CN102020889B - 喷墨打印用的防日晒红色喷墨墨水组合物 - Google Patents
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Abstract
一种喷墨打印用的防日晒红色喷墨墨水组合物，该组合物包含按重量百分比计的如下组分：多羟基醇8～15、溶剂13～30、消烦恼表面活性剂0.1～3、金属络合染料色浆7～25、pH调节剂0～0.5、杀菌剂0.1～0.3、辅助防晒剂二苯酮-9(1-5)、余量为去离子水。本发明的防日晒红色喷墨墨水组合物具有极高的日晒牢度和水洗牢度，打印品质优良，光学密度高，图像色彩艳丽，保质期长，且不堵塞喷嘴。
Description
技术领域
本发明涉及喷墨打印装置用的水溶性墨水，特别是涉及一种喷墨打印用的防日晒红色喷墨墨水组合物。
背景技术
用于喷墨打印机的染料墨水是分子级全溶解的墨水，是完全的复合溶液。染料墨水喷绘后易于被材料吸收，其打印在平整光滑的纸张上，对光的放射表现优异，色彩还原能力较强，打印出来的图像色彩艳丽，因此得到广泛用应用。但由于染料墨水不像颜料墨水一样表面有一层聚合物的保护，染料墨水的色材是单个分子独立存在，在紫外光的照射和臭氧等气体腐蚀下，分子容易分解和破坏，导致颜色产生变化，造成褪色，使得户外使用的应用周期缩短。
发明内容
本发明旨在解决水性染料墨水的耐晒问题，而提供一种具有极高的日晒牢度和水洗牢度，打印品质优良，光学密度高，图像色彩艳丽，保质期长，且不堵塞喷嘴的喷墨打印用的防日晒红色喷墨墨水组合物。
为实现上述目的，本发明提供一种喷墨打印用的防日晒红色喷墨墨水组合物，该组合物包含按重量百分比计的如下组分：
余量为去离子水。
该组合物包含按重量百分比计的如下组分：
余量为去离子水。
多羟基醇选自甘油、二甘醇、乙二醇、1，2-己二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、丙二醇中的一种或几种。
溶剂选自亲水性有机溶剂、醇醚类溶剂、高挥发亲水性溶剂中的一种或几种，所述溶剂在墨水组合物中的重量百分比含量为：
亲水性有机溶剂 5～12
醇醚类溶剂 8～12
高挥发亲水性溶剂 0～6
所述亲水性有机溶剂选自N-甲基-2-吡咯烷酮、1，3-二甲基咪唑啉酮、2-吡咯烷酮、N，N-二甲基乙酰胺中的一种或几种；醇醚类溶剂选自二甘醇单丁醚、三甘醇单丁醚、乙二醇丁醚中的一种；高挥发亲水性溶剂选自异丙醇、乙二醇乙醚中的一种。
消烦恼表面活性剂选自消烦恼440、消烦恼465、消烦恼485中的一种。
金属络合染料色浆选自丽华素酱红S-B、丽华特酱红PA色浆、丽华特酱红B或丽华特红2B中的一种，该金属络合染料色浆是经纯化的金属络合染料色浆。
杀菌剂选自衙盾GXL、朗盛D7、P91防腐杀菌剂中的一种。
pH调节剂选自二乙醇胺、三乙醇胺、三羟基氨基甲烷中的一种。
本发明的贡献在于，其有效解决了染料墨水在日晒下的褪色问题。由于本发明的组合物中含有经纯化的金属络合染料和防晒剂，该金属络合染料用于锦纶，特别是锦纶超细纤维染色并具有优良的染色性能，染色重现性极佳，着色强度高，均染性良好，且有极高的日晒牢度和水洗牢度。用本发明的喷墨墨水打印的图像品质优良，光学密度高，图像色彩艳丽，保质期长，且不堵塞喷嘴。具体实施方式
实施例1
1、金属络合染料色浆的纯化
