CN112375428A - 一种打印机用颜料墨水 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种打印机用颜料墨水，所述颜料墨水包括重量百分比的以下组分：颜色浆料5％～30％、保湿剂8％～30％、有机溶剂10％～30％、水性树脂1％～5％、表面活性剂0.5％～2％、抗菌剂0.1％～0.5％及余量的水；所述保湿剂包括甘油及已内酰胺。本申请提供的打印机用颜料墨水，能够使得颜料墨水具有优异的保湿性能和打印流畅性。
Description
技术领域
本申请涉及打印技术领域，具体地讲，涉及一种打印机用颜料墨水。
背景技术
喷墨打印墨水是打印机的“血液”，墨水的PH值、粘度、表面张力、悬浮颗粒数、干燥时间等对打印效果及打印机的喷头会产生较大的影响。喷墨打印墨水打印连续性和耐候性、色彩等都是对墨水基本的要求，其中最重要的是首先墨水保证不堵塞打印机喷头，才能去谈论耐候性、色彩、耐擦等性能；颜料墨水堵塞喷头主要是墨水干燥结块，颜料或树脂颗粒固体堵塞喷头。
发明内容
鉴于此，本申请提供一种打印机用颜料墨水，使得颜料墨水具有优异的保湿性能，在打印机喷头长期保持液体状态时，或者打印机长期待机状态时，保持喷头中的墨水不干燥结块堵塞喷头，提高打印流畅度。
本申请实施例提供一种打印机用颜料墨水，所述颜料墨水包括重量百分比的以下组分：颜色浆料5％～30％、保湿剂8％～30％、有机溶剂10％～30％、水性树脂1％～5％、表面活性剂0.5％～2％、抗菌剂0.1％～0.5％及余量的水；所述保湿剂包括甘油及已内酰胺。
可选地，所述甘油与所述己内酰胺的重量比为(3～5)：1。
可选地，所述有机溶剂包括多元醇和多元醇的低级烷基醚中的至少一种。
可选地，所述多元醇包括乙二醇、丙二醇、1,2-己二醇、1,2-丙三醇、1,2-丙二醇、二甘醇和三甘醇中的至少一种。
可选地，所述多元醇的低级烷基醚包括三甘醇单丁醚、乙二醇单丙基醚、乙二醇异丙基醚、乙二醇单丁基醚、乙二醇异丁基醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、丙二醇单丙基醚、丙二醇单丁基醚、二乙二醇单甲醚，二乙二醇单乙醚、二乙二醇单丙醚、二乙二醇单丁醚、二丙二醇单甲醚、二丙二醇单乙醚和二丙二醇单丙醚中的至少一种。
可选地，所述水性树脂包括聚氨酯类树脂、丙烯酸类树脂、苯乙烯-丙烯酸类树脂和聚酯类树脂中的至少一种。
可选地，所述表面活性剂为乙炔二醇类表面活性剂。
可选地，所述颜色浆料包括偶氮颜料、钛菁颜料及喹吖啶酮中的至少一种。
可选地，所述颜料墨水的粘度为2.0cp～4.0cp，所述颜料墨水的表面张力为25mN/m～35mN/m。
本申请实施例提供一种打印机用颜料墨水，所述颜料墨水包括重量百分比的以下组分：颜色浆料5％～30％、甘油5％～20％、已内酰胺3％～10％、有机溶剂10％～30％、聚氨酯树脂1％～5％、乙炔二醇类表面活性剂0.5％～2％、抗菌剂0.1％～0.5％及余量的去离子水。
具体实施方式
以下所述是本发明实施例的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明实施例原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明实施例的保护范围。
本申请提供一种打印机用颜料墨水，所述颜料墨水包括重量百分比的以下组分：颜色浆料5％～30％、保湿剂8％～30％、有机溶剂10％～30％、水性树脂1％～5％、表面活性剂0.5％～2％、抗菌剂0.1％～0.5％及余量的水；所述保湿剂包括甘油及已内酰胺。
颜色浆料可以使用有机颜色浆料，作为有机颜色浆料，可以使用例如偶氮颜料、多环式颜料、染料螯合物(例如碱性染料型螯合物和酸性染料型螯合物等)、硝基颜料、亚硝基颜料以及苯胺黑等。
进一步地，所述偶氮颜料包括偶氮色淀颜料、不溶性偶氮颜料、偶氮缩合颜料和螯合偶氮颜料中的至少一种。
