專利名稱：一種白色水性噴墨油墨的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于材料、化工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種白色水性噴墨油墨。
背景技術(shù)：
在對(duì)深色底材進(jìn)行噴墨打印時(shí)，由于深色底材對(duì)光線的吸收，彩色圖案無法顯現(xiàn)出來，需要先在底材上噴涂白色油墨涂層，以減少對(duì)上層油墨顏色吸收，使上層油墨色彩表現(xiàn)得鮮艷亮麗。目前市場上的白色噴墨油墨多為油性，有機(jī)溶劑(甲苯、二甲苯、工業(yè)酒精等)的揮發(fā)對(duì)環(huán)境造成污染，有刺激氣味，對(duì)人的健康造成危害。另外，市場上的白色噴墨大多使用鈦白粉作為白色顏料，尚未開發(fā)出可替代的白 色顏料。鈦白粉原始粒徑小、比表面能大，極易團(tuán)聚形成二次粒子，分散極為困難，容易團(tuán)聚沉降，貯存穩(wěn)定性差?，F(xiàn)有公開專利亦普遍使用無機(jī)顏料二氧化鈦或氧化鋁等金屬化合物作為白色顏料。使用鈦白粉等無機(jī)顏料作為白色顏料時(shí)，由于顏料比重大，容易沉淀，造成噴墨油墨品質(zhì)不穩(wěn)定。對(duì)于噴墨油墨，關(guān)鍵技術(shù)在顏料的分散及如何維持顏料分散的穩(wěn)定性。噴墨打印機(jī)的噴頭孔徑比較小，油墨中顏料的粒徑通常要求小于I Pm。鈦白粉的比表面(即單位質(zhì)量或單位體積的物質(zhì)所具有的表面積)較大，容易團(tuán)聚成較大顆粒以減小表面能，達(dá)到較為穩(wěn)定的狀態(tài)。所以，使用鈦白粉作為白色顏料，顏料的分散及分散的穩(wěn)定性是一個(gè)的較難解決的問題。隨著噴墨打印機(jī)的分辨率越來越高，打印機(jī)噴頭的孔徑也越來越小，使用鈦白粉作為白色顏料所制備的噴墨油墨，極容易對(duì)打印機(jī)噴頭造成不可修復(fù)的堵塞。欽白粉顏料的白色油墨，由于其自身的缺點(diǎn)，已很難滿足打印的要求。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述所指的現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，本發(fā)明提供一種不沉淀，不易堵孔，白度高，遮蓋力強(qiáng)，附著力良好，性能穩(wěn)定，環(huán)保無刺激氣味的白色水性噴墨油墨。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
一種白色水性噴墨油墨，以質(zhì)量份數(shù)為基準(zhǔn)，該油墨的配方包含10-50份作為白色顏料的中空聚合物微球乳液、5-30份成膜乳液及10-70份去離子水。所述中空聚合物微球乳液內(nèi)包含以丙烯酸-苯乙烯或苯乙烯-聚氨酯或丙烯酸-聚氨酯共聚物為殼的中空微球狀共聚物微粒中的一種或幾種，微球空腔內(nèi)充滿去離子水。所述中空聚合物微球乳液的固含量為20_55wt%，乳液中聚合物的分子量為2000-20000。所述中空聚合物微球乳液中微球的平均粒徑為0. 2-1. 5 u m,微球的最大粒徑小于2 ii m。該中空聚合物微球米用種子乳液聚合法制備而成。所述成膜乳液為丙烯酸乳液、丙烯酸-苯乙烯乳液和丙烯酸-聚氨酯乳液的一種或幾種，固含量為20-50wt%，乳液中聚合物的分子量為2000-30000。該油墨配方還包含質(zhì)量份數(shù)1-20份的成膜助劑，所述成膜助劑為乙二醇丁醚、丙二醇丁醚、二丙二醇丁醚、十二醇酯、乙二醇丙醚、三乙二醇丁醚、乙二醇己醚、二乙二醇己醚、丙二醇丙醚、二丙二醇丙醚中的一種或幾種。所述油墨配方還包含質(zhì)量份數(shù)0.05-5份的附著力促進(jìn)劑。該附著力促進(jìn)劑的較佳用量為質(zhì)量份數(shù)0. 5-3份。