專(zhuān)利名稱(chēng)：黑色墨水組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種黑色墨水組合物，特別是一種不含表面活性劑的黑色墨水組合物。
背景技術(shù)：
噴墨打印技術(shù)是一種非撞擊式打印技術(shù)(non-impact printing),其技術(shù)特性需求包含需提供鮮明(sharp)、無(wú)毛邊(non-feathering)的圖像，具有良好的水洗牢度(water-fastness)、日光牢度(light-fastness)、光學(xué)密度(optical density),快干與儲(chǔ)存穩(wěn)定性佳，打印流暢性佳，不阻塞噴頭(non-clogging)等等。一般而言，墨水的表面張力和黏度，對(duì)于噴墨的射出速度、墨滴的間隔距離、墨滴大小和嗔墨時(shí)墨滴流的穩(wěn)定有很大的影響。顏料型嗔墨墨水應(yīng)用于嗔墨打印系統(tǒng)時(shí)，全部是通過(guò)使用表面活性劑來(lái)控制表面張力。例如，美國(guó)專(zhuān)利US 6，695，443揭示一種墨水配方，同時(shí)含有陰離子表面活性劑或非離子表面活性劑；美國(guó)專(zhuān)利US 6，737，449揭示一種配方，同時(shí)含有乙炔乙二醇(acetylene glycol)表面活性劑,但上述專(zhuān)利所添加的表面活性劑不易分解且污染環(huán)境，增加自然界的負(fù)擔(dān)。在建議添加表面活性劑的已知技術(shù)中，美國(guó)專(zhuān)利US 6，004，389揭露一種墨水配方，同時(shí)含有聚氧乙基甘油醚(polyoxyethyl glycerinether)化合物，包括二乙二醇單丁醚(diethylene glycol mono-n-butyl ether)、三乙二醇單丁醚(triethylene glycol mono-n-butyl ether)、丙二醇單丁醚(propylene glycolmono-n-butyl ether)或二丙二酉享單丁醚(dipropylene glycol mono-n-butyl ether),但所述專(zhuān)利所添加的聚氧乙基甘油醚含量大于3重量％，且實(shí)際上需搭配表面活性劑使用，然而，根據(jù)所述專(zhuān)利的教導(dǎo)添加聚氧乙基甘油醚，卻使墨水更容易滲入打印紙中，造成墨滴容易在紙基材上暈開(kāi)而模糊，影響打印圖像質(zhì)量。因此,如何有效解決墨水易滲入打印基質(zhì)中造成打印圖像暈開(kāi)|旲糊等問(wèn)題，是目前亟欲解決的課題。

發(fā)明內(nèi)容
為實(shí)現(xiàn)上述及其他目的，本發(fā)明提供一種黑色墨水組合物，包括(A)自分散性黑色顏料；(B)以所述組合物總重量計(jì)，小于I重量％的二醇醚類(lèi)(glycol ether)化合物；
(C)溶劑；以及(D)水。本發(fā)明的自分散性黑色顏料指碳黑(carbon black) (Color Index顏料黑7,也稱(chēng)為PBk7)，且所述碳黑經(jīng)處理而鍵結(jié)有至少一種選自羰基、羧基、羥基、磺?；?、或其鹽的官能團(tuán)。此外，不同于需添加非離子型表面活性劑、乙氧基化非離子型氟表面活性劑或含 硅表面活性劑的上述專(zhuān)利墨水組合物，本發(fā)明的黑色墨水組合物不含表面活性劑，不會(huì)對(duì)生物及環(huán)境造成危害。相對(duì)地，本發(fā)明的黑色墨水組合物主要通過(guò)二醇醚類(lèi)化合物實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，其中，所述二醇醚類(lèi)化合物選自乙二醇單丁醚、二乙二醇單丁醚、三乙二醇單丁醚、三乙二醇單甲醚、二乙二醇單甲醚及二丙二醇甲醚中的一種或多種。