專利名稱：噴墨油墨組合物和使用噴墨油墨組合物制成的印刷品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及噴墨油墨組合物和使用該噴墨油墨組合物制成的印刷品。
背景技術(shù)：
近年來，越來越多地采用能夠快速應(yīng)對多樣化需求并能夠最大限度地減少材料損耗(stocks)的按需印刷機(jī)(on-demand printer)。至于這種按需印刷機(jī)，使用調(diào)色劑或液體調(diào)色劑的電子照相印刷機(jī)和能夠?qū)崿F(xiàn)高速高質(zhì)印刷的噴墨印刷機(jī)被認(rèn)為是可用的。在使用噴墨印刷機(jī)的情況下，可以在一個(gè)封閉系統(tǒng)中處理溶劑型油墨直至將油墨噴到印刷品表面上。此外，由于可以有效地利用油墨而基本不會產(chǎn)生多余油墨，所以可以減輕環(huán)境污染問題。
此外，一種光敏噴墨油墨和使用該光敏噴墨油墨的噴墨印刷機(jī)系統(tǒng)正在引起人們的關(guān)注。至于可用于這種情況的光敏噴墨油墨，通常采用含例如自由基聚合單體、光聚合引發(fā)劑和顏料的油墨組合物。還提出使用含陽離子聚合單體、光致陽離子生成劑和顏料的可光聚合光敏油墨。根據(jù)這些技術(shù)，由于使用這類光敏油墨形成的油墨層可以容易地經(jīng)光照非流化，因此可以獲得無害且具有高質(zhì)量的印刷品。
另一方面，在適用于上述快干印刷的噴墨記錄裝置中，印刷頭通常排成直線以加快印刷速度，由此可以在印刷表面上一次完成印刷。因此，油墨輸送中的任何誤差都會導(dǎo)致在印刷表面上產(chǎn)生線型缺陷印刷(印刷缺失)。因此，絕對有必要盡可能將這種誤差的產(chǎn)生徹底消除至零。也就是說，在這種情況中使用的油墨必須是由穩(wěn)定性優(yōu)異的材料構(gòu)成，由此可以實(shí)現(xiàn)非常高的印刷精度和輸送穩(wěn)定性。這些要求通常通過使用平均粒徑相當(dāng)細(xì)的顏料粒子并通過使顏料粒子和分散劑之間的結(jié)合穩(wěn)定化來實(shí)現(xiàn)。
由于上述陽離子聚合型油墨能夠增強(qiáng)自由基聚合型油墨的粘合力，還能夠改進(jìn)因氧氣阻聚引起的自由基聚合型油墨的低敏感性，因此可以預(yù)見將來對這種陽離子聚合型油墨的需求會有所增加。然而，這些光固化型噴墨油墨伴有下述問題，即如果使用顏料作為著色劑，油墨的可分散性會隨著時(shí)間變得不穩(wěn)定。在這些光固化型噴墨油墨中使用彩色顏料時(shí)，該問題變得更加突出。
一旦油墨的粘度、表面張力、彈力等由于上述顏料分散性的劣化而波動(dòng)，就會導(dǎo)致油墨軌跡構(gòu)型中的紊亂、印刷誤差、油墨輸送的線型缺失、印刷再現(xiàn)性降低，或者在最壞的情況下會導(dǎo)致油墨輸送失敗、油墨堵塞之類的嚴(yán)重狀況。因此，這個(gè)問題是非常嚴(yán)重的。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的之一是提供一種噴墨油墨組合物，其組分的穩(wěn)定性優(yōu)異，而且不存在油墨的輸出失敗和油墨堵塞問題，從而使該油墨組合物適合作為按需印刷用UV-固化型噴墨油墨。
本發(fā)明的另一目的是提供一種印刷品，其印刷圖象的質(zhì)量優(yōu)異且不存在印刷缺失。
按照本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種含下列物質(zhì)的噴墨油墨顏料組分，其上吸附了帶有堿性末端(basic terminal)的樹脂，該顏料組分的平均粒徑為200納米或更低；含鎓鹽的光-酸生成劑；至少一種可以在存在酸的情況下聚合的溶劑；其中鎓鹽中多價(jià)鹽的含量不高于鎓鹽總重量的20wt％；和其中顏料組分的含量限定在油墨組合物的3至41wt％的范圍內(nèi)。
按照本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種印刷品，其含有該噴墨油墨組合物的固化物。
下面的描述將陳述本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點(diǎn)，而且根據(jù)這些描述它們在一定程度上是顯而易見的或者可以通過本發(fā)明的實(shí)踐獲悉?？梢酝ㄟ^下文特別指出的手段和結(jié)合方式實(shí)現(xiàn)和獲得本發(fā)明的這些目的和優(yōu)點(diǎn)。


并入說明書并構(gòu)成其組成部分的

了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，并與上面的概述和下文對各實(shí)施方式的詳細(xì)描述一起用來解釋本發(fā)明的原理。
這張圖是使用按照本發(fā)明的實(shí)施方式的噴墨油墨的噴墨油墨記錄裝置的示意圖。
具體實(shí)施例方式
接下來，將如下解釋本發(fā)明的各種實(shí)施方式。
本發(fā)明的發(fā)明人在對光-固化型噴墨油墨的分散性進(jìn)行了廣泛研究后發(fā)現(xiàn)，在陽離子固化型油墨中用作光-酸生成劑的鎓鹽類化合物的存在容易降低顏料的分散性?；诒景l(fā)明發(fā)明人的前述發(fā)現(xiàn)已經(jīng)完成了本發(fā)明。
按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的噴墨油墨組合物含有受到光照時(shí)能夠生成酸的光-酸生成劑、顏料組分、和至少一種能夠在存在酸的情況下聚合的溶劑。也就是說，按照此實(shí)施方式的噴墨油墨是由化學(xué)增強(qiáng)型光敏組合物構(gòu)成的。此處術(shù)語“噴墨油墨”是指在常溫下為流體的油墨，更具體地，是指在25℃時(shí)粘度為50cp或更低，更優(yōu)選為30cp或更低的油墨。
當(dāng)這種油墨被光照射時(shí)，由光-酸生成劑生成酸，然后，該酸充當(dāng)聚合物交聯(lián)反應(yīng)的催化劑并同時(shí)在油墨層中擴(kuò)散。此外，可以通過對油墨層施加熱量以促進(jìn)酸的擴(kuò)散以及酸能夠在其中充當(dāng)催化劑的這種交聯(lián)反應(yīng)。與自由基聚合不同，這種交聯(lián)反應(yīng)不會受到氧的阻礙。因此，僅使用一種光子產(chǎn)生多個(gè)交聯(lián)反應(yīng)，由此可以實(shí)現(xiàn)高靈敏和高密度印刷。此外，甚至在油墨層的深處和吸收介質(zhì)的內(nèi)部也能快速發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)。因此，與自由基聚合體系相比，此方法制得的油墨層在粘合性上優(yōu)異得多。
因此，現(xiàn)在使用這種油墨可以通過在將油墨輸出到印刷表面上后將油墨層曝露在光照下并加熱，從而使油墨層快速地非流化。也就是說，現(xiàn)在無需使用大規(guī)模曝光系統(tǒng)就可以獲得高質(zhì)量的印刷品。同時(shí)，以此方法制得的非流化膜可以是一種展現(xiàn)出熱塑性的薄膜(也就是可以通過加熱重新流化的薄膜，其流動(dòng)性保持時(shí)間可以非常短)。
此外，與充分利用自由基聚合作用的油墨不同，這種油墨的配制可以不必使用具有致癌性質(zhì)的自由基生成劑或?qū)ζつw有刺激性且非常難聞的自由基聚合單體。因此，按照此實(shí)施方式的油墨易于處理。
此外，在本發(fā)明的實(shí)施方式中，溶劑至少部分由上述可聚合化合物構(gòu)成，更典型地，溶劑幾乎全部由上述可聚合化合物構(gòu)成。因此，如果這種可聚合化合物與溶劑總體積的混合比足夠高，在印刷時(shí)產(chǎn)生有機(jī)溶劑揮發(fā)的可能性很小。因此，現(xiàn)在可以克服由有機(jī)溶劑揮發(fā)引起空氣污染的問題并因此可以不用安裝排氣系統(tǒng)或溶劑回收裝置。
在按照本發(fā)明該實(shí)施方式的噴墨油墨中，由于不再需要使用有機(jī)溶劑而且涂布在印刷表面上的油墨層可以迅速非流化，因此可以容易地將印刷圖象固定到各種特性不同的印刷表面上，而基本不會在印刷表面上產(chǎn)生油墨的滲色現(xiàn)象。此外，由于按照此實(shí)施方式的油墨能夠含有高密度的顏料作為著色成分，現(xiàn)在可以產(chǎn)生清晰且耐候性優(yōu)異的圖象或圖案。
接下來，將詳細(xì)解釋按照本發(fā)明的實(shí)施方式的噴墨油墨組合物的各個(gè)組分。
對于這種情況中可用的顏料組分，可以使用任何種類的顏料，只要它們是已知的著色材料并且基本上可以擴(kuò)散到溶劑中。由其是在陽離子固化型材料的情況下，由于在其固化機(jī)制中使用了一種酸，優(yōu)選使用幾乎不會在存在酸的情況下變色的顏料。
例如，可以使用光吸收型顏料。這些光吸收型顏料的具體例子包括碳質(zhì)顏料，例如炭黑、精制碳(carbon refined)和碳納米管；金屬氧化物顏料，例如黑銻粉、鈷藍(lán)、氧化鋅、氧化鈦、氧化鉻和氧化鐵；硫化物顏料，例如硫化鋅；酞菁顏料；由金屬硫酸鹽、金屬碳酸鹽、金屬硅酸鹽和金屬磷酸鹽之類的鹽形成的顏料；和由鋁粉、青銅粉和鋅粉之類的金屬粉末形成的顏料。
此外，還可以使用有機(jī)顏料，包括例如染料螯合物；硝基顏料；亞硝基顏料，例如苯胺黑和萘酚綠B；偶氮顏料，例如Bordeaux 10B、Lake red 4R和chromophthal red(包括偶氮色淀、不溶偶氮顏料、縮合偶氮顏料、螯合偶氮顏料)；色淀顏料，例如Peacock(孔雀藍(lán))藍(lán)色淀和Rhodamine(若丹明)色淀；酞菁顏料，例如酞菁藍(lán)；多環(huán)顏料(例如苝系顏料、紫環(huán)酮(perinone)顏料、蒽醌顏料、喹吖啶酮顏料、二氧雜環(huán)己烷顏料、硫靛顏料、異吲哚啉酮顏料、quinophthalene顏料等等)；士林(threne)顏料，例如硫靛紅和陰丹酮藍(lán)；喹吖啶顏料和異吲哚啉酮顏料。
至于可用于制造黑色油墨的顏料，可以使用炭黑，例如Raven5750、Raven 5250、Raven 5000、Raven 3500、Raven 1255和Raven 700(均獲自Colombia Co.，Ltd.)；Regal 400R、Regal 330R、Regal 660R、Mogul L、Monarch 700、Monarch 800、Monarch 880、Monarch 900、Monarch 1000、Monarch 1100、Monarch 1300和Monarch 1400(均獲自Cabot Co.，Ltd.)；No.2300、No.900、MCF88、No.33、No.40、No.45、No.52、MA7、MA8、MA100和No.2200B(均獲自MitsubishiChemical Co.，Ltd.)；Color Black FW1、Color Black FW2、Color BlackFW2V、Color Black FW18、Color Black FW200、Color Black S150、Color Black S160、Color Black S170、Printex 35、Printex U、PrintexV、Printex 140U、Special Black 6、Special Black 5、Special Black4A、Special Black 4(均獲自Dexa Co.，Ltd.)。
至于黃色油墨中可以使用的黃色顏料，其例子包括C.I.PigmentYellow 128、C.I.Pigment Yellow 129、C.I.Pigment Yellow 151、C.I.Pigment Yellow 154、C.I.Pigment Yellow 1、C.I.PigmentYellow 2、C.I.Pigment Yellow 3、C.I.Pigment Yellow 12、C.I.Pigment Yellow 13、C.I.Pigment Yellow 14C、C.I.Pigment Yellow16、C.I.Pigment Yellow 17、C.I.Pigment Yellow 73、C.I.PigmentYellow 74、C.I.Pigment Yellow 75、C.I.Pigment Yellow 83、C.I.Pigment Yellow 93、C.I.Pigment Yellow 95、C.I.Pigment Yellow97、C.I.Pigment Yellow 98、C.I.Pigment Yellow 114、C.I.PigmentYellow 139和Pigment Yellow 180。特別地，在這些黃色顏料中，更優(yōu)選使用在酸的作用下幾乎不會變色的咪唑酮顏料，尤為優(yōu)選的例子是Pigment Yellow 139和Pigment Yellow 180。
