ФОТОПОЛИМЕРИЗУЕМАЯ КОМПОЗИЦИЯ, ФОТОПОЛИМЕРИЗУЕМЫЕ ЧЕРНИЛА ДЛЯ СТРУЙНОЙ ПЕЧАТИ И ЧЕРНИЛЬНЫЙ КАРТРИДЖ Российский патент 2016 года по МПК C08F220/20 C09D11/16 B41J2/01 B41M5/00 

Область техники

Данное изобретение относится к фотополимеризуемой композиции, фотополимеризуемым чернилам для струйной печати и чернильному картриджу, в котором размещены чернила.

Предшествующий уровень техники

Фотополимеризуемые композиции и фотополимеризуемые чернила для струйной печати с применением сложных эфиров (мет)акриловой кислоты широко известны (см. Патентный документ 1 и т.д.).

Однако многие из мономеров, используемых в обычных фотополимеризуемых композициях и фотополимеризуемых чернилах для струйной печати, являются токсичными. В особенности, большинство из сложных эфиров (мет)акриловой кислоты, которые легкодоступны при низкой стоимости, обладают высокой токсичностью в отношении кожной чувствительности и вызывают аллергические реакции на коже при контакте с ней. Обычный уровень техники не предоставляет какого-либо решения этой проблемы.

Чернила для печати с применением глицериндиметакрилата уже известны (см. Патентный документ 2).

Однако в нем отсутствуют сведения в отношении сенсибилизации кожи, связанной с глицериндиметакрилатом и другими мономерами, используемыми в комбинации.

Список ссылок

Патентные документы

Патентный документ 1: Выложенная заявка на патент Японии (JP-A) № 2004-526820

Патентный документ 2: Патент Японии (JP-B) № 3947754

Сущность изобретения

Техническая проблема

Данное изобретение направлено на решение вышеуказанных различных проблем в данной области техники и на достижение указанной ниже цели. Целью данного изобретения является предоставление фотополимеризуемой композиции, которая не имеет проблемы с сенсибилизацией кожи и обеспечивает пленочное покрытие, обладающее высокой прочностью пленки.

Решение проблемы

Средство для решения вышеуказанных проблем является следующим.

Фотополимеризуемая композиция по данному изобретению содержит:

фотополимеризуемые мономеры, содержащие глицериндиметакрилат, гексаакрилат дипентаэритрита, модифицированный капролактоном, и диэтиленгликольдиметакрилат,

в которой количество глицериндиметакрилата в фотополимеризуемых мономерах составляет 25% по массе или более.

Преимущества данного изобретения

Данное изобретение может решить вышеуказанные различные проблемы в данной области техники, достигнуть вышеуказанной цели и может предоставлять фотополимеризуемую композицию, которая не имеет проблемы с сенсибилизацией кожи и предоставляет пленочное покрытие, обладающее высокой прочностью пленки.

Кроме того, печатная продукция, полученная при применении фотополимеризуемой композиции по данному изобретению, не имеет проблемы с сенсибилизацией кожи, даже если остается неотвержденный мономерный компонент, и сенсибилизация кожи не вызывается, даже когда печатная продукция соприкасается с руками или пальцами.

Соответственно, может быть предоставлена безопасная покрытая продукция и печатная продукция.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 представляет собой схематический чертеж, иллюстрирующий один из примеров мешка для чернил чернильного картриджа.

Фиг. 2 представляет собой схематический чертеж, иллюстрирующий один из примеров чернильного картриджа с размещенным в нем мешком для чернил.

Описание вариантов осуществления

Фотополимеризуемая композиция

Фотополимеризуемая композиция по данному изобретению содержит по меньшей мере фотополимеризуемые мономеры и может дополнительно содержать другие компоненты, такие как инициатор фоторадикальной полимеризации, ускоритель полимеризации и окрашивающее вещество, в случае необходимости.

Фотополимеризуемые мономеры

Фотополимеризуемые мономеры содержат по меньшей мере глицериндиметакрилат, гексаакрилат дипентаэритрита, модифицированный капролактоном, и диэтиленгликольдиметакрилат, которые являются пассивными в отношении сенсибилизации кожи и могут дополнительно содержать другие фотополимеризуемые мономеры, в случае необходимости.

Количество глицериндиметакрилата в фотополимеризуемых мономерах составляет 25% по массе или более.

Данное изобретение будет конкретно разъяснено далее в данном документе.

Авторы данного изобретения нашли, что возможно предоставление фотополимеризуемой композиции, которая может быть выпущена краскоструйным образом, может быть отверждена при применении соответствующего светового излучения и может предоставлять более плотное покрытие, чем то, что описано в заявке на патент Японии № 2012-46301, когда фотополимеризуемая композиция содержит, в качестве фотополимеризуемых мономеров, имеющих вязкость в интервале, в котором они могут быть выпущены краскоструйным образом, и являющихся пассивными в отношении сенсибилизации кожи, глицериндиметакрилат, диэтиленгликольдиметакрилат и гексаакрилат дипентаэритрита, модифицированный капролактоном, которые все имеют очень малую величину индекса стимуляции (SI), которая обозначает уровень сенсибилизации, а именно 1,2 или менее, по сравнению с метакрилатом, описанным в заявке на патент Японии № 2010-278177, и количество глицериндиметакрилата в фотополимеризуемом мономере составляет 25% по массе или более. Следует заметить, что подробности в отношении величины индекса стимуляции (SI) будут описаны далее.

В результате исследований, проведенных авторами данного изобретения, были найдены несколько (мет)акриловых кислот и (мет)акриламидов, которые не имеют проблемы в отношении сенсибилизации кожи. В качестве их примера, чернила для струйной печати с применением метакрилата, в качестве основного компонента, описаны в заявке на патент Японии № 2010-278177 на основании того факта, что метакрилат является низкотоксичным в отношении сенсибилизации кожи по сравнению с акрилатом. Однако для того, чтобы в еще большей степени улучшить эксплуатационные качества, желательно, чтобы уровень сенсибилизации кожи являлся пониженным, и вязкость являлась уменьшенной таким образом, чтобы не влиять неблагоприятным образом на выпуск краскоструйным образом, даже когда вязкость уменьшена посредством смешивания с различными материалами, такими как пигмент и добавки.

Следует заметить, что уменьшение вязкости может быть легко достигнуто посредством добавления разбавляющего растворителя, однако применение растворителя является нежелательным, принимая во внимание окружающую среду, поскольку растворитель испаряется и высвобождается в воздух. Кроме того, фотополимеризуемые водные чернила для струйной печати, содержащие воду, известны в данной области техники. Как описано далее, однако, нельзя ожидать, чтобы эти чернила достигали желательной степени проникновения и сушки при непроницаемой основе. Поэтому необходимо предоставлять стадию испарения воды для ускорения скорости обработки или улучшения эффективности, для которой требуется источник тепла. Поэтому такие чернила являются нежелательными, с точки зрения экономии энергии.

Для того чтобы разрешить проблемы, описанные выше, авторы данного изобретения раскрыли фотополимеризуемые чернила для струйной печати, которые могут предоставлять жесткое пленочное покрытие и не имеют проблемы с сенсибилизацией кожи, в заявке на патент Японии № 2012-46301. Однако с целью защиты поверхности гнезда для размещения или формованного изделия имеет место потребность в устойчивости при более жестких условиях и, соответственно, желательно дополнительное улучшение в большей прочности пленочного покрытия, чем та, что описана в заявке на патент Японии № 2012-46301.

Кроме того, если формируется сплошное пленочное покрытие, без рисунка определенной формы, то может быть использована не только краскоструйная печать, но и такие способы, как нанесение покрытия распылением и нанесение покрытия щеткой. Однако затруднено получение высокоплотного пленочного покрытия без проблемы с сенсибилизацией кожи.

Чернила для печати с применением глицериндиметакрилата, который является одним из (мет)акриловых сложных эфиров, не имеющих проблемы с сенсибилизацией кожи, как найдено авторами данного изобретения, уже известны в данной области техники (см. JP-B № 3947754).

