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      含有封孔劑的打印用墨水及其應(yīng)用的制作方法

      文檔序號(hào):5281708閱讀:340來(lái)源:國(guó)知局
      含有封孔劑的打印用墨水及其應(yīng)用的制作方法
      【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種含有封孔劑的打印用墨水,其不僅包含可使經(jīng)陽(yáng)極氧化處理的金屬或合金表面著色的墨水組分,而且包含至少一種適用于經(jīng)陽(yáng)極化處理的金屬或合金表面的封孔劑,可在墨水組分對(duì)經(jīng)陽(yáng)極化處理的金屬或合金表面進(jìn)行著色之后,使經(jīng)陽(yáng)極化處理的金屬或合金表面的微孔封閉,從而起到穩(wěn)定著色的作用。使用本發(fā)明的打印用墨水可取代現(xiàn)有技術(shù)中單獨(dú)進(jìn)行著色-封孔的處理過(guò)程,在確保著色穩(wěn)定性的同時(shí)提高處理效率,降低操作繁瑣度。
      【專利說(shuō)明】含有封孔劑的打印用墨水及其應(yīng)用
      【技術(shù)領(lǐng)域】
      [0001]本發(fā)明屬于噴墨打印【技術(shù)領(lǐng)域】,并涉及一種含有封孔劑的打印用墨水及其在經(jīng)陽(yáng)極化處理的金屬或合金表面的應(yīng)用。
      【背景技術(shù)】
      [0002]陽(yáng)極化處理是有色金屬及其合金材料表面常用的防腐蝕方法,該方法是通過(guò)在有色金屬表面進(jìn)行電鍍,附上一層氧化保護(hù)層來(lái)阻止金屬本體的進(jìn)一步腐蝕。經(jīng)陽(yáng)極化處理的有色金屬及其合金表面最外層是多孔的疏松結(jié)構(gòu),與金屬本身或其它處理得到的表面層相比,多孔的陽(yáng)極化表面層容易吸附染料而著色,從而使金屬或合金材料顯現(xiàn)出各種顏色來(lái)。著色后可進(jìn)一步通過(guò)化學(xué)或物理手段使經(jīng)陽(yáng)極化處理的金屬或合金表面封孔,染料被封閉在經(jīng)陽(yáng)極化處理的表層內(nèi)部,因而獲得穩(wěn)定的著色效果。相比其它方法,例如涂料染色等方法,這種陽(yáng)極化氧化層染色法的顏色與基體附著力更強(qiáng),不會(huì)出現(xiàn)顏色層脫落、剝離等現(xiàn)象。
      [0003]但目前已知的是,經(jīng)陽(yáng)極化處理的金屬表面的著色工藝需要在大中型設(shè)備中進(jìn)行,并且在著色處理過(guò)程中都需要單獨(dú)進(jìn)行著色-封孔工藝,工藝復(fù)雜且操作周期長(zhǎng)。雖然提出利用噴繪手段在陽(yáng)極化處理表面獲得復(fù)雜圖像,但依然需要在噴繪圖像后再進(jìn)行獨(dú)立的封孔處理,來(lái)獲得更好的著色效果。

      【發(fā)明內(nèi)容】

      [0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于,針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中需對(duì)經(jīng)陽(yáng)極化處理的金屬或合金表面單獨(dú)進(jìn)行著色和封孔處理的缺陷,提供一種可同時(shí)實(shí)現(xiàn)著色和封孔處理的含有封孔劑的打印用墨水,以及提供這種打印用墨水在經(jīng)陽(yáng)極化處理的金屬或合金表面的應(yīng)用。
