专利名称：一种水性数码喷墨印花热升华墨水及其制备方法
技术领域：
本发明属数码喷墨打印墨水及其制备领域，特别是涉及一种水性数码喷墨印花热
升华墨水及其制备方法。
背景技术：
喷墨印花技术以其小批量、短工艺流程以及快速交付的特点，可满足于消费者个
性化、多样化的需求，广泛地应用于户外广告喷绘、纺织品喷墨印花等各个领域。 喷墨打印油墨为喷墨打印技术中的关键，油墨按着色剂种类不同可分为颜料型和
染料型两大类，按溶剂种类不同又可分为水性和溶剂型两大类。水性墨水以其低气味、低挥
发性能，因而具有环境友好的特征，被众多消费者亲睐，颜料型油墨以其优良的耐日晒牢度
特性被广泛应用于室外广告中。随着整个社会环保意识的增强，以聚酯纤维为主要原料的
广告用布被逐渐提上议事日程。聚酯纤维是世界上最重要的纺织纤维品种之一，而颜料在
聚酯纤维上附着性不佳，因此必须借助于特殊的粘合剂才有可能附着于聚酯纤维表面，但
粘合剂的使用往往会使织物变硬而影响其柔软的手感。分散染料可通过升华进入聚酯纤维
分子间而使织物着色，不影响织物的手感。同时分散染料在聚酯织物喷墨印花中的地位十
分突出，制备以分散染料为主要着色剂的水性墨水具有重要的实际应用价值。 分散染料不溶于水或者微溶于水，因此通过采用分散剂对分散染料进行表面改
性，将分散染料均匀分散于介质水中，并通过加入适当的水溶性有机溶剂来提高墨水的保
湿性能。对表面活性剂的筛选则十分重要，合适的表面活性剂可使得墨水同时具有适应喷
头和聚酯织物的表面张力。 美国专利20070107626以苯甲基甲基丙烯酸酯和甲基丙烯酸的共聚物为分散剂， 制得黑色分散染料墨水；专利ZL200410077014. X中选用具有极低溶解度(10—5 10—3g)的 分散染料，采用木质素类高分子分散剂对分散染料进行表面改性，制得分散染料颗粒平均 粒径为100 300nm的水性热升华数码喷墨打印墨水。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种水性数码喷墨印花热升华墨水及其制备 方法，该墨水在使用水性墨水的大型喷绘机上具有优良的吐出流畅性和喷头保湿性能，且 制备工艺简单。
本发明的一种水性数码喷墨印花热升华墨水，按质量百分比，包括1 10%分散 染料、2 15%分散剂、10 60%水、10 50%水溶性有机溶剂、0. 1 5%表面活性剂、 0. 05 0. 5%杀菌剂和0. 05 0. 5%消泡剂。
所述的分散染料为 C. I.分散蓝3、C. I.分散蓝14、 C. I.分散蓝20、C. I.分散蓝35、 C. I.分散蓝56、
C. I.分散蓝60、C. I.分散蓝72、C. I.分散蓝73、C. I.分散蓝79、C. I.分散蓝87、
C. I.分散蓝165、 C. I.分散蓝183、 C. I.分散蓝301、C. I.分散红4、C. I.分散红9、 C. I.分散红11、C. I.分散红19、C. I.分散红50、C. I.分散红53、C. I.分散红54、
C. I.分散红60、C. I.分散红72、C. I.分散红73、C. I.分散红74、C. I.分散红82、
C. I.分散红86、C. I.分散红153、C. I.分散红167、C. I.分散红177、C. I.分散红 277、 C. I.分散红278、 C. I.分散黄3、 C. I.分散黄5、 C. I.分散黄7、 C. I.分散黄23、
C. I.分散黄42、C. I.分散黄50、C. I.分散黄54、C. I.分散黄64、C. I.分散黄79、
C.I.分散黄82、C. I.分散黄104或C. I.分散黄124。 所述的分散剂为聚羧酸类高分子分散剂的一种或几种，包括聚丙烯酸、聚苯乙烯 马来酸酐的均聚物或共聚物。 所述的水溶性有机溶剂选自乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、乙二醇、二甘醇、1， 3_丙二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇、一縮二乙二醇、二縮二乙二醇、二縮三乙二醇、三縮四 乙二醇、聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚乙二醇600、聚乙二醇800、丙三醇中的2 6种。
所述的表面活性剂选自0P-7、 OP-IO、 0P-15、平平加0-10、平平加0_20、平平加 0—25、平平力卩A_10、 Tween40、 Tween60、 Tween65、 Tween80、 SG_10、 SE_10、 0E—15中的一禾中或 多种。