此外，所述二醇醚類(lèi)化合物占所述黑色墨水組合物的O. I至I重量％，以使所述組合物的表面張力范圍介于 47 至 54mN/m。本發(fā)明的黑色墨水組合物具有相對(duì)較高的表面張力，可有效解決已知墨水的過(guò)度滲透，改善打印效果，提升圖像質(zhì)量，其次，本發(fā)明使用的二醇醚類(lèi)化合物除可調(diào)整表面張力外，也可濕潤(rùn)噴頭，使所述墨水與噴頭更為相容，還使墨水具有快干及維持墨水的穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式以下通過(guò)特定的具體實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施方式，該領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說(shuō)明書(shū)所揭示的內(nèi)容輕易了解本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及功效。本發(fā)明還可通過(guò)其它不同的實(shí)施方式實(shí)施或應(yīng)用，本說(shuō)明書(shū)中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在不悖離本發(fā)明所揭示的精神下賦予不同的修飾與變更。
本發(fā)明提供一種黑色墨水組合物，包括㈧自分散性黑色顏料；⑶以所述組合物總重量計(jì)，小于I重量％的二醇醚類(lèi)(glycol ether)化合物；(C)溶劑；以及⑶水。前述黑色墨水組合物中，可使用的黑色顏料可為任何市面上能購(gòu)得的碳黑顏料，適用于本發(fā)明的碳黑顏料例如哥倫比亞(Columbian Chemicals Company)、三菱、德固薩(Evonik Degussa)公司購(gòu)得的碳黑，且所述碳黑經(jīng)處理而鍵結(jié)有至少一種選自羰基、羧基、羥基、磺酰基、或其鹽中的官能團(tuán)。一般而言，所用黑色顏料的含量，以組合物總重量計(jì)，為I至10重量％,優(yōu)選3至6重量％。本發(fā)明黑色墨水組合物中，還可包括滲透劑、保濕劑或其混合物。適用的滲透劑包含但非限于N-甲基吡咯烷酮、1，3- 丁二醇，并可選自由前述化合物所組成的組中的一種或多種。而適用的保濕劑的實(shí)例，較常見(jiàn)的為甘油、二甘醇。本發(fā)明黑色墨水組合物中所用的滲透劑的含量，以組合物總重量計(jì)，可為2至20重量％，優(yōu)選5至20重量％，更優(yōu)選5至15重量％。當(dāng)使用的滲透劑為N-甲基吡咯烷酮時(shí)，用量可為5至15重量％ ;當(dāng)使用的滲透劑為1,3- 丁二醇時(shí),用量可為2至10重量?jī)?yōu)選2至8重量%。本發(fā)明黑色墨水組合物中所用的保濕劑的含量，以組合物總重量計(jì)，可為2至10重量％，尤其當(dāng)使用的保濕劑為甘油時(shí)，其含量?jī)?yōu)選2至8重量％ ;當(dāng)使用的保濕劑為二甘醇，所用的含量可為5至20重量％,優(yōu)選10至18重量％。為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，所述黑色墨水組合物中含有小于I重量％的二醇醚類(lèi)化合物，其中，所述二醇醚類(lèi)化合物選自乙二醇單丁醚、二乙二醇單丁醚、三乙二醇單丁醚、三乙二醇單甲醚、二乙二醇單甲醚及二丙二醇甲醚中的一種或多種，并優(yōu)選乙二醇單丁醚(ethylene glycol mono-butyl ether)。