喷墨组合物的制作方法

1.本发明涉及一种喷墨组合物。


背景技术：

2.已知一种通过利用压电元件使压力室的容积变化而从喷嘴喷射压力室内的油墨的液体喷射头。例如，专利文献1中记载的喷墨头由利用粘接剂将流路形成部件、连通板、喷嘴板接合而形成。然而，在专利文献1所记载的喷墨头中，利用粘接剂接合的部分与油墨接触的部位存在有多个，该部位的粘接剂因被油墨侵蚀而溶胀，存在喷墨头的可靠性容易变差的问题，如产生喷嘴板剥离等。
3.因此，例如，如专利文献2中记载的喷墨头那样，通过在喷嘴板至液体贮存室之间加高形成为一体的流路基板，使利用粘接剂接合的部分与油墨接触的部位仅为喷嘴附近，能够减少喷嘴板剥离，提高喷墨头的可靠性。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.专利文献1：日本特开2020-55305号公报
7.专利文献2：日本特开2020-93415号公报。
8.然而，像这样的能够减少喷嘴板剥离的喷墨头因加高形成液体贮存室，从而使其容积比以往的液体贮存室小。由此，用于将油墨从液体贮存室冲向流路的压力不足，产生容易发生油墨喷出时的喷嘴脱漏(漏点)的问题。


技术实现要素：

9.本发明所涉及的喷墨组合物的一技术方案涉及一种从喷墨头喷出的喷墨组合物，所述喷墨头具有：
10.喷嘴板，形成有多个喷嘴；以及
11.流路基板，与所述喷嘴板的一面接合，所述流路基板形成有包含贮存用于向所述多个喷嘴供给的液体的液体贮存室的流路，
12.所述液体贮存室由设置于所述流路基板的、与所述喷嘴板相反侧的面的凹部形成，
13.所述喷墨组合物在25℃下的表面张力为31mn/m以下。
附图说明
14.图1是用于本实施方式所涉及的喷墨组合物的喷墨头的剖视图。
15.符号说明
16.26、喷墨头；31、喷嘴板；32、流路基板；322、凹部；324、第一流路；326、第二流路；33、振动板；331、弹性膜；332、支承板；333、岛状部；334、弹性顺从膜；34、壳体；341、导入口；35、固定部件；36、压电元件；c、压力室；n、喷嘴；r、液体贮存室。
具体实施方式
17.以下，针对本发明的实施方式进行说明。以下说明的实施方式用于说明本发明的例子。本发明不受以下实施方式的任何限制，还包括在不变更本发明的主旨的范围内实施的各种变形方式。此外，以下说明的所有结构不一定为本发明的必要结构。
18.1.喷墨组合物
19.本发明的一实施方式所涉及的喷墨组合物为一种从喷墨头喷出的喷墨组合物，所述喷墨头具有：喷嘴板，形成有多个喷嘴；以及流路基板，与所述喷嘴板的一面接合，所述流路基板形成有包含贮存用于向所述多个喷嘴供给的液体的液体贮存室的流路，其中所述液体贮存室由设置于所述流路基板的、与所述喷嘴板相反侧的面的凹部形成，所述喷墨组合物在25℃下的表面张力为31mn/m以下。
20.在用于本实施方式所涉及的喷墨组合物的喷墨头(以下，也称为“特定的喷墨头”)中，加高形成液体贮存室，因此，易于使容积比以往的液体贮存室小。从而，用于将油墨从液体贮存室冲向流路的压力不足，容易发生油墨喷出时的喷嘴脱漏。
21.因此，本发明人进行了深入研究，结果此次发现即使在使用这样的喷墨头的情况下，只要将喷墨组合物的表面张力调整为特定值以下，就能够良好地减少喷嘴脱漏。推测出这是由于通过使喷墨组合物的表面张力为特定值以下，易于使油墨在流路中流动的原因。
22.在本发明中，“喷墨组合物”是指，利用喷墨法喷出使用的油墨组合物。“喷墨法”是指，从喷墨记录装置等喷墨头的喷嘴喷出油墨等液滴，并将其赋予到记录介质的记录方法。此外，在本说明书中，有时也将“喷墨组合物”称为“喷墨油墨组合物”、“油墨组合物”或“油墨”。
23.1.1喷墨头
24.本实施方式所涉及的喷墨组合物为一种从喷墨头喷出的喷墨组合物，所述喷墨头具有：喷嘴板，形成有多个喷嘴；以及流路基板，与所述喷嘴板的一面接合，所述流路基板形成有包含贮存用于向所述多个喷嘴供给的液体的液体贮存室的流路，其中所述液体贮存室由设置于所述流路基板的、与所述喷嘴板相反侧的面的凹部形成。
25.1.1.1喷墨头的整体结构
26.图1是用于本实施方式所涉及的喷墨组合物的喷墨头26的剖视图。如图1所例示的那样，以下将与x-y平面垂直的方向标记为z方向。由喷墨头26实现的油墨的喷射方向、典型地是铅垂方向相当于z方向。此外，图1是与x-z平面平行的剖视图。
27.如图1所例示的那样，喷墨头26具备喷嘴板31、流路基板32、振动板33、壳体34、固定部件35和多个压电元件36。这些例如利用粘接剂被相互接合。喷嘴板31与流路基板32的z方向上的正侧的表面接合，振动板33与流路基板32的z方向上的负侧的表面接合。喷嘴板31为形成有沿y方向排列的多个喷嘴n的板状部件。各喷嘴n为用于油墨通过的通孔。y方向也可以称为排列有多个喷嘴n的方向。喷嘴板31由例如不锈钢等金属材料构成。例如，通过利用干蚀刻来加工金属板，能够制造喷嘴板31。此外，喷嘴板31的构成材料和制造方法没有特别限制，可以是任意的。例如，可以通过利用蚀刻等半导体制造技术来加工硅的单晶基板而形成喷嘴板31。
28.流路基板32为用于形成油墨的流路的板状部件。如图1所例示的那样，在流路基板32上形成有液体贮存室r、第一流路324、压力室c和第二流路326。液体贮存室r由设置于流
