專利名稱：含有流平劑的噴墨墨水組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及嗔墨打印機(jī)用的墨水，更具體地說，涉及水性嗔墨墨水組合物，尤其涉及含有流平劑的水性噴墨墨水組合物。
背景技術(shù)：
近年來隨著電子科技的不斷發(fā)展，噴墨打印機(jī)在家庭及辦公事務(wù)中使用越來越普遍。噴墨打印是一種非擊打式打印方法，它是根據(jù)微機(jī)產(chǎn)生的電信號將微細(xì)的墨滴噴射到打印介質(zhì)上。一般而言，噴墨打印墨水含有著色劑、水溶性有機(jī)溶劑和/或溶劑性有機(jī)溶劑、表 面活性劑等，著色劑可以是顏料或染料。在噴墨打印過程中，要提高打印圖像的OD (色密度)值，通常是采用增加顏料色漿或染料色漿用量的方法。但是，當(dāng)顏料色漿或染料色漿的用量增加到一定值時，即使再繼續(xù)增加色漿用量，OD值也不再提高。而且，色漿的溶解性是有限的，當(dāng)增加到一定量時，色漿會從墨水中析出。日本特開平8-337748號公報(bào)中所示的方法，雖然對抑制染料墨水的染料色漿析出有效果，但對顏料墨水是不理想的。而且顏料墨水打印的圖像通常存在平滑性、光澤感以及耐擦性欠佳的缺陷，染料墨水打印的圖像存在耐候性、耐水性差的缺點(diǎn)。另外，在彩色打印時，不同顏色之間還存在滲色現(xiàn)象，打印文字邊緣有毛刺現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的問題，需求一種新的提高色密度的方法、以及能打印高質(zhì)量圖像的水性噴墨墨水組合物，所述高質(zhì)量圖像指圖像的色密度高、無滲色、光澤度高、和文字邊緣無毛刺。本發(fā)明的目的在于提供一種新的提高色密度的方法，以及一種新的水性噴墨墨水組合物。該方法和組合物能夠打印出符合上述要求的高質(zhì)量圖像。具體地說，本發(fā)明在水性噴墨墨水組合物中加入通常用于涂料、油漆等中起平鋪和鋪展作用的流平劑，卻產(chǎn)生了意料之外的效果。這樣獲得的墨水組合物打印出的圖像，具有意外好的色密度、而且無滲色、光澤度高、文字邊緣無毛刺。本發(fā)明的第一方面提供一種水性噴墨墨水組合物，它包括以下成分著色劑、水溶性有機(jī)溶劑、去離子水和流平劑，其特征在于，所述著色劑為顏料或染料，所述流平劑選自以下中的至少一種含氟表面活性劑聚合物BYK340、丙烯酸改性氟碳高分子化合物EFKA3500、和氟碳改性有機(jī)硅氧烷EFKA3034。在一個優(yōu)選實(shí)施方式中，所述的墨水組合物還包含以下組分中的至少一種滲透劑、表面活性劑、殺菌劑、和pH調(diào)節(jié)劑。在另一個優(yōu)選實(shí)施方式中，所述的顏料是水性自分散型碳黑色漿。在另一個優(yōu)選實(shí)施方式中，其中所述的水性自分散型碳黑色漿選自CAB-0-JET300、CAB-0-JET200、Acryjet 極黑 170、Acryjet 極黑 125 和 CAB0T400R 中的至少一種。在再一個優(yōu)選實(shí)施方式中，所述墨水組合物的組成包含1-40%的顏料色漿、10-50%的水溶性有機(jī)溶劑、0. 1-1. 0%的流平劑，余量是去離子水，其中所述各組分含量之和為100%，以墨水組合物總重量為基準(zhǔn)。在再一個優(yōu)選實(shí)施方式中，所述的染料選自以下染料色漿中的至少一種直接黃132、酸性黃23、直接藍(lán)199、活性紅141和酸性紅52。在再一個優(yōu)選實(shí)施方式中，所述墨水組合物的組成包含1-50%的染料色漿、10-40%的水溶性有機(jī)溶劑、0. 1-1. 0%的流平劑，余量是去離子水，其中所述各組分含量之和為100%，以墨水組合物總重量為基準(zhǔn)。在再一個優(yōu)選實(shí)施方式中，上述組合物還包含3-20%的 滲透劑、0. 1-5%的表面活性劑、0. 1-0. 5%的殺菌劑、和0. 1-5. 0%的pH調(diào)節(jié)劑。本發(fā)明的第二方面涉及一種流平劑的用途，它用于水性噴墨墨水組合物中，提高所述水性噴墨墨水所打印的圖像的色密度。在一個優(yōu)選實(shí)施方式中，所述的流平劑在墨水組合物中的含量為0. 1-1. 0%，以組