就含量而言,本發(fā)明的黑色墨水組合物含有至少約0. I重量％的二醇醚類(lèi)化合物，另一方面，所調(diào)配的黑色墨水組合物的表面張力范圍介于 47 至 54mN/m。本發(fā)明的黑色墨水組合物中，除上述成分外，余量為水，通常，水是一般使用的水，例如可以是純水、去離子水或蒸餾水。本發(fā)明的黑色墨水組合物還可包括其他添加劑。所述添加劑例如可為殺菌劑，例如鈕西柏(NUOSEPT ；NudeX, Inc.，a division of Huls A merical 所售)、優(yōu)卡賽(UCARCIDE ；Union Carbide 所售)、凡賽(VANCIDE ；RTVanderbiItCo.所售)及普若西樂(lè)(PROXEL XL2 ;ICIAmericas 所售)。添加劑并非必須添加，可以視實(shí)際需要添加或不添加，添加劑的濃度范圍亦無(wú)特殊限制。當(dāng)添加殺菌劑時(shí)，用量?jī)?yōu)選O. I至O. 5重量％。以下通過(guò)特定的具體實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的特點(diǎn)與功效，但非用于限制本發(fā)明的范疇。實(shí)施 例制備例黑色墨水組合物的配制以下根據(jù)表I及表2所示墨水組成分的含量，分別于室溫下攪拌混合，制得本發(fā)明的黑色墨水組合物實(shí)施例I至28。墨水的各組成成分的量的單位為重量百分比)。表I墨水組合物的成分
權(quán)利要求
1.一種黑色墨水組合物，包括 (A)自分散性黑色顏料； (B)小于I重量％的二醇醚類(lèi)化合物； (C)溶劑；以及 (D)水。
2.如權(quán)利要求I所述的黑色墨水組合物，其特征在于，所述黑色顏料為碳黑。
3.如權(quán)利要求I所述的黑色墨水組合物，其特征在于，所述二醇醚類(lèi)化合物為選自由乙二醇單丁醚、二乙二醇單丁醚、三乙二醇單丁醚、三乙二醇單甲醚、二乙二醇單甲醚及二丙二醇甲醚所組成的組中的一種或多種。
4.如權(quán)利要求3所述的黑色墨水組合物，其特征在于，所述二醇醚類(lèi)化合物占所述黑色墨水組合物的O. I至I重量％。
5.如權(quán)利要求I所述的黑色墨水組合物，其特征在于，進(jìn)一步包括滲透劑、保濕劑或其混合物。
6.如權(quán)利要求5所述的黑色墨水組合物，其特征在于，所述滲透劑包括選自由N-甲基吡咯烷酮及1，3_ 丁二醇所組成的組中的一種或多種。
7.如權(quán)利要求5所述的黑色墨水組合物，其特征在于，所述保濕劑包括選自由甘油及二甘醇所組成的組中的一種或多種。
8.如權(quán)利要求I所述的黑色墨水組合物，其特征在于，所述組合物的表面張力范圍介于 47 至 54mN/m。
9.如權(quán)利要求8所述的黑色墨水組合物，其特征在于，所述黑色墨水組合物不含表面活性劑。
10.如權(quán)利要求9所述的黑色墨水組合物，所述二醇醚類(lèi)化合物為選自由乙二醇單丁醚、二乙二醇單丁醚、三乙二醇單丁醚、三乙二醇單甲醚、二乙二醇單甲醚及二丙二醇甲醚所組成的組中的一種或多種。
全文摘要
一種黑色墨水組合物，包括(A)自分散性黑色顏料；(B)小于1重量％的二醇醚類(lèi)化合物；(C)溶劑；以及(D)水。本發(fā)明的顏料型黑色墨水組合物，不含表面活性劑，可用于噴墨打印系統(tǒng)，對(duì)于墨水在噴頭材料間的相容性良好，提升墨水潤(rùn)濕性及墨水快干功能，使打印圖像良好且打印質(zhì)量穩(wěn)定。
文檔編號(hào)C09D11/02GK102653645SQ20111006000
公開(kāi)日2012年9月5日 申請(qǐng)日期2011年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月3日
發(fā)明者李建文, 林文琴, 林順德, 陳建銘 申請(qǐng)人:臺(tái)灣永光化學(xué)工業(yè)股份有限公司