路基板32的z方向上的负侧的面的凹部322形成。凹部322为相对于流路基板32的z方向上的负侧的表面凹进的空间。液体贮存室r为横跨多个喷嘴n连续的共同液室。相对于此，第一流路324、第二流路326和压力室c分别按每个喷嘴n形成。压力室c位于喷嘴板31与振动板33之间，为用于向填充于该压力室c内的油墨赋予压力的空间。第一流路324为用于使压力室c与液体贮存室r连通的节流流路。第一流路324由设置于流路基板32的z方向上的负侧的面的凹部形成。贮存于液体贮存室r的油墨分支到各第一流路324，并列地供给和填充到多个压力室c。第二流路326由使压力室c与喷嘴n连通的通孔形成。流路基板32例如通过利用蚀刻等半导体制造技术来加工硅(si)的单晶基板而形成。
29.在用于本实施方式所涉及的喷墨组合物的喷墨头中，优选第一流路324的截面积小于第二流路326的截面积。即，形成于流路基板32的流路包含从液体贮存室r输送喷墨组合物的第一流路324和从第一流路324向喷嘴n输送喷墨组合物的第二流路326，优选第一流路324的截面积比第二流路326的截面积小。在为这种结构的喷墨头的情况下，能够进一步减少在油墨喷出后油墨向液体贮存室r倒流的情况，但为了将油墨从液体贮存室r挤出会需要更大的压力，更容易发生喷嘴脱漏。根据本实施方式所涉及的喷墨组合物，即使为包含这种截面积缩小的第一流路324的喷墨头，也能够良好地减少喷嘴脱漏。此外，第一流路324的截面积优选为从x方向观察时的截面积，第二流路326的截面积优选为从z方向观察时的截面积。另外，也将x方向称为“第一方向”，将z方向称为“第二方向”。
30.振动板33由弹性膜331和支承板332构成。弹性膜331与流路基板32的表面接合，支承板332被层叠于弹性膜331。弹性膜331例如由对位系芳香族聚酰胺树脂等树脂材料构成。支承板332例如由不锈钢等金属材料构成。支承板332形成具有与各压力室c重叠的岛状部333的形状。另外，支承板332在与液体贮存室r重叠的区域被去除。因此，振动板33在该区域由单层弹性膜331构成，作为弹性顺从膜334发挥功能。弹性顺从膜334构成对液体贮存室r进行划分的壁面的一部分，吸收液体贮存室r内的压力变动。
31.壳体34为例如通过树脂材料的注射成型制成的结构体，接合于振动板33的与流路基板32的相反侧的面。如图1所例示的那样，在壳体34上形成有导入口341。导入口341为所述的与液体贮存室r连通的通孔。导入口341将来自未图示的液体容器的油墨导入液体贮存室r。
32.固定部件35为用于将压电元件36安装于壳体34的部件，利用粘接剂等被固定于壳体34。压电元件36为将未图示的压电体层与电极层交替层叠而成的纵向振动型的驱动元件，顶端部抵接于岛状部333。以与压电元件36的变形联动的方式，岛状部333与弹性膜331一起振动，此时，压力室c的容积发生变化，从喷嘴n喷射油墨。
33.1.1.2液体贮存室
34.如图1所例示的那样，如上所述，喷墨头26具有：喷嘴板31，其形成有多个喷嘴n；以及流路基板32，其形成有包含贮存用于向多个喷嘴n供给的液体的液体贮存室r的流路。在此，如图1所例示的那样，流路基板32与喷嘴板31的一面接合。该接合例如利用粘接剂来进行。作为该粘接剂，没有特别限制，但可列举出例如环氧系粘接剂和聚氨酯系粘接剂等。在该粘接剂中，例如也可以含有二氧化硅或氧化铝等填料。
35.如图1所例示的那样，在流路基板32的与喷嘴板31相反侧的面上，设置有凹部322。由该凹部322形成液体贮存室r。由此，将喷嘴板31与流路基板32粘接一起的粘接剂不暴露
于液体贮存室r内的液体，因此不会产生因该液体导致的该粘接剂的劣化。
36.以下，针对本实施方式所涉及的喷墨组合物的物性和含有的各成分进行说明。
37.1.2喷墨组合物的表面张力
38.本实施方式所涉及的喷墨组合物在25℃下的表面张力为31mn/m以下。优选为30.5mn/m以下，更优选为30mn/m以下，进一步优选为29.5mn/m以下，更进一步优选为29mn/m以下，尤其优选为28.5mn/m以下，更尤其优选为28mn/m以下，特别优选为27.5mn/m以下，更特别优选为27mn/m以下，进一步特别优选为26.5mn/m以下。当喷墨组合物在25℃下的表面张力在上述范围内时，即使使用特定的喷墨头也能够良好地减少喷嘴脱漏。
39.此外，作为表面张力的测定方法，可例示出使用通常使用的表面张力计(例如，协和界面科学(株)制造、表面张力计cbvp-z等)，利用威廉米法在液温25℃下进行测定的方法。
40.作为喷墨组合物的表面张力的调整，没有限制，但例如能够通过调整油墨中可含有的表面活性剂、有机溶剂的种类或含量来进行。
41.1.3表面活性剂
42.本实施方式所涉及的喷墨组合物优选含有表面活性剂。作为表面活性剂，没有特别限制，可列举出例如炔二醇系表面活性剂、氟系表面活性剂和有机硅系表面活性剂。
43.作为炔二醇系表面活性剂，没有特别限制，但优选为例如选自2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇和2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇的氧化烯加成物以及2,4-二甲基-5-癸炔-4-醇和2,4-二甲基-5-癸炔-4-醇的氧化烯加成物中的一种以上。作为炔二醇系表面活性剂的市售品，没有特别限制，但可列举出例如olfine104系列、olfinee1010、e1020等e系列(airproducts公司(air products japan,inc.)制造商品名)、surfynol465、surfynol61、surfynoldf110d(日信化学工业公司(nissin chemical industry co.,ltd.)制造商品名)等。