所述的杀菌剂为酰基苯胺类、咪唑类、噻唑类、异噻唑酮衍生物、季铵盐类、双呱类 或酚类杀菌剂。 所述的消泡剂为苯乙醇油酸酯、苯乙酸月桂醇酯、乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合 物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚、聚氧丙烯或 特殊改性的聚硅氧烷。 具体地，所述的蓝色墨水包括3g C. I.分散蓝60、 DH-X100分散剂、0. 6g苯乙烯 马来酸酐共聚物，18g乙二醇、6g 二甘醇、3g丙三醇、0. 3g表面活性剂0P-15、0. 03g杀菌剂 ZC-501、0. 03g苯乙醇油酸酯和26. 04g去离子水。 具体地，所述的红色墨水包括3g C. I.分散红177、3g苯乙烯-马来酸酐共聚物、 18g乙二醇、6g 二甘醇、3g丙三醇、0. 3g表面活性剂0P-7、0. 03g杀菌剂SZSH-S、0. 03g聚氧 乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚和26. 64g去离子水。 具体地，所述的黄色墨水包括3g C. I.分散黄54、3g H-40分散剂、0. 6g苯乙烯马 来酸酐共聚物，18g乙二醇、6g 二甘醇、3g丙三醇、0. 3g表面活性剂平平加0-20、0. 03g杀菌 剂ZC-501、0. 03g聚氧丙烯甘油醚和26. 04g去离子水。 具体地，所述的黑色墨水包括2g C. I.分散蓝60、0. 7g C. I.分散红177、0. 2g C. I.分散黄54、2g DH-X100分散剂、0. 2g H-40分散剂、1. 14g苯乙烯马来酸酐共聚物， 18. 2g乙二醇、6g 二甘醇、2. 5g丙三醇、0. 3g表面活性剂SE-10、0. 022g杀菌剂ZC_501、 0. 007g杀菌剂SZSH-S、0. 02g苯乙醇油酸酯、0. 007g聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、0. 002g 聚氧丙烯甘油醚和26. 702g去离子水。 所述的墨水闪点在60 12(TC，温度在25t:时粘度为2.0 8. 5cp，表面张力为 20 40mN/m。 本发明的一种水性数码喷墨印花热升华墨水的制备方法，包括 (1)色浆的制备按质量百分比，将1 20%所述分散齐1]，10 40%所述水溶性有机溶剂，O. 1 2%所述杀菌剂、0. 1 2%所述消泡剂，30 50%去离子水在常温下混合， 搅拌机400 1000转/分下搅拌0. 1 0. 5h，搅拌的同时向混合液中加入分散染料1 20%，然后1500 5000转/分下研磨机研磨10 40h，得到颜料色浆；
(2)墨水的制备按质量百分比，将15 50%所述颜料色浆，10 30%所述水溶 性有机溶剂，0. 1 5%所述表面活性剂，20 50%去离子水在常温下混合，搅拌0. 5 3h， 然后0. 2 2 ii m过滤器过滤即得。 本发明的墨水中至少包含一种平均粒径为100 300nm的分散染料、高分子分散 剂、非离子表面活性剂、去离子水以及2 6种水溶性有机溶剂。本发明采用一种或多种高 分子分散剂对分散染料进行表面修饰，使分散染料能稳定地分散于墨水中。要求高分子分 散剂与墨水中其他成分具有良好的相容性，同时能适当降低墨水的表面张力；本发明还加 入多种水溶性有机溶剂以改善墨水的表面张力，并增加墨水的保湿性能，防止墨水在喷头 中干燥而堵塞喷头，同时还能起到调节墨水粘度的作用，有效地改善了墨水的打印性能。打 印测试结果表明根据本发明制备的水性数码喷墨印花墨水具有优良的吐出流畅性和喷头 保湿性能。
有益效果 (1)墨水中用高分子分散剂改性的分散染料颗粒粒径控制在100 300nm，存放过
程中不易聚集成大颗粒不溶物，以保证墨水体系具有优良的储存稳定性。
(2)由于多种有机溶剂的加入，调整了墨水的表面张力、粘度、保湿性能和起泡性
能，并且可以根据不同的喷头型号，配制出不同表面张力和粘度的墨水。打印测试结果表
明在使用水性墨水的大型喷绘机上，根据本发明制备的水性数码喷墨印花热升华墨水具
有良好的吐出流畅性和喷头保湿性能。
