CN115960492B - 一种油性喷墨墨水及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及本发明涉及一种油性喷墨墨水及其制备方法和应用。该油性喷墨墨水包含颜料、分散助剂、改性树脂及非水系溶剂,分散助剂为含颜料亲和基团的低极性高分子量分散助剂,改性树脂含有六元环状结构。油性喷墨墨水具有良好分散稳定性、储存稳定性和通用性,可以在多种打印喷头上使用,具有较佳喷头保湿性和打印流畅性。
Description
技术领域
本发明涉及墨水领域,具体涉及一种可供工程图纸绘图用的低扩散性油性绘图作画喷墨墨水及其制备方法和应用。
背景技术
采用数码喷墨技术进行蓝图打印,可充分发挥喷头的高精度性及高稳定性的打印品质,确保打印出的第一张和第一万张蓝图品质无差异。目前多使用水性墨水进行喷绘打印,但是印刷的图案不耐水、不耐光、耐迁移性能差以及保存性差,不适合工程图纸等高端文件的印刷。相较水性墨水而言,油性墨水具有色彩鲜明、耐水耐光性好、印刷图像质量持久度高等特点,在大幅面和宽幅面的喷墨打印中有着巨大的市场。
油性墨水可以分类为主溶剂为挥发性有机溶剂的溶剂墨(溶剂系墨)和主溶剂为低挥发性或不挥发性的有机溶剂的油性墨(油系墨)。溶剂墨主要通过有机溶剂的蒸发而在记录介质上进行干燥,与之相对地油性墨以向记录介质的渗透为主而进行干燥,油性墨打印时更加环保。但是相关技术中油性墨在纸张上打印后容易横向扩散,影响图像清晰度。此外,油性墨在喷墨打印机上应用时常常有打印流畅性不足、喷头保湿性差、一种配方墨水仅局限适用于某一喷头等问题。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明的第一目的是提供一种油性喷墨墨水,该油性喷墨墨水具有低扩散性,图像清晰度高,且具有良好分散稳定性、储存稳定性、较佳的墨水打印流畅性和喷头保湿性。
本发明的第二目的是提供上述油性喷墨墨水的制备方法,该制备方法步骤简单,生产效率高。
本发明的第三目的是提供由上述油性喷墨墨水喷墨印刷得到的被印刷物,该被印刷物线条清晰,耐水性、耐光性好。
为实现上述第一目的,本发明提供了一种油性喷墨墨水,其包含颜料、分散助剂、改性树脂和非水系溶剂,分散助剂为含有颜料亲和基团的低极性聚合物,改性树脂含有六元环状结构。
在上述方案中,本发明提供了包含颜料、含颜料亲和基团的低极性高分子量分散助剂和改性树脂的油性喷涂墨水,是一种油性绘图作画用的喷墨墨水,可用于工程图纸绘图。本发明将含颜料亲和基团的低极性高分子量分散助剂和改性树脂用于墨水,既提高了墨水的分散稳定性和储存稳定性,又改进了墨的光泽性和图像清晰度。
具体地,本发明采用含颜料亲和基团的低极性高分子量分散助剂,一方面,含颜料亲和基团的高分子聚合物对颜料有很好的分散稳定作用,可以更加紧密与颜料结合,使分散体系更加稳定,从而提高颜料在体系中的分散稳定性和储存稳定性,同时分散助剂通过空间位阻使颜料解絮凝,由于解絮凝的颜料颗粒很小,从而可获得高光泽、增进颜色强度;另一方面,低极性聚合物类分散助剂的引入,在提升墨水的分散性的同时,不会使体系黏度增大,墨水渗透性强。
与此同时,本发明引入含六元环状结构的改性树脂,一方面,能够削弱墨水在纸张上横向渗透,从而可以抑制墨水横向扩散,提高墨水的图像清晰度;另一方面,含有六元环状结构的改性树脂极性较低,与低极性高分子量聚酯类分散助剂相容性较好,在含颜料亲和基团的低极性高分子量聚酯类分散助剂和改性树脂的油性墨水体系中,以相似相溶的抱团方式存在,使得颜料在将墨施加至承载介质和渗透过程中快速聚集,在承载介质上形成的颜料层中的空隙减少,并且即使产生空隙,空隙也填充有六元环状结构的改性树脂,从而减少图像上的入射光的内部散射,不减少反射光,使得图像的光泽性改进,实现工程上需要的感光度,即便是在耀眼太阳光下,图纸上喷印出的各种粗细线条也能清晰可见。
