CN101451032A - 喷墨记录用油墨组合物及喷墨记录方法 - Google Patents
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Abstract
一种喷墨记录用油墨组合物，喷墨记录用油墨组合物，含有：0.1～8.0重量％的染料；以及60.0～98.0重量％有机溶剂。可用于水型喷墨打印装置，在玻璃、陶瓷、金属、塑料等疏水介质上进行印刷。
Description
技术领域
本发明涉及一种喷墨记录装置用油墨组合物及使用该油墨组合物的喷墨记录方法，特别是可在水型喷墨记录装置上使用的溶剂型油墨组合物及在水型喷墨记录装置上用溶剂型油墨组合物进行打印的喷墨记录方法。
背景技术
喷墨记录装置按照所使用的油墨组合物的类型不同可分为水型喷墨记录装置和溶剂型喷墨记录装置。其中，水型喷墨记录装置使用以水为主溶剂的水性油墨，其内部与油墨相接触的部件不耐腐蚀。溶剂型喷墨记录装置使用以有机溶剂为主溶剂的溶剂型油墨，其内部与油墨相接触的部件均耐腐蚀。
目前，使用日趋成熟和普遍的是水型喷墨记录装置，但因所使用的水性油墨中水占了相当大的比例，因此只能用于印刷到亲水的记录媒体上，难以印刷到有耐水表面的玻璃、金属、陶瓷、塑料等疏水的记录媒体上，加上水性油墨形成的印刷影像耐水性也较差，这导致水型喷墨记录装置的应用受到了局限。
已有的溶剂型油墨虽然具有良好的耐水性，可印刷到玻璃、金属、陶瓷及塑料等记录媒体上，但其通常只能用于溶剂型喷墨打印机，用于水型喷墨打印机时会因其不能调整到适宜水型喷墨打印机的理化参数而出现断墨、阻塞打印头、间歇停机后开机流畅性差等缺点。此外，溶剂型墨水通常还会对不耐腐蚀的水型打印机内与油墨相接触部件造成腐蚀。
发明内容
本发明的目在于提供一种耐水性能好的可用于水型喷墨打印装置的溶剂型油墨组合物及使用该油墨组合物的喷墨打印方法。
为实现本发明的目的之一，本实用新型提供的技术方案之一为：喷墨记录用油墨组合物，含有：0.1～8.0重量％的非水溶性染料；以及60.0～98.0重量％有机溶剂。
通过在上述油墨组合物中提高有机溶剂的使用量，可使整个墨水体系由亲水体系转为憎水体系，因此可提高油墨组合物的耐水性，进而可使用其在玻璃、陶瓷、金属、塑料等疏水介质上进行印刷。
较好的方案是有机溶剂的氢键值范围在12.0—19.0之间。氢键值在该范围内的有机溶剂腐蚀性小，可使油墨组合物具有较小的腐蚀性，以适用于水型喷墨装置。
更好的方案是有机溶剂选自醇衍生物、醚衍生物或酮衍生物中的一种或几种的混合物，以提高油墨组合物的润湿性，使油墨组合物获得与水型油墨相近似的物化参数。
更好的方案是染料选自溶剂黑46、溶剂黑29、溶剂黑27、溶剂黑28、溶剂蓝5、溶剂蓝4、溶剂蓝70、溶剂红122、溶剂红119、溶剂红218、溶剂红124、溶剂红125、溶剂红49、溶剂黄82、溶剂黄19、溶剂黄79中的一种，或几种的混合。上述染料具有良好的耐水性、耐侯性且在有机溶剂中具有良好的溶解性，因此可使油墨组合物具有更好的耐水、耐晒性能及良好的流畅性。
再一较好的方案是油墨组合物进一步包含1.0～20.0重量％的粘合剂。粘合剂能保证油墨具有一定的附着力及耐物理或化学作用的能力。
更好的方案是粘合剂为醇溶性树脂，因其与醇、醇醚类、酮溶剂等有良好的相溶性，可以提高油墨组合物对疏水介质的附着性。
还好的方案是油墨组合物的黏度为1～10Mpas，该黏度与相应的普通水性墨水的黏度相近，因此可保证油墨组合物用于水型喷墨打印装置时具有良好的流畅性和稳定性。
还好方案是油墨组合物进一步引入去离子水，以控制所述油墨组合物的表面张力在29～38mN/m之间，以使油墨组合物的流畅性更好。
为实现本发明的另一目的，本发明提供的另一技术方案为：喷墨记录方法，在水型喷墨记录装置上使用前述任一种油墨组合物进行打印。
具体实施方式