В этом изобретении, однако, отсутствует описание в отношении сенсибилизации кожи глицериндиметакрилатом и другими мономерами, используемыми в комбинации. Хотя подробности будут описаны ниже, когда глицериндиметакрилат добавляют к чернилам в количестве от 10% по массе до 21% по массе, как описано в JP-B № 3947754, также как и сложный эфир (мет)акриловой кислоты, не имеющий проблемы с сенсибилизацией кожи, как найдено авторами данного изобретения, прочность пленочного покрытия не улучшается в большей степени, чем результат, описанный в заявке на патент Японии № 2012-46301.

При этом фотополимеризуемый мономер, являющийся пассивным в отношении сенсибилизации кожи, относится к соединению, которое удовлетворяет по меньшей мере одной из представленных ниже оценок сенсибилизации кожи с (1) по (2).

(1) Соединение, имеющее величину индекса стимуляции (SI)) менее чем 3, где индекс стимуляции обозначает уровень сенсибилизации при испытании с измерением сенсибилизации кожи на основе LLNA (Исследование кожной чувствительности).

(2) Соединение, оцененное как «являющееся пассивным в отношении сенсибилизации кожи» или «не вызывающее сенсибилизации кожи» в его сертификате безопасности материала (MSDS).

В отношении вышеуказанного пункта (1), соединение, имеющее величину индекса стимуляции (SI) менее чем 3, рассматривается как являющееся пассивным в отношении сенсибилизации кожи, как описано в литературных источниках, например, в «Functional Material» (Kino Zairyou) 2005, September, Vol. 25, No. 9, p. 55. Более низкая величина индекса стимуляции (SI) означает более низкую сенсибилизацию кожи. Соответственно, в данном изобретении предпочтительно используют мономер или олигомер, имеющий более низкую величину индекса стимуляции (SI). Величина индекса стимуляции (SI) используемого мономера предпочтительно составляет менее чем 3, более предпочтительно 2 или менее, еще более предпочтительно 1,6 или менее.

Когда диэтиленгликольдиметакрилат, гексаакрилат дипентаэритрита, модифицированный капролактоном, и глицериндиметакрилат, которые являются мономерами, пассивными в отношении сенсибилизации кожи и легкодоступными, определяют как Соединение (A1), Соединение (A2) и Соединение (A3) соответственно, количества Соединения (A1) и Соединения (A2) регулируют соответствующим образом при условии, что количество Соединения (A3) в фотополимеризуемом мономере составляет 25% по массе или более. Предпочтительно, чтобы количество Соединения (A1) составляло от 25% по массе до 70% по массе, количество Соединения (A2) составляло от 5% по массе до 50% по массе и количество Соединения (A3) составляло от 25% по массе до 40% по массе. Кроме того, более предпочтительно в отношении отсутствия сенсибилизации кожи, превосходной прочности пленочного покрытия, и выпуска краскоструйным образом, чтобы количество Соединения (A1) составляло от 25% по массе до 70% по массе, количество Соединения (A2) составляло от 5% по массе до 40% по массе и количество Соединения (A3) составляло от 25% по массе до 40% по массе.

Другие фотополимеризуемые мономеры

Указанные ниже (мет)акрилат, (мет)акриламид и виниловый эфир, которые могут иметь проблемы с сенсибилизацией кожи, при использовании в отдельности, или которые являются соединением, сенсибилизация кожи которым не была подтверждена, могут быть в качестве других фотополимеризуемых мономеров вместе с вышеуказанными фотополимеризуемыми мономерами при условии, что они не оказывают неблагоприятного влияния на результирующую фотополимеризуемую композицию.

Примеры других фотополимеризуемых мономеров включают этиленгликольди(мет)акрилат, гидроксипивалевой кислоты неопентилгликольди(мет)акрилат, γ-бутиролактонакрилат, изоборнил(мет)акрилат, смешанный триметилолпропанмоно(мет)акрилат, политетраметиленгликольди(мет)акрилат, триметилолпропан(мет)акриловой кислоты бензоат, диэтиленгликольдиакрилат, триэтиленгликольди(мет)акрилат, тетраэтиленгликольди(мет)акрилат, полиэтиленгликольди(мет)акрилат [CH₂=CH-CO-(OC₂H₄)_n-OCOCH=CH₂ (n≈4)], [CH₂=CH-CO-(OC₂H₄)_n-OCOCH=CH₂ (n≈9)], CH₂=CH-CO-(OC₂H₄)_n-OCOCH=CH₂ (n≈14)], [CH₂=CH-CO-(OC₂H₄)_n-OCOCH=CH₂ (n≈23)], дипропиленгликольди(мет)акрилат, трипропиленгликольди(мет)акрилат, полипропиленгликольдиметакрилат [CH₂=C(CH₃)-CO-(OC₃H₆)_n-OCOC(CH₃)=CH₂ (n≈7)], 1,3-дибутандиолдиакрилат, 1,4-дибутандиолди(мет)акрилат, 1,6-гександиолди(мет)акрилат, 1,9-нонандиолди(мет)акрилат, неопентилгликольди(мет)акрилат, трициклодекандиметанолдиакрилат, ди(мет)акрилат бисфенола А, модифицированный пропиленоксидом, дипентаэритритолгекса(мет)акрилат, (мет)акрилоилморфолин, 2-гидроксипропил(мет)акриламид, тетраметилолметантетра(мет)акрилат, модифицированный пропиленоксидом, дипентаэритритолгидроксипента(мет)акрилат, дипентаэритритолгидроксипента(мет)акрилат, модифицированный капролактоном, дитриметилолпропантетра(мет)акрилат, пентаэритритолтетра(мет)акрилат, триметилолпропантриакрилат, триметилолпропантриакрилат, модифицированный этиленоксидом, триметилолпропантри(мет)акрилат, модифицированный пропиленоксидом, триметилолпропантри(мет)акрилат, модифицированный капролактоном, пентаэритритолтри(мет)акрилат, трис(2-гидроксиэтил)изоцианураттри(мет)акрилат, этоксилированный неопентилгликольди(мет)акрилат, неопентилгликольди(мет)акрилат, модифицированный пропиленоксидом, глицерилтри(мет)акрилат, модифицированный пропиленоксидом, полиэфирди(мет)акрилат, полиэфиртри(мет)акрилат, полиэфиртетра(мет)акрилат, полиэфирпента(мет)акрилат, полиэфирполи(мет)акрилат, N-винилкапролактам, N-винилпирролидон, N-винилформамид, полиуретанди(мет)акрилат, полиуретантри(мет)акрилат, полиуретантетра(мет)акрилат, полиуретанпента(мет)акрилат, полиуретанполи(мет)акрилат, циклогександиметанолдивиниловый эфир, циклогександиметанолмоновиниловый эфир, гидроксиэтилвиниловый эфир, диэтиленгликольмоновиниловый эфир, диэтиленгликольдивиниловый эфир, дициклопентадиенвиниловый эфир, трициклодеканвиниловый эфир, бензилвиниловый эфир и этилоксетанметилвиниловый эфир.

Примеры винилового эфира, являющегося пассивным в отношении сенсибилизации кожи, включают, помимо тех, что приведены выше, триэтиленгликольдивиниловый эфир, гидроксибутилвиниловый эфир и этилвиниловый эфир. Среди них, триэтиленгликольдивиниловый эфир является предпочтительным, поскольку его вязкость является достаточно низкой, и его температура кипения не является чрезмерно низкой, и поэтому он является простым в обращении при нормальной температуре и нормальном давлении. Другие виниловые эфиры также могут быть использованы, в случае необходимости.

Другие компоненты

Инициатор фоторадикальной полимеризации

Чернила по данному изобретению предпочтительно содержат инициатор фоторадикальной полимеризации. Инициатор фоторадикальной полимеризации не выбирают подходящим образом в зависимости от целевого назначения без какого-либо ограничения, а инициатор фоторадикальной полимеризации предпочтительно выбирают из тех, что являются пассивными в отношении сенсибилизации кожи.

Инициатор фоторадикальной полимеризации, являющийся пассивным в отношении сенсибилизации кожи, выбирают подходящим образом в зависимости от целевого назначения без какого-либо ограничения при условии, что он является соединениями, удовлетворяющими любой из оценок сенсибилизации кожи с (1) по (2), и его примеры включают 1-гидроксициклогексилфенилкетон, 2-диметиламино-2-(4-метилбензил)-1-(4-морфолин-4-ил-фенил)бутан-1-он, и 2,4-диэтилтиоксантон. Они могут быть использованы в отдельности или в комбинации.