44.作为氟系表面活性剂，没有特别限制，但例如可列举出全氟烷基磺酸盐、全氟烷基羧酸盐、全氟烷基磷酸酯、全氟烷基氧化乙烯加成、全氟烷基甜菜碱、全氟烷基氧化胺化合物。作为氟系表面活性剂的市售品，没有特别限制，但例如可列举出s-144、s-145(旭硝子株式会社制造)；fc-170c、fc-430、fluorad-fc4430(住友3m株式会社制造)；fso、fso-100、fsn、fsn-100、fs-300(dupont公司制造)；ft-250、251(株式会社neos制造)。
45.作为有机硅系表面活性剂，可列举出聚硅氧烷系化合物、聚醚改性有机硅氧烷等。作为有机硅系表面活性剂的市售品，没有特别限制，但具体而言，可列举出byk-306、byk-307、byk-333、byk-341、byk-345、byk-346、byk-347、byk-348、byk-349(以上商品名，byk chemie日本株式会社制造)、kf-351a、kf-352a、kf-353、kf-354l、kf-355a、kf-615a、kf-945、kf-640、kf-642、kf-643、kf-6020、x-22-4515、kf-6011、kf-6012、kf-6015、kf-6017(以上商品名，信越化学株式会社制造)等。
46.表面活性剂的含量相对于喷墨组合物优选为0.1～5.0质量％，更优选为0.2～3.0质量％，进一步优选为0.3～2.0质量％，尤其优选为0.4～1.5质量％，更尤其优选为0.5～1.3质量％。当表面活性剂的含量在上述范围内时，存在能够进一步良好地减少喷嘴脱漏的倾向。
47.本实施方式所涉及的喷墨组合物可以单独含有一种表面活性剂，但优选含有两种
以上。通过组合使用多种表面活性剂，与仅使用一种表面活性剂的情况相比，能够进一步减少油墨的表面张力，存在能够进一步良好地减少喷嘴脱漏的倾向。
48.尤其，优选含有两种以上hlb值不同的表面活性剂。更优选含有hlb值为3～8的表面活性剂(以下，也称为“表面活性剂a”)和hlb值为12～16的表面活性剂(以下，也称为“表面活性剂b”)。
49.在此，表面活性剂的hlb(hydrophile-lipophile balance：亲水亲油平衡)值为利用格里芬法计算出的值。具体而言，能够按照下述式(h)计算出表面活性剂的hlb值。
50.hlb值＝20
×
(亲水基团的质量％)
……
(h)
51.1.3.1表面活性剂a
52.本实施方式所涉及的喷墨组合物优选含有hlb值为3～8的表面活性剂(表面活性剂a)。表面活性剂a的疏水性高，消泡性优异。由此，能够减少在喷墨头的流路面等上可能产生的气泡的残留、成长或脱离，能够进一步良好地减少喷嘴脱漏。
53.表面活性剂a优选hlb值为3～8的炔二醇系表面活性剂。作为这样的表面活性剂，可列举出例如主链的碳原子数为10以上的炔二醇的氧化烯加成物。在表面活性剂a为炔二醇系表面活性剂的情况下，由于为非离子系表面活性剂，易于使油墨相对于喷墨头部件均匀地润湿扩展，有时能够进一步减少喷嘴脱漏。
54.表面活性剂a的hlb值优选为3～6，更优选为3～5，进一步优选为4～5。当hlb值在上述范围内时，存在消泡性更优异的倾向。
55.作为表面活性剂a的市售品，没有特别限制，但可列举出例如日信化学工业株式会社制造surfynol61(hlb值：6)、surfynol104s(hlb值：4)、surfynol104pg50(hlb值：4)、surfynol420(hlb值：4)、surfynol82(hlb值：4)、surfynoldf110d(hlb值：3)、surfynolmd-20(hlb值：4)、surfynolse-f(hlb值：6)等。这些表面活性剂可以单独使用一种，也可以组合使用两种以上。
56.表面活性剂a的含量相对于喷墨组合物优选为0.01～2.0质量％，更优选为0.05～1.5质量％，进一步优选为0.1～1.0质量％，尤其优选为0.15～0.7质量％，更尤其优选为0.2～0.4质量％。当表面活性剂a的含量在上述范围内时，存在能够进一步良好地减少喷嘴脱漏的倾向。
57.1.3.2表面活性剂b
58.本实施方式所涉及的喷墨组合物优选含有hlb值为12～16的表面活性剂(表面活性剂b)。表面活性剂b的亲水性高，润湿性优异。由此，含有表面活性剂b的油墨容易相对于喷墨头部件润湿扩展，存在不易发生喷嘴脱漏的倾向。
59.从与所述的表面活性剂a相同的观点考虑，表面活性剂b优选hlb值为12～16的炔二醇系表面活性剂。表面活性剂b的hlb值优选为12～15，更优选为12～14，进一步优选为13～14。当hlb值在上述范围内时，存在润湿性更优异的倾向。此外，在组合使用两种以上表面活性剂b的情况下，hlb值通过加权平均求出。
60.作为表面活性剂b的市售品，没有特别限制，但可列举出例如日信化学工业株式会社制造olfine104系列、olfinee1010(hlb值13)、olfinee1020(hlb值15～16)等e系列、日本乳化剂株式会社制造newcol1006(hlb值13.4)、newcol1008(hlb值14.6)等。这些表面活性剂可以单独使用一种，也可以组合使用两种以上。