所述多环式颜料包括酞菁颜料、紫环酮颜料、蒽醌颜料、喹吖啶酮颜料、二噁嗪颜料、硫靛颜料、异吲哚啉酮颜料和喹酞酮颜料中的至少一种。
在本实施例中，颜色浆料是分散性颜色浆料；具体地，例如可以通过分散剂使颜料分散在水中来调制分散性颜色浆料。分散剂例如是表面活性剂或水溶性树脂等。
颜色浆料还可以是自分散性颜色浆料，自分散性颜色浆料是不用分散剂就能分散在水中的颜料，是通过对颜料表面处理从而与羧基、羟基以及磺基中的至少一种官能团或其盐结合的颜料。表面处理方式例如是真空等离子处理、重氮耦合处理以及氧化处理等。通过上述表面处理，使官能团或含有官能团的分子接枝到颜料表面，从而得到自分散颜料。
从耐候性和色彩饱和度出发，红色或品红色有机颜料优选颜料紫19、颜料红122、颜料红146、颜料红176、颜料红184、颜料红185、颜料红202、颜料红207、颜料红209、颜料红254、颜料红269、颜料红282等；
黄色有机颜料优选颜料黄17、颜料黄74、颜料黄83、颜料黄128、颜料黄139、颜料黄150、颜料黄151、颜料黄154、颜料黄155、颜料黄180、颜料黄181、颜料黄185、颜料黄213等；
蓝色有机颜料优选颜料蓝15、颜料蓝15:3，颜料蓝15:4、颜料蓝60等。
可选地，颜色浆料在颜料墨水中的重量占比具体可以是5％、8％、10％、15％、18％、20％、25％、28％或30％，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。优选地，颜色浆料在颜料墨水中的重量占比为15％～30％。
可选地，保湿剂在颜料墨水中的重量占比具体可以是8％、10％、15％、18％、20％、25％、28％或30％，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
在本实施例中，保湿剂包括甘油与己内酰胺。其中，甘油在颜料墨水中的重量占比为5％～20％，具体可以是5％、8％、10％、12％、15％、18％或20％；已内酰胺在颜料墨水中的重量占比为3％～10％，具体可以是3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％或10％；但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本申请优选的技术方案，所述甘油与所述己内酰胺的重量比为(3～5)：1。所述甘油与所述己内酰胺的重量比具体可以是3:1、3.2：1、3.6：1、3.8：1、4：1、4.2：1、4.5：1、4.8：1或5：1，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。经过多次试验发现，将甘油与己内酰胺的重量比例控制上述范围内，可以使得墨水具有优异的保湿型与优异的打印流畅性。
可选地，所述有机溶剂包括多元醇和多元醇的低级烷基醚中的至少一种。有机溶剂可以提高颜料在油墨中的分散稳定性。
作为本申请可选的技术方案，所述多元醇包括乙二醇、丙二醇、1,2-己二醇、1,2-丙三醇、1,2-丙二醇、二甘醇和三甘醇中的至少一种。
作为本申请可选的技术方案，所述多元醇的低级烷基醚包括三甘醇单丁醚、乙二醇单丙基醚、乙二醇异丙基醚、乙二醇单丁基醚、乙二醇异丁基醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、丙二醇单丙基醚、丙二醇单丁基醚、二乙二醇单甲醚，二乙二醇单乙醚、二乙二醇单丙醚、二乙二醇单丁醚、二丙二醇单甲醚、二丙二醇单乙醚和二丙二醇单丙醚中的至少一种。
可选地，有机溶剂在颜料墨水中的重量占比具体可以是10％、13％、15％、18％、20％、25％、28％或30％，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。经过试验发现，将有机溶剂在颜料墨水中的重量占比控制在10％～30％范围内，可以充分的保水并不会降低颜料墨水的速干性。