Сложный эфир (мет)акриловой кислоты, (мет)акриламид и виниловый эфир также известны как обладающие способностью к катионной полимеризации. Инициаторы фотокатионной полимеризации являются обычно дорогими и образуют небольшое количество сильной кислоты, даже в состоянии, когда они не облучаются светом. Соответственно, необходимо принимать специальные меры, такие как придание устойчивости к кислоте каналу для подачи чернил принтера, что накладывает ограничения на выбор составляющих элементов принтера.

В противоположность этому, фотополимеризуемая композиция по данному изобретению может использовать инициатор фоторадикальной полимеризации, который является недорогим и не образует сильную кислоту. Соответственно, возможно изготовление фотополимеризуемой композиции при низкой стоимости, и также облегчен выбор составляющих элементов принтера. Само собой разумеется, при применении источника излучения с достаточно высокой энергией, такого как электронные пучки, α-излучение, β-излучение, γ-излучение или рентгеновское излучение, реакция полимеризации протекает без инициатора полимеризации. Это является общеизвестным и не описывается подробно в данном изобретении.

Инициатор фоторадикальной полимеризации включает, например, саморасщепляющийся инициатор фотополимеризации и инициатор полимеризации с отщеплением водорода.

Примеры саморасщепляющегося инициатора фотополимеризации включают 2,2-диметокси-1,2-дифенилэтан-1-он, 1-гидроксициклогексилфенилкетон, 2-гидрокси-2-метил-1-фенилпропан-1-он, 1-[4-(2-гидроксиэтоксил)-фенил]-2-гидрокси-2-метил-1-пропан-1-он, 2-гидрокси-1-{4-[4-(2-гидрокси-2-метилпропионил)бензил]фенил}-2-метил-1-пропан-1-он, метиловый сложный эфир фенилглиоксиловой кислоты, 2-метил-1-[4-(метилтио)фенил]-2-морфолинопропан-1-он, 2-бензил-2-диметиламино-1-(4-морфолинофенил)бутанон-1,2-диметиламино-2-(4-метилбензил)-1-(4-морфолин-4-ил-фенил)бутан-1-он, бис(2,4,6-триметилбензоил)фенилфосфиноксид, бис(2,6-диметоксибензоил)-2,4,4-триметилпентилфосфиноксид, 2,4,6-триметилбензоилфосфиноксид, 1,2-октандион-[4-(фенилтио)-2-(o-бензоилоксим)], этанон-1-[9-этил-6-(2-метилбензоил)-9H-карбазол-3-ил]-1-(O-ацетилоксим) и [4-(метилфенилтио)фенил]фенилметанон.

Примеры инициатора полимеризации с отщеплением водорода включают: бензофеноновые соединения, такие как бензофенон, метилбензофенон, метил-2-бензоилбензоат, 4-бензоил-4'-метилдифенилсульфид и фенилбензофенон; и тиоксантоновые соединения, такие как 2,4-диэтилтиоксантон, 2-хлортиоксантон, изопропилтиоксантон и 1-хлор-4-пропилтиоксантон.

Ускоритель полимеризации

Кроме того, амин может быть использован в качестве ускорителя полимеризации в комбинации с ускорителем полимеризации.

Примеры ускорителя полимеризации включают п-диметиламинобензоат, 2-этилгексил-п-диметиламинобензоат, метил-п-диметиламинобензоат, 2-диметиламиноэтилбензоат и бутоксиэтил-п-диметиламинобензоат.

Окрашивающее вещество

Фотополимеризуемая композиция не нуждается в содержании окрашивающего вещества, однако может содержать окрашивающее вещество, в случае необходимости. Окрашивающее вещество выбирают подходящим образом из обычных неорганических пигментов, органических пигментов и различных цветных пигментов (например, черного пигмента, желтого пигмента, пурпурного пигмента, голубого пигмента и белого пигмента) в зависимости от целевого назначения без какого-либо ограничения.

Примеры черного пигмента включают углеродную сажу, произведенную печным методом или канальным методом.

Примеры желтого пигмента включают пигменты ряда Pigment Yellow, такие как Pigment Yellow 1, Pigment Yellow 2, Pigment Yellow 3, Pigment Yellow 12, Pigment Yellow 13, Pigment Yellow 14, Pigment Yellow 16, Pigment Yellow 17, Pigment Yellow 73, Pigment Yellow 74, Pigment Yellow 75, Pigment Yellow 83, Pigment Yellow 93, Pigment Yellow 95, Pigment Yellow 97, Pigment Yellow 98, Pigment Yellow 114, Pigment Yellow 120, Pigment Yellow 128, Pigment Yellow 129, Pigment Yellow 138, Pigment Yellow 150, Pigment Yellow 151, Pigment Yellow 154, Pigment Yellow 155 и Pigment Yellow 180.

Примеры пурпурного пигмента включают пигменты ряда Pigment Red, такие как Pigment Red 5, Pigment Red 7, Pigment Red 12, Pigment Red 48(Ca), Pigment Red 48(Mn), Pigment Red 57(Ca), Pigment Red 57:1, Pigment Red 112, Pigment Red 122, Pigment Red 123, Pigment Red 168, Pigment Red 184, Pigment Red 202 и Pigment Violet 19.

Примеры голубого пигмента включают пигмент ряда Pigment Blue, такой как Pigment Blue 1, Pigment Blue 2, Pigment Blue 3, Pigment Blue 15, Pigment Blue 15:3, Pigment Blue 15:4, Pigment Blue 16, Pigment Blue 22, Pigment Blue 60, Vat Blue 4 и Vat Blue 60.

Примеры белого пигмента включают: соли серной кислоты и щелочноземельных металлов, такие как сульфат бария; соли угольной кислоты и щелочноземельных металлов, такие как карбонат кальция; кремнезем, такой как тонкий порошок кремниевой кислоты и синтетические соли кремниевой кислоты, силикат кальция; оксид алюминия; гидрат оксида алюминия; оксид титана; оксид цинка; тальк; и глину.

Кроме того, необязательно могут быть использованы различные неорганические или органические пигменты с учетом, например, физических свойств фотополимеризуемой композиции.

В дополнение к этому, могут быть необязательно использованы ингибитор полимеризации, поверхностно-активное вещество и агент для диспергирования пигмента.

Примеры ингибитора полимеризации включают 4-метокси-1-нафтол, метилгидрохинон, гидрохинон, трет-бутилгидрохинон, ди-трет-бутилгидрохинон, метохинон, 2,2'-дигидрокси-3,3'-ди(α-метилциклогексил)-5,5'-диметилдифенилметан, п-бензохинон, ди-трет-бутилбутилдифениламин, 9,10-ди-н-бутоксиантрацен, 4,4'-[1,10-диохо-1,10-декандиилбис(oxy)]-бис[2,2,6,6-тетраметил]-1-пиперидинилокси.

Примеры поверхностно-активного вещества включают сложный эфир высших жирных кислот, содержащий полиэфир, аминогруппу, карбоксильную группу или гидроксильную группу, полидиметилсилоксановое соединение, содержащее, в его боковой цепи или на конце, полиэфир, аминогруппу, карбоксильную группу или гидроксильную группу, и фторалкильное соединение, содержащее полиэфир, аминогруппу, карбоксильную группу и гидроксильную группу.

Примеры агента для диспергирования пигмента включают полимерное соединение, содержащее полярную группу.

Чернила для струйной печати

Чернила для струйной печати (могут называться просто как «чернила» далее в данном документе) по данному изобретению содержат фотополимеризуемую композицию по данному изобретению и могут дополнительно содержать другой компонент, в случае необходимости.

Фотополимеризуемая композиция по данному изобретению может быть использована в качестве материала покрытия для нанесения покрытия распылением или нанесения покрытия щеткой или может быть использована в качестве чернил для струйной печати.

Физические свойства чернил для струйной печати выбирают подходящим образом в зависимости от целевого назначения без какого-либо ограничения, однако они желательно соответствуют техническим требованиям, необходимым для применения в краскоструйной эжекционной головке. Различные эжекционные головки поступают на рынок от многочисленных производителей, и среди них имеются эжекционные головки, обладающие функцией регулирования температуры в широком температурном интервале. С учетом таких рыночных тенденций, вязкость чернил при температуре 25°C составляет предпочтительно от 2 мПа·с до 150 мПа·с. В случае, когда чернила выпускают при 25°C, вязкость чернил составляет предпочтительно от 5 мПа·с до 18 мПа·с. Как указано ранее, возможно использовать функцию регулирования температуры эжекционной головки. В случае, когда вязкость чернил слишком высокая при 25°C, их вязкость может быть уменьшена посредством необязательного нагревания головки. В предположении, что состояние нагревания составляет от 45°C до 60°C, в вышеуказанном случае, вязкость чернил при от 45°C до 60°C составляет предпочтительно от 2 мПа·с до 20 мПа·с, более предпочтительно от 5 мПа·с до 18 мПа·с.

