一种打印机用颜料墨水
文献发布时间:2023-06-19 09:55:50
技术领域
本申请涉及打印技术领域,具体地讲,涉及一种打印机用颜料墨水。
背景技术
喷墨打印墨水是打印机的“血液”,墨水的PH值、粘度、表面张力、悬浮颗粒数、干燥时间等对打印效果及打印机的喷头会产生较大的影响。喷墨打印墨水打印连续性和耐候性、色彩等都是对墨水基本的要求,其中最重要的是首先墨水保证不堵塞打印机喷头,才能去谈论耐候性、色彩、耐擦等性能;颜料墨水堵塞喷头主要是墨水干燥结块,颜料或树脂颗粒固体堵塞喷头。
发明内容
鉴于此,本申请提供一种打印机用颜料墨水,使得颜料墨水具有优异的保湿性能,在打印机喷头长期保持液体状态时,或者打印机长期待机状态时,保持喷头中的墨水不干燥结块堵塞喷头,提高打印流畅度。
本申请实施例提供一种打印机用颜料墨水,所述颜料墨水包括重量百分比的以下组分:颜色浆料5%~30%、保湿剂8%~30%、有机溶剂10%~30%、水性树脂1%~5%、表面活性剂0.5%~2%、抗菌剂0.1%~0.5%及余量的水;所述保湿剂包括甘油及已内酰胺。
可选地,所述甘油与所述己内酰胺的重量比为(3~5):1。
可选地,所述有机溶剂包括多元醇和多元醇的低级烷基醚中的至少一种。
可选地,所述多元醇包括乙二醇、丙二醇、1,2-己二醇、1,2-丙三醇、1,2-丙二醇、二甘醇和三甘醇中的至少一种。
可选地,所述多元醇的低级烷基醚包括三甘醇单丁醚、乙二醇单丙基醚、乙二醇异丙基醚、乙二醇单丁基醚、乙二醇异丁基醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、丙二醇单丙基醚、丙二醇单丁基醚、二乙二醇单甲醚,二乙二醇单乙醚、二乙二醇单丙醚、二乙二醇单丁醚、二丙二醇单甲醚、二丙二醇单乙醚和二丙二醇单丙醚中的至少一种。
可选地,所述水性树脂包括聚氨酯类树脂、丙烯酸类树脂、苯乙烯-丙烯酸类树脂和聚酯类树脂中的至少一种。
可选地,所述表面活性剂为乙炔二醇类表面活性剂。
可选地,所述颜色浆料包括偶氮颜料、钛菁颜料及喹吖啶酮中的至少一种。
可选地,所述颜料墨水的粘度为2.0cp~4.0cp,所述颜料墨水的表面张力为25mN/m~35mN/m。
本申请实施例提供一种打印机用颜料墨水,所述颜料墨水包括重量百分比的以下组分:颜色浆料5%~30%、甘油5%~20%、已内酰胺3%~10%、有机溶剂10%~30%、聚氨酯树脂1%~5%、乙炔二醇类表面活性剂0.5%~2%、抗菌剂0.1%~0.5%及余量的去离子水。
具体实施方式
以下所述是本发明实施例的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明实施例原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明实施例的保护范围。
本申请提供一种打印机用颜料墨水,所述颜料墨水包括重量百分比的以下组分:颜色浆料5%~30%、保湿剂8%~30%、有机溶剂10%~30%、水性树脂1%~5%、表面活性剂0.5%~2%、抗菌剂0.1%~0.5%及余量的水;所述保湿剂包括甘油及已内酰胺。
颜色浆料可以使用有机颜色浆料,作为有机颜色浆料,可以使用例如偶氮颜料、多环式颜料、染料螯合物(例如碱性染料型螯合物和酸性染料型螯合物等)、硝基颜料、亚硝基颜料以及苯胺黑等。
进一步地,所述偶氮颜料包括偶氮色淀颜料、不溶性偶氮颜料、偶氮缩合颜料和螯合偶氮颜料中的至少一种。
所述多环式颜料包括酞菁颜料、紫环酮颜料、蒽醌颜料、喹吖啶酮颜料、二噁嗪颜料、硫靛颜料、异吲哚啉酮颜料和喹酞酮颜料中的至少一种。
在本实施例中,颜色浆料是分散性颜色浆料;具体地,例如可以通过分散剂使颜料分散在水中来调制分散性颜色浆料。分散剂例如是表面活性剂或水溶性树脂等。
颜色浆料还可以是自分散性颜色浆料,自分散性颜色浆料是不用分散剂就能分散在水中的颜料,是通过对颜料表面处理从而与羧基、羟基以及磺基中的至少一种官能团或其盐结合的颜料。表面处理方式例如是真空等离子处理、重氮耦合处理以及氧化处理等。通过上述表面处理,使官能团或含有官能团的分子接枝到颜料表面,从而得到自分散颜料。
从耐候性和色彩饱和度出发,红色或品红色有机颜料优选颜料紫19、颜料红122、颜料红146、颜料红176、颜料红184、颜料红185、颜料红202、颜料红207、颜料红209、颜料红254、颜料红269、颜料红282等;
