CN115247008B

CN115247008B - 鞋材打印用的水性颜料墨水

Info

Publication number: CN115247008B
Application number: CN202210144522.3A
Authority: CN
Inventors: 余代英; 洪羚
Original assignee: Zhuhai Ninestar Management Co Ltd
Current assignee: Zhuhai Ninestar Management Co Ltd
Priority date: 2022-02-17
Filing date: 2022-02-17
Publication date: 2023-09-05
Anticipated expiration: 2042-02-17
Also published as: CN115247008A

Abstract

本申请涉及一种鞋材打印用的水性颜料墨水，所述墨水包括重量占比的以下组分：有机颜料15％～30％、醚类有机溶剂5％～15％、醇类有机溶剂10％～30％、水性聚氨酯5％～10％、水性蜡乳液0.2％～1.0％及余量的水。本申请提供的水性颜料墨水，具有良好保湿性，不堵塞喷头，流畅性好；并且可以与市场上数码鞋材胶浆匹配，结合性能优异，牢度好，耐摩擦及耐弯折，颜色丰富，表面经过处理后耐水。

Description

鞋材打印用的水性颜料墨水

技术领域

本申请涉及打印技术领域，具体地讲，涉及鞋材打印用的水性颜料墨水。

背景技术

随着数码喷墨技术的发展，印花行业慢慢的向数码喷墨方向偏移，传统的鞋材印花主要是通过丝网印刷，其所用的油墨大多是油性油墨，含有较多的有机溶剂，对环境以及人体具有一定的危害性，故近年来市场更希望有环保性的水性油墨能代替传统的油性油墨，以减少对环境的污染及对人体的伤害。另一方面传统的丝网印刷工艺存在产品颜色不丰富，产品较为单一，无法实现个性化定制，相反数码喷墨方案利用先进的喷墨技术可以实现当代青年对个性化的追求，印花过程简单快捷，只要将图片输入特定软件再通过打印机的打印软件即可在鞋材材质上印花，颜色丰富靓丽，精度高。但是目前的墨水容易渗色、导致图案清晰度差，图案经过多次弯折后容易褶皱。

发明内容

鉴于此，本申请提供了鞋材打印用的水性颜料墨水，采用合理的墨水体系，墨水具有优异的润湿、流平性能，图案清晰，不容易渗色且耐弯折。

本申请实施例提供一种鞋材打印用的水性颜料墨水，所述墨水包括重量占比的以下组分：有机颜料15％～30％、醚类有机溶剂5％～15％、醇类有机溶剂10％～30％、水性聚氨酯5％～10％、水性蜡乳液0.2％～1.0％及余量的水。

在一种可行的实施方式中，所述墨水包括重量占比的以下组分：有机颜料15％～30％、醚类有机溶剂5％～15％、醇类有机溶剂10％～30％、水性脂肪族聚氨酯5％～10％、水性蜡乳液0.2％～0.8％、表面活性剂1％～5％及余量的水。

在一种可行的实施方式中，所述水性蜡乳液包括改性聚乙烯蜡乳液、改性聚丙烯蜡乳液中的一种。

在一种可行的实施方式中，所述醇类有机溶剂包括乙二醇、丙二醇、丙三醇、1,2-丙三醇、1,2-丙二醇、1,5戊二醇、1,2-己二醇、正丙醇、异丙醇、二甘醇、三甘醇和四甘醇中的至少一种。

在一种可行的实施方式中，所述醚类有机溶剂包括二甘醇单丁醚、三甘醇单丁醚、甘油醚、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***、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***、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***和二丙二醇单丙醚中的至少一种。

