顏料分散組合物、噴墨記錄方法及化合物的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及一種顏料分散組合物、噴墨記錄方法及化合物的制造方法。
【背景技術】
[0002] 近年來，作為根據圖像數據信號在記錄介質上形成圖像的圖像記錄方法，噴墨記 錄方法備受矚目。噴墨記錄方法具有噪音較少且能夠通過噴射非常微小的液滴來W較低的 運行成本記錄高清晰度的圖像的優點。
[0003] 根據噴墨記錄方法，不僅可W在普通紙上打印，還能夠在塑料片、金屬板等非吸液 性記錄介質上打印，打印時為了實現高速化及高畫質化，期望縮短干燥和固化所需時間。因 此，作為噴墨方式之一，有將能夠通過活性能量射線的照射在短時間內固化的油墨用作噴 墨記錄用油墨的記錄方式。根據該方式，通過在打印后立即照射活性能量射線而使油墨液 滴固化，由此能夠形成清晰的圖像。為了形成顯色性優異的高清圖像及穩定地噴出油墨，對 運種固化性的噴墨記錄用油墨要求較高的顏料分散性及其經時穩定性。
[0004] 為了對油墨賦予鮮明的色調和較高的著色力，顏料的微細化是必須的。尤其，在噴 墨記錄用油墨中，噴出的油墨液滴對圖像的清晰度帶來較大影響，因此必須使噴出液滴的 量變少且使用比由油墨形成的油墨固化膜的膜厚微細的粒子。但是，若如此為了得到較高 的著色力而使顏料粒子更加微細化，則微粒難W分散，容易產生凝聚體。并且，還產生因分 散劑的過度添加而導致油墨的粘度上升的問題。顏料凝聚體的產生及油墨的粘度上升都會 對油墨噴出性帶來壞影響，因此不優選將產生了顏料的凝聚及增稠等的油墨用于噴墨記錄 用途。
[000引并且，活性能量射線固化型的噴墨記錄用油墨下，簡稱為"固化型油墨"。）中， 形成清晰的圖像的固化性及固化后的膜物性也是重要因素。固化型油墨中，通過活性能量 射線的照射迅速進行固化，由此確保圖像的清晰性，因此阻礙固化的顏料分散劑及含有作 為非固化性成分的溶劑的顏料分散劑會使固化性下降，成為滲色及生產率下降的原因，因 此不優選。
[0006] 尤其，在含有作為非固化性成分的溶劑的固化型油墨中，產生由增塑效果引起的 固化靈敏度下降、由溶劑成分的揮發引起的保存過程中的濃度變化、噴出不良、將打印物 (在記錄介質上打印而得到的物體)重疊保存時一打印物的打印面與其他打印物的非打印 面粘接而導致該粘接面的打印面及非打印面污損的所謂的粘連等現象。因此，優選使用盡 量不含有機溶劑的顏料分散劑。
[0007] 從運種觀點考慮，要求使用能夠使微細化的顏料良好地分散且分散穩定性優異的 盡量不含有機溶劑的顏料分散劑的固化型油墨，關于顏料分散劑，提出了各種方案。
[0008] 例如，已知有通過使具有徑基和顏料吸附性的部分結構的化合物、選自脂肪族聚 醋、聚（甲基)丙締酸醋及聚酸且具有徑基或伯氨基的聚合物、及2官能W上的異氯酸醋化合 物在聚合性化合物中進行反應而得到的顏色分散劑(例如，參考專利文獻1)，通過在丙締酸 單體等聚合性化合物中進行聚氨醋的合成來減少顏料分散劑中的有機溶劑的含量。
[0009] 并且，已知有由主鏈和側鏈構成的印刷油墨用顏料分散劑，所述主鏈由具有選自 氨基、亞氨基及1價或2價芳香族控基中的一種W上的聚氨醋樹脂和/或聚脈樹脂構成，所述 側鏈由包含聚酸骨架和/或聚醋骨架的接枝聚合物構成(例如，參考專利文獻2)，通過經由 饋去有機溶劑的工序來減少顏料分散劑中的有機溶劑的含量。
[0010] W往技術文獻
[0011] 專利文獻
[0012] 專利文獻1:日本特開2009-233486號公報
[0013] 專利文獻2:日本特開2008-13725號公報
[0014] 發明的概要
[0015] 發明要解決的技術課題
[0016] 然而，專利文獻1中所記載的顏料分散劑中，由于在一部分制造過程中使用有機溶 劑，因此有改良的余地。并且，專利文獻2中所記載的顏料分散劑中，由于需要經由饋去有機 溶劑的工序，因此從制造適應性的觀點考慮不能說優選。
