專利名稱：一種陶瓷噴墨打印用油墨及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于陶瓷噴墨技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種陶瓷噴墨打印用油墨及其制備方法。
背景技術(shù)：
陶瓷噴墨技術(shù)是一種非接觸式的數(shù)字印刷技術(shù)，它是將陶瓷色料粉體制成的墨水，將小墨滴從直徑數(shù)十微米的噴嘴噴到建筑陶瓷的表面上，燒成后呈色的裝飾手法，裝飾的圖案的形狀和幾何尺寸由計算機控制。陶瓷噴墨技術(shù)摒棄了傳統(tǒng)印花方式的繁瑣(如絲網(wǎng)印花和輥筒印花)，直接在坯體上噴印，提高了印花的精度，實現(xiàn)了多變的圖案造型情況，因此生產(chǎn)出來的瓷磚形象更逼真，更貼近自然。自2009年我國引進第一臺陶瓷噴墨機以來，陶瓷噴墨印刷技術(shù)的發(fā)展突飛猛進，并得到大量的應(yīng)用，相應(yīng)的各種各樣的陶瓷噴墨油墨的要求也劇增。噴墨打印技術(shù)在陶瓷 的應(yīng)用關(guān)鍵在于陶瓷油墨的制備，陶瓷油墨是由色料、溶劑、分散劑、連結(jié)料及其它助劑所組成。通常要求色料的粒徑小于I微米，尺寸分布要窄，粒徑過大容易導(dǎo)致堵塞噴墨打印機的噴頭，影響打印的流暢性和最終效果；粒徑過小會影響色料燒結(jié)時的發(fā)色，可能發(fā)色變淺或不發(fā)色。而油墨的穩(wěn)定性和打印性能則取決于它的制備工藝及油墨里的各種添加劑。但是目前國內(nèi)外墨水的性能還是存在一些問題，如墨水穩(wěn)定性不夠，色料易發(fā)生團聚和沉淀；發(fā)色差，燒成后色彩偏淡；墨水與噴頭的兼容性不好，造成噴頭堵塞；墨水與坯體的潤濕情況不好，易出現(xiàn)鋪展不開或者過度擴散等情況。所以，研制出一種制備工藝簡單、穩(wěn)定性好和打印性能優(yōu)異的陶瓷噴墨打印油墨具有很大的市場前景。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種陶瓷噴墨打印用油墨及其制備方法。針對現(xiàn)有技術(shù)中所存在的不足，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是
一種陶瓷噴墨打印用油墨，含有如下質(zhì)量百分比的組分陶瓷色料20 50%，樹脂3 8%，分散劑2 10%,流平劑O. I O. 2%、消泡劑O. 3 O. 7%、防沉劑O. 08 O. 12%，余量為溶劑，所述分散劑為高分子量聚氨酯型分散劑或高分子量聚丙烯酸酯型分散劑。本發(fā)明中的分散劑為含親顏料基團的高分子量聚氨酯型分散劑或高分子量聚丙烯酸酯型分散劑，優(yōu)選的分散劑的分子量為1000 10000。本發(fā)明中的分散劑主要作用是吸附在色料的表面，構(gòu)成吸附層，產(chǎn)生電荷斥力和空間位阻效應(yīng)，防止分散后的色料再次絮凝，可保持體系處于穩(wěn)定的懸浮狀態(tài)。分散劑選用得當(dāng)，不但能防止顏料沉淀，使陶瓷油墨具有良好的儲存穩(wěn)定性，還能降低色漿的粘度，增加研磨色漿中的色料固含量，提高研磨效率。通常低分子量分散劑不能形成有效的位阻空間，因而難以形成穩(wěn)定的分散體。優(yōu)選的，分散劑可以列舉出的商品名包括BYK161、BYK163、BYK164, BYK168,EFKA4310、EFKA 4400、EFKA440I、Nuosperse FX9086、Solsperse 24000、Tego710、Tego671，但不限于此。優(yōu)選的，樹脂為醇酸樹脂、丙烯酸樹脂、氯醋樹脂中的至少一種。