在本发明的油墨组合物中，作为着色剂可以使用已有技术中的各种染料，优选非水溶性的染料，最好是被水溶性墨水能接受的青色、品红、黄色或黑色溶剂型染料，如溶剂黑46、溶剂黑29、溶剂黑27、溶剂黑28、溶剂蓝5、溶剂蓝4、溶剂蓝70、溶剂红122、溶剂红119、溶剂红218、溶剂红124、溶剂红125、溶剂红49、溶剂黄82、溶剂黄19、溶剂黄79等。
这些染料可以单独使用，亦可以将它们中的2种或2种以上组合使用。
在本发明的油墨组合物中，染料的含量可以根据用途或者印刷特性适当选择，相对于油墨组合物的总重量，染料的含量可以为0.1～8.0重量％。
在本发明的油墨组合物中，有机溶剂的氢键值可以控制在12.0～19.0之间，优选是12.8～18.8。有机溶剂可以选择醇衍生物、醚衍生物或酮衍生物中的任一种，或它们中的几种以任一比例混合的混合物。
作为醇衍生物可以是乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、异辛醇、乙二醇、二乙二醇等，其中较好的是碳2～碳8的一级醇。
作为醚衍生物可以是正丁醚、异丁醚、乙二醇***、丙二醇***、乙二醇丁醚、丙二醇丁醚、二乙二醇***、二乙二醇丁醚、三甘醇***、三甘醇丁醚等，其中较好的是二醇醚。
作为酮衍生物可以是丙酮、丁酮、环己酮、异弗尔酮等。
本发明的油墨组合物除了含有着色剂和有机溶剂外，还可以进一步包含粘合剂。粘合剂可以保证油墨具有一定的附着力，及其耐物理或化学作用的能力。粘合剂可以选择与醇、醇醚类、酮溶剂等有机溶剂有良好的相溶性的醇溶性树脂，以提高油墨组合物对玻璃、金属、陶瓷及塑料等疏水介质的附着性。此外醇溶性树脂粘合剂本身不溶于水，因此可使油墨组合物具有良好的防水性能。醇溶性树脂可以是松香改型醇酸树脂、热塑性酚、聚醛树脂、聚酮树脂、醇溶聚酰胺中的任一种，也可以是其中几种以任意比例混合的混合物。较好的选择是聚醛树脂或醇溶聚酰胺，或者二者的混合物。粘合剂的含量可以根据用途或者印刷特性适当选择，相对于油墨组合物的总重量，其含量可以为0.1～20.0重量％，优选0.5％—15％，最好是1％—10％
本发明通过对溶剂、色料及粘合剂的选择及含量的控制，将油墨组合物的黏度调整到与相应的普通水性墨水的黏度相近，可以保证油墨组合物用于水型喷墨打印装置时具有良好的流畅性和稳定性。本发明油墨组合物的黏度控制在1～10Mpas之间，优选在1.2～8Mpas之间，最好在2～6Mpas之间。本发明油墨组合物的黏度通过Brookfield Digital Viscometer(LVDV～II+)测试仪测得。
本发明的油墨组合物可以进一步包含去离子水。去离子水具有较好的表面张力。本发明油墨组合物的表面张力可以控制在29～38mN/m之间，优选30～35mN/m之间。此外去离子水价格便宜，可降低油墨组合物的成本。去离子水的含量可以根据油墨组合物的用途和印刷特性进行适当选择，相对于油墨组合物的总重量，去离子水的含量可以为0～20.0重量％，优选1％—15％，最好是2％—10％。。
本发明的油墨组合物除含有色料、有机溶剂、粘合剂、去离子水外，还可以进一步含有在通常的油墨组合物中含有的其它添加剂，如含有抗氧剂、防腐剂、紫外光吸收剂、PH调节剂等，以改善油墨组合物在存储稳定性、打印稳定性及图像保存性等方面的性能。
使用本发明油墨组合物打印的方法之一是用水型喷墨打印装置进行打印。该种情况下不但可保持与水性墨水一致的打印性能，如：不断墨、不阻塞打印头、间歇停机后开机流畅性良好，同时可达到使用水型打印装置在玻璃、陶瓷、金属、塑料等疏水介质上打印出具有良好光学密度、耐磨性、附着力及色彩的图像的目的，拓宽了水型喷墨打印装置的应用领域，而且弥补了以往溶剂型油墨组合物不能用于水型喷墨打印机的不足。
实施例1
调制以下配合成分构成的油墨组合物：
溶剂黑29：(苏州三威提供) 重量5.0％；
正丁醇： 重量50.0％；
丙二醇丁醚： 重量37.0％；
丁酮： 重量4.0％；
去离子水： 重量2.2％；
醇溶聚酰胺：(市售) 重量1.8％。