[0017] 另一方面，當前市售中的無溶劑類顏料分散劑中，石蠟之類的玻璃化轉變溫度 (Tg)比較低的聚合物較多。成為顏料分散劑的聚合物的Tg越低，使用于固化型油墨時越容 易產生粘連現象。為了提高耐粘連性，可W考慮提高成為顏料分散劑的聚合物的Tg，但很多 情況下難W使Tg較高的聚合物在無溶劑條件下聚合。
[0018] 本發明是鑒于上述情況而完成的，其課題在于實現W下目的。即，
[0019] 本發明的目的在于提供一種形成有耐粘連性及粘附性優異的固化膜的顏料分散 組合物及噴墨記錄方法。
[0020] 而且，本發明的目的在于提供一種化合物的制造方法，所述制造方法在無溶劑的 條件下（不使用有機溶劑)制造能夠使作為顏料分散組合物的著色成分的顏料良好且穩定 地分散的化合物。
[0021 ]用于解決技術課題的手段
[0022] 用于解決上述課題的具體方法如下。
[0023] < 1 > -種顏料分散組合物，其含有:顏料;聚合性化合物;具有下述通式(A)所表 示的結構單元、下述通式(B)所表示的結構單元、源自數均分子量為300W上且小于5,000的 聚環氧燒的下述通式(C)所表示的結構單元、及下述通式化)所表示的結構單元，且通式(B) 所表示的結構單元與上述通式(C)所表示的結構單元的質量比[(B)/(C)]為20/80~60/40 的化合物。
[0024] [化學式。
[0025]
[0026] 式中，Lia及Lib各自獨立地表示-0-或-NR-，R表示氨原子或碳原子數1~4的烷基。X 表示叔氨基或簇基。Υ?表示3價連接基團。
[0027] [化學式2]
[002引
[0029] 式中，及L2b各自獨立地表示-0-或-NH-dQ表示源自玻璃化轉變溫度為50°C W上 的聚（甲基)丙締酸醋的基團。Y2表示3價連接基團，Z表示與Y2及Q鍵合的2價連接基團。
[0030] [化學式3]
[0031]
[0032] 式中，R3表示碳原子數2~4的直鏈或分支的亞烷基，η為環氧燒的平均加成摩爾數 且表示6~115的數。
[0033] [化學式4]
[0034]
[0035] 式中，Rb表示碳原子數6~15的亞烷基、亞芳基、亞芳基和亞芳基鍵合而得到的2價 連接基團、或碳原子數6~15的亞烷基和亞芳基鍵合而得到的2價連接基團。
[0036] <2>根據<1>所述的顏料分散組合物，其中，化合物還具有下述通式化)所表示 的結構單元。
[0037] [化學式引
[003引
[0039] 式中，L3a及L3b各自獨立地表示-0-或-NR-，R表示氨原子或碳原子數1~4的烷基。Υ3 表示與L3a及L3b鍵合的2價的多環芳香族控基。
[0040] <3>根據<1>或<2>所述的顏料分散組合物，其中，通式(A)所表示的結構單 元的比例相對于化合物的所有結構單元的總質量為2質量％~20質量％。
[0041] <4>根據<1>至<3>中任一項所述的顏料分散組合物，其中，相對于顏料分散 組合物的所有質量，含有3質量％ ^下的有機溶劑。
[0042] <5>根據<1>至<4>中任一項所述的顏料分散組合物，其中，聚合性化合物中 的單官能單體的含有率為80質量％~100質量％。
[0043] <6>根據<1>至<5>中任一項所述的顏料分散組合物，所述顏料分散組合物 還含有聚合引發劑。
[0044] <7>根據<1>至<6>中任一項所述的顏料分散組合物，所述顏料分散組合物 用作油墨。
[004引 <8>根據<7>所述的顏料分散組合物，其中，25°C下的粘度為3mPa · S~ 50mPa · S。
[0046] <9>根據<8>所述的顏料分散組合物，所述顏料分散組合物用作噴墨記錄用油 fT[7| 0
[0047] <10>-種噴墨記錄方法，其使用<7>至<9>中任一項所述的顏料分散組合 物。
[0048] < 11 > 一種化合物的制造方法，其包含：
[0049] 在數均分子量為300W上且小于5,000的具有下述通式(C)所表示的結構單元的聚 環氧燒中合成具有下述通式(B)所表示的結構單元的聚（甲基)丙締酸醋來得到聚（甲基)丙 締酸醋的聚環氧燒溶液的工序;及