可选地，水性树脂在颜料墨水中的重量占比具体可以是1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％或5％，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本申请可选的技术方案，所述水性树脂包括聚氨酯类树脂、丙烯酸类树脂、苯乙烯-丙烯酸类树脂和聚酯类树脂中的至少一种。优选地，所述水性树脂为聚氨酯类树脂。例如可以是水性聚碳酸酯聚氨酯、水性封闭型异氰酸酯。
表面活性剂在颜料墨水中的重量占比具体可以是0.5％、0.7％、0.9％、1.2％、1.5％、1.7％、1.9％或2％，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本申请优选的技术方案，所述表面活性剂为乙炔二醇类表面活性剂。乙炔二醇类表面活性剂具体可以是2,4，7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇、3,6-二甲基-4-辛炔-3,6-二醇、3,5-二甲基-1-己炔-3-醇等。更具体地，可使用Surfynol 104、82、465、485(美国AirProducts有限公司)。尤其优选使用Surfynol 104、465。
可选地，抗菌剂在颜料墨水中的重量占比具体可以是0.1％、0.15％、0.2％、0.25％、0.3％、0.35％、0.4％、0.45％或0.5％，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为抗菌剂，具体可以是PROXEL GXL。余量的水可以是自来水、去离子水、蒸馏水中的至少一种，优选地，水为去离子水，从而能够降低浆料中的杂质，也可以降低对墨水中的其他组分的影响。
作为本申请可选的技术方案，所述颜料墨水的粘度为2.0cp～4.0cp，具体可以是2.0cp、2.2cp、2.5cp、2.8cp、3.0cp、3.2cp、3.5cp、3.8cp或4.0cp等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。需要说明的是，随着颜料墨水中的甘油添加量的增多，颜料墨水的粘度也会增大，因此需要将甘油的重量百分比控制在5％～20％。
作为本申请可选的技术方案，所述颜料墨水的表面张力为25mN/m～35mN/m，具体可以是25mN/m、26mN/m、27mN/m、28mN/m、29mN/m、30mN/m、32mN/m或35mN/m等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。需要说明的是，将颜料墨水的表面张力控制在上述范围内，可以提高颜料墨水的流畅性。
作为本申请优选的技术方案，所述颜料墨水包括重量百分比的以下组分：颜色浆料5％～30％、甘油5％～20％、已内酰胺3％～10％、有机溶剂10％～30％、聚氨酯树脂1％～5％、乙炔二醇类表面活性剂0.5％～2％、抗菌剂0.1％～0.5％及余量的去离子水。
本申请提供的高保湿颜料墨水，在打印机喷头中保持长时间待机不干喷头，打印机待机一个月后开机打印，墨水能连续性打印不堵塞喷头，同时该墨水的流畅性好，兼容性好，可以提高打印头的使用寿命。
下面分多个实施例对本申请实施例进行进一步的说明。其中，本申请实施例不限定于以下的具体实施例。在保护范围内，可以适当的进行变更实施。
需要说明的是，本发明以上及以下提及的各组分的百分比均为重量百分比，除特殊说明的以外，均是该组分占颜料墨水总重量的百分比。
1、颜料墨水的配制
实施例1～3：
按下表1中所示重量百分比组成配制的蓝色(C)、红色(M)、黄色(Y)颜料墨水，分别为实施例1～3。
表1
对比例1～3：
按下表2中所示重量百分比组成配制的蓝色(C)、红色(M)、黄色(Y)颜料墨水，分别为对比例1～3。
表2：
对比例4～6：
按下表3中所示重量百分比组成配制的蓝色(C)、红色(M)、黄色(Y)颜料墨水，分别为对比例4～6。
表3：
对比例7～9：