樹脂可以列舉出的商品名包括Novalkyd 2550X70C,NeoCryl B725, Wacker H14/36，但不限于此。本發(fā)明樹脂的主要作用提高色料與坯體間的結(jié)合力，還防止后續(xù)的施釉工藝中圖案發(fā)生移色而導(dǎo)致圖案不清晰。優(yōu)選的，溶劑為醚類溶劑或酯類溶劑。優(yōu)選的，所述醚類溶劑為乙二醇丁醚、二乙二醇甲醚、二乙二醇丁醚中的至少一種；所述酯類溶劑為乙二醇乙醚醋酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯中的至少一種。本發(fā)明中的溶劑主要起載體作用，將色料、樹脂和助劑等分散在其中形成穩(wěn)定的體系，并使油墨具有良好的打印流暢性。優(yōu)選的，一種陶瓷噴墨打印用油墨，按質(zhì)量百分比計，由以下組分組成陶瓷色料40%，聚氨酯型分散劑8%，醇酸樹脂5%，流平劑O. 1%，防沉劑O. 1%，消泡劑O. 3%，乙二醇丁醚8. 5%，二乙二醇甲醚38%。優(yōu)選的，一種陶瓷噴墨打印用油墨，按質(zhì)量百分比計，由以下組分組成陶瓷色料20%，聚丙烯酸酯型分散劑2%，丙烯酸樹脂3%，流平劑O. 2%，防沉劑O. 1%，消泡劑O. 7%，乙二 醇丁醚 18. 5%，二乙二醇丁醚 55. 5%。優(yōu)選的，一種陶瓷噴墨打印用油墨，按質(zhì)量百分比計，由以下組分組成陶瓷色料50%，聚丙烯酸酯型分散劑10%，丙烯酸樹脂5%，流平劑O. 2%，防沉劑O. 1%，消泡劑O. 4%，乙二醇丁醚9. 3%，二乙二醇甲醚25%。優(yōu)選的，一種陶瓷噴墨打印用油墨，按質(zhì)量百分比計，由以下組分組成陶瓷色料30%，聚氨酯型分散劑6%，氯醋樹脂8%，流平劑O. 2%，防沉劑O. 1%，消泡劑O. 6%，乙二醇乙醚醋酸酯30%，丙二醇甲醚醋酸酯25. 1%。優(yōu)選的，一種陶瓷噴墨打印用油墨，按質(zhì)量百分比計，由以下組分組成陶瓷色料40%，聚氨酯型分散劑4%，醇酸樹脂6%，流平劑O. 1%，防沉劑O. 1%，消泡劑O. 4%，乙二醇乙醚醋酸酯32%，丙二醇甲醚醋酸酯18. 4%。優(yōu)選的，一種陶瓷噴墨打印用油墨，按質(zhì)量百分比計，由以下組分組成陶瓷色料40%，聚氨酯型分散劑6%，丙烯酸樹脂5%，流平劑O. 2%，防沉劑O. 1%，消泡劑O. 5%，乙二醇丁醚 10. 2%，二乙二醇丁醚 38%。優(yōu)選的，陶瓷色料的顏色為黑色、藍色、黃色、桔黃色、粉紅色、紅棕色中至少一種。優(yōu)選的，流平劑為聚醚改性硅氧烷。流平劑可以列舉出的商品名包括BYK306、BYK333、Levaslip 8629，但不限于此。本發(fā)明中的流平劑主要用于調(diào)節(jié)油墨與坯體的潤濕效果，防止油墨出現(xiàn)鋪展不開或者過度擴散等情況。優(yōu)選的，消泡劑為不含有機硅的聚合物型消泡劑。消泡劑可以列舉出的商品名包括BYK051、BYK052,但不限于此。優(yōu)選的，防沉劑為聚酰胺蠟、氧化聚乙烯中的至少一種。防沉劑可以列舉出的商品名包括 Disparlon NS-5501、Disparlon 6650,但不限于此。上述的陶瓷噴墨打印用油墨的制備方法，包括以下步驟
1)將部分溶劑、樹脂、分散劑和陶瓷色料混合，分散均勻，使色料充分潤濕；
2)將分散好的物料研磨，控制色料的平均粒徑為200 300nm，最大粒徑小于800 nm,得色漿；
3)向色漿中加入流平劑、消泡劑、防沉劑及剩余溶劑，過濾，得陶瓷噴墨打印用油墨。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的陶瓷噴墨打印用油墨品質(zhì)穩(wěn)定性好，可長時間保存，并具有良好的噴墨打印性能，且油墨的粘度低，粒徑分布均勻，油墨的粘度在10. O 40. O mPa *s之間并且可調(diào)控，表面張力為28 38 mN/m，平均粒徑為200 300 nm，最大粒徑小于800 nm。本發(fā)明陶瓷噴墨打印用油墨的制備方法，簡單而高效，經(jīng)過一步色漿研磨過程和墨水性能調(diào)節(jié)過程，大大節(jié)約了生產(chǎn)成本。