具体实施例方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明 而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人 员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定 的范围。 实施例1 :蓝色墨水的制备 (1)色浆的制备，分别称取10g的高分子分散剂DH-X100(上海丹辉化工有限公 司)、2g苯乙烯马来酸酐共聚物，加入30g乙二醇、0. lg杀菌剂ZC-501 (上海泽川化工有限 公司)、0. lg消泡剂苯乙醇油酸酯以及47. 8g去离子水，采用高速搅拌机搅拌混合均匀，在 搅拌过程中向混合液中加入10g C. I.分散蓝60。然后采用研磨机在3500转/分的转速下 研磨40h，即得分散均匀、稳定的色浆。(2)墨水的制备，称取30g色浆，加入9g乙二醇、6g 二甘醇、3g丙三醇、0. 3g表面活性剂0P-15 (上海凯必特化工有限公司)、11. 7g去离子水， 常温下搅拌均匀后，采用孔径为0. 45ym的过滤器过滤即得蓝色水性热升华墨水。此墨水 在温度为25t:时表面张力为28. 3mN/m，粘度为3. 9cP，分散染料颗粒的平均粒径为250nm， Zeta电位为-36mV。
实施例2 :红色墨水的制备 (1)色浆的制备，称取10g苯乙烯马来酸酐共聚物，加入30g乙二醇、0. lg杀菌剂SZSH-S(北京神舟晟华技贸有限公司)、0. lg消泡剂聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚以 及49. 8g去离子水，采用高速搅拌机搅拌混合均匀，在搅拌的同时向混合液中加入10g C. I.分散红177，然后采用研磨机3500转/分的转速下研磨36h，即得分散均匀、稳定的 色浆。(2)墨水的制备，称取30g色浆，加入9g乙二醇、6g二甘醇、3g丙三醇、0.3g表面 活性剂0P-7(上海凯必特化工有限公司)、11. 7g去离子水，常温下搅拌均匀后，采用孔径 为0. 45iim的过滤器过滤即得红色水性热升华墨水。此墨水在温度为25t:时表面张力为 28. 7mN/m，粘度为3. 8cP，分散染料颗粒的平均粒径为220nm， Zeta电位为_34mV。
实施例3 :黄色墨水的制备 (1)色浆的制备，分别称取10g的高分子分散剂H-40(佛山市顺德区金鸿涂化工 有限公司、2g苯乙烯马来酸酐共聚物，加入30g乙二醇、0. lg杀菌剂ZC-501 (上海泽川化工 有限公司)、0. lg消泡剂聚氧丙烯甘油醚、47. 8g去离子水，采用高速搅拌机搅拌混合均匀， 搅拌过程中向混合液中加入lOg C. I.分散黄54，然后采用研磨机3500转/分的转速下研 磨30h，即得分散均匀、稳定的色浆。(2)墨水的制备，称取30g色浆，加入9g乙二醇、6g二 甘醇、3g丙三醇、0. 3g表面活性剂平平加0-20(河北省邢台科王助剂有限公司)以及11. 7g 去离子水，常温下搅拌均匀后，采用孔径为0. 45 ii m的过滤器过滤即得黄色水性热升华墨 水。此墨水在温度为25t:时表面张力为29mN/m，粘度为3. 7cP，分散染料颗粒的平均粒径为 200nm， Zeta电位为-40mV。
实施例4 :黑色墨水的制备 首先分别称取20g上述蓝色色浆、7g红色色浆、2g黄色色浆，按比例配成黑色色 浆，然后加入9. 5g乙二醇、6g 二甘醇、2. 5g丙三醇、0. 3g表面活性剂SE-10 (上海天格化工 有限公司)、12. 7g去离子水，常温下搅拌均匀后，采用孔径为0. 45 ii m的过滤器过滤即得黑 色水性热升华墨水。此墨水在温度为25t:时表面张力为29. lmN/m，粘度为3. 8cP，分散染料 颗粒的平均粒径为240nm， Zeta电位为-37. 6mV。
权利要求
一种水性数码喷墨印花热升华墨水，按质量百分比，包括该墨水包括1～10％分散染料、2～15％分散剂、10～60％去离子水、10～50％水溶性有机溶剂、0.1～5％表面活性剂、0.05～0.5％杀菌剂和0.05～0.5％消泡剂。
2. 根据权利要求1所述的一种水性数码喷墨印花热升华墨水，其特征在于，所述的分 散染料为C. I.分散蓝3、C. I.分散蓝14、C. I.分散蓝20、C. I.分散蓝35、C. I.分散蓝56、C. I.分 散蓝60、C. I.分散蓝72、C. I.分散蓝73、C. I.分散蓝79、C. I.分散蓝87、C. I.分散蓝165、 C. I.分散蓝183、C. I.分散蓝301、C. I.分散红4、C. I.分散红9、C. I.分散红11、C. I.分 散红19、C. I.分散红50、C. I.分散红53、C. I.分散红54、C. I.分散红60、C. I.分散红72、 C. I.分散红73、C. I.分散红74、C. I.分散红82、C. I.分散红86、C. I.分散红153、C. I.分 散红167、 C. I.分散红177、C. I.分散红277、 C. I.分散红278、C. I.分散黄3、C. I.分散黄 5、C. I.分散黄7、C. I.分散黄23、C. I.分散黄42、C. I.分散黄50、C. I.分散黄54、C. I.分 散黄64、C. I.分散黄79、C. I.分散黄82、C. I.分散黄104或C. I.分散黄124。
