JP2018154668A - Curable composition and liquid discharge head - Google Patents
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Abstract
【課題】得られる硬化物がインク耐性に優れる硬化性組成物の提供。【解決手段】メトキシ基含有シラン変性ビスフェノール型エポキシ樹脂(A)、分子内にチオール基を2個以上有するポリチオール化合物(B)、及びイミダゾール化合物(C)を含有する樹脂組成物を含有する硬化性組成物。(1≦k<6;jは0又は1;R1〜R3は夫々独立にH、アルキル等;R4はアルキレン、CH2CH2COO等;R5はkが1の場合、H、アルキル、アリール等、2≦k<6の場合、炭化水素基)【選択図】なしThe present invention provides a curable composition in which the obtained cured product has excellent ink resistance. A curable composition comprising a methoxy group-containing silane-modified bisphenol-type epoxy resin (A), a polythiol compound (B) having two or more thiol groups in the molecule, and a resin composition containing an imidazole compound (C). Composition. (1 ≦ k <6; j is 0 or 1; R1 to R3 are independently H, alkyl, etc .; R4 is alkylene, CH2CH2COO, etc .; R5 is H, alkyl, aryl, etc. when k is 1, 2 ≦ k <In the case of 6, hydrocarbon group) [Selection figure] None
Description
本発明は、硬化性組成物、及び液体吐出ヘッドに関する。 The present invention relates to a curable composition and a liquid discharge head.
従来より、プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、又はこれらの複合機等の画像形成装置としては、例えば、液体吐出ヘッドを有する液体吐出記録方式の画像形成装置が知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, as an image forming apparatus such as a printer, a facsimile machine, a copying apparatus, a plotter, or a composite machine thereof, for example, a liquid discharge recording type image forming apparatus having a liquid discharge head is known.
前記液体吐出ヘッド(以下、「インクジェットヘッド」とも称することがある)は、インク滴を吐出するノズルと、前記ノズルが連通する液室(「加圧室」、「吐出室」、「圧力室」、「加圧液室」とも称することがある)と、前記液室内のインクを加圧する圧力発生手段(「駆動手段」又は「エネルギー発生手段」とも称することがある)とを備えている。前記圧力発生手段を駆動することで液室内インクを加圧して前記ノズルからインク滴を吐出させるものであり、前記液室等の流路を形成するための流路基板と、ノズルを有するノズル板とを接合して前記インクジェットヘッドが形成される。 The liquid discharge head (hereinafter also referred to as “inkjet head”) includes a nozzle that discharges ink droplets and a liquid chamber (“pressure chamber”, “discharge chamber”, “pressure chamber”) that communicates with the nozzle. And a pressurizing liquid chamber), and pressure generating means for pressurizing ink in the liquid chamber (also referred to as “driving means” or “energy generating means”). The pressure generating means is driven to pressurize ink in the liquid chamber and eject ink droplets from the nozzle, and a flow path substrate for forming a flow path such as the liquid chamber and a nozzle plate having the nozzle Are joined together to form the inkjet head.
前記インクジェットヘッドを構成する部材の接合としては、湿式の接着剤、フィルム接着剤等の接着剤接合、シリコーン基板を液室基板やノズル板に用いた場合には直接接合や金属材料を介した共晶接合、金属材料を用いた場合には陽極接合などが行われている。
前記インクジェットヘッドは接着部の端部がインクに曝されており、またインク吐出の圧力が部材間にかかる。これらの吐出サイクルは数kHzであり、高周波の圧力変動を受ける部材であるため、接着部の劣化が進みやすい。そのため、一般的な接着より耐液性が求められる。
Bonding of the members constituting the ink-jet head includes adhesive bonding such as wet adhesive, film adhesive, etc., and when a silicone substrate is used for a liquid chamber substrate or a nozzle plate, direct bonding or common via a metal material. In the case of using crystal bonding or a metal material, anodic bonding or the like is performed.
In the ink jet head, the end portion of the bonding portion is exposed to ink, and ink discharge pressure is applied between the members. Since these discharge cycles are several kHz and are members that receive high-frequency pressure fluctuations, the deterioration of the bonded portion is likely to proceed. Therefore, liquid resistance is required rather than general adhesion.
ところで、一般的に2つの部材の接合を行う場合には、部品精度を保ち、信頼性の高い接合を実現しなければならないという要請がある。しかし、前記インクジェットヘッドにおいては、接合される部位はインクと接触する部位が多く、前記インクとの接触は、接着剤が膨潤してヤング率が低下することにより、圧電素子から発生した液室内の圧力が下がり吐出不良が起こることがある。また、前記インクとの接触は、接着剤からなる樹脂層自体を劣化させたり、接合界面に浸透し、剥離を生じさせたりと信頼性に関して大きな問題を引き起こすことになる。そのため、樹脂層は使用されるインクに対して耐性を持ち、かつ接合界面への浸透乖離を極力抑えて十分な接合強度を持つものが望まれているが、すべてのインクに対して優位な接着剤は存在しておらず、特定のインクに対する低劣化な接着剤の選定も極めて困難であった。 By the way, when joining two members generally, there exists a request | requirement that components precision must be maintained and highly reliable joining must be implement | achieved. However, in the inkjet head, there are many parts that are in contact with the ink, and the contact with the ink causes the adhesive to swell and the Young's modulus to decrease, thereby reducing the liquid chamber generated from the piezoelectric element. Pressure may drop and discharge failure may occur. Further, the contact with the ink causes a serious problem in terms of reliability, such as degrading the resin layer itself made of an adhesive or penetrating the bonding interface to cause peeling. For this reason, it is desired that the resin layer has resistance to the ink used and has sufficient bonding strength by suppressing permeation deviation to the bonding interface as much as possible. There was no agent present, and it was extremely difficult to select a low-degradation adhesive for a specific ink.
一方、近年、家庭用インクジェットプリンタや産業用インクジェットプロッタが普及したため、水系インクや油系インクを吐出する機会が増えており、これらのインクに対応する接着剤も見出されている。
例えば、架橋密度を上昇させてインク耐性を向上させた接着剤組成物(例えば、特許文献1参照)、UVインクに対して優れた耐性を示すインクジェット印刷ヘッドに用いられる接着剤組成物(例えば、特許文献2参照)が提案されている。
また、優れた初期接着性及び接着信頼性を備えている液体吐出ヘッドに用いられる樹脂組成物が提案されている(例えば、特許文献3参照)。
On the other hand, in recent years, household ink jet printers and industrial ink jet plotters have become widespread, so the opportunity to discharge water-based inks and oil-based inks has increased, and adhesives corresponding to these inks have also been found.
For example, an adhesive composition (for example, refer to Patent Document 1) in which the ink resistance is improved by increasing the crosslink density, and an adhesive composition (for example, an ink jet print head that exhibits excellent resistance to UV ink (for example, Patent Document 2) has been proposed.
In addition, a resin composition used for a liquid discharge head having excellent initial adhesiveness and adhesive reliability has been proposed (see, for example, Patent Document 3).
本発明は、得られる硬化物がインク耐性に優れる硬化性組成物を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a curable composition in which the obtained cured product is excellent in ink resistance.
前記課題を解決するための手段としての本発明の硬化性組成物は、メトキシ基含有シラン変性ビスフェノール型エポキシ樹脂(A)、分子内にチオール基を2個以上有するポリチオール化合物(B)、及び下記一般式(1)で表されるイミダゾール化合物(C)を含有する樹脂組成物を含有する。
本発明によると、得られる硬化物がインク耐性に優れる硬化性組成物を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a curable composition in which the obtained cured product is excellent in ink resistance.
(硬化性組成物)
本発明の硬化性組成物は、メトキシ基含有シラン変性ビスフェノール型エポキシ樹脂(A)、分子内にチオール基を2個以上有するポリチオール化合物(B)、及び下記一般式(1)で表されるイミダゾール化合物(C)を含有する樹脂組成物を含有し、更に必要に応じてその他の成分を含む。
(Curable composition)
The curable composition of the present invention includes a methoxy group-containing silane-modified bisphenol-type epoxy resin (A), a polythiol compound (B) having two or more thiol groups in the molecule, and an imidazole represented by the following general formula (1) It contains a resin composition containing compound (C), and further contains other components as necessary.
本発明の硬化性組成物は、従来の接着剤組成物では、インクジェットヘッドに用いられるインクの溶剤のSP値が、9.5〜15.0の範囲を外れると、接着剤が膨潤してヤング率が低下して液滴吐出不良が起こるという問題があるという知見に基づくものである。
また、本発明の硬化性組成物は、従来のインクジェット印刷ヘッドに用いられる接着剤組成物では、水系インクに対しては、接合強度の低下を引き起こしてしまうという問題があるという知見に基づくものである。
さらに、本発明の硬化性組成物は、従来の液体吐出ヘッドに用いられる樹脂組成物よりも、得られる硬化物のインク耐性により優れることが求められているという知見に基づくものである。
In the curable composition of the present invention, in the conventional adhesive composition, when the SP value of the solvent of the ink used in the inkjet head is out of the range of 9.5 to 15.0, the adhesive swells and the Young This is based on the knowledge that there is a problem that the rate drops and a droplet discharge failure occurs.
Further, the curable composition of the present invention is based on the knowledge that the adhesive composition used in the conventional ink jet print head has a problem of causing a decrease in bonding strength with respect to the water-based ink. is there.
Furthermore, the curable composition of the present invention is based on the knowledge that it is required to be superior to the ink resistance of the obtained cured product as compared with the resin composition used in the conventional liquid discharge head.
<樹脂組成物>
前記樹脂組成物は、メトキシ基含有シラン変性ビスフェノール型エポキシ樹脂(A)(エポキシ化合物)と、分子内にチオール基を2個以上有するポリチオール化合物(B)、及び前記一般式(1)で表されるイミダゾール化合物(C)を含有し、更に必要に応じてその他の成分を含む。
<Resin composition>
The resin composition is represented by a methoxy group-containing silane-modified bisphenol type epoxy resin (A) (epoxy compound), a polythiol compound (B) having two or more thiol groups in the molecule, and the general formula (1). Imidazole compound (C), and other components as necessary.
<<メトキシ基含有シラン変性ビスフェノール型エポキシ樹脂(A)>>
前記メトキシ基含有シラン変性ビスフェノール型エポキシ樹脂(A)は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、ビスフェノール型エポキシ化合物及びメチルトリメトキシシランから誘導される加水分解性メトキシシラン部分縮合物を、脱メタノール反応させて得られることが好ましい。
<< Methoxy group-containing silane-modified bisphenol type epoxy resin (A) >>
The methoxy group-containing silane-modified bisphenol type epoxy resin (A) is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. However, a hydrolyzable methoxysilane derived from a bisphenol type epoxy compound and methyltrimethoxysilane. The partial condensate is preferably obtained by a demethanol reaction.
前記メトキシ基含有シラン変性ビスフェノール型エポキシ樹脂(A)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、1,3−ビス(4−(2−(4−オキシラン−2−イルメトキシ)プロパン−2−イル)フェノキシ)プロパン−2−イルトリメトキシシリケートなどが挙げられる。 The methoxy group-containing silane-modified bisphenol type epoxy resin (A) is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, 1,3-bis (4- (2- (4-oxirane- 2-ylmethoxy) propan-2-yl) phenoxy) propan-2-yltrimethoxysilicate and the like.
前記メトキシ基含有シラン変性ビスフェノール型エポキシ樹脂(A)の含有量としては、エポキシ化合物100質量部に対して、10質量部以上100質量部以下が好ましく、30質量部以上80質量部以下がより好ましい。前記メトキシ基含有シラン変性ビスフェノール型エポキシ樹脂(A)の含有量が、10質量部以上100質量部以下であると、耐熱性及び耐薬品性のバランスに優れる点で好ましい。 The content of the methoxy group-containing silane-modified bisphenol type epoxy resin (A) is preferably 10 parts by mass or more and 100 parts by mass or less, and more preferably 30 parts by mass or more and 80 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the epoxy compound. . When the content of the methoxy group-containing silane-modified bisphenol-type epoxy resin (A) is 10 parts by mass or more and 100 parts by mass or less, it is preferable in terms of excellent balance between heat resistance and chemical resistance.
前記樹脂組成物は、下記一般式(2)で表されるエポキシ化合物を含有することが好ましい。 The resin composition preferably contains an epoxy compound represented by the following general formula (2).
前記一般式(2)で表されるエポキシ化合物の含有量としては、エポキシ化合物100質量部に対して、10質量部以上80質量部以下が好ましい。前記一般式(2)で表されるエポキシ化合物の含有量が、10質量部以上80質量部以下であると、インク耐性に優れる点で好ましい。 As content of the epoxy compound represented by the said General formula (2), 10 to 80 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of epoxy compounds. The content of the epoxy compound represented by the general formula (2) is preferably 10 parts by mass or more and 80 parts by mass or less from the viewpoint of excellent ink resistance.
前記樹脂組成物は、下記一般式(3)で表されるエポキシ化合物を含有することが、作業性及び接着性のバランスに優れる点から好ましい。 The resin composition preferably contains an epoxy compound represented by the following general formula (3) from the viewpoint of excellent balance between workability and adhesiveness.
前記一般式(3)で表されるエポキシ化合物の含有量としては、エポキシ化合物100質量部に対して、5質量部以上30質量部以下が好ましい。前記一般式(3)で表されるエポキシ化合物の含有量が、5質量部以上30質量部以下であると、作業性及び接着性のバランスに優れる点から好ましい。 As content of the epoxy compound represented by the said General formula (3), 5 to 30 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of epoxy compounds. The content of the epoxy compound represented by the general formula (3) is preferably 5 parts by mass or more and 30 parts by mass or less from the viewpoint of excellent balance between workability and adhesiveness.
前記樹脂組成物には、前記エポキシ化合物以外にも、目的に応じて種々のエポキシ化合物を含有することができ、例えば、ハイドロキノン、レゾルシン、ピロカテコール、フロログルクシノール等の単核多価フェノール化合物のポリグリシジルエーテル化合物;ジヒドロキシナフタレン、ビフェノール、メチレンビスフェノール(ビスフェノールF)、メチレンビス(オルトクレゾール)、エチリデンビスフェノール、イソプロピリデンビスフェノール(ビスフェノールA)、イソプロピリデンビス(オルトクレゾール)、テトラブロモビスフェノールA、1,3−ビス(4−ヒドロキシクミルベンゼン)、1,4−ビス(4−ヒドロキシクミルベンゼン)、1,1,3−トリス(4−ヒドロキシフェニル)ブタン、1,1,2,2−テトラ(4−ヒドロキシフェニル)エタン、チオビスフェノール、スルホニルビスフェノール、オキシビスフェノール、テルペンフェノール等の多核多価フェノール化合物のポリグリジルエーテル化合物;エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキサンジオール、ポリグリコール、チオジグリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、ビスフェノールA−エチレンオキシド付加物等の多価アルコール類のポリグリシジルエーテル;マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、コハク酸、グルタル酸、スベリン酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ダイマー酸、トリマー酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、トリメシン酸、ピロメリット酸、テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、エンドメチレンテトラヒドロフタル酸等の脂肪族、芳香族又は脂環族多塩基酸のグリシジルエステル類及びグリシジルメタクリレートの単独重合体又は共重合体;N,N−ジグリシジルアニリン、ビス(4−(N−メチル−N−グリシジルアミノ)フェニル)メタン、ジグリシジルオルトトルイジン等のグリシジルアミノ基を有するエポキシ化合物;ビニルシクロヘキセンジエポキシド、ジシクロペンタンジエンジエポキサイド、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキシルメチル−6−メチルシクロヘキサンカルボキシレート、ビス(3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキシルメチル)アジペート等の環状オレフィン化合物のエポキシ化物;エポキシ化ポリブタジエン、エポキシ化スチレン−ブタジエン共重合物等のエポキシ化共役ジエン重合体、トリグリシジルイソシアヌレート等の複素環化合物、又はこれらの端イソシアネートのプレポリマーによって内部架橋されたもの、あるいは多価の活性水素化合物(多価フェノール、ポリアミン、カルボニル基含有化合物、ポリリン酸エステル等)で高分子量化したものなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 In addition to the epoxy compound, the resin composition can contain various epoxy compounds depending on the purpose. For example, mononuclear polyhydric phenol compounds such as hydroquinone, resorcin, pyrocatechol, and phloroglucinol. Polyglycidyl ether compounds: dihydroxynaphthalene, biphenol, methylene bisphenol (bisphenol F), methylene bis (orthocresol), ethylidene bisphenol, isopropylidene bisphenol (bisphenol A), isopropylidene bis (orthocresol), tetrabromobisphenol A, 1, 3-bis (4-hydroxycumylbenzene), 1,4-bis (4-hydroxycumylbenzene), 1,1,3-tris (4-hydroxyphenyl) butane, 1,1,2,2-tetra 4-hydroxyphenyl) ethane, thiobisphenol, sulfonylbisphenol, oxybisphenol, polyglycidyl ether compounds of polynuclear polyphenol compounds such as terpenephenol; ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, hexanediol, polyglycol, thiodiglycol Polyglycidyl ethers of polyhydric alcohols such as glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol, sorbitol, bisphenol A-ethylene oxide adduct; maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, succinic acid, glutaric acid, suberic acid, adipic acid, Azelaic acid, sebacic acid, dimer acid, trimer acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, trimellitic acid, trimesic acid, pyromellitic acid, te Glycidyl esters of aliphatic, aromatic or alicyclic polybasic acids such as lahydrophthalic acid, hexahydrophthalic acid and endomethylenetetrahydrophthalic acid, and homopolymers or copolymers of glycidyl methacrylate; N, N-diglycidylaniline , Epoxy compounds having a glycidylamino group such as bis (4- (N-methyl-N-glycidylamino) phenyl) methane, diglycidyl orthotoluidine; vinylcyclohexene diepoxide, dicyclopentanediene epoxide, 3,4-epoxy Cyclohexylmethyl-3,4-epoxycyclohexanecarboxylate, 3,4-epoxy-6-methylcyclohexylmethyl-6-methylcyclohexanecarboxylate, bis (3,4-epoxy-6-methylcyclohexylmethyl) adip Epoxides of cyclic olefin compounds such as epoxides; Epoxidized conjugated diene polymers such as epoxidized polybutadiene and epoxidized styrene-butadiene copolymers; heterocyclic compounds such as triglycidyl isocyanurate; or prepolymers of these end isocyanates And those obtained by high molecular weight with a polyvalent active hydrogen compound (polyhydric phenol, polyamine, carbonyl group-containing compound, polyphosphate ester, etc.). These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
前記エポキシ化合物は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、エポキシ当量が、70以上3,000以下が好ましく、90以上2,000以下がより好ましい。前記エポキシ当量が、70以上3,000以下の範囲において、十分な硬化性が得られるという利点がある。 The epoxy compound is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. The epoxy equivalent is preferably 70 or more and 3,000 or less, and more preferably 90 or more and 2,000 or less. There is an advantage that sufficient curability can be obtained when the epoxy equivalent is in the range of 70 to 3,000.
<<ポリチオール化合物(B)>>
前記ポリチオール化合物(B)としては、分子内にチオール基を2個以上有する化合物であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、トリメチロールプロパントリス(チオグリコレート)、ペンタエリスリトールテトラキス(チオグリコレート)、エチレングリコールジチオグリコレート、トリメチロールプロパントリス(β−チオプロピオネート)、ペンタエリスリトールテトラキス(β−チオプロピオネート)、ジペンタエリスリトールポリ(β−チオプロピオネート)等のポリオールとメルカプト有機酸のエステル化反応によって得られるチオール化合物のように、製造工程上塩基性物質の使用を必要としない、ポリチオール化合物などが挙げられる。
<< Polythiol Compound (B) >>
The polythiol compound (B) is not particularly limited as long as it is a compound having two or more thiol groups in the molecule, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, trimethylolpropane tris (thioglycolate) , Pentaerythritol tetrakis (thioglycolate), ethylene glycol dithioglycolate, trimethylolpropane tris (β-thiopropionate), pentaerythritol tetrakis (β-thiopropionate), dipentaerythritol poly (β-thioproprote) Examples thereof include polythiol compounds that do not require the use of a basic substance in the production process, such as thiol compounds obtained by esterification reaction of polyols such as pionate) and mercapto organic acids.
更に、前記ポリチオール化合物(B)としては、1,4−ブタンジチオール、1,6−ヘキサンジチオール、1,10−デカンジチオール等のアルキルポリチオール化合物;末端チオール基含有ポリエーテル;末端チオール基含有ポリチオエーテル;エポキシ化合物と硫化水素との反応によって得られるチオール化合物;ポリチオール化合物とエポキシ化合物との反応によって得られる末端チオール基を有するチオール化合物などのように、その製造工程上反応触媒として、塩基性物質を使用するものにあっては、脱アルカリ処理を行いアルカリ金属イオン濃度を50ppm以下としたポリチオール化合物などが挙げられる。 Furthermore, as said polythiol compound (B), alkyl polythiol compounds such as 1,4-butanedithiol, 1,6-hexanedithiol, 1,10-decanedithiol; terminal thiol group-containing polyether; terminal thiol group-containing polythioether A thiol compound obtained by reaction of an epoxy compound with hydrogen sulfide; a thiol compound having a terminal thiol group obtained by reaction of a polythiol compound and an epoxy compound; Examples of materials used include polythiol compounds that have been subjected to dealkalization treatment and have an alkali metal ion concentration of 50 ppm or less.
前記反応触媒として塩基性物質を使用して製造されたポリチオール化合物の脱アルカリ処理方法としては、例えば、処理を行うポリチオール化合物をアセトン、メタノールなどの有機溶媒に溶解し、希塩酸、希硫酸等の酸を加えることにより中和した後、生成した塩を抽出、洗浄等により除去する方法、イオン交換樹脂を用いて吸着除去する方法、蒸留によりポリチオール化合物を分離精製する方法などが挙げられる。 Examples of the dealkalizing treatment method of the polythiol compound produced using a basic substance as the reaction catalyst include, for example, dissolving the polythiol compound to be treated in an organic solvent such as acetone and methanol, and then acid such as dilute hydrochloric acid and dilute sulfuric acid. And a method of removing the produced salt by extraction, washing, etc., a method of removing by adsorption using an ion exchange resin, a method of separating and purifying a polythiol compound by distillation, and the like.
前記ポリチオール化合物(B)の中でも、ジペンタエリスリトールヘキサ(3−メルカプトブチレート)、及び1,3,5−トリス(3−メルカブトプロピル)−1,3,5−トリアジン−2,4,6(1H,3H,5H)−トリオンから選択される少なくとも1種が、貯蔵安定性と硬化性のバランスに優れるため好ましい。 Among the polythiol compounds (B), dipentaerythritol hexa (3-mercaptobutyrate) and 1,3,5-tris (3-mercaptopropyl) -1,3,5-triazine-2,4,6 At least one selected from (1H, 3H, 5H) -trione is preferable because of excellent balance between storage stability and curability.
前記エポキシ化合物と前記ポリチオール化合物(B)との混合比は、チオール当量数/エポキシ当量数で、0.2〜2.0が好ましく、0.5〜1.5がより好ましい。前記混合比が、0.2以上であると、十分な速硬化性が得られ、2.0以下であると耐熱性などの硬化物の物性が得られる。 The mixing ratio of the epoxy compound and the polythiol compound (B) is the number of thiol equivalents / the number of epoxy equivalents, preferably 0.2 to 2.0, more preferably 0.5 to 1.5. When the mixing ratio is 0.2 or more, sufficient rapid curability is obtained, and when it is 2.0 or less, physical properties of the cured product such as heat resistance are obtained.
<<イミダゾール化合物(C)>>
前記イミダゾール化合物(C)としては、下記一般式(1)で表される化合物が用いられる。
<< Imidazole Compound (C) >>
As the imidazole compound (C), a compound represented by the following general formula (1) is used.
前記一般式(1)において、kは1以上6未満であり、1又は2が好ましい。jは、0又は1であり、1が好ましい。 In the said General formula (1), k is 1 or more and less than 6, and 1 or 2 is preferable. j is 0 or 1, and 1 is preferable.
前記一般式(1)において、R1、R2、及びR3は、それぞれ独立に、水素原子、炭素原子数1〜20のアルキル基、及びアリール基のいずれかを示す。
前記炭素原子数1〜20のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、tert−ペンチル基、ヘキシル基、イソヘキシル基、オクチル基、2−エチルヘキシル基、tert−オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基などが挙げられる。前記アリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基などが挙げられる。これらの基は、ハロゲン、ヒドロキシ基などにより置換されていてもよい。
前記R1、R2、及びR3としては、水素原子、メチル基、エチル基、及びフェニル基のいずれかであることが好ましい。
In Formula (1), R 1, R 2, and R 3 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and any aryl group.
Examples of the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, tert-butyl, pentyl, isopentyl, tert-pentyl, and hexyl. Group, isohexyl group, octyl group, 2-ethylhexyl group, tert-octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group, tridecyl group, tetradecyl group, pentadecyl group, hexadecyl group, heptadecyl group, octadecyl group, etc. It is done. Examples of the aryl group include a phenyl group and a naphthyl group. These groups may be substituted with a halogen, a hydroxy group or the like.
R 1 , R 2 , and R 3 are preferably any one of a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, and a phenyl group.
前記一般式(1)において、R4は、炭素原子数1〜20のアルキレン基、アリーレン基、及び−CH2CH2COO−のいずれかを表す。
前記炭素原子数1〜20のアルキレン基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、プロパン−1,2−ジイル基、プロパン−1,3−ジイル基、ブタン−1,4−ジイル基、ペンタン−1,5−ジイル基、ヘキサン−1,6−ジイル基、オクタン−1,8−ジイル基、2−メチル−ヘキサン−1,6−ジイル基、デカン−1,10−ジイル基などが挙げられる。前記アリーレン基としては、例えば、フェニレン基、ナフチレン基などが挙げられる。これらの基は、ハロゲン、ヒドロキシ基などにより置換されていてもよい。
前記R4としては、メチレン基、−CH2CH2COO−が好ましい。
In the general formula (1), R 4 represents any one of an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, an arylene group, and —CH 2 CH 2 COO—.
Examples of the alkylene group having 1 to 20 carbon atoms include methylene group, ethylene group, propane-1,2-diyl group, propane-1,3-diyl group, butane-1,4-diyl group, pentane- Examples include 1,5-diyl group, hexane-1,6-diyl group, octane-1,8-diyl group, 2-methyl-hexane-1,6-diyl group, decane-1,10-diyl group and the like. . Examples of the arylene group include a phenylene group and a naphthylene group. These groups may be substituted with a halogen, a hydroxy group or the like.
R 4 is preferably a methylene group or —CH 2 CH 2 COO—.
前記一般式(1)において、R5は、kが1の場合には、水素原子、炭素原子数1〜20のアルキル基、アリール基、及びシアノメチル基のいずれかであり、kが2以上6未満の場合には、炭素原子数1〜20の炭化水素基を表す。
前記炭素原子数1〜20の炭化水素基としては、例えば、炭素原子数1〜20のアルキル基、アリール基などが挙げられる。
前記炭素原子数1〜20のアルキル基、及びアリール基としては、前記R1、R2、及びR3と同様のものが挙げられる。
In the general formula (1), when k is 1, R 5 is any one of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group, and a cyanomethyl group, and k is 2 or more and 6 If it is less than 1, it represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.
As said C1-C20 hydrocarbon group, a C1-C20 alkyl group, an aryl group, etc. are mentioned, for example.
Examples of the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms and the aryl group include the same groups as those described above for R 1 , R 2 , and R 3 .
前記一般式(1)で表されるイミダゾール化合物としては、例えば、下記構造式で表される化合物などが挙げられる。 Examples of the imidazole compound represented by the general formula (1) include compounds represented by the following structural formula.
<IM−1>
<IM−2>
<IM−3>
<IM−4>
<IM−5>
<IM−6>
<IM−7>
<IM−8>
<IM−9>
<IM−10>
<IM−11>
<IM−12>
<IM−13>
<IM−14>
<IM−15>
<IM−16>
<IM−17>
<IM−18>
<IM−19>
<IM−20>
<IM−21>
<IM−22>
<IM−23>
<IM−24>
また、前記一般式(1)で表されるイミダゾール化合物(C)としては、2−メチル−N−エチル−フェニルイミダゾールも好適に用いることができる。 Moreover, 2-methyl-N-ethyl-phenylimidazole can also be suitably used as the imidazole compound (C) represented by the general formula (1).
前記一般式(1)で表されるイミダゾール化合物(C)の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記エポキシ化合物100質量部に対して、1質量部以上5質量部以下が好ましい。 There is no restriction | limiting in particular as content of the imidazole compound (C) represented by the said General formula (1), Although it can select suitably according to the objective, 1 mass with respect to 100 mass parts of said epoxy compounds. Part to 5 parts by mass is preferable.
前記樹脂組成物は、下記一般式(4)で表されるシランカップリング剤を含有することが、接着強度を向上させる点から好ましい。 It is preferable from the point which improves the adhesive strength that the said resin composition contains the silane coupling agent represented by following General formula (4).