具體實施例方式下面結(jié)合具體的實施例對本發(fā)明作進一步的說明，但并不局限于此。實施例中的陶瓷色料均購自廣東道氏技術(shù)股份有限公司，顆粒大小在400目以下。實施例I 一種陶瓷噴墨打印用油墨，按質(zhì)量百分比計，由以下組分組成黑色陶瓷色料40%，聚氨酯型分散劑(BYK163)8%，醇酸樹脂(Novalkyd 2550X70C) 5%，流平劑(BYK306) O. 1%，防沉劑(Disparlon NS_5501)0. 1%，消泡劑(BYK051)0. 3%,乙二醇丁醚 8. 5%，二乙二醇甲醚 38%。實施例2
一種陶瓷噴墨打印用油墨，按質(zhì)量百分比計，由以下組分組成藍色陶瓷色料20%，聚丙烯酸酯型分散劑(EFKA4400)2%，丙烯酸樹脂(NeoCryl B_725)3%，流平劑(BYK333)0. 2%，防沉劑(Disparlon NS-5501) O. 1%，消泡劑(BYK052) O. 7%,乙二醇丁醚 18. 5%，二乙二醇丁BI 55. 5%O實施例3
一種陶瓷噴墨打印用油墨，按質(zhì)量百分比計，由以下組分組成黃色陶瓷色料50%，聚丙烯酸酯型分散劑(EFKA4401) 10%，丙烯酸樹脂(NeoCryl B-725) 5%，流平劑(BYK333)O. 2%,防沉劑(Disparlon NS-5501) O. 1%，消泡劑(BYK052) O. 4%,乙二醇丁醚 9. 3%，二乙二醇甲醚25%。實施例4
一種陶瓷噴墨打印用油墨，按質(zhì)量百分比計，由以下組分組成桔黃陶瓷色料30%，聚氨酯型分散劑(Nuosperse FX9086) 6%,氯醋樹脂(Wacker H14/36) 8%,流平劑(Levaslip8629)0. 2%，防沉劑(Disparlon 6650)0. 1%，消泡劑(BYK051 )0. 6%,乙二醇乙醚醋酸酯 30%,丙二醇甲醚醋酸酯25. 1%。實施例5
一種陶瓷噴墨打印用油墨，按質(zhì)量百分比計，由以下組分組成粉紅陶瓷色料40%，聚氨酯型分散劑(Tego 710)4%，醇酸樹脂(Novalkyd 2550X70C)6%，流平劑(BYK333)0. 1%，防沉劑(Disparlon 6650)0. 1%，消泡劑(BYK052)0. 4%，乙二醇乙醚醋酸酯32%，丙二醇甲醚醋酸酯18. 4%。實施例6
一種陶瓷噴墨打印用油墨，按質(zhì)量百分比計，由以下組分組成紅棕陶瓷色料40%，聚氨酯型分散劑(Tego 671)6%，丙烯酸樹脂(NeoCryl B-725) 5%，流平劑(ΒΥΚ333)(λ 2%，防沉劑(Disparlon 6650) 0. 1%，消泡劑(BYK051) 0. 5%,乙二醇丁醚 10. 2%，二乙二醇丁醚 38%。以上實施例的陶瓷噴墨打印用油墨的制備方法，包括如下步驟(I)將部分溶劑、樹脂、分散劑、陶瓷色料經(jīng)高速分散機進行預(yù)分散，使色料充分潤濕；(2)將預(yù)分散好的物料轉(zhuǎn)入到研磨機中進行研磨2 4h,使色料的平均粒徑為200 300 nm,最大粒徑小于800nm，得色漿；(3)向色漿中加入流平劑、消泡劑、防沉劑及溶劑，用I微米濾芯過濾，得到陶瓷噴墨打印用油墨。將實施例I 6制備的陶瓷噴墨打印用油墨進行性能測試，測試結(jié)果見表I。由表可知，本發(fā)明所制備的陶瓷噴墨打印用的油墨具有良好的穩(wěn)定性和噴墨打印性能。
權(quán)利要求