本例中，选择浙江下沙恒升化工的丽华素系列和丽华特PA系列的金属络合染料色浆，它们是一类经过筛选的环保型1：2金属络合染料，具有极高的日晒牢度。
取丽华素酱红S-B30公斤，加入到盛有270公斤的去离子水的电加热搅拌釜中，边搅拌边加热，待温度达到80度后再搅拌1小时，以保证加入的染料粉体全部溶解后，再用5微米的PP滤芯进行粗过滤，然后放入具有可以去除分子量在3万以上物质的超滤膜和能去除氯化钠的纳滤膜组合过滤器中去除副产物和氯化钠。在纯化的过程中可补充去离子水，以保证膜的通透量，并检测滤出的液体的电导率，当电导率在20ms／cm以下时，停止加去离子水，继续纳滤并通过分光光度计对染料色浆的浓度进行检验，待达到15-20％的所需浓度后即满足要求。此时可停止纯化并装桶，待配制墨水。
2、喷墨打印用的防日晒红色喷墨墨水组合物按如下配比进行制备，参见表1．
表1
| 组分 | 含量（重量%） |
| 二甘醇 | 12 |
| N-甲基-2-吡咯烷酮 | 5 |
| 三甘醇单丁醚 | 8 |
| 异丙醇 | 3 |
| 消烦恼465 | 1 |
| 纯化后丽华素酱红S-B色浆 | 20 |
| 三羟基氨基甲烷 | 0.1 |
| 杀菌剂朗盛D7 | 0.1 |
| 辅助防晒剂二苯酮-9 | 3 |
| 去离子水 | 47.8 |
3、测试方法
按上述配比制备的防日晒红色喷墨墨水组合物，经高速搅拌均匀、静止，再经1un，0.45un，0.2un三级过滤后，将其用Epson stylus photo T50型喷墨打印机将上述墨水组合物打印于市售的相纸上打印色块，完成测试。
实施例2：
1、金属络合染料色浆的纯化
取丽华特酱红PA30公斤，加入到盛有270公斤的去离子水的电加热搅拌釜中，边搅拌边加热，待温度达到80度后再搅拌1小时，以保证加入的染料粉体全部溶解后，再用5微米的PP滤芯进行粗过滤，然后放入具有可以去除分子量在3万以上物质的超滤膜和能去除氯化钠的纳滤膜组合过滤器中去除副产物和氯化钠。在纯化的过程中可补充去离子水，以保证膜的通透量，并检测滤出的液体的电导率。当电导率在20ms／cm以下时，停止加去离子水，继续纳滤并通过分光光度计对染料色浆的浓度进行检验，待达到15-20％的所需浓度后即满足要求。此时可停止纯化并装桶，待配制墨水。
2、喷墨打印用的防日晒红色喷墨墨水组合物按如下配比进行制备，参见表2。
表2
| 组分 | 含量（重量%） |
| 丙二醇 | 8 |
| 1，3-二甲基咪唑啉酮 | 8 |
| 二甘醇单丁醚 | 8 |
| 乙二醇乙醚 | 3 |
| 消烦恼440 | 0.5 |
| 纯化后丽华特酱红PA色浆 | 25 |
| 三乙醇胺 | 0.3 |
| 杀菌剂朗盛P91 | 0.1 |
| 辅助防晒剂二苯酮-9 | 1 |
| 去离子水 | 46.1 |
3、测试方法：
按上述配比制备的防日晒红色喷墨墨水组合物，经高速搅拌均匀、静止，再经1un，0.45un，0.2un三级过滤后，将其用Epson stylus photo T50型喷墨打印机将上述墨水组合物在市售的相纸上打印色块，并完成测试。
实施例3
1、金属络合染料色浆的纯化