至于品紅色油墨中可使用的顏料，其例子包括C.I.Pigment Red123、C.I.Pigment Red 168、C.I.Pigment Red 184、C.I.PigmentRed 202、C.I.Pigment Red 5、C.I.Pigment Red 7、C.I.PigmentRed 12、C.I.Pigment Red 48(Ca)、C.I.Pigment Red 48(Mn)、C.I.Pigment Red 57(Ca)、C.I.Pigment Red 57:1、C.I.Pigment Red 112、C.I.Pigment Red 177、C.I.Pigment Red 170、C.I.Pigment Red 176、C.I.Pigment Red 122和C.I.Pigment Violet 19。特別地，在這些品紅色顏料中，更優(yōu)選使用在酸的作用下幾乎不會變色的喹吖啶酮顏料，尤為優(yōu)選的例子是C.I.Pigment Red 122、C.I.Pigment Violet19和C.I.Pigment Red 57:1，它們都具有優(yōu)異的分散性。
此外，至于花青油墨中可使用的顏料，其例子包括C.I.PigmentBlue 15:3、C.I.Pigment Blue 15:34、C.I.Pigment Blue 16、C.I.Pigment Blue 22、C.I.Pigment Blue 60、C.I.Pigment Blue 1、C.I.Pigment Blue 2、C.I.Pigment Blue 3、C.I.Vat Blue 4和C.I.Vat Blue 60。特別地，在這些花青顏料中，更優(yōu)選使用在酸的作用下幾乎不會變色的酞菁顏料，尤為優(yōu)選的例子是Pigment Blue15:3。
此外，作為著色組分，還可以使用白色顏料，例如天然粘土、鉛白、鋅白和金屬碳酸鹽(如碳酸鎂)、金屬(例如鋇和鈦)氧化物。含白色顏料的噴墨油墨不僅可用于白色印刷，還可通過蓋寫用于印刷圖象或下方圖象的修正。
至于可用作本發(fā)明中的色料成分的顏料，沒有特別的限制，只要它們能夠表現(xiàn)出基本要求這些顏料具有的光學(xué)著色和染色功能。本發(fā)明的噴墨油墨中使用的顏料除了著色和染色性能外，還可以進(jìn)一步具有諸如磁性、熒光性、傳導(dǎo)性、介電性之類的其它性能。如果使用具有這些各種性能的顏料，就可以獲得具有各種功能的印刷圖象。此外，噴墨油墨還可以含有能夠提高油墨的耐熱性或物理強(qiáng)度的粉末。
至于熒光顏料，既可以使用無機(jī)熒光材料，也可以使用有機(jī)熒光材料。無機(jī)熒光材料的具體例子包括MgWO4、CaWO4、(Ca，Zn)(PO4)2:Ti+、Ba2P2O7:Ti、BaSi2O5:Pb2+、Sr2P2O7:Sn2+、SrFB2O3.5:Eu2+、MgAl16O27:Eu2+、和諸如鎢酸鹽和硫酸鹽之類的無機(jī)酸鹽。有機(jī)熒光材料的具體例子包括吖啶橙、氨基吖啶、奎吖因、苯胺基萘磺酸鹽衍生物、anthroyl羥基硬脂酸、金胺O、金霉素、花青染料(例如部花青和1，1’-二己基-2，2’-氧雜羧花青)、丹酰磺胺、丹酰膽堿、丹酰半乳糖苷、丹酰聯(lián)甲苯胺、丹磺酰氯衍生物(例如丹磺酰氯)、二苯基己三烯、曙紅、ε-腺苷、溴化3，8-二氨基-5-乙基-6-苯基菲啶鎓、熒光素、foamycine、4-苯甲?；被?4’-氨基芪-2，2’-磺酸、β-萘基三磷酸、oxonol染料、十八碳四烯酸衍生物、苝、N-苯基萘基胺、芘、堿性藏紅O、熒光胺、異氰酸熒光素、7-氯硝基苯并-2-氧雜-1，3-二唑、丹酰氮丙啶、5-(碘乙酰胺乙基)氨基萘-1-磺酸、5-碘乙酰胺熒光素、N-(1-苯胺基萘基4)馬來酰亞胺、N-(7-二甲基-4-甲基cumanyl)馬來酰亞胺、N-(3-芘)馬來酰亞胺、曙紅-5-碘乙酰胺、乙酸熒光汞、2-[4’-(2’’-碘乙酰胺)氨基萘-6-磺酸、曙紅、若丹明衍生物、有機(jī)場致發(fā)光(EL)染料、有機(jī)EL聚合物、有機(jī)EL晶體和dendrimer。
至于用以提高油墨層的耐熱性或物理強(qiáng)度的粉末，其例子包括鋁和硅的氧化物或氮化物、填料和碳化硅。為了使油墨層具有電導(dǎo)性，油墨還可以含有導(dǎo)電碳顏料、碳纖維、或銅粉、銀粉、銻粉和其他貴金屬粉末。氧化鐵粉和鐵磁粉適用于使油墨層具有磁性。也可以在噴墨油墨中加入具有高介電性的金屬氧化物粉末，例如氧化鉭或氧化鈦。
也可以在噴墨油墨中加入作為顏料輔助組分的染料。例如，可以使用具有低酸度和堿度且在溶劑中的溶解度優(yōu)異的染料作為輔助組分，例如偶氮染料、硫化(建筑材料)染料、分散染料、熒光增白劑和油溶性染料。其中，更優(yōu)選使用油溶性染料，例如偶氮染料、三芳基甲烷染料、蒽醌染料和吖嗪染料。這種油溶性染料的具體例子包括C.I.Solvent Yellow-2、6、14、15、16、19、21、33、56、61和80；Diaresin Yellow-A、F、GRN和GG；C.I.Solvent Violet-8、13、14、21和27；C.I.Disperse Violet-1；Sumiplast Violet RR；C.I.SolventBlue-2、11、12、25和35；Diaresin Blue-J、A、K和N；Orient OilBlue-IIN，#603；和Sumiplast Blue BG。
上述這些顏料和染料可以單獨(dú)使用或兩種或三種結(jié)合使用，以提高光吸收度、色度和色視覺。
此外，可以用合適的官能團(tuán)對這些顏料進(jìn)行改性以增強(qiáng)這些顏料與下述分散劑的結(jié)合性。例如，優(yōu)選為了極大地提高顏料的分散性而將顏料配制成在其表面上含有對氨基(即分散劑的典型端基)具有很強(qiáng)鍵合性的基團(tuán)，例如羧基、磺基或磷基?？梢酝ㄟ^各種處理制造這種顏料，例如用氧化劑使顏料晶體表面氧化、用磺化劑使顏料表面改性、和吸附下述化合物(增效劑)，該化合物能夠表現(xiàn)出很強(qiáng)的物理吸附到顏料中的能力和對顏料表面的樹脂分散劑的親合力。其中，直接用磺化劑改性的顏料不僅在顏料和分散劑之間具有優(yōu)異的結(jié)合強(qiáng)度，還具有優(yōu)異的結(jié)合點(diǎn)密度，從而使顏料具有優(yōu)異的穩(wěn)定性并適于使用。
在上述顏料的應(yīng)用中，它們分散在預(yù)定分散介質(zhì)中以制備顏料分散體。顏料分散體中顏料組分的含量優(yōu)選限定在3wt％至41wt％的范圍內(nèi)。如果顏料組分的含量低于3wt％，在隨后的操作過程中使用顏料分散體作為著色劑時(shí)，就難以確保獲得足夠的色密度。另一方面，如果顏料組分的含量高于41wt％，就會降低顏料分散體的穩(wěn)定性。因此，顏料組分的含量更優(yōu)選限定在顏料分散體的4wt％至27wt％的范圍內(nèi)?？梢允褂煤袎A性末端的聚合物分散劑適當(dāng)?shù)胤稚㈩伭稀?br> 這種聚合物分散劑能夠進(jìn)入顏料粒子之間的界面，從而防止顏料粒子聚集，并且能夠增強(qiáng)顏料粒子對分散介質(zhì)的親合力，從而防止顏料粒子沉降。基本上，可以使用任何一種具有下述特征的樹脂組分作為上述聚合物分散劑該樹脂組分與分散介質(zhì)的親合力優(yōu)異而且能夠表現(xiàn)出用以防止顏料粒子聚集的空間可分性。例如，可以使用主要組分為至少一種下列物質(zhì)的聚合物分散劑乙烯系聚合物或共聚物、丙烯酸聚合物或共聚物、聚酯、聚酰胺、聚酰亞胺、聚氨酯、氨基聚合物、含硅聚合物、含硫聚合物、含氟聚合物和環(huán)氧樹脂。
聚合物分散劑優(yōu)選構(gòu)造成使得該聚合物的末端部分與顏料具有高結(jié)合性能或親合力，而聚合物的主鏈具有對分散介質(zhì)的親合力和防止其與顏料粒子再聚集的物理排斥力或靜電排斥力。例如，優(yōu)選使用溶度參數(shù)基本等于分散介質(zhì)的溶度參數(shù)(大約±5MPa1/2)、分子量為幾百至幾萬、聚合度為10至大約200且Tg值為10℃至200℃的聚合物。此外，可以使用其末端能夠表現(xiàn)出較強(qiáng)的化學(xué)鍵合性能(例如共價(jià)鍵、靜電力)由此對顏料表現(xiàn)出優(yōu)異親合力的聚合物。通常，可以通過將樹脂配制成含兩個(gè)或多個(gè)單體的共聚物以使樹脂具有上述復(fù)合功能。
如上構(gòu)造的聚合物的末端部分不一定僅限于一個(gè)，而是可以加入到聚合物的任何遠(yuǎn)端或加入到接枝共聚成的縱列(tandem)聚合物的縱列端(tandem end)。這些聚合物不僅結(jié)合性能很強(qiáng)而且易于形成能夠有效抑制顏料粒子間再聚集的位阻。
至于合成這些聚合物用的單體，其具體例子包括苯乙烯、取代苯乙烯、(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酰胺、順丁烯二酸、順丁烯二酸酐、順丁烯二酸酯、衣康酸、衣康酸酯、羥基苯乙烯和氫原子取代的羥基苯乙烯衍生物。在制造上述縱列聚合物中，在酯側(cè)鏈上配有長鏈烷基的聚合物、聚醚、聚碳酸酯或聚酯是有利的。
此外，可以使用下列化合物作為可用于這種情況的聚合物。也就是說，此處可用的聚合物包括可通過二羥基化合物和二羧酸之間的脫氫縮合作用制得的聚酯化合物，例如聚(氧鄰苯二甲酰氧代亞甲基-1，4-亞苯基亞甲基)和聚(琥珀酸1，4-亞環(huán)己基二亞甲酯)；可通過二胺和二羧酸之間，例如己二酸和己二胺之間的縮合作用或通過ε-己內(nèi)酰胺之類的環(huán)內(nèi)酯的開環(huán)作用制得的聚酰胺；在可通過四羧酸(例如苯均四酸)和脂族二胺之間的縮合作用制得的聚酰胺中某些Tg相對較低的聚酰胺；可通過異佛爾酮二氰酸酯或脂族二異氰酸酯和二羥基化合物之間的反應(yīng)制得的聚氨酯樹脂；聚乙烯吡啶化合物；聚二甲基硅氧烷及其梯形聚合物；聚乙烯醇；聚乙烯醚；和可通過具有相對剛性骨架的環(huán)氧乙烷化合物的聚合制得的聚醚類聚合物。這些聚合物被含有氨基、磷基之類的官能團(tuán)的化合物封端，這些官能團(tuán)各自能夠表現(xiàn)出對顏料或增效劑的親合力。
當(dāng)上述分散劑的末端部分在堿度上變強(qiáng)或帶有多個(gè)堿性基團(tuán)或帶有一個(gè)更強(qiáng)的堿性基團(tuán)時(shí)，可以提高顏料表面或增效劑對酸性基團(tuán)的靜電吸附力，因此這種結(jié)構(gòu)是優(yōu)選使用的。更具體地，更優(yōu)選使用末端取代基的pKb值為4或更小的聚合物分散劑(例如單價(jià)氨基化合物)。然而，在這種情況中，由于不可能測量取代基的堿度，事實(shí)上只能通過參照含有相同取代基的甲烷化合物的pKb值來確定取代基的堿度。這種取代基的具體例子包括，例如，含有二烷基氨基端基(含一到兩個(gè)碳原子)的基團(tuán)；含氫原子的烷基氨基；含有哌啶或pyrrolydine骨架的基團(tuán)；具有表現(xiàn)出較強(qiáng)堿度的結(jié)構(gòu)的基團(tuán)，例如Hunig’s堿、二氮雜雙環(huán)十一烯(DBU)或質(zhì)子海綿狀物(proton sponge)；含有胍骨架的化合物；等等。
已經(jīng)吸附到顏料上的這些樹脂組分的比率通常限定在顏料重量的1至50wt％的范圍內(nèi)。如果樹脂組分的比率不在這個(gè)范圍內(nèi)，就會嚴(yán)重降低顏料的分散穩(wěn)定性或者制成的分散體就會非常粘稠。特別地，如果這種分散體用于噴墨印刷，就會嚴(yán)重影響油墨的輸出穩(wěn)定性。只要混合比限定在不會嚴(yán)重影響油墨的光敏性和固化硬度的范圍內(nèi)，溶劑中可以殘留未溶解的部分樹脂組分而不會吸附到顏料上。相對于顏料，樹脂組分更優(yōu)選的含量可以根據(jù)顏料的種類而在一定程度上不等。