按下表4中所示重量百分比组成配制的蓝色(C)、红色(M)、黄色(Y)颜料墨水，分别为对比例7～9。
表4：
2、性能测试
将上述表1、表2、表3、表4配制的颜料墨水分别进行待机测试、高温放置测试(各取5g相应的墨水放入器皿中，将器皿放入60℃环境箱内)及打印流畅性测试(连续打印80％单色块，100页)，相应的测试结果如下表5：
表5
根据上述表1～5中的数据发现，对比例1～3的颜料墨水中没有添加甘油和已内酰胺，颜料墨水的保湿性能差，打印机待机状态下，半个月就把喷头堵塞；高温打印时，50min就开始干裂结块，相比实施例1～3，颜料墨水的保湿性能明显下降。
对比例4～6的颜料墨水中加入的甘油与己内酰胺的重量比小于3:1，即墨水配方中加入己内酰胺的量多了，相比实施例1～3，其保湿性能明显下降。
对比例7～9的颜料墨水中加入的甘油与己内酰胺的重量比大于5:1，即墨水配方中加入甘油的量多了，导致墨水的粘度变大，相比实施例1～3，其流畅性和保湿性能明显下降。
综上所述，将甘油与己内酰胺的重量比控制在(3～5):1，可以在提高颜料墨水的保湿性，同时能够保障墨水的流畅性，避免长期待机状态下墨水结块，堵塞喷头。本申请实施例采用甘油与己内酰胺共同作为保湿剂，可以使得墨水具有优异的保湿性。
本申请虽然以较佳实施例公开如上，但并不是用来限定权利要求，任何本领域技术人员在不脱离本申请构思的前提下，都可以做出若干可能的变动和修改，因此本申请的保护范围应当以本申请权利要求所界定的范围为准。
Claims (10)
1.一种打印机用颜料墨水，其特征在于，所述颜料墨水包括重量百分比的以下组分：颜色浆料5％～30％、保湿剂8％～30％、有机溶剂10％～30％、水性树脂1％～5％、表面活性剂0.5％～2％、抗菌剂0.1％～0.5％及余量的水；所述保湿剂包括甘油及已内酰胺。
2.根据权利要求1所述的颜料墨水，其特征在于，所述甘油与所述己内酰胺的重量比为(3～5)：1。
3.根据权利要求1所述的颜料墨水，其特征在于，所述有机溶剂包括多元醇和多元醇的低级烷基醚中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的颜料墨水，其特征在于，所述多元醇包括乙二醇、丙二醇、1,2-己二醇、1,2-丙三醇、1,2-丙二醇、二甘醇和三甘醇中的至少一种。
5.根据权利要求3所述的颜料墨水，其特征在于，所述多元醇的低级烷基醚包括三甘醇单丁醚、乙二醇单丙基醚、乙二醇异丙基醚、乙二醇单丁基醚、乙二醇异丁基醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、丙二醇单丙基醚、丙二醇单丁基醚、二乙二醇单甲醚，二乙二醇单乙醚、二乙二醇单丙醚、二乙二醇单丁醚、二丙二醇单甲醚、二丙二醇单乙醚和二丙二醇单丙醚中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的颜料墨水，其特征在于，所述水性树脂包括聚氨酯类树脂、丙烯酸类树脂、苯乙烯-丙烯酸类树脂和聚酯类树脂中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的颜料墨水，其特征在于，所述表面活性剂为乙炔二醇类表面活性剂。
8.根据权利要求1所述的颜料墨水，其特征在于，所述颜色浆料包括偶氮颜料、钛菁颜料及喹吖啶酮颜料中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的颜料墨水，其特征在于，所述颜料墨水的粘度为2.0cp～4.0cp，所述颜料墨水的表面张力为25mN/m～35mN/m。
10.一种打印机用颜料墨水，其特征在于，所述颜料墨水包括重量百分比的以下组分：颜色浆料5％～30％、甘油5％～20％、已内酰胺3％～10％、有机溶剂10％～30％、聚氨酯树脂1％～5％、乙炔二醇类表面活性剂0.5％～2％、抗菌剂0.1％～0.5％及余量的去离子水。
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