Соответственно, низкая вязкость чернил может быть достигнута при условии, что вязкость чернил попадает в интервал от 5 мПа·с до 18 мПа·с при 25°C или интервал от 2 мПа·с до 20 мПа·с при от 45°C до 60°C.

Чернильный картридж

Чернильный картридж по данному изобретению содержит фотополимеризуемые чернила для струйной печати по данному изобретению и контейнер, и может дополнительно содержать другие элементы, такие как мешок для чернил, в случае необходимости.

Чернила по данному изобретению могут быть помещены в контейнер, и он используется в качестве чернильного картриджа. При этой форме, пользователи не обязаны непосредственно соприкасаться с чернилами во время выполнения работ, таких как замена чернил, и, соответственно, они не имеют оснований для беспокойства в отношении окрашивания их пальцев, рук или одежды. Кроме того, возможно предотвращение примешивания постороннего вещества, такого как пыль, в чернила.

Контейнер не ограничивается особым образом, и его форма, структура, размер и материал могут быть выбраны подходящим образом в зависимости от целевого назначения. Например, контейнер предпочтительно выбирают из тех, что имеют мешок для чернил, сформированный из алюминиевой ламинированной пленки или пленки из смолы.

Чернильный картридж будет теперь описан при ссылках на Фиг. 1 и 2. Фиг. 1 представляет собой схематический чертеж, иллюстрирующий пример мешка для чернил (241) чернильного картриджа по данному изобретению. Фиг. 2 представляет собой схематический чертеж, иллюстрирующий чернильный картридж (200), в котором мешок (241) для чернил по Фиг.1 размещен в корпусе картриджа (244), который является одним из примеров контейнера.

Как проиллюстрировано на Фиг. 1, мешок (241) для чернил заполнен чернилами посредством инжекции чернил из впускного отверстия (242) для чернил. После удаления воздуха, присутствующего внутри мешка (241) для чернил, впускное отверстие (242) для чернил герметизируют соединением сплавлением. Во время применения, игла, присоединенная к основной части устройства, введена в выпускное отверстие (243) для чернил, образованное каучуковым элементом, чтобы подавать через нее чернила в устройство. Мешок (241) для чернил образован складывающимся элементом, таким как воздухонепроницаемая алюминиевая ламинированная пленка. Как проиллюстрировано на Фиг. 2, мешок (241) для чернил обычно размещают в пластиковом корпусе картриджа (244), который затем съемным образом устанавливают при применении в различные устройства для краскоструйной печати в качестве чернильного картриджа (200).

Чернильный картридж по данному изобретению предпочтительно съемным образом устанавливают в устройства для краскоструйной печати. В результате этого, пополнение или замена чернил может быть упрощено, и возможность использования может быть улучшена.

Основу для нанесения (среду для печати) выбирают подходящим образом в зависимости от целевого назначения без какого-либо ограничения. Ее примеры включают бумагу, пластик, металл, керамику, стекло и композиционный материал из вышеперечисленных материалов.

Поскольку от абсорбирующей основы, такой как бумага без содержания древесной массы (японская высококачественная рисовая бумага), можно ожидать эффекта проникновения и сушки, водные чернила или чернила на масляной основе, которые не являются быстросохнущими чернилами, могут быть использованы для такой основы. С другой стороны, практичным является применение быстросохнущих чернил для неабсорбирующей основы, такой как бумага с глянцевым покрытием, пластиковая пленка, пластиковое формованное изделие, керамика, стекло и металл.

Фотополимеризуемая композиция и чернила для струйной печати по данному изобретению отверждаются сразу же после применения облучения светом и, соответственно, могут быть использованы на вышеуказанной неабсорбирующей основе, так же как и на абсорбирующей основе. Среди неабсорбирующих основ, фотополимеризуемая композиция и чернила для струйной печати по данному изобретению используют соответствующим образом для пластиковой пленки или пластикового изделия, сформированных из полиэтилена, полипропилена, полиэтилентерефталата, акрилонитрил-бутадиен-стирольной смолы (ABS), поливинилхлорида, полистирола, других сложных полиэфиров, полиамида, материалов на основе винила, или композиционного материала из вышеперечисленных материалов, однако такая основа не ограничивается особым образом.

Примеры

Данное изобретение будет пояснено посредством Примеров, представленных далее, однако Примеры не должны истолковываться как ограничивающие объем данного изобретения.

Метод оценки величины индекса стимуляции (SI)

В соответствии с испытанием на сенсибилизацию кожи, основанном на исследовании кожной чувствительности (LLNA), величину индекса стимуляции (SI) измеряли описанным ниже образом.

Испытуемый материал

Положительная контрольная проба

α-Гексилкоричный альдегид (HCA; продукт компании Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) использовали в качестве положительной контрольной пробы.

Носитель

В качестве носителя использовали смесь, содержащую ацетон (продукт компании Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) и оливковое масло (продукт компании Fudimi Pharmaceutical Co., Ltd.) в объемном отношении 4/1.

Используемые животные

Перед обработкой веществами для испытания, положительной контрольной пробой или пробой носителя, самки мышей акклиматизировали в течение 8 дней, включающих 6-дневный карантин. Не было найдено анормальностей во всех животных во время периода карантина/акклиматизации. На основании массы тела, измеренной за 2 дня перед инициированием сенсибилизации, они были распределены на 2 группы (4 мыши/группу) посредством метода типической произвольной выборки по массе тела таким образом, что масса тела каждого индивидуума находилась в пределах ±20% от средней массы тела всех индивидуумов. Возраст каждого животного составлял от 8 недель до 9 недель во время инициирования сенсибилизации. Животные, остающиеся после распределения по группам, исключали из испытания.

Животные идентифицировали индивидуальным образом посредством нанесения чернил на масляной основе на их хвост на протяжении периода испытаний, и также их клетки маркировали для идентификации.

Окружающая среда для размещения

На протяжении периода размещения, включающего период карантина/акклиматизации, животные были размещены в виварии с барьерной системой, в котором были установлены следующие условия: температура от 21°C до 25°C, относительная влажность от 40% до 70%, частота циркуляции воздуха от 10 раз/час до 15 раз/час, и 12-часовой цикл свет-темнота (освещение от 7:00 до 19:00).

Используемые клетки для размещения были сделаны из поликарбоната, и четверо животных размещали в каждой клетке.

Животные получали в неограниченном количестве твердый корм для лабораторных животных MF (продукт компании Oriental Yeast Co., Ltd.). Также, при применении бутыли для снабжения водой, они получали в неограниченном количестве водопроводную воду, в которую был добавлен гипохлорит натрия (PURELOX, продукт компании OYALOX Co., Ltd.) таким образом, что концентрация хлора составляла примерно 5 млн^-1. Используемой подстилкой являлась SUNFLAKE (еловое дерево, стружки, полученные электрическим рубанком) (продукт компании Charles River Inc.). Корм и оборудование для подачи корма были стерилизованы в автоклаве (121°C, 30 мин) перед использованием.

Клетку и подстилку заменяли на новые однократно во время распределения по группам и удаления ушного лимфатического узла (а именно во время, когда животных перемещали из вивария), и бутыль для снабжения водой и кормушку заменяли новыми во время распределения по группам.

Метод испытаний

Состав группы

Состав группы, используемой для измерения величины индекса стимуляции (SI), представлен в Таблице 1.

Таблица 1 Группа для испытания Сенсибилизирующее вещество Доза сенсибилизации (мкл/ухо) Время сенсибилизации Число животных (животное №) Группа контроля носителя Только лишь носитель 25 Один раз/день × 3 дня 4 (1-4) Группа для положительной контрольной пробы 25,0% α-гексилкоричного альдегида (HCA) 25 Один раз/день × 3 дня 4 (5-8)

Приготовление

Вещество для испытания

Таблица 2 показывает количество вещества для испытания. Вещество для испытания отвешивали в мерную колбу, и объем вещества для испытания регулировали до 1 мл посредством носителя. Приготовленный таким образом раствор помещали в светонепроницаемый герметичный контейнер (сделанный из стекла).

