CN101921511A - 喷墨打印用墨水组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明是喷墨打印用墨水组合物，包括含量为10～35wt%的选自聚氨酯(甲基)丙烯酸酯齐聚体、聚酯丙烯酸酯齐聚体中的至少一种，含量为5～20wt%的附着力增进齐聚体，含量为40～70wt%的选自EOEOEA、THFA、IBOA、PHEA、HDDA、DPGDA、TPGDA、HEMA、TMPTA、EO3TMPTA、PO3TMPTA、EO4PETA、DPHA中的至少一种，含量为0.1～3wt%的选自N-(β－氨乙基)-α-氨丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酸基丙基三甲氧基硅烷、苯乙烯基氯二氨基硅烷、3-缩水甘油基丙基三甲氧基硅烷中的至少一种，含量为2～6wt%的颜料。该墨水适用于对未经过表面预覆涂层的无机物实施直接打印，可简化在无机物表面进行的紫外光固化喷印工艺，降低生产成本，提高喷绘生产效率。

Description

喷墨打印用墨水组合物
技术领域
本发明涉及喷墨打印用墨水组合物，特别是对没有经过表面预处理或预覆涂层的玻璃、陶瓷之类无机物表面实施直接打印的喷墨墨水组合物。
背景技术
在喷绘行业，随着环保要求越来越高，传统的溶剂型墨水的应用受到越来越多的限制，而利用紫外光固化的墨水来进行喷绘打印的市场在逐渐增大。与传统的溶剂型墨水相比，紫外光固化墨水具有更大的优势，其防水性、耐候性不弱于溶剂墨水，同时紫外光固化墨水的介质适应性和广泛性是溶剂墨水所不具有的，对于ABS、PVC、PET、PP、PE、亚克力等，不管是板材还是卷材，都能打印，还有金属、陶瓷、玻璃等无机材质也能打印，因此，紫外光固化墨水作为一种新型打印墨水具有很好的发展前景。
如果用目前已有的紫外光固化墨水在玻璃、陶瓷面等无机材质表面上直接打印，用划格法检测其附着力的结果，附着力表现很差，在划格实验中墨水形成的膜层基本全部脱落，而且墨水成像后的防水性也不是太好，常温下放在水中浸泡数小时后，容易起泡和剥落。这种表现极大地限制了它的户外应用。对于紫外光固化墨水的利用，现在普遍采用的方法是在玻璃、陶瓷等无机材质表面上预先制备一个涂层，再于该涂层上实施打印墨水喷绘或者打印。这样可以通过预覆涂层提供足够的附着力和防水性。但是，对于进行大面积玻璃、陶瓷表面喷绘来说，预先实施表面处理或预覆涂层需要专用的场地，例如洁净的喷涂车间，同时还需要专用的处理设备或喷涂涂布设备，增加这样一道预处理工序，在很大程度上局限了紫外光固化墨水的有效应用，同时也增加了生产投入，使得整体的制作成本增加不菲。
发明内容
针对上述问题，本发明目的在于提供一种喷墨打印用的墨水组合物，该墨水组合物可以在没有经过表面预处理或预覆涂层的玻璃、陶瓷之类无机物表面上实施直接打印。
为达至上述目的，本发明采用的喷墨打印用墨水组合物，包括丙烯酸酯齐聚体、特种齐聚体、丙烯酸酯单体、功能助剂、颜料。
其中，丙烯酸酯齐聚体是含量为10～35wt%的选自聚氨酯（甲基）丙烯酸酯齐聚体、聚酯丙烯酸酯齐聚体中的至少一种。
特种齐聚体是含量为5～20wt%的附着力增进齐聚体。
丙烯酸酯单体是含量为40～70 wt%的选自乙氧基乙氧基丙烯酸酯（简称EOEOEA）、四氢呋喃丙烯酸酯（简称THFA）、异冰片基丙烯酸酯（简称IBOA）、2-苯氧基乙基丙烯酸酯（简称PHEA）、1，6-己二醇二丙烯酸酯（简称HDDA）、二丙二醇二丙烯酸酯（简称DPGDA）、三丙二醇二丙烯酸酯（简称TPGDA）、2-羟基乙基甲基丙烯酸酯（简称HEMA）、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯（简称TMPTA）、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯（简称EO3TMPTA）、丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯（简称PO3TMPTA）、乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯（简称EO4PETA）、二季戊四醇六丙烯酸酯（简称DPHA）中的至少一种。
功能助剂是含量为0.1～3wt%的选自N-（β－氨乙基）-α-氨丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酸基丙基三甲氧基硅烷、苯乙烯基氯二氨基硅烷、3-缩水甘油基丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。
颜料含量为2～6wt%。
前述喷墨打印用墨水组合物，其黑色颜料使用PK7（即Pigment Black 7炭黑颜料）。
前述喷墨打印用墨水组合物，其红色颜料选自PR122（即Pigment Red Color Index Number 122红色颜料）、PR202（即Pigment Red Color Index Number 202红色颜料）、PV19（即Pigment Violet Color Index Number 19红色颜料）、PR254（即Pigment Red Color Index Number 254红色颜料）中的至少一种。
前述喷墨打印用墨水组合物，其黄色颜料选自PY74（即Pigment Yellow Color Index Number 74黄色颜料）、PY151（即Pigment Yellow Color Index Number 151黄色颜料）、PY155（即Pigment Yellow Color Index Number 155黄色颜料）、PY154（即Pigment Yellow Color Index Number 154黄色颜料）、
PY180 （即Pigment Yellow Color Index Number 180黄色颜料）中的至少一种。
前述喷墨打印用墨水组合物，其蓝色颜料选自酞菁蓝PB15:3、酞菁蓝PB15:4中的至少一种。
前述喷墨打印用墨水组合物，其优先选用的黏度范围是20～30cps/25℃，表面张力为27～35达因/厘米。
本发明提供的喷墨打印用墨水组合物属于紫外光固化墨水，可以在玻璃、陶瓷等无机物表面上实施直接打印作业后通过紫外光照射实现墨水固化，无需对玻璃、陶瓷表面进行预先处理，也不必对玻璃、陶瓷表面预先涂覆涂层。利用该墨水组合物实施打印作业，可以简化在玻璃、陶瓷等无机物表面进行的紫外光固化喷印工艺，降低了喷绘生产成本，提高了喷绘生产效率。
具体实施方式
下面结合实施例详细描述本发明喷墨打印用墨水组合物。
根据表一各实施例对应的组分配比关系，先将全部单体混合均匀，加入光引发剂搅拌溶解，再加入全部齐聚体和功能助剂，搅拌均匀，最后加入颜料浆，高速分散均匀，用1微米滤芯过滤后即得到本发明喷墨打印用墨水组合物。本发明墨水所用各种试剂或原料均可从市场购得，其纯度只要达到工业纯以上即可。表二示出了各实施例墨水性能的测试结果。
表三、四示分别出了对比例墨水的配比关系和性能测试结果。
表二、四所示墨水性能测试结果通过下列方法或设备获得：
应用Brookfield LVDV-Ⅱ+CP分析仪测试黏度；
应用Fisher Model 21 表面张力仪测试表面张力；
打印流畅性测试：上机连续打印10平米，无断线现象为优良；
固化性能测试：在UV打印机上正常打印，通过打印机的UV灯照射能正常固化者为合格；
附着力测试：使用单面刀片每间隔1mm划出10x10mm2方格，用3M公司610胶带贴紧划格处，以倾斜45度角的方式快速扯离胶带，查看剥落面积，小于5%为合格。
色彩还原测试：将打印出来的ISO标准图片与原图片对比，目测色彩差异。
表一   本发明喷墨打印用墨水组合物组成
Figure 2010102835750100002DEST_PATH_IMAGE002
表二   性能测试结果(本表实施例编号同表一实施例编号由小到大一一对应)
Figure 2010102835750100002DEST_PATH_IMAGE004
表三   对比例墨水组合物组成
Figure 2010102835750100002DEST_PATH_IMAGE006
表四   性能测试结果(本表实施例编号同表三实施例编号由小到大一一对应)
Figure 2010102835750100002DEST_PATH_IMAGE008

