CN105440797A - 一种喷墨记录用油性墨水组合物及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种喷墨记录用油性墨水组合物，包括如下组分：粘度调节剂、着色物质、分散剂、油溶性树脂、植物油、低级醇、六偏磷酸钠、疏水性气相二氧化硅以及防腐防霉剂。本发明提供一种不受印字环境温度变化影响、具有良好吐出稳定性和贮存稳定性、并且很少发生起皱现象的喷墨记录用油性墨水。

Description

一种喷墨记录用油性墨水组合物及其制备方法

技术领域

本发明涉及油性墨水，更详细地说，涉及一种喷墨记录用油性墨水组合物及其制备方法。

背景技术

在喷墨记录方式的领域中，为了能在打印时不发生墨水的浓度降低和墨水洇开的现象以及能以更高的速度稳定地打印出具有鲜明色彩的图象，人们正从装置和墨水两方面进行研究。

现在，作为打字装置，已知的有使用压电振动元件的方式、利用热压头的方式和利用静电吸引力的方式等。其中，就利用压电振动元件的方式而言，其记录头的装置结构简单，并且，与其他方式相比，墨水性能较少受电和热的限制，因此有较好的实用性。作为适用于这种类型打字装置的墨水，最近，有一类将颜料分散于饱和烃类溶剂中而制成的油性墨水已趋于实用化。

然而，就本质上属于颜料型的墨水而言，存在墨水本身的贮存稳定性或吐出性不良等所谓喷墨记录液的可靠性差的问题。

另外，虽然通过使墨水中含有作为饱和径的环烷烃可以较有效地减少喷嘴堵塞的现象，但是，当把这类由含有环烷烃的墨水印制成的印刷品用市售的透明文件夹保存时，透明文件夹会由于膨润而发生弯曲(起皱)，这些是其存在的问题。

另外，有人试验使墨水中含有较大量的低熔点和高沸点的异烷烃，这样可以使墨水在较低温度下仍维持液态，以图借此来防止由于墨水蒸发干燥所引起的喷嘴堵塞。但是，其结果是导致所获墨水的表面张力降低，从而导致喷嘴容易堵塞和墨水的吐出不良，这些是其存在的问题。

综上所述，以饱和烃类有机溶剂作为分散介质的喷墨记录用墨水存在多方面的问题。

鉴于上述情况，本发明的目的是提供一种从低温至常温以上的宽温度范围内其吐出稳定性和贮存稳定性均优良，并且其起皱性低的喷墨记录用油性墨水。

发明内容

本发明的目的是提供一种不受印字环境温度变化影响、具有良好吐出稳定性和贮存稳定性、并且很少发生起皱现象的喷墨记录用油性墨水。

本发明采用的技术方案为一种喷墨记录用油性墨水组合物，包括如下重量份的组分：

粘度调节剂：2～8份；着色物质：0.2～0.5份；

分散剂：1～5份；油溶性树脂：7～25份；植物油：5～15份；

低级醇：3～12份；六偏磷酸钠：3～8份；

疏水性气相二氧化硅：0.8～3份；防腐防霉剂：0.5～2份。

优选的是，所述着色物质是由树脂包覆的颜料，用于包覆的树脂是由选自苯乙烯、丙烯酸、马来酸或其衍生物的单体聚合而成。

优选的是，所述分散剂为选自吐温、聚氧乙烯烷基苯基醚、脂肪酸单乙醇酰胺、聚氧乙烯烷基胺。

优选的是，所述粘度调节剂为选自聚丙烯酸钠、聚阴离子纤维素、羟乙基纤维素、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、乙氧基聚氨酯的一种或者多种。

优选的是，所述油溶性树脂选自酮树脂，二甲苯树脂，聚酰胺树脂，松香酯、氢化松香酯、丙烯酸树脂、烷基苯酚树脂，马来酸树脂，石油树脂，乙烯树脂，纤维素树脂中的一种或组合。

优选的是，所述植物油是选自大豆油、菜籽油和橄榄油中的至少一种。

优选的是，所述低级醇为1,2-丙二醇、丙三醇、山梨醇、乙二醇、乙二醇乙醚、二乙二醇乙醚、乙二醇丁醚和缩二乙二醇丁醚中两种或两种以上。

优选的是，所述防腐防霉剂由对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸丙酯、对羟基苯甲酸丁酯、山梨酸钾、苯甲酸钠等两种以上组合而成。