Таблица 2   Концентрация после регулирования (% масса/объем) Масса вещества для испытания (г) Вещество для испытания 50,0 0,5

Вещество положительной контрольной пробы

Примерно 0,25 г α-гексилкоричного альдегида (HCA) точно отвешивали, и добавляли носитель к α-гексилкоричному альдегиду (HCA), чтобы иметь объем 1 мл, приготавливая тем самым раствор 25,0% масса/объем. Приготовленный таким образом раствор помещали в светонепроницаемый герметичный контейнер (сделанный из стекла).

BrdU

В мерную колбу точно отвешивали 200 мг 5-бром-2'-дезоксиуридин (BrdU, продукт компании NACALAI TESQUE, INC.). Затем, физиологический раствор (продукт компании OTSUKA PHARMACEUTICAL CO., LTD.) добавляли в мерную колбу и растворяли посредством применения ультразвуковых волн. Объем результирующего раствора регулировали до 20 мл, чтобы приготовить раствор 10 мг/мл (проба BrdU). Приготовленный таким образом раствор стерилизовали посредством фильтрации с применением фильтра стерильной фильтрации и помещали в стерилизованный контейнер.

День приготовления и период хранения

Положительную контрольную пробу приготавливали днем раньше инициирования сенсибилизации и сохраняли в холодном месте вне места применения. Носитель и вещество для испытания приготавливали в день сенсибилизации. Раствор BrdU приготавливали за 2 дня перед применением и сохраняли в холодном месте до дня применения.

Сенсибилизация и применение BrdU

Сенсибилизация

Каждую пробу (25 мкл) приготовленных веществ для испытания, положительную контрольную пробу и носитель наносили на обе ушные раковины каждого животного при применении микропипетки. Эту обработку выполняли раз в день в течение трех последовательных дней.

Применение BrdU

Примерно 48 часов после конечной сенсибилизации, пробу BrdU (0,5 мл) внутрибрюшинно применяли однократно для каждого животного.

Наблюдение и исследование

Общие условия

Всех животных, используемых для испытания, обследовали один или несколько раз в день от дня инициирования сенсибилизации до дня удаления ушного лимфатического узла (а именно дня, когда животных перемещали из вивария). А именно день наблюдения считали от дня инициирования сенсибилизации, рассматриваемым как День 1.

Измерение массы тела

Массу тела каждого животного измеряли в день инициирования сенсибилизации и в день удаления ушного лимфатического узла (а именно день, когда животных перемещали из вивария). Также среднее значение масс тел и его стандартную ошибку рассчитывали для каждой группы.

Удаление ушного лимфатического узла и измерение его массы

Примерно через 24 часа после применения BrdU, животных подвергали эвтаназии, и их ушные лимфатические узлы отбирали в качестве образцов. Окружающую ткань каждого ушного лимфатического узла удаляли, и ушные лимфатические узлы из обеих ушных раковин взвешивали совместно. Также среднее значение масс ушных лимфатических узлов и его стандартную ошибку рассчитывали для каждой группы. После измерения масс, ушные лимфатические узлы каждого индивидуума сохраняли в замороженном состоянии при применении BIO MEDICAL FREEZER, установленном при -20°C.

Измерение поглощения BrdU

После возвращения к комнатной температуре, ушные лимфатические узлы разминали при постепенном добавлении физиологического раствора и суспендировали в нем. Полученную таким образом суспензию фильтровали и затем распределяли в лунки 96-луночного микропланшета, при использовании 3 лунок для индивидуума. Распределенные таким образом суспензии измеряли в отношении поглощения BrdU методом иммуносорбентного анализа с иммобилизированными ферментами (ELISA). Используемыми реагентами являлись те, что входят в коммерчески доступный набор для колометрического определения пролиферации клеток анализом ELISA (Cell Proliferation ELISA, BrdU colorimetric, каталожный № 1647229, продукт компании Roche Diagnostics Inc.). Мультимодальный ридер (FLUOSTAR OPTIMA, продукт компании BMG LABTECH Inc.) использовали для измерения поглощательной способности каждой лунки (OD: 370 нм до 492 нм, поглощение BrdU), и среднее значение поглощательной способности 3 лунок для каждого индивидуума использовали в качестве измерения BrdU для данного индивидуума.

Оценка результатов

Расчет индекса стимуляции (SI)

Как показано в приведенной ниже формуле, измерение поглощения BrdU для каждого индивидуума делили на среднее значение измерений поглощения BrdU в группе контроля носителя, чтобы вычислить величину индекса стимуляции (SI) для данного индивидуума. Величина индекса стимуляции (SI) каждой группы для испытаний являлась средним значением величин индекса стимуляции (SI) индивидуумов. Кроме того, стандартную ошибку величин индекса стимуляции (SI) рассчитывали для каждой группы для испытаний. А именно величину индекса стимуляции (SI) округляли на сотой доле и показывали при первом разряде десятичных знаков.

Оценка

Фотополимеризуемую композицию и чернила Примера 1 подвергали измерениям вязкости (мПа·с) при 25°C, 45°C и 60°C и прочности пленочного покрытия. Результаты представлены в Таблице 3.

Вязкость

Вязкость при 25°C, 45°C, 60°C измеряли с помощью ротационного вискозиметра с конусом и пластиной (продукта компании TOKI SANGYO CO., LTD.) с температурой циркулирующей воды, постоянным образом установленной при 25°C, 45°C и 60°C. Температура 25°C является температурой, обычно рассматриваемой как комнатная температура. Температура 45° или 60°C является температурой, установленной при принятии во внимание спецификации коммерчески доступной краскоструйной эжекционной головки, такой как GEN4 (продукт компании Ricoh Printing Systems, Ltd.), которая может быть нагрета. В случае, когда низкая вязкость была достигнута без нагревания вплоть до 60°C, измерение вязкости при 60°C не выполняли.

Прочность пленочного покрытия

Прочность пленочного покрытия оценивали следующим образом.

А именно на коммерчески доступную поликарбонатную пленку (LUPILON E-2000, производства Mitsubishi Engineering-Plastics Corporation, толщина: 100 мкм) фотополимеризуемую композицию и чернила наносили посредством нанесения покрытия щеткой или краскоструйной печати. Нанесенные фотополимеризуемую композицию и чернила отверждали посредством облучения светом при дозе света 0,2 мВт/см² при применении прибора для УФ облучения LH6 (продукт компании Fusion Systems Japan Co., Ltd.). Результирующее сплошное пленочное покрытие подвергали оценке твердости, определяемой царапанием в соответствии с методом карандаша, как определено в JIS-K-5600-5-4. Твердость карандаша включает 2H, H, F, HB, B и 2B в указанном порядке от наиболее твердого.

В случае, когда вязкость фотополимеризуемой композиции является чрезмерно высокой, фотополимеризуемая композиция может быть использована в качестве материала покрытия, однако не может быть использована в качестве чернил для струйной печати. Как отображено в Таблице 3, фотополимеризуемые композиции в соответствии с данным изобретением имеют вариации в величинах вязкости, однако большинство из них могут быть также использованы в качестве чернил для струйной печати.

Что касается обращения с чернилами для струйной печати, алюминиевый пакетный мешок, имеющий форму, проиллюстрированную на Фиг. 1, загружали чернилами и герметично уплотняли таким образом, чтобы избежать включения пузырьков воздуха. Герметично уплотненный пакетный мешок, содержащий чернила, размещали в пластиковом картридже, как проиллюстрировано на Фиг. 2. Этот картридж устанавливали в корпус, приспособленный для его размещения. В корпусе был предоставлен канал для протекания чернил из картриджа к головке GEN4 (продукт компании Ricoh Printing Systems, Ltd.). Чернила выпускали в виде струи через канал для протекания чернил, чтобы образовать на пленке сплошное пленочное покрытие.

