CN102558953A

CN102558953A - 一种提高喷墨打印机墨水储存稳定性的物质和方法

Info

Publication number: CN102558953A
Application number: CN2012100379305A
Authority: CN
Inventors: 谭周; 刘金德
Original assignee: FORTUNA IMATEK Co Ltd
Current assignee: FORTUNA IMATEK Co Ltd
Priority date: 2012-02-20
Filing date: 2012-02-20
Publication date: 2012-07-11

Abstract

本发明涉及一种提高喷墨打印机墨水储存稳定性的物质和工艺方法，所述的物质为酸值为50-200mgKOH/g的聚合物分子，所述的工艺方法为剪切速率为1000-4000rpm的剪切分散工艺。实验结果表明使用本发明的墨水组合物能明显提高墨水在常温和高温条件下的存储稳定性。

Description

一种提高喷墨打印机墨水储存稳定性的物质和方法

技术领域

本发明涉及喷墨打印机墨水配方中的物质和墨水生产工艺。

背景技术

喷墨打印是一种采用非接触印刷方式将计算机中储存的数据进行输出的方法，而喷墨打印机墨水是喷墨打印过程中非常重要的组成部分，其性能直接影响到最终印刷品的质量。其中喷墨打印机墨水的性能主要可分作三个方面：

（1）喷射工作性能，其中包括与喷墨打印机喷头的匹配性、与喷墨打印机维护系统的匹配性、与喷墨打印机供墨系统的匹配性等。

（2）储存稳定性能，其中包括与墨水存储材质的兼容性、墨水常温下的存放稳定性、墨水高低温条件下的存放稳定性等。

（3）最终印刷品的质量，其中包括OD（光学密度）、色彩还原能力、光泽等。

本发明中提及的墨水储存稳定性能主要指墨水常温以及高低温条件下的存储稳定性能。存储稳定性能指的是墨水出厂后一直到客户使用完毕之前，墨水的品质不能有明显变化，其中的品质包括墨水的喷射性能（包括黏度、颗粒度、表面张力等性能）和墨水所打印的最终印刷品的质量，一般能被市场接受的保质期限为半年到一年。

因为四季交替，墨水自然经常储存在温度相对高或相对低的环境下，所以墨水储存稳定性能不仅仅包括在常温下（25℃）的储存稳定性，而且还将包括高温下（50℃）以及低温（-20℃）的储存稳定性能。

储存稳定性能对于分散体状态的墨水（包括完全与体系不相容的颜料墨水和体系具有一定相容性的分散染料墨水）始终是一个难题，因为分散体的墨水在动力学上是相对稳定的，而热力学上是不稳定的，所以在足够长的时间后分散体状态的墨水终究会失效，失效的现象包括粒径明显增大，黏度明显增大等从而最终降低墨水的品质。本发明的目的是在市场能接受的保质期（一年）内保持分散状态墨水的品质不发生明显变化。

本发明主要通过添加酸值为50-200mgKOH/g的聚合物分子以及使用剪切速率为1000-4000rpm的剪切分散工艺来提高墨水的稳定性，与现有公开专利存在明显的区别：例如题目“喷墨打印机用水性颜料墨水”的中国专利200610066232.2报道添加1-4%的丙烯酸树脂到颜料墨水中提高颜料墨水的光学密度、耐磨性、附着力，耐水性。题目“一种喷墨打印颜料墨水”的中国专利200710195100.4报道添加0.1-3%树脂来获得满意的耐擦性。现有专利着眼于提高颜料墨水在介质上的附着能力（耐擦性），这与本专利存在明显差别，首先其所使用的树脂类型明显不同，而且本发明也包括相应的使其起作用的工艺方法，这也是本发明与现有专利最大的不同之处。

