用于喷墨打印的墨水组合物以及增加墨水耐磨性的喷墨打印方法技术

本发明专利技术提供一种用于喷墨打印的墨水组合物，至少包含：着色剂；水溶液介质；以及非离子型表面活性剂，其ＨＬＢ值≤１０．６。与添加ＨＬＢ值＞１０．６的非离子型表面活性剂的传统墨水相比，本发明专利技术的墨水组合物可改善耐磨性，进而增进喷墨打印品质。

【技术实现步骤摘要】
用于喷墨打印的墨水组合物以及增加墨水耐磨性的喷墨打印方法
本专利技术涉及一种喷墨打印方法，特别是涉及一种利用添加HLB值≤10.6的非离子型表面活性剂以增加墨水耐磨性的喷墨打印方法。
技术介绍
喷墨打印技术已发展多年，此类打印机产品的优点主要为价格低、噪音低，且可提供不错的全色系打印品质，并可使用一般纸张、特殊打印专用纸及专用投影片等不同的载体。一个优良的喷墨墨匣，必须具备当墨匣喷墨时，墨水不但不发生喷墨口阻塞现象，而且此喷墨墨水匣至少可以成功喷墨一千万次以上。以黑色墨水匣为例，除了制备良好的墨水外，墨水与载体接触后的表现也十分关键，特别是墨水喷墨于纸上的表现，也就是喷墨后不会发生羽化(feathering)和晕开(bleeding)现象，更进一步还必须耐磨(smear-resistant)和防水(water-resistant)。一般而言，只有少数的墨水可以同时兼顾所有性质，通常的墨水只具有其中几项特殊性质，例如某一黑色颜料型墨水，其具有高光学密度(OD)，但在纸上的耐磨性却有待加强。而另一黑色染料型墨水具有较佳的耐磨性，但其光学密度(OD)却又偏低。喷墨打印技术中所使用的墨水可分为染料型墨水与颜料型墨水，其系依据墨水中的着色剂(colorant)成分的不同而分类。着色剂关系到墨水所呈现的色系，其中，染料易溶于水，呈现出较鲜艳的色彩，但通常缺乏良好的抗光性；再者，因其具有较佳的水溶性而无法拥有良好的防水性，因此导致喷墨打印的影像接触水分时，将使染料再一次溶解，从而影响打印效果。颜料虽然拥有较佳的防水性及抗光性，但却必须配合适当的分散剂(dispersant)与附着剂，再加上颜料具有较大的颗粒尺-->寸，故更易发生沉淀与凝集，降低墨水耐磨能力，影响打印品质。这主要是由于颜料粒子的颗粒非常细微的缘故，因而其表面能亦大，处于不稳定状态，易发生凝集现象。为了使这类凝集体分散更均匀，有必要减小颜料粒子的凝集力，增加其分散性，故通常会利用表面活性剂、树脂、胺等试剂，作为颜料的表面处理，从而达到分散稳定。使颜料粒子均匀分散的原理有两种，第一种是利用电荷排斥效应(electrical repulsion)，又称为D.L.V.O.理论(D.L.V.O.theory)，利用颜料的表面存在着电荷，使颗粒间位势对抗而产生能量阻隔。第二种是利用位阻效应(steric hindrance)，将某些化合物与颜料作用，使颜料表面存在大的官能基团，因结构关系产生位阻，从而避免颜料之间的结块与凝集。表面活性剂一般分为阳离子型、  阴离子型、非离子型及两性离子型，其中非离子型表面活性剂是由极性强、弱基团构成亲水及疏水的两端，达到界面互溶的效果，也以亲水、疏水的比例称为HLB值(亲水亲油平衡值)，又因学术争议，导致HLB值的计算公式无法一致，但常用以下公式计算：{(亲水性结构分子量)/(总分子量)}×20表面活性剂的HLB值范围在0～20之间，HLB值高者，代表其亲水性较强，反之HLB值低者亲水性较弱。而在墨水中加入表面活性剂，在于控制墨水配方中水油两相的互溶性，并进而调整墨水的表面张力。美国专利申请第09/120,046中公开，利用添加乳胶聚合物(latex polymer)的方式来改善墨水的耐磨性。然而，添加乳胶聚合物的墨水并不容易打印。美国专利第6,177,498 B1中公开，除了添加乳胶聚合物之外，再添加两种共溶剂：3-已炔-2，5-二醇(3-hexyne-2，5-diol)和1，2-辛二醇(1，2-octanediol)的方式，则可改善打印性质。已知技术中并没有研究表面活性剂对于墨水的耐磨性的影响。
技术实现思路
-->本专利技术首次发现表面活性剂对于墨水的耐磨性的影响。利用表面活性剂亲水及疏水的特性，作为喷墨墨水的表面处理，从而达到分散稳定，进而改善喷墨墨水的耐磨性，提高喷墨打印品质。本专利技术提供一种用于喷墨打印的墨水组合物，至少包含：着色剂；水溶液介质；以及非离子型表面活性剂，其HLB值≤10.6。本专利技术亦提供一种增加墨水耐磨性的喷墨打印方法，其包括以下步骤：提供墨水组合物，该墨水组合物至少包含：着色剂；水溶液介质；以及非离子型表面活性剂，其HLB值≤10.6。接着，喷出该墨水组合物于记录载体上。在墨水中其它成分相同的条件下(亦即使用相同着色剂和相同的其它添加剂)，本专利技术墨水组合物(使用HLB值≤10.6的非离子型表面活性剂)的耐磨性比传统墨水组合物(使用HLB值＞10.6的非离子型表面活性剂)的耐磨性好。具体实施方式本专利技术的喷墨墨水组合物主要用以改善喷墨墨水的耐磨性，进而增进喷墨打印品质。本专利技术的墨水组合物至少包含着色剂，水溶液介质，以及非离子型表面活性剂。本专利技术的重点为，所使用的非离子型表面活性剂的HLB值≤10.6，优选HLB值为4至10.6之间。本专利技术的喷墨墨水组合物中，着色剂的重量百分比浓度可为1％～15％，优选1％～8％。本专利技术喷墨墨水组合物中的着色剂，可为染料或颜料。颜料的明暗与其粒径大小有关，当粒子很细时，吸收的光越多，其黑度增加；当粒子较粗时，反射光多，其黑度减少。应用于打印机中，由于喷墨喷嘴口口径大小的限制(20～50μm)，其颜料颗粒大小必须在1μm以下，若使用粒子较小的颜料应用于墨水中，当墨水喷墨于纸张上，常会因粒子太小，易渗入纸张纤维中，反而造成黑度降低。适用于本专利技术的颜料，可为AcryJet Series(来自-->Rohm&Haas)，Cab-O-Jet series(来自Cabot)，BonJet CWseries(来自Orient)，MicroPigmo series(来自Orient)，Hostafineseries(来自Clariant)。适用于本专利技术的染料，可为Duasyn SFSeries(来自Clariant GmbH)、Dusayn MB-01 liquid LP2598(来自Clariant)、Dusayn MB-01 liquid LP2599(来自Clariant)、ProJet Series(来自Avecia)、Bayscipt Series(来自Bayer AG)、Special Turquoise Blue AE liquid(来自Bayer)、Special BrilliantSeries(来自Bayer)、Special yellow N-S AY-9(来自Bayer)、Experimental PC Series(来自Bayer)、Access Series、PalmerSeries、Liquitant Series(来自Milliken Chemical)、Y1189、Y104、Y178、M377、M1114(来自Ilford)、Water Color Series(来自Orient)、Basacid Series(来自BASF)、Basonyl Series(来自BASF)等。本专利技术的墨水组合物中，HLB值≤10.6的非离子型表面活性剂的重量百分比浓度可为0.001％～10％，优选0.001％～3.5％。墨水中的表面活性剂，将影响墨水的黏度及表面张力，并可调整墨水的分散性和渗透性。当墨水添加了适当浓度的表面活性剂后，可因适当的黏度而使供墨及喷墨本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于喷墨打印的墨水组合物，至少包含：着色剂；水溶液介质；以及非离子型表面活性剂，其ＨＬＢ值≤１０．６。