Как в случае нанесения покрытия щеткой, так и в случае печати краскоструйным образом, условия регулировали таким образом, чтобы сплошное пленочное покрытие имело среднюю толщину примерно 30 мкм. Результирующее сплошное пленочное покрытие облучали светом с длиной волны в области, соответствующей ближней УФ области, при дозе света, составляющей 400 (мДж/см²), 800 (мДж/см²) и 1200 (мДж/см²), чтобы тем самым отвердить сплошное пленочное покрытие. Результирующее пленочное покрытие предоставляли для оценки прочности пленочного покрытия (то же самое в других примерах).

Пример 1

Как отображено в Таблице, использовали 3,65 части Компонента A1 [диэтиленгликольдиметакрилата («2G» производства компании Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.)], 10 частей Компонента A2 [гексаакрилат дипентаэритрита, модифицированного капролактоном («DPCA-60» производства компании NIPPON KAYAKU Co., Ltd.)], 25 частей Компонента A3 [глицериндиметакрилата («701» производства компании Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.)] и 15 частей Компонента B1 [1-гидроксициклогексилфенилкетон] в качестве инициатора фотополимеризации, чтобы тем самым приготовить фотополимеризуемую композицию и чернила для струйной печати Примера 1.

В случае, когда фотополимеризуемую композицию и чернила наносили посредством нанесения покрытия щеткой, их использовали как есть. В случае чернил для струйной печати, с ними обращались следующим образом. Алюминиевый пакетный мешок, имеющий форму, проиллюстрированную на Фиг. 1, загружали чернилами и герметично уплотняли таким образом, чтобы избежать включения пузырьков воздуха. Герметично уплотненный пакетный мешок, содержащий чернила, размещали в пластиковом картридже, как проиллюстрировано на Фиг. 2. Этот картридж устанавливали в корпус, приспособленный для его размещения. В корпусе был предоставлен канал для протекания чернил из картриджа к головке GEN4 (продукт компании Ricoh Printing Systems, Ltd.). Чернила выпускали в виде струи на среду для печати (LUPILON E-2000, производства компании Mitsubishi Engineering-Plastics Corporation, толщина: 100 мкм) через канал для протекания чернил при температуре выпуска 60°C, чтобы образовать сплошное пленочное покрытие. Условия регулировали таким образом, чтобы сплошное пленочное покрытие имело среднюю толщину примерно 30 мкм. В обоих случаях нанесения покрытия щеткой и печати краскоструйным образом условия регулировали таким образом, чтобы сплошное пленочное покрытие имело среднюю толщину примерно 30 мкм. Заранее установленным способом полученное сплошное пленочное покрытие облучали светом с длиной волны в области, соответствующей ближней УФ области, при дозе света, составляющей 400 (мДж/см²), 800 (мДж/см²) и 1200 (мДж/см²), чтобы тем самым отвердить сплошное пленочное покрытие. Результирующее пленочное покрытие предоставляли для оценки прочности пленочного покрытия (то же самое в каждом из Примеров и Сравнительных примеров).

В каждом из Примеров и Сравнительных примеров, все материалы смешивали при соотношении компонентов в смеси (величины представлены посредством частей по массе), приведенном в каждой колонке для Примеров в Таблице 3, чтобы тем самым получить фотополимеризуемую композицию.

Следует заметить, что имеет место случай, когда одна фотополимеризуемая композиция может быть использована в качестве материала покрытия для нанесения покрытия щеткой и также в качестве чернил для струйной печати, и случай, когда фотополимеризуемая композиция может быть использована лишь в качестве материала покрытия, которые также отображены в Таблице 3.

Пример 2

Прочность пленочного покрытия оценивали таким же образом, как и в Примере 1, однако исходные материалы чернил, такие как компонент (мет)акрилатного мономера и инициатор полимеризации, изменяли на те, что приведены в Таблице 3, чтобы приготовить фотополимеризуемую композицию и чернила Примера 2, как приведено в Таблице 3. Результаты представлены в Таблице 3.

Пример 3

Прочность пленочного покрытия оценивали таким же образом, как и в Примере 1, однако исходные материалы чернил, такие как компонент (мет)акрилатного мономера и инициатор полимеризации, изменяли на те, что приведены в Таблице 3, чтобы приготовить фотополимеризуемую композицию и чернила Примера 3, как приведено в Таблице 3. Результаты представлены в Таблице 3.

Пример 4

Прочность пленочного покрытия оценивали таким же образом, как и в Примере 1, однако исходные материалы чернил, такие как компонент (мет)акрилатного мономера и инициатор полимеризации, изменяли на те, что приведены в Таблице 3, чтобы приготовить фотополимеризуемую композицию и чернила Примера 4, как приведено в Таблице 3. Результаты представлены в Таблице 3.

Пример 5

Прочность пленочного покрытия оценивали таким же образом, как и в Примере 1, однако исходные материалы чернил, такие как компонент (мет)акрилатного мономера и инициатор полимеризации, изменяли на те, что приведены в Таблице 3, чтобы приготовить фотополимеризуемую композицию и чернила Примера 5, как приведено в Таблице 3. Результаты представлены в Таблице 3.

Пример 6

Прочность пленочного покрытия оценивали таким же образом, как и в Примере 1, однако исходные материалы чернил, такие как компонент (мет)акрилатного мономера и инициатор полимеризации, изменяли на те, что приведены в Таблице 3, чтобы приготовить фотополимеризуемую композицию и чернила Примера 6, как приведено в Таблице 3. Результаты представлены в Таблице 3.

Пример 7

Прочность пленочного покрытия оценивали таким же образом, как и в Примере 1, однако исходные материалы чернил, такие как компонент (мет)акрилатного мономера и инициатор полимеризации, изменяли на те, что приведены в Таблице 3, чтобы приготовить фотополимеризуемую композицию и чернила Примера 7, как приведено в Таблице 3. Результаты представлены в Таблице 3.

Пример 8

Прочность пленочного покрытия оценивали таким же образом, как и в Примере 1, однако исходные материалы чернил, такие как компонент (мет)акрилатного мономера и инициатор полимеризации, изменяли на те, что приведены в Таблице 3, чтобы приготовить фотополимеризуемую композицию и чернила Примера 8, как приведено в Таблице 3. Результаты представлены в Таблице 3.

Сравнительный пример 1

Прочность пленочного покрытия оценивали таким же образом, как и в Примере 1, однако исходные материалы чернил, такие как компонент (мет)акрилатного мономера и инициатор полимеризации, изменяли на те, что приведены в Таблице 3, чтобы приготовить фотополимеризуемую композицию и чернила Сравнительного примера 1, как приведено в Таблице 3. Результаты представлены в Таблице 3.

Сравнительный пример 2

Прочность пленочного покрытия оценивали таким же образом, как и в Примере 1, однако исходные материалы чернил, такие как компонент (мет)акрилатного мономера и инициатор полимеризации, изменяли на те, что приведены в Таблице 3, чтобы приготовить фотополимеризуемую композицию и чернила Сравнительного примера 2, как приведено в Таблице 3. Результаты представлены в Таблице 3.

Сравнительный пример 3

Прочность пленочного покрытия оценивали таким же образом, как и в Примере 1, однако исходные материалы чернил, такие как компонент (мет)акрилатного мономера и инициатор полимеризации, изменяли на те, что приведены в Таблице 3, чтобы приготовить фотополимеризуемую композицию и чернила Сравнительного примера 3, как приведено в Таблице 3. Результаты представлены в Таблице 3.

Сравнительный пример 4

Прочность пленочного покрытия оценивали таким же образом, как и в Примере 1, однако исходные материалы чернил, такие как компонент (мет)акрилатного мономера и инициатор полимеризации, изменяли на те, что приведены в Таблице 3, чтобы приготовить фотополимеризуемую композицию и чернила Сравнительного примера 4, как приведено в Таблице 3. Результаты представлены в Таблице 3.

Сравнительный пример 5

Прочность пленочного покрытия оценивали таким же образом, как и в Примере 1, однако исходные материалы чернил, такие как компонент (мет)акрилатного мономера и инициатор полимеризации, изменяли на те, что приведены в Таблице 3, чтобы приготовить фотополимеризуемую композицию и чернила Сравнительного примера 5, как приведено в Таблице 3. Результаты представлены в Таблице 3.

Подробности A1 по A3 и B1 по B3 в Таблице 3 являются следующими.