在本发明的一些实施例中,颜料亲和基团选自氨基、羟基、硝基、羧基、氰基、烯基、炔基、巯基中的至少一种;低极性聚合物选自聚酯、聚烯烃中的至少一种。
在上述方案中,聚酯类高分子聚合物广义上为由多元醇和多元酸缩聚而得的高分子聚合物,聚烯烃类高分子聚合物可以是聚乙烯、聚丙烯、聚1-丁烯、聚1-戊烯、聚1-己烯、聚1-辛烯、聚4-甲基-1-戊烯、聚丁二烯、聚异戊二烯或乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、4-甲基-1-戊烯、丁二烯、异戊二烯等烯烃中的至少一种的共聚物。低极性聚合物优选为聚酯类高分子聚合物或柔性聚烯烃,线型柔性大分子链结构分子间无交联,依靠分子间范德力和/或氢键相吸引缠结,在外力冲击下,可与体系中含六元环结构的改性树脂彼此贯穿、重叠和缠结在一起,提高体系稳定性。分子链中的颜料亲和基团与颜料亲和,同时还可以互相形成氢键或其他分子间作用力,在分子链之间产生高的相互作用,从而使颜料粒子稳定。
在本发明的一些实施例中,分散助剂选自HP1024、HP1032、HP1058、HP1059、HP1362、HP1453、HP1476、HP1477、HP1478、HP1521、BYK-JET9142、BYK9131、BYK2200、BYK9151、KYC-919、KYC-918、KYC-970中的至少一种。
在上述方案中,分散助剂选自上述分散助剂牌号,上述牌号的分散剂为含颜料亲和基团的低极性聚合物。这些分散剂可购买获得,原料易得。
在本发明的一些实施例中,改性树脂选自石油树脂、聚酮树脂、氢化松香酯中的至少一种。
在上述方案中,改性树脂可以选择含有六元碳环的石油树脂、聚酮树脂和/或氢化松香酯,一方面,该类树脂具有很好的粘接性、耐磨性、耐候性和耐水性,而且干燥快、坚固度高,墨水体系中加入该类树脂能起到粘附、载色、快干、增亮的效果,提高印刷性能等作用;另一方面,该类树脂具有与墨水体系中其他成分广泛的相容性或良好的溶解性,保护颜料不被光氧化降解,可降低墨水的褪色或变色,提高被印刷物的光泽和使用性。
在本发明的一些实施例中,非水系溶剂包括低挥发性或不挥发性脂肪酸酯、低挥发性或不挥发性油中的至少一种。
在上述方案中,非水系溶剂采用低挥发性或不挥发性油性溶剂,一方面,该类非水系溶剂是高沸点、低黏度、低分子量的溶剂载体,对于渗透干燥型油墨,正是依赖于它们的这些性质,可以对墨水体系的流变性能进行调节,使墨水能够顺利完成向承载介质的渗透,从而加快其在承载介质上的固着和干燥。另一方面,该类非水系溶剂的挥发性极低甚至不挥发,无论是操作人员的健康或安全,还是环保方面,都有较大保障,使得油性墨水可以在室内办公环境下使用。
在本发明的一些实施例中,低挥发性或不挥发性脂肪酸酯为环己烷1,2-二甲酸二异壬基酯、柠檬酸三丁酯、棕榈酸异丙酯、棕榈酸异辛酯、异壬酸异壬酯、大豆油甲酯、大豆油异丁酯中的至少一种。
在上述方案中,选择环己烷1,2-二甲酸二异壬基酯、柠檬酸三丁酯、棕榈酸异丙酯、棕榈酸异辛酯、异壬酸异壬酯、大豆油甲酯、大豆油异丁酯作为非水系溶剂,墨水体系更为稳定、可靠。
在本发明的一些实施例中,低挥发性或不挥发性油包括矿物油、硅油中的至少一种。