前記一般式(4)において、R7及びR8は、それぞれ独立に、炭素原子数1〜4のアルキル基を表す。
前記炭素原子数1〜4のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基などが挙げられる。
In the general formula (4), R 7 and R 8 each independently represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
Examples of the alkyl group having 1 to 4 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, and a butyl group.
前記一般式(4)において、R9は、炭素原子数1〜20のアルキレン基、及びアリーレン基のいずれかを表す。
前記炭素原子数1〜20のアルキレン基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、プロパン−1,2−ジイル基、プロパン−1,3−ジイル基、ブタン−1,4−ジイル基、ペンタン−1,5−ジイル基、ヘキサン−1,6−ジイル基、オクタン−1,8−ジイル基、2−メチル−ヘキサン−1,6−ジイル基、デカン−1,10−ジイル基などが挙げられる。前記アリーレン基としては、例えば、フェニレン基、ナフチレン基などが挙げられる。これらの基は、ハロゲン、ヒドロキシ基などにより置換されていてもよい。
In the general formula (4), R 9 represents any one of an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms and an arylene group.
Examples of the alkylene group having 1 to 20 carbon atoms include methylene group, ethylene group, propane-1,2-diyl group, propane-1,3-diyl group, butane-1,4-diyl group, pentane- Examples include 1,5-diyl group, hexane-1,6-diyl group, octane-1,8-diyl group, 2-methyl-hexane-1,6-diyl group, decane-1,10-diyl group and the like. . Examples of the arylene group include a phenylene group and a naphthylene group. These groups may be substituted with a halogen, a hydroxy group or the like.
前記一般式(4)において、R10は、水素原子、炭素原子数1〜20のアルキル基、及びアリール基のいずれかを表す。
前記炭素原子数1〜20のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、tert−ペンチル基、ヘキシル基、イソヘキシル基、オクチル基、2−エチルヘキシル基、tert−オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基などが挙げられる。前記アリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基などが挙げられる。これらの基は、アリール基、ヘテロ環、アミン、アミド、イミン、ハロゲン、ヒドロキシ基などにより更に置換されていてもよい。
In the general formula (4), R 10 represents any one of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and an aryl group.
Examples of the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, tert-butyl, pentyl, isopentyl, tert-pentyl, and hexyl. Group, isohexyl group, octyl group, 2-ethylhexyl group, tert-octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group, tridecyl group, tetradecyl group, pentadecyl group, hexadecyl group, heptadecyl group, octadecyl group, etc. It is done. Examples of the aryl group include a phenyl group and a naphthyl group. These groups may be further substituted with an aryl group, heterocycle, amine, amide, imine, halogen, hydroxy group and the like.
前記一般式(4)で表されるシランカップリング剤としては、例えば、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−フェニルアミノプロピルトリメトキシシランなどが挙げられる。 Examples of the silane coupling agent represented by the general formula (4) include 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, N- (2-aminoethyl) aminopropyltrimethoxysilane, N -(2-aminoethyl) aminopropylmethyldimethoxysilane, 3-phenylaminopropyltrimethoxysilane and the like can be mentioned.
前記樹脂組成物は、前記一般式(4)で表されるシランカップリング剤以外の他のシランカップリング剤、チタネート系カップリング剤、アルミネート系カップリング剤を含むことができる。
前記他のシランカップリング剤としては、例えば、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、N−2(−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−2(−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、N−2(−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−2(−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、(1,3−ジメチル−ブチリデン)─プロピルアミン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N,N−ビス(3−(トリメトキシシリル)プロピル)エチレンジアミン、N−(1,3−ジメチルブチリデン)−3−(トリエトキシシリル)−1−プロパンアミン、アミノエチル−3−アミノプロピルトリメトキシシランの塩酸塩、N−(2−(ビニルベンジンアミノ)エチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシランの塩酸塩、1,2−エタンジアミン,N−{3−(トリメトキシシリル)プロピル}−N−{(エテニルフェニル)メチル}誘導体・塩酸塩、3−クロロプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、ビス(トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、3−イソシアネートプロピルトリエトキシシランなどが挙げられる。
前記シランカップリング剤の有機性基に関しては、エポキシ樹脂と反応する官能基を有するものが好ましく、上記のカップリング剤はその一例である。これらは信越化学工業株式会社、東レダウコーニング株式会社、チッソ株式会社などから購入可能である。
The resin composition may contain a silane coupling agent other than the silane coupling agent represented by the general formula (4), a titanate coupling agent, and an aluminate coupling agent.
Examples of the other silane coupling agent include 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 3- Glycidoxypropyltriethoxysilane, N-2 (-aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-2 (-aminoethyl) -3-aminopropylmethyldiethoxysilane, N-2 (-aminoethyl ) -3-Aminopropyltrimethoxysilane, N-2 (-aminoethyl) -3-aminopropyltriethoxysilane, (1,3-dimethyl-butylidene) -propylamine, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxy Silane, N, N-bis (3- (trimethoxysilyl) propyl) ethyl Diamine, N- (1,3-dimethylbutylidene) -3- (triethoxysilyl) -1-propanamine, aminoethyl-3-aminopropyltrimethoxysilane hydrochloride, N- (2- (vinylbenzidineamino) ) Ethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane hydrochloride, 1,2-ethanediamine, N- {3- (trimethoxysilyl) propyl} -N-{(ethenylphenyl) methyl} derivative hydrochloride 3-chloropropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, bis (triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, 3-isocyanatopropyltriethoxysilane, etc. Is mentioned.
Regarding the organic group of the silane coupling agent, those having a functional group that reacts with an epoxy resin are preferable, and the above-mentioned coupling agent is one example. These can be purchased from Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., Toray Dow Corning Co., Ltd. and Chisso Corporation.
前記チタネート系及びアルミネート系カップリング剤としては、例えば、テトラ−i−プロポキシチタン、テトラ−n−ブトキシチタン、テトラキス(2−エチルヘキシルオキシ)チタン、チタニウム−i−プロポキシオクチレングリコレート、ジ−i−プロポキシ・ビス(アセチルアセトナト)チタン、ポリ(ジ−i−プロポキシ・オキシチタン)、ポリ(ジ−n−ブトキシ・オキシチタン)、ジ−n−ブトキシ・ビス(トリエタノールアミナト)チタン、ジイソプロポキシ・ビス(トリエタノールアミネ−ト)チタン、イソプロピルトリ(N−アミドエチル・アミノエチル)チタネート、アセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレートなどが挙げられる。
前記チタネート系及びアルミネート系カップリング剤は、無機表面に高分子有機被膜を形成することで接着剤の濡れ性を向上させて接着強度を向上させる。前記チタネート系カップリング剤の一例であり限定されるものではない。これらは三菱ガス化学株式会社、日本曹達株式会社、味の素ファインテクノ株式会社より購入可能である。
前記カップリング剤としては、好ましくはエポキシ基、又はアミン基をもつカップリング剤が好ましく、カップリング剤をエポキシ接着剤に添加して効果を発揮させるためには、接着剤の有効期間に常温で反応が進まない点から、エポキシ基のカップリング剤がより好ましい。
Examples of the titanate and aluminate coupling agents include tetra-i-propoxytitanium, tetra-n-butoxytitanium, tetrakis (2-ethylhexyloxy) titanium, titanium-i-propoxyoctylene glycolate, di- i-propoxy bis (acetylacetonato) titanium, poly (di-i-propoxy oxytitanium), poly (di-n-butoxy oxytitanium), di-n-butoxy bis (triethanolaminato) titanium , Diisopropoxy bis (triethanolaminato) titanium, isopropyltri (N-amidoethyl / aminoethyl) titanate, acetoalkoxyaluminum diisopropylate and the like.
The titanate and aluminate coupling agents improve the adhesive strength by improving the wettability of the adhesive by forming a polymer organic coating on the inorganic surface. It is an example of the titanate coupling agent and is not limited. These can be purchased from Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd., Nippon Soda Co., Ltd., and Ajinomoto Fine Techno Co., Ltd.
The coupling agent is preferably an epoxy group or a coupling agent having an amine group. In order to exert the effect by adding the coupling agent to the epoxy adhesive, it is at normal temperature during the effective period of the adhesive. From the viewpoint that the reaction does not proceed, an epoxy group coupling agent is more preferable.
−その他の成分−
前記その他の成分としては、例えば、硬化触媒;モノグリシジルエーテル類、ジオクチルフタレート、ジブチルフタレート、ベンジルアルコール、コールタール等の反応性又は非反応性の希釈剤(可塑剤);ガラス繊維、炭素繊維、セルロース、ケイ砂、セメント、カオリン、クレー、水酸化アルミニウム、ベントナイト、タルク、シリカ、微粉末シリカ、二酸化チタン、カーボンブラック、グラファイト、酸化鉄、瀝青物質などの充填剤もしくは顔料;キャンデリラワックス、カルナウバワックス、木ろう、イボタロウ、蜜ろう、ラノリン、鯨ろう、モンタンワックス、石油ワックス、脂肪酸ワックス、脂肪酸エステル、脂肪酸エーテル、芳香族エステル、芳香族エーテル等の潤滑剤;シランカップリング材;増粘剤;チキソトロピック剤;酸化防止剤;光安定剤;紫外線吸収剤;難燃剤;消泡剤;防錆剤;コロイダルシリカ、コロイダルアルミナ等の常用の添加物を含有してもよく、更に、キシレン樹脂、石油樹脂等の粘着性の樹脂類を併用することもできる。
-Other ingredients-
Examples of the other components include curing catalysts; reactive or non-reactive diluents (plasticizers) such as monoglycidyl ethers, dioctyl phthalate, dibutyl phthalate, benzyl alcohol, coal tar; glass fibers, carbon fibers, Fillers or pigments such as cellulose, silica sand, cement, kaolin, clay, aluminum hydroxide, bentonite, talc, silica, finely divided silica, titanium dioxide, carbon black, graphite, iron oxide, bituminous substances; candelilla wax, carna Lubricants such as uba wax, wax, wax, honey wax, lanolin, whale wax, montan wax, petroleum wax, fatty acid wax, fatty acid ester, fatty acid ether, aromatic ester, aromatic ether; silane coupling material; thickening Agent; thixotropic agent Antioxidants; light stabilizers; ultraviolet absorbers; flame retardants; antifoaming agents; rust inhibitors; may contain conventional additives such as colloidal silica and colloidal alumina, and also xylene resins, petroleum resins, etc. Adhesive resins can also be used in combination.
前記樹脂組成物は、前記エポキシ樹脂(A)、前記ポリチオール化合物(B)、前記イミダゾール化合物(C)、更に必要に応じてその他の成分を常法により混合することにより製造することができる。 The said resin composition can be manufactured by mixing the said epoxy resin (A), the said polythiol compound (B), the said imidazole compound (C), and another component as needed further by a conventional method.
(液体吐出ヘッド)
本発明の液体吐出ヘッドは、第1の部材、樹脂層、及び第2の部材からなる流路を有してなり、更に必要に応じてその他の部材を有してなる。
(Liquid discharge head)
The liquid discharge head according to the present invention includes a flow path including a first member, a resin layer, and a second member, and further includes other members as necessary.
<樹脂層>
前記樹脂層は、メトキシ基含有シラン変性ビスフェノール型エポキシ樹脂(A)、分子内にチオール基を2個以上有するポリチオール化合物(B)、及び下記一般式(1)で表されるイミダゾール化合物(C)を含有する樹脂組成物の硬化物を含有する。
The resin layer comprises a methoxy group-containing silane-modified bisphenol-type epoxy resin (A), a polythiol compound (B) having two or more thiol groups in the molecule, and an imidazole compound (C) represented by the following general formula (1) A cured product of a resin composition containing
前記樹脂組成物としては、本発明における樹脂組成物と同様のものを用いることができる。 As the resin composition, the same resin composition as that in the present invention can be used.
前記樹脂組成物を加熱することにより、硬化物が得られる。硬化温度は、60℃〜100℃が好ましく、硬化時間は10分間〜4時間が好ましい。 A cured product is obtained by heating the resin composition. The curing temperature is preferably 60 ° C to 100 ° C, and the curing time is preferably 10 minutes to 4 hours.
前記樹脂層を構成するエポキシ化合物については、エポキシ基を有する多官能化合物を使用することで、三次元架橋を構成した硬化物が得られる。前記エポキシ化合物としては、グリシジル基の結合部位によって、グリシジルエーテル系、グリジルエステル系、グリシジルアミン系などに分けることができ、また結合母体となる化合物によっても幅広く化合物が得られている。
インクに対して浸透性を抑制し膨潤することを無くすためには、前記エポキシ化合物の親水性を低減させて三次元架橋を増やす必要がある。そのため、膨潤に対してはグリシジルアミン系のような多官能エポキシ化合物や、ノボラック樹脂のグリシジルエーテル化合物などが好ましい。ただし、部材への濡れ性や吸着性の面を考慮する必要があり、複数の混合物としてもよい。また金属への水素結合性からビスフェノールAのグリシジルエーテルが好ましく、分子量も大きいほど弾性に富む樹脂構成となり得るが、インクに対する膨潤や水素結合の切断もあるため、適切に混合して使用することが可能である。
前記エポキシ化合物は、三菱化学株式会社、四国化成工業株式会社、株式会社ADEKA、DIC株式会社などを含め多数より発売されており、何れからも購入することができる。
About the epoxy compound which comprises the said resin layer, the hardened | cured material which comprised the three-dimensional bridge | crosslinking is obtained by using the polyfunctional compound which has an epoxy group. The epoxy compounds can be classified into glycidyl ethers, glycidyl esters, glycidylamines, etc., depending on the bonding site of the glycidyl group, and a wide variety of compounds are obtained depending on the compound serving as the bonding matrix.
In order to suppress the permeability to the ink and eliminate the swelling, it is necessary to reduce the hydrophilicity of the epoxy compound and increase the three-dimensional crosslinking. Therefore, a polyfunctional epoxy compound such as a glycidylamine type or a novolak resin glycidyl ether compound is preferred for swelling. However, it is necessary to consider the wettability and adsorbability to the member, and a plurality of mixtures may be used. In addition, glycidyl ether of bisphenol A is preferable from the viewpoint of hydrogen bonding to metal, and the resin structure may be more elastic as the molecular weight increases. However, since there are swelling with respect to ink and cleavage of hydrogen bonds, it is necessary to mix them appropriately. Is possible.
The said epoxy compound is marketed by many including Mitsubishi Chemical Corporation, Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd., ADEKA Co., Ltd., DIC Corporation, etc., and can be purchased from any of them.
前記エポキシ化合物を含むエポキシ接着剤としては、無溶剤であってもよいし、適度な粘度になるように希釈溶剤で希釈することも可能である。前記希釈溶剤としてはエポキシ基と反応性がある活性水素のある溶剤より活性水素のない溶剤が接着剤の保存性の面から好ましいが、部材への濡れ性や乾燥速度、粘度等の面から自由に選択することが可能であり、完全に溶解した状態ではなく分散した状態であっても乾燥時に樹脂層が形成されるなら、問題なく使用可能である。
溶剤の乾燥に関しては室温や、反応しない範囲での加温も可能である。また、減圧乾燥を行うことも可能であり、減圧乾燥を行うことで高沸点の溶剤を使用しても前記エポキシ樹脂を反応させずに乾燥させることは可能である。
使用可能な溶剤はエポキシ化合物、硬化剤、その他添加剤に応じて自由に選択することができるが、硬化反応を安定的に進めるためにも不純物が管理された溶剤が好ましい。
As an epoxy adhesive containing the said epoxy compound, a solventless thing may be sufficient and it can also be diluted with a dilution solvent so that it may become a moderate viscosity. As the diluting solvent, a solvent having no active hydrogen is preferable from a solvent having an active hydrogen reactive with an epoxy group from the viewpoint of storage stability of the adhesive, but it is free from the viewpoint of wettability to a member, drying speed, viscosity, and the like. If the resin layer is formed at the time of drying even in a dispersed state rather than a completely dissolved state, it can be used without any problem.
Regarding the drying of the solvent, room temperature and heating within a range where no reaction occurs are also possible. Moreover, it is also possible to dry under reduced pressure, and it is possible to dry without making the said epoxy resin react even if a high boiling point solvent is used by performing reduced pressure drying.
The solvent that can be used can be freely selected according to the epoxy compound, the curing agent, and other additives, but a solvent in which impurities are controlled is preferable in order to proceed the curing reaction stably.
前記エポキシ接着剤は、前記エポキシ化合物や硬化剤、溶剤、カップリング剤以外に、フィラー、その他のバインダー樹脂、粘度調整剤などを含んでもよい。フィラーとしてはシリカやアルミナのような無機粒子であってもよく、メラミン樹脂やアクリル樹脂の樹脂微粒子であってもよい。また粘度調整剤として高級脂肪酸アマイドなどを添加して、接着剤の塗工にて適した粘度に調整することも可能である。また塗膜に泡による塗布斑が発生しないために抑泡剤や消泡剤を添加してもよい。 The epoxy adhesive may contain a filler, other binder resins, a viscosity modifier, and the like in addition to the epoxy compound, the curing agent, the solvent, and the coupling agent. The filler may be inorganic particles such as silica and alumina, or resin fine particles of melamine resin or acrylic resin. It is also possible to add a higher fatty acid amide or the like as a viscosity modifier to adjust the viscosity to a suitable one by applying an adhesive. In addition, a foam suppressor or an antifoaming agent may be added to prevent coating spots from being generated due to foam in the coating film.
また、通常、上記のような高い架橋密度のエポキシ構造物は、ヤング率が大変高くなり、樹脂層の厚みを薄くした場合に十分な接着力を得られることが困難であった。前記樹脂層の厚みを0.5μmより厚くすると規定することで、必要な接着力を確保することができる。前記樹脂層の厚みを管理するためには、ギャップ剤、例えば、粒径の管理されたシリカフィラーや樹脂を重合させたフィラーを利用することで、可能になる。上記のようなフィラーは、積水化学工業株式会社、宇部興産株式会社、株式会社ADEKA等から購入が可能である。 In general, an epoxy structure having a high crosslinking density as described above has a very high Young's modulus, and it has been difficult to obtain a sufficient adhesive force when the thickness of the resin layer is reduced. By defining the thickness of the resin layer to be greater than 0.5 μm, it is possible to ensure the necessary adhesive force. In order to control the thickness of the resin layer, a gap agent, for example, a silica filler having a controlled particle size or a filler obtained by polymerizing a resin can be used. The filler as described above can be purchased from Sekisui Chemical Co., Ltd., Ube Industries, Ltd., ADEKA Co., Ltd. and the like.
前記樹脂層が、メトキシ基含有シラン変性ビスフェノール型エポキシ樹脂(A)、分子内にチオール基を2個以上有するポリチオール化合物(B)、及び前記一般式(1)で表されるイミダゾール化合物(C)を含むことは、例えば、熱分解GC/MS法、GC/TOFMSにて主な骨格を把握し、更にFTIR法、NMR法を用いることで、構造と官能基の情報を加味することにより分析することができる。
以下に熱分解GC/MS法による樹脂層分析の条件を記載する。本手法は微量の試料を高温化に直接さらすことで、瞬間的に熱分解させ、その際に発生するガス成分をGC/MS装置に導き、分析する。なお、一例として以下に分析条件を記載するが、以下の条件に限定されるものではない。分析条件は分析物の組成や状態に応じて随時変更し、最適な条件を検討しながら分析を行うことができる。
−装置構成・測定条件−
・GC/MS装置:株式会社島津製作所製、QP−5000
・熱分解装置:フロンティア・ラボ社製、Py−2020D
・加熱温度 300℃
・カラム UA5(L=30m、I.D=0.25mm、Film=0.25μm)
・カラム昇温 50℃〜350℃(20℃/min 昇温)
・イオン化法 EI法 (70eV)
・Split 1:100
The resin layer is a methoxy group-containing silane-modified bisphenol type epoxy resin (A), a polythiol compound (B) having two or more thiol groups in the molecule, and an imidazole compound (C) represented by the general formula (1) For example, the main skeleton is grasped by pyrolysis GC / MS method and GC / TOFMS, and further analysis is performed by adding information on structure and functional group by using FTIR method and NMR method. be able to.
The conditions for resin layer analysis by the pyrolysis GC / MS method are described below. In this method, a minute amount of sample is directly exposed to high temperature to cause thermal decomposition instantaneously, and the gas components generated at that time are guided to the GC / MS apparatus and analyzed. In addition, although an analysis condition is described below as an example, it is not limited to the following conditions. The analysis conditions can be changed as needed according to the composition and state of the analyte, and analysis can be performed while examining optimum conditions.
-Equipment configuration and measurement conditions-
GC / MS device: QP-5000 manufactured by Shimadzu Corporation
・ Pyrolysis device: Py-2020D, manufactured by Frontier Laboratories
・ Heating temperature 300 ℃
Column UA5 (L = 30 m, ID = 0.25 mm, Film = 0.25 μm)
-Column temperature rise 50 ° C-350 ° C (20 ° C / min temperature rise)
・ Ionization method EI method (70 eV)
・ Split 1: 100
また、GC/MS測定は、ライブラリ検索による構造推定が主たる解析手段となるため、検索するデータベースに登録されていない物質に関しては解析が困難となる。そこで、GC/MSにおいて構造の推定ができなかった成分の構造解析を行うため、分子あるいはフラグメントの精密質量情報が得られるGC/TOFMS測定を行うことができる。
また、分子イオンの観測が容易となる化学イオン化法(CI法)による精密質量測定も併せて行うことができる。
−装置構成・測定条件−
・GC/TOFMS:Waters GCT Premier
・カラム:DB5−MS(30m × 0.25mm,0.25μm)
・昇温条件:50℃(1min)→10℃/min→320℃(10min)
・キャリアガス:He、1.0mL/min(定流量)
・注入方式:スプリット50:1
・注入口:280℃
In addition, since the GC / MS measurement is mainly performed by structure estimation by library search, it is difficult to analyze a substance that is not registered in the database to be searched. Therefore, in order to perform structural analysis of components whose structure could not be estimated by GC / MS, it is possible to perform GC / TOFMS measurement that provides accurate mass information of molecules or fragments.
In addition, accurate mass measurement by chemical ionization (CI method) that facilitates observation of molecular ions can also be performed.
-Equipment configuration and measurement conditions-
・ GC / TOFMS: Waters GCT Premier
Column: DB5-MS (30m x 0.25mm, 0.25µm)
-Temperature rising conditions: 50 ° C. (1 min) → 10 ° C./min→320° C. (10 min)
Carrier gas: He, 1.0 mL / min (constant flow rate)
Injection method: split 50: 1
・ Inlet: 280 ° C
「CIイオン化条件」
・イオン化法:PCI法(メタン、イソブタン、ガスなし)
・電子エネルギー:40eV
・イオン化電流:200μA
"CI ionization conditions"
・ Ionization method: PCI method (methane, isobutane, no gas)
・ Electron energy: 40 eV
・ Ionization current: 200μA
これらの情報に加えて、一般的な化学分析に用いられるATR法を用いたFT−IR分析、ラマン分光分析や、13C、1H、14N、33S−NMR分析より得られた官能基情報や元素比率を合わせることで、前記樹脂層が、前記メトキシ基含有シラン変性ビスフェノール型エポキシ樹脂(A)、前記分子内にチオール基を2個以上有するポリチオール化合物(B)、及び前記一般式(1)で表されるイミダゾール化合物(C)を含むことを分析することができる。このことから、前記樹脂層が、前記メトキシ基含有シラン変性ビスフェノール型エポキシ樹脂(A)、前記分子内にチオール基を2個以上有するポリチオール化合物(B)、及び前記一般式(1)で表されるイミダゾール化合物(C)を含有する樹脂組成物の硬化物を含むことを証明することができる。 In addition to this information, functional groups obtained from FT-IR analysis, Raman spectroscopic analysis, and 13 C, 1 H, 14 N, and 33 S-NMR analysis using the ATR method used for general chemical analysis. By combining information and element ratios, the resin layer has the methoxy group-containing silane-modified bisphenol-type epoxy resin (A), the polythiol compound (B) having two or more thiol groups in the molecule, and the general formula ( It can be analyzed that the imidazole compound (C) represented by 1) is contained. From this, the resin layer is represented by the methoxy group-containing silane-modified bisphenol type epoxy resin (A), the polythiol compound (B) having two or more thiol groups in the molecule, and the general formula (1). It can be proved that it contains a cured product of a resin composition containing the imidazole compound (C).
前記樹脂組成物は、特に制限はなく、種々の用途に用いることができ、例えば、コンクリート、セメントモルタル、各種金属、皮革、ガラス、ゴム、プラスチック、木、布、紙等に対する塗料又は接着剤;包装用粘着テープ、粘着ラベル、冷凍食品ラベル、リムーバルラベル、POSラベル、粘着壁紙、粘着床材の粘着剤;アート紙、軽量コート紙、キャストコート紙、塗工板紙、カーボンレス複写機、含浸紙等の加工紙;天然繊維、合成繊維、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維等の収束剤、ほつれ防止剤、加工剤等の繊維処理剤;シーリング材、セメント混和剤、防水材等の建築材料;電子・電気機器用封止剤などが挙げられる。 The resin composition is not particularly limited and can be used for various applications. For example, paints or adhesives for concrete, cement mortar, various metals, leather, glass, rubber, plastic, wood, cloth, paper, etc .; Adhesive tape for packaging, adhesive label, frozen food label, removable label, POS label, adhesive wallpaper, adhesive for adhesive flooring; art paper, lightweight coated paper, cast coated paper, coated paperboard, carbonless copier, impregnated paper Processed paper such as natural fibers, synthetic fibers, glass fibers, carbon fibers, metal fibers, etc., fiber treatment agents such as fraying prevention agents, processing agents, etc .; building materials such as sealing materials, cement admixtures, waterproofing materials; Examples thereof include sealing agents for electronic / electrical devices.
次に、接着強度を高めるために、樹脂層界面にアンカー剤を作用させてイオン結合や共有結合によって強固に樹脂層と第1の部材と第2の部材を固定することが効果的である。前記第1の部材及び第2の部材が金属である場合、油性インクにおいては水素結合にて強固に固定されるが、水性インクに対しては接着界面に浸透した水によって水素結合が切られてしまい接着強度が著しく低下してしまう。そのためにも共有結合を樹脂層と第1及び第2の部材間で持たせることが好ましい。
金属と樹脂組成物を共有結合で結合させるには、シランカップリング剤、チタネート系カップリング剤、アルミネート系カップリング剤を使用することが効果的である。接着される金属部材表面にカップリング剤を直接処理してもよいし、カップリング剤の結合性を高める表面処理を行ってからカップリング剤処理をしても強固な結合が得られる。
カップリング処理の前に行う表面処理としては、シランカップリング剤に対しては、SiO2、SiOC、SiTaOx、SiZrOx等のシリコーンを含んだ酸化物が非常に有効であり、工法としては蒸着法、スパッタ法、Chemical Vapor Deposition法、Atomic Layer Deposition法等の薄膜形成が容易な処理が効果的であり、TiO2やTiN処理はチタネート系カップリング剤だけでなくシランカップリング剤に対しても効果的である。これらの前処理は厚く処理を行うと処理層の強度が接着強度に影響を示してしまうため、極力薄層であることが好ましい。
Next, in order to increase the adhesive strength, it is effective to cause the anchor agent to act on the resin layer interface and firmly fix the resin layer, the first member, and the second member by ionic bond or covalent bond. When the first member and the second member are made of metal, the oil-based ink is firmly fixed by hydrogen bonding, but the water-based ink is broken by water penetrating the adhesion interface. As a result, the adhesive strength is significantly reduced. For this purpose, it is preferable to provide a covalent bond between the resin layer and the first and second members.
In order to bond the metal and the resin composition by a covalent bond, it is effective to use a silane coupling agent, a titanate coupling agent, or an aluminate coupling agent. The coupling agent may be directly treated on the surface of the metal member to be bonded, or a strong bond can be obtained even if the coupling agent treatment is performed after the surface treatment for improving the coupling property of the coupling agent.
As the surface treatment performed before the coupling treatment, for the silane coupling agent, an oxide containing silicone such as SiO 2 , SiOC, SiTaOx, SiZrOx is very effective. Processes that can easily form thin films such as sputtering, chemical vapor deposition, and atomic layer deposition are effective. TiO 2 and TiN treatments are effective not only for titanate coupling agents but also for silane coupling agents. It is. These pretreatments are preferably thin layers as much as possible because the strength of the treatment layer affects the adhesive strength when the pretreatment is performed thickly.
