CN110885589A - 一种适用于数字印刷的浅色颜料墨水及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于数字印刷的浅色颜料喷墨墨水，按重量百分比计，其由以下组分制成：彩色颜料色浆：0.3‑7.0％、白色颜料色浆：5.0‑40.0％、粘度调节剂：10.0‑35.0％、表面张力控制剂：0.1‑1.0％、pH调节剂：0.1‑3.0％、杀菌剂：0.1‑1.0％、去离子水：余量；其中，按重量百分百计，所述白色颜料色浆由以下组分高速研磨而成：白色显色剂：2‑30％、分散剂：1.0‑10％、消泡剂：0.1‑1.0％、去离子水：余量。此外，所述浅色颜料喷墨墨水的制备步骤包括：在搅拌状态下向去离子水中依次加入粘度调节剂、表面张力控制剂、pH控制剂、杀菌剂、彩色颜料色浆以及白色颜料色浆，搅拌混合均匀后过滤即可。本发明的喷墨墨水特别适合于在具有底色的介质上的打印，能有效提高颜料墨水在具有底色介质上的色彩表现和色光纯度。

Description

一种适用于数字印刷的浅色颜料墨水及其制备方法

技术领域

本发明涉及喷墨打印技术领域，具体涉及一种适用于数字印刷的浅色颜料墨水及其制备方法。

背景技术

瓦楞纸等具有底色的印刷介质在印刷行业中占有很大比重，传统瓦楞纸印刷一般都采用溶剂型墨水，打印图案需要预先制版，且所有颜色需要提前调制。数码喷墨印刷由于生产工艺简单、污染小、灵活、无需制版、快速出图等特点已经逐步运用于瓦楞纸的印刷，特别是近年来随着工业喷头打印速度的提升，瓦楞纸印刷行业也逐步采用数字化打印方案。然而，由于瓦楞纸等具有底色的印刷介质的吸收性强，且其底色一般为深黄色，这导致彩色墨水在打印到其上时不能很好地表现色色彩，而是表现出彩色墨水和底色的混合色，导致墨水渗透，颜色在表面浅淡，无亮度，遮盖力差，图案暗淡，达不到印刷要求。为此，现有技术中已有采用对瓦楞纸采用涂布预处理，或是采用白色打底墨的方式，来防止瓦楞纸底色对打印色彩的影响，这不但增加了打印处理工序，导致了成本增加，更重要的是，其效果甚微。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种适用于数字印刷的浅色颜料墨水，其能有效提高颜料墨水在具有底色介质上的色彩表现和色光纯度。此外，本发明还提供了一种所述浅色颜料墨水的制备方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种适用于数字印刷的浅色颜料喷墨墨水，按重量百分比计，其由以下组分制成：彩色颜料色浆：0.3-7.0％、白色颜料色浆：5.0-40.0％、粘度调节剂：10.0-35.0％、表面张力控制剂：0.1-1.0％、pH调节剂：0.1-3.0％、杀菌剂：0.1-1.0％、去离子水：余量。

其中，按重量百分百计，所述白色颜料色浆由以下组分高速研磨而成：白色显色剂：2-30％、分散剂：1.0-10％、消泡剂：0.1-1.0％、去离子水：余量。

在本发明的浅色颜料喷墨墨水中，所述彩色颜料色浆可采用市售的任何彩色颜料喷墨色浆，并且，所述彩色颜料色浆中的着色颜料为炭黑、颜料蓝15:4、颜料蓝15:3、颜料红122、颜料紫19、颜料黄74、颜料黄155、颜料黄180、颜料紫23、颜料绿7、颜料绿36、颜料红254、颜料红23中的一种或多种。

所述粘度调节剂为丙三醇、乙二醇、二乙二醇、异丙醇、异丁醇、1，2-己二醇、1,2-丙二醇、乙二醇丁醚、二乙二醇甲醚、二乙二醇二乙醚、丙二醇甲醚、二丙二醇甲醚、聚丙二醇丁醚、聚乙烯吡咯烷酮、甜菜碱、聚乙二醇400、聚乙二醇1000、聚乙二醇8000、1,5-戊二醇中的一种或几种。