例如，在使用炭黑的情況下，油墨中顏料的濃度優(yōu)選限定在顏料重量的3wt％至28wt％的范圍內(nèi)，而樹脂分散介質(zhì)組分的含量優(yōu)選限定在顏料重量的10至30wt％的范圍內(nèi)。在使用彩色顏料的情況下，例如在使用苯并咪唑基黃色顏料的情況下，油墨中顏料的濃度優(yōu)選限定在顏料重量的3wt％至28wt％的范圍內(nèi)，而樹脂分散介質(zhì)組分的含量優(yōu)選限定在顏料重量的15至39wt％的范圍內(nèi)；在使用酞菁基青色顏料的情況下，油墨中顏料的濃度優(yōu)選限定在顏料重量的3wt％至28wt％的范圍內(nèi)，而樹脂分散介質(zhì)組分的含量優(yōu)選限定在顏料重量的10至30wt％的范圍內(nèi)；在使用喹吖啶酮基品紅色顏料的情況下，油墨中顏料的濃度優(yōu)選限定在顏料重量的3wt％至28wt％的范圍內(nèi)，而樹脂分散介質(zhì)組分的含量優(yōu)選限定在顏料重量的20至50wt％的范圍內(nèi)。
在噴墨油墨中，色料組分或粉狀組分的平均粒徑應(yīng)該盡可能小，前提是不會嚴(yán)重影響著色材料的耐候性。一般而言，色料組分或粉狀組分的平均粒徑應(yīng)該限定為用于輸出噴墨油墨的噴嘴孔徑的1/3或更低，更優(yōu)選大約1/10。同時(shí)，噴嘴的孔徑典型地是10微米或更低，更優(yōu)選為5微米或更低。因此，色料組分或粉狀組分的優(yōu)選粒徑應(yīng)該限為不大于0.35微米，其典型的平均粒徑限定在0.05至0.2微米的范圍內(nèi)。如果顏料的平均粒徑太小而超出了上述低限，就會降低顏料的耐候性。
在按照本發(fā)明的實(shí)施方式的噴墨油墨中，盡管按照上述方法制造的所有顏料都被證實(shí)具有上述增強(qiáng)穩(wěn)定性的作用，但這種增強(qiáng)穩(wěn)定性的作用在品紅顏料中尤為突出。本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，與其他顏料相比，品紅顏料對分散劑的吸附性較差并且更容易在鎓鹽的作用下聚集。
受到光照時(shí)能夠生成酸的光-酸生成劑包括鎓鹽。在這種情況下可用的鎓鹽是重氮鹽、磷鎓鹽、锍鹽和碘鎓鹽，它們以氟硼酸根陰離子、六氟銻酸根陰離子、六氟砷酸根陰離子、三氟甲磺酸根陰離子、對甲苯磺酸根陰離子或?qū)ο趸妆交撬岣庪x子為抗衡離子。
這些鎓鹽的具體例子包括例如下列化學(xué)式表示的化合物。



可在市場上購得的這類鎓鹽的具體例子包括MPI-103(CAS.NO.[87709-41-9]；Midori Kagaku Co.，Ltd.)、BDS-105(CAS.NO.[145612-66-4]；Midori Kagaku Co.，Ltd.)、NDS-103(CAS.NO.[110098-97-0]；Midori Kagaku Co.，Ltd.)、MDS-203(CAS.NO.[127855-15-5]；Midori Kagaku Co.，Ltd.)、DTS-102(CAS.NO.[75482-18-7]；Midori kagaku Co.，Ltd.)、DTS-103(CAS.NO.[71449-78-0]；Midori Kagaku Co.，Ltd.)、MDS-103(CAS.NO.[127279-74-7]；Midori Kagaku Co.，Ltd.)、MDS-105(CAS.NO.[116808-67-4]；Midori Kagaku Co.，Ltd.)、MDS-205(CAS.NO.[81416-37-7]；Midori Kagaku Co.，Ltd.)、BMS-105(CAS.NO.[149934-68-9]；Midori Kagaku Co.，Ltd.)、TMS-105(CAS.NO.[127820-38-6]；Midori Kagaku Co.，Ltd.)；UVACURE1591(DAICEL UCB Co.，Ltd.)；UVI-6992或UVI-6976(Dow Chemical Co.，Ltd.)和ESACURE-1064(Lamberty Co.，Ltd)。
在這些鎓鹽中，盡管锍鹽和碘鎓鹽通常具有優(yōu)異的穩(wěn)定性，但由于其制造過程，這些鹽都已知不可避免地由含有單價(jià)鹽(由單價(jià)陽離子和一個(gè)陰離子構(gòu)成的鹽)和幾％至大約75％的二價(jià)或多價(jià)鹽(例如，由二價(jià)陽離子和一對陰離子構(gòu)成的鹽)的混合物構(gòu)成，因此，這些市售的鹽是由混合物構(gòu)成的。由于多價(jià)鹽能夠使感光波長擴(kuò)大到更長的波長側(cè)，因此多價(jià)鹽被認(rèn)為通常具有很高的感光性。由于這一優(yōu)點(diǎn)，有時(shí)故意在油墨中加入二價(jià)鹽。這種配方物的例子可在市場上購得，以UVACURE1591(DAICEL UCB Co.，Ltd.)；UVI-6992或UVI-6976(DowChemical Co.，Ltd.)和ESACURE-1064(Lamberty Co.，Ltd)為例。本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這種二價(jià)鹽的存在對必須使用非常細(xì)的粒子的油墨顏料分散溶液的穩(wěn)定性具有極大的影響，這樣盡可能地不含這些多價(jià)鹽不僅有利于改進(jìn)顏料的分散穩(wěn)定性，還有利于提高噴墨油墨的輸出性能。其原因在于多價(jià)鹽的存在會弱化顏料粒子和分散劑之間的鍵合，由此導(dǎo)致膠凝或聚集的產(chǎn)生。
因此，按照本發(fā)明的實(shí)施方式，多價(jià)鹽的含量限定為最多占所有鎓鹽總重量的20wt％。更優(yōu)選地，多價(jià)鹽的含量應(yīng)該限為最多5wt％，最優(yōu)選Owt％。然而，只要能夠?qū)⒍鄡r(jià)鹽的含量實(shí)質(zhì)上限定為1wt％或更低，就可以充分確保實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的效果。可以通過采用能夠有選擇地盡可能防止生成多價(jià)鎓鹽的合成法或通過采用分餾已經(jīng)制成的多價(jià)鹽的方法，以實(shí)現(xiàn)多價(jià)鹽含量的降低。更具體地，以锍鹽為例，在存在酸催化劑的條件下使二苯亞砜和苯硫醚(phenylsulfide)與六氟磷酸一起互相反應(yīng)以制得锍鹽。一般而言，當(dāng)反應(yīng)條件變劇烈時(shí)，就會提高生成多價(jià)鹽的可能性。因此，通過使反應(yīng)條件更溫和或通過由鉀鹽制成六氟磷酸源，可以將多價(jià)鹽含量降至百分之幾以下。此外，通過色譜分離法或膠態(tài)鹽析法/離心分離法，從上述反應(yīng)制得的混合物中的鹽中分餾出多價(jià)鹽，由此基本完全去除多價(jià)鹽。
在這些鎓鹽化合物中，優(yōu)選使用芳基锍或芳基碘鎓的氟磷酸鹽，因?yàn)檫@些鹽在穩(wěn)定彩色顏料防止其聚集方面尤為優(yōu)異。即使是這些單價(jià)鎓鹽，由于它們起到隨時(shí)間逐漸取代用作分散劑的末端胺樹脂的作用，這些鎓鹽應(yīng)該優(yōu)選構(gòu)造成能夠阻止這些鎓鹽靠近顏料表面和分散劑末端部分之間的連接部分。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)可以使用在其結(jié)構(gòu)中含有相對較大的取代基的鎓鹽化合物。此外，由于鎓鹽的位阻作用使盡可能少的離子吸附到顏料表面，因此鎓鹽中的苯環(huán)應(yīng)該優(yōu)選含有一種具有1至20個(gè)碳原子的有機(jī)基團(tuán)。更優(yōu)選地，至少50mol％的苯環(huán)應(yīng)該構(gòu)造成含有一種具有4至20個(gè)碳原子的有機(jī)基團(tuán)。當(dāng)鎓鹽以此方式構(gòu)成時(shí)，由于可以抑制在光學(xué)反應(yīng)過程中已分解物質(zhì)擴(kuò)散到空氣中的事實(shí)，因此可以提高油墨的分散穩(wěn)定性和油墨的安全性。由于這些鎓鹽化合物在溶劑中的溶解度很高，也可以抑制油墨中的鹽沉淀現(xiàn)象。因此，可以將直徑為數(shù)微米的粒子的生成降至最少，而這種粒子的生成可能會導(dǎo)致油墨的輸出失敗，因此這些鎓鹽化合物的使用是非常合意的。
由于單價(jià)鎓鹽的使用導(dǎo)致感光波長移向較短的波長側(cè)，含單價(jià)鎓鹽的油墨會顯示出使其光敏性降低的趨勢。當(dāng)單價(jià)鎓鹽在其結(jié)構(gòu)中含有具有VI族元素(例如硫或氧)在其雜環(huán)基上或作為連接基團(tuán)的芳族取代基時(shí)，可以克服上述問題，因此包含這種芳族取代基是合意的。
更具體地，使用如下列通式(1)或(2)所示的在其結(jié)構(gòu)中含有相對較大的有機(jī)基團(tuán)的鎓鹽在下述方面是有利的其溶解穩(wěn)定性優(yōu)異而且其分散穩(wěn)定性同樣優(yōu)異。
其中A-是氟磷酸根陰離子；R1、R2和R3可以相同或不同，而且R1、R2和R3中至少一個(gè)是含有4至20個(gè)碳原子的有機(jī)基團(tuán)，其余的是含有氫原子和1至20個(gè)碳原子的有機(jī)基團(tuán)；R4是二價(jià)芳族取代基或在其結(jié)構(gòu)中含有VI族原子的二價(jià)芳族取代基。
至于可作為R1、R2和R3引入上述化學(xué)式的有機(jī)基團(tuán)，其具體例子包括含有4至20個(gè)碳原子的烷基，例如丙基、丁基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基等等；含有4至20個(gè)碳原子的烷氧基，例如丙氧基、丁氧基、己氧基、庚氧基、辛氧基、壬氧基、癸氧基等等；以及含有4至20個(gè)碳原子和由乙二醇脫氫縮合而成的聚環(huán)氧乙烷骨架的取代基。此外，至于可作為R4引入上述化學(xué)式的二價(jià)芳族取代基，其具體例子包括含有亞苯基或亞聯(lián)苯基的基團(tuán)；含有亞苯硫醚(phenylenesulfide)骨架的基團(tuán)，例如亞苯硫醚和亞苯二硫醚；含有噻吩骨架的基團(tuán)，例如苯并硫代亞苯基(benzothiophenylene)、硫代亞苯基(thiophenylene)和二硫代亞苯基(bithiophenylene)；含有呋喃骨架的基團(tuán)，例如亞呋喃基(furanylene)和苯并亞呋喃基(benzofuranylene)。
此外，上述鎓鹽被認(rèn)為可以在其光學(xué)反應(yīng)過程中抑制惡性苯之類的副產(chǎn)物的生成，因此在環(huán)境保護(hù)和安全性方面，在本發(fā)明的噴墨油墨中使用這些鎓鹽是非常合意的。
光-酸生成劑在噴墨油墨中的混合比可以根據(jù)待使用的光-酸生成劑的酸生成效率和根據(jù)待加入的色料組分的量進(jìn)行適當(dāng)?shù)剡x擇。然而，按照本發(fā)明，考慮到油墨的敏感性，基于100重量份所有溶劑，光-酸生成劑的混合比通常限定在1至10重量份，更優(yōu)選2至8重量份，最優(yōu)選2至6重量份的范圍內(nèi)，所述溶劑是可以在存在噴墨油墨中所含的酸的情況下聚合的溶劑。為了提高顏料的分散穩(wěn)定性并使對噴墨印刷裝置的導(dǎo)管或記錄頭元件的腐蝕最小化，更優(yōu)選同時(shí)在噴墨油墨中加入敏化劑(敏化染料)以便可以將光-酸生成劑的混合比降至大約2至4重量份，基于100重量份所有溶劑。
至于敏化染料，其具體例子包括吖啶化合物、benzofuravins、苝、蒽、噻噸酮化合物和激光染料。其中，由于它們更高的效用，二羥蒽的氫原子被有機(jī)基團(tuán)取代的二羥蒽衍生物或噻噸酮衍生物是更優(yōu)選的。敏化染料的混合比通常限定在光-酸生成劑重量的20wt％至100wt％，更優(yōu)選30wt％至60wt％的范圍內(nèi)。