<第1の部材>
前記第1の部材としては、液体を吐出する吐出口が形成されたノズル板であることが好ましい。
前記ノズル板は、ノズル基板と、前記ノズル基板上に撥水膜とを有する。
前記ノズル基板としては、その形状、大きさ、材質、構造などについては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記ノズル基板の材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ステンレス鋼、Al、Bi、Cr、InSn、ITO、Nb、Nb2O5、NiCr、Si、SiO2、Sn、Ta2O5、Ti、W、ZAO(ZnO+Al2O3)、Znなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、防錆性の点から、ステンレス鋼が好ましい。
前記吐出孔としては、その数、配列、間隔、開口形状、開口の大きさ、開口の断面形状などについては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
<First member>
The first member is preferably a nozzle plate in which a discharge port for discharging a liquid is formed.
The nozzle plate has a nozzle substrate and a water repellent film on the nozzle substrate.
There is no restriction | limiting in particular about the shape, a magnitude | size, a material, a structure, etc. as said nozzle substrate, According to the objective, it can select suitably.
Examples of the material of the nozzle substrate is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose, for example, stainless steel, Al, Bi, Cr, InSn , ITO, Nb, Nb 2 O 5, NiCr, Si, SiO 2, Sn, Ta 2 O 5, Ti, W, ZAO (ZnO + Al 2 O 3), Zn and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, stainless steel is preferable from the viewpoint of rust prevention.
The number, arrangement, interval, opening shape, opening size, opening cross-sectional shape, and the like of the discharge holes are not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose.
<第2の部材>
前記第2の部材としては、前記吐出口と連通する個別液室を有する流路板であることが好ましい。
前記第1の部材と前記第2の部材とを樹脂層を介して接合することによって個別液室が形成される。即ち、前記第1の部材と前記第2の部材との間に樹脂層を有することが好ましい。
前記樹脂層の平均厚みとしては、1.0μm以上2.5μm以下が好ましい。前記樹脂層の平均厚みが、2.5μm以下であることにより、接着信頼性が確保できる。前記樹脂層の平均厚みを1.0μm以上とすることで高い初期強度を得られ、もって接着信頼性と初期接着性の両方を確保することが可能になる。
前記樹脂層の平均厚みは、接着した部品をエポキシ樹脂にて埋包し、研磨機にて希望の断面が観察できるように加工してもよい。前記観察には、例えば、電子顕微鏡(SEM:Scanning Electro Microscope)により測定することができる。
<Second member>
The second member is preferably a flow path plate having an individual liquid chamber communicating with the discharge port.
The individual liquid chamber is formed by joining the first member and the second member via a resin layer. That is, it is preferable to have a resin layer between the first member and the second member.
The average thickness of the resin layer is preferably 1.0 μm or more and 2.5 μm or less. Adhesion reliability can be secured when the average thickness of the resin layer is 2.5 μm or less. By setting the average thickness of the resin layer to 1.0 μm or more, a high initial strength can be obtained, so that it is possible to ensure both adhesion reliability and initial adhesion.
The average thickness of the resin layer may be processed so that a bonded section can be embedded in an epoxy resin and a desired cross section can be observed with a polishing machine. For the observation, for example, it can be measured by an electron microscope (SEM: Scanning Electro Microscope).
前記第1の部材及び第2の部材の少なくともいずれか一方の前記樹脂層と接する表面が、処理層を有し、前記処理層がSiを含む酸化物であり、前記酸化物が、前記第1の部材及び第2の部材のいずれかに不動態層を形成する遷移金属を含んでいることが好ましい。
前記処理層が、第4族及び第5族から選択される遷移金属を少なくとも1種含有することが好ましい。
前記処理層が、Hf、Ta、及びZrから選択される少なくとも1種を含有することが好ましい。
Hf、Ta、Zrのうち、少なくとも1種をSiO2膜に導入することで、遷移金属種は非常に強くOと結合し、不動態層を形成する。この時、膜の充填性向上に加えて、不動態層の機能を処理層112中に存在させることで、酸性、アルカリ性両方の液体に接触した際の腐食反応を強く抑制することができる。これにより、酸性やアルカリ性の液体に耐性をもった酸化物を形成できる。
The surface in contact with the resin layer of at least one of the first member and the second member has a treatment layer, the treatment layer is an oxide containing Si, and the oxide is the first member. It is preferable that the transition metal which forms a passive layer is included in either of the member of this, and the 2nd member.
The treatment layer preferably contains at least one transition metal selected from Group 4 and Group 5.
The treatment layer preferably contains at least one selected from Hf, Ta, and Zr.
By introducing at least one of Hf, Ta, and Zr into the SiO 2 film, the transition metal species binds very strongly to O and forms a passive layer. At this time, in addition to improving the filling property of the film, the function of the passive layer is present in the treatment layer 112, so that the corrosion reaction when contacting with both acidic and alkaline liquids can be strongly suppressed. Thereby, an oxide having resistance to acidic and alkaline liquids can be formed.
<その他の部材>
前記その他の部材としては、例えば、刺激発生部材などが挙げられる。
前記刺激発生部材は、液体(インク)に印加する刺激を発生する部材である。
前記刺激発生部材における刺激としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、熱(温度)、圧力、振動、光などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、熱、圧力が好適に挙げられる。
前記刺激発生部材としては、例えば、加熱装置、加圧装置、圧電素子、振動発生装置、超音波発振器、ライトなどが挙げられる。前記刺激発生部材としては、具体的には、圧電素子等の圧電アクチュエータ、発熱抵抗体等の電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどが挙げられる。
<Other members>
Examples of the other member include a stimulus generating member.
The stimulus generating member is a member that generates a stimulus to be applied to the liquid (ink).
There is no restriction | limiting in particular as a irritation | stimulation in the said irritation | stimulation generating member, According to the objective, it can select suitably, For example, heat | fever (temperature), a pressure, a vibration, light, etc. are mentioned. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. Among these, heat and pressure are preferable.
Examples of the stimulus generating member include a heating device, a pressurizing device, a piezoelectric element, a vibration generating device, an ultrasonic oscillator, and a light. Specific examples of the stimulus generating member include a piezoelectric actuator such as a piezoelectric element, a thermal actuator that uses a phase change caused by liquid film boiling using an electrothermal transducer such as a heating resistor, and a metal phase change caused by a temperature change. Shape memory alloy actuators using electrostatic force, electrostatic actuators using electrostatic force, and the like.
前記刺激が「熱」の場合、前記液体吐出ヘッド内の液体(インク)に対し、記録信号に対応した熱エネルギーを、例えば、サーマルヘッド等を用いて付与する。前記熱エネルギーにより前記インクに気泡を発生させ、前記気泡の圧力により、前記ノズル板1の前記ノズル4から前記インクを液滴として吐出させる方法などが挙げられる。
前記刺激が「圧力」の場合、例えば、前記液体吐出ヘッド内のインク流路内にある前記圧力室と呼ばれる位置に接着された前記圧電素子に電圧を印加することにより、前記圧電素子が撓む。それにより、前記圧力室の容積が収縮して、前記液体吐出ヘッドの前記ノズル4から前記液体(インク)を液滴として吐出させる方法などが挙げられる。
これらの中でも、ピエゾ素子に電圧を印加して液体(インク)を飛翔させるピエゾ方式が好ましい。
When the stimulus is “heat”, thermal energy corresponding to the recording signal is applied to the liquid (ink) in the liquid ejection head using, for example, a thermal head. Examples include a method in which bubbles are generated in the ink by the thermal energy, and the ink is ejected as droplets from the nozzles 4 of the nozzle plate 1 by the pressure of the bubbles.
When the stimulus is “pressure”, for example, by applying a voltage to the piezoelectric element bonded to the position called the pressure chamber in the ink flow path in the liquid ejection head, the piezoelectric element bends. . As a result, the volume of the pressure chamber shrinks, and the liquid (ink) is ejected as droplets from the nozzle 4 of the liquid ejection head.
Among these, a piezo method in which a voltage (applied to a piezo element and a liquid (ink) is allowed to fly is preferable.
ここで、図1は、本発明の液体吐出ヘッドの説明に供する断面説明図である。図2は、図1のA部の一例を示す拡大断面説明図である。図3は、図1のA部の他の例を示す拡大断面説明図である。 Here, FIG. 1 is a cross-sectional explanatory view for explaining the liquid discharge head of the present invention. FIG. 2 is an enlarged cross-sectional explanatory view showing an example of a portion A in FIG. FIG. 3 is an enlarged cross-sectional explanatory view showing another example of the portion A of FIG.
この液体吐出ヘッド100は、液滴を吐出するノズル101が形成されたノズル板102と、ノズル101が連通する流路(圧力室)103を形成する流路板104と、圧力室103の壁面の形成する振動板105とが積層されている。ここで、ノズル板102、流路板104、振動板105は、樹脂層113で接合されて流路を形成する流路形成部材である。
そして、振動板105の圧力室103と反対側の面に電気機械変換素子140からなる圧電アクチュエータが設けられている。
The liquid discharge head 100 includes a nozzle plate 102 on which nozzles 101 for discharging droplets are formed, a flow path plate 104 that forms a flow path (pressure chamber) 103 that communicates with the nozzles 101, and a wall surface of the pressure chamber 103. The diaphragm 105 to be formed is laminated. Here, the nozzle plate 102, the flow path plate 104, and the vibration plate 105 are flow path forming members that are joined by the resin layer 113 to form a flow path.
A piezoelectric actuator including an electromechanical transducer 140 is provided on the surface of the diaphragm 105 opposite to the pressure chamber 103.
電気機械変換素子140は、振動板105上に、密着層としての酸化物電極141、第1の電極(下部電極)142、電気機械変換膜144、第2の電極(上部電極)145を順次積層形成したものである。 The electromechanical conversion element 140 is formed by sequentially laminating an oxide electrode 141 as an adhesion layer, a first electrode (lower electrode) 142, an electromechanical conversion film 144, and a second electrode (upper electrode) 145 on the diaphragm 105. Formed.
第1の電極142、第2の電極145は、例えば、Pt、Au等の導電性の高い材料で形成している。電気機械変換膜144はPZTで形成している。流路板104はシリコーンで、ノズル板102はSUS、ニッケル、又はポリイミドなどにより形成している。 The first electrode 142 and the second electrode 145 are formed of a highly conductive material such as Pt or Au, for example. The electromechanical conversion film 144 is made of PZT. The channel plate 104 is made of silicone, and the nozzle plate 102 is made of SUS, nickel, polyimide, or the like.
次に、この液体吐出ヘッドの接合部分の詳細について図2及び図3を参照して説明する。図2及び図3は異なる例を示す図1のA部の拡大断面説明図である。 Next, details of the joint portion of the liquid discharge head will be described with reference to FIGS. 2 and 3 are enlarged cross-sectional explanatory views of part A of FIG. 1 showing different examples.
ノズル板102と流路板104とは樹脂層113によって接合されている。
ここで、ノズル板102、流路板104の樹脂層113による接着面を含めて表面には、それぞれ処理層112が成膜されている。なお、図2は樹脂層113の露出面に処理層112が形成されていない例、図3は樹脂層113の露出面に処理層112が形成されている例である。図3の形態は、例えば、ALD(Atomic Layer Deposition)法等の表面反応を用いて、ノズル板102の接着後に、処理層112を成膜することで得られる。
The nozzle plate 102 and the flow path plate 104 are joined by a resin layer 113.
Here, the treatment layers 112 are formed on the surfaces of the nozzle plate 102 and the flow path plate 104 including the adhesion surface of the resin layer 113. 2 shows an example in which the treatment layer 112 is not formed on the exposed surface of the resin layer 113, and FIG. 3 shows an example in which the treatment layer 112 is formed on the exposed surface of the resin layer 113. The form shown in FIG. 3 can be obtained by depositing the treatment layer 112 after the nozzle plate 102 is bonded using a surface reaction such as an ALD (Atomic Layer Deposition) method.
処理層112は、Siを含む酸化物であり、酸化物は、不動態層を形成する遷移金属を含んでいる。
ここで、処理層112は、耐インク信頼性が高く、不動態層を形成する遷移金属種と樹脂層113との接着性を向上させるSiの複合酸化物となっている。
The treatment layer 112 is an oxide containing Si, and the oxide contains a transition metal that forms a passive layer.
Here, the processing layer 112 is a complex oxide of Si that has high ink-reliability and improves the adhesion between the transition metal species forming the passive layer and the resin layer 113.
樹脂層113は、有機物の薄膜であるため、水分を透過する。そのため、処理層112が耐インク信頼性を持たない場合、インクが樹脂層113を介して、処理層112を腐食させてしまい、樹脂層113ごと剥離してしまう。 Since the resin layer 113 is an organic thin film, it transmits moisture. Therefore, when the processing layer 112 does not have ink resistance reliability, the ink corrodes the processing layer 112 through the resin layer 113 and peels off the entire resin layer 113.
しかし、前記遷移金属種は、安定した酸化物を形成することができるので、水溶液中でも安定した状態を保てることで、インクに対して耐性を持つことができる。 However, since the transition metal species can form a stable oxide, it can withstand ink by maintaining a stable state even in an aqueous solution.
また、Siを含む酸化物は、樹脂層113中に含まれるアニオン系の硬化剤、シランカップリング剤と相性がよく、処理層112と樹脂層113との接着性を向上させる。 Further, the oxide containing Si has good compatibility with the anionic curing agent and silane coupling agent contained in the resin layer 113, and improves the adhesion between the treatment layer 112 and the resin layer 113.
このように、流路形成部材の表面には、処理層が形成され、処理層は、Siを含む酸化物であり、前記酸化物は、前記第1の部材及び前記第2の部材のいずれかに不動態層を形成する遷移金属を含んでいる構成とすることで、処理層112と樹脂層113との界面の接着性の向上及び耐インク信頼性の向上の両立を図ることができる。 Thus, the treatment layer is formed on the surface of the flow path forming member, and the treatment layer is an oxide containing Si, and the oxide is one of the first member and the second member. By adopting a structure that includes a transition metal that forms a passive layer, it is possible to improve both the adhesion at the interface between the treatment layer 112 and the resin layer 113 and the ink reliability.
つまり、SiO2を含むことで、部材との密着性が高く、かつ樹脂層との接着性も、アミン系硬化剤やシランカップリング剤を用いることで耐水性の高い接着力を確保できる。また、不動態層を形成することで、処理層112は、表面に安定した耐腐食性膜が形成されるため、液体に触れても、長期的に安定する。 That is, by containing SiO 2, a high adhesion to the member, and also adhesion to the resin layer, it can secure high adhesion water resistance by using an amine-based curing agent and a silane coupling agent. Further, by forming a passive layer, the treatment layer 112 forms a stable corrosion-resistant film on the surface, so that even if it is in contact with a liquid, it is stable for a long time.
また、遷移金属は、d軌道ないしf軌道などの内殻軌道に空位の軌道を持つことで、複数の酸化数を取ることができる。そのため、処理層112に遷移金属種を含むことにより、膜全体の酸化数への対応性が増すことで酸素原子の過不足への許容幅が広くなり、膜中の酸素数の欠損や過剰に対して高い安定性を示す。 In addition, transition metals can take a plurality of oxidation numbers by having vacant orbits in inner orbitals such as d or f orbitals. Therefore, by including a transition metal species in the processing layer 112, the tolerance to the excess or deficiency of oxygen atoms is increased by increasing the compatibility with the oxidation number of the entire film, and the oxygen number deficiency or excess in the film is increased. High stability is exhibited.
遷移金属を含まない場合には、酸素原子の過不足による処理層112の欠陥が生じ、欠陥はエネルギー状態が高いため溶解が起こり易くなる。これに対し、遷移金属を含むことで、処理層の欠陥を低減でき、酸化物の安定度が上昇し、液体への溶解性を低減することができる。 When the transition metal is not included, defects in the treatment layer 112 due to excess or deficiency of oxygen atoms are generated, and the defects are easily dissolved because they have a high energy state. On the other hand, the defect of a process layer can be reduced by containing a transition metal, the stability of an oxide rises, and the solubility to a liquid can be reduced.
このような遷移金属の中でも、バルブメタルのような不動態層を形成する金属を用いると、処理層112の溶解性をより低減させることができる。
前記不動態層を形成する金属としては、酸化数への対応性が高い遷移金属であるタンタル、ニオブ、チタン、ハフニウム、ジルコニウム、タングステンが好ましい。
Among such transition metals, when a metal that forms a passive layer such as a valve metal is used, the solubility of the treatment layer 112 can be further reduced.
As the metal for forming the passive layer, tantalum, niobium, titanium, hafnium, zirconium, and tungsten, which are transition metals having high compatibility with the oxidation number, are preferable.
また、タンタル、ニオブ、ハフニウム、ジルコニウムは、接触する液体のpHが酸性、アルカリ性に関わらず、非常に安定した酸化物を形成するので、酸性、アルカリ性によらず状態を保つことができるという利点がある。 In addition, tantalum, niobium, hafnium, and zirconium form a very stable oxide regardless of whether the pH of the liquid in contact is acidic or alkaline, so that the state can be maintained regardless of acidity or alkalinity. is there.
言い換えれば、処理層112は、不動態層を形成する第4族及び第5族属遷移金属を含んでいることが好ましい。不動態層を形成する第4族及び第5族遷移金属は第4族であるSiと似た電子軌道を持っており、SiO2膜に導入することで、第4属であるSiと似た電子軌道を持っており、Siと前記金属種とがOを介して、強く結合することができ、膜の充填性が向上し密な膜を形成できる。 In other words, the treatment layer 112 preferably contains a Group 4 and Group 5 transition metal that forms a passive layer. The Group 4 and Group 5 transition metals that form the passive layer have electron orbits similar to those of Group 4 Si, and are similar to those of Group 4 Si when introduced into the SiO 2 film. It has an electron orbit, Si and the metal species can be strongly bonded via O, the film filling property is improved, and a dense film can be formed.
そして、充填性向上に加えて、Si−O結合によって、強固な結合を処理層中に存在させることで、液体に接触した際の腐食反応を抑制することができる。これにより、液体に耐性をもった酸化物を形成でき、十分な耐性を確保し、ヘッドの信頼性を向上できる。 Further, in addition to the improvement of the filling property, by causing a strong bond to be present in the treatment layer by the Si—O bond, it is possible to suppress the corrosion reaction when contacting the liquid. Thereby, an oxide having resistance to liquid can be formed, sufficient resistance can be secured, and the reliability of the head can be improved.
この場合、不動態層を形成する第4族及び第5族遷移金属としては、Hf、Ta、Zrのうち、少なくとも1種を含んでいることが好ましい。 In this case, the Group 4 and Group 5 transition metal forming the passive layer preferably contains at least one of Hf, Ta, and Zr.
また、処理層112は、完全に酸化されていることが好ましい。これにより、処理層112の結晶構造がアモルファスになり、液体に晒された際に、腐食が発生しやすい結晶の粒界が殆ど存在せず、液体に対して高い耐性を示すことができる。 In addition, the treatment layer 112 is preferably completely oxidized. As a result, the crystal structure of the treatment layer 112 becomes amorphous, and when exposed to a liquid, there are almost no crystal grain boundaries that are likely to be corroded, and a high resistance to the liquid can be exhibited.
また、前記処理層112において、Siが膜中に17at%以上含まれていることが好ましい。前記処理層112中にSiが17at%以上含まれていることで、完全な透明膜を作ることができ、好ましくは20at%以上である。 In the processing layer 112, it is preferable that Si is contained in the film by 17 at% or more. By containing 17 at% or more of Si in the processing layer 112, a complete transparent film can be formed, and preferably 20 at% or more.
これにより、アモルファス状態であって、金属種の偏在が少ない均一な膜を成膜することができ、部分的に結晶等が存在することを避けられ、液体に対して局所的に弱い部分を低減することができる。膜中のSiの含有量が少ない場合、他の金属種が凝集、結晶化し、膜質に偏りが生まれてしまう。偏りがあると、液体に触れた際にSiと他の金属種間で電池効果が生まれ、腐食反応が起きる場合がある。 This makes it possible to form a uniform film that is in an amorphous state with little uneven distribution of metal species, avoids the presence of crystals or the like partially, and reduces areas that are locally weak against liquids. can do. When the Si content in the film is small, other metal species aggregate and crystallize, resulting in uneven film quality. If there is a bias, a battery effect may be produced between Si and other metal species when a liquid is touched, and a corrosion reaction may occur.
ここで、処理層112を形成する合金膜が完全に酸化されているかは、膜がアモルファス状態であるため、可視光を透過できるかで判別することができる。例えば、多波長タイプのエリプソメータを用いて、波長400nm〜800nmの範囲で減衰係数(k)が少なくとも0.1以下、好ましくは0.03以下であるとき完全に酸化されていると判断することができる。 Here, whether or not the alloy film forming the treatment layer 112 is completely oxidized can be determined based on whether or not visible light can be transmitted since the film is in an amorphous state. For example, using a multi-wavelength type ellipsometer, it can be judged that the film is completely oxidized when the attenuation coefficient (k) is at least 0.1 or less, preferably 0.03 or less in the wavelength range of 400 nm to 800 nm. it can.
また、処理層112において、遷移金属は膜中に2at%以上含まれていることが好ましい。これにより、処理層112の密度が確実に向上し、液体への耐性が向上する。より好ましくは、3.5at%以上でかつ13.5at%以下である。これにより、処理層112は欠陥が少なく、かつ充填率の高い構造をとることができ、もって、インクへの耐性を得やすくすることができる。 In the treatment layer 112, the transition metal is preferably contained in the film at 2 at% or more. Thereby, the density of the treatment layer 112 is reliably improved, and the resistance to the liquid is improved. More preferably, it is 3.5 at% or more and 13.5 at% or less. As a result, the treatment layer 112 can have a structure with few defects and a high filling rate, so that resistance to ink can be easily obtained.
膜の状態確認の方法としては、エリプソメータを用いて、屈折率が一定値であることで確認することができる。例えば、単膜での屈折率については、SiO2膜で1.4、Ta2O5膜では2.1であるので、処理層112は、完全に酸化されている場合、屈折率は1.4から2.1の間の値になる。ただし、処理層112中の金属種が完全に酸化されていない場合、透過率は低下し、屈折率は、上昇するので、屈折率と透過率の両方を管理することで所望の膜質を得ることができる。 As a method for confirming the state of the film, it can be confirmed by using an ellipsometer that the refractive index is a constant value. For example, since the refractive index of a single film is 1.4 for a SiO 2 film and 2.1 for a Ta 2 O 5 film, the refractive index is 1. when the treatment layer 112 is completely oxidized. The value is between 4 and 2.1. However, when the metal species in the treatment layer 112 is not completely oxidized, the transmittance is decreased and the refractive index is increased. Therefore, the desired film quality can be obtained by managing both the refractive index and the transmittance. Can do.
つまり、処理層112を構成する各金属酸化物の屈折率が異なる場合には、合金の比率を屈折率で管理することが可能になる。これにより、非破壊、かつ、大気下での高速測定が可能になり、実際の量産工程においても、処理層112の条件管理が容易になる。 That is, when the refractive indexes of the metal oxides constituting the treatment layer 112 are different, the alloy ratio can be managed by the refractive index. Thereby, non-destructive and high-speed measurement in the atmosphere is possible, and the condition management of the processing layer 112 is facilitated even in an actual mass production process.
次に、処理層112を成膜する工法として、例えば、蒸着法、スパッタ法、CVD(Chemical Vapor Deposition)法、ALD(Atomic Layer Deposition)法等の薄膜形成が容易な工法を使用できる。特に、流路形成部材が加熱処理で変形するような材料で形成されているときには、スパッタ法や160℃以下、好ましくは120℃以下でのALD法で成膜することが好ましい。 Next, as a method for forming the treatment layer 112, for example, a method that can easily form a thin film, such as a vapor deposition method, a sputtering method, a CVD (Chemical Vapor Deposition) method, an ALD (Atomic Layer Deposition) method, or the like can be used. In particular, when the flow path forming member is formed of a material that is deformed by heat treatment, it is preferable to form the film by a sputtering method or an ALD method at 160 ° C. or lower, preferably 120 ° C. or lower.
特に、ALD法は、原子1層毎に成膜反応を完了させる形式であるので、通常のCVD法や蒸着法に比べて、非常に緻密で欠陥の少ない膜を作ることができる。また、部材へのガスの吸着が可能な箇所には成膜が可能なため、垂直壁やエッジ部がある部材にも均一に成膜することができる。 In particular, since the ALD method is a method in which a film formation reaction is completed for each atomic layer, a very dense film with few defects can be formed as compared with a normal CVD method or vapor deposition method. In addition, since a film can be formed at a location where gas can be adsorbed to the member, the film can be uniformly formed on a member having a vertical wall or an edge portion.
また、前記スパッタ(PVD)法は、ターゲットの金属種をArイオンでたたき出すので、不純物が少ない膜を作成することができる。また、イオンを真空中でたたき出して成膜するので、基板との接着性も高い膜を成膜できる。更には、反応に熱を利用していないので、部材を冷却することも可能で、室温に近い温度でも成膜することができる。したがって、温度を上げることが困難な材料を流路形成部材に使用するときでも、液体への耐性を得ることができる。 Further, since the sputtering (PVD) method knocks out the metal species of the target with Ar ions, a film with few impurities can be formed. In addition, since the film is formed by knocking out ions in vacuum, a film having high adhesion to the substrate can be formed. Furthermore, since heat is not used for the reaction, the member can be cooled, and the film can be formed even at a temperature close to room temperature. Therefore, even when a material whose temperature is difficult to raise is used for the flow path forming member, resistance to the liquid can be obtained.
また、流路形成部材は、接合面以外の液体に接する面も処理層112でコーティングすることが好ましい。このような構成にすることによって、耐接液性の低い部品や接着性向上材料は溶出しにくくなり、よって信頼性の高い構成を提供することができる。 In addition, the flow path forming member is preferably coated with the treatment layer 112 on the surface in contact with the liquid other than the bonding surface. By adopting such a configuration, it becomes difficult to elute parts having low liquid resistance and an adhesion improving material, and thus a highly reliable configuration can be provided.
この場合、処理層112の膜厚は、最も薄い部分で、10nm以上が好ましく、25nm以上がより好ましい。前記膜厚が薄くなりすぎると、流路形成部材に欠陥があった場合、欠陥部を覆うことが困難になる。 In this case, the film thickness of the treatment layer 112 is preferably 10 nm or more, more preferably 25 nm or more, at the thinnest portion. When the film thickness becomes too thin, it is difficult to cover the defective portion when the flow path forming member is defective.
また、流路形成部材としての振動板105の表面に処理層112を成膜するとき、振動板105の動作特性に影響を与えるような厚い膜であることは好ましくない。したがって、処理層112は、200nm以下が好ましく、50nm以下がより好ましい。 In addition, when the treatment layer 112 is formed on the surface of the diaphragm 105 as a flow path forming member, it is not preferable that the film be a thick film that affects the operating characteristics of the diaphragm 105. Therefore, the treatment layer 112 is preferably 200 nm or less, and more preferably 50 nm or less.
上述した膜厚の処理層112を流路形成部材の流路壁面となる表面に成膜する場合、上述したように、160℃以下、好ましくは120℃以下でのALD法で成膜することが好ましい。前記ALD法は、単分子層レベルでの制御が可能で、表面反応による成膜のため、図4に示すように垂直壁や斜面壁がある部材に対しても非常に均一な膜を成膜することができる。 When the treatment layer 112 having the above-described film thickness is formed on the surface that becomes the flow channel wall surface of the flow channel forming member, as described above, the film may be formed by the ALD method at 160 ° C. or lower, preferably 120 ° C. or lower. preferable. The ALD method can be controlled at a monomolecular layer level and forms a very uniform film even on a member having a vertical wall or inclined wall as shown in FIG. can do.
実際に流路パターンをエッチングで形成したSi基板にALD法で、SiO2にTaを導入した処理層112を成膜したサンプルの断面観察の一例を図5に示している。この図5から分かるように、エッチングされたパターンの側壁部にも均一に成膜されていることが確認された。 FIG. 5 shows an example of a cross-sectional observation of a sample in which a treatment layer 112 in which Ta is introduced into SiO 2 is formed on an Si substrate on which a flow path pattern is actually formed by etching using an ALD method. As can be seen from FIG. 5, it was confirmed that a uniform film was formed on the side wall of the etched pattern.
また、利用するソースガスの種類によって、反応性は異なり、160℃以下での成膜の場合、金属の周りに配位する官能基が、−C2H5、−Cl、−(N(CH3)2)等が挙げられる。低温での反応性は−(N(CH3)2)等のアミノ系ガスが優れている場合が多い。 In addition, the reactivity varies depending on the type of source gas used, and in the case of film formation at 160 ° C. or lower, functional groups coordinated around the metal are —C 2 H 5 , —Cl, — (N (CH 3 ) 2 ) and the like. In many cases, amino gases such as — (N (CH 3 ) 2 ) are excellent in reactivity at low temperatures.