61.表面活性剂b的含量相对于喷墨组合物优选为0.1～2.0质量％，更优选为0.2～1.5质量％，进一步优选为0.3～1.0质量％，尤其优选为0.4～0.7质量％。当表面活性剂b的含量在上述范围内时，存在能够进一步良好地减少喷嘴脱漏的倾向。
62.1.3.3含量比
63.在本实施方式所涉及的喷墨组合物中，将表面活性剂b的相对于喷墨组合物的总质量的含量设为mb，将表面活性剂a的相对于喷墨组合物的总质量的含量设为ma，此时，含量比(mb/ma)优选为1.5～4.0，更优选为1.5～3.5，进一步优选为1.5～3.0，尤其优选为1.7～2.5，更尤其优选为1.8～2.2。由于表面活性剂a的疏水性比较高，因此容易吸附在用于喷墨头的粘接剂上，有时导致喷嘴板的剥离。相对于此，由于表面活性剂b的亲水性比较高，因此不易产生上述问题。因此，当含量比(mb/ma)在上述范围内时，存在能够良好地减少喷嘴脱漏并且也能够减少喷嘴板的剥离的倾向。
64.1.4有机溶剂
65.本实施方式所涉及的喷墨组合物也可以含有有机溶剂。作为有机溶剂，更优选为水溶性有机溶剂。此外，“水溶性”是指，具有例如相对于20℃下的100g水的溶解度为0.1g以上的性质。
66.作为有机溶剂，可列举出酯类、亚烷基二醇醚类、环状酯类、含氮溶剂、醇类、多元醇类等。作为含氮溶剂，可列举出环状酰胺类、非环状酰胺类等。作为非环状酰胺类，可列举出烷氧基烷基酰胺类等。
67.作为酯类，可列举出乙二醇单甲基醚乙酸酯、乙二醇单乙基醚乙酸酯、乙二醇单丁基醚乙酸酯、二乙二醇单甲基醚乙酸酯、二乙二醇单乙基醚乙酸酯、二乙二醇单丁基醚乙酸酯、丙二醇单甲基醚乙酸酯、二丙二醇单甲基醚乙酸酯、甲氧基丁基乙酸酯等二醇单乙酸酯类、乙二醇二乙酸酯、二乙二醇二乙酸酯、丙二醇二乙酸酯、二丙二醇二乙酸酯、乙二醇乙酸酯丙酸酯、乙二醇乙酸酯丁酸酯、二乙二醇乙酸酯丁酸酯、二乙二醇乙酸酯丙酸酯、二乙二醇乙酸酯丁酸酯、丙二醇乙酸酯丙酸酯、丙二醇乙酸酯丁酸酯、二丙二醇乙酸酯丁酸酯、二丙二醇乙酸酯丙酸酯等二醇二酯类。
68.作为亚烷基二醇醚类，只要是亚烷基二醇的单醚或二醚即可，优选为烷基醚。作为具体例，可列举出乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚、乙二醇单异丙基醚、乙二醇单丁基醚、二乙二醇单甲基醚、二乙二醇单乙基醚、二乙二醇单丁基醚、三乙二醇单甲基醚、三乙二醇单乙基醚、三乙二醇单丁基醚(tegmbe)、四乙二醇单甲基醚、四乙二醇单乙基醚、四乙二醇单丁基醚、丙二醇单甲基醚、丙二醇单乙基醚、丙二醇单丙基醚、丙二醇单丁基醚、二丙二醇单甲基醚、二丙二醇单乙基醚、二丙二醇单丙基醚、二丙二醇单丁基醚、三丙二醇单丁基醚等亚烷基二醇单烷基醚类以及乙二醇二甲基醚、乙二醇二乙基醚、乙二醇二丁基醚、二乙二醇二甲基醚、二乙二醇二乙基醚、二乙二醇二丁基醚、二乙二醇甲基乙基醚、二乙二醇甲基丁基醚、三乙二醇二甲基醚、三乙二醇二乙基醚、三乙二醇二丁基醚、三乙二醇甲基丁基醚、四乙二醇二甲基醚、四乙二醇二乙基醚、四乙二醇二丁基醚、丙二醇二甲基醚、丙二醇二乙基醚、二丙二醇二甲基醚、二丙二醇二乙基醚、三丙二醇二甲基醚等亚烷基二醇二烷基醚类。
69.作为环状酯类，可列举出β-丙内酯、γ-丁内酯、δ-戊内酯、ε-己内酯、β-丁内酯、β-戊内酯、γ-戊内酯、β-己内酯、γ-己内酯、δ-己内酯、β-庚内酯、γ-庚内酯、δ-庚内酯、ε-庚
内酯、γ-辛内酯、δ-辛内酯、ε-辛内酯、δ-壬内酯、ε-壬内酯、ε-癸内酯等环状酯类(内酯类)以及与这些羰基邻接的亚甲基的氢被碳原子数1～4的烷基取代的化合物。
70.作为烷氧基烷基酰胺类，可例示出例如3-甲氧基-n,n-二甲基丙酰胺、3-甲氧基-n,n-二乙基丙酰胺、3-甲氧基-n,n-甲基乙基丙酰胺、3-乙氧基-n,n-二甲基丙酰胺、3-乙氧基-n,n-二乙基丙酰胺、3-乙氧基-n,n-甲基乙基丙酰胺、3-正丁氧基-n,n-二甲基丙酰胺、3-正丁氧基-n,n-二乙基丙酰胺、3-正丁氧基-n,n-甲基乙基丙酰胺、3-正丙氧基-n,n-二甲基丙酰胺、3-正丙氧基-n,n-二乙基丙酰胺、3-正丙氧基-n,n-甲基乙基丙酰胺、3-异丙氧基-n,n-二甲基丙酰胺、3-异丙氧基-n,n-二乙基丙酰胺、3-异丙氧基-n,n-甲基乙基丙酰胺、3-叔丁氧基-n,n-二甲基丙酰胺、3-叔丁氧基-n,n-二乙基丙酰胺、3-叔丁氧基-n,n-甲基乙基丙酰胺等。
71.作为环状酰胺类，可列举出内酰胺类，例如可列举出2-吡咯烷酮、1-甲基-2-吡咯烷酮、1-乙基-2-吡咯烷酮、1-丙基-2-吡咯烷酮、1-丁基-2-吡咯烷酮等吡咯烷酮类等。
72.作为醇类，可列举出例如烷烃所具有的一个氢原子被羟基取代的化合物。作为该烷烃，碳原子数优选为10以下，更优选为6以下，进一步优选为3以下。烷烃的碳原子数为1以上，优选为2以上。烷烃可以为直链型，也可以为支链型。作为醇类，可列举出例如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、2-丁醇、叔丁醇、异丁醇、正戊醇、2-戊醇、3-戊醇及叔戊醇。
73.多元醇类在分子中具有两个以上的羟基。多元醇类可以分为例如烷烃二醇类和多元醇类。