在一种可行的实施方式中，所述醇类有机溶剂与所述醚类有机溶剂的质量比为1:(2～4)。

在一种可行的实施方式中，所述表面活性剂包括炔二醇类表面活性剂。

在一种可行的实施方式中，所述墨水还包括杀菌剂，所述杀菌剂在所述墨水中的重量占比为0.1％～0.5％。

在一种可行的实施方式中，所述墨水满足以下特征a～d中的至少一种：

a.所述墨水的粘度为7.0cp～8.5cp；

b.所述墨水的表面张力为28mN/m～30mN/m；

c.所述墨水的电导率为0.2μm/cm～2.0μm/cm；

d.所述墨水的PH值为7～9。

本申请提供的鞋材打印用的水性颜料墨水，通过使用水性脂肪族聚氨酯树脂、醚类有机溶剂与醇类有机溶剂的搭配，使得该配方可以与市场上数码鞋材胶浆匹配，结合性能优异，牢度好，耐摩擦及耐弯折，颜色丰富，并加入了水性蜡乳液，表面经过处理后耐水及耐弯折，可提高生产效率，在理光G5打印头上具有良好保湿性，不堵塞喷头，流畅性好。

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。

第一方面，本申请提供一种鞋材打印用的水性颜料墨水，所述墨水包括重量占比的以下组分：有机颜料15％～30％、醚类有机溶剂5％～15％、醇类有机溶剂10％～30％、水性聚氨酯5％～10％、水性蜡乳液0.2％～1.0％及余量的水。

在上述方案中，提供的鞋材打印用的水性颜料墨水，通过使用水性脂肪族聚氨酯树脂、醚类有机溶剂与醇类有机溶剂的搭配，使得该配方可以与市场上数码鞋材胶浆匹配，结合性能优异，牢度好，耐摩擦及耐弯折，颜色丰富，并加入了水性蜡乳液，表面经过处理后耐水及耐弯折，可提高生产效率，在理光G5打印头上具有良好保湿性，不堵塞喷头，流畅性好。

作为本申请可选的技术方案，所述有机颜料包括黑色有机颜料、黄色有机颜料、红色有机颜料、蓝色有机颜料中的至少一种。

可选地，所述有机颜料可以包括偶氮颜料或多环式颜料中的至少一种。

作为本申请可选的技术方案，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。

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红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，有机颜料在墨水中的重量占比具体可以是15％、17％、18％、20％、22％、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。

可选地，黑色有机颜料可选自英国钻石喷墨色浆D71K、D80K，瑞士科莱恩OP-T，美国卡博特400K等，黑色颜料分散液优选为美国卡博特400K。蓝色颜料分散液可选自英国钻石喷墨色浆D71C、D75C，瑞士科莱恩BG-PT，美国卡博特450C等，蓝色颜料分散液优选为美国卡博特450C。红色颜料分散液可选自英国钻石喷墨色浆D71M、D75M，瑞士科莱恩E5B-PTVP3565，美国卡博特480V等，红色颜料分散液优选为美国卡博特480V。黄色颜料分散液可选自英国钻石喷墨色浆D71Y、D75Y，瑞士科莱恩4G-PT VP2669，美国卡博特470Y等，黄色颜料分散液优选为科莱恩4G-PT VP2669。

作为本申请可选的技术方案，醇类有机溶剂包括乙二醇、丙二醇、丙三醇、1,2-丙三醇、1,2-丙二醇、1,5戊二醇、1,2-己二醇、正丙醇、异丙醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇中的至少一种。优选为丙三醇、已二醇、丙二醇。

可选地，醇类有机溶剂在墨水中的重量占比控制在10％～30％范围内，具体可以是10％、15％、18％、20％、25％、28％或30％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。

作为本申请可选的技术方案，醚类有机溶剂包括二甘醇单丁醚、三甘醇单丁醚、甘油醚、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***、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***、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***和二丙二醇单丙醚中的至少一种。优选为二甘醇单丁醚或者三甘醇单丁醚。

可选地，醚类有机溶剂在墨水中的重量占比控制在5％～15％范围内，具体可以是5％、6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、14％或15％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。