制备方法：将37.0重量％的丙二醇丁醚，30.0重量％的正丁醇，2.2重量％的去离子水，4.0重量％的丁酮在反应釜中混合，然后向反应釜中加入1.8重量％的A～62醇溶聚酰胺低速搅拌至溶液澄清，依次加入5.0重量％的溶剂黑29、20.0重量％的正丁醇在反应釜中混合。密闭搅拌3小时，静置1小时，0.5μm滤芯过滤，包装得油墨组合物1。
实施例2
溶剂黄82：(苏州三威提供) 重量5.4％；
异丙醇：异辛醇(1:1) 重量50.0％；
丙二醇丁醚： 重量30.0％；
丁酮： 重量4.0％；
去离子水： 重量8.8％；
聚醛树脂：(市售) 重量1.8％；
制备方法：将30.0重量％的丙二醇丁醚，30.0重量％的异丙醇：异辛醇(1:1)，4.0重量％的丁酮，8.8重量％的去离子水在反应釜中混合，然后向反应釜中加入重量1.8％的KR～A81聚醛树脂低速搅拌至溶液澄清，依次加入5.4重量％的溶剂黄82、20.0重量％的异丙醇：异辛醇(1:1)在反应釜中混合。密闭搅拌3小时，静置1小时，0.5μm滤芯过滤，包装得油墨组合物2
实施例3
溶剂黄82：(苏州三威提供) 重量5.4％；
异丙醇： 重量40.0％；
丙二醇丁醚： 重量50.0％；
去离子水： 重量2.6％；
聚醛树脂：(市售) 重量2.0％；
制备方法：将50.0重量％的丙二醇丁醚、2.6重量％的去离子水，2.0重量％的KR～A81聚醛树脂在反应釜中混合，低速搅拌至溶液澄清，依次加入5.4重量％的溶剂黄82、40.0重量％的异丙醇在反应釜中混合。密闭搅拌3小时，静置1小时，0.5μm滤芯过滤，包装得油墨组合物2
对比例1
调制用于水型喷墨打印机的油墨组合物3：
水溶染料(混合黑Ciba提供) 重量2.7％
乙二醇： 重量2.0％
甘油： 重量15.0％
乙二醇单丁醚： 重量3％
Surfynol 465(表面活性剂)：重量1％
PROXEL GXL(防腐剂)： 重量0.1％
去离子水 重量76.2％
对比例2
调制用于溶剂型喷墨打印装置的油墨组合物4
Yellow H4G 01 30(Clariant提供) 重量8％；
乙二醇单丁醚： 重量12.0％；
乙酸丁酯： 重量51.0％；
环己酮： 重量18.0％；
氯醋树脂： 重量4.0％；
正丁醇： 重量15.0％。
对比实验
在EPSON R230水型喷墨打印机上使用油墨组合物1～4分别在EPSON原装相纸、ABS塑料板、金属板上进行以下打印测试：
测试项目1：打印稳定性测试：100％出墨量连续打印3个墨盒。
测试项目2：耐磨性测试：样板干燥后，用500克砝码在表面来回磨擦20次，看表面的划痕。
测试项目3：防水性：样板干燥后，将样板一半浸入水中，浸泡24小时取出观察其是否褪色。
测试项目4：对打印机零部件的腐蚀性：用墨水浸泡管路、打印头、泵附件等，观察其腐蚀性。
测试项目5：对墨水耐晒性能测试：紫外灯箱、X～RITE色密度仪，测量打印稿在紫外灯照射4.5小时前后的色密度。
测试结果见表1至表3。
从表1至表3测试结果可以看出，相比于传统水性油墨组合物，本发明的油墨组合物用于水型喷墨打印机上，不但可取得与水性油墨组合同样的打印稳定性，而且还具有良好的耐磨性、防水性，实现了用水型喷墨打印装置在塑料、金属板等疏水介质上进行打印的目的。相比于传统的溶剂性墨水，本发明的油墨组合物用于水型喷墨打印装置上不会堵塞打印头，且不会腐蚀水型喷墨打印装置内与油墨相接触的部件。
表1：EPSON相纸
| 评价项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对比例1 | 对比例2 |
| 打印稳定性 | 好 | 好 | 好 | 好 | 堵塞喷头 |
| 耐磨性 | 好 | 好 | 好 | 好 | 好 |
| 防水性 | 好 | 好 | 好 | 差 | 好 |
| 零部件的腐蚀性 | 不腐蚀 | 不腐蚀 | 不腐蚀 | 不腐蚀 | 腐蚀 |
| 耐晒性 | 好 | 好 | 好 | 差 | 好 |