在上述方案中,矿物油可以是精制矿物油,矿物油具有较强渗透性,能够使得墨水快速干燥。硅油可以是低分子量硅油,能在纸张形成隔绝层,当墨水渗透到一定程度时不会继续渗透,导致图案褪色。
在本发明的一些实施例中,矿物油为C20-C32异链烷烃。
在上述方案中,C20-C32异链烷烃具有良好的渗透性。
在本发明的一些实施例中,硅油为线性的烷基聚硅氧烷。
在上述方案中,线性的烷基聚硅氧烷例如二甲基硅氧烷具有良好的阻隔性。
在本发明的一些实施例中,非水系溶剂含有低挥发性或不挥发性脂肪酸酯和低挥发性或不挥发性油。
在上述方案中,非水系溶剂同时包含低挥发性或不挥发性脂肪酸酯和低挥发性或不挥发性油,兼顾墨水的稳定性和渗透性或阻隔性。
在本发明的一些实施例中,非水系溶剂含有脂肪酸酯、矿物油和硅油。
在上述方案中,以脂肪酸酯、精制矿物油和硅油作为非水系溶剂,可以很好地溶解墨水中的其他成分;墨水具有一定的渗透性,使承印物能够快速干燥,并且干燥后不会褪色。
在本发明的一些实施例中,颜料包括炭黑、有机颜料中的至少一种。
在上述方案中,颜料在非水系溶剂中有较好的分散性,且保证墨水优异的颜色性能和较高的着色强度,色谱较广。
在本发明的一些实施例中,有机颜料选自双偶氮颜料、色酚AS系颜料、酞菁蓝中的至少一种。
在上述方案中,颜料可以在炭黑或有机颜料中进行选择,用量可以调整,给予墨水以不同的颜色、色浓度和耐光性、耐水性。
在本发明的一些实施例中,油性喷墨墨水包含1%至15%的颜料、2%至10%的分散助剂、2%至15%的改性树脂和余量的非水系溶剂。
在上述方案中,墨水具有良好的性能,颜料被稳定分散,墨水处于稳定的保湿状态,墨水粘度可以实现其对多种喷头的适应性,在此组合下,打印机喷头待机7天后开机打印,墨水能够连续打印不堵塞喷头,流畅性好。
在本发明的一些实施例中,油性喷墨墨水包含1%至15%的颜料、2%至10%的分散助剂、2%至15%的改性树脂、10%至30%的低挥发性或不挥发性脂肪酸酯和余量的低挥发性或不挥发性油。在本发明的一些实施例中,油性喷墨墨水包含1%至15%的颜料、2%至10%的分散助剂、2%至15%的改性树脂、10%至30%的低挥发性或不挥发性脂肪酸酯、3%至15%的硅油和余量的矿物油。
在上述方案中,墨水具有最佳的综合性能,且打印效果好。
在本发明的一些实施例中,油性喷墨墨水在25℃时粘度为8cps至15cps。
在上述方案中,油性喷墨墨水的粘度在上述范围,能够适用于多种喷头,通用性高。
在本发明的一些实施例中,油性喷墨墨水的表面张力为20mN/m至28mN/m。
在上述方案中,油性喷墨墨水的表面张力在上述范围,能够使得喷墨打印机喷射出标准的墨滴。
在本发明的一些实施例中,油性喷墨墨水的粒径D50≤350,D99<500。
在上述方案中,墨水中粒子分散体的粒径小,不易堵塞喷头,且能够提高光泽和颜色强度。
为实现本发明的第二目的,本发明提供了上述油性喷墨墨水的制备方法,其包括将颜料、分散助剂与第一部分非水系溶剂混合后,加入改性树脂和剩余的第二部分非水系溶剂再混合,得到油性喷墨墨水。
在上述方案中,本申请采用颜料、分散助剂与第一部分非水系溶剂先混合,先添加改性树脂和剩余的第二部分非水系溶剂混合的方式,有利于颜料分散更加均匀,且制备方法步骤简单,生产效率高。
在本发明的一些实施例中,第一部分非水系溶剂为矿物油,第二部分非水系溶剂为脂肪酸酯和硅油。
在上述方案中,先将颜料、分散助剂与矿物油混合,再将改性树脂和脂肪酸酯、硅油混合,能够使得分散助剂更好地分散颜料。
在本发明的一些实施例中,将颜料、分散助剂与第一部分非水系溶剂混合包括将颜料、分散助剂与第一部分非水系溶剂研磨分散。
