一种水性墨水及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种水性墨水及其制备方法，属于数码喷墨打印领域，该墨水的配比组成如下：1?10重量％的Polyglykol P41/12000，0?5重量％的染料；5?40重量％的保湿剂，1?10重量％的粘度调节剂，0.05?5重量％助剂，余量为水。本发明通过添加适量的Polyglykol P41/12000，降低其他干燥速度慢的溶剂量，从而提升墨水在介质上的干燥速度，调整合理的粘度温度曲线，可以在打印机上有很好的响应频率。
【专利说明】
_种水性墨水及其制备方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种水性墨水及其制备方法，特别涉及一种可以调节水性喷墨墨水粘 度和打印响应频率的水性墨水及其制备方法，有利于提升墨水在介质上的干燥速度，属于 数码喷墨打印领域。
【背景技术】
[0002] 在数码喷墨打印领域，水性墨水在中国近些年来一直有很大的市场，主要用于室 内广告，常用介质包括灯箱片，背胶PP，相纸等。水性墨水配方中很大含量是水，另外有醇 类、醚类、表面活性剂、PH调节剂、杀菌剂等来调整墨水的粘度、表面张力、pH值等参数，以适 应打印机的要求。
[0003] 低沸点的溶剂易挥发，高沸点的溶剂可以深入介质涂层。越来越新的喷头技术，越 来越快的打印速度，越来越薄的介质，要求墨水有越来越快的干燥速度。
[0004] 墨水在打印机上能正常喷射，需要特定的粘度，而通常，高粘度的溶剂又有较慢的 干燥速度，因此，提供一种很好的控制粘温曲线、干燥速度和打印响应频率之间的平衡的水 性墨水就成为该技术领域急需解决的技术难题。
【发明内容】
[0005] 本发明是提供一种很好的控制粘温曲线、干燥速度和打印响应频率之间的平衡的 水性墨水。
[0006] 为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：
[0007] 一种水性墨水，其配比组成如下：1-10重量％的?〇178171?)1 P41/12000(高粘度水 溶性聚醚），〇_5重量％的染料;5-40重量％的保湿剂，1-10重量％的粘度调节剂，0.05-5重 量％助剂，余量为水。
[0008] 优选地，所述染料的含量为2.4-4.5重量％。
[0009] 优选地，所述Polyglykol P41/12000的含量为5重量％，染料的含量为2.5重量％， 保湿剂的含量为25重量％，粘度调节剂的含量为5重量％，助剂的含量为2.5重量％，余量为 水。
[0010] 优选地，所述保湿剂为1，2_丙二醇、二乙二醇、二乙二醇丁醚或其中两种以上任意 比例的混合物。
[0011] 优选地，所述粘度调节剂为甘油。
[0012] 优选地，所述助剂为Surfynol 465、PR0XEL GXL或Surfynol 465和PROXEL GXL任 意比例的混合物。
[0013] 优选地，所述染料为直接蓝199、活性红141、直接黄132或直接黑168。
[0014] 本发明的另一目的是提供一种很好的控制粘温曲线、干燥速度和打印响应频率之 间的平衡的水性墨水的制备方法。
[0015] 本发明的上述目的是通过以下技术方案达到的：
[0016] -种水性墨水的制备方法，其步骤如下：
[0017] 按比例将Polyglykol P41/12000放入烧杯，再依次加入保湿剂、粘度调节剂、助 剂、染料和去离子水，低速搅拌至溶液澄清，再高速搅拌1小时后，过滤脱气，包装，得墨水。
[0018] 优选地，所述保湿剂为1，2_丙二醇、二乙二醇、二乙二醇丁醚或其中两种以上任意 比例的混合物。
[0019] 优选地，所述粘度调节剂为甘油。
[0020] 优选地，所述助剂为Surfynol 465,PROXEL GXL，或Surfynol 465和PROXEL GXL任 意比例的混合物。
[0021] 优选地，所述染料为直接蓝199,活性红141，直接黄132或直接黑168。
[0022]本发明的水性墨水的应用：
[0023] 1.选用不同种类和结构的助剂，不同的添加量，配置喷墨墨水，测试物化参数，粘 度随温度的变化曲线，上压电式喷墨打印机打印测试响应情况。
[0024] 2.在打印机上设置不同的闪喷频率，测试使用此方法的De-cap待机性能，以满足 不同打印机的要求。
[0025] 3.通过添加适宜量的Polyglykol P41/12000,降低其他干燥速度慢的溶剂，从而 提升墨水在介质上的干燥速度。
[0026]本发明的优点：