作为本申请可选的技术方案，所述醇类有机溶剂与所述醚类有机溶剂的质量比为1:(2～4)。具体可以是1:2、1:2.5、1:2.8、1:3.0、1:3.5、1:3.8或1:4等，当然也可以是上述范围内的其他值，在此不做限定。经过试验发现，将醇类有机溶剂与所述醚类有机溶剂的质量比为1:(2～4)，可以提升墨水与鞋材白胶浆的匹配性，使打印图案不易渗墨与花边，使其图案轮廓清晰增加图案的清晰度。

作为本申请可选的技术方案，水性聚氨酯在油墨中以分散体的形式存在，水性聚氨酯在墨水中的重量占比具体可以是5％、6％、7％、8％、9％或10％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。

优选地，所述水性聚氨酯可以是水性脂肪族聚氨酯，水性聚氨酯在墨水中的重量占比为5％-10％。在具体实施例中，水性聚氨酯可以是日本三井WS-6110、日本三井WS-6021、日本聚氨酯工业WPC-101，其中，优选为日本三井WS-6110。

作为本申请可选的技术方案，水性蜡乳液包括改性聚乙烯蜡乳液、改性聚丙烯蜡乳液中的一种。在具体实施例中，水性蜡乳液可以选自毕克AQUACER 532、毕克AQUACER539、毕克AQUACER 593、毕克HORDAMER PE35中的一种。

可选地，水性蜡乳液在墨水中的重量占比具体可以是0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％或1.0％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。优选地，水性蜡乳液在墨水中的重量占比为0.2％～0.8％。

作为本申请可选的技术方案，所述表面活性剂包括炔二醇类表面活性剂。表面活性剂能够充当表面张力调整剂，炔二醇类表面活性剂有润湿及基础流平的效果。

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，可使用更具体地，Surfynol420、Surfynol 440、Surfynol 465、Surfynol 485、BYK-019、BYK-028、BYK-141、FoamStarSI 2250、AF-103、TEGO 425、TEGO260、TEGO245、TEGO250一种或多种。尤其优选使用Surfynol 465、TEGO 425。

可选地，表面活性剂在颜料墨水中的重量占比为1％～5％，具体可以是1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％或5％等等，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。

作为本申请可选的技术方案，墨水还包括重量占比的以下组分：0.1％～0.5％的杀菌剂，杀菌剂可以是异噻唑啉酮类杀菌剂，具体可选自美国陶氏杀菌剂BIOBAN BIT-10、美国陶氏杀菌剂BIOBAN BIT-20、美国奥麟杀菌剂PROXEL GXL和美国奥麟杀菌剂PROXELCMG中的至少一种。

可选地，杀菌剂在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。

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，从而能够降低墨水中的杂质，也可以降低对墨水中的其他组分的影响。

作为本申请优选的技术方案，所述墨水包括重量占比的以下组分：有机颜料15％～30％、醚类有机溶剂5％～15％、醇类有机溶剂10％～30％、水性脂肪族聚氨酯5％～10％、水性蜡乳液0.2％～0.8％、表面活性剂1％～5％、杀菌剂0.1％～0.5％及余量的水。

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占比，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、水性颜料墨水的配制

在去离子水中分别依次加入有机溶剂，搅拌10-20分钟，混合均匀；再加入表面活性剂和杀菌剂，搅拌10-20分钟，混合均匀；加入水性蜡乳液，搅拌5-10分钟，再加入水性脂肪族聚氨酯，搅拌20-40分钟，混合均匀；再加入有机(无机)颜料分散液，搅拌60-120分钟，混合均匀，而后使用0.6微米的滤膜过滤可得最终墨水。

