一種水性墨水及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種水性墨水及其制備方法，屬于數(shù)碼噴墨打印領(lǐng)域，該墨水的配比組成如下：1?10重量％的Polyglykol P41/12000，0?5重量％的染料；5?40重量％的保濕劑，1?10重量％的粘度調(diào)節(jié)劑，0.05?5重量％助劑，余量為水。本發(fā)明通過(guò)添加適量的Polyglykol P41/12000，降低其他干燥速度慢的溶劑量，從而提升墨水在介質(zhì)上的干燥速度，調(diào)整合理的粘度溫度曲線，可以在打印機(jī)上有很好的響應(yīng)頻率。
【專利說(shuō)明】
_種水性墨水及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種水性墨水及其制備方法，特別涉及一種可以調(diào)節(jié)水性噴墨墨水粘 度和打印響應(yīng)頻率的水性墨水及其制備方法，有利于提升墨水在介質(zhì)上的干燥速度，屬于 數(shù)碼噴墨打印領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 在數(shù)碼噴墨打印領(lǐng)域，水性墨水在中國(guó)近些年來(lái)一直有很大的市場(chǎng)，主要用于室 內(nèi)廣告，常用介質(zhì)包括燈箱片，背膠PP，相紙等。水性墨水配方中很大含量是水，另外有醇 類、醚類、表面活性劑、PH調(diào)節(jié)劑、殺菌劑等來(lái)調(diào)整墨水的粘度、表面張力、pH值等參數(shù)，以適 應(yīng)打印機(jī)的要求。
[0003] 低沸點(diǎn)的溶劑易揮發(fā)，高沸點(diǎn)的溶劑可以深入介質(zhì)涂層。越來(lái)越新的噴頭技術(shù)，越 來(lái)越快的打印速度，越來(lái)越薄的介質(zhì)，要求墨水有越來(lái)越快的干燥速度。
[0004] 墨水在打印機(jī)上能正常噴射，需要特定的粘度，而通常，高粘度的溶劑又有較慢的 干燥速度，因此，提供一種很好的控制粘溫曲線、干燥速度和打印響應(yīng)頻率之間的平衡的水 性墨水就成為該技術(shù)領(lǐng)域急需解決的技術(shù)難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明是提供一種很好的控制粘溫曲線、干燥速度和打印響應(yīng)頻率之間的平衡的 水性墨水。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：
[0007] 一種水性墨水，其配比組成如下：1-10重量％的?〇178171?)1 P41/12000(高粘度水 溶性聚醚），〇_5重量％的染料;5-40重量％的保濕劑，1-10重量％的粘度調(diào)節(jié)劑，0.05-5重 量％助劑，余量為水。
[0008] 優(yōu)選地，所述染料的含量為2.4-4.5重量％。
[0009] 優(yōu)選地，所述Polyglykol P41/12000的含量為5重量％，染料的含量為2.5重量％， 保濕劑的含量為25重量％，粘度調(diào)節(jié)劑的含量為5重量％，助劑的含量為2.5重量％，余量為 水。
[0010] 優(yōu)選地，所述保濕劑為1，2_丙二醇、二乙二醇、二乙二醇丁醚或其中兩種以上任意 比例的混合物。
[0011] 優(yōu)選地，所述粘度調(diào)節(jié)劑為甘油。
[0012] 優(yōu)選地，所述助劑為Surfynol 465、PR0XEL GXL或Surfynol 465和PROXEL GXL任 意比例的混合物。
[0013] 優(yōu)選地，所述染料為直接藍(lán)199、活性紅141、直接黃132或直接黑168。
[0014] 本發(fā)明的另一目的是提供一種很好的控制粘溫曲線、干燥速度和打印響應(yīng)頻率之 間的平衡的水性墨水的制備方法。
[0015] 本發(fā)明的上述目的是通過(guò)以下技術(shù)方案達(dá)到的：
[0016] -種水性墨水的制備方法，其步驟如下：
[0017] 按比例將Polyglykol P41/12000放入燒杯，再依次加入保濕劑、粘度調(diào)節(jié)劑、助 劑、染料和去離子水，低速攪拌至溶液澄清，再高速攪拌1小時(shí)后，過(guò)濾脫氣，包裝，得墨水。