合物總重量為基準(zhǔn)。本發(fā)明的含有流平劑的水性噴墨墨水組合物，能非常有效地提高打印圖像的OD值。同時，也可以有效減少顏料色漿或染料色漿的用量，從而大幅度降低墨水成本。而且，顏料墨水打印圖像的平滑性、光澤感好，耐擦性好，染料墨水打印圖像的防水性提高。在彩色打印時，不同顏色之間無滲色現(xiàn)象、打印文字銳利度高、無毛刺現(xiàn)象等。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的水性噴墨墨水組合物，其包含著色劑、水溶性有機(jī)溶劑、去離子水和流平劑。還可以任選包含本行業(yè)內(nèi)已知的各種輔料，包括而不局限于滲透劑、表面活性劑、殺菌劑、pH調(diào)節(jié)劑。所述著色劑可以為顏料或染料，可以選用本行業(yè)內(nèi)已知的各種顏料色漿或染料色漿。在本發(fā)明之前，流平劑主要用于涂料、油漆等化工產(chǎn)品中，起平鋪和成膜作用，含有流平劑的涂料或油漆具有很好的鋪展作用。在本發(fā)明之前，沒有任何關(guān)于本發(fā)明中所述流平劑用于水性噴墨墨水的報(bào)道。本發(fā)明的發(fā)明人通過創(chuàng)造性勞動，意外地發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明中所述流平劑用于水性噴墨墨水組合物，產(chǎn)生了意外好的效果，即它能非常有效地提高打印圖像的OD值。同時，打印圖像無滲色、光澤度高、打印文字銳利度高、無毛刺現(xiàn)象。本發(fā)明中使用的流平劑可以采用本行業(yè)內(nèi)已知的各種流平劑，但優(yōu)選采用直接購自德國畢克化學(xué)公司(BYK-Chemie)的產(chǎn)品BYK 340，注冊商標(biāo)為BYK ;直接購自瑞士汽巴公司(Ciba)的產(chǎn)品EFKA 3500或EFKA 3034，注冊商標(biāo)為EFKA 。其中，BYK -340是含氟表面活性劑聚合物，由德國畢克化學(xué)公司生產(chǎn)，其物化數(shù)據(jù)為2(TC 的密度0. 97g/ml,溶劑二丙二醇單甲醚，
不揮發(fā)性組分10%，閃點(diǎn)為75°C。EFKA 3500和EFKA 3034由瑞士汽巴公司生產(chǎn)，物化數(shù)據(jù)如下。EFKA 3500 20°C密度1. 12-1. 16g/cm3，溶劑水，化學(xué)組成丙烯酸改性氟碳高分子化合物， 活性成分50-52%,外觀清澈、淡黃色液體。EFKA 3034 2(TC密度0. 97-0. 99g/cm3，溶劑丙二醇甲醚；化學(xué)組成氟碳改性有機(jī)硅氧烷，活性成分含量50-53%，折光率1.422_1. 432，閃點(diǎn)32°C，外觀乳白色液體。本發(fā)明所述的水性噴墨墨水組合物中的其他組分，包括著色劑(顏料或染料)、水溶性有機(jī)溶劑、以及任選的輔料(例如滲透劑、表面活性劑、殺菌劑、PH調(diào)節(jié)劑)，沒有特別限制，可以選用本行業(yè)內(nèi)已知的類型。其中顏料可以采用市售的水性自分散型碳黑色漿，例如美國卡博特公司的碳黑色漿，商品名為CAB-0-JET300、CAB-0-JET200、和CAB0T400R，美國羅門哈斯公司的碳黑色漿，商品名為Acryjet極黑170、Acryjet極黑125。其中染料可以采用市售的染料色漿，選自直接黃132、酸性黃23、直接藍(lán)199、活性紅141和酸性紅52等中的至少一種。其中水溶性有機(jī)溶劑優(yōu)選選自乙醇、多元醇、聚乙二醇、或水溶性雜原子有機(jī)化合物中的至少一種。所述多元醇包括而不局限于二甘醇、三甘醇、甘油。所述聚乙二醇包括而不局限于分子量為200-400的聚乙二醇。所述水溶性雜原子有機(jī)化合物包括而不局限于二乙醇胺、三乙醇胺、N-甲基吡咯烷酮、硫代雙乙醇、環(huán)丁砜、甲酰胺。本發(fā)明所述的水性噴墨墨水中，滲透劑優(yōu)選選自乙二醇單丁醚、二乙二醇單丁醚、三乙二醇單丁醚、丙二醇單甲基醚、二丙二醇單乙基醚中的一種或多種。本發(fā)明所述的水性噴墨墨水中，其中表面活性劑優(yōu)選選自非離子表面活性劑，尤其優(yōu)選乙炔二醇基非離子表面活性劑，具體的有日本日信化學(xué)工業(yè)公司(Nissin ChemicalIndustry Co. , Ltd.)的表面活性劑，商品名為olfine E1010、Olfine 104E ;美國空氣化工產(chǎn)品有限公司(Air Products & Chemicals Inc.)的表面活性劑，商品名為surfynol 465、surfynol 104 和 surfynol TG 等。本發(fā)明所述的水性噴墨墨水中，其中殺菌劑優(yōu)選選自美國奧麒化工的防腐劑，商品名為 proxel-GXL、proxel TN 和 proxel XL-2 等。本發(fā)明所述的水性噴墨墨水組合物中，其中pH調(diào)節(jié)劑優(yōu)選選自三乙醇胺、和/或