所述表面张力控制剂为非离子表面活性剂和/或两性离子表面活性剂，具体地，在本发明中，所述非离子表面活性剂可选择美国气体化学公司非离子表面活性剂Surfynol465、Dynol 604、Dynol 960、Surfynol 485、Surfynol 104E、Dynol 607以及迪高公司非离子表面活性剂TEGO Wet 510、TEGO Wet 260、TEGO Wet270中的至少一种，而所述两性离子表面活性剂则可选择羧酸基甜菜碱和/或十二烷基氨基丙酸。

所述pH调节剂为三乙醇胺、一乙醇胺、二乙醇胺、2-氨基乙醇中的一种或几种。

所述杀菌剂为苯并异噻唑啉酮类杀菌剂。

在本发明所述的白色颜料色浆中，所述白色显色剂纳米钛白粉，纳米碳酸钙，纳米二氧化硅，纳米氧化铝，纳米氧化锌，纳米硫酸钡，纳米碳酸钡，纳米高岭土中的一种或多种，且所述白色显色剂的粒径优选为10nm-1000nm。

所述分散剂为非离子型聚丙烯酸类分散剂、阴离子型聚丙烯酸类分散剂、非离子聚羧酸盐类分散剂、阴离子型聚羧酸盐类分散剂中的至少一种，在本发明中，所述分散剂可选择Eonik公司的TEGO Dispers 740W、TEGO Dispers 750W、TEGO Dispers 760W,Clariant公司的Dispersogen PL 20等中的一种或多种。

所述消泡剂为非离子型消泡剂，例如可选择美国气体化工的Surfynol DF-110D、Surfynol DF-104E、Surfynol DF-420，迪高公司的Tego foamex 842中的一种或几种。

此外，本发明还提供了所述浅色颜料喷墨墨水的制备方法，其制备步骤包括：按如上所述重量百分比，在搅拌状态下向去离子水中依次加入粘度调节剂、表面张力控制剂、pH控制剂、杀菌剂、彩色颜料色浆以及白色颜料色浆，搅拌混合均匀后经经0.65微米滤膜过滤即得所述浅色颜料喷墨墨水。

其中，在本发明中，所述白色颜料色浆的制备步骤包括：在搅拌状态下将分散剂加入到离子水中，搅拌混合均匀后加入白色显色剂，搅拌混合均匀后再向其中加入消泡剂继续搅拌至各组分混合均匀后送入分散研磨机研磨至浆料的D90粒径为280nm-320nm后即得所述白色颜料色浆。

本发明的有益效果在于，本发明将彩色颜料色浆以及白色颜料色浆同时加入到喷墨墨水中，使得二者共同相互作用，不仅没有降低彩色的表现，反而提升了彩色在具有底色的印刷介质上的色彩表现以及色光纯度。在将本发明的喷墨墨水打印到具有底色的印刷介质的过程中，墨水中的白色颜料和彩色颜料色浆同时打印到介质上，在有效地遮盖介质的原有底色的同时，可提高墨水在介质上色彩表现力，使打印的图案色彩更为鲜艳，颜色过渡更为细腻，而这对于浅色颜料墨水来说尤为重要。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明的具体实施方式做进一步说明。若无特别说明，本发明所采用的各原料均可通过市场购买获得。

实施例1

一种适用于数字印刷的浅色颜料喷墨墨水，按重量百分比由以下组分制成：Cabot公司的400K色浆：1.5％、白色颜料色浆：25％、丙三醇：30％、Surfynol 465：1％、三乙醇胺：0.5％、苯并异噻唑啉酮：0.1％、去离子水：其余量。所述浅色颜料喷墨墨水的制备步骤包括：将白色颜料色浆、炭黑、丙三醇、Surfynol 465、三乙醇胺、苯并异噻唑啉酮依次加入到去离子水中，搅拌混合均匀后经过0.65微米滤膜过滤即得所述浅色颜料喷墨墨水。

其中，按重量百分比计，其由以下组分制成：纳米钛白粉(平均粒径500nm)：30％、TEGO Dispers 750W：2％、Surfynol DF-110D：0.5％、去离子水：其余量。所述白色颜料色浆的制备步骤包括：将TEGO Dispers 750W加入到去离子水中，混合均匀后加入钛白粉，充分混合搅拌后加入Surfynol DF-110D，搅拌均匀后进入分散研磨机进行研磨，研磨至白色颜料色浆粒径D90为280-300nm左右，即得白色颜料色浆。