所述附著力促進(jìn)劑為硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑中的一種或者幾種。該油墨配方還包括質(zhì)量份數(shù)0. 03-3份的消泡劑和質(zhì)量份數(shù)0. 05-3份的表面活性劑。本發(fā)明提供一種使用中空的聚合物微球作為白色顏料的白色水性噴墨油墨，該油墨使用的中空聚合物微球由于空芯部分的空氣與成殼的聚合物的折光率不同，對(duì)光線產(chǎn)生折射而實(shí)現(xiàn)對(duì)底色的遮蓋，并顯現(xiàn)白色。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，該白色噴墨油墨不沉淀，不易堵孔，白度高，遮蓋力強(qiáng)，附著力良好，性能穩(wěn)定，環(huán)保無刺激氣味，適合應(yīng)用于噴繪機(jī)、平板 打印機(jī)和噴墨打印機(jī)。
具體實(shí)施例方式為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解，下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，以便對(duì)本發(fā)明的技術(shù)特征及優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行更深入的詮釋。一種白色水性噴墨油墨，以質(zhì)量份數(shù)為基準(zhǔn)，該油墨的配方包含10-50份作為白色顏料的中空聚合物微球乳液、5-30份成膜乳液及10-70份去離子水。所述中空聚合物微球乳液內(nèi)包含以丙烯酸-苯乙烯或苯乙烯-聚氨酯或丙烯酸-聚氨酯共聚物為殼的中空微球狀共聚物微粒中的一種或幾種，微球空腔內(nèi)充滿去離子水。(聚氨酯全稱為聚氨基甲酸酯，是主鏈上含有重復(fù)氨基甲酸酯基團(tuán)的大分子化合物的統(tǒng)稱。)
所述中空聚合物微球乳液的固含量為20-55wt%，乳液中聚合物的分子量為2000-20000。所述中空聚合物微球乳液中微球的平均粒徑為0. 2-1. 5 u m，微球的最大粒徑小于2 u m0所述中空聚合物微球采用現(xiàn)有技術(shù)中的種子乳液聚合法制備而成。所謂種子乳液聚合是先將少量單體按一般乳液聚合法(即乳液聚合是指借助乳化劑的作用，在機(jī)械攪拌或振蕩下，單體在水中形成乳液而進(jìn)行的聚合)制得種子膠乳(100-150nm)，然后將少量種子膠乳(lwt%-3wt%)，加入正式乳液聚合的配方中，種子膠乳粒將被單體所溶脹并吸附水相中產(chǎn)生的自由基而引發(fā)聚合，逐步使粒子增大，最終可達(dá)0. 1-2 u m,形成以共聚物為殼的中空聚合物微球。所述成膜乳液為丙烯酸乳液、丙烯酸-苯乙烯乳液和丙烯酸-聚氨酯乳液的一種或幾種，固含量為20-50wt%，乳液中聚合物的分子量為2000-30000。該油墨配方還包含質(zhì)量份數(shù)1-20份的成膜助劑，以提高油墨的噴墨后的干燥速度。所述成膜助劑為乙二醇丁醚、丙二醇丁醚、二丙二醇丁醚、十二醇酯、乙二醇丙醚、三乙二醇丁醚、乙二醇己醚、二乙二醇己醚、丙二醇丙醚、二丙二醇丙醚中的一種或幾種。所述的白色噴墨油墨，為了提聞?dòng)湍c底材的附著力，使油墨適用于木材、塑月父、金屬、陶瓷、玻璃等基材，從而使油墨的應(yīng)用范圍更廣，在光滑材料表面具有良好的附著力，使用了附著力促進(jìn)劑。該油墨配方還包含質(zhì)量份數(shù)0.05-5份的附著力促進(jìn)劑。在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，所述附著力促進(jìn)劑的用量為質(zhì)量份數(shù)0.5-3份。所述附著力促進(jìn)劑為硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑中的一種或者幾種。該油墨配方還包括質(zhì)量份數(shù)0. 03-3份的消泡劑和質(zhì)量份數(shù)0. 05-3份的表面活性齊U。所述消泡劑可采用聚二甲基硅氧烷、丙二醇、苯乙醇油酸酯等常用的消泡劑。所述表面活性劑可采用硫酸鹽、磺酸鹽、羧酸鹽、磷酸酯等常用陰離子表面活性劑或者烷基苯基聚氧乙烯、烷基聚氧乙烯、聚氧乙烯酯、乙炔二醇的聚氧乙烯加合物等非離子表面活性劑或者其他已知的表面活性劑。在本發(fā)明的實(shí)施例中，技術(shù)方案實(shí)施如下