黄色有机颜料优选颜料黄17、颜料黄74、颜料黄83、颜料黄128、颜料黄139、颜料黄150、颜料黄151、颜料黄154、颜料黄155、颜料黄180、颜料黄181、颜料黄185、颜料黄213等;
蓝色有机颜料优选颜料蓝15、颜料蓝15:3,颜料蓝15:4、颜料蓝60等。
可选地,颜色浆料在颜料墨水中的重量占比具体可以是5%、8%、10%、15%、18%、20%、25%、28%或30%,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。优选地,颜色浆料在颜料墨水中的重量占比为15%~30%。
可选地,保湿剂在颜料墨水中的重量占比具体可以是8%、10%、15%、18%、20%、25%、28%或30%,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
在本实施例中,保湿剂包括甘油与己内酰胺。其中,甘油在颜料墨水中的重量占比为5%~20%,具体可以是5%、8%、10%、12%、15%、18%或20%;已内酰胺在颜料墨水中的重量占比为3%~10%,具体可以是3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%或10%;但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本申请优选的技术方案,所述甘油与所述己内酰胺的重量比为(3~5):1。所述甘油与所述己内酰胺的重量比具体可以是3:1、3.2:1、3.6:1、3.8:1、4:1、4.2:1、4.5:1、4.8:1或5:1,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。经过多次试验发现,将甘油与己内酰胺的重量比例控制上述范围内,可以使得墨水具有优异的保湿型与优异的打印流畅性。
可选地,所述有机溶剂包括多元醇和多元醇的低级烷基醚中的至少一种。有机溶剂可以提高颜料在油墨中的分散稳定性。
作为本申请可选的技术方案,所述多元醇包括乙二醇、丙二醇、1,2-己二醇、1,2-丙三醇、1,2-丙二醇、二甘醇和三甘醇中的至少一种。
作为本申请可选的技术方案,所述多元醇的低级烷基醚包括三甘醇单丁醚、乙二醇单丙基醚、乙二醇异丙基醚、乙二醇单丁基醚、乙二醇异丁基醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、丙二醇单丙基醚、丙二醇单丁基醚、二乙二醇单甲醚,二乙二醇单乙醚、二乙二醇单丙醚、二乙二醇单丁醚、二丙二醇单甲醚、二丙二醇单乙醚和二丙二醇单丙醚中的至少一种。
可选地,有机溶剂在颜料墨水中的重量占比具体可以是10%、13%、15%、18%、20%、25%、28%或30%,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。经过试验发现,将有机溶剂在颜料墨水中的重量占比控制在10%~30%范围内,可以充分的保水并不会降低颜料墨水的速干性。
可选地,水性树脂在颜料墨水中的重量占比具体可以是1%、1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%、4%、4.5%或5%,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本申请可选的技术方案,所述水性树脂包括聚氨酯类树脂、丙烯酸类树脂、苯乙烯-丙烯酸类树脂和聚酯类树脂中的至少一种。优选地,所述水性树脂为聚氨酯类树脂。例如可以是水性聚碳酸酯聚氨酯、水性封闭型异氰酸酯。
表面活性剂在颜料墨水中的重量占比具体可以是0.5%、0.7%、0.9%、1.2%、1.5%、1.7%、1.9%或2%,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本申请优选的技术方案,所述表面活性剂为乙炔二醇类表面活性剂。乙炔二醇类表面活性剂具体可以是2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇、3,6-二甲基-4-辛炔-3,6-二醇、3,5-二甲基-1-己炔-3-醇等。更具体地,可使用Surfynol 104、82、465、485(美国AirProducts有限公司)。尤其优选使用Surfynol 104、465。