また、反応させるガスとしては、一般にO2プラズマ、H2Oが挙げられる。O2プラズマの場合、反応性は高いが、プラズマ中に形成されるO3がソースガスを分解するため、副生成物が発生しやすい。160℃以下の低温処理の場合、前記副生成物が装置のチャンバ内や部品基板に再付着しやすく、パーティクルの発生を招き、歩留まりを低下させる要因となりうる。 Further, as the gas to be reacted, typically O 2 plasma, H 2 O and the like. In the case of O 2 plasma, the reactivity is high, but since O 3 formed in the plasma decomposes the source gas, by-products are likely to be generated. In the case of a low temperature treatment of 160 ° C. or lower, the by-product tends to be reattached to the inside of the apparatus chamber or the component substrate, which may cause generation of particles and cause a decrease in yield.
これに対し、H2Oは、反応は加水分解のみなので、副生成物の発生を抑制することができる。また、反応時には、処理層の表面にOH基が生成されやすく、次の成膜サイクルでソースガスが導入された際に、基板へのソースガスの付着を促すことができるので、低温成膜には特に有利である。ソースガスにペンタジメチルアミドタンタル(PDMA−Ta)を利用した場合、80℃でも均一な成膜が可能である。ただし、成膜速度は遅いので、量産時は複数の部品を同時に処理するバッチ処理で実施するのが好ましい。 In contrast, H 2 O can suppress the generation of by-products because the reaction is only hydrolysis. In addition, during the reaction, OH groups are easily generated on the surface of the treatment layer, and when the source gas is introduced in the next film formation cycle, it is possible to promote the attachment of the source gas to the substrate. Is particularly advantageous. When pentadimethylamide tantalum (PDMA-Ta) is used as the source gas, uniform film formation is possible even at 80 ° C. However, since the film formation rate is slow, it is preferable to carry out batch processing in which a plurality of parts are processed simultaneously during mass production.
低温処理を行うことで、接着後の部分でも、接着層にダメージを与えることなく、処理層112を成膜することが可能になる。 By performing the low-temperature treatment, the treatment layer 112 can be formed without damaging the adhesion layer even in the bonded portion.
次に、処理層112を成膜する工法として、スパッタ法を用いた場合であるが、この場合は、図6に示すように、垂直壁やエッジ部のある部材への成膜では膜厚に偏りが生じる。 Next, a sputtering method is used as a method for forming the treatment layer 112. In this case, as shown in FIG. Bias occurs.
また、スパッタ法は、金属ターゲットにArイオンを打ち込み、同時にO2ガスを導入することで金属を酸化させる反応性スパッタ法を用いることから、処理層112中に不純物が取り込まれづらい。したがって、不純物量の少ない純粋な酸化物を成膜することができる。 Further, since the sputtering method uses a reactive sputtering method in which metal ions are oxidized by implanting Ar ions into a metal target and simultaneously introducing O 2 gas, impurities are hardly taken into the processing layer 112. Therefore, a pure oxide with a small amount of impurities can be formed.
ここで、Si基板にスパッタ法とALD法(温度は100℃)で成膜した処理層112の不純物の比較をXPSで実施した結果を図7(スパッタ法)及び図8(ALD法)に示している。 Here, FIG. 7 (sputtering method) and FIG. 8 (ALD method) show the results of XPS comparing impurities in the processing layer 112 formed on the Si substrate by sputtering and ALD (temperature is 100 ° C.). ing.
前記ALD法による場合には、5at%〜10at%程度の炭素が検出された。一方、スパッタ法による場合には、膜中では全く不純物が検出されなかった。不純物は、結晶の粒界に集まりやすいことから、液体によってエッチングが起きる場合、不純物が凝集した部分が起点になる可能性がある。不純物量が少ない膜は、より高い耐インク信頼性を得られるので、より薄い膜厚でも腐食耐性を確保できる。 In the case of the ALD method, carbon of about 5 at% to 10 at% was detected. On the other hand, when the sputtering method was used, no impurities were detected in the film. Since impurities are likely to gather at crystal grain boundaries, when etching is caused by a liquid, there is a possibility that the portion where the impurities are aggregated is the starting point. Since a film with a small amount of impurities can obtain higher ink reliability, corrosion resistance can be ensured even with a thinner film thickness.
ここで、本発明の液体吐出ヘッドの一例について図9〜図11を参照して説明する。図9は、液体吐出ヘッドの外観斜視説明図、図10は、液体吐出ヘッドのノズル配列方向と直交する方向(液室長手方向)の断面説明図、図11は、液体吐出ヘッドのノズル配列方向(液室短手方向)の断面説明図である。 Here, an example of the liquid discharge head of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 9 is an external perspective view illustrating the liquid discharge head, FIG. 10 is a cross-sectional explanatory view in a direction (liquid chamber longitudinal direction) perpendicular to the nozzle arrangement direction of the liquid discharge head, and FIG. 11 is a nozzle arrangement direction of the liquid discharge head. It is a cross-sectional explanatory drawing (liquid chamber short direction).
この液体吐出ヘッドは、ノズル板1と、流路板2と、振動板部材3とを積層接合している。そして、振動板部材3を変位させる圧電アクチュエータ11と、共通液室部材としてのフレーム部材20とを備えている。 In the liquid discharge head, the nozzle plate 1, the flow path plate 2, and the vibration plate member 3 are laminated and joined. And the piezoelectric actuator 11 which displaces the diaphragm member 3 and the frame member 20 as a common liquid chamber member are provided.
ノズル板1、流路板2及び振動板部材3によって、液滴を吐出する複数のノズル4に連なって通じる個別液室6、前記個別液室6に液体を供給する流体抵抗部7と、流体抵抗部7に通じる液導入部8とを形成している。 The nozzle plate 1, the flow path plate 2, and the vibration plate member 3, an individual liquid chamber 6 that communicates with a plurality of nozzles 4 that discharge droplets, a fluid resistance unit 7 that supplies liquid to the individual liquid chamber 6, and a fluid A liquid introduction part 8 communicating with the resistance part 7 is formed.
フレーム部材20の共通液室10から振動板部材3に形成したフィルタ部9を通じて、液導入部8、流体抵抗部7を経て複数の個別液室6に液体を供給する。 The liquid is supplied from the common liquid chamber 10 of the frame member 20 to the plurality of individual liquid chambers 6 through the filter portion 9 formed in the diaphragm member 3 through the liquid introduction portion 8 and the fluid resistance portion 7.
ここで、ノズル板1は、各個別液室6に対応して例えば直径10μm〜35μmのノズル4を形成し、流路板2と樹脂層で接合している。また、このノズル板1の液滴吐出側面(吐出方向の表面:吐出面、又は液室6側と反対の面)には撥水層を設けている。 Here, the nozzle plate 1 forms a nozzle 4 having a diameter of 10 μm to 35 μm, for example, corresponding to each individual liquid chamber 6, and is joined to the flow path plate 2 with a resin layer. Further, a water repellent layer is provided on the droplet discharge side surface (surface in the discharge direction: discharge surface or the surface opposite to the liquid chamber 6 side) of the nozzle plate 1.
流路板2は、単結晶シリコーン基板をエッチングして、個別液室6、流体抵抗部7、液導入部8などを構成する溝部を形成している。なお、流路板2は、例えば、SUS基板などの金属板を酸性エッチング液でエッチングし、あるいはプレスなどの機械加工を行って形成することもできる。 The flow path plate 2 is formed by etching the single crystal silicone substrate to form grooves that constitute the individual liquid chamber 6, the fluid resistance portion 7, the liquid introduction portion 8, and the like. The flow path plate 2 can be formed, for example, by etching a metal plate such as a SUS substrate with an acidic etching solution, or performing mechanical processing such as pressing.
振動板部材3は、流路板2の個別液室6の壁面を形成する壁面部材及びフィルタ部9を形成するフィルタ部材を兼ねている。この振動板部材3は個別液室6側から第1層3A、第2層3B、第3層3Cの3層(2層又は4層以上でもよい。)からなる複層構造としている。そして、第1層3Aで個別液室6に対応する部分に変形可能な振動領域30を形成している。 The diaphragm member 3 also serves as a wall member that forms the wall surface of the individual liquid chamber 6 of the flow path plate 2 and a filter member that forms the filter portion 9. The diaphragm member 3 has a multi-layer structure including three layers (two layers or four or more layers) of the first layer 3A, the second layer 3B, and the third layer 3C from the individual liquid chamber 6 side. A deformable vibration region 30 is formed in a portion corresponding to the individual liquid chamber 6 in the first layer 3A.
この振動板部材3の個別液室6とは反対側に、振動板部材3の振動領域30を変形させる駆動素子(アクチュエータ手段、圧力発生手段)としての電気機械変換素子を含む圧電アクチュエータ11を配置している。 A piezoelectric actuator 11 including an electromechanical conversion element as a drive element (actuator means, pressure generating means) for deforming the vibration region 30 of the diaphragm member 3 is disposed on the opposite side of the diaphragm member 3 from the individual liquid chamber 6. doing.
この圧電アクチュエータ11は、金属部材からなるベース部材13上に接着剤接合した複数の積層型圧電部材12を有し、圧電部材12にはハーフカットダイシングによって溝加工して1つの圧電部材12に対して所要数の圧電柱12A、12Bを所定の間隔で櫛歯状に形成している。 The piezoelectric actuator 11 has a plurality of laminated piezoelectric members 12 adhesively bonded onto a base member 13 made of a metal member. The piezoelectric member 12 is grooved by half-cut dicing and is applied to one piezoelectric member 12. Thus, the required number of piezoelectric pillars 12A and 12B are formed in a comb shape at a predetermined interval.
圧電部材12の圧電柱12A、12Bは、同じものであるが、駆動波形を与えて駆動させる圧電柱を駆動圧電柱(駆動柱、以下「駆動素子」ともいう。)12A、駆動波形を与えないで単なる支柱として使用する圧電柱を非駆動圧電柱(非駆動柱)12Bとして区別している。 The piezoelectric columns 12A and 12B of the piezoelectric member 12 are the same, but a piezoelectric column that is driven by applying a driving waveform is a driving piezoelectric column (driving column, also referred to as “driving element” hereinafter) 12A, and no driving waveform is applied. The piezoelectric pillars used as simple pillars are distinguished as non-driving piezoelectric pillars (non-driving pillars) 12B.
そして、駆動柱12Aを振動板部材3の振動領域30に形成した島状の厚肉部である凸部30aに接合している。また、非駆動柱12Bを振動板部材3の厚肉部である凸部30bに接合している。 The drive column 12A is joined to a convex portion 30a which is an island-shaped thick portion formed in the vibration region 30 of the diaphragm member 3. Further, the non-driving column 12 </ b> B is joined to the convex portion 30 b that is a thick portion of the diaphragm member 3.
この圧電部材12は、圧電層と内部電極とを交互に積層したものであり、内部電極がそれぞれ端面に引き出されて外部電極が設けられ、駆動柱12Aの外部電極に駆動信号を伝達するための撓むことができるフレキシブル配線基板としてのFPCなどからなる第1配線部材15が接続されている。第1配線部材15には、フレキシブル配線基板としての金属シールド部材付きのFFCなどからなる第2配線部材16が接続されている。 The piezoelectric member 12 is formed by alternately laminating piezoelectric layers and internal electrodes. The internal electrodes are respectively drawn out to the end faces, and external electrodes are provided to transmit a drive signal to the external electrodes of the drive column 12A. The 1st wiring member 15 which consists of FPC etc. as a flexible wiring board which can be bent is connected. Connected to the first wiring member 15 is a second wiring member 16 made of FFC with a metal shield member as a flexible wiring board.
フレーム部材20は、例えば、エポキシ系樹脂或いは熱可塑性樹脂であるポリフェニレンサルファイト等で射出成形により形成し、図示しないヘッドタンクや液体カートリッジから液体が供給される共通液室10が形成されている。 The frame member 20 is formed by injection molding with, for example, epoxy resin or thermoplastic resin such as polyphenylene sulfite, and a common liquid chamber 10 is formed in which liquid is supplied from a head tank or a liquid cartridge (not shown).
このように構成した液体吐出ヘッドにおいては、例えば、駆動柱12Aに印加する電圧を基準電位から下げることによって駆動柱12Aが収縮し、振動板部材3の振動領域30が下降して個別液室6の容積が膨張することで、個別液室6内に液体が流入する。 In the liquid discharge head configured as described above, for example, the drive column 12A contracts by lowering the voltage applied to the drive column 12A from the reference potential, and the vibration region 30 of the diaphragm member 3 descends to separate the individual liquid chamber 6. As the volume of the liquid expands, the liquid flows into the individual liquid chamber 6.
その後、駆動柱12Aに印加する電圧を上げて駆動柱12Aを積層方向に伸長させ、振動板部材3の振動領域30をノズル4方向に変形させて個別液室6の容積を収縮させることにより、個別液室6内の液体が加圧され、ノズル4から液滴が吐出(噴射)される。 Thereafter, the voltage applied to the drive column 12A is increased to extend the drive column 12A in the stacking direction, the vibration region 30 of the diaphragm member 3 is deformed in the nozzle 4 direction, and the volume of the individual liquid chamber 6 is contracted. The liquid in the individual liquid chamber 6 is pressurized, and droplets are ejected (jetted) from the nozzle 4.
そして、駆動柱12Aに印加する電圧を基準電位に戻すことによって振動板部材3の振動領域30が初期位置に復元し、個別液室6が膨張して負圧が発生するので、このとき、共通液室10から個別液室6内に液体が充填される。そこで、ノズル4のメニスカス面の振動が減衰して安定した後、次の液滴吐出のための動作に移行する。 Then, by returning the voltage applied to the drive column 12A to the reference potential, the vibration region 30 of the diaphragm member 3 is restored to the initial position, and the individual liquid chamber 6 expands to generate a negative pressure. The liquid is filled into the individual liquid chamber 6 from the liquid chamber 10. Therefore, after the vibration of the meniscus surface of the nozzle 4 is attenuated and stabilized, the operation proceeds to the next droplet discharge.
なお、このヘッドの駆動方法については上記の例(引き−押し打ち)に限るものではなく、駆動波形の与えた方によって引き打ちや押し打ちなどを行うこともできる。 Note that the driving method of the head is not limited to the above example (drawing-pushing), and striking or pushing can be performed depending on the direction of the drive waveform.
(液体吐出装置)
前記液体吐出装置は、本発明の液体吐出ヘッドを備えており、更に必要に応じてその他の手段を有している。
(Liquid discharge device)
The liquid discharge apparatus includes the liquid discharge head of the present invention, and further includes other means as necessary.
<液体>
前記液体としては、前記液体吐出ヘッドで吐出可能な液体であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、インク、インクジェット用インク、光重合性インク、前処理液、定着処理液、レジスト、パターン形成材料、などが挙げられる。これらの中でも、インクジェット用インクが特に好ましい。
<Liquid>
The liquid is not particularly limited as long as it is a liquid that can be discharged by the liquid discharge head, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, ink, inkjet ink, photopolymerizable ink, pretreatment liquid, Fixing treatment liquid, resist, pattern forming material and the like can be mentioned. Among these, inkjet ink is particularly preferable.
<その他の手段>
前記その他の手段としては、例えば、制御手段などが挙げられる。
前記制御手段としては、前記各手段の動きを制御することができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シークエンサー、コンピュータ等の機器が挙げられる。
<Other means>
Examples of the other means include control means.
The control means is not particularly limited as long as the movement of each means can be controlled, and can be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include devices such as a sequencer and a computer.
(画像形成装置)
前記画像形成装置は、インク収容手段と、本発明の液体吐出ヘッドと有してなり、更に必要に応じてその他の手段を有してなる。
(Image forming device)
The image forming apparatus includes an ink storage unit and the liquid discharge head according to the present invention, and further includes other units as necessary.
<インク収容手段>
前記インク収容手段は、インクジェット用インクを収容する手段であり、例えば、タンク、インクカートリッジなどが挙げられる。
前記インクカートリッジは、前記インクジェット用インクを容器中に収容してなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の部材などを有してなる。
前記容器としては、特に制限はなく、目的に応じてその形状、構造、大きさ、材質等を適宜選択することができ、例えば、アルミニウムラミネートフィルム、樹脂フィルム等で形成されたインク袋などを有するものなどが好適である。
<Ink storage means>
The ink containing means is means for containing ink jet ink, and examples thereof include a tank and an ink cartridge.
The ink cartridge contains the ink-jet ink in a container, and further includes other members appropriately selected as necessary.
There is no restriction | limiting in particular as said container, The shape, a structure, a magnitude | size, a material, etc. can be suitably selected according to the objective, For example, it has an ink bag etc. which were formed with the aluminum laminate film, the resin film, etc. A thing etc. are suitable.
<液体吐出ヘッド>
前記液体吐出ヘッドは、前記インクジェット用インクに刺激を印加し、前記インクを飛翔させて画像を記録用メディアに記録する手段である。
前記液体吐出ヘッドとしては、本発明の前記液体吐出ヘッドが用いられる。
<Liquid discharge head>
The liquid discharge head is means for applying a stimulus to the ink-jet ink and causing the ink to fly to record an image on a recording medium.
The liquid discharge head of the present invention is used as the liquid discharge head.
前記インクジェット用インクとしては、水を主溶剤として用いる水性インク、反応性有機化合物を溶剤として用いる光重合性インク、200℃以下で揮発しない溶剤を主溶剤として用いる油性インク、及び揮発性溶剤を主溶剤として用いるソルベントインクのいずれにも用いることができる。 The ink-jet ink mainly includes water-based ink using water as a main solvent, photopolymerizable ink using a reactive organic compound as a solvent, oil-based ink using a solvent that does not volatilize at 200 ° C. or lower as a main solvent, and volatile solvents. Any solvent ink used as a solvent can be used.
<<水性インク>>
前記水性インクは、水、及び水溶性有機溶剤を少なくとも含有し、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。
<< Water-based ink >>
The water-based ink contains at least water and a water-soluble organic solvent, and further contains other components as necessary.
−水溶性有機溶剤−
前記水溶性有機溶剤としては、例えば、多価アルコール類、多価アルコールアルキルエーテル類、多価アルコールアリールエーテル類、含窒素複素環化合物、アミド類、アミン類、含硫黄化合物類、プロピレンカーボネート、炭酸エチレンが挙げられる。また下記の固体湿潤剤も水溶性有機溶剤の一種として利用可能である。
これらの中でも、平衡水分量の高さから、炭素数が4以下のトリオール、炭素数が4以下のトリオールのポリエチレングリコールエーテル、ポリエチレングリコール類、及び1,3−プロパンジオールから選択される少なくとも1種の水溶性有機溶剤が好ましい。
前記水溶性有機溶剤の含有量としては、水溶性有機溶剤全量に対して、20質量%以上が好ましく、30質量%〜70質量%がより好ましい。
前記含有量が、20質量%未満であると、インクの保湿力が少なくなるため乾燥しやすくなり、ヘッドメニスカス部にて乾燥によるインク中の溶解成分の析出、分散成分の凝集が引き起こされ、吐出不良となることがある。
-Water-soluble organic solvent-
Examples of the water-soluble organic solvent include polyhydric alcohols, polyhydric alcohol alkyl ethers, polyhydric alcohol aryl ethers, nitrogen-containing heterocyclic compounds, amides, amines, sulfur-containing compounds, propylene carbonate, and carbonic acid. Ethylene is mentioned. The following solid wetting agents can also be used as a kind of water-soluble organic solvent.
Among these, at least one selected from triols having 4 or less carbon atoms, polyethylene glycol ethers of triols having 4 or less carbon atoms, polyethylene glycols, and 1,3-propanediol because of the high equilibrium water content. These water-soluble organic solvents are preferred.
As content of the said water-soluble organic solvent, 20 mass% or more is preferable with respect to the water-soluble organic solvent whole quantity, and 30 mass%-70 mass% are more preferable.
When the content is less than 20% by mass, the ink moisturizing power is reduced, so that it is easy to dry, causing precipitation of dissolved components in the ink due to drying and aggregation of the dispersed components at the head meniscus, causing ejection. May be defective.
前記炭素数が4以下のトリオールとしては、例えば、1,2,3−ブタントリオール、1,2,4−ブタントリオール、グリセリンなどが挙げられる。
前記炭素数が4以下のトリオールのポリエチレングリコールエーテルとしては、例えば、ポリオキシエチレングリセリルエーテル、ポリオキシエチレン−1,2,3−ブタントリオールエーテル、ポリオキシエチレン−1,2,4−ブタントリオールエーテル、などが挙げられる。
前記ポリエチレングリコール類としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、PEG200、などが挙げられる。
これらの中でも、グリセリンは23℃、相対湿度80%環境中の平衡水分量が49質量%と非常に高く、インクの乾燥を抑制し易く、水分を含んだときの粘度低下が大きいことから、ヘッドからの吐出安定性確保やヘッドの維持装置の廃インクの増粘抑制、維持装置への廃インク固着防止に優れるため好ましい。
Examples of the triol having 4 or less carbon atoms include 1,2,3-butanetriol, 1,2,4-butanetriol, and glycerin.
Examples of the polyethylene glycol ether of triol having 4 or less carbon atoms include polyoxyethylene glyceryl ether, polyoxyethylene-1,2,3-butanetriol ether, and polyoxyethylene-1,2,4-butanetriol ether. , Etc.
Examples of the polyethylene glycols include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, and PEG200.
Among these, since glycerin has a very high equilibrium water content of 49% by mass in an environment of 23 ° C. and a relative humidity of 80%, it is easy to suppress drying of the ink, and the viscosity decrease when containing water is large. This is preferable because it is excellent in ensuring the ejection stability from the head, suppressing the increase in the viscosity of the waste ink in the head maintenance device, and preventing the waste ink from sticking to the maintenance device.
このような平衡水分量が高く保湿性に優れた有機溶剤以外にも、必要に応じて、その他水溶性有機溶剤を使用することができる。前記その他の水溶性有機溶剤としては、例えば、多価アルコール類、多価アルコールアルキルエーテル類、多価アルコールアリールエーテル類、環状エーテル類、アミン類、アミド類、含硫黄化合物類、プロピレンカーボネート、炭酸エチレンなどが挙げられる。 In addition to such an organic solvent having a high equilibrium moisture content and excellent moisture retention, other water-soluble organic solvents can be used as necessary. Examples of the other water-soluble organic solvents include polyhydric alcohols, polyhydric alcohol alkyl ethers, polyhydric alcohol aryl ethers, cyclic ethers, amines, amides, sulfur-containing compounds, propylene carbonate, and carbonic acid. Examples include ethylene.
前記多価アルコール類としては、例えば、1,2−プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、3−メチル−1,3−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、ヘキシレングリコール、1,6−ヘキサンジオール、1,2,6−ヘキサントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、3−メチル−1,3−ヘキサンジオール、プロピルプロピレンジグリコールなどが挙げられる。 Examples of the polyhydric alcohols include 1,2-propylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, polypropylene glycol, 1,3-butanediol, 3-methyl-1,3-butanediol, 1,5- Pentanediol, 2-methyl-2,4-pentanediol, hexylene glycol, 1,6-hexanediol, 1,2,6-hexanetriol, trimethylolethane, trimethylolpropane, 3-methyl-1,3- Examples include hexanediol and propylpropylene diglycol.
前記多価アルコールアルキルエーテル類としては、例えば、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノ−2−エチルヘキシルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテルなどが挙げられる。 Examples of the polyhydric alcohol alkyl ethers include ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol mono-2-ethylhexyl ether, propylene glycol monoethyl ether. And triethylene glycol dimethyl ether.
前記多価アルコールアリールエーテル類としては、例えば、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテルなどが挙げられる。 Examples of the polyhydric alcohol aryl ethers include ethylene glycol monophenyl ether and ethylene glycol monobenzyl ether.
前記環状エーテル類としては、例えば、エポキシ類、オキセタン類、テトラヒドロフラン類、テトラヒドロピラン類、クラウンエーテルなどが挙げられる。これらの中でも、オキセタン類、テトラヒドロフラン類が好ましく、水溶性の面からオキセタン類がより好ましい。 Examples of the cyclic ethers include epoxies, oxetanes, tetrahydrofurans, tetrahydropyrans, and crown ethers. Among these, oxetanes and tetrahydrofurans are preferable, and oxetanes are more preferable from the viewpoint of water solubility.
前記含硫黄化合物類としては、例えば、ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジグリコールなどが挙げられる。 Examples of the sulfur-containing compounds include dimethyl sulfoxide, sulfolane, thiodiglycol and the like.
前記アミン類としては、例えば、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、N,N−ジメチルモノエタノールアミン、N−メチルジエタノールアミン、N−メチルエタノールアミン、N−フェニルエタノールアミン、3−アミノプロピルジエチルアミンなどが挙げられる。 Examples of the amines include monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, N, N-dimethylmonoethanolamine, N-methyldiethanolamine, N-methylethanolamine, N-phenylethanolamine, and 3-aminopropyldiethylamine. Is mentioned.
前記アミド化合物類としては、例えば、2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、ε−カプロラクタム、γ−ブチロラクトン、β−メトキシ−N,N−ジメチルプロピオンアミド、β−ブトキシ−N,N−ジメチルプロピオンアミドなどが挙げられる。これらの中でも、以下に説明する水溶性アミド化合物が好ましい。 Examples of the amide compounds include 2-pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, ε-caprolactam, γ-butyrolactone, β-methoxy-N, N-dimethyl. Examples include propionamide and β-butoxy-N, N-dimethylpropionamide. Among these, water-soluble amide compounds described below are preferable.
前記水溶性アミド化合物は、多くの有機化合物や無機塩を溶解することが可能な極性溶媒となっており、水から有機溶剤へ幅広く混合することが可能である。そのため、記録用メディアに対する濡れ性や溶解性、他の成分の混和安定性などを向上させる効果が得られる。
また、非環状アミド化合物の一種である下記構造式で示されるアミド化合物も含まれる。
The water-soluble amide compound is a polar solvent capable of dissolving many organic compounds and inorganic salts, and can be widely mixed from water to an organic solvent. Therefore, the effect of improving the wettability and solubility with respect to the recording medium and the mixing stability of other components can be obtained.
Moreover, the amide compound shown with the following structural formula which is 1 type of an acyclic amide compound is also contained.
前記アミド化合物は、アルキル基の長さによって親水性が異なっており、水や有機溶媒への混和性が異なってくる。 The amide compound has different hydrophilicity depending on the length of the alkyl group, and is miscible with water or an organic solvent.
前記アルキル基がメチル基のアミド化合物は、沸点が216℃と高く、温度23℃、相対湿度80%環境中の平衡水分量も39.2質量%と高く、しかも液粘度が25℃環境で1.48mPa・sと非常に低い。更に、水溶性有機溶剤及び水に非常に溶解し易いので、インクが低粘度化可能となり、インクに用いる水溶性有機溶剤としては非常に好ましい。このアミド化合物を含有させたインクは、保存安定性、吐出安定性が良好なインク、かつ維持回復装置に優しいインクとなる。 The amide compound in which the alkyl group is a methyl group has a high boiling point of 216 ° C., a high equilibrium water content of 39.2% by mass in an environment of 23 ° C. and 80% relative humidity, and a liquid viscosity of 1 in an environment of 25 ° C. Very low, 48 mPa · s. Furthermore, since it is very easy to dissolve in a water-soluble organic solvent and water, the viscosity of the ink can be reduced, and it is very preferable as a water-soluble organic solvent used in the ink. The ink containing the amide compound becomes an ink having good storage stability and ejection stability and is gentle to the maintenance / recovery device.
また、前記アルキル基がブチル基であるアミド化合物は、水へ自在に溶解し流動パラフィンやn−ヘキサンの溶解性があり、沸点が252℃と高く、インクへの浸透向上剤や可溶化剤として添加することが可能である。 The amide compound in which the alkyl group is a butyl group is freely soluble in water and has a solubility of liquid paraffin and n-hexane, has a high boiling point of 252 ° C., and is used as an ink penetration improver or solubilizer. It is possible to add.
これらのアミド化合物はいずれも溶解性が高く、従来の接着剤に対しても溶解性が高いため水性インクへの添加量を増やすことが困難であった。そのため、積層型ヘッドのような接着剤を用いているヘッドでは、使用するインクへのアミド化合物の添加量は10質量%以下であり、多量の添加は積層間の接着界面を攻撃してしまい十分な強度が得られない問題点があった。 All of these amide compounds have high solubility and high solubility with respect to conventional adhesives, making it difficult to increase the amount added to water-based inks. Therefore, in a head using an adhesive such as a laminated head, the amount of amide compound added to the ink used is 10% by mass or less, and a large amount of addition attacks the adhesive interface between the layers, and is sufficient. There was a problem that a sufficient strength could not be obtained.
本発明の液体吐出ヘッドの場合は、水性インク中におけるアミド化合物の含有量としては、20質量%以上添加することが可能となる。
このようなアミド化合物の含有量は、印字画像のベタ均一性の面から20質量%以上が好ましく、60質量%を超えると、紙面上での乾燥性に劣り更に普通紙上の文字品位が低下することがある。
In the case of the liquid ejection head of the present invention, it is possible to add 20% by mass or more as the content of the amide compound in the aqueous ink.
The content of such an amide compound is preferably 20% by mass or more from the viewpoint of the solid uniformity of the printed image. When the content exceeds 60% by mass, the dryness on the paper surface is inferior and the character quality on plain paper is further deteriorated. Sometimes.