一種水性白色噴墨油墨，以質(zhì)量份數(shù)為基準(zhǔn)，其配方組成為
成膜乳液5-30份，
中空聚合物微球乳液10-50份，
去離子水10-70份，
成膜助劑1-20份，
附著力促進(jìn)劑0. 05-5份，
消泡劑0. 03-3份，
表面活性劑0. 05-3份。本發(fā)明使用中空聚合物微球代替了鈦白粉作為白色顏料，中空聚合物微球干燥后，由于微球殼的聚合物與內(nèi)部空芯空氣的折光率差別較大，對(duì)空氣的不同折射而呈現(xiàn)白 色。實(shí)施例I
以每份2g計(jì)，取50g的成膜乳液，加入50g中空聚合物微球乳液，分散機(jī)攪拌30分鐘，加入IOOg去離子水，成膜助劑5g，附著力促進(jìn)劑0. Ig,消泡劑I g，表面活性劑0. Ig,分散機(jī)攪拌10分鐘，過濾，所得油墨的性能如表I所示。所述成膜乳液的固含量為30%，中空聚合物微球乳液的固含量為35%。實(shí)施例2
以每份2g計(jì)，取50g成膜乳液，加入50g中空聚合物微球乳液，分散機(jī)攪拌30分鐘，力口A IOOg去離子水,成膜助劑5g,附著力促進(jìn)劑I g,消泡劑I g，表面活性劑lg，分散機(jī)攪拌10分鐘，過濾，所得油墨的性能如表I所示。所述成膜乳液的固含量為30%，中空聚合物微球乳液的固含量為35%。實(shí)施例3
以每份2g計(jì)，取44g成膜乳液，加入IOOg中空聚合物微球乳液，分散機(jī)攪拌30分鐘，加入20g去離子水，成膜助劑6g，附著力促進(jìn)劑2 g，消泡劑3 g，表面活性劑lg，分散機(jī)攪拌10分鐘，過濾，所得油墨的性能與實(shí)施例2相同或相似，具有良好的附著力和穩(wěn)定性。所述成膜乳液的固含量為25%，中空聚合物微球乳液的固含量為20%。實(shí)施例4
以每份2g計(jì)，取IOg成膜乳液，加入40g中空聚合物微球乳液，分散機(jī)攪拌30分鐘，力口A 140g去離子水，成膜助劑2g，附著力促進(jìn)劑4g，消泡劑0. 06g,表面活性劑I. 94g，分散機(jī)攪拌10分鐘，過濾，所得油墨的性能與實(shí)施例2相同或相似，具有良好的附著力和穩(wěn)定性。所述成膜乳液的固含量為50%，中空聚合物微球乳液的固含量為55%。實(shí)施例5以每份2g計(jì)，取60g成膜乳液，加入20g中空聚合物微球乳液，分散機(jī)攪拌30分鐘，力口A 70g去離子水,成膜助劑40g,附著力促進(jìn)劑IOg,消泡劑3g,表面活性劑6g,分散機(jī)攪拌10分鐘，過濾，所得油墨的性能與實(shí)施例I相同或相似，具有良好的附著力和穩(wěn)定性。所述成膜乳液的固含量為20%，中空聚合物微球乳液的固含量為55%。對(duì)比例I
取50g固含量為35%的成膜乳液，加入15g鈦白粉，分散機(jī)攪拌30分鐘，加入IOOg去離子水，成膜助劑5g，消泡劑I g，分散機(jī)攪拌10分鐘，過濾，所得油墨的性能如表I所示。對(duì)比例2
取50g固含量為35%的成膜乳液，加入15g鈦白粉，分散機(jī)攪拌30分鐘，加入IOOg去離子水，成膜助劑5g，附著力促進(jìn)劑4 g，消泡劑I g，分散機(jī)攪拌10分鐘，過濾，所得油墨的性能如表I所示。對(duì)比例3
取50g成膜乳液，加入50g中空聚合物微球乳液，分散機(jī)攪拌30分鐘，加入IOOg去離子水，消泡劑lg，分散機(jī)攪拌10分鐘，過濾，所得油墨的性能如表I所示。所述成膜乳液和中空聚合物微球乳液的固含量為35%。該對(duì)比例的配方中沒有添加附著力促進(jìn)劑。所制備得的噴墨油墨性能如表I所示
