CN103525195B - 一种适用于热发泡喷印的颜料墨水 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适用于热发泡喷印的颜料墨水，其包括水、颜料、润湿剂、表面活性剂以及水性碱溶性树脂，其中该水性树脂具有优异的耐热性能，高玻璃化转变温度，由此配置的墨水就赋有好的流畅性，不堵头，耐擦性好，耐刮性好，高光，耐水性，其不仅能用于压电头，还能很好的用于热发泡喷头。本发明大大的拓展了墨水的使用领域，可供印刷厂，包装企业，药厂药监码等行业使用，用于HP工业喷印各款机型，能够配合各种包装印刷平台，喷印出高品质，高分辨率的文字。
Description
技术领域
本发明涉及墨水领域，特别是一种适用于热发泡喷印的颜料墨水。
背景技术
目前，喷墨打印的应用领域越来越广，使用的介质五花八门，如常用的RC相纸，一些主流的铜版纸，金卡，银卡，PET膜，PVC膜，PP膜，墙纸，牛皮质，石头纸，瓦楞纸等，一般的墨水很难在这些介质上打印出好的效果，为了得到好的喷印效果，一般在部分的颜料墨水里加入一些高分子的树脂，如：聚丙稀酸树脂，聚氨酯树脂等聚合物，增加墨水在低涂层介质的附着力，提高墨水的耐擦性能和光泽度。
此类聚合物在喷墨机的压电头墨水内使用时效果很好，但如果把此类聚合物用于热发泡喷印机，热泡头就会出堵塞问题。这是由于其特有的工作原理，墨水从喷头喷出的瞬间温度很高，而目前所添加的一般成膜树脂不耐高温，在喷头瞬间的高温喷墨过程中，就会堵塞喷口，不能喷印出高品质，高分辨率的文字。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的是提供一种适用于热发泡喷印的颜料墨水，其可配合热发泡喷印机使用，既具有良好的流畅性，不堵头，同时耐擦性好，耐刮性好，高光，耐水性。
本发明的技术方案是：一种适用于热发泡喷印的颜料墨水，其特征在于包括：水、颜料、润湿剂、表面活性剂以及结构式如通式（Ⅰ）的水性碱溶性树脂：
其中：x:y=1:1～8:1，n=8～12，A+选自NH4 +、Na+或K+。
所述的水性碱溶性树脂的分子量在4500-6500，酸值在400-600，玻璃化温度在100-200℃。
按重量百分比计算，配方包括0.5-20.0%的水性碱溶性树脂。
所述的颜料选自黑色PB1、PB7、CAB-O-JET300、CAB-O-JET400，蓝色PB15、PB15:3，红色PV19、PR122、PV23、PV37，颜料绿C.I.P.G..7、C.I.P.G.36。
所述的保湿剂选自二甘醇，丙三醇，乙二醇，三乙二醇，1,2－丙二醇，1,5－戊二醇，聚乙二醇400、聚乙二醇600。
所述的表面活性剂为非离子活性剂。
所述的颜料墨水还包括渗透剂，选自异丙醇，2-吡咯烷酮，N-甲基-2-吡咯烷酮，乙二醇乙醚，乙二醇丁醚，二乙二醇丁醚，二乙二醇甲醚，丙二醇丁醚，三乙二醇丁醚中的至少一种。
一种热发泡喷印系统，包括：权利要求1-6中任一权利要求所述的颜料墨水、装载所述颜料墨水的热发泡喷头。
本发明的颜料墨水中使用的水性树脂具有优异的耐热性能，高玻璃化转变温度，由此配置的墨水就赋有好的流畅性，不堵头，耐擦性好，耐刮性好，高光，耐水性，其不仅能用于压电头，还能很好的用于热发泡喷头。本发明大大的拓展了墨水的使用领域，可供印刷厂，包装企业，药厂药监码等行业使用，用于HP工业喷印各款机型，能够配合各种包装印刷平台，喷印出高品质，高分辨率的文字。
具体实施方法
本发明是一种适用于热发泡喷印的颜料墨水，其特征在于包括：水、颜料、润湿剂、渗透剂，表面活性剂以及结构式如通式（Ⅰ）的水性碱溶性树脂：
其中：x:y=1:1～8:1，n=8～12，A+选自NH4 +、Na+或K+。采用该结构水性树脂的盐，可以提高此类树脂的碱溶性能，达到很好的乳化分散的效果。按重量百分比计算，在配方中，该结构水性树脂的0.5-20.0%，优选为4.0-15.0%，更优选4.0-10%。