[0027]本发明的水性墨水通过适量的Polyglykol P41/12000(高粘度水溶性聚醚）的添 加量，来降低其他高沸点调整粘度溶剂，很好的控制粘温度曲线，在干燥速度和打印响应频 率之间达成平衡。
[0028]本发明通过添加适量的Polyglykol P41/12000,降低其他干燥速度慢的溶剂量， 从而提升墨水在介质上的干燥速度，调整合理的粘度温度曲线，可以在打印机上有很好的 响应频率。
[0029] 下面通过附图和【具体实施方式】对本发明做进一步说明，但并不意味着对本发明保 护范围的限制。
【附图说明】
[0030] 图1为本发明实施例1的水性墨水在不同驱动电压下的链段长度曲线。
【具体实施方式】
[0031] 实施例1
[0032] 本发明方法配成的数码打印喷墨应用墨水，其配比如下：
[0033] 7.0重量 ％的？〇1781丫1?)1 P41/12000;
[0034] 10.0重量％的1，2-丙二醇；
[0035] 5.0重量％的二乙二醇；
[0036] 10.0重量％的甘油；
[0037] 0.3重量％的表面活性剂Surfynol 465;
[0038] 0.1重量％ 的PROXEL GXL;
[0039] 67.6重量％的去离子水。
[0040]制备方法：
[0041 ] 将7.0重量％的市售Polyglykol P41/12000放入烧杯，再加入10.0重量％的市售 1.2- 丙二醇，5.0重量％的市售二乙二醇，10.0重量％的市售甘油，0.3重量％的市售表面活 性剂Surfynol 465(美国空气化工基于炔二醇技术的双子星非离子表面活性剂，由65wt% 环氧乙烷（IOmo 1)加合SurfynoI 104而制得），0 · 1重量％的市售PROXEL GXL，67 · 6重量％的 去离子水，低速搅拌至溶液澄清，再高速搅拌1小时，过滤脱气，包装，得墨水1。
[0042] 实施例2
[0043] 本发明方法配成的数码打印喷墨应用墨水，其配比如下：
[0044] 5.0重量 ％的卩〇178171?)1 P41/12000;
[0045] 10.0 重量％ 的1，2-丙二醇；
[0046] 5.0重量％的二乙二醇；
[0047] 10.0重量％的甘油；
[0048] 0.3重量％的表面活性剂Surfynol 465;
[0049] 0.1重量％ 的PROXEL GXL;
[0050] 69.6重量％的去离子水。
[0051 ]制备方法：
[0052] 将5.0重量％的市售Polyglykol P41/12000放入烧杯，再加入10.0重量％的市售 1.2- 丙二醇，5.0重量％的市售二乙二醇，10.0重量％的市售甘油，0.3重量％的市售表面活 性剂Surfynol 465,0.1重量％的市售PROXEL GXL，69.6重量％的去离子水，低速搅拌至溶 液澄清，再高速搅拌1小时，过滤脱气，包装，得墨水2。
[0053] 实施例3
[0054]本发明方法配成的数码打印喷墨应用墨水，其配比如下：
[0055] 8.0重量 ％的卩〇178171?)1 P41/12000;
[0056] 10.0重量％的1，2-丙二醇；
[0057] 5.0重量％的二乙二醇；
[0058] 10.0重量％的甘油；
[0059] 0.3重量％的表面活性剂Surfynol 465;
[0060] 0.1重量％ 的PROXEL GXL;
[0061 ] 66.6重量％的去离子水。
[0062]制备方法：
[0063] 将8.0重量％的市售Polyglykol P41/12000放入烧杯，再依次加入10.0重量％的 市售1，2-丙二醇，5.0重量％的市售二乙二醇，10.0重量％的市售甘油，0.3重量％的市售表 面活性剂Surfynol 465，0.1重量的％市售PROXEL GXL，66.6重量％的去离子水，低速搅拌 至溶液澄清，再高速搅拌1小时，过滤脱气，包装，得墨水3。
[0064] 实施例4
[0065] 本发明方法配成的数码打印喷墨应用墨水，其配比如下：
[0066] 7.0重量 ％的卩〇178171?)1 P41/12000;
[0067] 10.0重量％的1，2-丙二醇；
[0068] 5.0重量％的二乙二醇；
[0069] 10.0重量％的甘油；
[0070] 0.6重量％的表面活性剂Surfynol 465;
[0071] 0.1重量％ 的PROXEL GXL;
[0072] 67.3重量％的去离子水。
[0073]制备方法：
[0074] 将7.0重量％的市售Polyglykol P41/12000放入烧杯，再依次加入10.0重量％的 市售1,2-丙二醇，5.0重量％的市售二乙二醇，10.0重量％的市售甘油，0.6重量％的市售表 面活性剂Surfynol 465，0.1重量％的市售PROXEL GXL，67.3重量％的去离子水，低速搅拌 至溶液澄清，再高速搅拌1小时，过滤脱气，包装，得墨水4。