權(quán)利要求
1.一種白色水性噴墨油墨，以質(zhì)量份數(shù)為基準(zhǔn)，該油墨的配方包含10-50份作為白色顏料的中空聚合物微球乳液、5-30份成膜乳液及10-70份去離子水，所述中空聚合物微球乳液內(nèi)包含以丙烯酸-苯乙烯或苯乙烯-聚氨酯或丙烯酸-聚氨酯共聚物為殼的中空微球狀共聚物微粒中的一種或幾種，微球空腔內(nèi)充滿去離子水。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的白色水性噴墨油墨，其特征在于所述中空聚合物微球乳液的固含量為20-55wt%，乳液中聚合物的分子量為2000-20000。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的白色水性噴墨油墨，其特征在于所述中空聚合物微球乳液中微球的平均粒徑為0. 2-1. 5um,微球的最大粒徑小于2 ii m。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的白色水性噴墨油墨，其特征在于所述成膜乳液為丙烯酸乳液、丙烯酸-苯乙烯乳液和丙烯酸-聚氨酯乳液的一種或幾種。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的白色水性噴墨油墨，其特征在于所述成膜乳液的固含量為20-50wt%,乳液中聚合物的分子量為2000-30000。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的白色水性噴墨油墨，其特征在于該油墨配方還包含質(zhì)量份數(shù)1-20份的成膜助劑，所述成膜助劑為乙二醇丁醚、丙二醇丁醚、二丙二醇丁醚、十二醇酯、乙二醇丙醚、三乙二醇丁醚、乙二醇己醚、二乙二醇己醚、丙二醇丙醚、二丙二醇丙醚中的一種或幾種。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的白色水性噴墨油墨，其特征在于所述油墨配方還包含質(zhì)量份數(shù)0. 05-5份的附著力促進(jìn)劑，該附著力促進(jìn)劑為硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑中的一種或者幾種。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的白色水性噴墨油墨，其特征在于該油墨配方還包括質(zhì)量份數(shù)0. 03-3份的消泡劑和質(zhì)量份數(shù)0. 05-3份的表面活性劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的白色水性噴墨油墨，其特征在于所述中空聚合物微球采用種子乳液聚合法制備而成。
全文摘要
一種白色水性噴墨油墨，以質(zhì)量份數(shù)為基準(zhǔn)，該油墨的配方包含10-50份作為白色顏料的中空聚合物微球乳液、5-30份成膜乳液及10-70份去離子水，所述中空聚合物微球乳液內(nèi)包含以丙烯酸-苯乙烯或苯乙烯-聚氨酯或丙烯酸-聚氨酯共聚物為殼的中空微球狀共聚物微粒中的一種或幾種，微球空腔內(nèi)充滿去離子水。本發(fā)明所提供的白色噴墨油墨不沉淀，不易堵孔，白度高，遮蓋力強(qiáng)，附著力良好，性能穩(wěn)定，環(huán)保無刺激氣味，適合應(yīng)用于噴繪機(jī)、平板打印機(jī)和噴墨打印機(jī)。
文檔編號(hào)C09D11/10GK102702851SQ20121018812
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月8日
發(fā)明者林智健, 畢英慧, 王長明, 謝守德, 陳盛洪 申請(qǐng)人:東莞勁勝精密組件股份有限公司