵合在矽原子上的原子團，例如可以舉出鍵合在矽原子上的滷素原子、烷氧基、取代烷氧基、醯氧基、苯氧基、巰基、氨基、醯胺基、氨氧基、亞氨氧基、鏈烯氧基等。其中，作為上述水解性甲矽烷基，優選使用鍵合在矽原子上的烷氧基或鍵合在矽原子上的取代烷氧基，更優選鍵合在矽原子上的具有碳原子數1 3的烷氧基。上述矽烷醇基表示羥基直接鍵合在上述矽原子上的原子團，在上述水解性甲矽烷基水解時形成。作為上述聚矽氧烷(A)，除上述聚矽氧烷以外，可以根據需要使用具有甲基等烷基或苯基等的物質，在可以形成穩定的複合樹脂粒子的方面優選例如使用在構成聚矽氧烷的矽原子上直接鍵合有苯基等芳香族環式結構或具有碳原子數1 3個的烷基的聚矽氧烷。作為上述聚矽氧烷(A)，可以使用例如將後述的矽烷化合物完全或部分水解縮合而得到的聚矽氧烷。作為上述矽烷化合物，可以使用例如甲基三甲氧基矽烷、甲基三乙氧基矽烷、甲基三正丁氧基矽烷、乙基三甲氧基矽烷、正丙基三甲氧基矽烷、異丁基三甲氧基矽烷、環己基三甲氧基矽烷、苯基三甲氧基矽烷、苯基三乙氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷或3_(甲基) 丙烯醯氧丙基三甲氧基矽烷等有機三烷氧基矽烷；二甲基二甲氧基矽烷、二甲基二乙氧基矽烷、二甲基二正丁氧基矽烷、二乙基二甲氧基矽烷、二苯基二甲氧基矽烷、甲基環己基二甲氧基矽烷或甲基苯基二甲氧基矽烷等二有機二烷氧基矽烷類；甲基三氯矽烷、乙基三氯矽烷、苯基三氯矽烷、乙烯基三氯矽烷、3_(甲基)丙烯醯氧丙基三氯矽烷、二甲基二氯矽烷、二乙基二氯矽烷或二苯基二氯矽烷等各種氯矽烷類或它們的部分水解縮合物等，其中， 優選使用有機三烷氧基矽烷或二有機二烷氧基矽烷。這些矽烷化合物可以單獨使用，也可以將兩種以上並用。另外，作為上述聚矽氧烷(A)，在得到耐擦拭性優異的印刷物的方面優選為經由矽原子或氧原子將具有選自下述通式(I)及(II)構成的組中的一種以上的結構的聚矽氧烷 (A-I)和烷基的碳原子數1 3的烷基三烷氧基矽烷的縮合物(A-2)鍵合而成的聚矽氧烷。[化1]
權利要求
1.一種噴墨印刷墨液用粘合劑，其特徵在於，含有聚矽氧烷(A)、含親水性基團的聚氨酯(B)和水系介質(C)， 聚矽氧烷(A)和含親水性基團的聚氨酯(B)形成複合樹脂粒子，所述聚矽氧烷(A)利用含親水性基團的聚氨酯(B)分散在水系介質(C)中。
2.根據權利要求1所述的噴墨印刷用墨液用粘合劑，其中，所述聚矽氧烷(A)和所述含親水性基團的聚氨酯(B)沒有化學鍵合。
3.根據權利要求1所述的噴墨印刷用墨液用粘合劑，其中，所述聚矽氧烷(A)形成芯層且所述含親水性基團的聚氨酯(B)形成殼層的複合樹脂粒子分散在水系介質(C)中。
4.根據權利要求1所述的噴墨印刷用墨液用粘合劑，其中，所述聚矽氧烷㈧和所述含親水性基團的聚氨酯⑶的質量比例[(A)/(B)]在1/99 30/70的範圍內。
5.根據權利要求1所述的噴墨印刷用墨液用粘合劑，其中，所述聚矽氧烷(A)具有選自鍵合於矽原子的芳香族環式結構、鍵合於矽原子的具有 1 3個碳原子的烷基及鍵合於矽原子的具有1 3個碳原子的烷氧基中的一種以上。
6.根據權利要求1所述的噴墨印刷用墨液用粘合劑，其中，所述聚矽氧烷(A)為具有選自下述通式(I)及(II)中的一種以上結構的聚矽氧烷 (A-I)與烷基的碳原子數為1 3的烷基三烷氧基矽烷縮合物(A-2)的反應產物，
7.根據權利要求1所述的噴墨印刷用墨液用粘合劑，其中，所述含親水性基團的聚氨酯(B)是使多元醇(bl)及聚異氰酸酯( )反應得到的具有 15000 50000的重均分子量的物質，所述多元醇(bl)包含選自聚醚多元醇及聚碳酸酯多元醇中的一種以上和含親水性基團的多元醇。
8.根據權利要求7所述的噴墨印刷用墨液用粘合劑，其中，所述多元醇(bl)包含具有500 5000的重均分子量的聚氧四亞甲基二醇和二羥甲基丙酸。
9.一種噴墨印刷用墨液，其含有權利要求1 8中任一項所述的噴墨印刷用墨液用粘合劑和顏料。
10.一種印刷物，其是利用權利要求9所述的噴墨印刷用墨液實施印刷得到的。
全文摘要
本發明提供噴墨印刷墨液用粘合劑、噴墨印刷用墨液及印刷物，所述噴墨印刷墨液用粘合劑的特徵在於，含有聚矽氧烷(A)、含親水性基團的聚氨酯(B)和水系介質(C)，聚矽氧烷(A)和含親水性基團的聚氨酯(B)形成複合樹脂粒子，所述聚矽氧烷(A)利用含親水性基團的聚氨酯(B)分散在水系介質(C)中。
文檔編號C09D11/00GK102439099SQ20108002240
公開日2012年5月2日 申請日期2010年5月24日 優先權日2009年6月12日
發明者慄山千裡, 永浜定 申請人:Dic株式會社