在上述方案中,通过研磨使得颜料、分散助剂分散更加均匀。
在本发明的一些实施例中,加入改性树脂和剩余的第二部分非水系溶剂再混合包括加入改性树脂和剩余的第二部分非水系溶剂后搅拌均匀。
在上述方案中,二次混合采用搅拌将原料分散,即可得到油性喷墨墨水。
为实现本发明的第三目的,本发明提供了一种被印刷物,是经喷墨印刷而形成有印刷面的被印刷物,印刷面是将上述任一方案所述的一种油性喷墨墨水或者上述任一方案所述的制备方法制得的油性喷墨墨水进行喷墨印刷而得到的印刷面。
在上述方案中,本发明提供了使用本发明油性喷墨墨水进行喷墨打印得到的被印刷物。
在本发明的一些实施例中,印刷面为蓝色、白色、黄色、棕黄色的至少一种。
在上述方案中,可以根据实际工程图纸打印需要选择合适的墨水颜色,与打印承载物配合,获得所需颜色的打印线条。
与现有技术相比,本发明能够取得以下有益效果:
(1)本发明的油性喷墨墨水是一种低扩散性油性绘图作画喷墨墨水,其粘度低,粒径分部均匀,其粘度在8.0cps~15.0cps之间并且可以调控,表面张力为20~28mN/m,粒径D50≤350、D99<500,具有良好分散稳定性和储存稳定性,能与多种喷头打印机良性匹配并正常工作,可以长时间保存;
(2)本发明研制一种低扩散性油性绘图作画喷墨墨水,具有低扩散性性和良好的扩散抑制性,实现了油性喷墨墨水在工程图纸上的高品质绘图作画,改善印刷物的图像品质,避免墨水在工程纸上出现褪色、聚墨、化墨、起皱、渗边等的现象,同时,所得墨水具有工程上需要的感光度,在工程图纸上喷印出的各种粗细线条在太阳光下均能清晰可见,亦可直接用于复印,所得复印品与原件如出一辙;
(3)本发明的低扩散性油性绘图作画喷墨墨水通用性广,突破了一种墨水配方匹配一种打印喷头的局限性,所得油性喷墨墨水在东芝、柯尼卡、精工等打印喷头上具有良好喷射稳定性、待机性和喷头保湿性;
(4)本发明的低扩散性的油性墨水,其性能满足在各种工程图纸上绘制机械、电子、土建、矿业、地质测量等工程图,尤能适用于各种工程图纸上以一体化速印机绘图、作画各种精密工程图形。
具体实施方式
本发明提供一种低扩散性油性绘图作画喷墨墨水及其制备方法及应用,为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确,以下通过具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
在本发明的一些实施例中,本发明提供一种油性喷墨墨水,以颜料、分散助剂、改性树脂和非水系溶剂为主成分,其具有低扩散性,适用于油性绘图作画。
在本发明的一些实施例中,按重量百分比计,该油性喷墨墨水包括1%~15%颜料、2%~10%分散助剂、2%~15%改性树脂、余量为非水系溶剂。在本发明的一些实施例中,按重量百分比计,该油性喷墨墨水包括1%~15%颜料、2%~10%分散助剂、2%~15%改性树脂、10%~30%脂肪酸酯、3%~15%改性硅油和余量精制矿物油。其中,颜料的重量百分比例如可以是1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%或15%;分散助剂的重量百分比例如可以是2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%或10%;改性树脂的重量百分比例如可以是2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%或15%;脂肪酸酯的重量百分比例如可以是10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%或30%;改性硅油的重量百分比例如可以是3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%或15%。