基于100重量份溶劑，如果光-酸生成劑的混合比低于2重量份，就會降低噴墨油墨的敏感性。另一方面，基于100重量份溶劑，如果光-酸生成劑的混合比超過10重量份，就會加劇油墨粘度隨時(shí)間增加的程度，由此降低油墨的涂布性能并降低已經(jīng)光固化的油墨層的硬度。此外，記錄裝置的管道或記錄頭元件有可能腐蝕。
在加入上述鎓鹽化合物的同時(shí)，可以加入能夠生成另一種具有相對較強(qiáng)酸性的酸的非極性光-酸生成劑，從而可以降低鎓鹽化合物的加入量并進(jìn)一步抑制油墨隨時(shí)間聚集。
也就是說，優(yōu)選與選自磺?；衔?、磺酸酯化合物、磺酰胺化合物和有機(jī)鹵素化合物的光-酸生成劑一起使用上述鎓鹽化合物。其中，更優(yōu)選使用氟代甲磺酸和能夠生成鹽酸或溴酸的化合物作為這種光-酸生成劑。
至于這種光-酸生成劑的具體例子，包括例如，諸如三溴甲基苯砜的有機(jī)鹵化物或磺?；衔?；聚氟代甲磺酸酯化合物；磺酸酯化合物，例如多元醇的三氟甲磺酸酯，例如聚羥蒽；磺酰胺化合物，例如N-羥基萘酰亞胺的三氟甲磺酸酰亞胺；和諸如鹵化三嗪化合物的有機(jī)鹵化物。上述鎓鹽化合物和非極性光-酸生成劑的混合比應(yīng)該優(yōu)選限定為相對于100重量份溶劑為0.3至2重量份的鎓鹽化合物和相對于100重量份溶劑為2至10重量份的非極性光-酸生成劑。
接下來，將詳細(xì)解釋在存在酸的情況下可聚合的溶劑。
在存在酸的情況下可聚合的溶劑選自任何種類的基本由具有這些特性的可聚合化合物構(gòu)成的物質(zhì)?！叭軇┗居煽删酆匣衔飿?gòu)成”意在不僅包括“溶劑完全由可聚合化合物構(gòu)成”的情況，還包括“溶劑由可聚合化合物和不可避免摻雜在溶劑中的微量雜質(zhì)構(gòu)成”的情況。這種“不可避免摻雜在溶劑中的微量雜質(zhì)”存在于溶劑中的濃度至多不高于溶劑總重量的10wt％。更優(yōu)選地，“不可避免摻雜在溶劑中的微量雜質(zhì)”的含量應(yīng)該一般限定為不高于5wt％。如果雜質(zhì)含量超過該上限，當(dāng)溶劑中的殘余雜質(zhì)進(jìn)入空氣時(shí)，會產(chǎn)生環(huán)境安全問題或殘余雜質(zhì)仍然留在固化材料內(nèi)部，由此降低油墨的固化性能。
能夠在存在酸的情況下交聯(lián)的可聚合化合物應(yīng)該優(yōu)選獨(dú)立地在50℃或更低的溫度下具有大約100cp(＝mPa·s)或更低的流度。這種可聚合化合物的例子包括含有環(huán)醚基團(tuán)(例如環(huán)氧基、氧雜環(huán)丁烷基、oxorane基等)且分子量為1000或更小的化合物；在側(cè)鏈上含有上述取代基的丙烯酸系或乙烯系化合物；碳酸酯化合物；低分子三聚氰胺化合物；乙烯醚；乙烯基咔唑；苯乙烯衍生物；α-甲基苯乙烯衍生物；乙烯醇酯，包括乙烯醇與丙烯酰基或甲基丙烯?；孽ィ缓秃嘘栯x子型可聚合乙烯鍵的單體。這些化合物可以單獨(dú)使用或兩種或三種結(jié)合使用。
此外，為了使噴墨的輸出性能保持不變，油墨的揮發(fā)性應(yīng)該優(yōu)選盡可能最小。因此，酸可聚合化合物的沸點(diǎn)應(yīng)該優(yōu)選為150℃或更高。
當(dāng)能夠在存在酸的情況下交聯(lián)的可聚合化合物是由脂族骨架或脂環(huán)族骨架構(gòu)成時(shí)，在使用上述可聚合化合物時(shí)加入上述其他組分可以在曝光時(shí)提高噴墨油墨的透明度，并同時(shí)使固化油墨層具有合適程度的熱塑性和可溶性。因此，可以提高油墨的敏感性、固著性和維持性。尤其是當(dāng)可聚合化合物是由具有脂環(huán)族骨架的環(huán)氧化合物構(gòu)成時(shí)，可以使可聚合化合物具有合適程度的反應(yīng)性和程度合適的高沸點(diǎn)和低粘度。
只要限制加入量，溶劑可以進(jìn)一步含有具有相對較高分子量和高粘度的化合物，例如在常溫下為固態(tài)的物質(zhì)。加入這種化合物可以提高固化物的撓性并提高顏料的分散性。此外，當(dāng)溶劑含有具有大化合價(jià)和高反應(yīng)性的化合物時(shí)，可以提高固化物的硬度和耐溶劑性。這種化合物的具體例子包括分子量為5000或更小且含有環(huán)醚基團(tuán)(例如環(huán)氧基、氧雜環(huán)丁烷基、oxorane基)的化合物，它們通過長鏈亞烷基鍵接；含有上述取代基的丙烯酸系或乙烯系化合物；碳酸酯化合物；低分子三聚氰胺化合物；乙烯醚；乙烯基咔唑；苯乙烯衍生物；α-甲基苯乙烯衍生物；乙烯醇酯，包括乙烯醇與丙烯?；蚣谆；孽ィ缓嘘栯x子型可聚合乙烯鍵的單體；和通過至少一種這類單體的聚合形成的低聚物。
此外，除了上述化合物外，溶劑還可以含有至少一種選自下列物質(zhì)的化合物乙烯醇的均聚物或共聚物；含OH基團(tuán)、COOH基團(tuán)、乙縮醛基團(tuán)等等且分子量為5000或更小的酸-反應(yīng)性/脫氫縮合樹脂，例如酪蛋白和纖維素；分子量為5000或更小的聚碳酸酯樹脂；由聚酰胺酸、聚氨基酸或丙烯酸與在側(cè)鏈上含有一個(gè)酸可聚合雙鍵的乙烯系化合物之間的反應(yīng)生成的共聚物；由乙烯醇與在側(cè)鏈上含有一個(gè)酸可聚合雙鍵的乙烯系化合物之間的反應(yīng)生成的共聚物；和羥甲基蜜胺化合物。
通過使用這些具有脂族骨架和/或脂環(huán)族骨架的可聚合化合物，可以在曝光時(shí)提高噴墨油墨的透明度。因此，現(xiàn)在可以使固化油墨層具有合適程度的熱塑性和可溶性，由此可以提高油墨的敏感性、固著性和維持性。尤其是當(dāng)可聚合化合物是由具有脂環(huán)族骨架的環(huán)氧化合物構(gòu)成時(shí)，可以使可聚合化合物具有合適程度的反應(yīng)性和程度合適的高沸點(diǎn)和低粘度。
通過使用在50℃或更低的溫度下粘度為50mPs·sec或更低的酸可聚合化合物，更優(yōu)選為在常溫和常壓下粘度不高于50mPs·sec的酸可聚合化合物，可以使噴墨油墨具有足夠的流度。此外，通過使用沸點(diǎn)為150℃或更高的酸可聚合化合物，可以明顯將噴墨油墨中所含的揮發(fā)性物質(zhì)降至最少。
如果酸可聚合化合物是由環(huán)氧化合物構(gòu)成的，可以使用在具有二價(jià)脂族或脂環(huán)族骨架(各含有1至15個(gè)碳原子)的烴基處含有環(huán)氧或脂族環(huán)氧基的化合物，或在二價(jià)基團(tuán)(在其一個(gè)部分上含有脂族鏈或脂環(huán)族骨架)的一個(gè)或兩個(gè)位點(diǎn)上都含有環(huán)氧或脂族環(huán)氧基的化合物。
符合上述條件的環(huán)氧化合物應(yīng)該以至少50wt％的比率加入溶劑中，從而使環(huán)氧化合物能夠充分發(fā)揮其作用。同時(shí)，如果溶劑完全由這些環(huán)氧化合物構(gòu)成，環(huán)氧化合物的含量優(yōu)選為噴墨油墨總重量的30wt％或更多，更優(yōu)選為40wt％或更多。如果環(huán)氧化合物的含量低于30wt％，會產(chǎn)生噴嘴堵塞或者會降低油墨的熱塑性。
盡管對加入上述分子骨架中的環(huán)氧基團(tuán)的數(shù)量沒有特別的限制，但優(yōu)選將環(huán)氧基團(tuán)的數(shù)量限定為至多兩到三個(gè)，以便使固化油墨層具有撓性和可溶性。作為這種環(huán)氧化合物的例子，可以例舉下列通式(5)和(6)代表的化合物。
R51-A1-R52…(5)R53-A2…(6)在通式(5)和(6)中，R51至R53各自代表環(huán)氧基或具有脂環(huán)族骨架的環(huán)氧基；A1和A2各自代表一個(gè)官能團(tuán)。
通式(5)和(6)代表的化合物通常具有1cP至30cP的粘度。因此，這些化合物的使用有助于充分降低粘度。當(dāng)以溶劑總量的50wt％或更高的比例在溶劑中加入具有低粘度的環(huán)氧化合物時(shí)，可以使環(huán)氧化合物充分發(fā)揮其作用。然而，如果過量加入環(huán)氧化合物，就會妨礙噴墨油墨的輸出，并不合意地提高噴墨油墨的揮發(fā)性。因此，環(huán)氧化合物的含量優(yōu)選限定為最多占溶劑總量的90wt％。
通式(5)和(6)代表的上述化合物應(yīng)該優(yōu)選與下示通式(7)代表的環(huán)氧化合物一起使用。下示通式(7)代表的這種環(huán)氧化合物通常具有高達(dá)20cP至500cP左右的粘度。因此，這種環(huán)氧化合物的使用有助于使固化油墨層具有撓性或相反具有更高的硬度。
R54-A3-(R55)k…(7)在上述通式(7)中，R54和R55各自代表環(huán)氧基或具有脂環(huán)族骨架的環(huán)氧基；A3代表含有至少亞烷基和/或脂環(huán)族骨架的(k+1)-價(jià)官能團(tuán)(k是自然數(shù))。
例如，基于100重量份噴墨油墨，如果以50至90重量份的比率在噴墨油墨中加入上述低粘度環(huán)氧化合物，同時(shí)基于100重量份噴墨油墨，以10至40重量份的比率在噴墨油墨中加入上述高粘度環(huán)氧化合物，就有利于得到油墨輸送所需的最低流度(在50℃的溫度下為30cP或更小的粘度)。尤為合意的是低粘度環(huán)氧化合物與高粘度環(huán)氧化合物之間的重量比限定在大約1∶1至10∶1的范圍內(nèi)。如果要如上所述結(jié)合使用低粘度環(huán)氧化合物和高粘度環(huán)氧化合物，合意的是使用上述通式(1)或(2)所示的化合物作為光-酸生成劑并將顏料的混合比限定在噴墨油墨的1wt％至25wt％的范圍內(nèi)。通過如上所述配制噴墨油墨，現(xiàn)在可以制備具有輸出油墨所需的合適的粘度、具有光-固化性能、具有熱塑性并具有可溶性的噴墨油墨。
當(dāng)與脂族環(huán)氧化合物結(jié)合使用下示通式(8)所代表的環(huán)氧化合物時(shí)，在噴墨油墨的各種性能中，尤其可以提高噴墨油墨的粘合性和可固化性。
R11-R12-(R11)j…(8)在該通式(8)中，R11是縮水甘油醚基團(tuán)；R12是含有1至6個(gè)碳原子的亞烷基或羥基取代的亞烷基、或含有含6至15個(gè)碳原子的脂環(huán)族或羥基取代的脂環(huán)族骨架的亞烷基；j是1至3的整數(shù)。
至于上述環(huán)氧化合物的具體例子，它們包括脂環(huán)族環(huán)氧化合物，例如Celloxide 2021、Celloxide 2021A、Celloxide 2021P、Celloxide2081、Celloxide 2000和Celloxide 3000(二氧化檸檬烯)(均獲白DAICEL Chemical Industries Ltd.)；含有環(huán)氧基的(甲基)丙烯酸酯化合物，例如Cyclomer A200和Cyclomer M100；含有甲基縮水甘油基的甲基丙烯酸酯，例如MGMA；以縮水甘油為代表的低分子環(huán)氧化合物；β-甲基表氯醇；α-氧化蒎烯；含有12至14個(gè)碳原子的單環(huán)氧化α-烯烴；含有16至18個(gè)碳原子的單環(huán)氧化α-烯烴；環(huán)氧化大豆油，例如Dimac S-300K；環(huán)氧化亞麻子油，例如Dimac L-500；和多官能環(huán)氧化合物，例如Epolead GT301和Epolead GT401。也可以使用脂環(huán)族環(huán)氧化合物(例如Cylacure；Dow Chemical Co.，Ltd，U.S.)；經(jīng)過氫化和脂化使得其末端羥基被含有環(huán)氧基的基團(tuán)取代的低分子量苯酚化合物；多羥基脂族醇/脂環(huán)族醇(例如乙二醇、丙三醇、新戊醇、己二醇和三羥甲基丙烷)的縮水甘油醚；六氫化鄰苯二甲酸或氫化芳族多羥基羧酸的縮水甘油酯。