堿金屬氫氧化物等。在一個優(yōu)選實(shí)施方式中，本發(fā)明的顏料墨水組合物包含1-40%的顏料色漿(優(yōu)選碳黑色漿)、10-50%的水溶性有機(jī)溶劑、0. 1-1. 0%的流平劑，余量是去離子水，所述各組分(即顏料色漿、水溶性有機(jī)溶劑、流平劑、和水)的含量之和為100%，以組合物總重量為基準(zhǔn)。其中，顏料色漿的含量優(yōu)選5-30%。水溶性有機(jī)溶劑的含量優(yōu)選10-35%。流平劑的含量優(yōu)選0. 1-0. 5%。
該組合物還可以進(jìn)一步包含3-20%的滲透劑(優(yōu)選3-10% )、() 1_5%的表面活性劑(優(yōu)選0. 5-2. 5%),0. 1-0. 5%的殺菌劑(優(yōu)選0. 1-0. 3%),0. 1_5%的pH調(diào)節(jié)劑(優(yōu)選0. 5-3% );所述各組分(即顏料色漿、水溶性有機(jī)溶劑、流平劑、水、滲透劑、表面活性劑、殺菌劑、和PH調(diào)節(jié)劑)的含量之和為100%，以組合物總重量為基準(zhǔn)。在另一個優(yōu)選實(shí)施方式中，本發(fā)明的染料墨水組合物包含1-50%的染料色漿、10-40%的水溶性有機(jī)溶劑、0. 1-1. 0%的流平劑，余量是去離子水；所述各組分(即染料色漿、水溶性有機(jī)溶劑、流平劑、和水)的含量之和為100%，以組合物總重量為基準(zhǔn)。其中，染料色漿的含量優(yōu)選3-30%。水溶性有機(jī)溶劑的含量優(yōu)選10-25%。流平劑的含量優(yōu)選0. 1-0. 5%。該組合物還可以進(jìn)一步包含3-20%的滲透劑(優(yōu)選5-15% )、() 1_5%的表面活性劑(優(yōu)選0. 5-2. 5% ),0. 1-0. 5%的殺菌劑(優(yōu)選0. 1-0. 3% ),0. 1-5. 0%的pH調(diào)節(jié)劑(優(yōu)選0.5-3%);所述各組分(即染料色漿、水溶性有機(jī)溶劑、流平劑、水、滲透劑、表面活性齊U、殺菌劑、和PH調(diào)節(jié)劑)的含量之和為100%，以組合物總重量為基準(zhǔn)。本發(fā)明的水性噴墨墨水組合物，優(yōu)選pH為7-9。本發(fā)明的水性噴墨墨水組合物按照本行業(yè)內(nèi)的已知的常規(guī)方法配制而成。具體包括混合各組分，攪拌均勻后，過濾，得到噴墨記錄用的水性墨水組合物。其中顏料墨水采用日本ADVANTEC公司生產(chǎn)的GS-25玻璃纖維濾膜過濾器過濾，染料墨水用0. 22 y m的膜過濾器過濾。流平劑用于水性噴墨墨水組合物以提高其打印圖像的色密度時，流平劑含量為0. 1-1. 0%，優(yōu)選0. 1-0. 8%，更優(yōu)選0. 2-0. 5%，再優(yōu)選0. 2-0. 4%，以組合物的總重量為基準(zhǔn)。本發(fā)明的含有流平劑的水性噴墨墨水組合物，能非常有效地提高打印圖像的色密度(OD)值。同時，也可以有效減少顏料色漿或染料色漿的用量，從而大幅度降低墨水成本。另外，顏料墨水打印圖像的平滑性、光澤感好，耐擦性好，染料墨水打印圖像的防水性提高。在彩色打印時，不同顏色之間無滲色現(xiàn)象、打印文字銳利度高、無毛刺現(xiàn)象等。實(shí)施例(I)制備墨水組合物根據(jù)以下表1-4中的配方，制備墨水組合物。表中各組分用量單位為重量份，組合物總重量為100重量份。將各組分按照所需用量進(jìn)行混合，攪拌均勻后，進(jìn)行過濾。顏料墨水采用日本ADVANTEC公司生產(chǎn)的GS-25玻璃纖維濾膜過濾器過濾，染料墨水用0. 22 y m的膜過濾器過濾。得到噴墨記錄用水性墨水組合物，其中顏料墨水靜態(tài)表面張力為30-35mN/m，粘度為I. 5-2. 5cP ;染料墨水靜態(tài)表面張力為16-26mN/m，粘度為2. 0-3. OcP0 pH為7_9。表I顏料墨水組合物