实施例1～4：

按上述制备方法以及下表1中所示重量百分比组成配制的蓝色(C)、红色(M)、黄色(Y)、黑色(BK)颜料墨水。

表1

对比例1～4：

按上述制备方法以及下表2中所示重量百分比组成配制的蓝色(C)、红色(M)、黄色(Y)、黑色(BK)颜料墨水。

表2

测试项目

(1)理化参数测试，测试结果如下表3所示：

表3

(2)稳定性测试

将上述表1配制的颜料墨水分别上理光G5喷头4头椭圆机打印测试，打印介质为专用的鞋材材料，测试4PASS打印时流畅性(连续打印5小时，测试纯色快及图片)，墨水待机1天后喷嘴状态，与白交浆的匹配性(观察图片轮廓是否清晰，各个颜色之间是否有渗色)，耐弯折测试用专业仪器测试对折1000次，耐擦性测试用Y571型摩擦牢度试验机测试，观察是否掉色及摩擦布是否有沾色，测试结果如下表4所示：

表4

通过以上测试结果，可以发现以下结论：

实施例1、2与对比例1、2可以发现当配方中醚类有机溶剂与醇类有机溶剂比例大于1:2时，墨水在机器上流畅性测试不合格并且待机效果也会变差；当配方中醚类有机溶剂与醇类有机溶剂比例小于1:4时，所打印出来的图案会有轮廓不清晰、图片各个颜色会相互之间渗色，故配方中满足醚类有机溶剂与醇类有机溶剂比例1：(2～4)时得到的效果最佳。

实施例3、4与对比例3、4可以发现添加水性脂肪族聚氨酯树脂可以提高成品耐摩擦性能及耐弯折性能，当水性脂肪族聚氨酯树脂的含量占整个配方体系中的5％-15％时既不影响墨水的打印流畅性及待机性也不会对其他性能有影响。

实施例1与对比例5可以发现添加水性蜡乳液可以有效的提高打印成品的耐水洗牢度。

综上，本申请鞋材打印用的水性颜料墨水，在理光G5喷头上具有良好的流畅性及待机性能，通过对配方中各个材料的优化配比使其能与市场上的数码鞋材胶浆具有良好的匹配性，结合性能优异，成品牢度好，耐摩擦及耐弯折，打印颜色鲜艳亮丽并且防水。

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。

Claims

1.一种鞋材打印用的水性颜料墨水，其特征在于，所述墨水包括重量占比的以下组分：有机颜料15％～30％、醚类有机溶剂5％～15％、醇类有机溶剂10％～30％、水性脂肪族聚氨酯5％～10％、水性蜡乳液0.2％～1.0％及余量的水，其中，所述醚类有机溶剂与所述醇类有机溶剂的质量比为1:(2～4)；所述醚类有机溶剂选自二甘醇单丁醚或三甘醇单丁醚。

2.根据权利要求1所述的水性颜料墨水，其特征在于，所述墨水还包括重量占比的以下组分：表面活性剂1％～5％。

3.根据权利要求1或2所述的水性颜料墨水，其特征在于，所述水性蜡乳液包括改性聚乙烯蜡乳液、改性聚丙烯蜡乳液中的一种。

4.根据权利要求1或2所述的水性颜料墨水，其特征在于，所述醇类有机溶剂包括乙二醇、丙二醇、丙三醇、1,2-丙三醇、1,2-丙二醇、1,5戊二醇、1,2-己二醇、正丙醇、异丙醇、二甘醇、三甘醇和四甘醇中的至少一种。

5.根据权利要求2所述的水性颜料墨水，其特征在于，所述表面活性剂包括炔二醇类表面活性剂。

6.根据权利要求1或2所述的水性颜料墨水，其特征在于，所述墨水还包括杀菌剂，所述杀菌剂在所述墨水中的重量占比为0.1％～0.5％。

7.根据权利要求1或2所述的水性颜料墨水，其特征在于，所述墨水满足以下特征a～d中的至少一种：

a.所述墨水的粘度为7.0cp～8.5cp；

b.所述墨水的表面张力为28mN/m～30mN/m；

c.所述墨水的电导率为0.2μm/cm～2.0μm/cm；

d.所述墨水的pH值为7～9。