本发明的另一个目的是提供一种喷墨记录用油性墨水组合物的制备方法，包括如下步骤：

步骤1)：提供如权利要求1的各个组分；将分散剂溶解于低级醇、植物油形成的混合溶剂中，制成分散剂溶液，然后加入着色物质、六偏磷酸钠、油溶性树脂一起搅拌混合，再用研磨机研磨，在研磨的过程中加入防腐防霉剂、疏水性气相二氧化硅、粘度调节剂并混合均匀；

步骤2)：将步骤1)的混合物过滤、脱泡，即得到所述喷墨记录用油性墨水。

本发明至少包括以下有益效果：

(1)本发明通过加入气相二氧化硅，可以避免墨水结块。通过加入低级醇和植物油，两者相溶性好，并且具有较高的表面张力和对颜料的润湿性，在低温下可能溶解分散剂，通过按特定量合并使用油溶性树脂和低级醇作为油性墨水的主要原料，可以获得一种在打印时的宽广温度范围内具有稳定的吐出性，在低温下的贮存稳定性也优良；

(2)本发明提供不受印字环境温度变化影响、具有良好吐出稳定性和贮存稳定性、并且很少发生起皱现象的喷墨记录用油性墨水。

具体实施方式

以下将结合具体实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达到技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。

若未特别指明，实施例中所采用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段，所采用的原料也均为可商业获得的。未详细描述的各种过程和方法是本领域中公知的常规方法。

一种喷墨记录用油性墨水组合物，包括如下重量份的组分：

粘度调节剂：2～8份；着色物质：0.2～0.5份；

分散剂：1～5份；油溶性树脂：7～25份；植物油：5～15份；

低级醇：3～12份；六偏磷酸钠：3～8份；

疏水性气相二氧化硅：0.8～3份；防腐防霉剂：0.5～2份。

疏水性气相二氧化硅，优选0.8～3重量份，当超过3重量份时，油性墨水组合物的粘度变得过高，油性墨水组合物的流出性变差；当小于0.8重量份，粘度变的过低，而且在保存时形成硬块，且辨认性与非吸收面的发色性同时变差。

根据墨水所要求的性能，可以通过将各种适合该性能的饱和烃类溶剂混合后使用，但如果是基本上只有饱和烃类溶剂，则下述的颜料分散剂的溶解性不够充分，特别是在低温下的这种倾向更为显著。因此，在本发明中，为了提高颜料分散剂的溶解性，可以改用低级醇，并合并使用植物油作为有机溶剂，同时，由于提高了墨水的表面张力，因此其吐出稳定性也良好，而且具有使起皱性降低的效果。

作为本发明进一步改进，所述着色物质是由树脂包覆的颜料，用于包覆的树脂是由一种或者一种以上选自苯乙烯、丙烯酸、马来酸或其衍生物的单体聚合而成。

作为本发明进一步改进，所述分散剂为选自吐温、聚氧乙烯烷基苯基醚、脂肪酸单乙醇酰胺、聚氧乙烯烷基胺。

作为本发明进一步改进，所述粘度调节剂为选自聚丙烯酸钠、聚阴离子纤维素、羟乙基纤维素、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、乙氧基聚氨酯的一种或者多种。

作为本发明进一步改进，所述油溶性树脂选自酮树脂，二甲苯树脂，聚酰胺树脂，松香酯、氢化松香酯、丙烯酸树脂、烷基苯酚树脂，马来酸树脂，石油树脂，乙烯树脂，纤维素树脂中的一种或组合。

作为本发明进一步改进，所述植物油是选自大豆油、菜籽油和橄榄油中的至少一种。特别是从性状方面考虑，优选是氧化聚合性低的半干性油或不干性油，其中，更优选是具有较低粘度的菜籽油、橄榄油，以及廉价的大豆油。在本发明中植物油的重量份在5～15份。如果植物油的使用量少于上述范围，则由于打印环境温度的变化所引起的墨水吐出量的波动增大，另外，特别是在低温时墨水的贮存稳定性降低，因此不好。另一方面，如果植物油的使用量多于上述范围，则难以获得低粘度的墨水，另外还容易导致打字文件的干燥性降低和由于氧化聚合所引起的堵塞，因此也不好。

作为本发明进一步改进，所述低级醇为1,2-丙二醇、丙三醇、山梨醇、乙二醇、乙二醇乙醚、二乙二醇乙醚、乙二醇丁醚和缩二乙二醇丁醚中两种或两种以上的混合物，另外，为了调整干燥性或熔点，可以使上述有机溶剂中在不降低表面张力等性能的范围内，根据需要含有甲醇、乙醇、丙醇等的低级醇类。