表2：ABS塑料
| 评价项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对比例1 | 对比例2 |
| 打印稳定性 | 好 | 好 | 好 | 好 | 堵塞喷头 |
| 耐磨性 | 好 | 好 | 好 | 差 | 好 |
| 防水性 | 好 | 好 | 好 | 差 | 好 |
| 零部件的腐蚀性 | 不腐蚀 | 不腐蚀 | 不腐蚀 | 不腐蚀 | 腐蚀 |
| 耐晒性 | 好 | 好 | 好 | 差 | 好 |
表3：金属板
| 评价项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对比例1 | 对比例2 |
| 打印稳定性 | 好 | 好 | 好 | 好 | 堵塞喷头 |
| 耐磨性 | 好 | 好 | 好 | 差 | 好 |
| 防水性 | 好 | 好 | 好 | 差 | 好 |
| 零部件的腐蚀性 | 不腐蚀 | 不腐蚀 | 不腐蚀 | 不腐蚀 | 腐蚀 |
| 耐晒性 | 好 | 好 | 好 | 差 | 好 |
Claims (10)
1、喷墨记录用油墨组合物，其特征在于，含有：
0.1～8.0重量％的非水溶性染料；以及
60.0～98.0重量％有机溶剂。
2、根据权利要求1所述油墨组合物，其特征在于：
所述有机溶剂的氢键值范围在12.0～19.0之间。
3、根据权利要求2所述油墨组合物，其物征在于：
所述有机溶剂选自醇衍生物、醚衍生物或酮衍生物中的一种或几种的混合物。
4、根据权利要求3所述油墨组合物，其特征在于：
所述染料选自溶剂黑46、溶剂黑29、溶剂黑27、溶剂黑28、溶剂蓝5、溶剂蓝4、溶剂蓝70、溶剂红122、溶剂红119、溶剂红218、溶剂红124、溶剂红125、溶剂红49、溶剂黄82、溶剂黄19、溶剂黄79中的一种，或几种的混合。
5、根据权利要求3所述油墨组合物，其特征在于：所述油墨组合物进一步包含1.0～20.0重量％的粘合剂。
6、根据权利要求5所述油墨组合物，其特征在于：所述粘合剂为醇溶性树脂。
7、根据权利要求1至6任一项所述油墨组合物，其特征在于：所述油墨组合物在25℃±2℃下的黏度为1～10Mpas。
8、根据权利要求7所述油墨组合物，其特征在于：
所述油墨组合物进一步包括去离子水。
9、根据权利要求8所述油墨组合物，其特征在于：所述油墨组合物的表面张力在29～38mN/m之间。
10、喷墨记录方法，其特征在于：在水型喷墨记录装置上使用权利要求1至9任一项所述的油墨组合物进行打印。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN 200710032338 CN101451032A (zh) | 2007-12-06 | 2007-12-06 | 喷墨记录用油墨组合物及喷墨记录方法 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102134421A (zh) * | 2011-04-12 | 2011-07-27 | 杭州威士德喷码技术有限公司 | 一种墨水及其制造方法 |
| CN107325643A (zh) * | 2017-08-07 | 2017-11-07 | 广东科达洁能股份有限公司 | 一种用于陶瓷喷墨打印机喷头测试的墨水及其制备方法 |
| US20190031857A1 (en) * | 2016-02-22 | 2019-01-31 | Basf Se | Black-colored polyamide composition and production and use thereof |
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2007
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