Величина в круглых скобках после каждого наименования продукта является «величиной индекса стимуляции (SI)», измеренной посредством испытания с исследованием кожной чувствительности (LLNA), описанного в приведенной выше оценке сенсибилизации кожи (1). Характеристика «не вызывает сенсибилизации кожи» или «является пассивным в отношении сенсибилизации кожи» после каждого наименования продукта означает, что продукт оценен как «не вызывающий сенсибилизации кожи» или «являющийся пассивным в отношении сенсибилизации кожи» в Сертификате безопасности материала (MSDS), описанном в приведенной выше оценке сенсибилизации кожи (2).

A1: диэтиленгликольдиметакрилат, 2G (1,1), производства компании Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.

A2: гексаакрилат дипентаэритрита, модифицированный капролактоном, DPCA-60 (является пассивным в отношении сенсибилизации кожи, оценен в Сертификате безопасности материала (MSDS), метод испытаний: тест OECD (Организация экономического сотрудничества и развития, ОЭСР), директива 406) производства компании NIPPON KAYAKU Co., Ltd.

A3: глицериндиметакрилат, 701 (1,2), производства компании Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.

В качестве сравнительного соединения использовали представленное ниже соединение A4.

A4: триметилолпропантриметакрилат, модифицированный этиленоксидом, TMPT 3EO (1,0), производства компании Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.

Инициатор полимеризации и ускоритель полимеризации

B1: 1-гидроксициклогексилфенилкетон, IRGACURE 184 (не вызывает сенсибилизации кожи, оценен в Сертификате безопасности материала (MSDS), метод испытаний: тест OECD (Организация экономического сотрудничества и развития, ОЭСР), директива 406) производства компании BASF.

B2: 2-диметиламино-2-(4-метилбензил)-1-(4-морфолин-4-ил-фенил)бутан-1-он, IRGACURE 379 (не вызывает сенсибилизации кожи, оценен в Сертификате безопасности материала (MSDS), метод испытаний: тест OECD (Организация экономического сотрудничества и развития, ОЭСР), директива 406) производства компании BASF.

B3: эквимолярная смесь 2,4-диэтилтиоксантона, KAYACURE DETX-S (1,4), производства компании NIPPON KAYAKU Co., Ltd., и 2-диметилгексил-п-диметиламинобензоата, ESCALOL 507 (не вызывает сенсибилизации кожи, оценен в Сертификате безопасности материала (MSDS), метод испытаний: тест OECD (Организация экономического сотрудничества и развития, ОЭСР), директива 406) производства компании ISP Japan.

Таблица 3-1   Прим.
1 Прим.
2 Прим.
3 Прим.
4 Прим.
5 Прим.
6 Прим.
7 Прим.
8 А А1 65 50 37,5 37,5 25 50 50 50 A2 10 25 37,5 37,5 50 10 10 10 A3 25 25 25 25 25 40 40 40 A4                 В В1 15 15 15 10 10 15   15 В2             15   В3               10 Углеродная сажа *1             3 3 Нанесение покрытия щеткой Прочность пленочного покрытия (400 мДж/см²) *3 2В НВ *3 F *3 *3 *3 Прочность пленочного покрытия (800 мДж/см²) F Н Н Н Н F B 2B Прочность пленочного покрытия (1200 мДж/см²) H H 2H 2H H H F HB Вязкость при 25°C 15 38 60 52 110 24 30 27 Вязкость при 45°C 7 19 35 30 58 11 13 12 Вязкость при 60°C *2 7 13 12 21 *2 *2 *2 Краскоструйная печать Установленная температура эжекционной головки 45°C 60°C 60°C 60°C *4 45°C 45°C 45°C Прочность пленочного покрытия (400 мДж/см²) *3 2B HB *3 *4 *3 *3 *3 Прочность пленочного покрытия (800 мДж/см²) F H H H *4 F B 2B   Прочность пленочного покрытия (1200 мДж/см²) H H 2H 2H *4 H F HB

Таблица 3-2   Сравн. пример 1 Сравн. пример 2 Сравн. пример 3 Сравн. пример 4 Сравн. пример 5 A A1 75 75 70 70 65 A2 10 10 10 10 10 A3   15   20   A4 15   20   25 В B1 15 15 15 15 15 B2           B3           Углеродная сажа *1           Нанесение покрытия щеткой Прочность пленочного покрытия (400 мДж/см²) *3 *3 *3 *3 *3 Прочность пленочного покрытия (800 мДж/см²) В В HB HB HB Прочность пленочного покрытия (1200 мДж/см²) F F H H H Вязкость при 25°C 13 13 14 14 15 Вязкость при 45°C 7 7 7 7 8 Вязкость при 60°C *2 *2 *2 *2 *2 Краскоструйная печать Установленная температура эжекционной головки 45°C 45°C 45°C 45°C 45°C Прочность пленочного покрытия (400 мДж/см²) *3 *3 *3 *3 *3 Прочность пленочного покрытия (800 мДж/см²) В В HB HB HB Прочность пленочного покрытия (1200 мДж/см²) F F H H H

В Таблицах 3-1 и 3-2, *1 означает углеродную сажу «#10» производства компании Mitsubishi Chemical Corporation, смешанную с диспергирующим агентом «SOLSPERSE 32000» производства компании Lubrizol Japan Co., которые смешаны в массовом соотношении 3/1; *2 означает, что чернила могут быть выпущены при температуре ниже, чем указанная температура, и, соответственно, измерение вязкости не выполняли; *3 означает, что пленочное покрытие было неотвержденным (оставалось жидким или было липким); и *4 означает, что они имели высокую вязкость и не могли быть выпущены краскоструйным образом.

В случае Сравнительных примеров 1 и 2 или Сравнительных примеров 3 и 4, даже когда глицериндиметакрилат был использован вместо триметилолпропантриметакрилата, модифицированного этиленоксидом, отсутствовало изменение, в частности, в вязкости и прочности пленочного покрытия, пока количество глицериндиметакрилата в фотополимеризуемом мономере не достигало 25% по массе. При сравнении Сравнительного примера 5 и Примера 1, в Примере 1, в котором количество глицериндиметакрилата составляло 25% по массе, прочность пленочного покрытия была улучшена.

Кроме того, как и в Примере 6, когда количество глицериндиметакрилата (A3) было увеличено, подобно Примеру 1, прочность пленочного покрытия была улучшена в большей степени по сравнению со Сравнительным примером 5. Кроме того, было найдено из Примеров 1, 2 и 3, что когда количество глицериндиметакрилата (A3) составляло 25% по массе или более, пленочное покрытие, прочность которого была улучшена, или которое обладало определенной прочностью, могло быть получено при меньшей дозе света посредством регулирования количества диэтиленгликольдиметакрилата (A1) и количества гексаакрилат дипентаэритрита, модифицированного капролактоном (A2).

Было подтверждено из вышеуказанного, что трехкомпонентные мономеры, включающие глицериндиметакрилат, гексаакрилат дипентаэритрита, модифицированный капролактоном, и диэтиленгликольдиметакрилат, могут улучшать прочность пленочного покрытия в большей степени, чем трехкомпонентные мономеры, включающие триметилолпропантриметакрилат, модифицированный этиленоксидом, гексаакрилат дипентаэритрита, модифицированный капролактоном, и диэтиленгликольдиметакрилат, описанные в заявке на патент Японии № 2012-46301, когда количество глицериндиметакрилата в фотополимеризуемом мономере составляло 25% по массе или более.

Было подтверждено из Примеров 3 и 4, что прочность пленочного покрытия не была понижена при определенном или более высоком уровне облучения светом, даже когда количество инициатора полимеризации было уменьшено. Поскольку инициатор полимеризации является более дорогим, чем мономеры, то возможно снижение стоимости фотополимеризуемой композиции.

Кроме того, хотя это не представлено в таблице, Сравнительные примеры 4 и 5 и Примеры 1 и 6 подвергали оценке пленочного покрытия в отношении запаха. Запах пленочных покрытий Сравнительных примеров 4 и 5 и Примеров 1 и 6 сравнивали с запахом пленочных покрытий Сравнительных примеров 4 и 5 и Примеров 1 и 6, в каждом из которых количество инициатора полимеризации увеличивали до 20 частей по массе при идентичной мономерной композиции, и с запахом пленочных покрытий Сравнительных примеров 4 и 5 и Примеров 1 и 6, в каждом из которых пленка была отверждена при дозе света 800 мДж/см² и 1200 мДж/см². В результате было подтверждено, что пленочные покрытия Сравнительных примеров 4 и 5 и Примеров 1 и 6, в каждом из которых количество инициатора полимеризации составляло 15 частей по массе, имели более слабый запах, характерный для инициатора полимеризации, при любых условиях отверждения.