[0018] 優(yōu)選地，所述保濕劑為1，2_丙二醇、二乙二醇、二乙二醇丁醚或其中兩種以上任意 比例的混合物。
[0019] 優(yōu)選地，所述粘度調(diào)節(jié)劑為甘油。
[0020] 優(yōu)選地，所述助劑為Surfynol 465,PROXEL GXL，或Surfynol 465和PROXEL GXL任 意比例的混合物。
[0021] 優(yōu)選地，所述染料為直接藍(lán)199,活性紅141，直接黃132或直接黑168。
[0022]本發(fā)明的水性墨水的應(yīng)用：
[0023] 1.選用不同種類和結(jié)構(gòu)的助劑，不同的添加量，配置噴墨墨水，測(cè)試物化參數(shù)，粘 度隨溫度的變化曲線，上壓電式噴墨打印機(jī)打印測(cè)試響應(yīng)情況。
[0024] 2.在打印機(jī)上設(shè)置不同的閃噴頻率，測(cè)試使用此方法的De-cap待機(jī)性能，以滿足 不同打印機(jī)的要求。
[0025] 3.通過(guò)添加適宜量的Polyglykol P41/12000,降低其他干燥速度慢的溶劑，從而 提升墨水在介質(zhì)上的干燥速度。
[0026]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：
[0027]本發(fā)明的水性墨水通過(guò)適量的Polyglykol P41/12000(高粘度水溶性聚醚）的添 加量，來(lái)降低其他高沸點(diǎn)調(diào)整粘度溶劑，很好的控制粘溫度曲線，在干燥速度和打印響應(yīng)頻 率之間達(dá)成平衡。
[0028]本發(fā)明通過(guò)添加適量的Polyglykol P41/12000,降低其他干燥速度慢的溶劑量， 從而提升墨水在介質(zhì)上的干燥速度，調(diào)整合理的粘度溫度曲線，可以在打印機(jī)上有很好的 響應(yīng)頻率。
[0029] 下面通過(guò)附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明，但并不意味著對(duì)本發(fā)明保 護(hù)范圍的限制。
【附圖說(shuō)明】
[0030] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的水性墨水在不同驅(qū)動(dòng)電壓下的鏈段長(zhǎng)度曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0031] 實(shí)施例1
[0032] 本發(fā)明方法配成的數(shù)碼打印噴墨應(yīng)用墨水，其配比如下：
[0033] 7.0重量 ％的？〇1781丫1?)1 P41/12000;
[0034] 10.0重量％的1，2-丙二醇；
[0035] 5.0重量％的二乙二醇；
[0036] 10.0重量％的甘油；
[0037] 0.3重量％的表面活性劑Surfynol 465;
[0038] 0.1重量％ 的PROXEL GXL;
[0039] 67.6重量％的去離子水。
[0040]制備方法：
[0041 ] 將7.0重量％的市售Polyglykol P41/12000放入燒杯，再加入10.0重量％的市售 1.2- 丙二醇，5.0重量％的市售二乙二醇，10.0重量％的市售甘油，0.3重量％的市售表面活 性劑Surfynol 465(美國(guó)空氣化工基于炔二醇技術(shù)的雙子星非離子表面活性劑，由65wt% 環(huán)氧乙烷（IOmo 1)加合SurfynoI 104而制得），0 · 1重量％的市售PROXEL GXL，67 · 6重量％的 去離子水，低速攪拌至溶液澄清，再高速攪拌1小時(shí)，過(guò)濾脫氣，包裝，得墨水1。
[0042] 實(shí)施例2
[0043] 本發(fā)明方法配成的數(shù)碼打印噴墨應(yīng)用墨水，其配比如下：
[0044] 5.0重量 ％的卩〇178171?)1 P41/12000;
[0045] 10.0 重量％ 的1，2-丙二醇；
[0046] 5.0重量％的二乙二醇；
[0047] 10.0重量％的甘油；
[0048] 0.3重量％的表面活性劑Surfynol 465;
[0049] 0.1重量％ 的PROXEL GXL;
[0050] 69.6重量％的去離子水。
[0051 ]制備方法：