取活性红141色浆30公斤，加入到盛有270公斤的去离子水的电加热搅拌釜中，边搅拌边加热，待温度达到80度后再搅拌1小时，以保证加入的染料粉体全部溶解后，再用5微米的PP滤芯进行粗过滤，然后放入具有可以去除分子量在3万以上物质的超滤膜和能去除氯化钠的纳滤膜组合过滤器中去除副产物和氯化钠。在纯化的过程中可补充去离子水，以保证膜的通透量，并检测滤出的液体的电导率。当电导率在20ms／cm以下时，停止加去离子水，继续纳滤并通过分光光度计对染料色浆的浓度进行检验，待达到15-20％的所需浓度后即满足要求。此时可停止纯化并装桶，待配制墨水。
2、喷墨打印用的防日晒红色喷墨墨水组合物按如下配比进行制备，参见表3。
表3
| 组分 | 含量（重量%） |
| 聚丙二醇 | 8 |
| 2-吡咯烷酮 | 8 |
| 三甘醇单丁醚 | 10 |
| 消烦恼465 | 1.5 |
| 活性红141色浆 | 23 |
| 三羟基氨基甲烷 | 0.1 |
| 杀菌剂衙盾GXL | 0.1 |
| 辅助防晒剂二苯酮-9 | 5 |
| 去离子水 | 44.3 |
3、测试方法：
按上述配比制备的防日晒红色喷墨墨水组合物，经高速搅拌均匀、静止，再经1un，0.45un，0.2un三级过滤后，将其用Epson stylus photo T50型喷墨打印机将上述墨水组合物在市售的相纸上打印色块，完成测试。
实施例4
1、金属络合染料色浆的纯化
取活性红141色浆30公斤，加入到盛有270公斤的去离子水的电加热搅拌釜中，边搅拌边加热，待温度达到80度后再搅拌1小时，以保证加入的染料粉体全部溶解后，再用5微米的PP滤芯进行粗过滤，然后放入具有可以去除分子量在3万以上物质的超滤膜和能去除氯化钠的纳滤膜组合过滤器中去除副产物和氯化钠。在纯化的过程中可补充去离子水，以保证膜的通透量，并检测滤出的液体的电导率。当电导率在20ms／cm以下时，停止加去离子水，继续纳滤并通过分光光度计对染料色浆的浓度进行检验，待达到15-20％的所需浓度后即满足要求。此时可停止纯化并装桶，待配制墨水。
2、喷墨打印用的防日晒红色喷墨墨水组合物按如下配比进行制备，参见表4．
表4
| 组分 | 含量（重量%） |
| 二甘醇 | 8 |
| N-甲基-2-吡咯烷酮 | 12 |
| 三甘醇单丁醚 | 8 |
| 异丙醇 | 3 |
| 消烦恼485 | 0.8 |
| 活性红141色浆 | 16 |
| 三羟基氨基甲烷 | 0.3 |
| 杀菌剂朗盛D7 | 0.3 |
| 去离子水 | 51.6 |
3、测试方法：
按上述配比制备的防日晒红色喷墨墨水组合物，经高速搅拌均匀、静止，再经1un，0.45un，0.2un三级过滤后，将其用Epson stylus photo T50型喷墨打印机将上述墨水组合物在市售的相纸上打印色块，并完成测试。
实施例1和实施例2的墨水经过零下24度一周的冷冻和60度一周的高温存放，性能稳定，注入墨盒可以不用清洗连续打印至墨尽，证实本发明所选择的两只有极高日晒牢度金属络合红色染料经纯化后能满足喷墨的要求。
耐晒性测试：
日光中引起染料日晒牢度降低的主要是紫外线，据此提出了简易的日晒牢度测试方法。该方法系通过衰减率或色差值△E推算出日晒牢度的级别，简单快捷。
用光学透视仪Eye-one测试实施例1、实施例2、实施例3、实施例4打印色块的色密度，然后在UV灯下照3小时，再测试其色密度，计算色块在UV灯照射前后的色密度衰减率。色密度衰减率越大，表明耐晒性越差。相反，色密度衰减率越低，耐晒性越好。测试数据见表5．
表5