实施例2

一种适用于数字印刷的浅色颜料喷墨墨水，按重量百分比计，其由以下组分组成：Clariant公司的C色浆：1.5％、白色颜料色浆：25％、乙二醇：20％、1,2-己二醇：3％、Surfynol485：0.6％、2-氨基乙醇：0.3％、苯并异噻唑啉酮：0.3％，其中，所述白色颜料色浆由以下重量百分比的组分制成：纳米氧化锌(平均粒径300nm)：20％、TEGO Dispers760W：5％、Surfynol DF-104E：0.3％、去离子水：其余量。所述白色颜料色浆以及浅色颜料喷墨墨水的制备过程与实施例1相类似，在此不再赘述。

实施例3

一种适用于数字印刷的浅色颜料喷墨墨水，按重量百分比计，其由以下组分制成：白色颜料色浆：10％、Kao Corporation M色浆：0.5％、聚乙二醇400：10％、乙二醇丁醚：10％、TEGO Wet 260：0.3％、二乙醇胺：0.8％、苯并异噻唑啉酮：0.5％、去离子水：其余量。其中，所述白色颜料色浆由以下重量百分比的组分制成：纳米二氧化硅(平均粒径650nm)：10％、Dispersogen PL 20：8.5％、Tego foamex 842：0.8％、去离子水：其余量。所述白色颜料色浆以及浅色颜料喷墨墨水的制备过程与实施例1相类似，在此不再赘述。

实施例4

一种适用于数字印刷的浅色颜料喷墨墨水，按重量百分比计，其由以下组分制成：白色颜料色浆：35％、Kao Corporation M色浆：0.5％、聚乙二醇400：10％、乙二醇丁醚：10％、TEGO Wet 260：0.3％、二乙醇胺：0.8％、苯并异噻唑啉酮：0.5％、去离子水：其余量。其中，所述白色颜料色浆由以下重量百分比的组分制成：纳米二氧化硅(平均粒径650nm)：10％、Dispersogen PL 20：8.5％、Tego foamex 842：0.8％、去离子水：其余量。所述白色颜料色浆以及浅色颜料喷墨墨水的制备过程与实施例1相类似，在此不再赘述。

对比例1

本对比例与实施例1的区别仅在于墨水中不含白色颜料色浆组分。

对比例2

本对比例与实施例2的区别仅在于墨水中不含白色颜料色浆组分。

对比例3

本对比例与实施例3的区别仅在于墨水中不含白色颜料色浆组分。

对实施例1-实施例4中制得浅色颜料喷墨墨水进行理化性能测试，其结果如表1所示：

表1墨水理化性能测试结果

将实施例1-实施例4以及对比例1-对比例4中制得的颜色颜料喷墨墨水采用EpsonR270打印机在市售的常见瓦楞纸打印10cm*10cm色块，并通过测色仪测得该色块的色彩数据(Lab值以及色密度值)，其结果如表2所示：

表2颜色测试结果

通过表2的颜色测试数据可知，相对于未填料白色颜料色浆的墨水，在添加白色颜料色浆后，墨水的Lab值均有不同程度的提高。具体地，实施例1中制得的K色墨水的L值提升了6.5左右，色密度值提高了0.13，色彩深以及遮盖力明显提高。实施例2中C色墨水L值提高了2.5左右，a值提高了3.0左右，色密度提升了0.1左右，色彩深度以及鲜艳度都得到了较大程度的提高，且遮盖力也有细微提升。实施例3和实施例4中制得的M色墨水，其L值分别提升了0.9以及2.2左右，a值分别提升了1.5以及2.0左右，颜色深度和遮盖力具有明显提升。此外，相对于实施例3，实施例4中的M色墨水的L值和a值均高于实施例3，由此可见，随着白色颜料色浆用量的增加，打印的颜色深度会随着有一定程度的提高。

由此可见，通过本发明的上述方法制得的浅色颜料喷墨墨水，可明显提高打印品的色彩表现力、颜色过渡性等多方面的性能，特别适合于具有底色的介质，包括但不限于瓦楞纸、有底色彩喷纸、有底色墙纸、有底色皮革、有底色纺织品等介质的喷墨打印。