      [0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題通過(guò)以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn):提供一種含有封孔劑的打印用墨水,所述打印用墨水包含墨水組分;其中,所述打印用墨水還包含至少一種適用于經(jīng)陽(yáng)極化處理的金屬或合金表面的封孔劑。
      [0006]在上述含有封孔劑的打印用墨水中,所述封孔劑為常溫封孔劑和/或中溫封孔劑。本領(lǐng)域技術(shù)人員可知,常溫封孔劑和中溫封孔劑可以是鎳、鈷、鈦、鋯、鋰、鋁或鎂等金屬的有機(jī)鹽或無(wú)機(jī)鹽;本發(fā)明可同時(shí)采用一種或多種常溫/中溫封孔劑。例如,常溫封孔劑為鎳的氟化物、硝酸鹽,中溫封孔劑為鎳的醋酸鹽。
      [0007]在本發(fā)明的一些具體示例中,常溫封孔劑可以是氟化鎳、氟化鈷鎳、氟化鋯、氟化鋁、異丙醇鋁和硝酸鋁的至少一種;中溫封孔劑可以是醋酸鎳、醋酸鋰、醋酸鈷、醋酸鈷鎳和醋酸鋁的至少一種。
      [0008]在上述含有封孔劑的打印用墨水中,所述封孔劑占所述打印用墨水的質(zhì)量百分比為 0.2_2.5wt.%。
      [0009]在上述含有封孔劑的打印用墨水中,所述打印用墨水還包含pH調(diào)節(jié)劑;所述pH調(diào)節(jié)劑為氨水、乙酸、二乙醇胺、乙胺、三乙胺或乙二酸、乙酸鈉、磷酸氫鈉或碳酸氫鋁。[0010]在上述含有封孔劑的打印用墨水中,所述打印用墨水的pH值為2-9,優(yōu)選為4-8。
      [0011]根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供上述含有封孔劑的打印用墨水在經(jīng)陽(yáng)極化處理的金屬或合金表面的應(yīng)用,所述打印用墨水包含墨水組分和至少一種適用于所述經(jīng)陽(yáng)極化處理的金屬或合金表面的封孔劑;其中,在所述墨水組分對(duì)所述經(jīng)陽(yáng)極化處理的金屬或合金表面進(jìn)行著色之后,所述封孔劑使所述經(jīng)陽(yáng)極化處理的金屬或合金表面的微孔封閉。
      [0012]實(shí)施本發(fā)明可以獲得以下有益效果:將本發(fā)明的打印用墨水應(yīng)用于經(jīng)陽(yáng)極化處理的金屬或合金表面時(shí),一方面其所包含的墨水組分對(duì)經(jīng)陽(yáng)極化處理的金屬或合金表面進(jìn)行著色處理,使之呈現(xiàn)出需要的顏色;另一方面,打印用墨水中所含的封孔劑將金屬或合金表面的微孔封閉,使進(jìn)入微孔的染料被封閉在孔中,從而使著色穩(wěn)定耐用。使用本發(fā)明的打印用墨水可取代現(xiàn)有技術(shù)中單獨(dú)進(jìn)行著色-封孔的處理過(guò)程,在確保著色穩(wěn)定性的同時(shí)提高處理效率,降低操作繁瑣度。
      【具體實(shí)施方式】
      [0013]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和效果更清楚明白,以下將結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)該理解的是,以下實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明,而不對(duì)本發(fā)明做任何限制。