发明内容

本发明的目的之一提高喷墨打印机墨水的稳定性能，其中包括墨水的储存稳定性能、喷射稳定性和墨水在喷嘴待喷射时的稳定性。

本发明的上述目的是通过添加酸值为50-200mgKOH/g的聚合物分子以及使用剪切速率为1000-4000rpm的剪切分散工艺来实现。

本发明中述及的聚合物分子种类为聚丙烯酸、聚乙烯马来酸酐，其含量为1-5%，优选为2%。其特征是酸值为50-200mgKOH/g，优选为100mgKOH/g。

本发明中述及的制造工艺为将聚合物与着色剂色浆混合后在剪切速率为1000-4000rpm工艺条件下进行高速搅拌，其中优选的剪切速率为2000rpm

一种优选技术方案，其特征在于：所述的能明显提高墨水储存稳定性的墨水组合物中含有着色剂成分，其含量为1-5%，所述的着色剂包括分散染料和分散颜料等。

一种优选技术方案，其特征在于：所述的能明显提高墨水储存稳定性的墨水组合物中含有若干非关键性成分，例如PH缓冲剂，金属螯合剂、生物杀菌剂。它们的加入虽然并不会直接影响储存稳定性，但是会通过控制PH的稳定和消除高价金属离子及细菌的影响来保证墨水储存的稳定性。

有益效果：

为了验证本发明的有效性，进行了如下三组对比实验：

墨水1：空白对比项，不添加本发明中述及的聚合物和不使用本发明中述及的制造工艺。

墨水2：添加本发明中述及的聚合物但不使用本发明中述及的制造工艺。

墨水3：添加本发明中述及的聚合物，使用本发明中述及的制造工艺。

储存稳定性判定标准：

A，容器底部未出现沉淀，粒径没有明显变化。

B，容器底部未出现沉淀，粒径发生明显增大。

C，容器底部出现沉淀，粒径发生明显增大。

Figure 2012100379305100002DEST_PATH_IMAGE002

以上结果表明，通过加入本发明中所述的聚合物和相应的生产工艺，能够提高喷墨打印机墨水的常温以及高低温条件下储存稳定性能稳定性。实验结果表明本发明中述及的生产制造工艺是非常必要的，这可能是因为在高剪切力作用下，聚合物分子穿过了处于分散状态颗粒的溶剂化层，从而形成了较牢固的空间位阻，进而提高了喷墨打印机墨水存储稳定性能。

下面结合具体实施方式对本发明作进一步说明，但并不意味着对本发明范围的限制。

具体实施方式

实施例1:

物质	浓度（以墨水总重量计）
		BT-21（购自DSM公司）	1%
分散染料色浆T3G（购自韩国Eastwell公司）	5%
		水	补齐
制造工艺	1000rpm

实施例2：

物质	浓度（以墨水总重量计）
		BT-21（购自DSM公司）	5%
分散染料色浆T3G（购自韩国Eastwell公司）	5%
		水	补齐
制造工艺	5000rpm

实施例4

物质	浓度（以墨水总重量计）
		SMA-1440（购自沙多玛公司）	1%
分散染料色浆T3G（购自韩国Eastwell公司）	5%
		水	补齐
制造工艺	1000rpm

实施例3

物质	浓度（以墨水总重量计）
		BT-21（购自DSM公司）	2%
分散染料色浆T3G（购自韩国Eastwell公司）	5%
		水	补齐
制造工艺	2000rpm

实施例5

物质	浓度（以墨水总重量计）
		SMA-1440（购自沙多玛公司）	5%
分散染料色浆T3G（购自韩国Eastwell公司）	5%
		水	补齐
制造工艺	1000rpm

Claims

1. 本发明中述及的聚合物分子种类为聚丙烯酸、聚乙烯马来酸酐，其含量为1-5%，优选为2%。

2.其特征是酸值为50-200mgKOH/g，优选为100mgKOH/g。

3.本发明中述及的制造工艺为将聚合物与着色剂色浆混合后在剪切速率为1000-4000rpm工艺条件下进行高速搅拌，其中优选的剪切速率为2000rpm。