从以上测试结果可见，实施例1和实施例2都有很好的日晒牢度，实施例3和实施例4的衰减率较大，日晒牢度较差，说明添加防晒剂对墨水的耐晒性能提升是有限的。在UV照射前后光学密度的变化数据证实实施例1和实施例2达到了本发明所要求的提高红色喷墨染料打印墨水耐晒性能的效果。实施例3和实施例4说明添加防晒剂对墨水的耐晒性能提升是有限的，只有像实施例1和实施例2通过选择具有极高日晒牢度金属络合红色染料才能有效解决水性红色墨水的耐晒问题。
Claims (4)
1.一种喷墨打印用的防日晒红色喷墨墨水组合物，其特征在于，该组合物包含按重量百分比计的如下组分：
余量为去离子水；
所述多羟基醇选自二甘醇；
所述溶剂为亲水性有机溶剂、醇醚类溶剂和高挥发亲水性溶剂，亲水性溶剂选自N-甲基-2-吡咯烷酮；醇醚类溶剂选自三甘醇单丁醚；高挥发亲水性溶剂选自异丙醇，其中，溶剂在墨水组合物中的重量百分比含量为：
N-甲基-2-吡咯烷酮 5
三甘醇单丁醚 8
异丙醇 3；
所述消烦恼表面活性剂选自消烦恼465；
所述金属络合染料色浆选自丽华素酱红S-B色浆；
所述金属络合染料色浆是经纯化的金属络合染料色浆；
所述杀菌剂选自朗盛D7防腐杀菌剂；
所述pH调节剂选自三羟基氨基甲烷。
2.一种喷墨打印用的防日晒红色喷墨墨水组合物，其特征在于，该组合物包含按重量百分比计的如下组分：
余量为去离子水；
所述多羟基醇选自丙二醇；
所述溶剂为亲水性有机溶剂、醇醚类溶剂和高挥发亲水性溶剂，亲水性溶剂选自1，3-二甲基咪唑啉酮；醇醚类溶剂选自二甘醇单丁醚；高挥发亲水性溶剂选自乙二醇乙醚，其中，溶剂在墨水组合物中的重量百分比含量为：
1，3-二甲基咪唑啉酮 8
二甘醇单丁醚 8
乙二醇乙醚 3；
所述消烦恼表面活性剂选自消烦恼440；
所述金属络合染料色浆选自丽华特酱红PA色浆；
所述金属络合染料色浆是经纯化的金属络合染料色浆；
所述杀菌剂选自朗盛P91防腐杀菌剂；
所述pH调节剂选自三乙醇胺。
3.一种喷墨打印用的防日晒红色喷墨墨水组合物，其特征在于，该组合物包含按重量百分比计的如下组分：
余量为去离子水；
所述多羟基醇选自聚丙二醇；
所述溶剂为亲水性有机溶剂和醇醚类溶剂，亲水性溶剂选自2-吡咯烷酮；醇醚类溶剂选自三甘醇单丁醚，其中，溶剂在墨水组合物中的重量百分比含量为：
2-吡咯烷酮 8
三甘醇单丁醚 10；
所述消烦恼表面活性剂选自消烦恼465；
所述金属络合染料色浆选自活性红141色浆；
所述金属络合染料色浆是经纯化的金属络合染料色浆；
所述杀菌剂选自衙盾GXL防腐杀菌剂；
所述pH调节剂选自三羟基氨基甲烷。
4.一种喷墨打印用的防日晒红色喷墨墨水组合物，其特征在于，该组合物包含按重量百分比计的如下组分：
余量为去离子水；
所述多羟基醇选自二甘醇；
所述溶剂为亲水性有机溶剂、醇醚类溶剂和高挥发亲水性溶剂，亲水性溶剂选自N-甲基-2-吡咯烷酮；醇醚类溶剂选自三甘醇单丁醚；高挥发亲水性溶剂选自异丙醇，其中，溶剂在墨水组合物中的重量百分比含量为：
N-甲基-2-吡咯烷酮 12
三甘醇单丁醚 8
异丙醇 3；
所述消烦恼表面活性剂选自消烦恼485；
所述金属络合染料色浆选自活性红141色浆；
所述金属络合染料色浆是经纯化的金属络合染料色浆；
所述杀菌剂选自朗盛D7防腐杀菌剂；
所述pH调节剂选自三羟基氨基甲烷。
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