[0050] 將上述工序中所得到的聚（甲基)丙締酸醋的聚環氧燒溶液、具有下述通式(A)所 表示的結構單元的化合物、具有下述通式(D)所表示的結構單元的化合物及自由基聚合性 化合物混合并進行反應的工序，
[0051] 具有通式(B)所表示的結構單元的聚（甲基）丙締酸醋與上述具有通式(C)所表示 的結構單元的聚環氧燒的質量比[(B)/(C)]為20/80~60/40,且具有通式(A)所表示的結構 單元的化合物、具有通式(B)所表示的結構單元的聚（甲基)丙締酸醋及上述具有通式(C)所 表示的結構單元的聚環氧燒的合計摩爾數除W具有通式(D)所表示的結構單元的化合物的 摩爾數的值為1.0~1.25。
[0052] [化學式6]
[0053]
[0054] 式中，Lia及Lib各自獨立地表示-0-或-NR-，R表示氨原子或碳原子數1~4的烷基。X 表示叔氨基或簇基。Υ?表示3價連接基團。
[005引[化學式7]
[0056]
[0057] 式中，及L2b各自獨立地表示-0-或-NH-dQ表示源自玻璃化轉變溫度為50°C W上 的聚（甲基)丙締酸醋的基團。Y2表示3價連接基團，Z表示與Y2及Q鍵合的2價連接基團。
[005引[化學式引
[0059]
[0060] 式中，R3表示碳原子數2~4的直鏈或分支的亞烷基，η為環氧燒的平均加成摩爾數 且表示6~115的數。
[0061] [化學式9]
[0062]
[0063] 式中，Rb表示碳原子數6~15的亞烷基、亞芳基、亞芳基和亞芳基鍵合而得到的2價 連接基團、或亞烷基和亞芳基鍵合而得到的2價連接基團。
[0064] 另外，本說明書中，在取代基（原子團）的標記中，只要沒有特別指出，則未標有取 代及未取代的標記W包含未取代的取代基(原子團）W及進一步具有取代基的取代基(原子 團）的含義進行使用。例如，當記載為"烷基"時，烷基W包含未取代的烷基及進一步具有取 代基的烷基的含義進行使用。其他取代基(原子團）也相同。
[0065] 本說明書中，"(甲基)丙締酸醋"表示丙締酸醋及甲基丙締酸醋運兩者或其中任意 一者，"(甲基)丙締酸"表示丙締酸及甲基丙締酸運兩者或其中任意一者。
[0066] 本說明書中，用"~"表示的數值范圍是指將"~"的前后所記載的數值作為下限值 及上限值而包含的范圍。
[0067] 本說明書中，當提及組合物中的各成分的量時，在組合物中存在多種相當于各成 分的物質的情況下，只要沒有特別指出，則指組合物中所存在的多種物質的合計量。
[006引本說明書中，"粘附性"是指對于記錄介質的粘附性。
[0069] 本說明書中，"噴出性"（或"噴出穩定性"）是指從噴墨噴嘴的油墨組合物的噴出性 (或噴出穩定性）。
[0070] 本說明書中，"工序"一詞不僅包含獨立工序，即使在無法與其他工序明確區別的 情況下，只要可W實現該工序的所期望的目的，則包含于本術語中。
[0071] 發明效果
[0072] 根據本發明，提供一種形成耐粘連性及粘附性優異的固化膜的顏料分散組合物及 噴墨記錄方法。
[0073] 并且，根據本發明，提供一種化合物的制造方法，所述制造方法在無溶劑條件下 (不使用有機溶劑）制造能夠使作為顏料分散組合物的著色成分的顏料良好且穩定地分散 的化合物。
【具體實施方式】
[0074] W下，對本發明的【具體實施方式】進行詳細說明，但本發明并不受W下實施方式的 任何限定，在本發明目的范圍內可W適當施加變更來實施。
[0075] 〔顏料分散組合物）
[0076] 本發明的顏料分散組合物含有:顏料;聚合性化合物;具有下述通式(A)所表示的 結構單元下，適當稱為"結構單元(ΑΓ。）、下述通式(B)所表示的結構單元下，適當稱 為"結構單元(ΒΓ。）、源自數均分子量為300W上且小于5,000的聚環氧燒的下述通式(C)所 表示的結構單元下，適當稱為"結構單元(C)"。）及下述通式(D)所表示的結構單元 下，適當稱為"結構單元(D)"。），且結構單元(B)與結構單元(C)的質量比[(B)/(C)]為20/80 ~60/40的化合物。
[0077] [化學式 10]
[007 引