      [0014]本發(fā)明提供一種既含墨水組分又含封孔劑的打印用墨水,使得墨水的著色功效與封孔劑的封孔功效可各自獨(dú)立高效地發(fā)揮作用。所含的封孔劑適用于對(duì)經(jīng)陽(yáng)極化處理的金屬或合金表面進(jìn)行封孔處理,在墨水組分使金屬或合金表面著色后,封孔劑可使金屬或合金表面的微孔封閉,起到鎖定著色的作用。適用于本發(fā)明的封孔劑包括常溫封孔劑、中溫封孔劑或兩者的組合。具體地,常溫封孔劑可為鎳、鈷、鈦、鋯、鋁或鎂的有機(jī)鹽或無(wú)機(jī)鹽的一種或多種;中溫封孔劑可為鎳、鋰、鋁或鎂的有機(jī)鹽或無(wú)機(jī)鹽的一種或多種。更優(yōu)選地,常溫封孔劑為氟化鎳、氟化鈷鎳、氟化鋯、氟化鋁、異丙醇鋁和硝酸鋁的至少一種,中溫封孔劑為醋酸鎳、醋酸鋰、醋酸鈷、醋酸鈷鎳和醋酸鋁的至少一種。本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)具體使用條件選擇合適的封孔劑。
      [0015] 封孔劑的添加量通常用其所包含的金屬離子的含量來(lái)計(jì)算。例如,常溫封孔劑則用以上的鎳、鈷、鈦、鋯、鋁和鎂這幾種金屬離子的含量來(lái)計(jì)算,中溫封孔劑則用以上的鎳、鋰、鋁或鎂這幾種金屬離子的含量來(lái)計(jì)算。本發(fā)明中,封孔劑的典型添加量為0.2~
      2.5wt.%o
      [0016]本發(fā)明的打印用墨水中所含的墨水組分為現(xiàn)有技術(shù)中已知的、適用于經(jīng)陽(yáng)極化處理的金屬或合金表面的常見(jiàn)墨水組分,其可由溶劑、染料、分散劑、抗氧劑和助溶劑等組成;優(yōu)選情況下,墨水組分中還可包含PH調(diào)節(jié)劑、防霉劑等常見(jiàn)成分。典型的pH調(diào)節(jié)劑為氨水、乙酸、二乙醇胺、乙胺、三乙胺、乙二酸、乙酸鈉、磷酸氫鈉和碳酸氫鋁。另外,所用的墨水組分中可不含染料,從而制得專用的封孔打印用墨水。本發(fā)明并不限制使用的墨水組分的具體組成。以下列舉的具體示例也僅用于解釋本發(fā)明,而非限制實(shí)踐本發(fā)明的具體條件。
      [0017]實(shí)施例1:
      [0018]該實(shí)施例的打印用墨水由常溫封孔劑和含染料的墨水組分組成。常溫封孔劑為氟化鎳0.4wt.% ;墨水組分為:去離子水68wt.%、脫鹽1199號(hào)艷藍(lán)染色劑7wt.%、丙二醇2wt.%、聚乙烯吡咯燒酮3wt.%、醇醚硫酸鈉2.6wt.%、對(duì)苯二酹Iwt.%、丙三醇IOwt.%和二脲基苯胺6wt.%。
      [0019]實(shí)施例2:
      [0020]該實(shí)施例的打印用墨水由常溫封孔劑和含染料的墨水組分組成。常溫封孔劑為氟化鋯0.4wt.%,墨水組分為:去離子水68wt.%、脫鹽R227號(hào)玫紅染色劑7wt.%、丙二醇2wt.%、聚乙烯吡咯燒酮3wt.%、醇醚硫酸鈉2.6wt.%、對(duì)苯二酹Iwt.%、丙三醇IOwt.%和二脲基苯胺6wt.%。
      [0021]實(shí)施例3: [0022]該實(shí)施例的打印用墨水由常溫封孔劑和含染料的墨水組分組成。常溫封孔劑為硝酸鋁0.4wt.%,墨水組分為:去離子水68wt.%、脫鹽Y68號(hào)紅光黃染色劑7wt.%、丙二醇2wt.%、聚乙烯吡咯燒酮3wt.%、醇醚硫酸鈉2.6wt.%、對(duì)苯二酹Iwt.%、丙三醇IOwt.%和二脲基苯胺6wt.%。