1.一種陶瓷噴墨打印用油墨，含有如下質(zhì)量百分比的組分陶瓷色料20 50%，樹脂3 8%，分散劑2 10%,流平劑O. I O. 2%、消泡劑O. 3 O. 7%、防沉劑O. 08 O. 12%，余量為溶劑，所述分散劑為高分子量聚氨酯型分散劑或高分子量聚丙烯酸酯型分散劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的陶瓷噴墨打印用油墨，其特征在于樹脂為醇酸樹脂、丙烯酸樹脂、氯醋樹脂中的至少一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的陶瓷噴墨打印用油墨，其特征在于溶劑為醚類溶劑或酯類溶劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的陶瓷噴墨打印用油墨，其特征在于所述醚類溶劑為乙二醇丁醚、二乙二醇甲醚、二乙二醇丁醚中的至少一種；所述酯類溶劑為乙二醇乙醚醋酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯中的至少一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的陶瓷噴墨打印用油墨，其特征在于陶瓷色料的顏色為黑色、 藍色、黃色、桔黃色、粉紅色、紅棕色中至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的陶瓷噴墨打印用油墨，其特征在于流平劑為聚醚改性硅氧燒。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的陶瓷噴墨打印用油墨，其特征在于消泡劑為不含有機硅的聚合物型消泡劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的陶瓷噴墨打印用油墨，其特征在于防沉劑為聚酰胺蠟、氧化聚乙烯中的至少一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的陶瓷噴墨打印用油墨，其特征在于分散劑的分子量為1000 10000。
10.權(quán)利要求I 9任一項所述的陶瓷噴墨打印用油墨的制備方法，包括以下步驟 1)將部分溶劑、樹脂、分散劑和陶瓷色料混合，分散均勻，使色料充分潤濕； 2)將分散好的物料研磨，控制色料的平均粒徑為200 300nm，最大粒徑小于800 nm,得色漿； 3)向色漿中加入流平劑、消泡劑、防沉劑及剩余溶劑，過濾，得陶瓷噴墨打印用油墨。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種陶瓷噴墨打印用油墨及其制備方法，該油墨含有如下質(zhì)量百分比的組分陶瓷色料20～50%，樹脂3～8%，分散劑2～10%，流平劑0.1～0.2%、消泡劑0.3～0.7%、防沉劑0.08～0.12%，余量為溶劑，所述分散劑為高分子量聚氨酯型分散劑或高分子量聚丙烯酸酯型分散劑。本發(fā)明的陶瓷噴墨打印用油墨品質(zhì)穩(wěn)定性好，可長時間保存，并具有良好的噴墨打印性能，油墨的粘度低，粒徑分布均勻，其粘度為10.0～40.0mPa·s之間并且可調(diào)控，表面張力為28～38mN/m，平均粒徑為200～300nm，最大粒徑小于800nm。本發(fā)明陶瓷噴墨打印用油墨的制備方法，簡單而高效，經(jīng)過一步色漿研磨過程和墨水性能調(diào)節(jié)過程，大大節(jié)約了生產(chǎn)成本。
文檔編號C09D11/10GK102964920SQ20121048966
公開日2013年3月13日 申請日期2012年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月27日
發(fā)明者石教藝, 李向鈺, 張翼 申請人:廣東道氏技術(shù)股份有限公司