作为本发明进一步改进，所述防腐防霉剂由对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸丙酯、对羟基苯甲酸丁酯、山梨酸钾、苯甲酸钠等两种以上组合而成。

一种喷墨记录用油性墨水组合物的制备方法，包括如下步骤：

步骤1)：提供如权利要求1的各个组分；将分散剂溶解于低级醇、植物油形成的混合溶剂中，制成分散剂溶液，然后加入着色物质、六偏磷酸钠、油溶性树脂一起搅拌混合，再用研磨机研磨，在研磨的过程中加入防腐防霉剂、疏水性气相二氧化硅、粘度调节剂并混合均匀；

步骤2)：将步骤1)的混合物过滤、脱泡，即得到所述喷墨记录用油性墨水。

表1列出不同实施例和对比例的具体组分及其含量。

表1实施例1～3和对比例1～4具体的组分

低温贮存稳定性：将实施例1～3和比较例1～4的油性墨水分别保持于玻璃瓶中并加以密封，在0℃下放置1个月，再在-10℃下放置1个月，然后根据沉淀物的有无剂其状态评价其低温贮存稳定性。A:完全不产生沉淀物。B：虽然产生了沉淀物，但轻轻摇动后即消失。C：即使剧烈摇动，沉淀物也不消失。

表面张力测定：将实施例1～3和比较例1～4的油性墨水用表面张力计进行测定。

粘度测试：将实施例1～3和比较例1～4的油性墨水在旋转流变仪测试中性墨水样品在1.256S¹及12.56S¹剪切速率下的粘度比值。

表2列出了实施例1～3和对比例1～4的性能测试结果。

表2实施例1～3和对比例1～4的性能测试结果

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。

Claims (9)

1.一种喷墨记录用油性墨水组合物，其特征在于，包括如下重量份的组分：

粘度调节剂：2～8份；着色物质：0.2～0.5份；

分散剂：1～5份；油溶性树脂：7～25份；植物油：5～15份；

低级醇：3～12份；六偏磷酸钠：3～8份；

疏水性气相二氧化硅：0.8～3份；防腐防霉剂：0.5～2份。

2.如权利要求1所述的喷墨记录用油性墨水组合物，其特征在于，所述着色物质是由树脂包覆的颜料，用于包覆的树脂是选自苯乙烯、丙烯酸、马来酸或其衍生物的单体聚合而成。

3.如权利要求1所述的喷墨记录用油性墨水组合物，其特征在于，所述分散剂为选自吐温、聚氧乙烯烷基苯基醚、脂肪酸单乙醇酰胺、聚氧乙烯烷基胺。

4.如权利要求1所述的喷墨记录用油性墨水组合物，其特征在于，所述粘度调节剂为选自聚丙烯酸钠、聚阴离子纤维素、羟乙基纤维素、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、乙氧基聚氨酯的一种或者多种。

5.如权利要求1所述的喷墨记录用油性墨水组合物，其特征在于，所述油溶性树脂选自酮树脂，二甲苯树脂，聚酰胺树脂，松香酯、氢化松香酯、丙烯酸树脂、烷基苯酚树脂，马来酸树脂，石油树脂，乙烯树脂，纤维素树脂中的一种或组合。

6.如权利要求1所述的喷墨记录用油性墨水组合物，其特征在于，所述植物油是选自大豆油、菜籽油和橄榄油中的至少一种。

7.如权利要求1所述的喷墨记录用油性墨水组合物，其特征在于，所述低级醇为1,2-丙二醇、丙三醇、山梨醇、乙二醇、乙二醇乙醚、二乙二醇乙醚、乙二醇丁醚和缩二乙二醇丁醚中两种或两种以上。

8.如权利要求1所述的喷墨记录用油性墨水组合物，其特征在于，所述防腐防霉剂由对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸丙酯、对羟基苯甲酸丁酯、山梨酸钾、苯甲酸钠等两种以上组合而成。

9.一种如权利要求1所述的喷墨记录用油性墨水组合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1)：提供如权利要求1的各个组分；将分散剂溶解于低级醇、植物油形成的混合溶剂中，制成分散剂溶液，然后加入着色物质、六偏磷酸钠、油溶性树脂一起搅拌混合，再用研磨机研磨，在研磨的过程中加入防腐防霉剂、疏水性气相二氧化硅、粘度调节剂并混合均匀；

步骤2)：将步骤1)的混合物过滤、脱泡，即得到所述喷墨记录用油性墨水。