Claims (9)

1.喷墨打印用墨水组合物，包括丙烯酸酯齐聚体、特种齐聚体、丙烯酸酯单体、功能助剂、颜料，其特征在于，
所述丙烯酸酯齐聚体是含量为10～35wt%的选自聚氨酯丙烯酸酯齐聚体、聚氨酯甲基丙烯酸酯齐聚体、聚酯丙烯酸酯齐聚体之至少一种，
所述特种齐聚体是含量为5～20wt%的附着力增进齐聚体，
所述丙烯酸酯单体是含量为40～70 wt%的选自乙氧基乙氧基丙烯酸酯、四氢呋喃丙烯酸酯、异冰片基丙烯酸酯、2-苯氧基乙基丙烯酸酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、2-羟基乙基甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯之至少一种，
所述功能助剂是含量为0.1～3wt%的选自N－(β－氨乙基)－α－氨丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酸基丙基三甲氧基硅烷、苯乙烯基氯二氨基硅烷、3－缩水甘油基丙基三甲氧基硅烷之至少一种，
所述颜料含量为2～6wt%。
2.根据权利要求1所述喷墨打印用墨水组合物，其特征在于，所述颜料使用PK7。
3.根据权利要求1所述喷墨打印用墨水组合物，其特征在于，所述颜料选自PR122、PR202、PV19、PR254之至少一种。
4.根据权利要求1所述喷墨打印用墨水组合物，其特征在于，所述颜料选自PY74、PY151、PY155、PY154、PY180之至少一种。
5.根据权利要求1所述喷墨打印用墨水组合物，其特征在于，所述颜料选自PB15:3、PB15:4之至少一种。
6.根据权利要求2所述喷墨打印用墨水组合物，其特征在于，黏度为20～30cps/25℃，表面张力为27～35达因/厘米。
7.根据权利要求3所述喷墨打印用墨水组合物，其特征在于，黏度为20～30cps/25℃，表面张力为27～35达因/厘米。
8.根据权利要求4所述喷墨打印用墨水组合物，其特征在于，黏度为20～30cps/25℃，表面张力为27～35达因/厘米。
9.根据权利要求5所述喷墨打印用墨水组合物，其特征在于，黏度为20～30cps/25℃，表面张力为27～35达因/厘米。
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