74.作为烷烃二醇类，可列举出例如烷烃被两个羟基取代的化合物。作为烷烃二醇类，可列举出例如乙二醇(别名：乙烷-1,2-二醇)、丙二醇(别名：丙烷-1,2-二醇)、1,2-丁烷二醇、1,2-戊烷二醇、1,2-己烷二醇、1,2-辛烷二醇、1,3-丙烷二醇、1,3-丁二醇(别名：1,3-丁烷二醇)、1,4-丁烷二醇、2,3-丁烷二醇、1,2-戊烷二醇、1,5-戊烷二醇、2,4-戊烷二醇、2-甲基-1,3-丙烷二醇、3-甲基-1,3-丁烷二醇、3-甲基-1,5-戊烷二醇、2-乙基-1,3-己二醇、2-甲基-1,3-戊烷二醇，3-甲基-1,5-戊烷二醇、2-甲基戊烷-2,4-二醇、1,6-己烷二醇、2-乙基-2-甲基-1,3-丙烷二醇、2-甲基-2-丙基-1,3-丙烷二醇等。
75.作为多元醇类，可列举出例如烷烃二醇类的两个分子以上通过羟基彼此分子间缩合而成的缩合物，具有三个以上羟基的化合物等。
76.作为烷烃二醇类的两个分子以上通过羟基彼此分子间缩合而成的缩合物，可列举出例如二乙二醇、二丙二醇等二亚烷基二醇、三乙二醇(标准沸点287.4℃)、三丙二醇等三亚烷基二醇等。
77.具有三个以上羟基的化合物为以烷烃或聚醚结构为骨架的具有三个以上羟基的化合物。作为具有三个以上羟基的化合物，可列举出例如甘油(标准沸点290℃)、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、1,2,5-己三醇、1,2,6-己三醇、季戊四醇、聚氧亚丙基三醇等。
78.烷烃二醇类和多元醇类可以主要作为渗透溶剂和/或保湿溶剂发挥功能。此外，烷烃二醇类存在作为渗透溶剂的性质强的倾向，多元醇类存在作为保湿溶剂的性质强的倾向。
79.有机溶剂可以单独使用一种，也可以组合使用两种以上。
80.本实施方式所涉及的喷墨组合物优选含有标准沸点为270℃以上的多元醇。标准沸点为270℃以上的多元醇的保湿性能尤其优异，存在油墨的保湿性提高，堵塞恢复性更优
异的倾向。多元醇的标准沸点更优选为275℃以上，进一步优选为280℃以上，尤其优选为285℃以上。
81.作为标准沸点为270℃以上的多元醇，可列举出例如甘油(标准沸点290℃)、三乙二醇(标准沸点287.4℃)、三丙二醇(标准沸点270℃)等。其中，优选为选自甘油、三乙二醇中的一种以上。
82.标准沸点270℃为以上的多元醇的含量相对于喷墨组合物的总量优选为1～30质量％，更优选为5～25质量％，进一步优选为10～20质量％，尤其优选为12～18质量％，更尤其优选为13～16质量％。当标准沸点为270℃以上的多元醇的含量在上述范围内时，存在堵塞恢复性更优异的倾向。
83.有机溶剂的含量没有特别限制，但相对于喷墨组合物的总量优选为1质量％以上，更优选为5质量％以上，进一步优选为10质量％以上，尤其优选为15质量％以上，更尤其优选为20质量％以上。对上限也没有特别限制，但相对于喷墨组合物的总量优选为50质量％以下，更优选为40质量％以下，进一步优选为35质量％以下，尤其优选为30质量％以下。当有机溶剂的含量在上述范围内时，有时堵塞恢复性优异。
84.1.5水
85.本实施方式所涉及的喷墨组合物也可以含有水。作为水，没有特别限制，但可列举出例如离子交换水、超滤水、反渗透水及蒸馏水等纯水以及超纯水这样的尽可能地去除离子性杂质的水。另外，当使用通过紫外线照射或添加过氧化氢等进行灭菌的水时，在长时间保存喷墨组合物的情况下能够防止产生霉菌、细菌。由此，存在储存稳定性进一步提高的倾向。
86.水的含量相对于喷墨组合物的总量优选为50质量％以上，更优选为55质量％以上，进一步优选为60质量％以上，尤其优选为65质量％以上。另外，水的含量的上限值没有特别限制，但相对于喷墨组合物的总量优选为90质量％以下，更优选为80质量％以下。
87.1.6色材
88.作为色材，没有特别限制，但可列举出例如染料或颜料。作为染料，例如可以使用水溶性染料、分散染料、油性染料等。
89.作为水溶性染料，可列举出例如c.i.酸性黄1、3、6、11、17、18、19、23、25、36、38、40、40:1、42、44、49、59、59:1、61、65、67、72、73、79、99、104、159、169、176、184、193、200、204、207、215、219、219:1、220、230、232、235、241、242、246；c.i.酸性橙3、7、8、10、19、22、24、51、51s、56、67、74、80、86、87、88、89、94、95、107、108、116、122、127、140、142、144、149、152、156、162、166、168、c.i.酸性红1、6、8、9、13、18、27、35、37、52、54、57、60、73、82、88、97、97:1、106、111、114、118、119、127、131、138、143、145、151、183、195、198、211、215、217、225、226、249、251、254、256、257、260、261、265、266、274、276、277、289、296、299、315、318、336、337、357、359、361、362、364、366、399、407、415；c.i.酸性紫17、19、21、42、43、47、48、49、54、66、78、90、97、102、109、126；c.i.酸性蓝1、7、9、15、23、25、40、61:1、62、72、74、80、83、90、92、103、104、112、113、114、120、127、127:1、128、129、138、140、142、156、158、171、182、185、193、199、201、203、204、205、207、209、220、221、224、225、229、230、239、258、260、264、277:1、278、279、280、284、290、296、298、300、317、324、333、335、338、342、350；c.i.酸性绿9、12、16、19、20、25、27、28、40、43、56、73、81、84、104、108、109；c.i.酸性棕2、4、13、14、19、28、44、