此外，只要限制加入量使得粘度不會超過其上限，油墨還可以含有一種具有優(yōu)異的耐候性和高Tg的透明液態(tài)環(huán)氧樹脂。例如，可以在油墨中加入環(huán)氧化聚丁二烯，例如Epolead PB3600和PB3600M；EHPE3150和EHPE3150CE(商標(biāo)，DAICEL Chemical Industries.，Ltd.)。在噴墨油墨中加入這些化合物時(shí)，可以提高印刷品的耐化學(xué)性。除了這些環(huán)氧樹脂，還可以加入內(nèi)酯改性的脂環(huán)族環(huán)氧樹脂，其例子包括Placcell GL61、GL62、G101、G102、G105、G401、G402、G403X(商標(biāo)，DAICEL Chemical Industries.，Ltd.)。
在這些脂環(huán)族環(huán)氧化合物中，在粘度和揮發(fā)性方面優(yōu)選使用Celloxide2000、Celloxide3000和將醇(例如α-氧化蒎烯乙二醇、丙三醇、新戊醇和己二醇)改性成縮水甘油醚而生成的化合物。
以下述預(yù)定比率加入特定的組分時(shí)，制得的固化油墨層除了充分的光敏性外還具有優(yōu)異的硬度和粘合性。也就是說，這種優(yōu)選組合物的具體例子是包括如下物質(zhì)的混合物30至70重量份的含有萜類骨架或降冰片烷骨架的脂環(huán)族環(huán)氧化合物和30至70重量份的其縮水甘油醚基團(tuán)含有碳原子數(shù)不超過6個(gè)的脂族骨架的環(huán)氧化合物作為可以在存在酸的情況下聚合的化合物的組合物；1至6重量份的含有苯基锍骨架的六氟磷酸鹽化合物作為光-酸生成劑；和1至10重量份的顏料作為著色組分。
至于脂環(huán)族環(huán)氧化合物的具體例子，它們包括例如，(二)氧化檸檬烯、(二)氧雜二環(huán)庚烷及其取代化合物。至于含有碳原子數(shù)不超過6個(gè)的脂族骨架的環(huán)氧化合物，它們包括例如，新戊二醇二縮水甘油醚、乙二醇二縮水甘油醚、丙三醇二(三)縮水甘油醚、和1，6-己二醇二縮水甘油醚。其中，二氧化檸檬烯和新戊二醇二縮水甘油醚的結(jié)合使用是最優(yōu)選的。同時(shí)，如果脂族骨架中的碳原子數(shù)超過6，就會降低固化油墨層的硬度和粘合性。順帶提及，即使脂族骨架中的碳原子數(shù)超過6個(gè)，如果在脂族骨架的結(jié)構(gòu)中包含脂環(huán)族骨架，也可以確保獲得足夠的固化油墨層硬度。也就是說，在這種情況下，可以含有高達(dá)15個(gè)的碳原子而基本不會降低固化油墨層的特性。這種化合物的具體例子是氫化雙酚A和縮水甘油基-醚化雙酚。然而，由于這些化合物通常具有很高的粘度，更優(yōu)選使用上述碳原子數(shù)不超過6個(gè)的環(huán)氧化合物。
如上所述結(jié)合使用不同類型的環(huán)氧化合物時(shí)，固化后的油墨層可以在至少50℃或更高的溫度下，優(yōu)選在大約80℃或更高的溫度下重新流化，可以方便地進(jìn)行油墨層的定影(fixing)和轉(zhuǎn)錄(transcription)。此外，在這種情況下，固化后的油墨層可以再溶于噴墨油墨或溶于處理起來相對安全的乙醇之類的低級醇或溶于由低沸點(diǎn)石油組分(例如isoper)構(gòu)成的有機(jī)溶劑。因此，可以防止發(fā)生噴嘴堵塞，而且即使發(fā)生了噴嘴堵塞，也很容易消除。也就是說，明顯有助于印刷頭的維護(hù)。
這種印刷品需要具有根據(jù)其特定用途而不同的特定性能。例如，當(dāng)印刷品用于罐頭或PET瓶的外表面時(shí)，或用于由油性材料制成的容器外表面時(shí)，印刷品上的印刷圖象需要具有優(yōu)異的耐溶劑性。此外，為了應(yīng)對高速印刷，需要油墨以更高的固化速率進(jìn)行固化。
在這種情況下，分散介質(zhì)中除了上述脂環(huán)族或脂族環(huán)氧化合物外，還可以含有如上所述含酚式羥基的化合物(例如雙酚A的縮水甘油醚、和包括線型酚醛樹脂和聚羥基苯乙烯在內(nèi)的酚低聚物的縮水甘油醚)、或普通芳族環(huán)氧化合物，例如氧化苯乙烯，這些化合物的量不能使粘度超過其上限。
在要求每分鐘數(shù)十米的高速印刷的情況下或要求具有耐溶劑性的情況下，通過在分散介質(zhì)中加入氧雜環(huán)丁烷作為可以在存在酸的情況下聚合的溶劑，就可以滿足上述要求。然而，由于加入氧雜環(huán)丁烷作為分散介質(zhì)中的主要組分通常會導(dǎo)致粘度增加，因此合意的是使用脂族或脂環(huán)族環(huán)氧化合物和/或二價(jià)或更高價(jià)的脂族或脂環(huán)族氧雜環(huán)丁烷化合物。使用在其部分結(jié)構(gòu)中含有醚鍵的脂族或脂環(huán)族氧雜環(huán)丁烷化合物時(shí)，會增加油墨的表面張力，同時(shí)會提高顏料的分散性?？紤]到固化油墨層的耐溶劑性時(shí)，這些氧雜環(huán)丁烷和環(huán)氧化合物的混合比的優(yōu)選范圍是0至50wt％的脂族或脂環(huán)族氧雜環(huán)丁烷化合物和0至50wt％的脂族或脂環(huán)族環(huán)氧化合物。如果這些氧雜環(huán)丁烷和環(huán)氧化合物的混合比不在此范圍內(nèi)，固化速率、輸出性能和耐溶劑性中至少一項(xiàng)會受損。
二價(jià)或更高價(jià)脂族或脂環(huán)族氧雜環(huán)丁烷化合物的具體例子包括二[1-乙基(3-氧雜環(huán)丁烷基)]甲基醚、3-乙基-3-(2-乙基己氧基甲基)氧雜環(huán)丁烷、在脂環(huán)基中含有至少一個(gè)含氧雜環(huán)丁烷的基團(tuán)的脂環(huán)族化合物(例如[(1-乙基-3-氧雜環(huán)丁烷基)甲氧基]環(huán)己烷、二[(1-乙基-3-氧雜環(huán)丁烷基)甲氧基]環(huán)己烷或二[(1-乙基-3-氧雜環(huán)丁烷基)甲氧基]降冰片烷)、以及含有和含氧雜環(huán)丁烷的醇(例如3-乙基-3-羥甲基氧雜環(huán)丁烷)脫氫縮合的脂族多元醇(例如乙二醇、丙二醇和新戊醇)的醚化合物。上述脂族或脂環(huán)族氧雜環(huán)丁烷可以通過相應(yīng)脂環(huán)族或脂族醇的堿金屬鹽與含鹵素的氧雜環(huán)丁烷化合物之間的脫鹽-縮合反應(yīng)制得。
如果除了上述提高印刷圖象的固化速率和耐溶劑性外，還要求進(jìn)一步降低粘度并進(jìn)一步提高固化硬度，優(yōu)選使用下示通式(9)代表的乙烯醚化合物作為分散介質(zhì)的一種組分。這些乙烯醚化合物可以單獨(dú)使用或以兩種或多種的混合物形式使用。同時(shí)，至于這些乙烯醚化合物的具體例子，一種結(jié)合到脂族醇衍生物或環(huán)己烷二甲醇的亞甲基上的乙烯醚化合物是普遍公知的。然而，這些乙烯醚化合物伴有下述問題——顏料的存在相當(dāng)程度上阻礙了這些化合物的聚合作用。但是，如下示通式(9)所示的含有直接連接到脂環(huán)族骨架或芳族骨架上的乙烯醚基團(tuán)的化合物即使在與顏料共存時(shí)也具有優(yōu)異的可固化性。這些乙烯醚化合物的混合比優(yōu)選為噴墨油墨總重量的50wt％或更低，以確保油墨的熱塑性。然而，如果要求即使?fàn)奚鼰崴苄砸惨M(jìn)一步提高耐溶劑性和進(jìn)一步提高硬度的話，乙烯醚化合物的含量可以增至構(gòu)成所有可以在存在酸的情況下固化的溶劑。
R13-R14-(R13)p…(9)其中R13(s)是選自乙烯醚基團(tuán)和羥基的基團(tuán)，其中至少一個(gè)R13(s)是乙烯醚基團(tuán)或丙烯醚基團(tuán)；R14是化合價(jià)為(p+1)的環(huán)狀基團(tuán)并且選自脂環(huán)族骨架和含有芳環(huán)的骨架；p是包括0在內(nèi)的正整數(shù)。
在這種情況下，脂環(huán)族骨架上的一些碳原子可以被-(C＝O)-或氧原子取代。當(dāng)環(huán)上的氫原子被羥基或烷氧基取代時(shí)，所得的乙烯醚化合物在顏料分散性和降低沸點(diǎn)方面是優(yōu)選的。
至于化合價(jià)為(p+1)的環(huán)狀基團(tuán)R14的例子，可以使用，例如，苯環(huán)、萘環(huán)、聯(lián)苯環(huán)和蒽環(huán)之類的化合價(jià)為(p+1)的基團(tuán)；或由其可以生成環(huán)烷骨架、降冰片烷骨架、金剛烷骨架、三環(huán)癸烷骨架、四環(huán)十二烷骨架、萜類骨架或膽固醇骨架的化合價(jià)為(p+1)的基團(tuán)。
基團(tuán)R14更具體的例子包括含脂環(huán)族多元醇的化合物，例如磺己烷(多元)醇、降冰片烷(多元)醇、三環(huán)癸烷(多元)醇、金剛烷(多元)醇、苯(多元)醇、萘(多元)醇、蒽(多元)醇和聯(lián)苯(多元)醇，其中其羥基的氫原子被乙烯基取代；和苯酚衍生物，其中其羥基的氫原子被乙烯基取代。也可以使用含聚乙烯基苯酚或線型酚醛樹脂之類的多酚化合物的化合物，其中其羥基的氫原子被乙烯基取代。上述這些化合物可以是其中一些羥基仍然保留或環(huán)脂族骨架的一些亞甲基原子被酮基團(tuán)或氧原子取代。考慮到降低化合物的揮發(fā)性，這種對基團(tuán)的取代是優(yōu)選的。
特別地，由于環(huán)己基單乙烯醚化合物具有高揮發(fā)性，如果使用這種環(huán)己基單乙烯醚，至少環(huán)己烷環(huán)應(yīng)該優(yōu)選被氧化成環(huán)己酮環(huán)或改性成含有羥基或烷氧基。這些乙烯醚化合物可以方便地由用作原材料的羥基化合物通過使用例如J.Am.Chem.Soc.，卷124，No.8，1590-1591(2002)中公布的合成法進(jìn)行制造。
各種酸-可聚合化合物中包含的脂環(huán)族骨架應(yīng)該優(yōu)選由萜類骨架構(gòu)成。在這種情況下，可以提高噴墨油墨或固化后的油墨層對人體和對環(huán)境的安全性。這種環(huán)氧化合物的例子包括通過用作原材料的萜烯類化合物的不飽和鍵的氧化獲得的環(huán)氧化化合物，所述萜烯類化合物可由月桂烯、羅勒烯、香葉醇、橙花醇、里哪醇、citrorenol、檸檬醛、亞甲基、檸檬烯、二聚戊烯、萜品油烯、萜品烯、水芹烯、樅油烯、piperithol、萜品醇、menthenemonol、isopregol、perary aldehyde、薄荷酮、二氫香芹酮、香芹酮、蒎腦、驅(qū)蛔萜、檜萜、蒈烯、pimene、bornene、葑烯、莰烯、香芹醇、倍半萜、雙萜、triperpene等?；蛘?，也可以優(yōu)選使用下述脂環(huán)族氧雜環(huán)丁烷化合物，其中含有上述骨架的醇與含有氧雜環(huán)丁烷骨架的醇通過脫氫縮合作用醚-鍵接；還可以優(yōu)選使用下述乙烯醚化合物，其中含有上述骨架的醇的氫原子被乙烯基取代。另一方面，都含有降冰片烯骨架而且可豐富地獲自自然環(huán)境的環(huán)氧化合物、氧雜環(huán)丁烷化合物和乙烯醚化合物在成本方面是有利的，因此可以優(yōu)選使用。當(dāng)含有萜類骨架的化合物以30wt％或更高的比率加入時(shí)，可以使化合物充分發(fā)揮其作用。
用于環(huán)氧化的氧化作用可以通過各種氧化方法進(jìn)行，例如使用過乙酸之類的氧化劑進(jìn)行的方法。尤其是，使用N-羥基鄰苯二甲酰亞胺和稀土催化劑的空氣氧化法是最優(yōu)選用于這種情況的。
由于按照本發(fā)明的實(shí)施方式的噴墨油墨是在曝光后需要進(jìn)行加熱的光敏油墨，因此從安全性和氣味的角度看，油墨的揮發(fā)性應(yīng)優(yōu)選盡可能低。更具體地，油墨曝光后在80℃的揮發(fā)速率應(yīng)該優(yōu)選限定為0.2mg/cm2·min或更低。此處使用在例如加熱開口面積為10cm2的容器的條件下每分鐘的揮發(fā)量(mg)來表示揮發(fā)量。盡管這種揮發(fā)量根據(jù)容器開口大小的不同而變化，該值通常規(guī)定為在常壓下加熱直徑為6厘米且其中含有4克油墨的陪替氏培養(yǎng)皿時(shí)獲得的值。當(dāng)油墨的揮發(fā)速率超過上述范圍時(shí)，會因在加熱步驟中過高的油墨揮發(fā)速率而降低環(huán)境安全性，同時(shí)會使氣味問題變得更加嚴(yán)重。另一方面，如果油墨的配制使得其揮發(fā)性過低，例如0.00001mg/cm2·min或更低，油墨的粘性一般會變得過高，這樣就極有可能使噴墨輸出變得困難。
