[发明专利]含有核-壳两亲型聚合物微球乳液的水性颜料喷墨墨水

说明书

技术领域

本发明涉及一种水性颜料喷墨墨水，特别是一种含有核-壳两亲型聚合物微球乳液的水性颜料喷墨墨水。

背景技术

水性颜料墨水应用于普通纸的喷墨打印时，容易出现堆墨现象，以及干燥慢、不耐水等缺陷。目前常用的解决方案是在打印的同时给打印介质加热，也就是在打印机上加上加热装置，让打印介质在打印时拥有较高的温度，可明显改善打印的质量。但这改变了打印机原有的结构，成本也会大大提高。

传统的聚合物乳液在喷墨墨水中作为成膜树脂，可增强墨水在基材表面的附着性能。在水性体系中，聚合物乳液的主体溶剂是水，且为了保证在墨水体系中及墨路通道中的稳定存在，而不至于堵塞墨路通道及喷头，聚合物乳液的成膜温度相对较高，干燥速度较低，仍需加热等方式的后处理来解决可能出现的堆墨现象。

为了使水性颜料墨水在普通纸上打印出良好的效果，并具备低温快速干燥成膜的性能，关键在于从墨水自身角度进行改进，包括溶剂、表面活性剂、树脂乳液等方面的综合改进。

发明内容

本发明的目的是提供一种水性颜料喷墨墨水，该墨水包含核-壳两亲型聚合物微球乳液，可实现在基材表面的润湿铺展、低温快速干燥，以及成膜后良好的附着牢度。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种含有核-壳两亲型聚合物微球乳液的水性颜料喷墨墨水，其重量百分比组成为：核-壳两亲型聚合物微球乳液5~40%，水性颜料色浆5~40%，有机共溶剂1~30%，主体溶剂20~60%，表面活性剂0.5~2%。

所述的主体溶剂为水，优选为去离子水。

所述的水性颜料色浆为质量浓度为10~15wt%的水性颜料水溶液；其中，水性颜料包括C.I.颜料黑7，C.I.颜料黑11，C.I.颜料蓝1，C.I.颜料蓝15，C.I.颜料蓝15:3，C.I.颜料蓝15:4，C.I.颜料蓝15:6，C.I.颜料黄34，C.I.颜料黄55，C.I.颜料黄74，C.I.颜料黄100，C.I.颜料红2，C.I.颜料红38，C.I.颜料红92，C.I.颜料红108，和C.I.颜料红122。

所述的有机共溶剂为乙醇，异丙醇，丙醇，异丁醇，仲丁醇，甘油醚，乙二醇，二乙二醇，丙三醇，丙二醇甲醚，乙二醇丁醚，三乙二醇丁醚，N-甲基吡咯烷酮（NMP），二甲基亚砜（DMSO），1,5-戊二醇和己二醇等中的一种或者两种以上。

所述的表面活性剂主要是非离子型表面活性剂中的一种或两种以上。表面活性剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷和/或改性聚硅氧烷共聚体溶液，如Dynol 604，Surfynol 104E，Surfynol 104，Surfynol 465；聚醚改性聚二甲基硅氧烷：BYK-345，BYK-346，BYK-347，BYK-348，BYK-349；改性聚硅氧烷共聚体溶液：BYK-020，BYK-021，BYK-022，BYK-023，BYK-024，BYK-025，BYK-028。这些表面活性剂可以单独使用，也可混合使用。

本发明中加入了一种核-壳两亲型聚合物微球乳液，可用作喷墨墨水的连接料组分。本发明中的核-壳两亲型聚合物微球乳液采用了本发明人记载在申请号为201010292217.6的中国专利申请中的技术。其中，核-壳两亲型聚合物通过可控自由基共聚合得到具有一定聚合度的两亲型嵌段聚合物。两亲型聚合物在水中通过胶束化作用形成稳定、粒径分布较窄的乳状液。通过引入交联剂，得到一种室温下固化的具备自交联特性的乳液体系。乳液自身存放稳定，涂膜后室温下干燥，胶束破裂，聚合物与小分子交联剂发生反应，形成坚韧而透明的交联薄膜。

核-壳两亲型聚合物微球乳液为接近透明，单分散的乳状液，固含量为10~20wt%，其中核-壳两亲型聚合物微球的直径在50～300nm之间。由核-壳两亲型聚合物在水中分散形成，胶束内部含有功能性羧基、羰基等基团。制备核-壳两亲型聚合物微球乳液采用的交联剂为己二酸二酰肼。

其中，核-壳两亲型聚合物为两亲型嵌段聚合物，是一种含三硫代碳酸酯结构的化合物，其化学结构如下：

其中，R₁为：

R₂为：CH₃、H；

M为：Na、K、（CH₃）₄N、（C₂H₅）₄N；