[0052] 將5.0重量％的市售Polyglykol P41/12000放入燒杯，再加入10.0重量％的市售 1.2- 丙二醇，5.0重量％的市售二乙二醇，10.0重量％的市售甘油，0.3重量％的市售表面活 性劑Surfynol 465,0.1重量％的市售PROXEL GXL，69.6重量％的去離子水，低速攪拌至溶 液澄清，再高速攪拌1小時(shí)，過(guò)濾脫氣，包裝，得墨水2。
[0053] 實(shí)施例3
[0054]本發(fā)明方法配成的數(shù)碼打印噴墨應(yīng)用墨水，其配比如下：
[0055] 8.0重量 ％的卩〇178171?)1 P41/12000;
[0056] 10.0重量％的1，2-丙二醇；
[0057] 5.0重量％的二乙二醇；
[0058] 10.0重量％的甘油；
[0059] 0.3重量％的表面活性劑Surfynol 465;
[0060] 0.1重量％ 的PROXEL GXL;
[0061 ] 66.6重量％的去離子水。
[0062]制備方法：
[0063] 將8.0重量％的市售Polyglykol P41/12000放入燒杯，再依次加入10.0重量％的 市售1，2-丙二醇，5.0重量％的市售二乙二醇，10.0重量％的市售甘油，0.3重量％的市售表 面活性劑Surfynol 465，0.1重量的％市售PROXEL GXL，66.6重量％的去離子水，低速攪拌 至溶液澄清，再高速攪拌1小時(shí)，過(guò)濾脫氣，包裝，得墨水3。
[0064] 實(shí)施例4
[0065] 本發(fā)明方法配成的數(shù)碼打印噴墨應(yīng)用墨水，其配比如下：
[0066] 7.0重量 ％的卩〇178171?)1 P41/12000;
[0067] 10.0重量％的1，2-丙二醇；
[0068] 5.0重量％的二乙二醇；
[0069] 10.0重量％的甘油；
[0070] 0.6重量％的表面活性劑Surfynol 465;
[0071] 0.1重量％ 的PROXEL GXL;
[0072] 67.3重量％的去離子水。
[0073]制備方法：
[0074] 將7.0重量％的市售Polyglykol P41/12000放入燒杯，再依次加入10.0重量％的 市售1,2-丙二醇，5.0重量％的市售二乙二醇，10.0重量％的市售甘油，0.6重量％的市售表 面活性劑Surfynol 465，0.1重量％的市售PROXEL GXL，67.3重量％的去離子水，低速攪拌 至溶液澄清，再高速攪拌1小時(shí)，過(guò)濾脫氣，包裝，得墨水4。
[0075] 實(shí)施例5
[0076] 本發(fā)明方法配成的數(shù)碼打印噴墨應(yīng)用墨水，其配比如下：
[0077] 2.6重量％的卩〇178171?)1?41/12000;
[0078] 15.0 重量的 ％ 1，2_ 丙二醇；
[0079] 5.0重量％的乙二醇；
[0080] 5.0重量％的甘油；
[0081 ] 4 ·0重量％的二乙二醇丁醚
[0082] 0.4重量％的表面活性劑Surfynol 465;
[0083] 0.1重量％ 的PROXEL GXL;
[0084] 2.4重量％的直接黃132;
[0085] 65.5重量％的去離子水。
[0086]制備方法：
[0087] 將2.6重量％的市售Polyglykol P41/12000放入燒杯，再依次加入15.0重量％的 市售1,2-丙二醇，5.0重量％的市售乙二醇，5.0重量％的市售甘油，4.0重量％的市售二乙 二醇丁醚，0.4重量％的市售表面活性劑Surfynol 465，0.1重量％的市售PROXEL GXL，65.5 重量％的去離子水，低速攪拌至溶液澄清，加入2.4重量％的直接黃132，再高速攪拌1小時(shí)， 過(guò)濾脫氣，包裝，得墨水5。
[0088] 實(shí)施例6
[0089] 本發(fā)明方法配成的數(shù)碼打印噴墨應(yīng)用墨水，其配比如下：
[0090] 2.0重量 ％的卩〇178171?)1 P41/12000;
[0091] 15.0 重量％ 的1，2-丙二醇；
[0092] 5.0重量％的乙二醇；
[0093] 5.0重量％的甘油；
[0094] 5 ·0重量％的二乙二醇丁醚
[0095] 0.4重量％的表面活性劑Surfynol 465;
[0096] 0.1重量％ 的PROXEL GXL;
[0097] 3.2重量％的直接藍(lán)199;
[0098] 64.3重量％的去離子水。
[0099]制備方法：