水性树脂具有较低的分子量，优选的分子量在4500-6500。酸值在400-600，玻璃化温度在100-200℃。
所述的颜料可以选自黑色PB1、PB7，美国的CABOT公司产品：CAB-O-JET300、CAB-O-JET400，蓝色PB15、PB15:3，红色PV19、PR122、PV23、PV37，颜料绿C.I.P.G..7、C.I.P.G.36等。按重量百分比计算，在配方中，颜料的固含量为2.0-6.0%，优选2.5-5.0%，更优选3.0-4.5%。
所述的保湿剂选自二甘醇，丙三醇，丙二醇，乙二醇，三乙二醇，α-吡咯烷酮，1,5－戊二醇，聚乙二醇400、聚乙二醇600。按重量百分比计算，在配方中，保湿剂的含量为1.0-30%。优选5.0-25%。
所述的表面活性剂为非离子活性剂，例如：罗门哈斯产品，如TritonX-100；空气公司产品,如Surfynol465、Surfynol485、Surfynol440、Surfynol604；杜邦公司产品，如ZonylFSO100；BYK公司产品，如BYK346；EFKA公司的产品，如Efka3580、Efka4560、Efka2550、Efka2580；Tanatex产品，如WT100、WT200、WT300等助剂。按重量百分比计算，在配方中，表面活性剂的含量为0.01-5%，优选0.1-3.0%，更优选0.2-2.0%。
颜料墨水还可包括渗透剂、水溶液酸碱调节剂、杀菌剂等。渗透剂选自异丙醇，2-吡咯烷酮，N-甲基-2-吡咯烷酮，乙二醇乙醚，乙二醇丁醚，二乙二醇丁醚，二乙二醇甲醚，丙二醇丁醚，三乙二醇丁醚中的至少一种。按重量百分比计算，在配方中，渗透剂的含量为1-30%，优选3-25%，更优选5-20%。
一种热发泡喷印系统，包括前述的颜料墨水以及装载前述颜料墨水的热发泡喷头，例如应用于惠普45A，惠普药监喷码系统，变码印刷，可变条码喷码设备，包装配线喷码机系统等，可以直接喷印在特殊介质，主流铜版纸，如：白卡，灰底白卡等介质上，应用于各种工业标识，条形码，电子监管码等产品喷印。
以下通过具体的例子对本发明做进一步阐述，但本发明并不限于此特定例子。
实施例1
| 配比 | 重量（WT%） |
| CAB-O-JET400（为水性分散液） | 25 |
| 1,5－戊二醇 | 15 |
| 2-吡咯烷酮 | 5 |
| Triton X-100 | 0.05 |
| 水性碱溶性树脂（铵盐） | 5 |
| 杀菌剂 | 0.1 |
| 水 | balance |
配制过程中，首先把水性碱溶性树脂（铵盐）和部分水搅拌溶解制得A成分；将1,5－戊二醇，2-吡咯烷酮，表面活性剂，杀菌剂和水依次混合搅拌得B成分；然后，把A成分加入到B溶液内，搅拌，加入CAB-OJET400，然后继续搅拌1小时，整个过程在常温下进行。然后，把墨水抽入储液罐，放置24小时。
实施例2
| 配比 | 重量（WT%） |
| CAB-O-JET400（为水性分散液） | 25 |
| 1,5－戊二醇 | 15 |
| 2-吡咯烷酮 | 5 |
| Triton X-100 | 0.1 |
| 水性碱溶性树脂（钠盐） | 5 |
| 杀菌剂 | 0.1 |
| 水 | balance |
制备方法同实施例1。
实施例3
| 配比 | 重量（WT%） |
| PV19 | 3.0 |
| 二甘醇 | 20.0 |
| 异丙醇 | 3.0 |
| Surfynol485 | 0.1 |
| 水性碱溶性树脂（铵盐） | 10 |
| 杀菌剂 | 0.1 |
| 水 | balance |
制备方法同实施例1。
实施例4
| 配比 | 重量（WT%） |
| PB15 | 3.0 |
| α-吡咯烷酮 | 15.0 |
| 乙二醇乙醚 | 2.0 |
| BYK346 | 0.1 |
| 水性碱溶性树脂（铵盐） | 15 |
| 杀菌剂 | 0.1 |