      [0023]實(shí)施例4:
      [0024]該實(shí)施例的打印用墨水由常溫封孔劑和含染料的墨水組分組成。常溫封孔劑為異丙醇鋁0.2wt.%,墨水組分為:去離子水68.2wt.%、脫鹽B168號(hào)黑色染色劑7wt.%、丙二醇2wt.%、聚乙烯吡咯燒酮3wt.%、醇醚硫酸鈉2.6wt.%、對(duì)苯二酹Iwt.%、丙三醇IOwt.%和二脲基苯胺6wt.%。
      [0025]實(shí)施例1-4的打印用墨水在經(jīng)陽(yáng)極化處理的金屬或合金表面的應(yīng)用方法為:將打印用墨水加入噴墨打印機(jī)中,在經(jīng)陽(yáng)極氧化處理的鋁表面進(jìn)行圖像打印。打印完成后需要
      0.5-30分鐘來(lái)使鋁表面充分封孔。優(yōu)選地,打印完成后靜置10~20分鐘。靜置過(guò)程中,一方面墨水組分中的染料(例如此處的脫鹽Y68號(hào)紅光黃染色劑)附著于經(jīng)陽(yáng)極化處理的鋁表面的微孔中,被其吸附使經(jīng)陽(yáng)極化處理的鋁表面呈現(xiàn)出需要的顏色;另一方面,所含的常溫封孔劑開(kāi)始發(fā)揮作用,將經(jīng)陽(yáng)極化處理的鋁表面的微孔封閉,使進(jìn)入微孔的染料被封閉在孔中,從而獲得著色穩(wěn)定耐用的圖像。
      [0026]實(shí)施上述實(shí)施例的打印用墨水后,按照GB/T14952-94標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)鋁表面的封孔質(zhì)量,結(jié)果表明平均質(zhì)量損失為10.3g/m2,具有較好的封孔效果。使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn),打印后靜置15min時(shí),鋁表面的打印效果良好。
      [0027]實(shí)施例5:
      [0028]該實(shí)施例的打印用墨水由中溫封孔劑和含染料的墨水組分組成。中溫封孔劑為醋酸鎳0.4wt.% ;墨水組分為:去離子水68wt.%、脫鹽1199號(hào)艷藍(lán)染色劑7wt.%、丙二醇2wt.%、聚乙烯吡咯燒酮3wt.%、醇醚硫酸鈉2.6wt.%、對(duì)苯二酹Iwt.%、丙三醇IOwt.%和二脲基苯胺6wt.%。
      [0029]實(shí)施例6:
      [0030]該實(shí)施例的打印用墨水由中溫封孔劑和含染料的墨水組分組成。中溫封孔劑為醋酸鋰0.4wt.% ;墨水組分為:去離子水68wt.%、脫鹽R227號(hào)玫紅染色劑7wt.%、丙二醇2wt.%、聚乙烯吡咯燒酮3wt.%、醇醚硫酸鈉2.6wt.%、對(duì)苯二酹Iwt.%、丙三醇IOwt.%和二脲基苯胺6wt.%。
      [0031]實(shí)施例7:
      [0032]該實(shí)施例的打印用墨水由中溫封孔劑和含染料的墨水組分組成。中溫封孔劑為醋酸鈷0.4wt.% ;墨水組分為:去離子水68wt.%、脫鹽Y68號(hào)紅光黃染色劑7wt.%、丙二醇2wt.%、聚乙烯吡咯燒酮3wt.%、醇醚硫酸鈉2.6wt.%、對(duì)苯二酹Iwt.%、丙三醇IOwt.%和二脲基苯胺6wt.%。
      [0033]實(shí)施例8:
      [0034]該實(shí)施例的打印用墨水由中溫封孔劑和含染料的墨水組分組成。中溫封孔劑為醋酸鋁0.5wt.% ;墨水組分為:去離子水62.9wt.%、脫鹽B168號(hào)黑色染色劑7wt.%、丙二醇2wt.%、聚乙烯吡咯燒酮3wt.%、醇醚硫酸鈉2.6wt.%、對(duì)苯二酹Iwt.%、丙三醇IOwt.%、二脲基苯胺6wt.%和三乙胺5wt.%。此時(shí)的打印用墨水的pH為9。