[0100] 將2.0重量％的市售Polyglykol P41/12000放入燒杯，再依次加入15.0重量％的 市售I，2-丙二醇，5.0重量％的市售乙二醇，5.0重量％的市售甘油，5.0重量％的市售二乙 二醇丁醚，0.4重量％的市售表面活性劑Surfynol 465，0.1重量％的市售PROXEL GXL，64.3 重量％的去離子水，低速攪拌至溶液澄清，加入3.2重量％直接藍(lán)199，再高速攪拌1小時(shí)，過(guò) 濾脫氣，包裝，得墨水6。
[0101] 實(shí)施例7
[0102] 本發(fā)明方法配成的數(shù)碼打印噴墨應(yīng)用墨水，其配比如下：
[0103] 2.0 重量 ％的？〇1781丫1?)1 P41/12000;
[0104] 15.0重量％的1，2_丙二醇；
[0105] 5.0重量％的乙二醇；
[0106] 5.0重量％的甘油；
[0107] 5 ·0重量％的二乙二醇丁醚
[0108] 0.4重量％的表面活性劑Surfynol 465;
[0109] 0.1重量％ 的PROXEL GXL;
[0110] 3 ·0重量％的活性紅141;
[0111] 64.5重量％的去離子水。
[0112]制備方法：
[0113] 將2.0重量％的市售Polyglykol P41/12000放入燒杯，再依次加入15.0重量％的 市售1,2-丙二醇，5.0重量％的市售乙二醇，5.0重量％的市售甘油，5.0重量％的市售二乙 二醇丁醚，0.4重量％的市售表面活性劑Surfynol 465，0.1重量％的市售PROXEL GXL，64.5 重量％的去離子水，低速攪拌至溶液澄清，加入3.0重量％活性紅141，再高速攪拌1小時(shí)，過(guò) 濾脫氣，包裝，得墨水7。
[0114] 實(shí)施例8
[0115] 本發(fā)明方法配成的數(shù)碼打印噴墨應(yīng)用墨水，其配比如下：
[0116] 3.0 重量 ％的？〇1781丫1?)1 P41/12000;
[0117] 8.0重量％的1，2_丙二醇；
[0118] 5.0重量％的乙二醇；
[0119] 5.0重量％的甘油；
[0120] 5.0重量％的二乙二醇丁醚
[0121] 0.4重量％的表面活性劑Surfynol 465;
[0122] 0.1重量％ 的PROXEL GXL;
[0123] 4.5重量％的直接黑168;
[0124] 69.0重量％的去離子水。
[0125] 制備方法：
[0126] 將3.0重量％的市售Polyglykol P41/12000放入燒杯，再依次加入8.0重量％的市 售1，2_丙二醇，5.0重量％的市售乙二醇，5.0重量％的市售甘油，5.0重量％的市售二乙二 醇丁醚，0.4重量％的市售表面活性劑Surfynol 465，0.1重量％的市售PROXEL GXL，69.0重 量％的去離子水，低速攪拌至溶液澄清，加入4.5重量％的市售直接黑168，再高速攪拌1小 時(shí)，過(guò)濾脫氣，包裝，得墨水8。
[0127] 對(duì)照實(shí)施例1
[0128] 對(duì)照實(shí)施例1墨水，其配比如下：
[0129] 8.0 重量％ 的1，2-丙二醇；
[0130] 5.0重量％的乙二醇；
[0131] 5.0重量％的甘油；
[0132] 5.0重量％的二乙二醇丁醚
[0133] 0.4重量％的表面活性劑Surfynol 465;
[0134] 0.1重量％ 的PROXEL GXL;
[0135] 4.5重量％直接黑168;
[0136] 72.0重量％去離子水。
[0137] 制備方法：
[0138] 將8.0重量％的市售1，2_丙二醇放入燒杯，再依次加入5.0重量％的市售乙二醇， 5.0重量％的市售甘油，5.0重量％的市售二乙二醇丁醚，0.4重量％的市售表面活性劑 Surfynol 465,0.1重量％的市售PR0XELGXL，72.0重量％的去離子水，低速攪拌至溶液澄 清，加入4.5重量％的市售直接黑168，再高速攪拌1小時(shí)，過(guò)濾脫氣，包裝，得對(duì)照墨水1。
[0139] 墨水物化參數(shù)如表1:其中，VIS(cP)是粘度指標(biāo)，是在25°C條件下測(cè)試的。ST(mN/ m)是表面張力指標(biāo)，是在25°C條件下測(cè)試的。表1中的指標(biāo)說(shuō)明：使用PolyglykoI P41/ 12000可以很好的調(diào)整墨水的粘度。
[0140] 表1
[0145] 需要說(shuō)明的是，本發(fā)明人并未窮盡本發(fā)明的所有相似配方。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員 根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案，用基本相同的配方也能達(dá)到相同的發(fā)明目的，也屬于本發(fā)明的保 護(hù)范圍。