前記固体湿潤剤としては、糖類などが好ましい。前記糖類としては、例えば、単糖類、二糖類、オリゴ糖類(三糖類、四糖類を含む)、多糖類、などが挙げられる。具体的には、グルコース、マンノース、フルクトース、リボース、キシロース、アラビノース、ガラクトース、マルトース、セロビオース、ラクトース、スクロース、トレハロース、マルトトリオース、などが挙げられる。 As the solid wetting agent, saccharides and the like are preferable. Examples of the saccharide include monosaccharides, disaccharides, oligosaccharides (including trisaccharides and tetrasaccharides), polysaccharides, and the like. Specific examples include glucose, mannose, fructose, ribose, xylose, arabinose, galactose, maltose, cellobiose, lactose, sucrose, trehalose, maltotriose, and the like.
ここで、多糖類とは広義の糖を意味し、α−シクロデキストリン、セルロースなど自然界に広く存在する物質を含む意味に用いることとする。
また、これらの糖類の誘導体としては、前記した糖類の還元糖(例えば、糖アルコール(一般式:HOCH2(CHOH)nCH2OH(ただし、nは2〜5の整数を表す)で表わされる。)、酸化糖(例えば、アルドン酸、ウロン酸など)、アミノ酸、チオ酸などが挙げられる。
Here, the polysaccharide means a saccharide in a broad sense, and is used to include a substance that exists widely in nature such as α-cyclodextrin and cellulose.
Derivatives of these saccharides include reducing sugars (for example, sugar alcohols (general formula: HOCH 2 (CHOH) nCH 2 OH ( where, n is represented by an integer of 2-5). ), Oxidized sugar (eg, aldonic acid, uronic acid, etc.), amino acid, thioic acid and the like.
これらの中でも、糖アルコールが好ましい。前記糖アルコールとしては、例えば、マルチトール、ソルビットなどが挙げられる。
前記水溶性有機溶剤の含有量としては、水性インク全量に対して、10質量%〜50質量%が好ましく、15質量%〜40質量%がより好ましい。前記含有量が、10質量%以上であると、優れた吐出安定性が得られ、50質量%以下であると、紙面上での乾燥性が得られ、乾燥定着に時間が掛からない。
Among these, sugar alcohol is preferable. Examples of the sugar alcohol include maltitol and sorbit.
The content of the water-soluble organic solvent is preferably 10% by mass to 50% by mass and more preferably 15% by mass to 40% by mass with respect to the total amount of the aqueous ink. When the content is 10% by mass or more, excellent ejection stability is obtained, and when it is 50% by mass or less, drying property on the paper surface is obtained and drying and fixing do not take time.
−着色剤−
前記着色剤としては、顔料、染料共に使用可能であるが、光褪色の面から顔料を用いることが好ましい。
前記顔料としては、有機顔料、又は無機顔料を用いることができる。また色調調整の目的で同時に染料を含有しても構わないが、耐候性を劣化させない範囲内で使用することが可能である。耐候性の面から主として顔料が好ましく用いられるが、色調調整の目的で同時に染料を、耐候性を劣化させない範囲内で含有しても構わない。
-Colorant-
As the colorant, both a pigment and a dye can be used, but it is preferable to use a pigment from the viewpoint of light fading.
As the pigment, an organic pigment or an inorganic pigment can be used. Moreover, although it may contain a dye simultaneously for the purpose of color tone adjustment, it can be used within a range in which the weather resistance is not deteriorated. From the viewpoint of weather resistance, pigments are mainly preferably used. However, for the purpose of adjusting the color tone, a dye may be contained at the same time as long as the weather resistance is not deteriorated.
前記無機顔料としては、例えば、酸化チタン、酸化鉄、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、バリウムイエロー、カドミウムレッド、クロムイエロー、コンタクト法、ファーネス法、サーマル法などの公知の方法によって製造されたカーボンブラックなどが挙げられる。 As the inorganic pigment, for example, it was produced by a known method such as titanium oxide, iron oxide, calcium carbonate, barium sulfate, aluminum hydroxide, barium yellow, cadmium red, chrome yellow, contact method, furnace method, thermal method and the like. Carbon black etc. are mentioned.
前記有機顔料としては、例えば、アゾ顔料(例えば、アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料等)、多環式顔料(例えば、フタロシアニン顔料、ぺリレン顔料、ぺリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、インジゴ顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフラロン顔料等)、染料キレート(例えば、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレート等)、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラックなどが挙げられる。これらの中でも、水と親和性のよいものが好ましく用いられる。 Examples of the organic pigment include azo pigments (eg, azo lakes, insoluble azo pigments, condensed azo pigments, chelate azo pigments), polycyclic pigments (eg, phthalocyanine pigments, perylene pigments, perinone pigments, anthraquinone pigments, quinacridone). Pigments, dioxazine pigments, indigo pigments, thioindigo pigments, isoindolinone pigments, quinofullerone pigments, etc.), dye chelates (eg basic dye chelates, acid dye chelates), nitro pigments, nitroso pigments, aniline black It is done. Among these, those having good affinity for water are preferably used.
これらの顔料のうち、好ましい形態としては、顔料の表面に少なくとも1種の親水基が直接もしくは他の原子団を介して結合するように表面改質されたものである。そのためには、顔料の表面に特定の官能基(スルホン基やカルボキシル基等の官能基)を化学的に結合させるか、また、次亜ハロゲン酸及び/又はその塩を用いて湿式酸化処理するなどの方法が用いられる。なかでも好ましい形態は、顔料の表面にカルボキシル基が結合され、水中に分散されている形態である。これも顔料が表面改質されカルボキシル基が結合しているために、分散安定性が向上するばかりではなく、高品位な印字品質が得られるとともに、印字後の記録媒体の耐水性がより向上する。 Among these pigments, a preferable form is one that has been surface-modified so that at least one hydrophilic group is bonded to the surface of the pigment directly or through another atomic group. For that purpose, a specific functional group (functional group such as a sulfone group or a carboxyl group) is chemically bonded to the surface of the pigment, or wet oxidation treatment is performed using hypohalous acid and / or a salt thereof. The method is used. Among these, a preferable form is a form in which carboxyl groups are bonded to the surface of the pigment and dispersed in water. In this case, since the pigment is surface-modified and the carboxyl group is bonded, not only the dispersion stability is improved, but also high-quality printing quality is obtained and the water resistance of the recording medium after printing is further improved. .
この形態のインクは乾燥後の再分散性に優れるため、長期間印字を休止し、インクジェットヘッドのノズル付近のインクの水分が蒸発した場合も目詰まりを起こさず簡単なクリーニング動作で容易に良好な印字が行えるようになる。またこの自己分散型の顔料は、後述する界面活性剤及び浸透剤と組み合わせた時に、特に相乗効果が大きく、より信頼性の高い、高品位な画像を得ることが可能となる。 This form of ink is excellent in redispersibility after drying, so printing is paused for a long period of time, and even when ink moisture near the nozzles of the inkjet head evaporates, clogging does not occur and a simple cleaning operation makes it easy. Printing can be performed. Further, this self-dispersing pigment has a particularly large synergistic effect when combined with a surfactant and a penetrating agent, which will be described later, and it is possible to obtain a more reliable and high-quality image.
上記形態の顔料に加え、ポリマー微粒子に顔料を含有させたポリマーエマルジョンを使用することも可能である。顔料を含有させたポリマーエマルジョンとは、ポリマー微粒子中に顔料を封入したもの、及び/又はポリマー微粒子の表面に顔料を吸着させたものである。この場合、全ての顔料が封入及び/又は吸着している必要はなく、該顔料がエマルジョン中に分散にしていてもよい。前記ポリマーエマルジョンを形成するポリマーとしてはビニル系ポリマー、ポリエステル系ポリマー、ポリウレタン系ポリマーなどが挙げられる。これらの中でも、ビニル系ポリマー、ポリエステル系ポリマーが好ましい。 It is also possible to use a polymer emulsion in which a pigment is contained in fine polymer particles in addition to the pigment in the above form. The polymer emulsion containing a pigment is one in which a pigment is encapsulated in polymer fine particles and / or a pigment adsorbed on the surface of the polymer fine particles. In this case, it is not necessary that all the pigments are encapsulated and / or adsorbed, and the pigments may be dispersed in the emulsion. Examples of the polymer that forms the polymer emulsion include vinyl polymers, polyester polymers, polyurethane polymers, and the like. Among these, vinyl polymers and polyester polymers are preferable.
なお、顔料のみでなく、水溶性染料を併用することも可能であり、前記水溶性染料としては、酸性染料及び直接性染料が好ましい。 In addition, it is possible to use not only the pigment but also a water-soluble dye, and the water-soluble dye is preferably an acid dye or a direct dye.
前記着色剤の含有量としては、水性インク全量に対して、1質量%〜15質量%が好ましく、3質量%〜12質量%がより好ましい。 The content of the colorant is preferably 1% by mass to 15% by mass and more preferably 3% by mass to 12% by mass with respect to the total amount of the aqueous ink.
−界面活性剤−
前記界面活性剤としては、着色剤の種類や湿潤剤、水溶性有機溶剤の組合せによって、分散安定性を損なわないものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アニオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、両性界面活性剤、アセチレングリコール系界面活性剤、フッ素系界面活性剤などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
-Surfactant-
The surfactant is not particularly limited as long as it does not impair the dispersion stability depending on the combination of the type of colorant, the wetting agent, and the water-soluble organic solvent, and can be appropriately selected according to the purpose. , Anionic surfactants, nonionic surfactants, amphoteric surfactants, acetylene glycol surfactants, fluorine surfactants, and the like. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
前記アニオン性界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、琥珀酸エステルスルホン酸塩、ラウリル酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェートの塩などが挙げられる。 Examples of the anionic surfactant include polyoxyethylene alkyl ether acetate, dodecylbenzene sulfonate, oxalate sulfonate, laurate, and polyoxyethylene alkyl ether sulfate salt.
前記非イオン性界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミドなどが挙げられる。 Examples of the nonionic surfactant include polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl ester, polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl ester, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, Examples thereof include oxyethylene alkyl phenyl ether, polyoxyethylene alkyl amine, and polyoxyethylene alkyl amide.
前記両性界面活性剤としては、例えば、ラウリルアミノプロピオン酸塩、ラウリルジメチルベタイン、ステアリルジメチルベタイン、ラウリルジヒドロキシエチルベタインなどが挙げられる。前記両性界面活性剤としては、例えば、ラウリルジメチルアミンオキシド、ミリスチルジメチルアミンオキシド、ステアリルジメチルアミンオキシド、ジヒドロキシエチルラウリルアミンオキシド、ポリオキシエチレンヤシ油アルキルジメチルアミンオキシド、ジメチルアルキル(ヤシ)ベタイン、ジメチルラウリルベタインなどが挙げられる。 Examples of the amphoteric surfactant include lauryl aminopropionate, lauryl dimethyl betaine, stearyl dimethyl betaine, and lauryl dihydroxyethyl betaine. Examples of the amphoteric surfactant include lauryl dimethylamine oxide, myristyl dimethylamine oxide, stearyl dimethylamine oxide, dihydroxyethyl lauryl amine oxide, polyoxyethylene coconut oil alkyl dimethyl amine oxide, dimethyl alkyl (coconut) betaine, and dimethyl lauryl. Examples include betaine.
前記アセチレングリコール系界面活性剤としては、例えば、2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオール、3,6−ジメチル−4−オクチン−3,6−ジオール、3,5−ジメチル−1−ヘキシン−3−オール等のアセチレングリコール系(例えばエアープロダクツ社(米国)のサーフィノール104、82、465、485又はTGなど)などが挙げられる。これらの中でも、サーフィノール465、104、又はTGが良好な印字品質を示す点から好ましい。 Examples of the acetylene glycol surfactant include 2,4,7,9-tetramethyl-5-decyne-4,7-diol, 3,6-dimethyl-4-octyne-3,6-diol, And acetylene glycols such as 5-dimethyl-1-hexyn-3-ol (Surfinol 104, 82, 465, 485 or TG manufactured by Air Products (USA), etc.). Among these, Surfynol 465, 104, or TG is preferable from the viewpoint of showing good print quality.
前記フッ素系界面活性剤としては、例えば、パーフルオロアルキルスルホン酸塩、パーフルオロアルキルカルボン酸塩、パーフルオロアルキルリン酸エステル、パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物、パーフルオロアルキルベタイン、パーフルオロアルキルアミンオキサイド化合物、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー又はその硫酸エステル塩、フッ素系脂肪族系ポリマーエステルなどが挙げられる。
前記フッ素系界面活性剤としては、市販品を用いることができ、前記市販品としては、例えば、サーフロンS−111、S−112、S−113、S121、S131、S132、S−141、S−145(いずれも、旭硝子株式会社製)、フルラードFC−93、FC−95、FC−98、FC−129、FC−135、FC−170C、FC−430、FC−431、FC−4430(いずれも、住友スリーエム社製)、FT−110、250、251、400S(いずれも、ネオス社製)、ゾニールFS−62、FSA、FSE、FSJ、FSP、TBS、UR、FSO、FSO−100、FSN N、FSN−100、FS−300、FSK(いずれも、Dupont社製)、ポリフォックスPF−136A、PF−156A、PF−151N(いずれも、OMNOVA社製)などが挙げられる。
Examples of the fluorosurfactant include perfluoroalkyl sulfonate, perfluoroalkyl carboxylate, perfluoroalkyl phosphate, perfluoroalkyl ethylene oxide adduct, perfluoroalkyl betaine, and perfluoroalkylamine oxide. Examples thereof include a compound, a polyoxyalkylene ether polymer having a perfluoroalkyl ether group in the side chain or a sulfate ester salt thereof, and a fluorine-based aliphatic polymer ester.
Commercially available products can be used as the fluorosurfactant. Examples of the commercially available products include Surflon S-111, S-112, S-113, S121, S131, S132, S-141, and S-. 145 (all manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), Fullrad FC-93, FC-95, FC-98, FC-129, FC-135, FC-170C, FC-430, FC-431, FC-4430 (all Manufactured by Sumitomo 3M), FT-110, 250, 251, 400S (all manufactured by Neos), Zonyl FS-62, FSA, FSE, FSJ, FSP, TBS, UR, FSO, FSO-100, FSN N , FSN-100, FS-300, FSK (all manufactured by Dupont), Polyfox PF-136A, PF-156A, PF- 151N (both manufactured by OMNOVA).
前記界面活性剤の含有量としては、水性インク全量に対して、浸透性の効果を発揮する点から、0.01質量%〜5質量%が好ましく、0.5質量%〜2質量%がより好ましい。前記含有量が、0.01質量%未満であると、界面活性剤を添加した効果がなく、5質量%を超えると、記録媒体への浸透性が必要以上に高くなり、画像濃度の低下や裏抜けが発生し、多くの物性の普通紙に対応するためにもより好ましい。 The content of the surfactant is preferably 0.01% by mass to 5% by mass and more preferably 0.5% by mass to 2% by mass with respect to the total amount of the water-based ink from the viewpoint of exhibiting a penetrating effect. preferable. When the content is less than 0.01% by mass, there is no effect of adding a surfactant. When the content exceeds 5% by mass, the permeability to the recording medium is unnecessarily high, and the image density decreases. This is more preferable in order to deal with plain paper having many physical properties.
−浸透剤−
前記浸透剤としては、20℃の水に対する溶解度が0.2質量%以上5.0質量%未満のポリオール化合物の少なくとも1種を含有することが好ましい。
-Penetration agent-
The penetrant preferably contains at least one polyol compound having a solubility in water at 20 ° C. of 0.2% by mass or more and less than 5.0% by mass.
このようなポリオール化合物のうち、脂肪族ジオ−ルとしては、例えば、2−エチル−2−メチル−1,3−プロパンジオ−ル、3,3−ジメチル−1,2−ブタンジオ−ル、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオ−ル、2−メチル−2−プロピル−1,3−プロパンジオ−ル、2,4−ジメチル−2,4−ペンタンジオ−ル、2,5−ジメチル−2,5−ヘキサンジオ−ル、5−ヘキセン−1,2−ジオ−ル、2−エチル−1,3−ヘキサンジオ−ル、2,2,4−トリメチル−1、3−ペンタンジオ−ルなどが挙げられる。
これらの中でも、2−エチル−1,3−ヘキサンジオ−ル、2,2,4−トリメチル−1、3−ペンタンジオ−ルが好ましい。
Among such polyol compounds, examples of the aliphatic diol include 2-ethyl-2-methyl-1,3-propanediol, 3,3-dimethyl-1,2-butanediol, and 2 , 2-Diethyl-1,3-propanediol, 2-methyl-2-propyl-1,3-propanediol, 2,4-dimethyl-2,4-pentanediol, 2,5-dimethyl -2,5-hexanediol, 5-hexene-1,2-diol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol, etc. Can be mentioned.
Among these, 2-ethyl-1,3-hexanediol, 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol are preferable.
その他の併用できる浸透剤としては、例えば、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノアリルエーテル、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールクロロフェニルエーテル等の多価アルコールのアルキル及びアリールエーテル類、エタノール等の低級アルコール類などが挙げられるが、インク中に溶解し、所望の物性に調整できるものであれば、これらに限らない。 Examples of other penetrants that can be used in combination include diethylene glycol monophenyl ether, ethylene glycol monophenyl ether, ethylene glycol monoallyl ether, diethylene glycol monophenyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monobutyl ether, and tetraethylene glycol chlorophenyl ether. Examples thereof include alkyl and aryl ethers of monohydric alcohols, lower alcohols such as ethanol, and the like, but are not limited thereto as long as they can be dissolved in ink and adjusted to desired physical properties.
前記浸透剤として水への溶解度が低いものであっても、前述のアミド化合物にて可溶化されてインクから析出しないものであれば、浸透剤として利用可能である。従来のインクではアミド化合物の添加量が少なかったため可溶化効果が少なかったが、上述したインクではアミド化合物を多く添加できるため、従来では使用できなかった難溶性有機物も添加することができる。そのため浸透が困難であった印刷用コート紙などにも浸透させることが可能となる。 Even if the penetrant has a low solubility in water, it can be used as a penetrant as long as it is solubilized with the amide compound and does not precipitate from the ink. The conventional ink has a small solubilizing effect because the addition amount of the amide compound is small. However, since the above-described ink can add a large amount of the amide compound, it can also add a hardly soluble organic substance that could not be used conventionally. For this reason, it is possible to penetrate into coated paper for printing which has been difficult to penetrate.
前記浸透剤の含有量としては、水性インク全量に対して、0.1質量%〜4.0質量%が好ましい。前記含有量が、0.1質量%未満であると、速乾性が得られず滲んだ画像となることがあり、4.0質量%を超えると、着色剤の分散安定性が損なわれ、ノズルが目詰まりしやすくなったり、また記録媒体への浸透性が必要以上に高くなり、画像濃度の低下や裏抜けの発生といった問題が発生することがある。
また、前記浸透剤は疎水性の強い有機物のため、ヘッドの樹脂層に対しても親和性が高く浸透しやすい。積層型ヘッドのような接着剤を用いているヘッドでは、浸透剤の多量の添加は積層間の樹脂層を通じて接着界面を攻撃してしまい十分な強度が得られないという問題がある。
本発明の処理層を用いたヘッドの場合は接着界面の耐久力を向上させるため、多量の浸透剤を添加することが可能となる。
The content of the penetrant is preferably 0.1% by mass to 4.0% by mass with respect to the total amount of the aqueous ink. When the content is less than 0.1% by mass, a fast-drying property cannot be obtained and a blurred image may be obtained. When the content exceeds 4.0% by mass, the dispersion stability of the colorant is impaired, and the nozzle May become clogged easily, or the permeability to the recording medium may become higher than necessary, causing problems such as a decrease in image density and occurrence of show-through.
Further, since the penetrant is an organic substance having a strong hydrophobic property, it has a high affinity with respect to the resin layer of the head and easily penetrates. In a head using an adhesive such as a laminated head, there is a problem in that a large amount of penetrating agent attacks the adhesive interface through the resin layer between the laminates and a sufficient strength cannot be obtained.
In the case of the head using the treatment layer of the present invention, a large amount of penetrating agent can be added in order to improve the durability of the adhesive interface.
−水分散性樹脂−
前記水分散性樹脂としては、例えば、縮合系合成樹脂(例えば、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエーテル樹脂、珪素樹脂等)、付加系合成樹脂(例えば、ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリビニルエステル系樹脂、ポリアクリル酸系樹脂、不飽和カルボン酸系樹脂等)、天然高分子(例えば、セルロース類、ロジン類、天然ゴム等)などが挙げられる。前記水分散性樹脂はホモポリマーとして使用されてもよく、またコポリマーして使用して複合系樹脂として用いてもよく、単相構造型及びコアシェル型、パワーフィード型エマルジョンのいずれのものも使用できる。
-Water dispersible resin-
Examples of the water-dispersible resin include condensation-type synthetic resins (for example, polyester resins, polyurethane resins, polyepoxy resins, polyamide resins, polyether resins, silicon resins, etc.), addition-type synthetic resins (for example, polyolefin resins, polystyrene). Resin, polyvinyl alcohol resin, polyvinyl ester resin, polyacrylic acid resin, unsaturated carboxylic acid resin, etc.), natural polymers (eg, celluloses, rosins, natural rubber, etc.). The water-dispersible resin may be used as a homopolymer, may be used as a copolymer and used as a composite resin, and any of a single-phase structure type, a core-shell type, and a power feed type emulsion can be used. .
前記水分散性樹脂としては、樹脂自身に親水基を持ち自己分散性を持つもの、樹脂自身は分散性を持たず界面活性剤や親水基をもつ樹脂にて分散性を付与したものが使用できる。特にポリエステル樹脂やポリウレタン樹脂のアイオノマーや不飽和単量体の乳化及び懸濁重合によって得られた樹脂粒子のエマルジョンが最適である。不飽和単量体の乳化重合の場合、不飽和単量体、重合開始剤、界面活性剤、連鎖移動剤、キレート剤、pH調整剤などを添加した水にて反応を行い樹脂エマルジョンを得るため、容易に水分散性樹脂を得ることができ、樹脂構成を容易に替えやすいため目的の性質を作りやすい。 As the water-dispersible resin, those having a hydrophilic group in the resin itself and having a self-dispersibility can be used, and the resin itself having no dispersibility and imparted with a surfactant or a resin having a hydrophilic group can be used. . In particular, an emulsion of resin particles obtained by emulsification and suspension polymerization of an ionomer or an unsaturated monomer of a polyester resin or a polyurethane resin is optimal. In the case of emulsion polymerization of unsaturated monomers, in order to obtain a resin emulsion by reacting with water added with unsaturated monomers, polymerization initiators, surfactants, chain transfer agents, chelating agents, pH adjusters, etc. Thus, a water-dispersible resin can be easily obtained, and the desired properties can be easily produced because the resin configuration can be easily changed.
使用可能な不飽和単量体としては、例えば、不飽和カルボン酸類、(メタ)アクリル酸エステル単量体類、(メタ)アクリル酸アミド単量体類、芳香族ビニル単量体類、ビニルシアン化合物単量体類、ビニル単量体類、アリル化合物単量体類、オレフィン単量体類、ジエン単量体類、不飽和炭素を持つオリゴマー類などを単独及び複数組み合わせて用いることができる。これらの単量体を組み合わせることで柔軟に性質を改質することが可能であり、オリゴマー型重合開始剤を用いて重合反応、グラフト反応を行うことで樹脂の特性を改質することもできる。 Usable unsaturated monomers include, for example, unsaturated carboxylic acids, (meth) acrylic acid ester monomers, (meth) acrylic acid amide monomers, aromatic vinyl monomers, vinyl cyanide. Compound monomers, vinyl monomers, allyl compound monomers, olefin monomers, diene monomers, oligomers having unsaturated carbon, and the like can be used alone or in combination. By combining these monomers, the properties can be flexibly modified, and the properties of the resin can be modified by performing a polymerization reaction or a graft reaction using an oligomer type polymerization initiator.
不飽和単量体を単独及び複数組み合わせて用い、重合開始剤にて樹脂化することで柔軟に水分散性樹脂の性質を改質することが可能である。このような水分散性樹脂は強アルカリ性、強酸性下では分散破壊や加水分解などの分子鎖の断裂が引き起こされるため、pHは4〜12が好ましく、水分散着色剤との混和性から、pHが6〜11がより好ましく、pHが7〜9が更に好ましい。 It is possible to modify the properties of the water-dispersible resin flexibly by using unsaturated monomers alone or in combination, and resinating them with a polymerization initiator. Such water-dispersible resins are strongly alkaline and strongly acidic, so that molecular breakage such as dispersion breakage and hydrolysis is caused. Therefore, the pH is preferably 4 to 12, and the pH is preferably miscible with the water-dispersible colorant. Is more preferably 6 to 11, and a pH of 7 to 9 is still more preferable.
前記水分散性樹脂の粒径は分散液の粘度と関係しており、組成が同じものでは粒径が小さくなるほど同一固形分での粘度が大きくなる。インク化した時に過剰な高粘度にならないためにも水分散性樹脂の平均粒子径は50nm以上が好ましい。また、平均粒子径が数十μmになるとインクジェットヘッドのノズル口より大きくなるため使用できない。ノズル径より小さくとも、粒子径の大きな粒子がインク中に存在すると吐出性を悪化させることは知られている。インク吐出性を阻害させないために平均粒子径は500nm以下が好ましく、150nm以下がより好ましい。 The particle size of the water-dispersible resin is related to the viscosity of the dispersion. When the composition is the same, the smaller the particle size, the larger the viscosity at the same solid content. The average particle size of the water-dispersible resin is preferably 50 nm or more so as not to have an excessively high viscosity when converted into an ink. In addition, when the average particle size is several tens of μm, it becomes larger than the nozzle opening of the ink jet head and cannot be used. It is known that even if the particle size is smaller than the nozzle diameter, the ejection property is deteriorated if particles having a large particle size are present in the ink. The average particle diameter is preferably 500 nm or less and more preferably 150 nm or less in order not to inhibit the ink discharge properties.
前記水分散性樹脂は、水分散着色剤を紙面に定着させる働きを持ち、常温で被膜化して色材の定着性を向上させることが好ましい。そのため、最低造膜温度(MFT)は常温以下が好ましく、20℃以下がより好ましい。 The water-dispersible resin has a function of fixing the water-dispersible colorant on the paper surface, and is preferably formed into a film at room temperature to improve the fixability of the color material. Therefore, the minimum film forming temperature (MFT) is preferably room temperature or lower, and more preferably 20 ° C. or lower.
−その他の成分−
前記その他の成分としては、特に制限はなく、必要に応じて適宜選択することができ、例えば、pH調整剤、防腐防黴剤、キレート剤、防錆剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、酸素吸収剤、光安定化剤、消泡剤などが挙げられる。
-Other ingredients-
The other components are not particularly limited and may be appropriately selected as necessary. For example, a pH adjuster, antiseptic / antifungal agent, chelating agent, rust inhibitor, antioxidant, ultraviolet absorber, oxygen Examples include absorbents, light stabilizers, and antifoaming agents.
前記pH調整剤としては、調合される記録用インクに悪影響を及ぼさずにpHを7〜11に調整できるものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、アルコールアミン類、アルカリ金属元素の水酸化物、アンモニウムの水酸化物、ホスホニウム水酸化物、アルカリ金属の炭酸塩、などが挙げられる。
前記pHが7未満及び11を超えるとインクジェットのヘッドやインク供給ユニットを溶かし出す量が大きく、インクの変質や漏洩、吐出不良などの不具合が生じることがある。
The pH adjuster is not particularly limited as long as the pH can be adjusted to 7 to 11 without adversely affecting the recording ink to be prepared, and can be appropriately selected according to the purpose. Examples include alcohol amines, alkali metal hydroxides, ammonium hydroxides, phosphonium hydroxides, alkali metal carbonates, and the like.
If the pH is less than 7 or more than 11, the amount of the ink jet head or ink supply unit that melts out is large, and problems such as ink deterioration, leakage, and ejection failure may occur.
前記アルコールアミン類としては、例えば、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、2−アミノ−2−エチル−1,3プロパンジオールなどが挙げられる。
前記アルカリ金属元素の水酸化物としては、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどが挙げられる。
前記アンモニウムの水酸化物としては、例えば、水酸化アンモニウム、第4級アンモニウム水酸化物、第4級ホスホニウム水酸化物などが挙げられる。
前記アルカリ金属の炭酸塩としては、例えば、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等が挙げられる。
Examples of the alcohol amines include diethanolamine, triethanolamine, 2-amino-2-ethyl-1,3-propanediol, and the like.
Examples of the alkali metal hydroxide include lithium hydroxide, sodium hydroxide, and potassium hydroxide.
Examples of the ammonium hydroxide include ammonium hydroxide, quaternary ammonium hydroxide, quaternary phosphonium hydroxide, and the like.
Examples of the alkali metal carbonate include lithium carbonate, sodium carbonate, and potassium carbonate.