本发明已通过优选的实施方式进行了详尽的说明。然而，通过对前文的研读，对各实施方式的变化和增加也是本领域的一般技术人员所显而易见的。申请人的意图是所有这些变化和增加落在了本发明权利要求的保护范围中。本文中使用的术语仅为对具体的实施例加以说明，其并非意在对本发明进行限制。除非另有定义，本文中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)均与本发明所属领域的一般技术人员的理解相同。任何对此产品进行的修饰与改良，在专利范围或范畴内同类或相近物质的替代与使用，均属于本发明专利保护范围。

Claims (10)

1.一种适用于数字印刷的浅色颜料喷墨墨水，其特征在于：按重量百分比计，其由以下组分制成：彩色颜料色浆：0.3-7.0％、白色颜料色浆：5.0-40.0％、粘度调节剂：10.0-35.0％、表面张力控制剂：0.1-1.0％、pH调节剂：0.1-3.0％、杀菌剂：0.1-1.0％、去离子水：余量。

2.根据权利要求1所述的浅色颜料喷墨墨水，其特征在于：按重量百分百计，所述白色颜料色浆由以下组分高速研磨而成：白色显色剂：2-30％、分散剂：1.0-10％、消泡剂：0.1-1.0％、去离子水：余量。

3.根据权利要求2所述的浅色颜料喷墨墨水，其特征在于：所述白色显色剂纳米钛白粉，纳米碳酸钙，纳米二氧化硅，纳米氧化铝，纳米氧化锌，纳米硫酸钡，纳米碳酸钡，纳米高岭土中的一种或多种。

4.根据权利要求2所述的浅色颜料喷墨墨水，其特征在于：所述分散剂为非离子型聚丙烯酸类分散剂、阴离子型聚丙烯酸类分散剂、非离子聚羧酸盐类分散剂、阴离子型聚羧酸盐类分散剂中的至少一种。

5.根据权利要求2所述的浅色颜料喷墨墨水，其特征在于：所述消泡剂为非离子型消泡剂。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的浅色颜料喷墨墨水，其特征在于：所述彩色颜料色浆中的颜料为炭黑、颜料蓝15:4、颜料蓝15:3、颜料红122、颜料紫19、颜料黄74、颜料黄155、颜料黄180、颜料紫23、颜料绿7、颜料绿36、颜料红254、颜料红23中的一种或多种。

7.根据权利要求1-5中任意一项所述的浅色颜料喷墨墨水，其特征在于：所述粘度调节剂为丙三醇、乙二醇、二乙二醇、异丙醇、异丁醇、1，2-己二醇、1,2-丙二醇、乙二醇丁醚、二乙二醇甲醚、二乙二醇二乙醚、丙二醇甲醚、二丙二醇甲醚、聚丙二醇丁醚、聚乙烯吡咯烷酮、甜菜碱、聚乙二醇400、聚乙二醇1000、聚乙二醇8000、1,5-戊二醇中的一种或几种。

8.根据权利要求1-5中任意一项所述的浅色颜料喷墨墨水，其特征在于：所述表面张力控制剂为非离子表面活性剂和/或两性离子表面活性剂；所述pH调节剂为三乙醇胺、一乙醇胺、二乙醇胺、2-氨基乙醇中的一种或几种；所述杀菌剂为苯并异噻唑啉酮类杀菌剂。

9.一种适用于数字印刷的浅色颜料喷墨墨水的制备方法，其特征在于：所述其制备步骤包括：在搅拌状态下向去离子水中依次加入粘度调节剂、表面张力控制剂、pH控制剂、杀菌剂、彩色颜料色浆以及白色颜料色浆，搅拌混合均匀后过滤即得所述浅色颜料喷墨墨水。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于：所述白色颜料色浆的制备步骤包括：在搅拌状态下将分散剂加入到离子水中，搅拌混合均匀后加入白色显色剂，搅拌混合均匀后再向其中加入消泡剂继续搅拌至各组分混合均匀后送入分散研磨机研磨至浆料的D90粒径为280nm-320nm后即得所述白色颜料色浆。