在本发明的一些实施例中,颜料为双偶氮颜料、色酚AS系颜料、酞菁蓝、炭黑中的一种或多种,可以根据喷墨墨水的颜色灵活选择颜料。对所述颜料的来源没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的制备方法制得或市售产品均可。
在本发明的一些实施例中,分散助剂为低极性高分子量聚酯类高分子聚合物,在一些实施方式中,可以列举如鞍山辉虹新材料化工有限公司的HP1024、HP1032、HP1058、HP1059、HP1362、HP1453、HP1476、HP1477、HP1478、HP1521,再如德国毕克的BYK-JET9142、BYK9131、BYK2200、BYK9151,再如科盈化学的KYC-919、KYC-918、KYC-970。
在本发明的一些实施例中,改性树脂选自石油树脂、聚酮树脂、氢化松香酯中的一种或多种,在一些实施方式中,石油树脂为C9石油树脂,对C9石油树脂的来源没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的制备方法制得或市售产品均可;作为聚酮树脂,可以列举如济南长泰化工有限公司的CT-A81、安庆虹宇化工有限公司的BK-515;作为氢化松香酯,可以列举如全氢化松香、氢化水白松香等,具体可为日本荒川的KE311、KE604、KR610,还可为美国伊士曼公司的Foral AX-E等。
在本发明的一些实施例中,脂肪酸酯为环己烷1,2-二甲酸二异壬基酯、柠檬酸三丁酯、棕榈酸异丙酯、棕榈酸异辛酯、异壬酸异壬酯、大豆油甲酯、大豆油异丁酯中的一种或多种,对脂肪酸酯的来源没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的制备方法制得或市售产品均可。
在本发明的一些实施例中,精制矿物油为C20~C32异链烷烃,对精制矿物油的来源没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的制备方法制得或市售产品均可。
在本发明的一些实施例中,改性硅油为线性低分子量的甲硅烷基的化合物,作为改性硅油,可以使用将各种有机基团导入链状的二甲基硅油的一部分的硅原子上而得到的硅油。作为改性硅油,优选全部硅原子仅与碳原子或硅氧烷键的氧原子中的任意者键合。作为改性硅油,优选其构成原子仅由硅原子、碳原子、氧原子、氢原子构成。作为改性硅油,可以列举为二甲基硅油,对二甲基硅油的来源没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的制备方法制得或市售产品均可。
下面结合实施例和对比例,进一步说明本发明的技术方案。按表1所示原料组成配制本发明低扩散性油性绘图作画喷墨墨水的实施例1至5以及对比例1至5。以下实施例和对比例中,如无特别说明,含量均为质量百分含量计。
表1实施例及对比例原料组成
实施例1至5与对比例1至5的不同之处在于:在制备对比例1至5中的油性墨水时,对比例1中不含分散助剂,对比例2和3中的分散助剂换成油性喷墨墨水常用分散助剂,对比例2使用BASF的改性聚氨酯型聚合物EFCA 4010,对比例3使用BASF的改性聚丙烯酸酯PA4550,对比例4中不添加含有六元环状结构的改性树脂,对比例5中改用油性墨水常用聚氨酯树脂(鞍山辉虹新材料化工有限公司的的HP1308)代替含有六元环状结构的改性树脂。