前記防腐防黴剤としては、例えば、デヒドロ酢酸ナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、2−ピリジンチオール−1−オキサイドナトリウム、安息香酸ナトリウム、ペンタクロロフェノールナトリウムなどが挙げられる。 Examples of the antiseptic / antifungal agent include sodium dehydroacetate, sodium sorbate, 2-pyridinethiol-1-oxide sodium, sodium benzoate, sodium pentachlorophenol and the like.
前記キレート剤としては、例えば、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム、ニトリロ三酢酸ナトリウム、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸ナトリウム、ジエチレントリアミン五酢酸ナトリウム、ウラミル二酢酸ナトリウムなどが挙げられる。 Examples of the chelating agent include sodium ethylenediaminetetraacetate, sodium nitrilotriacetate, sodium hydroxyethylethylenediaminetriacetate, sodium diethylenetriaminepentaacetate, sodium uramil diacetate, and the like.
前記防錆剤としては、例えば、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウム、チオジグリコール酸アンモン、ジイソプロピルアンモニウムニトライト、四硝酸ペンタエリスリトール、ジシクロヘキシルアンモニウムニトライトなどが挙げられる。 Examples of the rust inhibitor include acidic sulfite, sodium thiosulfate, ammonium thiodiglycolate, diisopropylammonium nitrite, pentaerythritol tetranitrate, and dicyclohexylammonium nitrite.
前記酸化防止剤としては、例えば、フェノール系酸化防止剤(ヒンダードフェノール系酸化防止剤を含む)、アミン系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、などが挙げられる。 Examples of the antioxidant include phenolic antioxidants (including hindered phenolic antioxidants), amine-based antioxidants, sulfur-based antioxidants, phosphorus-based antioxidants, and the like.
前記紫外線吸収剤としては、例えば、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、サリチレート系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤、ニッケル錯塩系紫外線吸収剤、などが挙げられる。 Examples of the ultraviolet absorber include a benzophenone ultraviolet absorber, a benzotriazole ultraviolet absorber, a salicylate ultraviolet absorber, a cyanoacrylate ultraviolet absorber, and a nickel complex ultraviolet absorber.
前記消泡剤としては、シリコーン消泡剤、ポリエーテル消泡剤、脂肪酸エステル消泡剤などが挙げられる。また一般的な消泡剤を併用し、破泡効果を高める観点から無機微粒子を多量に含有するものを使用する場合、該消泡剤を用いた前記記録用インクが、粒径が0.5μm以上の粗大粒子を3.0×107(個/5μL)以下含み、かつ粒径が1μm以上5μm未満の粒子の前記粗大粒子における量が1個数%以下である必要があることから、前記無機微粒子を必要に応じて適宜除去等すればよい。 Examples of the antifoaming agent include a silicone antifoaming agent, a polyether antifoaming agent, and a fatty acid ester antifoaming agent. When using a general antifoaming agent in combination with a large amount of inorganic fine particles from the viewpoint of enhancing the bubble breaking effect, the recording ink using the antifoaming agent has a particle size of 0.5 μm. Since the above coarse particles contain 3.0 × 10 7 (pieces / 5 μL) or less and the amount of particles having a particle size of 1 μm or more and less than 5 μm needs to be 1% by number or less, the inorganic What is necessary is just to remove fine particles suitably as needed.
前記水性インクは、着色剤、水溶性有機溶剤(湿潤剤)、界面活性剤、浸透剤、水分散性樹脂及び水、更に必要に応じて他の成分を水性媒体中に分散又は溶解し、更に必要に応じて撹拌混合して製造する。 The water-based ink comprises a colorant, a water-soluble organic solvent (wetting agent), a surfactant, a penetrating agent, a water-dispersible resin and water, and if necessary, other components dispersed or dissolved in an aqueous medium, Manufacture by stirring and mixing as necessary.
前記分散は、例えば、サンドミル、ホモジナイザー、ボールミル、ペイントシャイカー、超音波分散機等により行うことができ、撹拌混合は通常の撹拌羽を用いた撹拌機、マグネチックスターラー、高速の分散機等で行うことができる。 The dispersion can be performed by, for example, a sand mill, a homogenizer, a ball mill, a paint shaker, an ultrasonic disperser, and the like. Stirring and mixing is performed with a stirrer using a normal stirring blade, a magnetic stirrer, a high-speed disperser, and the like. It can be carried out.
前記水性インクの物性としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、粘度、表面張力等が以下の範囲であることが好ましい。 There is no restriction | limiting in particular as a physical property of the said water-based ink, According to the objective, it can select suitably, For example, it is preferable that a viscosity, surface tension, etc. are the following ranges.
前記水性インクの25℃での粘度としては、3mPa・s〜20mPa・sが好ましい。
前記インク粘度が3mPa・s以上とすることによって、印字濃度や文字品位を向上させる効果が得られる。一方、前記インク粘度を20mPa・s以下に抑えることで、吐出性を確保することができる。ここで、前記粘度は、例えば、粘度計(RL−550、東機産業株式会社製)を使用して、25℃で測定することができる。
The viscosity of the water-based ink at 25 ° C. is preferably 3 mPa · s to 20 mPa · s.
By setting the ink viscosity to 3 mPa · s or more, the effect of improving the printing density and the character quality can be obtained. On the other hand, by suppressing the ink viscosity to 20 mPa · s or less, it is possible to ensure the discharge performance. Here, the said viscosity can be measured at 25 degreeC, for example using a viscometer (RL-550, the Toki Sangyo Co., Ltd. make).
前記水性インクの表面張力としては、25℃で、35mN/m以下が好ましく、32mN/m以下がより好ましい。前記表面張力が、35mN/mを超えると、記録用メディア上のインクのレベリングが起こり難く、乾燥時間の長時間化を招くことがある。 The surface tension of the water-based ink is preferably 35 mN / m or less, more preferably 32 mN / m or less at 25 ° C. When the surface tension exceeds 35 mN / m, leveling of the ink on the recording medium is difficult to occur, and the drying time may be prolonged.
<<光重合性インク>>
前記光重合性インクは、重合性化合物を含有してなり、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。
前記重合性化合物の含有量としては、光重合性インク全量に対して、10質量%〜70質量%が好ましい。光硬化反応によって使用できる化合物が異なり、光ラジカル発生開始剤を用いるラジカル重合系光硬化性化合物と、光酸発生開始剤を用いるカチオン重合系光硬化性化合物とに分けられる。なお、前記ラジカル重合系光硬化性化合物と前記カチオン重合系光硬化性化合物を混合して利用することも可能であり、硬化特性や密着強度、作像プロセスに応じて任意に設計することができる。
<< Photopolymerizable ink >>
The photopolymerizable ink contains a polymerizable compound, and further contains other components as necessary.
As content of the said polymeric compound, 10 mass%-70 mass% are preferable with respect to the photopolymerizable ink whole quantity. The compounds that can be used differ depending on the photocuring reaction, and are classified into radical polymerization photocurable compounds using photoradical generation initiators and cationic polymerization photocurable compounds using photoacid generation initiators. The radical polymerization photocurable compound and the cationic polymerization photocurable compound can be mixed and used, and can be arbitrarily designed according to the curing characteristics, adhesion strength, and image forming process. .
−ラジカル重合系光硬化性化合物−
前記ラジカル重合系の光硬化性化合物は、反応性官能基として不飽和炭化水素鎖を有する化合物が挙げられる。前記反応性官能基としては、例えば、ビニル基、イソプロペニル基、アリル基、メタリル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、プロピオロイル基、マレオイル基などが挙げられる。
-Radical polymerization photocurable compound-
Examples of the radical polymerization-based photocurable compound include compounds having an unsaturated hydrocarbon chain as a reactive functional group. Examples of the reactive functional group include a vinyl group, an isopropenyl group, an allyl group, a methallyl group, an acryloyl group, a methacryloyl group, a propioyl group, and a maleoyl group.
単官能基を有する化合物としては、例えば、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート(EHA)、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート(HEA)、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート(HPA)、カプロラクトン変性テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。 Examples of the compound having a monofunctional group include 2-ethylhexyl (meth) acrylate (EHA), 2-hydroxyethyl (meth) acrylate (HEA), 2-hydroxypropyl (meth) acrylate (HPA), caprolactone-modified tetrahydrofur Examples include furyl (meth) acrylate.
二官能基を有する化合物としては、例えば、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールヒドロキシピバリン酸エステルジ(メタ)アクリレート(MANDA)などが挙げられる。 Examples of the compound having a bifunctional group include tripropylene glycol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, tetraethylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate, neopentyl glycol hydroxy Examples include pivalic acid ester di (meth) acrylate (MANDA).
多官能基としては、例えば、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート(TMPTA)、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート(PETA)、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート(DPHA)、トリアリルイソシアネート、ε−カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールの(メタ)アクリレートなどが挙げられる。 Examples of polyfunctional groups include trimethylolpropane tri (meth) acrylate (TMPTA), pentaerythritol tri (meth) acrylate (PETA), dipentaerythritol hexa (meth) acrylate (DPHA), triallyl isocyanate, and ε-caprolactone. Examples thereof include (meth) acrylates of modified dipentaerythritol.
オリゴマーとしては、例えば、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、アルキッド樹脂、エーテル系樹脂、多価アルコール等のアクリレート、メタアクリレートなどが挙げられる。 Examples of the oligomer include polyester resins, acrylic resins, epoxy resins, urethane resins, alkyd resins, ether resins, acrylates such as polyhydric alcohols, and methacrylates.
硬化性ポリマーとしては、例えば、重合性官能基を有する水溶性樹脂、エマルジョンタイプの光硬化型樹脂などが挙げられる。 Examples of the curable polymer include a water-soluble resin having a polymerizable functional group, and an emulsion type photocurable resin.
前記ラジカル重合系の光硬化性化合物の中から選ばれる少なくとも1種、又は2種以上を混合して用いることができる。 At least one selected from the photopolymerizable compounds of the radical polymerization system, or a mixture of two or more can be used.
前記光ラジカル重合開始剤としては、例えば、分子開裂型光重合開始剤、水素引抜き型光重合開始剤がある。 Examples of the photo radical polymerization initiator include a molecular cleavage type photo polymerization initiator and a hydrogen abstraction type photo polymerization initiator.
前記分子開裂型光重合開始剤としては、例えば、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、1−〔4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル〕−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オンなどが挙げられる。 Examples of the molecular cleavage type photopolymerization initiator include 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropane- Examples include 1-one and 1- [4- (2-hydroxyethoxy) -phenyl] -2-hydroxy-2-methyl-1-propan-1-one.
前記水素引抜き型光重合開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン、メチルベンゾフェノン、メチル−2−ベンゾイルベンゾエイト、4−ベンゾイル−4’−メチルジフェニルサルファイド、フェニルベンゾフェノン等のベンゾフェノン系化合物;2,4−ジエチルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、1−クロロ−4−プロピルチオキサントン等のチオキサントン系化合物などが挙げられる。 Examples of the hydrogen abstraction type photopolymerization initiator include benzophenone compounds such as benzophenone, methylbenzophenone, methyl-2-benzoylbenzoate, 4-benzoyl-4′-methyldiphenyl sulfide, and phenylbenzophenone; 2,4-diethyl; Examples include thioxanthone compounds such as thioxanthone, 2-chlorothioxanthone, isopropylthioxanthone, and 1-chloro-4-propylthioxanthone.
なお、重合促進剤としてアミン化合物を併用することもできる。前記アミン化合物としては、例えば、p−ジメチルアミノ安息香酸エチル、p−ジメチルアミノ安息香酸−2−エチルヘキシル、p−ジメチルアミノ安息香酸メチル、安息香酸−2−ジメチルアミノエチル、p−ジメチルアミノ安息香酸ブトキシエチルなどが挙げられる。 In addition, an amine compound can also be used together as a polymerization accelerator. Examples of the amine compound include ethyl p-dimethylaminobenzoate, p-dimethylaminobenzoic acid-2-ethylhexyl, methyl p-dimethylaminobenzoate, 2-dimethylaminoethyl benzoate, and p-dimethylaminobenzoic acid. Examples include butoxyethyl.
−カチオン重合系光硬化性化合物−
前記カチオン重合系の光硬化性化合物としては、例えば、ビニル芳香族類、ビニルエーテル類、N−ビニルアミド類、エポキシ基を有する化合物、オキセタニル基を有する化合物などが挙げられる。
-Cationically polymerizable photocurable compound-
Examples of the cationic polymerization-based photocurable compound include vinyl aromatics, vinyl ethers, N-vinyl amides, compounds having an epoxy group, and compounds having an oxetanyl group.
前記ビニル芳香族類としては、例えば、スチレン、p−メチルスチレン、p−メトキシスチレン、β−メチルスチレン、p−メチル−β−メチルスチレン、α−メチルスチレン、p−メトキシ−β−メチルスチレン、1−ビニルナフタレン、α−メチル−1−ビニルナフタレン、β−メチル−1−ビニルナフタレン、4−メチル−1−ビニルナフタレン、4−メトキシ−1−ビニルナフタレンなどが挙げられる。 Examples of the vinyl aromatics include styrene, p-methylstyrene, p-methoxystyrene, β-methylstyrene, p-methyl-β-methylstyrene, α-methylstyrene, p-methoxy-β-methylstyrene, Examples thereof include 1-vinylnaphthalene, α-methyl-1-vinylnaphthalene, β-methyl-1-vinylnaphthalene, 4-methyl-1-vinylnaphthalene, 4-methoxy-1-vinylnaphthalene and the like.
前記ビニルエーテル類としては、例えば、イソブチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、フェニルビニルエーテル、p−メチルフェニルビニルエーテル、p−メトキシフェニルビニルエーテル、α−メチルフェニルビニルエーテル、β−メチルイソブチルビニルエーテル、β−クロロイソブチルビニルエーテル、エチレングリコールジビニルエーテル、2−クロロエチルビニルエーテル、2−ヒドロキシエチルビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル、1,4−シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテル、プロピレングリコールのプロペニルエーテルなどが挙げられる。 Examples of the vinyl ethers include isobutyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, phenyl vinyl ether, p-methylphenyl vinyl ether, p-methoxyphenyl vinyl ether, α-methylphenyl vinyl ether, β-methylisobutyl vinyl ether, β-chloroisobutyl vinyl ether, ethylene glycol diether. Examples include vinyl ether, 2-chloroethyl vinyl ether, 2-hydroxyethyl vinyl ether, triethylene glycol divinyl ether, 1,4-cyclohexanedimethanol divinyl ether, hydroxybutyl vinyl ether, propylene ether of propylene glycol, and the like.
前記N−ビニルアミド類としては、例えば、N−ビニルカルバゾール、N−ビニルピロリドン、N−ビニルインドール、N−ビニルピロール、N−ビニルフェノチアジン、N−ビニルアセトアニリド、N−ビニルエチルアセトアミド、N−ビニルスクシンイミド、N−ビニルフタルイミド、N−ビニルカプロラクタム、N−ビニルイミダゾールなどが挙げられる。 Examples of the N-vinylamides include N-vinylcarbazole, N-vinylpyrrolidone, N-vinylindole, N-vinylpyrrole, N-vinylphenothiazine, N-vinylacetanilide, N-vinylethylacetamide, and N-vinylsuccinimide. , N-vinylphthalimide, N-vinylcaprolactam, N-vinylimidazole and the like.
前記エポキシ基を有する化合物としては、例えば、水素添加ビスフェノールAジグリシジルエーテル、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、3,4−エポキシ−1−メチルシクロヘキシル−3,4−エポキシ−1−メチルヘキサンカルボキシレート、6−メチル−3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−6−メチル−3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレートなどが挙げられる。 Examples of the compound having an epoxy group include hydrogenated bisphenol A diglycidyl ether, 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3,4-epoxycyclohexanecarboxylate, and 3,4-epoxy-1-methylcyclohexyl-3,4. -Epoxy-1-methylhexanecarboxylate, 6-methyl-3,4-epoxycyclohexylmethyl-6-methyl-3,4-epoxycyclohexanecarboxylate and the like.
前記オキセタニル基を有する化合物としては、例えば、3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタン、3−(メタ)アリルオキシメチル−3−エチルオキセタン、(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)メチルベンゼン、4−フルオロ−[1−(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)メチル]ベンゼン、4−メトキシ−[1−(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)メチル]ベンゼンなどが挙げられる。 Examples of the compound having an oxetanyl group include 3-ethyl-3-hydroxymethyloxetane, 3- (meth) allyloxymethyl-3-ethyloxetane, (3-ethyl-3-oxetanylmethoxy) methylbenzene, 4- Examples include fluoro- [1- (3-ethyl-3-oxetanylmethoxy) methyl] benzene, 4-methoxy- [1- (3-ethyl-3-oxetanylmethoxy) methyl] benzene, and the like.
前記その他のカチオン重合性化合物としては、例えば、テトラヒドロフラン、2,3−ジメチルテトラヒドロフランなどのオキソラン化合物、トリオキサン、1,3−ジオキソラン、1,3,6−トリオキサンシクロオクタンなどの環状アセタール化合物、β−プロピオラクトン、ε−カプロラクトンなどの環状ラクトン化合物、エチレンスルフィド、チオエピクロルヒドリンなどのチイラン化合物、1,3−プロピンスルフィド、3,3−ジメチルチエタンなどのチエタン化合物、テトラヒドロチオフェン誘導体などの環状チオエーテル化合物、エポキシ化合物とラクトンの反応によって得られるスピロオルトエステル化合物などが挙げられる。
前記カチオン重合系の光硬化性化合物の中から選ばれる少なくとも1種又は2種以上を混合して用いることができる。
Examples of the other cationically polymerizable compounds include oxolane compounds such as tetrahydrofuran and 2,3-dimethyltetrahydrofuran, cyclic acetal compounds such as trioxane, 1,3-dioxolane, and 1,3,6-trioxane cyclooctane, β- Cyclic lactone compounds such as propiolactone and ε-caprolactone, thiirane compounds such as ethylene sulfide and thioepichlorohydrin, thietane compounds such as 1,3-propyne sulfide and 3,3-dimethylthietane, and cyclic thioethers such as tetrahydrothiophene derivatives Examples thereof include spiro orthoester compounds obtained by reaction of compounds and epoxy compounds with lactones.
A mixture of at least one or two or more selected from the cationic polymerization-based photocurable compounds can be used.
−カチオン系光重合開始剤−
前記カチオン系光重合開始剤としては、一般的に光カチオン重合に使用される光酸発生剤を用いることができ、例えば、ルイス酸を放出するオニウム塩である複塩、又はその誘導体などが挙げられる。
-Cationic photopolymerization initiator-
As the cationic photopolymerization initiator, a photoacid generator generally used for photocationic polymerization can be used, and examples thereof include a double salt that is an onium salt that releases a Lewis acid, or a derivative thereof. It is done.
前記オニウム塩としては、例えば、S、N、Se、Te、P、As、Sb、Bi、O、I、Br、Cl、F、及びN=Nからなる選ばれる原子あるいは原子団に対して有機基(そのうち少なくとも一つ以上が芳香環を有する)が結合した陽イオンと、テトラフルオロボレート(BF4)−、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート(B(C6F5)4)−、ヘキサフルオロホスフェート(PF6)−、ヘキサフルオロアンチモネート(SbF6)−、ヘキサフルオロアルセネート(AsF6)−、及びヘキサクロロアンチモネート(SbCl6)−のいずれかの陰イオンからなる塩などが挙げられる。 Examples of the onium salt include organic compounds for atoms or atomic groups selected from S, N, Se, Te, P, As, Sb, Bi, O, I, Br, Cl, F, and N = N. A cation having a group (at least one of which has an aromatic ring), tetrafluoroborate (BF 4 ) − , tetrakis (pentafluorophenyl) borate (B (C 6 F 5 ) 4 ) − , hexafluoro Examples thereof include a salt formed of any one of phosphate (PF 6 ) − , hexafluoroantimonate (SbF 6 ) − , hexafluoroarsenate (AsF 6 ) − , and hexachloroantimonate (SbCl 6 ) − .
なお、スルホン酸を発生するスルホン化物、ハロゲン化水素を光発生するハロゲン化物、鉄アレン錯体も光カチオン重合開始剤として利用できる。 A sulfonated product that generates sulfonic acid, a halide that generates hydrogen halide, and an iron allene complex can also be used as a photocationic polymerization initiator.
必要に応じて、インクに着色剤を含むことができる。前記光重合性インクの着色剤としては公知の無機顔料や有機顔料を使用することができる。前記顔料は前記水性インクと同じ構造の物質を使用することができる。 If necessary, the ink can contain a colorant. As the colorant for the photopolymerizable ink, known inorganic pigments and organic pigments can be used. As the pigment, a material having the same structure as that of the water-based ink can be used.
前記顔料は、前記水性インクとは異なり、油性に分散し、顔料の分散性を向上するため、顔料分散剤を使用する。 Unlike the water-based ink, the pigment is dispersed in oil, and a pigment dispersant is used to improve the dispersibility of the pigment.
前記顔料分散剤としては、例えば、ポリアミド系樹脂、水酸基含有カルボン酸エステル、長鎖ポリアミノアマイドと高分子量酸エステルの塩、高分子量ポリカルボン酸の塩、長鎖ポリアミノアマイドと極性酸エステルの塩、高分子量不飽和酸エステル、変性ポリウレタン、変性ポリアクリレート、ポリエーテルエステル型アニオン系活性剤、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物塩、芳香族スルホン酸ホルマリン縮合物塩、ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ステアリルアミンアセテートなどが挙げられる。
前記顔料分散剤は、数平均分子量が700〜15,000であるポリエステルポリアミド樹脂を用いることが好ましい。
前記顔料分散剤の含有量としては、顔料分散性を向上する点から、前記光重合性インク中0.1質量%〜15質量%が好ましく、0.5質量%〜10質量%がより好ましい。
Examples of the pigment dispersant include polyamide resins, hydroxyl group-containing carboxylic acid esters, salts of long chain polyaminoamides and high molecular weight acid esters, salts of high molecular weight polycarboxylic acids, salts of long chain polyaminoamides and polar acid esters, High molecular weight unsaturated acid ester, modified polyurethane, modified polyacrylate, polyether ester type anionic activator, naphthalene sulfonic acid formalin condensate salt, aromatic sulfonic acid formalin condensate salt, polyoxyethylene alkyl phosphate ester, polyoxy Examples thereof include ethylene nonyl phenyl ether and stearylamine acetate.
The pigment dispersant is preferably a polyester polyamide resin having a number average molecular weight of 700 to 15,000.
The content of the pigment dispersant is preferably 0.1% by mass to 15% by mass and more preferably 0.5% by mass to 10% by mass in the photopolymerizable ink from the viewpoint of improving pigment dispersibility.
前記顔料分散剤としては、市販品を用いることができ、前記市販品としては、例えば、ルーブリゾール社製のソルスパース32000、ソルスパース32500、ソルスパース32600、ソルスパース33500、ソルスパース34750、ソルスパース35100、ソルスパース37500;ビックケミー社製のBYK9077などが挙げられる。 As the pigment dispersant, commercially available products can be used. Examples of the commercially available products include Solsperse 32000, Solsperse 32500, Solsperse 32600, Solsperse 33500, Solsperse 34750, Solsperse 35100, Solsperse 37500, manufactured by Lubrizol; Examples include BYK9077 manufactured by the company.
更に必要に応じて、4−メトキシ−1−ナフトール、メチルハイドロキノン、ハイドロキノン、t−ブチルハイドロキノン、ジ−t−ブチルハイドロキノン、メトキノン、2,2′−ジヒドロキシ−3,3′−ジ(α−メチルシクロヘキシル)−5,5′−ジメチルジフェニルメタン、p−ベンゾキノン、ジ−t−ブチルジフェニルアミン、フェノチアジン、9,10−ジ−n−ブトキシシアントラセン、4,4′−〔1,10−ジオキソ−1,10−デカンジイルビス(オキシ)〕ビス〔2,2,6,6−テトラメチル〕−1−ピペリジニルオキシ等の重合禁止剤、高級脂肪酸系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、極性基含有高分子顔料分散剤などを用いることができる。 Further, as required, 4-methoxy-1-naphthol, methylhydroquinone, hydroquinone, t-butylhydroquinone, di-t-butylhydroquinone, methoquinone, 2,2'-dihydroxy-3,3'-di (α-methyl) (Cyclohexyl) -5,5'-dimethyldiphenylmethane, p-benzoquinone, di-t-butyldiphenylamine, phenothiazine, 9,10-di-n-butoxycyantracene, 4,4 '-[1,10-dioxo-1, 10-decanediylbis (oxy)] bis [2,2,6,6-tetramethyl] -1-piperidinyloxy and other polymerization inhibitors, higher fatty acid surfactants, silicone surfactants, fluorine surfactants Agents, polar group-containing polymer pigment dispersants and the like can be used.
前記光重合性インクとしては、前記光重合開始剤、重合性モノマー、着色剤等を添加した時、粘度が高すぎて、インクジェット用インクとして吐出が困難な場合がある。その場合、溶剤を用いて希釈することが好ましい。 As the photopolymerizable ink, when the photopolymerization initiator, polymerizable monomer, colorant and the like are added, the viscosity is too high, and it may be difficult to eject the ink as an inkjet ink. In that case, it is preferable to dilute with a solvent.
前記希釈溶剤としては、沸点が160℃〜190℃の範囲が好ましい。前記沸点が、190℃を超えると、硬化性を阻害してしまい、160℃未満であると、乾燥してしまい、例えば、インクジェットのノズル内でインクが固まってしまうことがある。
前記希釈溶剤としては、例えば、エーテル、ケトン、芳香族、キシレン、エトキシプロピオン酸エチル、酢酸エチル、シクロヘキサノン、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコール、モノエチルエーテル、γ−ブチルラクトン、乳酸エチル、シクロヘキサンメチルエチルケトン、トルエン、エチルエトキシプロピオネート、ポリメタアクリレート又はプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコール、トリエチレングリコールモノブチルエーテルなどが挙げられる。
The dilution solvent preferably has a boiling point in the range of 160 ° C to 190 ° C. When the boiling point exceeds 190 ° C., the curability is inhibited, and when the boiling point is less than 160 ° C., the ink is dried, for example, the ink may be hardened in an inkjet nozzle.
Examples of the dilution solvent include ether, ketone, aromatic, xylene, ethyl ethoxypropionate, ethyl acetate, cyclohexanone, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol, monoethyl ether, γ-butyllactone, ethyl lactate, cyclohexane methyl ethyl ketone, toluene, Examples thereof include ethyl ethoxypropionate, polymethacrylate or propylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol, triethylene glycol monobutyl ether.
前記光重合性インクの粘度は、25℃で、3mPa・s〜40mPa・sが好ましく、3mPa・s〜35mPa・sがより好ましい。又は、60℃において、7mPa・s〜15mPa・sが好ましく、10mPa・s〜12mPa・sがより好ましい。 The viscosity of the photopolymerizable ink is preferably 3 mPa · s to 40 mPa · s at 25 ° C., more preferably 3 mPa · s to 35 mPa · s. Alternatively, at 60 ° C., 7 mPa · s to 15 mPa · s is preferable, and 10 mPa · s to 12 mPa · s is more preferable.
25℃及び60℃の粘度は、東機産業社製コーンプレート型回転粘度計、VISCOMETER TV−22により、恒温循環水の温度を25℃及び60℃に設定して測定した。循環水の温度調整にはVISCOMATE VM−150IIIを用いた。25℃という温度は一般的な室温環境を想定したものであって、60℃という温度は、例えば、リコープリンティングシステムズ社製GEN4など、加温可能な市販のインクジェット吐出ヘッドの仕様を想定したものである。 The viscosities at 25 ° C. and 60 ° C. were measured by setting the temperature of the constant temperature circulating water at 25 ° C. and 60 ° C. with a cone plate type rotational viscometer manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd. and VISCOMETER TV-22. VISCOMATE VM-150III was used to adjust the temperature of the circulating water. The temperature of 25 ° C. assumes a general room temperature environment, and the temperature of 60 ° C. assumes the specifications of a commercially available inkjet discharge head that can be heated, such as GEN4 manufactured by Ricoh Printing Systems. is there.
前記光重合性インクの25℃における静的表面張力は、20mN/m〜40mN/mが好ましく、28mN/m〜35mN/mがより好ましい。前記静的表面張力は、静的表面張力計(協和界面科学社製、CBVP−Z型)を使用し、25℃で測定した。前記静的表面張力は、例えば、リコープリンティングシステムズ社製GEN4など、市販のインクジェット吐出ヘッドの仕様を想定したものである。 The static surface tension at 25 ° C. of the photopolymerizable ink is preferably 20 mN / m to 40 mN / m, and more preferably 28 mN / m to 35 mN / m. The static surface tension was measured at 25 ° C. using a static surface tension meter (manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd., CBVP-Z type). The static surface tension is assumed to be a specification of a commercially available inkjet discharge head such as GEN4 manufactured by Ricoh Printing Systems.
