一種防水型抗uv染料墨水的制作方法
【技術領域】
[0001 ]本發(fā)明是噴墨打印領域的一種噴墨墨水，應用于桌面打印機、與真打印機和寬幅 廣告打印機技術領域。
【背景技術】
[0002] 目前，在噴墨打印領域的使用墨水，包含:至少一種色料(染料或顏料），提供墨水 的顏色表現(xiàn);媒介物(水或有機溶劑），作為溶劑;保濕劑;表面活性劑;PH緩沖劑;防腐劑;螯 合劑;殺菌劑。墨水根據(jù)色料和媒介物的不同，可以組合成水性染料墨水、水性顏料墨水、溶 劑型染料墨水和溶劑型顏料墨水四類。
[0003] 溶劑型墨水使用的有機溶劑揮發(fā)性強，氣味重，環(huán)保問題嚴重，在某些領域如網(wǎng)版 印刷業(yè)逐步被水性墨取代，不是行業(yè)的發(fā)展方向。由于水性墨水廉價、安全、無污染，在噴墨 領域成為主流產(chǎn)品。在水性墨水中，顏料墨水中的顏料是以顆粒狀態(tài)存在的，用分散劑將其 分散在墨水體系中，顆粒會慢慢的變大而發(fā)生沉降，堵塞打印頭；另一方面，顏料墨水的色 彩鮮艷度也不及染料墨水，染料墨水的價格為其四分之一到五分之一。因此，水性染料墨水 是噴墨打印行業(yè)應用最廣泛的墨水，廣泛用于桌面打印、大幅面機噴繪、寫真機等。
[0004] 雖然水性染料墨水在色彩、價格、穩(wěn)定性等方面占有很大優(yōu)勢，但在防水性、抗UV (耐紫外光)性能上，不如水性顏料墨水。如何提高染料墨水的這兩種性能，延長其打印品的 耐久性保存，是本行業(yè)內(nèi)眾多廠家及技術人員研究的方向。
[0005] 目如，提尚染料墨水的抗UV性能有以下方法： 1、通過改變?nèi)玖闲再|(zhì)，在染料的分子結(jié)構(gòu)上接枝某些基團，如在染料中接枝鹵素、將羧 甲砜基染料分子上。雖然能改善其耐紫外光的性能，但墨水的色相會發(fā)生改變，要么打印效 果比較暗，要么色彩飽和度不好。
[0006] 2、在墨水中加入抗紫外光試劑，例如美國專利US6176909,在墨水中直接添加抗紫 外光試劑，對其耐光性會有一定提高，但抗紫外光試劑與光線的反應是連續(xù)的和不可逆的。 抗紫外光試劑不斷快速的與光發(fā)生反應，直至消耗完，其對墨水耐久性的提高是短暫的。
[0007] 3、也有文獻提到，通過加入含紫外光吸收劑的微膠囊的辦法，其微膠囊的組成為： 脲醛樹脂和紫外光吸收劑。紫外光吸收劑一般為油溶性的，采用此法制取的膠囊顆粒大小 不好控制，而噴墨墨水中顆粒大小一般控制在1微米以下，有用的膠囊率低。另一方面，脲醛 樹脂遇酸堿容易分解，耐候性差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明所要解決的技術問題是克服現(xiàn)有技術的不足，旨在提供一種使打印介質(zhì)可 以防水、保護染料分子、提高打印品質(zhì)的防水型抗UV染料墨水。
[0009] 本發(fā)明所采用的技術方案是:所述防水型抗UV染料墨水按重量百分比包括以下組 分:聚氨酯型紫外吸收劑3-8% ;染料6-10% ;溶劑50-70% ;保濕劑10-30% ;分散劑4-10% ; 表面活性劑0.1-5% ;乳化劑0.1-4% ;PH緩沖劑0.05-1 % ;殺菌劑0.01-0.3% ;螯合劑0.05- 5%〇
[0010]所述聚氨酯型紫外吸收劑的化學結(jié)構(gòu)式為：