| 水 | balance |
制备方法同实施例1。
对照例
| 配比 | 重量（WT%） |
| CAB-O-JET400（为水性分散液） | 25 |
| 1,5－戊二醇 | 15 |
| 2-吡咯烷酮 | 5 |
| Triton X-100 | 0.05 |
| 水性聚氨酯树脂 | 5 |
| 杀菌剂 | 0.1 |
| 水 | balance |
配制过程中，首先把水性聚氨酯树脂和部分水搅拌溶解制得A成分；将1,5－戊二醇，吡咯烷酮，表面活性剂，杀菌剂和水依次混合搅拌制得B成分；然后，把A成分加入到B成分内，搅拌，加入CABOT400，然后继续搅拌1小时，整个过程在常温下进行。然后，把墨水抽入储液罐，放置24小时。
喷墨稳定性测试
把实施例1-4和对照例墨水用1.0umPP膜过滤后，分别灌入惠普45A喷，在80G纸测试墨水的喷墨稳定性，50%的文字，50%的色块。
测试的结果：实施例1-实施例4配制的墨水整个喷墨过程非常的流畅，印记清晰，无洇色现象；对照例配制的墨水在惠普45A墨头喷墨喷头只有少量墨水喷出，反复处理，无效，45A头不能正常喷墨。
结论：普通的树脂根本不能用于热发泡的喷头，而本发明的墨水能很好的用于热发泡喷头。
耐擦性测试
测试方法：
1.介质的选择：此次试验选用白卡。
2.喷印机选择：惠普45A。
3.测试参数是反射光密度，使用X-RITE528仪器测量。
4.印记耐擦性，用1.0KG砝码，包上一张面巾纸，在印记上来回擦试20次，使用X-RITE528仪器测试印记前后的反射光密度。
5.判断：反射光密度变化率小于30%，良好。
将实施例1墨水喷印在市面的主流白卡介质上，30分钟后，进行耐擦性测试，前后的对比数据如下：
结论：印记的光密度变化值为2.86%，小于30%的变化区间，同样达到了本发明的耐擦性好，耐刮性好目的。
Claims (8)
1.一种适用于热发泡喷印的颜料墨水，其特征在于包括：水、颜料、润湿剂、表面活性剂以及结构式如通式(Ⅰ)的水性碱溶性树脂，
其中：x:y＝1:1～8:1，n＝8～12，A+选自NH4 +、Na+或K+。
2.根据权利要求1所述的适用于热发泡喷印的颜料墨水，其特征在于：所述的水性碱溶性树脂的分子量在4500-6500，酸值在400-600，玻璃化温度在100-200℃。
3.根据权利要求1所述的适用于热发泡喷印的颜料墨水，其特征在于：按重量百分比计算，配方包括0.5-20.0％的水性碱溶性树脂。
4.根据权利要求1所述的适用于热发泡喷印的颜料墨水，其特征在于：所述的颜料选自黑色PB1、PB7、CAB-O-JET300、CAB-O-JET400，蓝色PB15、PB15:3，红色PV19、PR122、PV23、PV37，颜料绿C.I.P.G..7、C.I.P.G.36。
5.根据权利要求1所述的适用于热发泡喷印的颜料墨水，其特征在于：所述的润湿剂选自二甘醇，丙三醇，乙二醇，三乙二醇，1,2－丙二醇，1,5－戊二醇，聚乙二醇400、聚乙二醇600。
6.根据权利要求1所述的适用于热发泡喷印的颜料墨水，其特征在于：所述的表面活性剂为非离子表面活性剂。
7.根据权利要求1所述的适用于热发泡喷印的颜料墨水，其特征在于：所述的颜料墨水还包括渗透剂，选自异丙醇，2-吡咯烷酮，N-甲基-2-吡咯烷酮，乙二醇乙醚，乙二醇丁醚，二乙二醇丁醚，二乙二醇甲醚，丙二醇丁醚，三乙二醇丁醚中的至少一种。
8.一种热发泡喷印系统，包括：权利要求1-7中任一权利要求所述的颜料墨水、装载所述颜料墨水的热发泡喷头。
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| 《喷墨打印机颜料型油墨的研制》;丁好好;《中国优秀硕士学位论文全文数据库》;20100115(第1期);第3-14页 * |
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