[0079] 通式(A)中，Lia及Lib各自獨立地表示-0-或-NR-，R表示氨原子或碳原子數1~4的 烷基。X表示叔氨基或簇基。γ?表示3價連接基團。
[0080] [化學式11]
[0081]
[0082] 通式(Β)中，L2。及L2b各自獨立地表示-0-或-NH-dQ表示源自玻璃化轉變溫度為50 上的聚（甲基)丙締酸醋的基團。Y2表示3價連接基團，Z表示與Y2及Q鍵合的2價連接基 團。
[0083] [化學式 12]
[0084]
[008引通式(C)中，R3表示碳原子數2~4的直鏈或分支的亞烷基，η為環氧燒的平均加成 摩爾數且表示6~115的數。
[0086] [化學式13]
[0087]
[0088] 通式(D)中，Rb表示碳原子數6~15的亞烷基、亞芳基、亞芳基和亞芳基鍵合而得到 的2價連接基團、或碳原子數6~15的亞烷基和亞芳基鍵合而得到的2價連接基團。
[0089] 根據本發明的顏料分散組合物，能夠形成耐粘連性及粘附性優異的固化膜。并且， 當將本發明的顏料分散組合物用作油墨時，能夠記錄耐粘連性及粘附性優異的圖像。
[0090] 本發明的顏料分散組合物含有具有結構單元(A)、結構單元(B)、結構單元(C)及結 構單元(D)且結構單元(B)與結構單元(C)的質量比在特定范圍內的化合物下，適當稱為 "特定聚合物"。）作為顏料的分散劑，并且含有聚合性化合物作為顏料等的分散介質。
[0091] 本發明的顏料分散組合物中，由于特定聚合物具有玻璃化轉變溫度下，適當稱 為叮g"。）為50°C W上的結構單元(B)，因此認為耐粘連性優異。
[0092] 并且，特定聚合物所具有的高Tg的結構單元(B)成為油墨與記錄介質界面的介質， 有助于界面附近的膜強度，且低Tg的結構單元(C)有助于應力松弛性，由此，認為將本發明 的顏料分散組合物用作油墨時，記錄介質與固化膜(油墨時為圖像)的粘附性得到提高。
[0093] 另外，認為特定聚合物通過包含具有吸附基團的結構單元(A)，從而作為分散劑發 揮功能，并且，通過W特定比例具有結構單元(B)作為接枝鏈，從而分散穩定性優異。
[0094] <特定聚合物>
[0095] 本發明的顏料分散組合物含有具有通式(A)所表示的結構單元〔結構單元(A))、通 式(B)所表示的結構單元〔結構單元(B))、源自數均分子量為300W上且小于5,000的聚環氧 燒的通式(C)所表示的結構單元〔結構單元(C))、及通式(D)所表示的結構單元〔結構單元 (D))，且結構單元(B)與結構單元(C)的質量比[(B)/(C)]為20/80~60/40的化合物(特定聚 合物）。
[0096] 根據特定聚合物，能夠使顏料良好且穩定地分散。并且，特定聚合物有助于使用本 發明的顏料分散組合物來形成的固化膜的耐粘連性及粘附性。
[0097] W下，對特定聚合物所具有的各結構單元進行說明。
[009引〔結構單元(A))
[0099] [化學式14]
[0100]
[0101] 通式(A)中，Lia及Lib各自獨立地表示-0-或-NR-，從原料獲得性的觀點考慮，優選 為-0-D-NR-中的R表示氨原子或碳原子數1~4的烷基，從聚合反應的反應性的觀點考慮，優 選為氨原子。
[0102] X表示叔氨基或簇基。X的優選基團根據顏料的表面狀態而不同，一般，顏料的表面 為酸性時優選使用叔氨基，顏料的表面為堿性時優選使用簇基。
[0103] Υ?表示3價連接基團。作為Υ?所表示的3價連接基團，例如可W舉出可具有取代基、 或酸鍵、硫酸鍵、醋鍵或酷胺鍵的、從烷基、芳基中除去3個氨原子而得到的基團等，從反應 性及原料獲得性的觀點考慮，優選從未取代的或被烷基取代的烷基中除去3個氨原子而得 到的基團。
[0104] 并且，γ1優選為-Lle-Yla(-Lle-*)-Lld-所表示的3價連接基團。
[0105] Lie、Lid及Lie各自獨立地表示單鍵、碳原子數1~6的亞烷基或碳原子數6~10的亞 苯基，在鏈中可W具有酸鍵、硫酸鍵、醋鍵或酷胺鍵。γ?3表示氨原子、被碳原子數1~6的烷基 或碳原子數1~6的烷氧基中的任意一個取代的碳原子。*表示與X的