按照本發(fā)明的實(shí)施方式的噴墨油墨應(yīng)該優(yōu)選配制成在常溫下具有至少30cP(＝mPa·s)的流度。為了使油墨具有上述性能，尤其是當(dāng)油墨含有“n”種上述酸-可聚合化合物時(shí)，下式(1)所示的粘度ηt應(yīng)該優(yōu)選限定在3(mPa·s)至30(mPa·s)，更優(yōu)選5(mPa·s)至25(mPa·s)的范圍內(nèi)。如果粘度ηt不在此范圍內(nèi)，就會非常難使油墨輸出而且印刷圖象更有可能因油墨輸出紊亂而受到干擾。
ηt＝exp(χ1·1n(η1)+χ2·1n(η2)+χ3·1n(η3)+…+χn·1n(ηn)) …(A)(其中χ1、χ2、χ3…χn代表各個(gè)組分的重量比；而且η1、η2、η3…ηn代表各個(gè)組分在常溫常壓下的粘度。)按照本發(fā)明的實(shí)施方式的噴墨油墨可以以下述方式使用通過使油墨層受到光照和加熱從而將噴墨介質(zhì)上形成油墨層固化或預(yù)固化，然后將制成的油墨層進(jìn)一步加熱至完全固化以便將油墨層固定到記錄介質(zhì)上。
按照本發(fā)明的實(shí)施方式的液態(tài)分散體和噴墨油墨令人滿意地具有很高的噴墨輸送穩(wěn)定性。然而，液態(tài)分散體和噴墨油墨的粘性通常會隨時(shí)間逐漸變高，這樣如果它們保持原樣的話，它們的優(yōu)選性能僅能保持很短時(shí)間。因此，可以在液態(tài)分散體和噴墨油墨中加入堿性化合物和/或能夠表現(xiàn)堿性的化合物作為粘度穩(wěn)定劑。如果使用炭黑作色料組分，這些粘度穩(wěn)定劑的作用會表現(xiàn)得更加突出。此外，由于這些堿性化合物同時(shí)能夠有效地保護(hù)記錄裝置的噴墨頭內(nèi)部和油墨輸送管道的金屬部件免受酸的腐蝕，這些堿性化合物的使用在按照本發(fā)明的實(shí)施方式的任何噴墨油墨中都是優(yōu)選的。
至于上述堿性化合物，可以使用任何能夠溶于上述酸-可聚合化合物的無機(jī)堿性材料和有機(jī)堿性材料。然而，考慮到溶度，更優(yōu)選使用有機(jī)堿性材料。這些有機(jī)堿性材料的具體例子包括氨化合物、銨化合物、取代或未取代烷基胺、取代或未取代芳胺、吡啶、嘧啶和含有雜環(huán)骨架的有機(jī)胺(例如咪唑)。這些有機(jī)堿性材料的更具體的例子包括正丁胺、十二烷胺、苯胺、二甲基苯胺、二苯胺、三苯胺、二氮雜二環(huán)辛烷、二氮雜二環(huán)十一烷、3-苯基吡啶、4-苯基吡啶、二甲基吡啶、2，6-二-叔丁基吡啶、和諸如4-甲苯磺酰肼、4，4’-氧雙(苯磺酰肼)和1，3-苯二磺酰肼之類的磺酰肼。
也可以使用銨化合物作堿性化合物。銨化合物的優(yōu)選例子是季銨鹽。例如，可以使用甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、十二烷基、苯基和芐基作為銨原子的取代基，而且優(yōu)選使用氫氧根離子、-OR(R是含有1至4個(gè)碳原子的烷基)、-OCOR’(R’是烷基、芳基或烷基芳基)、OCOO-和OSOO-之類的各種陰離子作為抗衡離子。堿性化合物尤為優(yōu)選的例子是氫氧化四甲基銨和氫氧化四丁基的銨鹽。這些堿性化合物可以單獨(dú)使用或兩種或多種結(jié)合使用。
然而，如果在這種情況中使用咪唑之類的堿度非常強(qiáng)的堿性化合物，會隨時(shí)間發(fā)生聚合反應(yīng)或可能以其他方式發(fā)生光-酸生成劑的分解之類的副反應(yīng)。另一方面，如果在這種情況中使用堿度非常弱的堿性化合物，就難以充分獲得通過添加該堿性化合物穩(wěn)定油墨粘度的作用。因此，優(yōu)選使用在25℃下和在其適合的水溶液狀態(tài)中表現(xiàn)出4或更高的堿離解常數(shù)pKb的堿性化合物。然而，如果堿性化合物的pKb高于11，這種化合物就不能發(fā)揮穩(wěn)定油墨粘度的作用。能夠滿足上述條件的堿性化合物的例子是吡啶衍生物、苯胺衍生物、氨基萘衍生物、其他含氮的雜環(huán)化合物及其衍生物。
吡啶衍生物的具體例子包括2-氟吡啶、3-氟吡啶、2-氯吡啶、3-氯吡啶、3-苯基吡啶、2-芐基吡啶、2-甲酰基吡啶、2-(2’-吡啶基)吡啶、3-乙?；拎?、2-溴吡啶、3-溴吡啶、2-碘吡啶、3-碘吡啶、和2，6-二叔丁基吡啶。
苯胺衍生物的具體例子包括苯胺、4-(對氨基苯甲酰)苯胺、4-芐基苯胺、4-氯-N，N-二甲苯胺、3，5-二溴苯胺、2，4-二氯苯胺、N，N-二甲苯胺、N，N-二甲基-3-硝基苯胺、N-乙基苯胺、2-氟苯胺、3-氟苯胺、4-氟苯胺、2-碘苯胺、N-甲基苯胺、4-甲基硫苯胺、2-溴苯胺、3-溴苯胺、4-溴苯胺、4-溴-N，N-二甲苯胺、2-氯苯胺、3-氯苯胺、4-氯苯胺、3-氯-N，N-二甲苯胺、3-硝基苯胺、4-硝基苯胺、2-甲氧基苯胺、3-甲氧基苯胺、二苯胺、2-二苯胺、鄰甲苯胺、間甲苯胺、對甲苯胺、3，3’-2氨基二苯砜、4，4’-二氨基二苯砜、和4，4’-二(4-氨基苯氧基)二苯砜。
氨基萘衍生物的具體例子包括，例如，1-氨基-6-羥基萘、1-萘胺、2-萘胺、二乙基氨基萘、和N-甲基-1-萘胺。
其他含氮的雜環(huán)化合物及其衍生物的具體例子包括，例如，噌啉、3-乙?；哙ぁ⑦拎?、2-甲基pyraxzine、甲基氨基吡嗪、噠嗪、2-氨基嘧啶、2-氨基-4，6-二甲基嘧啶、2-氨基-5-硝基嘧啶、2，4，6-三氨基-1，3，5-三嗪、吡咯、吡唑、1-甲基吡唑、1，2，4-三唑、吲唑、苯并三唑、喹啉唑、喹啉、3-氨基喹啉、3-溴喹啉、8-羧基喹啉、3-羥基喹啉、6-甲氧基喹啉、5-甲基喹啉、喹喔啉、噻唑、2-氨基噻唑、3，4-二氮雜吲哚、嘌呤、8-氮雜嘌呤、吲哚和中氮茚。
其中，使用苯胺衍生物作為上述堿性化合物在粘度穩(wěn)定性、揮發(fā)性、堿度和低副反應(yīng)方面尤為優(yōu)選。
然而，由于上述苯胺化合物的堿性相對較低，一般不優(yōu)選與本身具有堿性的氧雜環(huán)丁烷結(jié)合使用。氧雜環(huán)丁烷化合物優(yōu)選選自那些表現(xiàn)出下示高堿度的化合物——其在25℃的pKb限定在3至7的范圍內(nèi)。例如，適合使用含有脂族骨架的胺和含有脂環(huán)族骨架的胺之類的堿性化合物。
當(dāng)上述堿性化合物能夠形成含有下列通式(10)所示的陰離子的鹽且如果該陰離子的酸度相對較低時(shí)，堿性化合物能夠表現(xiàn)出弱堿性，由此也可以使用這種堿性化合物。
其中A-是含有硫酸根陰離子或羧基陰離子的化合物；R21、R22、R23和R24可以相同或不同，而且各自是取代或未取代的芳基、氫原子、羥基、或取代或未取代的烷基。
由于主要的油墨有時(shí)在曝光后還要加熱，這些堿性化合物優(yōu)選具有盡可能低的揮發(fā)性。更具體地，這些堿性化合物的沸點(diǎn)應(yīng)該優(yōu)選為150℃或更高，更優(yōu)選為180℃或更高。
堿性化合物或能夠表現(xiàn)堿性的化合物的混合比應(yīng)該優(yōu)選限定在光-酸生成劑總摩爾量的1mol％至30mol％，更優(yōu)選2mol％至15mol％的范圍內(nèi)。如果堿性化合物或能夠表現(xiàn)堿性的化合物的混合比不在此范圍內(nèi)，就會明顯降低油墨的敏感性或者會以其他方式喪失穩(wěn)定油墨粘度的作用。
可通過光照或輻射分解的光敏性堿性化合物的使用是優(yōu)選的，因?yàn)榭梢允挂蚣尤雺A性材料引起的敏感性降低的問題最小化。
至于光敏性堿性化合物，可以優(yōu)選使用锍化合物和碘鎓化合物。至于锍化合物，可例舉下列通式(SS1)至(SS4)所代表的化合物。
其中R31、R32和R33可以相同或不同，而且各自為烷基、芳基、雜芳基、雜烷基、烷基芳基、鹵原子、烷氧基、苯氧基、苯硫酚基、苯磺?；〈姆蓟虮絹喕酋；〈姆蓟?；Y是CH2、O或S；R34、R35、R36和R37可以相同或不同，而且各自為烷基、烷氧基或鹵原子；X1-代表堿性陰離子。
R31、R32和R33的優(yōu)選例子包括甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、苯基、聯(lián)苯基、甲苯基、二甲苯基、氯苯基、溴苯基、甲氧基苯基、乙氧基苯基、丙氧基苯基、丁氧基苯基、叔丁氧基苯基、苯氧基苯基、硫苯氧基苯基、苯氧基苯基、硫苯氧基苯基和苯磺?；交?br> R34、R35、R36和R37的優(yōu)選例子包括烷基、甲氧基、乙氧基、氯原子和溴原子。
X1-的具體例子包括氫氧根離子、-OR(R是含有1至4個(gè)碳原子的烷基)、-OCOR’(R’是烷基、芳基或烷基芳基)、OCOO-和OSOO-之類的陰離子。
至于碘鎓化合物，可以例舉下列通式(IS1)至(IS3)所代表的化合物。
其中R38和R39可以相同或不同，而且各自是烷基、芳基、雜芳基、雜烷基、烷基芳基、鹵原子、烷氧基、苯氧基、苯硫酚基、苯磺?；?單、二或三取代的芳基或苯亞磺?；鶈巍⒍蛉〈姆蓟?；Y是CH2、O或S；R40、R41、R42和R43可以相同或不同，而且各自為烷基、烷氧基或鹵原子；n是5或6的整數(shù)；和X2-代表堿性陰離子。
R38和R39的優(yōu)選例子包括甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、苯基、聯(lián)苯基、甲苯基、二甲苯基、氯苯基、溴苯基、甲氧基苯基、乙氧基苯基、丙氧基苯基、丁氧基苯基、叔丁氧基苯基、苯氧基苯基、硫苯氧基苯基、苯氧基苯基、硫苯氧基苯基和苯磺酰基苯基。
R40、R41、R42和R43的優(yōu)選例子包括烷基、甲氧基、乙氧基、氯原子和溴原子。
X2-的具體例子包括氫氧根離子、-OR(R是含有1至4個(gè)碳原子的烷基)、-OCOR’(R’是烷基、芳基或烷基芳基)、OCOO-和OSOO-之類的陰離子。
這些锍化合物和碘鎓化合物的尤為優(yōu)選的例子是乙酸三苯锍、氫氧化三苯锍、苯酚三苯锍、氫氧化三-(4-甲基苯基)锍、乙酸三-(4-甲基苯基)锍、苯酚三-(4-甲基苯基)锍、氫氧化二苯碘、乙酸二苯碘、苯酚二苯碘、氫氧化二-(4-叔丁基苯基)碘、乙酸二-(4-叔丁基苯基)碘、苯酚二-(4-叔丁基苯基)碘、苯硫基取代的乙酸三苯锍、和苯硫基取代的氫氧化三苯锍。
除了上述堿性化合物，還可以在油墨中加入其他堿性化合物。此外，為了在光敏性和儲存期穩(wěn)定性方面獲得優(yōu)異的結(jié)果，光-酸生成劑應(yīng)該優(yōu)選選自與堿性化合物種類相似的化合物。例如，光-酸生成劑和堿性化合物應(yīng)該優(yōu)選都由锍化合物或碘鎓化合物構(gòu)成。
或者，可以優(yōu)選使用不是天然堿性但卻能夠通過其隨時(shí)間的分解產(chǎn)生堿性化合物的化合物，因?yàn)橛纱水a(chǎn)生的堿性化合物可以起到逐漸中和酸的生成的作用。這種化合物的具體例子包括加熱時(shí)能夠產(chǎn)生堿性化合物的化合物，例如NBC-101(商品名；Midori Kagaku Co.，Ltd.)、和氨基甲酸α，α-二甲基-3，5-二甲氧基芐酯。
按照本發(fā)明的實(shí)施方式的噴墨油墨可以進(jìn)一步含有少量的分散劑(例如非離子或離子型表面活性劑和抗靜電劑)以進(jìn)一步提高顏料的分散性。也適合使用與上述分散劑具有幾乎相同性能的聚合物分散劑，例如丙烯酸系聚合物和聚乙烯醇。然而，如果使用陽離子分散劑作分散劑，優(yōu)選選擇酸度低于羧酸的化合物。原因是一些陽離子分散劑會促進(jìn)油墨的固化暗反應(yīng)。此外，某些表現(xiàn)出強(qiáng)堿性的分散劑和染料也是不合意的，因?yàn)樗鼈儾粌H會降低油墨的敏感性，有時(shí)還會促進(jìn)固化暗反應(yīng)。因此，分散劑應(yīng)該優(yōu)選選自那些近乎中性的分散劑或選自非離子型分散劑。