上述实施例1至5与对比例1至5中采用同种颜料,颜料种类的改变对墨水的粘度、表面张力、粒径等性能和参数影响不大。可以通过改变颜料种类获得不同颜色的墨水。
上述实施例1至5与对比例1至5中的油性喷墨墨水的制备方法大致相同,均包含如下步骤:按比例取颜料、分散助剂加入至矿物油中,研磨后按比例加入改性树脂、脂肪酸酯和改性硅油,搅拌均匀得到油性喷墨墨水。当对比例中不含对应组分时,上述步骤中相应组分省略。
测试例1
取实施例1至5和对比例1至5制备的油性喷墨墨水,分别测试其在25℃下和经60℃老化7天的粒径、粘度和表面张力。测试结果如下表2所示,实施例1至5的油性喷墨墨水在25℃下的粘度为8.0cps至15.0cps,表面张力为20.0mN/m至28.0mN/m;墨水经60℃老化7天,前后粒径变化较小,墨水稳定性好;常温放置1年,不出现分层、沉淀、絮凝等现象。
表2实施例及对比例25℃和经60℃老化7天的粒径、粘度和表面张力
测试例2
将实施例1至5和对比例1至5制备的油性喷墨墨水用1.0微米的玻纤膜加定性滤纸过滤后,在装有东芝喷头的一体化速印机上进行打印测试。
1)装机性能测试
将墨水灌注墨盒4个(即重复测试四次),装机后直接检查喷嘴查看是否有断线情况,4次测试中有0~1次断线为合格,2~4次断线为不合格。
2)打印流畅性测试
取墨水1000mL灌注入含有柯尼卡喷头的一体化速印机上中,在A4纸张介质上连续打印100%满幅单色块至少1000页,观察墨水打印状态,记录墨水断孔数。判断标准:A、打印流畅,连续打印1000页,无断孔,无断墨,表现良好,可完全满足实际使用;B、打印过程会出现断孔,清洗一次可恢复正常,连续打印1000页出现以上情况不超过两次,可勉强满足实际使用;C、打印过程出现严重断孔、断墨,不满足实际使用。
3)待机性能测试
在上述打印测试完后,在环境温度为18~30℃,湿度为50-80%的条件下,关闭喷墨待机24h后继续打印,测试网孔状态。判定:待机24h断孔≤2孔为好,待机24h断孔>2孔为差。
测试结果见表3。
表3实施例及对比例打印测试结果
测试例3
将实施例1至5和对比例1至5制备的油性喷墨墨水用1.0微米的玻纤膜加定性滤纸过滤后,分别在装有东芝喷头、柯尼卡1024i喷头、精工1020喷头的onepass打印机上,用普通A4纸进行喷头适应性测试:分别在各喷头上进行本发明应用实例2中的装机性能测试、打印流畅性测试和待机性能测试。
判断标准:同时满足装机性能合格、打印流畅性测试A或B级、待机性能测试好时,喷头适应性为OK,否则NG。
表4实施例和对比例的喷头适应性测试
东芝喷头 | 柯尼卡1024i喷头 | 精工1020喷头 | |
实施例1 | OK | OK | OK |
实施例2 | OK | OK | OK |
实施例3 | OK | OK | OK |
实施例4 | OK | OK | OK |
实施例5 | OK | OK | OK |
对比例1 | NG | NG | NG |
对比例2 | NG | NG | NG |
对比例3 | NG | NG | NG |
对比例4 | NG | NG | NG |
对比例5 | NG | NG | NG |
测试例4