123、224、226、227、248、282、283、289、294、297、298、301、355、357、413；c.i.酸性黑1、2、3、24、24:1、26、31、50、52、52:1、58、60、63、63s、107、109、112、119、132、140、155、172、187、188、194、207、222等酸性染料；c.i.直接黄8、9、10、11、12、22、27、28、39、44、50、58、86、87、98、105、106、130、137、142、147、153；c.i.直接橙6、26、27、34、39、40、46、102、105、107、118；c.i.直接红2、4、9、23、24、31、54、62、69、79、80、81、83、84、89、95、212、224、225、226、227、239、242、243、254；c.i.直接紫9、35、51、66、94、95；c.i.直接蓝1、15、71、76、77、78、80、86、87、90、98、106、108、160、168、189、192、193、199、200、201、202、203、218、225、229、237、244、248、251、270、273、274、290、291；c.i.直接绿26、28、59、80、85；c.i.直接棕44、44:1、106、115、195、209、210、212:1、222、223、c.i.直接黑17、19、22、32、51、62、108、112、113、117、118、132、146、154、159、169等直接染料；c.i.活性黄2、3、7、15、17、18、22、23、24、25、27、37、39、42、57、69、76、81、84、85、86、87、92、95、102、105、111、125、135、136、137、142、143、145、151、160、161、165、167、168、175、176；c.i.活性橙1，4，5，7，11，12，13，15，16，20，30，35，56，64，67，69，70，72，74，82，84，86，87，91，92，93，95，107；c.i.活性红2、3、3:1、5、8、11、21、22、23、24、28、29、31、33、35、43、45、49、55、56、58、65、66、78、83、84、106、111、112、113、114、116、120、123、124、128、130、136、141、147、158、159、171、174、180、183、184、187、190、193、194、195、198、218、220、222、223、226、228、235；c.i.活性紫1、2、4、5、6、22、23、33、36、38；c.i.活性蓝2、3、4、7、13、14、15、19、21、25、27、28、29、38、39、41、49、50、52、63、69、71、72、77、79、89、104、109、112、113、114、116、119、120、122、137、140、143、147、160、161、162、163、168、171、176、182、184、191、194、195、198、203、204、207、209、211、214、220、221、222、231、235、236；c.i.活性绿8、12、15、19、21；c.i.活性棕2、7、9、10、11、17、18、19、21、23、31、37、43、46；c.i.活性黑5、8、13、14、31、34、39等活性染料等。
90.作为分散染料，可列举出例如c.i.分散黄5、42、54、64、79、82、83、93、99、100、119、122、124、126、160、184:1、186、198、199、204、224、237；c.i.分散橙13、29、31:1、33、49、54、55、66、73、118、119、163；c.i.分散红54、60、72、73、86、88、91、92、93、111、126、127、134、135、143、145、152、153、154、159、164、167:1、177、181、204、206、207、221、239、240、258、277、278、283、311、323、343、348、356、362；c.i.分散紫33；c.i.分散蓝56、60、73、87、113、128、143、148、154、158、165、165:1、165:2、176、183、185、197、198、201、214、224、225、257、266、267、287、354、358、365、368；c.i.分散绿6:1、9等。