前記着色剤が無機顔料や有機顔料からなる場合、顔料粒子の平均一次粒径は20nm〜200nmが好ましく、50nm〜160nmがより好ましい。前記平均一次粒径が、20nm未満であると、粒子が細かいために印字物の耐光性に欠けるおそれがあり、200nmを超えると、印字物の精細さに欠ける場合がある。前記平均一次粒径は、例えば、電子顕微鏡(日本電子株式会社製、JEM−2010)を用いて測定した値である。 When the colorant is composed of an inorganic pigment or an organic pigment, the average primary particle size of the pigment particles is preferably 20 nm to 200 nm, and more preferably 50 nm to 160 nm. If the average primary particle size is less than 20 nm, the fineness of the particles may result in lack of light resistance of the printed matter, and if it exceeds 200 nm, the fineness of the printed matter may be lacked. The average primary particle size is a value measured using, for example, an electron microscope (JEM-2010, manufactured by JEOL Ltd.).
<<油性インク>>
前記油性インクは、有機溶剤、顔料、分散剤、及びその他添加剤を含有してなり、前記顔料及び分散剤としては、前記光重合性インクと同じものを利用することが可能である。
<< Oil-based ink >>
The oil-based ink contains an organic solvent, a pigment, a dispersant, and other additives, and the same pigment and dispersant as the photopolymerizable ink can be used.
前記有機溶剤としては、エステル溶剤、アルコール溶剤、高級脂肪酸溶剤、炭化水素溶剤、エーテル等の有機溶剤も使用することができる。これらは、1種単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。 As the organic solvent, an organic solvent such as an ester solvent, an alcohol solvent, a higher fatty acid solvent, a hydrocarbon solvent, or ether can also be used. These may be used singly or in combination of two or more.
前記エステル溶剤としては、例えば、ラウリル酸メチル、ラウリル酸イソプロピル、ミリスチン酸イソプロピル、パルミチン酸イソプロピル、パルミチン酸イソオクチル、パルミチン酸イソステアリル、オレイン酸メチル、オレイン酸エチル、オレイン酸イソプロピル、オレイン酸ブチル、リノール酸メチル、リノール酸イソブチル、リノール酸エチル、イソステアリン酸イソプロピル、大豆油メチル、大豆油イソブチル、トール油メチル、トール油イソブチル、アジピン酸ジイソプロピル、セバシン酸ジイソプロピル、セバシン酸ジエチル、モノカプリン酸プロピレングリコール、トリ2エチルヘキサン酸トリメチロールプロパン、トリ2エチルヘキサン酸グリセリルなどが挙げられる。 Examples of the ester solvent include methyl laurate, isopropyl laurate, isopropyl myristate, isopropyl palmitate, isooctyl palmitate, isostearyl palmitate, methyl oleate, ethyl oleate, isopropyl oleate, butyl oleate, linole Methyl acid, isobutyl linoleate, ethyl linoleate, isopropyl isostearate, soybean oil methyl, soybean oil isobutyl, tall oil methyl, tall oil isobutyl, diisopropyl adipate, diisopropyl sebacate, diethyl sebacate, propylene glycol monocaprate, tri Examples thereof include triethylolpropane 2-ethylhexanoate, glyceryl tri-2-ethylhexanoate, and the like.
前記アルコール溶剤としては、例えば、イソミリスチルアルコール、イソパルミチルアルコール、イソステアリルアルコール、オレイルアルコールなどが挙げられる。
前記高級脂肪酸溶剤としては、例えば、イソノナン酸、イソミリスチン酸、イソパルミチン酸、オレイン酸、イソステアリン酸などが挙げられる。
Examples of the alcohol solvent include isomyristyl alcohol, isopalmityl alcohol, isostearyl alcohol, oleyl alcohol, and the like.
Examples of the higher fatty acid solvent include isononanoic acid, isomyristic acid, isopalmitic acid, oleic acid, and isostearic acid.
前記炭化水素溶剤としては、例えば、脂肪族炭化水素溶剤、脂環式炭化水素系溶剤、芳香族炭化水素系溶剤などが挙げられる。 Examples of the hydrocarbon solvent include aliphatic hydrocarbon solvents, alicyclic hydrocarbon solvents, aromatic hydrocarbon solvents, and the like.
前記脂肪族炭化水素溶剤及び脂環式炭化水素系溶剤としては、例えば、新日本石油社製「テクリーンN−16、テクリーンN−20、テクリーンN−22、0号ソルベントL、0号ソルベントM、0号ソルベントH、AF−4、AF−5、AF−6、AF−7」(いずれも商品名)、新日本石油化学社製「日石アイソゾール、ナフテゾール」(いずれも商品名)、エクソンモービル社製「IsoparG、IsoparH、IsoparL、IsoparM、ExxolD40、ExxolD80、ExxolD100、ExxolD140、ExxolD140」(いずれも商品名)などが挙げられる。 Examples of the aliphatic hydrocarbon solvent and alicyclic hydrocarbon solvent include, for example, “Teclean N-16, Teclean N-20, Teclean N-22, No. 0 Solvent L, No. 0 Solvent M, manufactured by Nippon Oil Corporation. No. 0 Solvent H, AF-4, AF-5, AF-6, AF-7 (all trade names), “Nisseki Isozol, Naphthezol” (all trade names), ExxonMobil "IsoparG, IsoparH, IsoparL, IsoparM, ExxolD40, ExxolD80, ExxolD100, ExxolD140, ExxolD140" (all are trade names), etc. are mentioned.
前記エーテル系溶剤としては、例えば、ジエチルグリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールジブチルエーテルなどが挙げられる。 Examples of the ether solvent include diethyl glycol monobutyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monobutyl ether, propylene glycol dibutyl ether and the like.
前記有機溶剤の含有量としては、油性インク全量の60質量%以上が好ましく、70質量%〜98質量%がより好ましい。 As content of the said organic solvent, 60 mass% or more of oil-based ink whole quantity is preferable, and 70 mass%-98 mass% are more preferable.
<<ソルベントインク>>
前記ソルベントインクは、有機溶剤、顔料、顔料分散剤、及びバインダー樹脂を含有し、必要に応じてその他の成分を含有してなる。
前記有機溶剤としては通常の溶剤系インクに用いられる揮発性のある有機溶媒を使用することができる。
<< solvent ink >>
The solvent ink contains an organic solvent, a pigment, a pigment dispersant, and a binder resin, and contains other components as necessary.
As the organic solvent, a volatile organic solvent used in ordinary solvent-based inks can be used.
前記有機溶剤としては、例えば、アルコール類、グリコール類、グリコールエーテル類、エステル類、ケトン類、芳香族化合物、含窒素化合物などが挙げられる。 Examples of the organic solvent include alcohols, glycols, glycol ethers, esters, ketones, aromatic compounds, nitrogen-containing compounds, and the like.
前記アルコール類としては、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、トリデシルアルコール、シクロヘキシルアルコール、2−メチルシクロヘキシルアルコールなどが挙げられる。 Examples of the alcohols include methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, tridecyl alcohol, cyclohexyl alcohol, 2-methylcyclohexyl alcohol and the like.
前記グリコール類としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、グリセリンなどが挙げられる。 Examples of the glycols include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, and glycerin.
前記グリコールエーテル類としては、例えば、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテルなどが挙げられる。 Examples of the glycol ethers include ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol diethyl ether, and ethylene glycol dimethyl ether.
前記エステル類としては、例えば、酢酸エチル、酢酸イソプロピレン、酢酸nブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチルなどが挙げられる。 Examples of the esters include ethyl acetate, isopropyl acetate, n-butyl acetate, methyl lactate, ethyl lactate, and butyl lactate.
前記ケトン類としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、イソホロン、ジアセトンアルコールなどが挙げられる。
前記芳香族化合物としては、例えば、トルエン、キシレンなどが挙げられる。
Examples of the ketones include acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, isophorone, diacetone alcohol, and the like.
Examples of the aromatic compound include toluene and xylene.
前記含窒素化合物としては、例えば、アセトニトリル、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、N−メチル−2−ピロリドン、N−エチル−2−ピロリドンなどが挙げられる。 Examples of the nitrogen-containing compound include acetonitrile, γ-butyrolactone, γ-valerolactone, N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, and the like.
これらは、印刷時のヘッドノズルの特性への適合性、安全性、乾燥性の観点から種々の溶剤が選択され、必要に応じて複数の溶剤を混合して用いることができる。 From these, various solvents are selected from the viewpoints of compatibility with the characteristics of the head nozzle during printing, safety, and drying properties, and a plurality of solvents can be mixed and used as necessary.
前記ソルベントインクは、有機溶媒としてグリコールエーテル類を含むことが好ましい。 The solvent ink preferably contains glycol ethers as an organic solvent.
前記グリコールエーテル類としては、例えば、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテートなどが挙げられる。 Examples of the glycol ethers include diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol ethyl methyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol dimethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, Examples include diethylene glycol monoethyl ether acetate and diethylene glycol monobutyl ether acetate.
前記ソルベントインクに用いるバインダー樹脂は、通常のインク組成物に普通に用いられているバインダー用樹脂でよく、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ノボラック樹脂、ロジン変性フェノール樹脂、メラミン、ベンゾグアナミン等のアミノ樹脂、ポリアミド樹脂、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート、ニトロセルロース、硝酸セルロース、プロピオン酸セルロース、セルロースアセテートブチレート等のセルロースエステル樹脂、メチルセルロース、エチルセルロース、ベンジルセルロース、トリチルセルロース、シアンエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、カルボシキエチルセルロース、アミノエチルセルロース等のセルロースエーテル樹脂などが挙げられる。これらの中でも、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂を含むことが、印字したときの基材との密着性が向上するため好ましい。 The binder resin used in the solvent ink may be a binder resin commonly used in ordinary ink compositions, and is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. For example, a polyester resin, an acrylic resin , Vinyl chloride resin, epoxy resin, phenol resin, novolak resin, rosin modified phenolic resin, melamine, benzoguanamine and other amino resins, polyamide resin, cellulose diacetate, cellulose triacetate, nitrocellulose, cellulose nitrate, cellulose propionate, cellulose acetate butyrate Cellulose ester resins such as rate, methylcellulose, ethylcellulose, benzylcellulose, tritylcellulose, cyanethylcellulose, carboxymethylcellulose, carboxyethylcellulose , And cellulose ether resin, such as amino ethyl cellulose. Among these, it is preferable to include a polyester resin, an acrylic resin, and a vinyl chloride resin because adhesion with a base material when printed is improved.
前記ポリエステル樹脂としては、飽和ポリエステル、不飽和ポリエステル樹脂の両方を用いることができる。前記ポリエステル樹脂は、多塩基酸と多価アルコールとの縮合反応により得られる。前記ポリエステル樹脂の数平均分子量は1,000〜50,000が好ましく、2,000〜20,000がより好ましい。 As the polyester resin, both saturated polyester and unsaturated polyester resin can be used. The polyester resin is obtained by a condensation reaction between a polybasic acid and a polyhydric alcohol. The number average molecular weight of the polyester resin is preferably 1,000 to 50,000, and more preferably 2,000 to 20,000.
前記アクリル樹脂としては、通常用いられるラジカル重合性単量体を共重合させたものを用いることができる。
前記ラジカル重合性単量体としては、例えば、(メタ)アクリル酸エステル類:アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸nブチル、アクリル酸2エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸nブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸tブチル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸2エチルヘキシルなどが挙げられる。
As the acrylic resin, those obtained by copolymerizing a commonly used radical polymerizable monomer can be used.
Examples of the radical polymerizable monomer include (meth) acrylic acid esters: methyl acrylate, ethyl acrylate, isopropyl acrylate, nbutyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, Examples include isopropyl methacrylate, nbutyl methacrylate, isobutyl methacrylate, tbutyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, and 2-ethylhexyl methacrylate.
前記ビニル類としては、例えば、スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ビニルピロリドン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニリデン、エチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテルなどが挙げられる。 Examples of the vinyls include styrene, vinyl toluene, α-methyl styrene, vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl pyrrolidone, vinyl chloride, vinylidene chloride, vinylidene fluoride, ethyl vinyl ether, and isobutyl vinyl ether.
α−オレフィン類としては、例えば、エチレン、プロピレンなどが挙げられる。
カルボキシル基含有単量体としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、マレイン酸モノnブチル、フマル酸モノnブチル、イタコン酸モノnブチル、クロトン酸などが挙げられる。
Examples of α-olefins include ethylene and propylene.
Examples of the carboxyl group-containing monomer include acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, mono-n-butyl maleate, mono-n-butyl fumarate, mono-n-butyl itaconate, and crotonic acid. .
水酸基含有(メタ)アクリル酸エステル類としては、例えば、(メタ)アクリル酸2ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸3ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸4ヒドロキシブチル、アクリル酸(2ヒドロキシメチル)エチル、アクリル酸(2ヒドロキシメチル)ブチル、(メタ)アクリル酸(4ヒドロキシメチルシクロヘキシル)メチル、グリセリンモノ(メタ)アクリレート、2−(メタ)アクリロイルオキシエチル2ヒドロキシプロピルフタレート、2−ヒドロキシ3フェノキシプロピル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。 Examples of the hydroxyl group-containing (meth) acrylic acid esters include 2 hydroxyethyl (meth) acrylate, 2 hydroxypropyl (meth) acrylate, 3 hydroxypropyl (meth) acrylate, 4 hydroxybutyl (meth) acrylate, (2-hydroxymethyl) ethyl acrylate, (2-hydroxymethyl) butyl acrylate, (meth) acrylic acid (4-hydroxymethylcyclohexyl) methyl, glycerol mono (meth) acrylate, 2- (meth) acryloyloxyethyl 2-hydroxypropyl phthalate , 2-hydroxy 3-phenoxypropyl (meth) acrylate and the like.
アミド基含有単量体類としては、例えば、アクリルアミド、メタクリルアミド、マレイン酸アミド、ジアセトンアクリルアミドなどが挙げられる。 Examples of amide group-containing monomers include acrylamide, methacrylamide, maleic acid amide, diacetone acrylamide, and the like.
グリシジル基含有単量体としては、例えば、メタクリル酸グリシジル、アリルグリシジルエーテルなどが挙げられる。
シアノ基含有単量体としては、例えば、アクリロニトリル、メタクリロニトリルなどが挙げられる。
Examples of the glycidyl group-containing monomer include glycidyl methacrylate and allyl glycidyl ether.
Examples of the cyano group-containing monomer include acrylonitrile and methacrylonitrile.
ジエン類としては、例えば、ブタジエン、イソプレンなどが挙げられる。
水酸基含有アリル化合物としては、例えば、アリルアルコール、2−ヒドロキシエチルアリルエーテルなどが挙げられる。
3級アミノ基含有単量体としては、例えば、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチルなどが挙げられる。
Examples of dienes include butadiene and isoprene.
Examples of the hydroxyl group-containing allyl compound include allyl alcohol and 2-hydroxyethyl allyl ether.
Examples of the tertiary amino group-containing monomer include dimethylaminoethyl methacrylate and diethylaminoethyl methacrylate.
アルコキシシリル基含有単量体類としては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリイソプロポキシシラン、ビニルトリス(β−メトキシエトキシ)シラン、ビニルメチルジメトキシシラン、ビニルメチルジエトキシシラン、ビニルジメチルメトキシシラン、ビニルジメチルエトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシランなどが挙げられる。 Examples of the alkoxysilyl group-containing monomers include vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltriisopropoxysilane, vinyltris (β-methoxyethoxy) silane, vinylmethyldimethoxysilane, vinylmethyldiethoxysilane, and vinyl. Examples include dimethylmethoxysilane, vinyldimethylethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, and 3-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane.
また、1分子中に2個以上の不飽和結合を有する単量体類、例えば、フタル酸ジアリル、ジビニルベンゼン、アクリル酸アリル、トリメチロールプロパントリメタクリレートなどが挙げられる。 Further, monomers having two or more unsaturated bonds in one molecule, for example, diallyl phthalate, divinylbenzene, allyl acrylate, trimethylolpropane trimethacrylate and the like can be mentioned.
これらの単量体は、単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせても使用できる。 These monomers may be used alone or in combination of two or more.
塩化ビニル樹脂としては、例えば、塩化ビニルと酢酸ビニル、塩化ビニリデン、アクリル、マレイン酸等の他のモノマーとの共重合樹脂などが挙げられる。これらの中でも、好ましくは塩化ビニル・酢酸ビニル共重合樹脂であり、重量平均分子量30,000以下の共重合樹脂である。 Examples of the vinyl chloride resin include copolymer resins of vinyl chloride and other monomers such as vinyl acetate, vinylidene chloride, acrylic, and maleic acid. Among these, a vinyl chloride / vinyl acetate copolymer resin is preferable, and a copolymer resin having a weight average molecular weight of 30,000 or less.
これらの樹脂は、併用して用いることができ、前記樹脂の含有量としては、1質量%〜20質量%が好ましく、1質量%〜10質量%がより好ましい。 These resins can be used in combination, and the content of the resin is preferably 1% by mass to 20% by mass, and more preferably 1% by mass to 10% by mass.
インクの着色としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックなどが挙げられる。
これらの着色を2種以上併用したインクセットを使用して記録を行うと、多色画像を形成することができ、全色併用したインクセットを使用して記録を行うと、フルカラー画像を形成することができる。
There is no restriction | limiting in particular as coloring of an ink, According to the objective, it can select suitably, Yellow, magenta, cyan, black etc. are mentioned.
When recording is performed using an ink set in which two or more of these colorings are used in combination, a multicolor image can be formed. When recording is performed using an ink set in which all colors are combined, a full color image is formed. be able to.
−記録用メディア−
前記記録用メディアとしては、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、普通紙、光沢紙、特殊紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス、OHPシート、フィルムなどが挙げられる。
-Recording media-
The recording medium is not particularly limited and may be appropriately selected from known media. For example, plain paper, glossy paper, special paper, thread, fiber, fabric, leather, metal, plastic, glass, wood , Ceramics, OHP sheet, film and the like.
<その他の手段>
前記その他の手段としては、例えば、クリーニング手段、制御手段などが挙げられる。
<Other means>
Examples of the other means include a cleaning means and a control means.
−クリーニング手段−
前記クリーニング手段は、前記液体吐出ヘッドの前記ノズル板の液体吐出面をブレードでワイピングする手段である。
前記ブレードとしては、その大きさ、材質、形状、構造などについては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記ブレードの大きさとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記ブレードの材質としては、例えば、前記ノズル板1の前記撥水膜4表面をワイピング処理する観点から、ゴム、エラストマーなどが挙げられる。
前記ブレードの形状としては、ワイピング処理ができれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、板状、プレート状などが挙げられる。
-Cleaning means-
The cleaning means is means for wiping the liquid discharge surface of the nozzle plate of the liquid discharge head with a blade.
There is no restriction | limiting in particular about the magnitude | size, a material, a shape, a structure, etc. as said blade, According to the objective, it can select suitably.
There is no restriction | limiting in particular as a magnitude | size of the said blade, According to the objective, it can select suitably.
Examples of the material of the blade include rubber and elastomer from the viewpoint of wiping the surface of the water-repellent film 4 of the nozzle plate 1.
The shape of the blade is not particularly limited as long as wiping treatment can be performed, and can be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include a plate shape and a plate shape.
前記制御手段としては、前記各手段の動きを制御することができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シークエンサー、コンピュータ等の機器が挙げられる。 The control means is not particularly limited as long as the movement of each means can be controlled, and can be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include devices such as a sequencer and a computer.
ここで、本発明の液体吐出ヘッドを搭載した画像形成装置であるインクジェット記録装置の一例について図12〜図14を参照して説明する。図12は同装置の機構部の側面説明図、図13は同機構部の要部平面説明図、図14は、ヘッドユニットの一例の正面説明図である。 Here, an example of an ink jet recording apparatus which is an image forming apparatus equipped with the liquid discharge head of the present invention will be described with reference to FIGS. 12 is an explanatory side view of the mechanism of the apparatus, FIG. 13 is an explanatory plan view of the main part of the mechanism, and FIG. 14 is an explanatory front view of an example of the head unit.
この画像形成装置はシリアル型画像形成装置であり、左右の側板221A、221Bに横架したガイド部材である主従のガイドロッド231、232でキャリッジ233を主走査方向に摺動自在に保持している。そして、図示しない主走査モータによってタイミングベルトを介して矢示方向(キャリッジ主走査方向)に移動走査する。 This image forming apparatus is a serial type image forming apparatus, and a carriage 233 is slidably held in a main scanning direction by main and slave guide rods 231 and 232 which are guide members horizontally mounted on left and right side plates 221A and 221B. . Then, the main scanning motor (not shown) moves and scans in the direction indicated by the arrow (carriage main scanning direction) via the timing belt.
このキャリッジ233には、図12にも示すように、本発明に係る液体吐出ヘッドからなる記録ヘッド234と同ヘッド234に供給するインクを収容するタンク235を一体化したヘッドユニットを搭載している。記録ヘッド234は、複数のノズルからなるノズル列を主走査方向と直交する副走査方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。 As shown in FIG. 12, the carriage 233 is mounted with a head unit in which a recording head 234 including a liquid discharge head according to the present invention and a tank 235 for storing ink supplied to the head 234 are integrated. . The recording head 234 is mounted with a nozzle row composed of a plurality of nozzles arranged in the sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction and the ink droplet ejection direction facing downward.
記録ヘッド234は、それぞれ2つのノズル列を有する。そして、一方の記録ヘッド234aの一方のノズル列はブラック(K)の液滴を、他方のノズル列はシアン(C)の液滴を吐出する。また、他方の記録ヘッド234bの一方のノズル列はマゼンタ(M)の液滴を、他方のノズル列はイエロー(Y)の液滴を吐出する。なお、ここでは2ヘッド構成で4色の液滴を吐出する構成としているが、1ヘッド当たり4ノズル列配置とし、1個のヘッドで4色の各色を吐出させることもできる。 Each recording head 234 has two nozzle rows. Then, one nozzle row of one recording head 234a discharges black (K) droplets, and the other nozzle row discharges cyan (C) droplets. Also, one nozzle row of the other recording head 234b discharges magenta (M) droplets, and the other nozzle row discharges yellow (Y) droplets. Here, a configuration in which droplets of four colors are ejected in a two-head configuration is used, but it is also possible to arrange four nozzle rows per head and eject each of the four colors with one head.
また、記録ヘッド234のタンク235には各色の供給チューブ236を介して、供給ユニットによって各色のインクカートリッジ210から各色のインクが補充供給される。 Further, the ink of each color is replenished and supplied from the ink cartridge 210 of each color to the tank 235 of the recording head 234 via the supply tube 236 of each color.
一方、給紙トレイ202の用紙積載部(圧板)241上に積載した用紙242を給紙するための給紙部として、用紙積載部241から用紙242を1枚ずつ分離給送する半月コロ(給紙コロ)243及び給紙コロ243に対向する分離パッド244を備えている。 On the other hand, as a paper feeding unit for feeding the paper 242 stacked on the paper stacking unit (pressure plate) 241 of the paper feed tray 202, a half-moon roller (feeding) that separates and feeds the paper 242 one by one from the paper stacking unit 241. Paper roller) 243 and a separation pad 244 facing the paper feed roller 243.
そして、この給紙部から給紙された用紙242を記録ヘッド234の下方側に送り込むために、用紙242を案内するガイド245と、カウンタローラ246と、搬送ガイド部材247と、先端加圧コロ249を有する押さえ部材248とを備えている。更に、給送された用紙242を静電吸着して記録ヘッド234に対向する位置で搬送するための搬送手段である搬送ベルト251を備えている。 A guide 245 for guiding the paper 242, a counter roller 246, a conveyance guide member 247, and a tip pressure roller 249 are used to feed the paper 242 fed from the paper feeding unit to the lower side of the recording head 234. And a pressing member 248 having Furthermore, a transport belt 251 is provided as a transport unit for electrostatically attracting the fed paper 242 and transporting it at a position facing the recording head 234.
この搬送ベルト251は、無端状ベルトであり、搬送ローラ252とテンションローラ253との間に掛け渡されて、ベルト搬送方向(副走査方向)に周回するように構成している。また、この搬送ベルト251の表面を帯電させるための帯電ローラ256を備えている。この帯電ローラ256は、搬送ベルト251の表層に接触し、搬送ベルト251の回動に従動して回転するように配置されている。この搬送ベルト251は、図示しない副走査モータによってタイミングを介して搬送ローラ252が回転駆動されることによってベルト搬送方向に周回移動する。 The conveyor belt 251 is an endless belt, and is configured to wrap around the conveyor roller 252 and the tension roller 253 so as to circulate in the belt conveyance direction (sub-scanning direction). Further, a charging roller 256 for charging the surface of the conveying belt 251 is provided. The charging roller 256 is disposed so as to come into contact with the surface layer of the conveyor belt 251 and to rotate following the rotation of the conveyor belt 251. The transport belt 251 rotates in the belt transport direction when the transport roller 252 is rotationally driven through timing by a sub-scanning motor (not shown).
記録ヘッド234で記録された用紙242を排紙するための排紙部として、搬送ベルト251から用紙242を分離するための分離爪261と、排紙ローラ262及び排紙コロ263とを備え、排紙ローラ262の下方に排紙トレイ203を備えている。 As a paper discharge unit for discharging the paper 242 recorded by the recording head 234, a separation claw 261 for separating the paper 242 from the conveying belt 251, a paper discharge roller 262, and a paper discharge roller 263 are provided. A paper discharge tray 203 is provided below the paper roller 262.
また、装置本体の背面部には両面ユニット271が着脱可能に装着されている。この両面ユニット271は搬送ベルト251の逆方向回転で戻される用紙242を取り込んで反転させて、再度、カウンタローラ246と搬送ベルト251との間に給紙する。また、この両面ユニット271の上面は手差しトレイ272としている。 A duplex unit 271 is detachably mounted on the back surface of the apparatus main body. The duplex unit 271 takes in the paper 242 returned by the reverse rotation of the transport belt 251, reverses it, and feeds it again between the counter roller 246 and the transport belt 251. The upper surface of the duplex unit 271 is a manual feed tray 272.
キャリッジ233の走査方向一方側の非印字領域には、記録ヘッド234のノズルの状態を維持し、回復するための維持回復機構281を配置している。
この維持回復機構281には、記録ヘッド234の各ノズル面をキャピングするための各キャップ282a、282bを備えている。また、維持回復機構281は、ノズル面をワイピングするためのワイパ部材283を備えている。また、維持回復機構281は、増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け284などを備えている。
A maintenance / recovery mechanism 281 for maintaining and recovering the state of the nozzles of the recording head 234 is disposed in the non-printing area on one side in the scanning direction of the carriage 233.
The maintenance / recovery mechanism 281 includes caps 282 a and 282 b for capping the nozzle surfaces of the recording head 234. The maintenance / recovery mechanism 281 includes a wiper member 283 for wiping the nozzle surface. The maintenance / recovery mechanism 281 includes a blank discharge receptacle 284 that receives droplets when performing blank discharge for discharging droplets that do not contribute to recording in order to discharge the thickened recording liquid.
また、キャリッジ233の走査方向他方側の非印字領域には、記録中などに増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け288を配置している。この空吐出受け288には記録ヘッド234のノズル列方向に沿った開口部289などを備えている。 Further, in the non-printing area on the other side in the scanning direction of the carriage 233, there is an empty space for receiving a liquid droplet when performing an empty discharge for discharging a liquid droplet that does not contribute to the recording in order to discharge the recording liquid thickened during the recording. A discharge receiver 288 is disposed. The idle discharge receiver 288 includes an opening 289 along the nozzle row direction of the recording head 234 and the like.
このように構成したこの画像形成装置においては、給紙トレイ202から用紙242が1枚ずつ分離給紙されてガイド245で案内され、搬送ベルト251とカウンタローラ246との間に挟まれて搬送される。更に、用紙242は、先端を搬送ガイド237で案内されて先端加圧コロ249で搬送ベルト251に押し付けられ、略90°搬送方向を転換される。 In this image forming apparatus configured as described above, the sheets 242 are separated and fed one by one from the sheet feeding tray 202 and guided by the guide 245, and are nipped between the conveying belt 251 and the counter roller 246 and conveyed. The Further, the leading edge of the sheet 242 is guided by the conveying guide 237 and pressed against the conveying belt 251 by the leading end pressing roller 249, and the conveying direction is changed by approximately 90 °.
そして、帯電した搬送ベルト251上に用紙242が給送されると、用紙242が搬送ベルト251に吸着され、搬送ベルト251の周回移動によって用紙242が副走査方向に搬送される。 When the paper 242 is fed onto the charged transport belt 251, the paper 242 is attracted to the transport belt 251, and the paper 242 is transported in the sub-scanning direction by the circular movement of the transport belt 251.