墨水I 墨水2墨水3墨水4墨水5墨水6墨水7 CABOT400R 1818 12 18 12 18 12
乙二醇6888888
聚乙二醇1010 10 10 10 10 10
三乙二醇單 63322
丁醚________
Surfynol 465 0.80.5 0.5
Surfynol
0.3 0.2 0.2 104E________
三乙醇胺 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
_尿素__6_______
Proxel-GXL 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
BYK3400.2 0.2
EFKA35000.3 0.3
EFKA30340.35 0.35
去離子水 52.6 63.5 69.5 60.2 66.2 60.85 66.8權(quán)利要求
1.一種水性噴墨墨水組合物，它包括以下成分著色劑、水溶性有機(jī)溶劑、去離子水和流平劑； 其中所述的著色劑為顏料或染料，所述流平劑選自以下中的至少一種含氟表面活性劑聚合物BYK340、丙烯酸改性氟碳高分子化合物EFKA3500、和氟碳改性有機(jī)硅氧烷EFKA3034。
2.如權(quán)利要求I所述的墨水組合物，它還包含以下組分中的至少一種滲透劑、表面活性劑、殺菌劑、和pH調(diào)節(jié)劑。
3.如權(quán)利要求I所述的墨水組合物，其特征在于，所述的顏料是水性自分散型碳黑色漿。
4.如權(quán)利要求3所述的墨水組合物，其中所述的水性自分散型碳黑色漿選自 CAB-0-JET300、CAB-0-JET200、Acryjet 極黑 170、Acryjet 極黑 125 和 CAB0T400R 中的至少一種。
5.如權(quán)利要求3或4所述的墨水組合物，其特征在于，所述墨水組合物的組成包含1-40%的顏料色漿、10-50%的水溶性有機(jī)溶劑、0. 1-1.0%的流平劑，余量是去離子水，其中所述各組分的含量之和為100%，以墨水組合物總重量為基準(zhǔn)。
6.如權(quán)利要求I所述墨水組合物，其特征在于，所述的染料選自以下染料色漿中的至少一種直接黃132、酸性黃23、直接藍(lán)199、活性紅141和酸性紅52。
7.如權(quán)利要求6所述的墨水組合物，其特征在于，所述墨水組合物的組成包含1-50%的染料色漿、10-40 %的水溶性有機(jī)溶劑、0. 1-1. 0 %的流平劑，余量是去離子水，其中所述各組分含量之和為100%，以墨水組合物總重量為基準(zhǔn)。
8.如權(quán)利要求5或7所述的墨水組合物，它還包含3-20%的滲透劑、0.1-5%的表面活性劑、0. 1-0. 5%的殺菌劑、和0. 1-5. 0%的pH調(diào)節(jié)劑。
9.一種流平劑的用途，它用于水性噴墨墨水組合物中，用來提高所述水性噴墨墨水所打印的圖像的色密度。
10.如權(quán)利要求9所述的用途，其中所述的流平劑在墨水組合物中的含量為.0.1-1. 0%，以組合物總重量為基準(zhǔn)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種含有流平劑的噴墨墨水組合物，它包括以下成分著色劑、水溶性有機(jī)溶劑、去離子水和流平劑，所述著色劑為顏料或染料，所述流平劑選自以下中的至少一種含氟表面活性劑聚合物BYK340、丙烯酸改性氟碳高分子化合物EFKA3500、和氟碳改性有機(jī)硅氧烷EFKA3034。本發(fā)明的含有流平劑的墨水組合物所打印的圖像具有大大改進(jìn)的色密度，而且無滲色、光澤度高、文字邊緣無毛刺。
文檔編號C09D11/02GK102850846SQ201110182159
公開日2013年1月2日 申請日期2011年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月30日
發(fā)明者黃治民, 王風(fēng), 楊正如 申請人:珠海萊茵柯電子有限公司