[0075] 实施例5
[0076] 本发明方法配成的数码打印喷墨应用墨水，其配比如下：
[0077] 2.6重量％的卩〇178171?)1?41/12000;
[0078] 15.0 重量的 ％ 1，2_ 丙二醇；
[0079] 5.0重量％的乙二醇；
[0080] 5.0重量％的甘油；
[0081 ] 4 ·0重量％的二乙二醇丁醚
[0082] 0.4重量％的表面活性剂Surfynol 465;
[0083] 0.1重量％ 的PROXEL GXL;
[0084] 2.4重量％的直接黄132;
[0085] 65.5重量％的去离子水。
[0086]制备方法：
[0087] 将2.6重量％的市售Polyglykol P41/12000放入烧杯，再依次加入15.0重量％的 市售1,2-丙二醇，5.0重量％的市售乙二醇，5.0重量％的市售甘油，4.0重量％的市售二乙 二醇丁醚，0.4重量％的市售表面活性剂Surfynol 465，0.1重量％的市售PROXEL GXL，65.5 重量％的去离子水，低速搅拌至溶液澄清，加入2.4重量％的直接黄132，再高速搅拌1小时， 过滤脱气，包装，得墨水5。
[0088] 实施例6
[0089] 本发明方法配成的数码打印喷墨应用墨水，其配比如下：
[0090] 2.0重量 ％的卩〇178171?)1 P41/12000;
[0091] 15.0 重量％ 的1，2-丙二醇；
[0092] 5.0重量％的乙二醇；
[0093] 5.0重量％的甘油；
[0094] 5 ·0重量％的二乙二醇丁醚
[0095] 0.4重量％的表面活性剂Surfynol 465;
[0096] 0.1重量％ 的PROXEL GXL;
[0097] 3.2重量％的直接蓝199;
[0098] 64.3重量％的去离子水。
[0099]制备方法：
[0100] 将2.0重量％的市售Polyglykol P41/12000放入烧杯，再依次加入15.0重量％的 市售I，2-丙二醇，5.0重量％的市售乙二醇，5.0重量％的市售甘油，5.0重量％的市售二乙 二醇丁醚，0.4重量％的市售表面活性剂Surfynol 465，0.1重量％的市售PROXEL GXL，64.3 重量％的去离子水，低速搅拌至溶液澄清，加入3.2重量％直接蓝199，再高速搅拌1小时，过 滤脱气，包装，得墨水6。
[0101] 实施例7
[0102] 本发明方法配成的数码打印喷墨应用墨水，其配比如下：
[0103] 2.0 重量 ％的？〇1781丫1?)1 P41/12000;
[0104] 15.0重量％的1，2_丙二醇；
[0105] 5.0重量％的乙二醇；
[0106] 5.0重量％的甘油；
[0107] 5 ·0重量％的二乙二醇丁醚
[0108] 0.4重量％的表面活性剂Surfynol 465;
[0109] 0.1重量％ 的PROXEL GXL;
[0110] 3 ·0重量％的活性红141;
[0111] 64.5重量％的去离子水。
[0112]制备方法：
[0113] 将2.0重量％的市售Polyglykol P41/12000放入烧杯，再依次加入15.0重量％的 市售1,2-丙二醇，5.0重量％的市售乙二醇，5.0重量％的市售甘油，5.0重量％的市售二乙 二醇丁醚，0.4重量％的市售表面活性剂Surfynol 465，0.1重量％的市售PROXEL GXL，64.5 重量％的去离子水，低速搅拌至溶液澄清，加入3.0重量％活性红141，再高速搅拌1小时，过 滤脱气，包装，得墨水7。
[0114] 实施例8
[0115] 本发明方法配成的数码打印喷墨应用墨水，其配比如下：
[0116] 3.0 重量 ％的？〇1781丫1?)1 P41/12000;
[0117] 8.0重量％的1，2_丙二醇；
[0118] 5.0重量％的乙二醇；
[0119] 5.0重量％的甘油；
[0120] 5.0重量％的二乙二醇丁醚
[0121] 0.4重量％的表面活性剂Surfynol 465;
[0122] 0.1重量％ 的PROXEL GXL;
[0123] 4.5重量％的直接黑168;
[0124] 69.0重量％的去离子水。
[0125] 制备方法：
[0126] 将3.0重量％的市售Polyglykol P41/12000放入烧杯，再依次加入8.0重量％的市 售1，2_丙二醇，5.0重量％的市售乙二醇，5.0重量％的市售甘油，5.0重量％的市售二乙二 醇丁醚，0.4重量％的市售表面活性剂Surfynol 465，0.1重量％的市售PROXEL GXL，69.0重 量％的去离子水，低速搅拌至溶液澄清，加入4.5重量％的市售直接黑168，再高速搅拌1小 时，过滤脱气，包装，得墨水8。