そこで、キャリッジ233を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド234を駆動することにより、停止している用紙242にインク滴を吐出して1行分を記録し、用紙242を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号又は用紙242の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙242を排紙トレイ203に排紙する。 Therefore, by driving the recording head 234 according to the image signal while moving the carriage 233, ink droplets are ejected onto the stopped paper 242 to record one line, and after the paper 242 is conveyed by a predetermined amount, Record the next line. Upon receiving a recording end signal or a signal that the trailing edge of the paper 242 has reached the recording area, the recording operation is finished and the paper 242 is discharged onto the paper discharge tray 203.
このように、この画像形成装置では、本発明に係る液体吐出ヘッドを記録ヘッドとして備えるので、高画質画像を安定して形成することができる。
なお、「用紙」とは、材質を紙に限定するものではなく、被記録媒体、記録媒体、記録紙、記録用紙などと称されるものを含むことを意味する。また、画像形成、記録、印字、印写、印刷はいずれも同義語とする。また、「液体吐出装置」とは画像形成装置を含み、媒体に液体を吐出する装置を意味する。
また、「画像」とは平面的なものに限らず、立体的に形成されたものに付与された画像、また立体自体を三次元的に造形して形成された像も含まれる。
また、画像形成装置には、特に限定しない限り、シリアル型画像形成装置及びライン型画像形成装置のいずれも含まれる。
As described above, since the image forming apparatus includes the liquid discharge head according to the present invention as a recording head, a high-quality image can be stably formed.
The “paper” is not limited to paper, but includes “so-called recording medium, recording medium, recording paper, recording paper” and the like. In addition, image formation, recording, printing, printing, and printing are all synonymous. The “liquid ejecting apparatus” means an apparatus that includes an image forming apparatus and ejects liquid onto a medium.
In addition, the “image” is not limited to a planar image, and includes an image given to a three-dimensionally formed image and an image formed by three-dimensionally modeling a solid itself.
Further, the image forming apparatus includes both a serial type image forming apparatus and a line type image forming apparatus, unless otherwise limited.
また、駆動素子は、圧電アクチュエータに限らず、振動板と対向電極からなる静電アクチュエータなどを使用することもできる。
なお、上記においては、本発明に係る液体吐出ヘッドをインクジェットヘッドに適用したが、インク以外の液体、例えば、パターニング用の液体レジストを吐出する液体吐出ヘッド、遺伝子分析試料を吐出する液体吐出ヘッドなどにも適用することできる。
The drive element is not limited to a piezoelectric actuator, and an electrostatic actuator composed of a diaphragm and a counter electrode can also be used.
In the above, the liquid discharge head according to the present invention is applied to the ink jet head. However, a liquid discharge head for discharging a liquid other than ink, for example, a liquid resist for patterning, a liquid discharge head for discharging a gene analysis sample, and the like. It can also be applied to.
以下、実施例及び比較例を示して本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are shown and this invention is demonstrated concretely, this invention is not limited by these Examples.
(メトキシ基含有シラン変性ビスフェノール型エポキシ樹脂(A)の合成例1)
<メトキシ基含有シラン変性ビスフェノール型エポキシ樹脂(A)の合成>
撹拌機、分水器、真空配管、温度計、及び窒素ガス導入管を備えた反応装置に、ビスフェノール型エポキシ樹脂(商品名:JER834、三菱化学株式会社製)100g、及びジエチレングリコールジメチルエーテル22.70gを加え、100℃で溶解した。メチルトリメトキシシラン部分縮合物(商品名:MTMS−A、1分子あたりのSiの平均個数は3.2、多摩化学工業株式会社製)95.1gと触媒としてラウリル酸ジオクチル錫0.03gを加え、100℃で6時間、脱メタノール反応させた。80℃まで冷却し、減圧撹拌することでジエチレングリコールジメチルエーテルやメタノールを除去し、メトキシ基含有シラン変性ビスフェノール型エポキシ樹脂(A)を得た。
(Synthesis example 1 of methoxy group-containing silane-modified bisphenol type epoxy resin (A))
<Synthesis of methoxy group-containing silane-modified bisphenol type epoxy resin (A)>
In a reactor equipped with a stirrer, a water separator, a vacuum pipe, a thermometer, and a nitrogen gas introduction pipe, 100 g of bisphenol type epoxy resin (trade name: JER834, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) and 22.70 g of diethylene glycol dimethyl ether are added. In addition, it was dissolved at 100 ° C. 95.1 g of methyltrimethoxysilane partial condensate (trade name: MTMS-A, average number of Si per molecule is 3.2, manufactured by Tama Chemical Co., Ltd.) and 0.03 g of dioctyltin laurate as a catalyst were added. And methanol removal reaction at 100 ° C. for 6 hours. Diethylene glycol dimethyl ether and methanol were removed by cooling to 80 ° C. and stirring under reduced pressure to obtain a methoxy group-containing silane-modified bisphenol type epoxy resin (A).
(実施例1〜2及び比較例1〜2)
−樹脂組成物及びその硬化物(樹脂層)の作製−
下記表1に示すエポキシ化合物、硬化剤、硬化触媒、及びカップリング剤を添加し、冷却しながら15分間撹拌することで硬化前の樹脂組成物を得た。
次に、液体吐出装置にとって重要な吐出する液体への耐性として膨潤率、液体の粘度を低下させるために加温して吐出する場合もあることからガラス転移温度(Tg)、及び吐出する液体への樹脂組成物成分の溶出量を評価した。結果を下記表1に示す。
(Examples 1-2 and Comparative Examples 1-2)
-Preparation of resin composition and cured product (resin layer)-
An epoxy compound, a curing agent, a curing catalyst, and a coupling agent shown in Table 1 below were added, and the resin composition before curing was obtained by stirring for 15 minutes while cooling.
Next, the glass transition temperature (Tg) and the liquid to be discharged may be discharged as the resistance to the liquid to be discharged, which is important for the liquid discharge apparatus, since it may be heated and discharged to reduce the swelling rate and the viscosity of the liquid. The elution amount of the resin composition component was evaluated. The results are shown in Table 1 below.
−樹脂層評価サンプルの作製−
実施例1〜2及び比較例1〜2の樹脂組成物を型に満たし、80℃、3時間で加熱して硬化させた後に離型することで幅10mm、長さ500mm、厚み1mmの樹脂組成物の硬化物(樹脂層)を作製した。
-Preparation of resin layer evaluation sample-
Resin compositions having a width of 10 mm, a length of 500 mm, and a thickness of 1 mm are obtained by filling the molds with the resin compositions of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 and then curing them by heating at 80 ° C. for 3 hours. A cured product (resin layer) of the product was produced.
<膨潤性試験>
樹脂組成物の硬化物を、N−メチルピロリドンと純水を1:1の比率で混合した評価用試験液に浸漬し(50℃、40時間、超音波)し、試験液への浸漬前後の重量から下記数式から膨潤率を算出した。
[数式1]
膨潤率(%)=[(試験後の重量−初期重量)/初期重量]×100
[評価基準]
○:膨潤率が3%未満
△:膨潤率が3%以上10%未満
×:膨潤率が10%以上
<Swellability test>
The cured product of the resin composition was immersed in an evaluation test solution in which N-methylpyrrolidone and pure water were mixed at a ratio of 1: 1 (50 ° C., 40 hours, ultrasonic), before and after immersion in the test solution. The swelling rate was calculated from the following formula from the weight.
[Formula 1]
Swelling ratio (%) = [(weight after test−initial weight) / initial weight] × 100
[Evaluation criteria]
○: Swelling rate is less than 3% Δ: Swelling rate is 3% or more and less than 10% ×: Swelling rate is 10% or more
<ガラス転移温度(Tg)測定>
80℃で3時間硬化させた各樹脂組成物の硬化物を、DSC法(株式会社リガク製、熱分析装置Thermo plus)にて熱容量の変化する温度を測定することで、ガラス転移温度(Tg)を求め、下記基準で評価した。
[評価基準]
○:ガラス転移温度が100℃以上
△:ガラス転移温度が80℃以上100℃未満
×:ガラス転移温度が80℃未満
<Measurement of glass transition temperature (Tg)>
The glass transition temperature (Tg) of the cured product of each resin composition cured at 80 ° C. is measured by measuring the temperature at which the heat capacity changes by the DSC method (manufactured by Rigaku Corporation, thermal analyzer Thermo plus). Was evaluated according to the following criteria.
[Evaluation criteria]
○: Glass transition temperature is 100 ° C. or higher Δ: Glass transition temperature is 80 ° C. or higher and lower than 100 ° C. ×: Glass transition temperature is lower than 80 ° C.
<溶出量試験>
80℃で3時間硬化させた各硬化物を、N−メチルピロリドンと純水を1:1の体積比率で混合した評価用試験液に浸漬し(60℃、1週間)し、前記試験液への浸漬前後の光吸収スペクトルを株式会社日立製作所製 U−3310により測定し、その差分(Δ)から溶出量を算出し、下記基準で評価した。
[評価基準]
◎:溶出量が0.3abs未満
○:溶出量が0.3abs以上0.5abs未満
△:溶出量が0.5abs以上1.0abs未満
×:溶出量が1.0abs以上
<Elution amount test>
Each cured product cured at 80 ° C. for 3 hours is immersed in an evaluation test solution in which N-methylpyrrolidone and pure water are mixed at a volume ratio of 1: 1 (60 ° C., 1 week), and then into the test solution. The absorption spectrum before and after the immersion was measured by U-3310 manufactured by Hitachi, Ltd., and the elution amount was calculated from the difference (Δ) and evaluated according to the following criteria.
[Evaluation criteria]
◎: Elution amount is less than 0.3 abs ○: Elution amount is 0.3 abs or more and less than 0.5 abs △: Elution amount is 0.5 abs or more and less than 1.0 abs ×: Elution amount is 1.0 abs or more
(実施例3〜4及び比較例3〜4)
−インク膨潤性、初期接着性、及び接着信頼性の評価−
以下のようにして、インク膨潤性試験を行った。結果を下記表5に示した。また、樹脂層が位置を保持する機能として、部材同士(ノズル板と流路板と)を貼り合わせて、以下のようにして、初期接着性及び接着信頼性の評価を行った。結果を下記表5に示す。
(Examples 3-4 and Comparative Examples 3-4)
-Evaluation of ink swellability, initial adhesion, and adhesion reliability-
The ink swellability test was performed as follows. The results are shown in Table 5 below. In addition, as a function of maintaining the position of the resin layer, members (nozzle plate and flow channel plate) were bonded to each other, and initial adhesiveness and adhesion reliability were evaluated as follows. The results are shown in Table 5 below.
<処理層の製造例1〜2>
下記表2に示すように、剥離試験用サンプル及びインク膨潤性試験用サンプルに表面処理を施した。
処理層としては、SiO2膜にZrを導入したもので、SiとZrの元素比率を2:1に固定して、評価を行った。前記SiO2膜に導入する金属種としては、成膜方法は、多元スパッタ法を用い、SiとZrのターゲットをセットし、反応ガスとしてO2を導入し、各ターゲットのパワーを制御することで元素比率を固定した。
<Manufacture example 1-2 of a processing layer>
As shown in Table 2 below, the surface treatment was applied to the peel test sample and the ink swelling test sample.
As the treatment layer, Zr was introduced into the SiO 2 film, and the element ratio of Si and Zr was fixed at 2: 1 for evaluation. As the metal species to be introduced into the SiO 2 film, the film forming method uses a multi-source sputtering method, sets Si and Zr targets, introduces O 2 as a reactive gas, and controls the power of each target. The element ratio was fixed.
<剥離試験片>
幅140μm、長さ2,000μmのスリットを150dpiピッチで形成し、このスリット群が4列に配列して、スリット位置が42.3μmピッチでずらして配置した、幅17mm、厚み400μmの単結晶Siを加工したもの(接着面積率は64.7%)を剥離試験片とした。
<Peel test specimen>
Single-crystal Si having a width of 17 mm and a thickness of 400 μm is formed by forming slits having a width of 140 μm and a length of 2,000 μm at a pitch of 150 dpi, and this slit group is arranged in four rows and the slit positions are shifted by a pitch of 42.3 μm. A processed specimen (adhesive area ratio of 64.7%) was used as a peel test piece.
<表面処理>
各剥離試験片に表面処理を施した。前記表面処理としては、SiO2膜とSiO2膜にTaを導入したもので評価を行った。成膜方法は、多元スパッタ法を用いてサンプル上に成膜した。処理層の条件は前記表2に記載した。
<Surface treatment>
Each peel test piece was surface treated. The surface treatment was evaluated by introducing Ta into the SiO 2 film and the SiO 2 film. As a film forming method, a multi-source sputtering method was used to form a film on the sample. The conditions for the treatment layer are shown in Table 2 above.
<接合>
前記剥離試験片の接着面に対して、表5に記載の樹脂組成物を塗布厚みで2.5μmになるように塗布し、SUS304の幅19mm、厚み20μmの圧延SUS平板に製造例1又は2の処理層を成膜したサンプルと重ね合わせて10cN・mで加圧しつつ加熱し、80℃、3時間で接着硬化させた。接合後の樹脂層の平均厚みが1.5μmになるように調整した。以上により、各剥離試験用サンプルを作製した。
<Joint>
The resin composition described in Table 5 was applied to the adhesion surface of the peel test piece so as to have a coating thickness of 2.5 μm, and the rolled SUS flat plate having a width of 19 mm and a thickness of 20 μm was manufactured in Production Example 1 or 2. The treated layer was superposed on the sample formed and heated while being pressurized at 10 cN · m, and adhesively cured at 80 ° C. for 3 hours. It adjusted so that the average thickness of the resin layer after joining might be set to 1.5 micrometers. As described above, each sample for peel test was prepared.
<インク膨潤性試験用サンプルの作製>
インク膨潤性試験用サンプルとして、前記表1に記載の各樹脂組成物を型に満たし、80℃で3時間加熱して硬化させた後に離型することで、幅10mm、長さ500mm、及び厚み1mmの樹脂組成物の硬化物を作製した。
<Preparation of ink swellability test sample>
As a sample for ink swellability test, each resin composition shown in Table 1 was filled in a mold, heated at 80 ° C. for 3 hours and cured, and then released, and then 10 mm in width, 500 mm in length, and thickness. A cured product of 1 mm resin composition was prepared.
(評価用インクの調製例1〜2)
<評価用インク1〜2の調製>
下記表3、及び4に記載のとおりに、アミド系湿潤剤を混合して一時間撹拌を行い均一な混合液とした。次に、この混合液に対して、色材、消泡剤を添加して一時間撹拌し、次いで、この分散液を0.8μmセルロースアセテートメンブランフィルターにて加圧濾過し、粗大粒子やごみを除去し、評価用インクとした。
(Evaluation ink preparation examples 1-2)
<Preparation of evaluation inks 1 and 2>
As described in Tables 3 and 4 below, an amide type wetting agent was mixed and stirred for 1 hour to obtain a uniform mixed solution. Next, a coloring material and an antifoaming agent are added to the mixed solution and stirred for 1 hour, and then this dispersion is subjected to pressure filtration with a 0.8 μm cellulose acetate membrane filter to remove coarse particles and dust. The ink was removed and used as an evaluation ink.
なお、前記表3において、成分の商品名、及び製造会社名については下記の通りである。
・顔料樹脂分散剤:キャボット社製、商品名:REGAL660R分散液
・N−メチル−2−ピロリドン:三菱化学株式会社製
・グリセリン:阪本薬品工業株式会社製
・1,3−ブタンジオール:東京化成工業株式会社製
・1,2−ヘキサンジオール:東京化成工業株式会社製
・シリコーン系界面活性剤:ビックケミージャパン株式会社製、商品名:BYK−348
In Table 3, the trade names of the components and the names of the manufacturing companies are as follows.
Pigment resin dispersant: manufactured by Cabot Corporation, trade name: REGAL660R dispersion liquid, N-methyl-2-pyrrolidone: manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, glycerin: manufactured by Sakamoto Pharmaceutical Co., Ltd., 1,3-butanediol: Tokyo Chemical Industry 1,2-hexanediol, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., silicone surfactant: manufactured by BYK Japan, Inc., trade name: BYK-348
なお、前記表4において、成分の商品名、及び製造会社名については下記の通りである。
・C.I.ピグメントブラック7:三菱化学株式会社製
・ソルスパース37500:ルーブリゾール社製
・エチレングリコール−n−ブチルエーテルアセテート:東京化成工業株式会社製
・プロピオン酸アミル:東京化成工業株式会社製
・シクロヘキサノン:東京化成工業株式会社製
・ジプロピレングリコールモノメチルエーテル:東京化成工業株式会社製
・N−メチル−2−ピロリドン:三菱化学株式会社製
・フッ素系界面活性剤:ビックケミージャパン株式会社製、商品名:BYK−340
・メチルメタアクリレート/ブチルメタアクリレート共重合体:ローム・アンド・ハース社製、商品名:パラロイドB60
In Table 4, the trade names of the components and the names of the manufacturing companies are as follows.
・ C. I. Pigment Black 7: manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, Solsperse 37500: manufactured by Lubrizol Corporation, ethylene glycol-n-butyl ether acetate: manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., amyl propionate: manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., cyclohexanone: Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. Company-made dipropylene glycol monomethyl ether: Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd. N-methyl-2-pyrrolidone: Mitsubishi Chemical Co., Ltd. Fluorosurfactant: Big Chemie Japan Co., Ltd., trade name: BYK-340
Methyl methacrylate / butyl methacrylate copolymer: manufactured by Rohm and Haas, trade name: Paraloid B60
<インク膨潤性試験>
作製した各インク膨潤性試験用サンプル(樹脂組成物の硬化物)を、前記表3及び表4に記載の各インクに浸漬し(50℃、40時間、超音波)し、前記インクへの浸漬前後の重量から下記数式1から膨潤率を算出し、下記基準で膨潤性を評価した。
[数式1]
膨潤率=[(試験後の重量−初期重量)/初期重量]×100
[評価基準]
A:膨潤率が3%未満
B:膨潤率が3%以上5%未満
C:膨潤率が5%以上10%未満
D:膨潤率が10%以上
<Ink swelling test>
The prepared ink swelling test samples (cured products of the resin composition) are immersed in the inks described in Tables 3 and 4 (50 ° C., 40 hours, ultrasonic), and immersed in the inks. The swelling rate was calculated from the following formula 1 from the weight before and after, and the swelling property was evaluated according to the following criteria.
[Formula 1]
Swelling ratio = [(weight after test−initial weight) / initial weight] × 100
[Evaluation criteria]
A: Swelling rate is less than 3% B: Swelling rate is 3% or more and less than 5% C: Swelling rate is 5% or more and less than 10% D: Swelling rate is 10% or more
<初期接着性>
各剥離試験用サンプルを卓上型材料試験機(株式会社オリエンテック製、テンシロンSTA−1150)にて90°方向剥離強度測定1mm/minの速度で5mm剥離させたときの剥離強度を5回測定し、平均剥離強度を求め、下記基準で初期接着性を評価した。
[評価基準]
A:平均剥離強度が1.2N以上
B:平均剥離強度が1.0N以上1.2N未満
C:平均剥離強度が0.5N以上1.0N未満
D:平均剥離強度が0.5N未満
なお、平均剥離強度が0.5N以上(A〜C)が要求仕様である。
<Initial adhesiveness>
The peel strength when each sample for peel test was peeled 5 mm at a rate of 1 mm / min in 90 ° direction peel strength measurement with a desktop material testing machine (Orientec Co., Ltd., Tensilon STA-1150) was measured 5 times. The average peel strength was determined and the initial adhesion was evaluated according to the following criteria.
[Evaluation criteria]
A: Average peel strength is 1.2 N or more B: Average peel strength is 1.0 N or more and less than 1.2 N C: Average peel strength is 0.5 N or more and less than 1.0 N D: Average peel strength is less than 0.5 N An average peel strength of 0.5 N or more (A to C) is a required specification.
<接着信頼性>
前記剥離強度試験後の各サンプルを、前記表3及び表4に記載のインクに浸漬する耐インク試験(インク浸漬、60℃、60日間)を実施した後、剥離試験を行った。
前記耐インク試験後の各サンプルを卓上型材料試験機(株式会社オリエンテック製、テンシロンSTA−1150)にて、90°方向剥離強度測定1mm/minの速度で5mm剥離させたときの剥離強度を5回測定し、平均剥離強度を求め、下記基準により接着信頼性を評価した。
[評価基準]
A:平均剥離強度が1.2N以上
B:平均剥離強度が1.0N以上1.2N未満
C:平均剥離強度が0.5N以上1.0N未満
D:平均剥離強度が0.5N未満
なお、平均剥離強度が0.5N以上(A〜C)を要求仕様とした。
<Adhesion reliability>
Each sample after the peel strength test was subjected to an ink resistance test (ink immersion, 60 ° C., 60 days) in which the ink described in Tables 3 and 4 was immersed, and then a peel test was performed.
The peel strength when each sample after the ink resistance test was peeled by 5 mm at a rate of 1 mm / min at 90 ° direction peel strength measurement with a desktop material tester (Orientec Co., Ltd., Tensilon STA-1150). The measurement was performed 5 times to determine the average peel strength, and the adhesion reliability was evaluated according to the following criteria.
[Evaluation criteria]
A: Average peel strength is 1.2 N or more B: Average peel strength is 1.0 N or more and less than 1.2 N C: Average peel strength is 0.5 N or more and less than 1.0 N D: Average peel strength is less than 0.5 N The average peel strength was 0.5N or more (A to C) as the required specification.
本発明の態様としては、例えば、以下のとおりである。
<1> メトキシ基含有シラン変性ビスフェノール型エポキシ樹脂(A)、分子内にチオール基を2個以上有するポリチオール化合物(B)、及び下記一般式(1)で表されるイミダゾール化合物(C)を含有する樹脂組成物を含有することを特徴とする硬化性組成物である。
<2> 前記樹脂組成物が、下記一般式(2)で表されるエポキシ化合物をさらに含有する前記<1>に記載の硬化性組成物である。
<3> 前記樹脂組成物が、下記一般式(3)で表されるエポキシ化合物をさらに含有する前記<1>から<2>のいずれかに記載の硬化性組成物である。
<5> 前記樹脂組成物が、下記一般式(4)で表されるシランカップリング剤をさらに含有する前記<1>から<4>のいずれかに記載の硬化性組成物である。
<6> 前記一般式(4)で表されるシランカップリング剤が、3−アミノプロピル−トリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、及び3−フェニルアミノプロピルトリメトキシシランから選択される少なくとも1種である前記<5>に記載の硬化性組成物である。
<7> 前記一般式(1)で表されるイミダゾール化合物(C)の含有量が、前記エポキシ化合物100質量部に対して、1質量部以上5質量部以下である前記<1>から<6>のいずれかに記載の硬化性組成物である。
<8> 前記メトキシ基含有シラン変性ビスフェノール型エポキシ樹脂(A)のエポキシ当量が、70以上3,000以下である前記<1>から<7>のいずれかに記載の硬化性組成物である。
<9> 前記メトキシ基含有シラン変性ビスフェノール型エポキシ樹脂(A)のエポキシ当量が、90以上2,000以下である前記<8>に記載の硬化性組成物である。
<10> 前記ポリチオール化合物(B)が、ジペンタエリスリトールヘキサ(3−メルカプトブチレート)、及び1,3,5−トリス(3−メルカブトプロピル)−1,3,5−トリアジン−2,4,6(1H,3H,5H)−トリオンの少なくともいずれかである前記<1>から<9>のいずれかに記載の硬化性組成物である。
<11> 第1の部材、樹脂層、及び第2の部材からなる流路を有する液体吐出ヘッドであって、
前記樹脂層が、前記<1>から<10>のいずれかに記載の硬化性組成物の硬化物を含有することを特徴とする液体吐出ヘッドである。
<12> 前記第1の部材が、液体を吐出する吐出口が形成されたノズル板である前記<11>に記載の液体吐出ヘッドである。
<13> 前記ノズル板が、ノズル基板と、前記ノズル基板上に撥水膜とを有する前記<12>に記載の液体吐出ヘッドである。
<14> 前記第2の部材が、前記吐出口と連通する個別液室を有する流路板である前記<12>から<13>のいずれかに記載の液体吐出ヘッドである。
<15> 前記第1の部材と前記第2の部材との間に樹脂層を有する前記<11>から<14>のいずれかに記載の液体吐出ヘッドである。
<16> 前記樹脂層の平均厚みが、1.0μm以上2.5μm以下である前記<11>から<15>のいずれかに記載の液体吐出ヘッドである。
<17> 刺激発生部材をさらに有する前記<11>から<16>のいずれかに記載の液体吐出ヘッドである。
<18> 前記刺激発生部材が、加熱装置、加圧装置、圧電素子、振動発生装置、超音波発振器、及びライトから選択される少なくとも1種である前記<11>から<17>のいずれかに記載の液体吐出ヘッドである。
<19> 前記<11>から<18>のいずれかに記載の液体吐出ヘッドを備えることを特徴とする液体吐出装置である。
<20> インク収容手段と、前記<11>から<18>のいずれかに記載の液体吐出ヘッドを有することを特徴とする画像形成装置である。
As an aspect of this invention, it is as follows, for example.
<1> Contains a methoxy group-containing silane-modified bisphenol-type epoxy resin (A), a polythiol compound (B) having two or more thiol groups in the molecule, and an imidazole compound (C) represented by the following general formula (1) It is a curable composition characterized by containing the resin composition to do.
<2> The curable composition according to <1>, wherein the resin composition further contains an epoxy compound represented by the following general formula (2).
<3> The curable composition according to any one of <1> to <2>, wherein the resin composition further contains an epoxy compound represented by the following general formula (3).
<5> The curable composition according to any one of <1> to <4>, wherein the resin composition further contains a silane coupling agent represented by the following general formula (4).
<6> The silane coupling agent represented by the general formula (4) is 3-aminopropyl-trimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, N- (2-aminoethyl) aminopropyltrimethoxysilane, The curable composition according to <5>, which is at least one selected from N- (2-aminoethyl) aminopropylmethyldimethoxysilane and 3-phenylaminopropyltrimethoxysilane.
<7> From <1> to <6, wherein the content of the imidazole compound (C) represented by the general formula (1) is 1 part by mass or more and 5 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the epoxy compound. > The curable composition according to any one of the above.
<8> The curable composition according to any one of <1> to <7>, wherein an epoxy equivalent of the methoxy group-containing silane-modified bisphenol type epoxy resin (A) is 70 or more and 3,000 or less.
<9> The curable composition according to <8>, wherein an epoxy equivalent of the methoxy group-containing silane-modified bisphenol-type epoxy resin (A) is 90 or more and 2,000 or less.
<10> The polythiol compound (B) is dipentaerythritol hexa (3-mercaptobutyrate) and 1,3,5-tris (3-mercaptopropyl) -1,3,5-triazine-2,4. , 6 (1H, 3H, 5H) -trione is the curable composition according to any one of <1> to <9>.
<11> A liquid discharge head having a flow path composed of a first member, a resin layer, and a second member,
The liquid ejection head is characterized in that the resin layer contains a cured product of the curable composition according to any one of <1> to <10>.
<12> The liquid ejection head according to <11>, wherein the first member is a nozzle plate in which an ejection port for ejecting liquid is formed.
<13> The liquid discharge head according to <12>, wherein the nozzle plate includes a nozzle substrate and a water-repellent film on the nozzle substrate.
<14> The liquid discharge head according to any one of <12> to <13>, wherein the second member is a flow path plate having an individual liquid chamber communicating with the discharge port.
<15> The liquid ejection head according to any one of <11> to <14>, wherein a resin layer is provided between the first member and the second member.
<16> The liquid ejection head according to any one of <11> to <15>, wherein the resin layer has an average thickness of 1.0 μm to 2.5 μm.
<17> The liquid ejection head according to any one of <11> to <16>, further including a stimulus generating member.
<18> The above <11> to <17>, wherein the stimulus generating member is at least one selected from a heating device, a pressurizing device, a piezoelectric element, a vibration generating device, an ultrasonic oscillator, and a light. It is a liquid discharge head of description.
<19> A liquid discharge apparatus comprising the liquid discharge head according to any one of <11> to <18>.
<20> An image forming apparatus comprising: an ink containing unit; and the liquid discharge head according to any one of <11> to <18>.
前記<1>から<10>のいずれかに記載の硬化性組成物、前記<11>から<18>のいずれかに記載の液体吐出ヘッド、前記<19>に記載の液体吐出装置、及び前記<20>に記載の画像形成装置は、従来における前記諸問題を解決し、前記本発明の目的を達成することができる。 The curable composition according to any one of <1> to <10>, the liquid ejection head according to any one of <11> to <18>, the liquid ejection device according to <19>, and the The image forming apparatus according to <20> can solve the above-described problems and achieve the object of the present invention.
Claims (7)
前記樹脂層が、請求項1から6のいずれかに記載の硬化性組成物の硬化物を含有することを特徴とする液体吐出ヘッド。 A liquid discharge head having a flow path composed of a first member, a resin layer, and a second member,
A liquid discharge head, wherein the resin layer contains a cured product of the curable composition according to claim 1.
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