91.作为油性染料，可列举出例如c.i.溶剂黑3、7、27、29、34；c.i.溶剂黄14、16、19、29、56、82；c.i.溶剂红1、3、8、18、24、27、43、51、72、73、132、218；c.i.溶剂紫3；c.i.溶剂蓝2、11、70；c.i.溶剂绿3、7；c.i.溶剂橙2等。
92.作为颜料，可以使用例如各种有机和无机颜料。可列举出例如偶氮色淀、不溶性偶氮颜料、缩合偶氮颜料、螯合偶氮颜料等偶氮颜料、酞菁颜料、苝及苝颜料、蒽醌颜料、喹吖啶酮颜料、二噁嗪颜料、硫靛颜料、异吲哚啉酮颜料、喹酞酮颜料等多环式颜料、碱性染料型色淀、酸性染料型色淀等染料色淀、硝基颜料、亚硝基颜料、苯胺黑、日光荧光颜料等有机颜料、炭黑等无机颜料。
93.色材的含量可以根据用途适当地调整，但相对于喷墨组合物的总量优选为0.1质量％以上且17.0质量％以下，更优选为0.2质量％以上且15.0质量％以下，进一步优选为1.0质量％以上且10.0质量％以下，尤其优选为2.0质量％以上且5.0质量％以下。当色材的
含量在上述范围内时，有时喷墨头的喷出性能更优异。
94.1.7ph调节剂
95.本实施方式所涉及的喷墨组合物也可以含有ph调节剂。作为ph调节剂，没有特别限制，但可列举出例如有机碱、无机碱。作为有机碱，可列举出例如三乙醇胺、二乙醇胺、单乙醇胺、三异丙醇胺等烷醇胺类。作为无机碱，可以使用例如氢氧化锂、氢氧化钾、氢氧化钙等碱金属或碱土金属的氢氧化物、即强碱。
96.在使喷墨组合物含有ph调节剂的情况下的含量相对于喷墨组合物的总量优选为0.01～1.0质量％，更优选为0.03～0.5质量％，进一步优选为0.05～0.3质量％，尤其优选为0.07～0.15质量％。当ph调节剂的含量在上述范围内时，色材的分散稳定性提高，有时喷墨头的喷出性能更优异。
97.1.8其他成分
98.本实施方式所涉及的喷墨组合物也可以适当地含有作为上述以外的成分的例如树脂、分散剂、防腐剂/防霉剂、螯合剂、蜡、柔软剂、助溶剂、粘度调节剂、抗氧化剂等各种添加剂。
99.2.实施例
100.以下，通过实施例进一步具体地说明本发明，但本发明并不限制于这些例子。以下，“％”只要没有特别记载，则为质量基准。
101.2.1喷墨组合物的制备
102.按照下表1的组分那样将各成分放入容器中，用磁力搅拌器混合及搅拌2小时之后，进一步用填充有直径0.3mm的氧化锆珠的珠磨机进行分散处理，由此充分进行混合。搅拌1小时之后，使用5μm的ptfe制膜过滤器进行过滤，由此，获得各实施例和各比较例所涉及的喷墨组合物。此外，纯水以喷墨组合物的总量成为100质量％的方式进行添加。
[0103][0104]
针对上表1的记载进行补充说明。
[0105]
喷墨头
[0106]
表中“x”表示图1中记载的喷墨头。另外，表中“y”表示日本特开2020-55305号公报的图10中记载的喷墨头。
[0107]“特定结构”是指，喷墨头具有：喷嘴板，形成有多个喷嘴；以及流路基板，与所述喷嘴板的一面接合，所述流路基板形成有包含贮存用于向所述多个喷嘴供给的液体的液体贮存室的流路，其中所述液体贮存室由设置于所述流路基板的、与所述喷嘴板相反侧的面的凹部形成的结构。
[0108]
油墨成分
[0109]
色材
[0110]
·
db199(c.i.直接蓝199)
[0111]
表面活性剂
[0112]
·
surfynoldf110d(日信化学工业公司制造商品名，炔二醇系表面活性剂)
[0113]
·
surfynol104pg50(日信化学工业公司制造商品名，炔二醇系表面活性剂)
[0114]
·
surfynolse-f(日信化学工业公司制造商品名，炔二醇系表面活性剂)
[0115]
·
olfinee1010(airproducts公司制造商品名，炔二醇系表面活性剂)
[0116]
·
olfinee1020(airproducts公司制造商品名，炔二醇系表面活性剂)
[0117]
其他
[0118]
·
tegmbe(三乙二醇单丁基醚)
[0119]
表面张力
[0120]
油墨的表面张力通过使用自动表面张力计cbvp-z(商品名，协和界面科学株式会社制造)，确认在25℃的环境下用油墨润湿铂板时的表面张力进行测定。
[0121]
2.2评价方法
[0122]
2.2.1np(喷嘴板)剥离(侵蚀喷墨头)
[0123]
使喷墨头x或喷墨头y浸渍于由上述得到的喷墨组合物，在80℃下放置65小时后，目视观察粘接剂剥离程度，按照以下的判断基准进行评价。
[0124]
判断基准
[0125]
a：油墨没有浸透粘接剂的状态
[0126]
b：边角等接地面较宽的部分存在些许油墨侵蚀
[0127]
c：整体上存在油墨侵蚀的状态
[0128]
2.2.2漏点
[0129]
在以具有上表1中记载的喷墨头的方式改造而成的喷墨打印机(商品名“px-g930”的改造机，精工爱普生株式会社制造)中，填充由上述得到的喷墨组合物，进行3000张的连续印刷，按照以下的判断基准进行评价。
[0130]
判断基准
[0131]
a：印刷3000张的期间没有漏点
[0132]
b：印刷3000张的期间发生漏点，但通过cl(清洁)恢复，之后没有问题地继续印刷
[0133]
c：印刷3000张的期间发生漏点，虽然通过cl(清洁)暂时恢复，但再次发生漏点
[0134]
2.2.3堵塞恢复性
[0135]