将本发明实施例1至5和对比例1至5制备的油性喷墨墨水用1.0微米的玻纤膜加定性滤纸过滤后,在装有柯尼卡1024i喷头的onepass机上,对蓝图纸、A4和纸箱等承载介质进行打印。测试所得被印刷物的相关使用性能。
(1)色密度:在印刷品的色彩呈现中,它是一个重要的参数,对色彩的呈现具有一定的影响。用彩色喷墨打印机打印CMYK四色色块,用X-Rite反射密度计进行测量。实地密度越大,印刷品表面色泽越亮,印刷品更加生动逼真。
(2)墨点扩散:用墨点圆度来表征。墨点圆度的计算公式为:(式中:A为墨点面积;P为墨点周长),圆度(RD)=4πA/P2。该值越接近于1,墨点成像越好,说明纸样没有发生扩散,渗透等现象。墨点圆度值小于1时,说明墨点成像不完整;墨点圆度值大于1时,则认为墨点发生不同程度的扩散。
打印CMYK四色墨点圆度,直径为1mm。然后用图像分析软件测量并计算墨点圆度。
(3)线条扩散:打印0.5mm宽度的CMYK四色线条,使用显微照相拍摄仪按照比例尺,将放大1.5倍后的图片拍下来,然后测量线宽,最后取平均值。通过线条扩散百分比来记录线条扩散性,所得值小于3%评为A级,3%至5%评为B级,大于5%评为C级。其中,线条扩散百分比=[(测量值-0.5)/0.5]*100%
(4)耐水性:取实施例1至5和对比例1至5打印在蓝图纸、A4和纸箱的图稿,置于去离子水中30分钟,取出后,在室温下自然干燥,作为实验组,取未经去离子水浸泡的图稿作为对照组。然后利用分光仪测量色彩性质,比较图稿泡水前后的色差值(ΔE)。其中,耐水实验后所得的ΔE值越小,即表示墨水的褪色程度越小,也表示墨水的耐水性越好。
(6)耐光性:取实施例1至5和对比例1至5墨水打印在蓝图纸上形成全红图稿,将初打印出的全红图稿进行色彩性质测试之后,利用Microsol的简易型照光机进行全红图稿的照光实验,其照光时间为16小时,相当于平常日照时间三个半月(一天10小时的日光照射)。经过16小时后,利用分光仪测量色彩性质并且比较照射前后的色差值(ΔE)。其中,照光实验后所得的ΔE值越小,即表示墨水的褪色程度越小,也表示墨水的耐光性越好。
表5实施例和对比例的被印刷物的相关使用性能
色密度 | 墨点圆度 | 线条扩散百分比 | 耐水性 | 耐光性 | |
实施例1 | 2.35 | 1.01 | A | 1.7 | 31 |
实施例2 | 2.10 | 1.02 | A | 1.5 | 27 |
实施例3 | 2.03 | 0.99 | A | 2.1 | 35 |
实施例4 | 2.05 | 1.01 | A | 2.1 | 24 |
实施例5 | 2.04 | 0.98 | A | 1.5 | 33 |
对比例1 | 2.36 | 1.07 | B | - | - |
对比例2 | 2.34 | 0.91 | B | - | - |
对比例3 | 2.35 | 1.04 | A | - | - |
对比例4 | 2.33 | 1.98 | C | - | - |
对比例5 | 2.34 | 1.24 | C | - | - |
注:表格中“-”为未作测试项。
由上可见,本发明实施例1至5的墨水中通过添加分散助剂和改性树脂,相对于对比例1至5,本发明实施例1至5的墨水具有更稳定的分散效果,和更佳的打印效果、喷头适应性和实用性。
最后需要强调的是,以上所述仅为本发明的优选实施例,并不用于限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (15)