Аналогичным образом, было подтверждено из сравнения Примера 3 со Сравнительным примером, что очень слабый запах, характерный для инициатора полимеризации, чувствовался от пленочного покрытия Примера 4, в котором количество инициатора полимеризации было уменьшено, и являлось эффективным регулирование количества глицериндиметакрилата в фотополимеризуемом мономере до 25% по массе или более для уменьшения запаха пленочного покрытия.

Поскольку фотополимеризуемая композиция Примера 5 имела высокую вязкость, ее оценивали лишь как материал покрытия. Однако было подтверждено, что прочность пленочного покрытия может быть улучшена при облучении меньшей дозой света посредством регулирования соотношения в смеси трех компонентов, глицериндиметакрилата, гексаакрилат дипентаэритрита, модифицированного капролактоном, и диэтиленгликольдиметакрилата.

Было подтверждено из Примеров 6, 7 и 8, что пленочное покрытие определенной прочности может быть получено посредством применения 2-диметиламино-2-(4-метилбензил)-1-(4-морфолин-4-ил-фенил)-бутан-1-она (B2) в качестве инициатора фоторадикальной полимеризации, даже когда содержался пигмент, хотя прочность пленочного покрытия, содержащего пигмент, была меньше, чем прочность пленочного покрытия, которое не содержало пигмент.

Во всех Сравнительных примерах и Примерах, исключая Пример 5, сплошные пленочные покрытия изготавливали двумя способами, включая нанесение покрытия щеткой и краскоструйную печать, однако прочность пленочного покрытия не изменялась в зависимости от способа формирования. Соответственно, подходящий способ для формирования пленочного покрытия может быть выбран в зависимости от требований.

Варианты осуществления данного изобретения следующие:

<1> Фотополимеризуемая композиция, содержащая:

фотополимеризуемые мономеры, содержащие глицериндиметакрилат, гексаакрилат дипентаэритрита, модифицированный капролактоном, и диэтиленгликольдиметакрилат,

в которой количество глицериндиметакрилата в фотополимеризуемых мономерах составляет 25% по массе или более.

<2> Фотополимеризуемая композиция в соответствии с <1>, в которой количество глицериндиметакрилата в фотополимеризуемых мономерах составляет от 25% по массе до 40% по массе, количество гексаакрилат дипентаэритрита, модифицированного капролактоном, в фотополимеризуемых мономерах составляет от 5% по массе до 50% по массе и количество диэтиленгликольдиметакрилата в фотополимеризуемых мономерах составляет от 25% по массе до 70% по массе.

<3> Фотополимеризуемая композиция в соответствии с <2>, в которой количество гексаакрилат дипентаэритрита, модифицированного капролактоном, в фотополимеризуемых мономерах составляет от 5% по массе до 40% по массе.

<4> Фотополимеризуемая композиция в соответствии с любым одним пунктом из <1> по <3>, дополнительно содержащая инициатор фоторадикальной полимеризации.

<5> Фотополимеризуемая композиция в соответствии с <4>, в которой инициатором фоторадикальной полимеризации является 1-гидроксициклогексилфенилкетон, 2-диметиламино-2-(4-метилбензил)-1-(4-морфолин-4-ил-фенил)бутан-1-он, 2,4-диэтилтиоксантон или любая их комбинация.

<6> Фотополимеризуемая композиция в соответствии с любым одним пунктом из <1> по <5>, дополнительно содержащая окрашивающее вещество.

<7> Чернила для струйной печати, содержащие:

фотополимеризуемую композицию в соответствии с любым одним пунктом из <1> по <6>.

<8> Чернильный картридж, содержащий:

фотополимеризуемые чернила для струйной печати в соответствии с <7>; и

контейнер,

в котором фотополимеризуемые чернила для струйной печати размещены в контейнере.

Список обозначений

200: чернильный картридж

241: мешок для чернил

242: впускное отверстие для чернил

243: выпускное отверстие для чернил

244: корпус картриджа

Изобретение относится к фотополимеризуемой композиции, фотополимеризуемым чернилам для струйной печати, чернильному картриджу, устройству для выпуска чернил, отвержденному продукту. Фотополимеризуемая композиция содержит: фотополимеризуемые мономеры, содержащие глицериндиметакрилат, гексаакрилат дипентаэритрита, модифицированный капролактоном, и диэтиленгликольдиметакрилат, в которой количество глицериндиметакрилата в фотополимеризуемых мономерах составляет 25% по массе или более. Технический результат - создание фотополимеризуемой композиции, которая не имеет проблем с сенсибилизацией кожи, обеспечивает покрытие, обладающее высокой прочностью пленки. 5 н. и 8 з.п. ф-лы, 2 ил., 4 табл., 13 пр.

1. Фотополимеризуемая композиция, содержащая:
фотополимеризуемые мономеры, содержащие глицериндиметакрилат, гексаакрилат дипентаэритрита, модифицированный капролактоном, и диэтиленгликольдиметакрилат,
в которой количество глицериндиметакрилата в фотополимеризуемых мономерах составляет 25% по массе или более.

2. Фотополимеризуемая композиция по п. 1, в которой количество глицериндиметакрилата в фотополимеризуемых мономерах составляет от 25% по массе до 40% по массе, количество гексаакрилата дипентаэритрита, модифицированного капролактоном, в фотополимеризуемых мономерах составляет от 5% по массе до 50% по массе и количество диэтиленгликольдиметакрилата в фотополимеризуемых мономерах составляет от 25% по массе до 70% по массе.

3. Фотополимеризуемая композиция по п. 2, в которой количество гексаакрилата дипентаэритрита, модифицированного капролактоном, в фотополимеризуемых мономерах составляет от 5% по массе до 40% по массе.

4. Фотополимеризуемая композиция по п. 1 или 2, дополнительно содержащая инициатор фоторадикальной полимеризации.

5. Фотополимеризуемая композиция по п. 4, в которой инициатором фоторадикальной полимеризации является 1-гидроксициклогексилфенилкетон, 2-диметиламино-2-(4-метилбензил)-1-(4-морфолин-4-ил-фенил)бутан-1-он, 2,4-диэтилтиоксантон или любая их комбинация.

6. Фотополимеризуемая композиция по п. 1 или 2, дополнительно содержащая окрашивающее вещество.

7. Фотополимеризуемая композиция по п. 1 или 2, где твердость, определяемая царапанием отвержденного продукта, является HB или тверже, где отвержденный продукт формируют отверждением пленочного покрытие посредством облучения светом с длиной волны в области, соответствующей ближней УФ области, при дозе света 1200 мДж/см², где пленочное покрытие формируют нанесением фотополимеризуемой композиции на основу посредством нанесения покрытия щеткой таким образом, чтобы иметь среднюю толщину 30 мкм.

8. Фотополимеризуемые чернила для струйной печати, содержащие:
фотополимеризуемую композицию по п. 1.

9. Фотополимеризуемые чернила для струйной печати по п. 8, где чернила для струйной печати имеют вязкость от 5 мПа·с до 18 мПа·с при 25°C и от 2 мПа·с до 20 мПа·с при от 45°C до 60°C.

10. Фотополимеризуемые чернила для струйной печати по п. 8, где твердость, определяемая царапанием отвержденного продукта, является HB или тверже, где отвержденный продукт формируют отверждением пленочного покрытие посредством облучения светом с длиной волны в области, соответствующей ближней УФ области, при дозе света 1200 мДж/см², где пленочное покрытие формируют выпуском чернил для струйной печати на основу таким образом, чтобы иметь среднюю толщину 30 мкм.

11. Чернильный картридж, содержащий:
фотополимеризуемые чернила для струйной печати по п. 8; и
контейнер,
в котором фотополимеризуемые чернила для струйной печати размещены в контейнере.

12. Устройство для выпуска чернил струйным образом, содержащее:
чернильный картридж по п. 11.

13. Отвержденный продукт, содержащий:
фотополимеризуемую композицию по п. 1 или фотополимеризуемые чернила для струйной печати по п. 8,
где отвержденный продукт сформирован отверждением фотополимеризуемой композиции или фотополимеризуемых чернил для струйной печати.