當(dāng)印刷表面高度堿性，或者當(dāng)顏料或印刷表面易于受酸影響時(shí)，可以通過在按照本發(fā)明的實(shí)施方式的噴墨油墨中加入合適的自由基可聚合化合物來使酸的影響降至最低。至于這種自由基可聚合化合物的例子，它們包括，例如，丙烯酸單體、甲基丙烯酸單體、苯乙烯單體、和含有這些單體的多個(gè)乙烯基可聚合基團(tuán)的化合物。當(dāng)噴墨油墨中含有乙烯醚化合物時(shí)，它可以與丙烯酸單體結(jié)合使用或者單獨(dú)進(jìn)行自由基聚合。類似地，在油墨中加入CEL2000(商標(biāo)，DAICEL ChemicalIndustries.，Ltd.)、甲基丙烯酸縮水甘油酯、和由乙烯醇和丙烯酸或甲基丙烯酸構(gòu)成的酯化合物之類的具有自由基可聚合性能和陽離子可聚合性能的化合物時(shí)，可以同時(shí)獲得與自由基聚合性和陽離子聚合性有關(guān)的優(yōu)點(diǎn)。在這種情況中，可以在油墨中與二疊氮化物(bisazide)之類的光致交聯(lián)型自由基生成劑一起加入稱作Irgar Cure(商標(biāo))的米蚩酮(Michler’s ketone)和二苯甲酮之類的光致自由基聚合引發(fā)劑。這種技術(shù)也可用于下述情形——要求油墨層在固化后具有優(yōu)異的耐化學(xué)性。
在制備按照本發(fā)明的實(shí)施方式的噴墨油墨時(shí)，盡可能地減少噴墨油墨中所含的水和有機(jī)溶劑之類的揮發(fā)性組分通常是合意的。然而，在原材料(例如丁酮、丙二醇基溶劑和乳酸乙酯)制備過程中使用的有機(jī)溶劑會進(jìn)入噴墨油墨中，前提是其含量限制在不可避免的程度內(nèi)。此外，如果提供了例如排氣機(jī)械裝置或溶劑回收機(jī)械裝置，油墨中可能會含有少量的有機(jī)溶劑以獲得所需的印刷品。在這種情況下，從安全的角度出發(fā)，優(yōu)選使用水、諸如乙醇和丙醇之類的醇、或諸如isoper和萜烯之類的石油組分。
如上文已經(jīng)解釋過的那樣，在按照本發(fā)明的實(shí)施方式的噴墨油墨中，其圖象形成能力很大程度上取決于化學(xué)增強(qiáng)機(jī)制。也就是說，由于曝光由光-酸生成劑生成酸，由此生成的酸由于加熱進(jìn)行擴(kuò)散，從而使酸能夠起到交聯(lián)反應(yīng)或分解反應(yīng)催化劑的作用。因此，在使用這種噴墨油墨的情況下，堿性離子的存在會極大地降低油墨的敏感性。因此，應(yīng)該小心注意，這樣不僅在制備噴墨油墨的過程中，甚至在制造各個(gè)組分的過程中都可以防止噴墨油墨中摻入大量的堿性離子。
接下來，將參照附圖解釋按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的噴墨記錄方法。
附圖是通過按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的方法進(jìn)行噴墨記錄用的典型噴墨記錄裝置的示意圖。附圖所示的噴墨記錄裝置1配有傳送裝置3以傳送記錄介質(zhì)2。沿著傳送裝置3的運(yùn)動(dòng)方向，從上游側(cè)到下游側(cè)依次安裝了噴墨型記錄頭4、光源5和作為加熱裝置的加熱器6。
至于記錄介質(zhì)(或在其上進(jìn)行印刷的物品)2，對其種類沒有特別的限制，只要可以在該記錄介質(zhì)2上進(jìn)行印刷。也就是說，可以使用包括紙、OHP片、樹脂膜、無紡布、多孔膜、塑料片、電路板和金屬襯底在內(nèi)的各種材料作為記錄介質(zhì)2。
傳送裝置3的構(gòu)造使得記錄介質(zhì)2能夠依次通過記錄頭4、光源5和加熱器6的操作面前側(cè)。在這種情況下，傳送裝置3將記錄介質(zhì)2從圖的右側(cè)向左側(cè)傳送。該傳送裝置3可以例如由用以傳送記錄介質(zhì)2的傳送帶和/或輥?zhàn)雍陀靡则?qū)動(dòng)該傳送帶和/或輥?zhàn)拥尿?qū)動(dòng)裝置構(gòu)成。此外，該傳送裝置3還可以配有一個(gè)用以輔助記錄介質(zhì)2傳送的導(dǎo)向元件。
配置記錄頭4以便按照圖象信號將噴墨油墨輸送到記錄介質(zhì)2上，從而形成油墨層。至于記錄頭4，可以使用安裝在墨盒上的串行掃描型記錄頭或?qū)挾却笥谟涗浗橘|(zhì)2的行掃描型記錄頭。考慮到實(shí)現(xiàn)高速印刷，后一記錄頭通常比前一記錄頭更有利。至于從記錄頭4中輸送噴墨油墨的方法，沒有特別的限制。例如，通過使用由加熱元件的熱量產(chǎn)生的蒸汽壓力，可以噴出油墨滴?；蛘撸ㄟ^使用由壓電元件產(chǎn)生的機(jī)械壓力脈沖，可以噴出油墨滴。
光源5對記錄介質(zhì)2上形成的油墨層進(jìn)行光照，從而能夠在油墨層中生成酸。至于光源5，可以采用汞燈，例如低壓、中壓或高壓汞燈；鎢燈；弧光燈；準(zhǔn)分子燈(excimer lamp)；準(zhǔn)分子激光器(excimerlaser)；半導(dǎo)體激光器；YAG激光器；由激光器和非線性光學(xué)晶體構(gòu)成的激光器系統(tǒng)；高頻感應(yīng)紫外線發(fā)生裝置；電子束輻射裝置；X-射線輻射裝置；等等。其中更優(yōu)選使用高頻感應(yīng)紫外線發(fā)生裝置、高/低壓汞燈和半導(dǎo)體激光器，因?yàn)檫@些器件有利于簡化所用系統(tǒng)。光源5可以配備會聚鏡或掃描式光學(xué)系統(tǒng)。
用作加熱裝置的加熱器6對記錄介質(zhì)2上形成油墨層進(jìn)行加熱，從而促進(jìn)使用酸作催化劑的交聯(lián)反應(yīng)。至于這種加熱器6，可以使用紅外線燈；其中套有加熱元件的輥?zhàn)?加熱輥)；噴出熱空氣或預(yù)熱空氣的鼓風(fēng)機(jī)；等等。
通過使用上述裝置1，可以通過下述方法對記錄介質(zhì)進(jìn)行印刷。
首先，通過傳送裝置3，將記錄介質(zhì)2從圖的右側(cè)向左側(cè)傳送。記錄介質(zhì)2的傳送速度限定在例如0.1米/分鐘至100米/分鐘的范圍內(nèi)。
當(dāng)記錄介質(zhì)2一直傳送到記錄頭4前方時(shí)，根據(jù)圖象信號從記錄頭4中輸出上述噴墨油墨。由此，在記錄介質(zhì)2上形成指定油墨層(未標(biāo)示)。
然后，將其上形成了油墨層的記錄介質(zhì)2傳送到光源5的前方。當(dāng)記錄介質(zhì)2通過光源5前方時(shí)，光源5向記錄介質(zhì)2上的油墨層射出光，從而在油墨層中生成酸。同時(shí)，在油墨層表面的照射束的強(qiáng)度通常限定在數(shù)mw/cm2至1KW/cm2的范圍內(nèi)，盡管該范圍會根據(jù)所用光源波長的不同而變化?？梢匀芜x根據(jù)噴墨油墨的敏感性或根據(jù)印刷品的傳送速度(即記錄介質(zhì)2的傳送速度)確定對油墨層的曝光量。
此后，將記錄介質(zhì)2傳送到加熱器6內(nèi)部或附近。當(dāng)記錄介質(zhì)2通過加熱器6的內(nèi)部或附近時(shí)，通過加熱器加熱記錄介質(zhì)2上形成的油墨層以促進(jìn)油墨層中的交聯(lián)反應(yīng)。同時(shí)，在圖中所示的裝置中，加熱器6的加熱時(shí)間通常相對較短，也就是從幾秒鐘到幾十秒鐘。因此，如果需要用加熱器6基本完全實(shí)現(xiàn)油墨層的固化，加熱就應(yīng)該以最大限度的溫度進(jìn)行，該溫度控制得相對較高，即大約200℃或更低，更優(yōu)選為80℃至200℃，最優(yōu)選為大約60℃至180℃。
隨后，將加熱介質(zhì)2傳送到堆存器(或容器)(未標(biāo)示)內(nèi)，由此完成印刷。
用以加熱油墨層的加熱裝置不限于圖鐘所示的位于光源下游側(cè)的加熱器6。例如，可以通過在對油墨層發(fā)光的時(shí)候?qū)⒐庠?移近記錄介質(zhì)2同時(shí)注意不要損壞印刷表面，從而使用光源5作為加熱源。同樣地，也可以通過省略冷光鏡之類的散熱裝置，從而使用光源作為加熱源。當(dāng)使用幾百瓦的高功率燈泡作光源時(shí)，可以改裝與該光源一起配備的冷卻裝置以故意將廢熱返回到印刷紙上。更具體地，可以改裝冷卻裝置的廢熱裝置部分，以提供一種能夠如上所述將廢熱返回到印刷紙上的裝置。通過配備這種裝置，可以使用光源生成的熱量加熱油墨層。
例如，可以提供一種輸出功率不低于一百瓦并配有能夠?qū)⒁呀?jīng)用于冷卻光源的空氣流再引入到印刷紙上或引入到傳送/支承裝置內(nèi)部的裝置，以便利用該空氣流加熱油墨層?？梢酝ㄟ^光源熱量的再循環(huán)達(dá)到的記錄介質(zhì)的最高溫度可以是能夠獲得與用前述加熱器加熱相同效果的溫度。盡管這取決于加熱時(shí)間，但溫度的優(yōu)選范圍通常為至少60℃或更高，更優(yōu)選為80℃至100℃。當(dāng)曝光速度過快時(shí)，例如幾米/秒，最高溫度可以高達(dá)180℃以便瞬間加熱反應(yīng)介質(zhì)。
例如使用除了可見光還能生成紅外線的光源作為光源5時(shí)，對記錄介質(zhì)的光照和加熱可以同時(shí)進(jìn)行。優(yōu)選使用這種光源，因?yàn)樗艽龠M(jìn)油墨層的固化。
因?yàn)橛湍珜釉谑艿焦庹諘r(shí)也被光源5產(chǎn)生的熱量加熱，因此加熱裝置不必安裝成像加熱器6中那樣的獨(dú)立元件。然而，如果僅使用光源5發(fā)出的熱量加熱油墨層，然后將加熱后的油墨層放置在常溫下以完全固化該油墨層，那就要花費(fèi)較長時(shí)間。因此，油墨層在常溫下靜置優(yōu)選僅適用于可以確保有足夠長的時(shí)間以完全固化油墨層的情況。例如，在第二天發(fā)行的報(bào)紙之類的印刷品的情況下，可以確保大約一整天整夜的長時(shí)間以使油墨層固化，因此即使讓該油墨層放置在常溫下也可以完全固化油墨層。
使用上述記錄方法和油墨獲得的圖象具有優(yōu)異的印刷質(zhì)量和固化性能，使得它們在四個(gè)方面非常優(yōu)異，即硬度、粘合性、耐曬性和安全性。也就是說，除了抑制印刷圖象在其固化后排放出有毒材料，油墨在曝光過程中重量的減少也可以限制在10％以內(nèi)，由此可以令人滿意地將印刷氣氛中的散射物減至最少。
接下來，將參照下列具體實(shí)施例詳細(xì)解釋本發(fā)明的實(shí)施方式。
(實(shí)施例I)
首先，通過使用下列化學(xué)式(C1)、(C2)、(C3)和(C4)所示的化合物作為酸-可聚合化合物(溶劑)，按照下表1中所示的配方制備各種顏料分散體組合物。




表1


同時(shí)，分別使用Pigment Black 7(PB7)、C.I.Pigment Yellow180(PY180)、C.I.Pigment Blue 15:3(PB15:3)和C.I.Pigment Violet19(PV19)作為黑色顏料、黃色顏料、青色顏料和品紅色顏料，各自濃度為溶劑總重量的10wt％。
作為增效添加劑，制備兩種化合物，即由含有磺基的酞菁藍(lán)構(gòu)成的化合物(A)和由含有磺基的苯并咪唑酮構(gòu)成的化合物(B)，并將它們按照需要加入油墨中。表1中的混合比表示占溶劑總重量的wt％。
按照每個(gè)配方，將顏料和增效添加劑加入酸-可聚合物化合物中，然后作為分散劑，進(jìn)一步在酸-可聚合化合物中加入其端基具有丁氨基(pKb＝4.22)結(jié)構(gòu)的聚酯樹脂，制得混合物，然后攪拌。隨后，使用以80％的濃度裝有直徑為0.1毫米的氧化鋯珠的水平分散研磨機(jī)，以8m/sec的圓周速度將混合物循環(huán)分散30分鐘，獲得表1所示的各種分散體組合物，即C1(Bk)至C4(M)，其中吸附了含有堿性末端的樹脂的顏料分別在酸-可聚合化合物中分散。
在25wt％的每種分散體組合物中，以下表2中所示的配方將酸-可聚合化合物和光-酸生成劑之類的預(yù)定組分混合在一起，以制備各種噴墨油墨。至于光-酸生成劑，將下列結(jié)構(gòu)式(PAG1)和(PAG2)分別代表的化合物溶于碳酸異丙烯酯中，由此形成它的50wt％溶液。因此，表2中光-酸生成劑的混合比表示凈重量百分比，因此在油墨中含有相同量的碳酸異丙烯酯。同時(shí)，PAG1表示多價(jià)光-酸生成劑，而PAG2表示單價(jià)光-酸生成劑。為了進(jìn)行比較，還使用分別用SbF6-、AsF6-、CF3SO3-和對甲苯磺酸陰離子取代PAG2中的六氟磷酸根陰離子得到的化合物。
此外，也可以按照需要在油墨中加入以甲基磺酸化合物NIP1(NAI-100；Midori Kagaku Co.，Ltd.)為代表的非離子型光-酸生成劑。此外，也可以在除油墨19號和20號外的所有噴墨油墨中加入PI1(二丁氧基蒽)作為敏化劑，其比率為光-酸生成劑的量的20wt％。