[0011] 所述染料為以下著色劑的一種或多種：紅195、藍DB 199、紅052、黃132、黃23、黑 994C、M SF-B、M SF-2B、C SF-B、M SF-N、Y SF-N。
[0012] 所述溶劑為去離子水。
[0013] 所述保濕劑為以下的物質(zhì)一種或多種:丙三醇、二甘醇、甘露醇，戊二醇，N-甲基二 吡咯烷酮、2-吡咯烷酮。
[0014] 所述分散劑為以下的物質(zhì)一種或多種：1，2-二丙二醇，聚乙二醇、三羥甲基丙烷， 聚丙二醇。
[0015] 所述表面活性劑為炔二醇等，比如BYK-346，BYK-347，BYK-348，465，CT-171，440， 465,485等;所述乳化劑為烷基酚聚氧乙烯醚類，比如H)-9,0G，0P-10, LF-4, A-102。
[0016] 所述PH緩沖劑為以下的物質(zhì)一種或多種:三乙醇胺，二乙醇胺，氨水，氫氧化納，氫 氧化鉀，碳酸鈉、碳酸鉀。
[0017] 所述殺菌劑為苯并異噻唑酮類;所述螯合劑為以下的物質(zhì)一種或多種:二乙三胺 乙酸鈉、羥乙基乙二胺乙酸鈉、乙二胺四乙酸二鈉、乙二胺四乙酸。
[0018] 本發(fā)明的有益效果是：由于所述防水型抗UV染料墨水按重量百分比包括以下組 分:聚氨酯型紫外吸收劑3-8% ;染料6-10% ;溶劑50-70% ;保濕劑10-30% ;分散劑4-10% ; 表面活性劑0.1-5% ;乳化劑0.1-4% ;PH緩沖劑0.05-1 % ;殺菌劑0.01-0.3% ;螯合劑0.05-5%。由于本發(fā)明引入了聚氨酯型紫外吸收劑，所述聚氨酯型紫外吸收劑可溶于水，在墨水 體系中呈分子狀態(tài)存在，打印后附在染料分子表面，由于聚氨酯型紫外吸收劑分子結(jié)構(gòu)中 含有較長的疏水鏈段，使打印介質(zhì)可以防水，聚氨酯型紫外吸收劑可吸收紫外線，保護染料 分子，提尚打印品質(zhì)。
【具體實施方式】
[0019 ]現(xiàn)在對本發(fā)明的墨水具有優(yōu)良的防水抗UV性能的原理說明：UV引起的光降解和氧 引起的光氧化作用，從自由基的觀點來看，這兩種類型的降解可能聯(lián)合作用加速染料的降 解。化合物的光降解作用只有在化合物的活性部分吸收了紫外線時才會發(fā)生。分子吸收了 射線能量后被激活可以引發(fā)鏈反應導致光老化，也叫分子內(nèi)重排，鏈斷裂和光致異構(gòu)化。這 些反應是化學去激發(fā)反應，但分子也能被物理去激發(fā)。
[0020]光老化中最重要的去激發(fā)過程是那些能導致自由基產(chǎn)生的過程： 光解裂解(一種化學過程)使分子鏈斷裂成兩個更短的自由基或非自由基鏈； 光敏作用（一種物理過程)使能量轉(zhuǎn)移。吸附劑分子D可以通過轉(zhuǎn)移能量給分子A去激 活，分子A不是吸附劑。這個原理可以用下面的方程式表述:D+hv-D*/ D*+A-A*+D。
[0021 ]受體分子A，激活成A*，可能通過各種方式去激活，包括光解裂解。
[0022]在射線作用下，可能發(fā)生各種元素反應(化學過程），這些反應可能是破壞性的也 可能不是，產(chǎn)生的自由基可以跟空氣中的氧反應，生成的副產(chǎn)物可能不穩(wěn)定。
[0023]本發(fā)明引入聚氨酯型紫外吸收劑，可溶于水，在墨水體系中呈分子狀態(tài)存在，打印 后附在染料分子表面，由于聚氨酯型紫外吸收劑分子結(jié)構(gòu)中含有較長的疏水鏈段，使打印 介質(zhì)可以防水，聚氨酯型紫外吸收劑可吸收紫外線，保護染料分子，提高打印品質(zhì)。