1.一种油性喷墨墨水,其特征在于由颜料、分散助剂、改性树脂和非水系溶剂组成,所述分散助剂为含有颜料亲和基团的低极性聚合物,所述颜料亲和基团选自氨基、羟基、硝基、羧基、氰基、烯基、炔基、巯基中的至少一种;所述低极性聚合物选自聚酯、聚烯烃中的至少一种;
所述改性树脂选自石油树脂、聚酮树脂、氢化松香酯中的至少一种;
按重量百分比计,所述油性喷墨墨水包含1%至15%的所述颜料、2%至10%的所述分散助剂、2%至15%的所述改性树脂和余量的所述非水系溶剂;所述非水系溶剂含有低挥发性或不挥发性脂肪酸酯和低挥发性或不挥发性油;
所述油性喷墨墨水在25℃时粘度为8cps至15cps;所述油性喷墨墨水的粒径D50≤350nm,D99<500nm。
2.根据权利要求1所述的一种油性喷墨墨水,其特征在于所述低挥发性或不挥发性脂肪酸酯为环己烷1,2-二甲酸二异壬基酯、柠檬酸三丁酯、棕榈酸异丙酯、棕榈酸异辛酯、异壬酸异壬酯、大豆油甲酯、大豆油异丁酯中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的一种油性喷墨墨水,其特征在于所述低挥发性或不挥发性油包括矿物油、硅油中的至少一种;所述矿物油为C20-C32异链烷烃;所述硅油为线性的烷基聚硅氧烷。
4.根据权利要求1所述的一种油性喷墨墨水,其特征在于所述非水系溶剂含有脂肪酸酯、精制矿物油和硅油。
5.根据权利要求1至4任一项所述的一种油性喷墨墨水,其特征在于所述颜料包括炭黑、有机颜料中的至少一种。
6.根据权利要求5所述的一种油性喷墨墨水,其特征在于所述有机颜料选自双偶氮颜料、色酚AS系颜料、酞菁蓝中的至少一种。
7.根据权利要求1至4任一项所述的一种油性喷墨墨水,其特征在于,按重量百分比计,所述油性喷墨墨水包含1%至15%的所述颜料、2%至10%的所述分散助剂、2%至15%的所述改性树脂、10%至30%的低挥发性或不挥发性脂肪酸酯和余量的低挥发性或不挥发性油。
8.根据权利要求1至4任一项所述的一种油性喷墨墨水,其特征在于,所述油性喷墨墨水包含1%至15%的所述颜料、2%至10%的所述分散助剂、2%至15%的所述改性树脂、10%至30%的低挥发性或不挥发性脂肪酸酯、3%至15%的硅油和余量的矿物油。
9.根据权利要求1至4任一项所述的一种油性喷墨墨水,其特征在于所述油性喷墨墨水的表面张力为20mN/m至28mN/m。
10.根据权利要求1至9任一项所述的一种油性喷墨墨水的制备方法,其特征在于包括将所述颜料、所述分散助剂与第一部分所述非水系溶剂混合后,加入所述改性树脂和剩余的第二部分所述非水系溶剂再混合,得到所述油性喷墨墨水。
11.根据权利要求10所述的制备方法,其特征在于第一部分所述非水系溶剂为矿物油,第二部分所述非水系溶剂为脂肪酸酯和硅油。
12.根据权利要求10所述的制备方法,其特征在于将所述颜料、所述分散助剂与第一部分所述非水系溶剂混合包括将所述颜料、所述分散助剂与第一部分所述非水系溶剂研磨分散。
13.根据权利要求10所述的制备方法,其特征在于加入所述改性树脂和剩余的第二部分所述非水系溶剂再混合包括加入所述改性树脂和剩余的第二部分所述非水系溶剂后搅拌均匀。
14.一种被印刷物,是经喷墨印刷而形成有印刷面的被印刷物,其特征在于所述印刷面是将根据权利要求1至9任一项所述的一种油性喷墨墨水或者根据权利要求10至13任一项所述的制备方法制得的油性喷墨墨水进行喷墨印刷而得到的印刷面。
15.根据权利要求14所述的被印刷物,其特征在于所述印刷面为蓝色、白色、黄色、棕黄色的至少一种。
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