可选地,抗菌剂在颜料墨水中的重量占比具体可以是0.1%、0.15%、0.2%、0.25%、0.3%、0.35%、0.4%、0.45%或0.5%,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为抗菌剂,具体可以是PROXEL GXL。余量的水可以是自来水、去离子水、蒸馏水中的至少一种,优选地,水为去离子水,从而能够降低浆料中的杂质,也可以降低对墨水中的其他组分的影响。
作为本申请可选的技术方案,所述颜料墨水的粘度为2.0cp~4.0cp,具体可以是2.0cp、2.2cp、2.5cp、2.8cp、3.0cp、3.2cp、3.5cp、3.8cp或4.0cp等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。需要说明的是,随着颜料墨水中的甘油添加量的增多,颜料墨水的粘度也会增大,因此需要将甘油的重量百分比控制在5%~20%。
作为本申请可选的技术方案,所述颜料墨水的表面张力为25mN/m~35mN/m,具体可以是25mN/m、26mN/m、27mN/m、28mN/m、29mN/m、30mN/m、32mN/m或35mN/m等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。需要说明的是,将颜料墨水的表面张力控制在上述范围内,可以提高颜料墨水的流畅性。
作为本申请优选的技术方案,所述颜料墨水包括重量百分比的以下组分:颜色浆料5%~30%、甘油5%~20%、已内酰胺3%~10%、有机溶剂10%~30%、聚氨酯树脂1%~5%、乙炔二醇类表面活性剂0.5%~2%、抗菌剂0.1%~0.5%及余量的去离子水。
本申请提供的高保湿颜料墨水,在打印机喷头中保持长时间待机不干喷头,打印机待机一个月后开机打印,墨水能连续性打印不堵塞喷头,同时该墨水的流畅性好,兼容性好,可以提高打印头的使用寿命。
下面分多个实施例对本申请实施例进行进一步的说明。其中,本申请实施例不限定于以下的具体实施例。在保护范围内,可以适当的进行变更实施。
需要说明的是,本发明以上及以下提及的各组分的百分比均为重量百分比,除特殊说明的以外,均是该组分占颜料墨水总重量的百分比。
1、颜料墨水的配制
实施例1~3:
按下表1中所示重量百分比组成配制的蓝色(C)、红色(M)、黄色(Y)颜料墨水,分别为实施例1~3。
表1
对比例1~3:
按下表2中所示重量百分比组成配制的蓝色(C)、红色(M)、黄色(Y)颜料墨水,分别为对比例1~3。
表2:
对比例4~6:
按下表3中所示重量百分比组成配制的蓝色(C)、红色(M)、黄色(Y)颜料墨水,分别为对比例4~6。
表3:
对比例7~9:
按下表4中所示重量百分比组成配制的蓝色(C)、红色(M)、黄色(Y)颜料墨水,分别为对比例7~9。
表4:
2、性能测试
将上述表1、表2、表3、表4配制的颜料墨水分别进行待机测试、高温放置测试(各取5g相应的墨水放入器皿中,将器皿放入60℃环境箱内)及打印流畅性测试(连续打印80%单色块,100页),相应的测试结果如下表5:
表5
根据上述表1~5中的数据发现,对比例1~3的颜料墨水中没有添加甘油和已内酰胺,颜料墨水的保湿性能差,打印机待机状态下,半个月就把喷头堵塞;高温打印时,50min就开始干裂结块,相比实施例1~3,颜料墨水的保湿性能明显下降。
对比例4~6的颜料墨水中加入的甘油与己内酰胺的重量比小于3:1,即墨水配方中加入己内酰胺的量多了,相比实施例1~3,其保湿性能明显下降。
对比例7~9的颜料墨水中加入的甘油与己内酰胺的重量比大于5:1,即墨水配方中加入甘油的量多了,导致墨水的粘度变大,相比实施例1~3,其流畅性和保湿性能明显下降。
综上所述,将甘油与己内酰胺的重量比控制在(3~5):1,可以在提高颜料墨水的保湿性,同时能够保障墨水的流畅性,避免长期待机状态下墨水结块,堵塞喷头。本申请实施例采用甘油与己内酰胺共同作为保湿剂,可以使得墨水具有优异的保湿性。
本申请虽然以较佳实施例公开如上,但并不是用来限定权利要求,任何本领域技术人员在不脱离本申请构思的前提下,都可以做出若干可能的变动和修改,因此本申请的保护范围应当以本申请权利要求所界定的范围为准。
- 一种打印机用颜料墨水
- 一种用于高速喷墨打印机的水性颜料墨水及其制造方法