[0127] 对照实施例1
[0128] 对照实施例1墨水，其配比如下：
[0129] 8.0 重量％ 的1，2-丙二醇；
[0130] 5.0重量％的乙二醇；
[0131] 5.0重量％的甘油；
[0132] 5.0重量％的二乙二醇丁醚
[0133] 0.4重量％的表面活性剂Surfynol 465;
[0134] 0.1重量％ 的PROXEL GXL;
[0135] 4.5重量％直接黑168;
[0136] 72.0重量％去离子水。
[0137] 制备方法：
[0138] 将8.0重量％的市售1，2_丙二醇放入烧杯，再依次加入5.0重量％的市售乙二醇， 5.0重量％的市售甘油，5.0重量％的市售二乙二醇丁醚，0.4重量％的市售表面活性剂 Surfynol 465,0.1重量％的市售PR0XELGXL，72.0重量％的去离子水，低速搅拌至溶液澄 清，加入4.5重量％的市售直接黑168，再高速搅拌1小时，过滤脱气，包装，得对照墨水1。
[0139] 墨水物化参数如表1:其中，VIS(cP)是粘度指标，是在25°C条件下测试的。ST(mN/ m)是表面张力指标，是在25°C条件下测试的。表1中的指标说明：使用PolyglykoI P41/ 12000可以很好的调整墨水的粘度。
[0140] 表1
[0145] 需要说明的是，本发明人并未穷尽本发明的所有相似配方。本领域普通技术人员 根据本发明的技术方案，用基本相同的配方也能达到相同的发明目的，也属于本发明的保 护范围。
[0146] 测试方法：
[0147] 1 ·粘度用粘度仪测试，表面张力用表面张力仪测试。
[0148] 2.打印性能：用墨滴喷射观测仪测试，改变不同的波形，驱动压电，测试响应频率， 链段的长度变化，得到图1。如图1所示，为本发明实施例5得到的墨水5在不同驱动电压下的 链段长度曲线。通过图1可以看出，改变墨滴喷射观察仪的不同驱动压电，墨点有很好的响 应，链段长度的变化呈现很好的规律性，且增大电压的条件，没有观察到明显的卫星点。 [0149] 3.干燥速度：用打印机在背胶PP上不同的模式打印不同的墨量，控制不同的打印 速度，调整不同的加热温度来测试干燥速度，可以看出本发明的墨水在介质上的干燥速度 有明显提升D
【主权项】
1. 一种水性墨水，其配比组成如下：1-10重量％的？〇178171?)1 P41/12000,0-5重量％ 的染料;5-40重量％的保湿剂，1-10重量％的粘度调节剂，0.05-5重量％的助剂，余量为水。2. 根据权利要求1所述的水性墨水，其特征在于:所述染料的含量为2.4-4.5重量％。3. 根据权利要求1所述的水性墨水，其特征在于:所述Polyglykol P41/12000的含量为 5重量％，染料的含量为2.5重量％，保湿剂的含量为25重量％，粘度调节剂的含量为5重 量％，助剂的含量为2.5重量％，余量为水。4. 根据权利要求1-3中任一项所述的水性墨水，其特征在于：所述保湿剂为1，2_丙二 醇、二乙二醇、二乙二醇丁醚或其中两种以上任意比例的混合物。5. 根据权利要求1-3中任一项所述的水性墨水，其特征在于:所述粘度调节剂为甘油。6. 根据权利要求1 - 3中任一项所述的水性墨水，其特征在于：所述助剂为S u r f y η ο 1 465，Proxel，或Surfynol 465和PROXEL GXL任意比例的混合物。7. 根据权利要求1-3中任一项所述的水性墨水，其特征在于:所述染料为所述染料为直 接蓝199,活性红141，直接黄132或直接黑168。8. 权利要求1所述的水性墨水的制备方法，其步骤如下： 按比例将Polyglykol P41/12000放入烧杯，再依次加入保湿剂、粘度调节剂、助剂、染 料和去离子水，低速搅拌至溶液澄清，再高速搅拌1小时，过滤脱气，包装，得墨水。9. 根据权利要求8所述的水性墨水的制备方法，其特征在于:所述保湿剂为1，2_丙二 醇、二乙二醇、二乙二醇丁醚或其中两种以上任意比例的混合物;所述粘度调节剂为甘油； 所述助剂为Surfynol 465、PR0XEL GXL或Surfynol 465和PROXEL GXL任意比例的混合物； 所述染料为直接蓝199、活性红141、直接黄132或直接黑168。
【文档编号】C09D11/30GK105860666SQ201610231135
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月13日
【发明人】田巍伟, 刘金德
【申请人】固安联创佳艺喷墨技术有限公司