3. 根据权利要求1所述的一种水性数码喷墨印花热升华墨水，其特征在于，所述的分 散剂为聚羧酸类高分子分散剂的一种或几种，包括聚丙烯酸、聚苯乙烯马来酸酐的均聚物 或共聚物。
4. 根据权利要求l所述的一种水性数码喷墨印花热升华墨水，其特征在于，所述的 水溶性有机溶剂选自乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、乙二醇、二甘醇、l，3-丙二醇、l，4-丁 二醇、1，6-己二醇、一縮二乙二醇、二縮二乙二醇、二縮三乙二醇、三縮四乙二醇、聚乙二醇 200、聚乙二醇400、聚乙二醇600、聚乙二醇800、丙三醇中的2 6种。
5. 根据权利要求1所述的一种水性数码喷墨印花热升华墨水，其特征在于，所述的表 面活性剂选自0P-7、 OP-IO、 0P-15、平平加0-10、平平加0-20、平平加0_25、平平加A-IO、 Tween40、Tween60、Tween65、Tween80、SG-10、SE-10、0E-15中的一种或多种；所述的杀菌剂 为酰基苯胺类、咪唑类、噻唑类、异噻唑酮衍生物、季铵盐类、双呱类或酚类杀菌剂；所述的 消泡剂为苯乙醇油酸酯、苯乙酸月桂醇酯、乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚 氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚、聚氧丙烯或特殊改性的聚硅 氧烷。
6. 根据权利要求1所述的一种水性数码喷墨印花热升华墨水，其特征在于，所述的蓝 色墨水包括3g C. I.分散蓝60、0.6g苯乙烯马来酸酐共聚物，18g乙二醇、6g二甘醇、3g丙 三醇、0. 3g表面活性剂0P-15和26. 04g去离子水。
7. 根据权利要求1所述的一种水性数码喷墨印花热升华墨水，其特征在于，所述的红 色墨水包括3g C. I.分散红177、3g苯乙烯-马来酸酐共聚物、18g乙二醇、6g二甘醇、3g 丙三醇、0. 3g表面活性剂0P-7和26. 64g去离子水。
8. 根据权利要求1所述的一种水性数码喷墨印花热升华墨水，其特征在于，所述的黑 色墨水包括2g C. I.分散蓝60、0. 7g C. I.分散红177、0. 2g C. I.分散黄54、1. 14g苯乙烯 马来酸酐共聚物，18. 2g乙二醇、6g二甘醇、2. 5g丙三醇、0. 3g表面活性剂SE-10和26. 702g 去离子水。
9. 根据权利要求1所述的一种水性数码喷墨印花热升华墨水，其特征在于，所述的墨 水闪点在60 120。C，温度在25。C时粘度为2. 0 8. 5cp，表面张力为20 40mN/m。
10. —种水性数码喷墨印花热升华墨水的制备方法，包括(1) 色浆的制备按质量百分比，将1 20%所述分散剂，10 40%所述水溶性有机溶 齐U，O. 1 2%所述杀菌剂、0. 1 2%所述消泡剂，30 50%去离子水在常温下混合，搅拌 机400 1000转/分下搅拌0. 1 0. 5h，搅拌的同时向混合液中加入分散染料1 20%， 然后1500 5000转/分下研磨机研磨10 40h，得到颜料色桨；(2) 墨水的制备按质量百分比，将15 50%所述颜料色浆，10 30%所述水溶性有 机溶剂，0. 1 5%所述表面活性剂，20 50%去离子水在常温下混合，搅拌0. 5 3h，然后 0. 2 2 ii m过滤器过滤即得。
全文摘要
一种水性数码喷墨印花热升华墨水及其制备方法。按质量百分比，该墨水包括1～10％分散染料、2～15％分散剂、10～60％去离子水、10～50％水溶性有机溶剂、0.1～5％表面活性剂、0.05～0.5％杀菌剂和0.05～0.5％消泡剂。其制备包括将1～20％分散剂，10～40％水溶性有机溶剂，0.1～2％杀菌剂、0.1～2％消泡剂，30～50％去离子水混合，搅拌同时加入1～20％分散染料，研磨得到色浆；将15～50％色浆，10～30％水溶性有机溶剂，0.1～5％表面活性剂，20～50％去离子水混合，混匀过滤即得。该墨水在使用水性墨水的大型喷绘机上具有优良吐出流畅性和喷头保湿性能且制备工艺简单。
文档编号D06P5/30GK101709177SQ200910199869
公开日2010年5月19日 申请日期2009年12月3日 优先权日2009年12月3日
发明者宋雪霞, 李文彬, 王夏琴 申请人:上海英威喷墨科技有限公司