【技术特征摘要】
1.一种用于喷墨打印的墨水组合物，至少包含：着色剂；水溶液介质；以及非离子型表面活性剂，其HLB值≤10.6。2.如权利要求1所述的用于喷墨打印的墨水组合物，其中所述着色剂为颜料或染料。3.如权利要求1所述的用于喷墨打印的墨水组合物，其中所述非离子型表面活性剂的HLB值为4至10.6之间。4.如权利要求1所述的用于喷墨打印的墨水组合物，其中所述着色剂的重量百分比浓度的范围为1％～15％。5.如权利要求1所述的用于喷墨打印的墨水组合物，其中所述非离子型表面活性剂的重量百分比浓度的范围为0.001％～10％。6.如权利要求5所述的用于喷墨打印的墨水组合物，其中所述非离子型表面活性剂的重量百分比浓度的范围为0.001％～3.5％。7.如权利要求1所述的用于喷墨打印的墨水组合物，其中所述水溶液介质包含至少一种添加剂，该添加剂为有机溶剂、乳化剂、保湿剂、分散剂、粘合剂、酸碱缓冲剂、螯合剂、杀菌剂、防腐剂、或其组合。8.如权利要求1所述的用于喷墨打印的墨水组合物，其中所述墨水组合物的耐磨性比另一墨水组合物的耐磨性好，所述的另一墨水组合物至少包含：所述着色剂；所述水溶液介质；以及另一非离子型表面活性剂，其HLB值＞10.6。9.一种增加墨水耐磨性的喷墨打印方法，其包括以下步骤：提供墨水组合物，该墨水组合物至少包含：着色剂；水溶液介质；以及非离子型表面活性剂，其HLB值≤10.6；及喷出所述墨水组合物于记录载体上。10.如权利要求9所述的增加墨水耐磨性的喷墨打印方法，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘韵宜，沈昱璋，周凯彬，
申请(专利权)人：明基电通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]