在以具有上表1中记载的喷墨头的方式改造而成的喷墨打印机(商品名“px-g930”的改造机，精工爱普生株式会社制造)中，填充由上述得到的喷墨组合物，在温度40℃、湿度
25％的环境下，以使墨盒的盖敞开的状态放置七天。然后，反复进行喷嘴检查模式的印刷和清洁(cl)，按照以下的判断基准进行评价。
[0136]
判断基准
[0137]
a：cl三次以内全部恢复
[0138]
b：cl四次以上全部恢复
[0139]
2.3评价结果
[0140]
在上表1中示出评价结果。
[0141]
根据上表1，各实施例中的喷墨组合物均能够良好地减少喷嘴板剥离和喷嘴脱漏，所述喷墨组合物从喷墨头喷出，所述喷墨头具有：喷嘴板，形成有多个喷嘴；以及流路基板，与所述喷嘴板的一面接合，所述流路基板形成有包含贮存用于向所述多个喷嘴供给的液体的液体贮存室的流路，其中所述液体贮存室由设置于所述流路基板的、与所述喷嘴板相反侧的面的凹部形成，所述喷墨组合物在25℃下的表面张力为31mn/m以下。
[0142]
根据各实施例与比较例1～2的对比，通过使用特定结构的喷墨头能够良好地减少喷嘴板剥离。
[0143]
根据各实施例与比较例3的对比，当油墨的表面张力为31mn/m以下时，能够良好地减少发生喷嘴脱漏。
[0144]
根据上述实施方式能够导出以下内容。
[0145]
喷墨组合物的一技术方案为一种从喷墨头喷出的喷墨组合物，所述喷墨头具有：
[0146]
喷嘴板，形成有多个喷嘴；以及
[0147]
流路基板，与所述喷嘴板的一面接合，所述流路基板形成有包含贮存用于向所述多个喷嘴供给的液体的液体贮存室的流路，
[0148]
所述液体贮存室由设置于所述流路基板的、与所述喷嘴板相反侧的面的凹部形成，
[0149]
所述喷墨组合物在25℃下的表面张力为31mn/m以下。
[0150]
在上述喷墨组合物的一技术方案中，
[0151]
所述喷墨组合物可以含有两种以上的表面活性剂。
[0152]
在上述喷墨组合物的任一技术方案中，
[0153]
所述表面活性剂可以包括hlb值为3～8的表面活性剂a。
[0154]
在上述喷墨组合物的任一技术方案中，
[0155]
所述表面活性剂可以包括hlb值为12～16的表面活性剂b。
[0156]
在上述喷墨组合物的任一技术方案中，
[0157]
在将所述表面活性剂b的相对于喷墨组合物的总质量的含量设为mb，将所述表面活性剂a的相对于喷墨组合物的总质量的含量设为ma时，含量比(mb/ma)可以为1.5～4.0。
[0158]
在上述喷墨组合物的任一技术方案中，
[0159]
所述喷墨组合物可以含有标准沸点为270℃以上的多元醇。
[0160]
在上述喷墨组合物的任一技术方案中，
[0161]
所述流路可以包括从所述液体贮存室输送所述喷墨组合物的第一流路和从所述第一流路向所述喷嘴输送所述喷墨组合物的第二流路，所述第一流路的截面积小于所述第二流路的截面积。
[0162]
本发明不限制于上述实施方式，能够进行各种变形。例如，本发明包括与实施方式中说明的结构实质上相同的结构，例如，功能、方法和结果相同的构成或目的和效果相同的结构。另外，本发明包括将实施方式中说明的结构的非实质性的部分替换后的结构。另外，本发明包括能够起到与实施方式中说明的结构相同的作用效果的结构或实现相同目的的结构。另外，本发明包括对实施方式中说明的结构附加公知技术的结构。

技术特征：
1.一种喷墨组合物，其特征在于，所述喷墨组合物从喷墨头喷出，所述喷墨头具有：喷嘴板，形成有多个喷嘴；以及流路基板，与所述喷嘴板的一面接合，所述流路基板形成有包含贮存用于向所述多个喷嘴供给的液体的液体贮存室的流路，所述液体贮存室由设置于所述流路基板的、与所述喷嘴板相反侧的面的凹部形成，所述喷墨组合物在25℃下的表面张力为31mn/m以下。2.根据权利要求1所述的喷墨组合物，其特征在于，所述喷墨组合物含有两种以上的表面活性剂。3.根据权利要求2所述的喷墨组合物，其特征在于，所述表面活性剂包括hlb值为3～8的表面活性剂a。4.根据权利要求2或3所述的喷墨组合物，其特征在于，所述表面活性剂包括hlb值为12～16的表面活性剂b。5.根据权利要求4所述的喷墨组合物，其特征在于，在将所述表面活性剂b的相对于喷墨组合物的总质量的含量设为m
b
，将所述表面活性剂a的相对于喷墨组合物的总质量的含量设为m
a
时，含量比m
b
/m
a
为1.5～4.0。6.根据权利要求1所述的喷墨组合物，其特征在于，所述喷墨组合物含有标准沸点为270℃以上的多元醇。7.根据权利要求1所述的喷墨组合物，其特征在于，所述流路包括从所述液体贮存室输送所述喷墨组合物的第一流路和从所述第一流路向所述喷嘴输送所述喷墨组合物的第二流路，所述第一流路的截面积小于所述第二流路的截面积。

技术总结
提供一种能够减少喷嘴板剥离和发生喷嘴脱漏的喷墨组合物。本发明的一实施方式所涉及的喷墨组合物为一种从喷墨头喷出的喷墨组合物，所述喷墨头具有：喷嘴板，形成有多个喷嘴；以及流路基板，与所述喷嘴板的一面接合，所述流路基板形成有包含贮存用于向所述多个喷嘴供给的液体的液体贮存室的流路，所述液体贮存室由设置于所述流路基板的与所述喷嘴板相反侧的面的凹部形成，所述喷墨组合物在25℃下的表面张力为31mN/m以下。表面张力为31mN/m以下。表面张力为31mN/m以下。


技术研发人员：丸山友晖 田畑裕司
受保护的技术使用者：精工爱普生株式会社
技术研发日：2023.02.13
技术公布日：2023/8/16