一种防水型抗uv染料墨水的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明是喷墨打印领域的一种喷墨墨水，应用于桌面打印机、与真打印机和宽幅 广告打印机技术领域。
【背景技术】
[0002] 目前，在喷墨打印领域的使用墨水，包含:至少一种色料(染料或颜料），提供墨水 的颜色表现;媒介物(水或有机溶剂），作为溶剂;保湿剂;表面活性剂;PH缓冲剂;防腐剂;螯 合剂;杀菌剂。墨水根据色料和媒介物的不同，可以组合成水性染料墨水、水性颜料墨水、溶 剂型染料墨水和溶剂型颜料墨水四类。
[0003] 溶剂型墨水使用的有机溶剂挥发性强，气味重，环保问题严重，在某些领域如网版 印刷业逐步被水性墨取代，不是行业的发展方向。由于水性墨水廉价、安全、无污染，在喷墨 领域成为主流产品。在水性墨水中，颜料墨水中的颜料是以颗粒状态存在的，用分散剂将其 分散在墨水体系中，颗粒会慢慢的变大而发生沉降，堵塞打印头；另一方面，颜料墨水的色 彩鲜艳度也不及染料墨水，染料墨水的价格为其四分之一到五分之一。因此，水性染料墨水 是喷墨打印行业应用最广泛的墨水，广泛用于桌面打印、大幅面机喷绘、写真机等。
[0004] 虽然水性染料墨水在色彩、价格、稳定性等方面占有很大优势，但在防水性、抗UV (耐紫外光)性能上，不如水性颜料墨水。如何提高染料墨水的这两种性能，延长其打印品的 耐久性保存，是本行业内众多厂家及技术人员研究的方向。
[0005] 目如，提尚染料墨水的抗UV性能有以下方法： 1、通过改变染料性质，在染料的分子结构上接枝某些基团，如在染料中接枝卤素、将羧 甲砜基染料分子上。虽然能改善其耐紫外光的性能，但墨水的色相会发生改变，要么打印效 果比较暗，要么色彩饱和度不好。
[0006] 2、在墨水中加入抗紫外光试剂，例如美国专利US6176909,在墨水中直接添加抗紫 外光试剂，对其耐光性会有一定提高，但抗紫外光试剂与光线的反应是连续的和不可逆的。 抗紫外光试剂不断快速的与光发生反应，直至消耗完，其对墨水耐久性的提高是短暂的。
[0007] 3、也有文献提到，通过加入含紫外光吸收剂的微胶囊的办法，其微胶囊的组成为： 脲醛树脂和紫外光吸收剂。紫外光吸收剂一般为油溶性的，采用此法制取的胶囊颗粒大小 不好控制，而喷墨墨水中颗粒大小一般控制在1微米以下，有用的胶囊率低。另一方面，脲醛 树脂遇酸碱容易分解，耐候性差。
【发明内容】
[0008] 本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，旨在提供一种使打印介质可 以防水、保护染料分子、提高打印品质的防水型抗UV染料墨水。
[0009] 本发明所采用的技术方案是:所述防水型抗UV染料墨水按重量百分比包括以下组 分:聚氨酯型紫外吸收剂3-8% ;染料6-10% ;溶剂50-70% ;保湿剂10-30% ;分散剂4-10% ; 表面活性剂0.1-5% ;乳化剂0.1-4% ;PH缓冲剂0.05-1 % ;杀菌剂0.01-0.3% ;螯合剂0.05- 5%〇
[0010]所述聚氨酯型紫外吸收剂的化学结构式为：
[0011] 所述染料为以下着色剂的一种或多种：红195、蓝DB 199、红052、黄132、黄23、黑 994C、M SF-B、M SF-2B、C SF-B、M SF-N、Y SF-N。
[0012] 所述溶剂为去离子水。
[0013] 所述保湿剂为以下的物质一种或多种:丙三醇、二甘醇、甘露醇，戊二醇，N-甲基二 吡咯烷酮、2-吡咯烷酮。
[0014] 所述分散剂为以下的物质一种或多种：1，2-二丙二醇，聚乙二醇、三羟甲基丙烷， 聚丙二醇。
[0015] 所述表面活性剂为炔二醇等，比如BYK-346，BYK-347，BYK-348，465，CT-171，440， 465,485等;所述乳化剂为烷基酚聚氧乙烯醚类，比如H)-9,0G，0P-10, LF-4, A-102。
[0016] 所述PH缓冲剂为以下的物质一种或多种:三乙醇胺，二乙醇胺，氨水，氢氧化纳，氢 氧化钾，碳酸钠、碳酸钾。
[0017] 所述杀菌剂为苯并异噻唑酮类;所述螯合剂为以下的物质一种或多种:二乙三胺 乙酸钠、羟乙基乙二胺乙酸钠、乙二胺四乙酸二钠、乙二胺四乙酸。
[0018] 本发明的有益效果是：由于所述防水型抗UV染料墨水按重量百分比包括以下组 分:聚氨酯型紫外吸收剂3-8% ;染料6-10% ;溶剂50-70% ;保湿剂10-30% ;分散剂4-10% ; 表面活性剂0.1-5% ;乳化剂0.1-4% ;PH缓冲剂0.05-1 % ;杀菌剂0.01-0.3% ;螯合剂0.05-5%。由于本发明引入了聚氨酯型紫外吸收剂，所述聚氨酯型紫外吸收剂可溶于水，在墨水 体系中呈分子状态存在，打印后附在染料分子表面，由于聚氨酯型紫外吸收剂分子结构中 含有较长的疏水链段，使打印介质可以防水，聚氨酯型紫外吸收剂可吸收紫外线，保护染料 分子，提尚打印品质。
【具体实施方式】
[0019 ]现在对本发明的墨水具有优良的防水抗UV性能的原理说明：UV引起的光降解和氧 引起的光氧化作用，从自由基的观点来看，这两种类型的降解可能联合作用加速染料的降 解。化合物的光降解作用只有在化合物的活性部分吸收了紫外线时才会发生。分子吸收了 射线能量后被激活可以引发链反应导致光老化，也叫分子内重排，链断裂和光致异构化。这 些反应是化学去激发反应，但分子也能被物理去激发。
[0020]光老化中最重要的去激发过程是那些能导致自由基产生的过程： 光解裂解(一种化学过程)使分子链断裂成两个更短的自由基或非自由基链； 光敏作用（一种物理过程)使能量转移。吸附剂分子D可以通过转移能量给分子A去激 活，分子A不是吸附剂。这个原理可以用下面的方程式表述:D+hv-D*/ D*+A-A*+D。
[0021 ]受体分子A，激活成A*，可能通过各种方式去激活，包括光解裂解。
[0022]在射线作用下，可能发生各种元素反应(化学过程），这些反应可能是破坏性的也 可能不是，产生的自由基可以跟空气中的氧反应，生成的副产物可能不稳定。
[0023]本发明引入聚氨酯型紫外吸收剂，可溶于水，在墨水体系中呈分子状态存在，打印 后附在染料分子表面，由于聚氨酯型紫外吸收剂分子结构中含有较长的疏水链段，使打印 介质可以防水，聚氨酯型紫外吸收剂可吸收紫外线，保护染料分子，提高打印品质。