表2


在噴墨油墨的制備中，用轉(zhuǎn)子將含所有組分的混合物分別攪拌30分鐘。此外，使用5微米篩目的PTFE過濾器過濾制成的混合物，獲得1-24號噴墨油墨。在這些噴墨油墨中，19號和20號噴墨油墨由于其含有過量的光-酸生成劑而分別代表一個(gè)對比例，而21-24號噴墨油墨由于不存在氟磷酸鹽而分別代表一個(gè)對比例。此外，16號和17號噴墨油墨由于其中所含的多價(jià)光-酸生成劑超過20wt％的事實(shí)而分別代表一個(gè)對比例。
所有這些噴墨油墨都分別在常溫下靜置三個(gè)月，然后測量顏料粒子的平均粒徑。由此獲得的結(jié)果與顏料粒子的原始粒徑一起概括在下表3中。同時(shí)，使用HPPS動(dòng)態(tài)光散射型粒度分析器(Malvern Co.，Ltd.)測定顏料粒子的平均粒徑。只要噴墨油墨中顏料粒子平均粒徑的增加限制在大約30wt％以下，該噴墨油墨就被認(rèn)為是可以接受的。
表3

如表3所示，在使用彩色顏料和鎓鹽而非六氟磷酸鹽的21-24號噴墨油墨中和在使用過量多價(jià)光-酸生成劑的16號和17號噴墨油墨中，發(fā)現(xiàn)顏料粒子平均粒徑的增加更加突出。在由于不存在敏化劑和非離子型光-酸生成劑而使用相對較大量的光-酸生成劑的19號和20號噴墨油墨中，發(fā)現(xiàn)顏料粒度的波動(dòng)非常顯著并因此具有很差的分散穩(wěn)定性。
而在使用情況如下的1-15號和18號噴墨油墨時(shí)——其中使用了六氟磷酸鹽和多價(jià)光-酸生成劑且多價(jià)光-酸生成劑的含量限定為光-酸生成劑總量的20wt％或更低，而所有光-酸生成劑的總含量限制在油墨的4％以下，從表3可以看出這些顏料粒度的波動(dòng)非常小。
接下來，對各個(gè)噴墨油墨進(jìn)行輸出試驗(yàn)。更具體地，使用附圖所示的噴墨記錄裝置1，在成功地將紙送入進(jìn)行印刷的同時(shí)分別將噴墨油墨輸出到紙上，并測量產(chǎn)生印刷誤差(印刷缺失和油墨的不均勻輸出)的頻率。
在該輸出測試中，使用普通的連續(xù)蠟光紙作為記錄介質(zhì)2，并使用輸出功率為500W的紫外線-高壓汞燈作為光源5。曝光量恒定地設(shè)為1000mJ/cm2，且輸出頭的溫度保持在45℃。加熱步驟在100℃持續(xù)兩秒。每小時(shí)的誤差頻率概括在下表4中。每小時(shí)的誤差頻率限于5以內(nèi)是合意的。
表4


如表4所示，使用鎓鹽而非六氟磷酸鹽和多價(jià)光-酸生成劑的噴墨油墨和使用過量光-酸生成劑的噴墨油墨都伴有高誤差頻率的問題。
而在使用六氟磷酸鹽和大量單價(jià)光-酸生成劑的噴墨油墨中和在僅使用單價(jià)光-酸生成劑的噴墨油墨中，誤差頻率的實(shí)測值非常小。
(實(shí)施例II)在25wt％的實(shí)施例1中制得的分散體組合物中，以下表5中所示的配方將包括各種酸-可聚合化合物和光-酸生成劑的預(yù)定組分混合在一起，以制備各種噴墨油墨。至于光-酸生成劑，將下列結(jié)構(gòu)式(PAG3)、(PAG4)、(PAG5)和(PAG6)分別代表的化合物溶于碳酸異丙烯酯中，由此形成它的50wt％溶液。因此，表5中光-酸生成劑的混合比表示凈重量百分比，因此在油墨中含有相同量的碳酸異丙烯酯。同時(shí)，PAG3、PAG4、PAG5和PAG6都是各自含有一個(gè)取代基的化合物。
此外，也可以在所有噴墨油墨中加入PI1(二丁氧基蒽)作為敏化劑，其比率為光-酸生成劑的量的20wt％。
其中R2是含有8至14個(gè)碳原子的烷基(混合物)。
其中R1是OC4H10。
其中R3是C6H13。

表5

在噴墨油墨的制備中，首先用轉(zhuǎn)子將含所有組分的混合物分別攪拌30分鐘。此外，使用5微米篩目的PTFE過濾器過濾制成的混合物，獲得25-37號噴墨油墨。這些噴墨油墨是由于實(shí)施例I的1-13號相同的組合物制成的，只是改變了光-酸生成劑。
所有這些噴墨油墨都分別在常溫下靜置三個(gè)月，然后測量顏料粒子的平均粒徑。由此獲得的結(jié)果與顏料粒子的原始粒徑一起概括在下表6中。
表6


從表3的結(jié)果與表6的結(jié)果之間的比較可以看出使用含有取代基的光-酸生成劑的油墨(25-37號)在顏料粒度的波動(dòng)上最小。
然后，在與上述實(shí)施例I相同的條件下對各個(gè)噴墨油墨進(jìn)行輸出試驗(yàn)以測量試驗(yàn)中產(chǎn)生的印刷誤差(印刷缺失和油墨的不均勻輸出)的頻率。由此獲得的每小時(shí)的誤差頻率概括在下表7中。
此外，從印刷機(jī)內(nèi)部取出一份氣體樣品以便通過氣相色譜法檢查有毒苯的生成兩，結(jié)果同樣概括在表7中。在表7中，38和39號油墨是對比例。更具體地，38號油墨組合物與實(shí)施例4相同，而39號油墨組合物與實(shí)施例21相同。
表7


從表7的結(jié)果可以看出噴墨油墨(25-37號)所使用的光-酸生成劑各含有含至少一個(gè)碳原子的取代基，特別是噴墨油墨(25-34號)所使用的光-酸生成劑各含有一個(gè)含4個(gè)或更多碳原子的取代基時(shí)，可以降低印刷誤差的頻率。此外，在這些噴墨油墨中也幾乎沒有觀察到有毒苯的生成。在使用對比例(38號和39號)的油墨形成的印刷圖象上測量與曝光之前的重量和剛剛印刷完的重量相比，油墨曝光后重量的減少程度，證重量減少大約10％，從而表明在曝光過程中產(chǎn)生了大量苯以外的散射物。而在25-37號油墨中，油墨重量的減少最多接近0至5％，證實(shí)制得的印刷品在印刷機(jī)內(nèi)部生成的散射物含量最少。
此外，這些連續(xù)印刷品在其固化后進(jìn)行裁剪，并將1000份紙張?jiān)诜忾]堆存器中以60℃加熱2小時(shí)，然后按照如上所述相同的方式進(jìn)行氣相色譜分析。結(jié)果是，盡管在使用對比例的油墨(38和39號)制得的印刷品中檢測出少量的苯，但在使用本發(fā)明的實(shí)施例的油墨(25-37號)制得的印刷品中即使在堆存器內(nèi)部也沒有檢測出苯的生成，從而證實(shí)了這些印刷品的安全性。
此外，發(fā)現(xiàn)使用本發(fā)明實(shí)施例的油墨制得的印刷品的印刷誤差最少，因此非常清晰準(zhǔn)確。
(實(shí)施例III)首先，按照與實(shí)施例I的C1(M)相同的配方制備分散體組合物C5(M)，只是使用以環(huán)己胺骨架為端基的聚酯樹脂作為分散劑。該環(huán)己胺pKb＝3.34且堿性很高。
按照與油墨4號相同的配方獲得油墨40號，不同僅在于使用前述分散體組合物C5(M)，按照如上所述相同的方式評測其性能。使用端基具有強(qiáng)堿性的分散劑制成的油墨被證實(shí)具有優(yōu)異的性能，即顏料粒度的增加降低了一半，也就是大約+12納米，而印刷誤差頻率也降至大約0.6/小時(shí)。
如上所述，按照本發(fā)明的一個(gè)方面，可以提供一種不存在油墨輸出失敗和油墨堵塞問題的噴墨油墨組合物，從而使該油墨組合物適合作為UV-固化型噴墨油墨用于按需印刷。按照本發(fā)明的另一方面，可以提供一種具有優(yōu)異的印刷圖象質(zhì)量且不存在印刷缺失現(xiàn)象的印刷品。
本領(lǐng)域技術(shù)人員很容易想到其它優(yōu)點(diǎn)和變動(dòng)方法。因此，本發(fā)明在更廣的方面不限于本文所示和所述的具體細(xì)節(jié)和典型實(shí)施方式。因此，可以在不背離所附權(quán)利要求所界定的一般發(fā)明原理的精神或范圍的情況下進(jìn)行各種變動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種噴墨油墨組合物，其特征在于含有顏料組分，其上吸附了帶有堿性末端的樹脂，該顏料組分的平均粒徑為200納米或更低；含鎓鹽的光-酸生成劑；至少一種可以在存在酸的情況下聚合的溶劑；其中鎓鹽中多價(jià)鹽的含量不高于鎓鹽總重量的20wt％；和其中顏料組分的含量限定在油墨組合物的3至41wt％的范圍內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的噴墨油墨組合物，其特征在于帶有堿性末端的樹脂選自乙烯系聚合物或共聚物、丙烯酸聚合物或共聚物、聚酯、聚酰胺、聚酰亞胺、聚氨酯、氨基聚合物、含硅聚合物、含硫聚合物、含氟聚合物和環(huán)氧樹脂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的噴墨油墨組合物，其特征在于鎓鹽僅由單價(jià)鹽構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的噴墨油墨組合物，其特征在于鎓鹽是氟磷酸芳基锍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的噴墨油墨組合物，其特征在于帶有堿性末端的樹脂具有不高于4的堿度(pKb)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的噴墨油墨組合物，其特征在于鎓鹽包括下列通式(1)或(2)所示的化合物 其中A-是氟磷酸根陰離子；R1、R2和R3相同或不同，而且R1、R2和R3中至少一個(gè)是含有4至20個(gè)碳原子的有機(jī)基團(tuán)，其余的是含有氫原子和1至20個(gè)碳原子的有機(jī)基團(tuán)；R4是二價(jià)芳族取代基或在其結(jié)構(gòu)中含有VI族原子的二價(jià)芳族取代基。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的噴墨油墨組合物，其特征在于所述R1、R2和R3選自含有4至20個(gè)碳原子的烷基、含有4至20個(gè)碳原子的烷氧基、以及含有4至20個(gè)碳原子和由乙二醇脫氫縮合而成的聚環(huán)氧乙烷骨架的取代基。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的噴墨油墨組合物，其特征在于通式中的所述R4選自含有亞苯基的基團(tuán)；含有亞苯硫醚骨架的基團(tuán)；含有噻吩骨架的基團(tuán)；和含有呋喃骨架的基團(tuán)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的噴墨油墨組合物，其特征在于光-酸生成劑以占溶劑總重量2至4wt％的比率加入，而且其進(jìn)一步含有敏化劑。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的噴墨油墨組合物，其特征在于顏料是含有喹吖啶酮骨架的品紅顏料。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的噴墨油墨組合物，其特征在于可以在存在酸的情況下聚合的溶劑選自至少一種如下的物質(zhì)二氧化檸檬烯、新戊二醇二縮水甘油醚、含有脂族骨架的二價(jià)氧雜環(huán)丁烷化合物、和含有脂環(huán)族骨架的二價(jià)乙烯醚化合物。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的噴墨油墨組合物，其特征在于作為溶劑加入的化合物含有脂族骨架或脂環(huán)族骨架，這兩種骨架中都含有氧原子。
13.一種印刷品，包含如權(quán)利要求1所述的噴墨油墨組合物的固化物。
全文摘要
提出了一種噴墨油墨組合物，含有顏料組分，其上吸附了帶有堿性末端的樹脂；含鎓鹽的光－酸生成劑；至少一種可以在存在酸的情況下聚合的溶劑。鎓鹽中多價(jià)鹽的含量不高于鎓鹽總重量的20wt％，而顏料組分的含量限定在油墨組合物的3至41wt％的范圍內(nèi)。
文檔編號B41J2/01GK1727414SQ20051005389
公開日2006年2月1日 申請日期2005年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月29日
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