[0146] 測(cè)試方法：
[0147] 1 ·粘度用粘度儀測(cè)試，表面張力用表面張力儀測(cè)試。
[0148] 2.打印性能：用墨滴噴射觀測(cè)儀測(cè)試，改變不同的波形，驅(qū)動(dòng)壓電，測(cè)試響應(yīng)頻率， 鏈段的長(zhǎng)度變化，得到圖1。如圖1所示，為本發(fā)明實(shí)施例5得到的墨水5在不同驅(qū)動(dòng)電壓下的 鏈段長(zhǎng)度曲線。通過(guò)圖1可以看出，改變墨滴噴射觀察儀的不同驅(qū)動(dòng)壓電，墨點(diǎn)有很好的響 應(yīng)，鏈段長(zhǎng)度的變化呈現(xiàn)很好的規(guī)律性，且增大電壓的條件，沒(méi)有觀察到明顯的衛(wèi)星點(diǎn)。 [0149] 3.干燥速度：用打印機(jī)在背膠PP上不同的模式打印不同的墨量，控制不同的打印 速度，調(diào)整不同的加熱溫度來(lái)測(cè)試干燥速度，可以看出本發(fā)明的墨水在介質(zhì)上的干燥速度 有明顯提升D
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種水性墨水，其配比組成如下：1-10重量％的？〇178171?)1 P41/12000,0-5重量％ 的染料;5-40重量％的保濕劑，1-10重量％的粘度調(diào)節(jié)劑，0.05-5重量％的助劑，余量為水。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性墨水，其特征在于:所述染料的含量為2.4-4.5重量％。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性墨水，其特征在于:所述Polyglykol P41/12000的含量為 5重量％，染料的含量為2.5重量％，保濕劑的含量為25重量％，粘度調(diào)節(jié)劑的含量為5重 量％，助劑的含量為2.5重量％，余量為水。4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的水性墨水，其特征在于：所述保濕劑為1，2_丙二 醇、二乙二醇、二乙二醇丁醚或其中兩種以上任意比例的混合物。5. 根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的水性墨水，其特征在于:所述粘度調(diào)節(jié)劑為甘油。6. 根據(jù)權(quán)利要求1 - 3中任一項(xiàng)所述的水性墨水，其特征在于：所述助劑為S u r f y η ο 1 465，Proxel，或Surfynol 465和PROXEL GXL任意比例的混合物。7. 根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的水性墨水，其特征在于:所述染料為所述染料為直 接藍(lán)199,活性紅141，直接黃132或直接黑168。8. 權(quán)利要求1所述的水性墨水的制備方法，其步驟如下： 按比例將Polyglykol P41/12000放入燒杯，再依次加入保濕劑、粘度調(diào)節(jié)劑、助劑、染 料和去離子水，低速攪拌至溶液澄清，再高速攪拌1小時(shí)，過(guò)濾脫氣，包裝，得墨水。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的水性墨水的制備方法，其特征在于:所述保濕劑為1，2_丙二 醇、二乙二醇、二乙二醇丁醚或其中兩種以上任意比例的混合物;所述粘度調(diào)節(jié)劑為甘油； 所述助劑為Surfynol 465、PR0XEL GXL或Surfynol 465和PROXEL GXL任意比例的混合物； 所述染料為直接藍(lán)199、活性紅141、直接黃132或直接黑168。
【文檔編號(hào)】C09D11/30GK105860666SQ201610231135
【公開(kāi)日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年4月13日
【發(fā)明人】田巍偉, 劉金德
【申請(qǐng)人】固安聯(lián)創(chuàng)佳藝噴墨技術(shù)有限公司