      [0035]實(shí)施例5-8的打印用墨水在經(jīng)陽(yáng)極化處理的金屬或合金表面的應(yīng)用方法為:將打印用墨水加入噴墨打印機(jī)中,在經(jīng)陽(yáng)極氧化處理的鋁表面進(jìn)行圖像打??;隨后加熱到40~800C,優(yōu)選加熱到60~80°C,保溫0.5-30分鐘來(lái)使鋁表面充分封孔。優(yōu)選地,加熱到所需溫度后保溫靜置10~20分鐘。噴墨打印時(shí),墨水中的染料附著于經(jīng)陽(yáng)極化處理的鋁表面的微孔中,被其吸附使經(jīng)陽(yáng)極化處理的鋁表面呈現(xiàn)出需要的顏色;加熱到40~80攝氏度后,中溫封孔劑開(kāi)始發(fā)揮作用將經(jīng)陽(yáng)極化處理的鋁表面的微孔封閉,形成穩(wěn)定牢固的圖像。
      [0036]實(shí)施上述實(shí)施例的打印用墨水后,按照GB/T14952-94標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)鋁表面的封孔質(zhì)量,結(jié)果表明平均質(zhì)量損失為9.8g/m2,具有較好的封孔效果。使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn),打印后靜置15min時(shí),鋁表面的打印效果良好。實(shí)施例5-8也表明,中溫封孔的質(zhì)量?jī)?yōu)于常溫封孔。另外,通過(guò)溫度控制可改變中溫封孔時(shí)的封孔速度和封孔質(zhì)量。
      [0037]實(shí)施例9:
      [0038]該實(shí)施例的打印用墨水由常溫封孔劑、中溫封孔劑和含染料的墨水組分組成。常溫封孔劑為氟化鈷鎳Iwt.%,中溫封孔劑為醋酸鋰Iwt.% ;墨水組分為:去離子水58.4wt.%、脫鹽R227號(hào)玫紅染色劑7wt.%、丙二醇2wt.%、聚乙烯吡咯烷酮3wt.%、醇醚硫酸鈉
      2.6wt.%、對(duì)苯二酌.Iwt.%、丙三醇IOwt.%、二服基苯胺6wt.%、乙酸5wt.%和乙二酸3wt.%。此時(shí)的打印用墨水的pH為2。
      [0039]實(shí)施例10:
      [0040]該實(shí)施例的打印用墨水由常溫封孔劑、中溫封孔劑和含染料的墨水組分組成。常溫封孔劑為異丙醇鋁1.5%,中溫封孔劑為醋酸鈷鎳Iwt.% ;墨水組分為:去離子水60.9wt.%、脫鹽R227號(hào)玫紅染色劑7wt.%、丙二醇2wt.%、聚乙烯吡咯烷酮3wt.%、醇醚硫酸鈉2.6wt.%、對(duì)苯二酹Iwt.%、丙三醇IOwt.%、二脲基苯胺6wt.%、氨水3wt.%和磷酸氫鈉2wt.%。此時(shí)的打印用墨水的pH為6。
      [0041]實(shí)施例9-10為同時(shí)采用常溫封孔劑和中溫封孔劑的具體實(shí)例;本發(fā)明并不限定兩種封孔劑之間的相互比例。通過(guò)封孔劑的選擇可以獲得合適的封孔溫度、封孔速度、封孔后經(jīng)陽(yáng)極化處理的金屬或合金表面的硬度與韌性。
      [0042]綜上所述,將本發(fā)明的打印用墨水應(yīng)用于經(jīng)陽(yáng)極化處理的金屬或合金表面時(shí),由于其內(nèi)含有封孔劑,無(wú)需在使上述金屬或合金表面著色后再進(jìn)行單獨(dú)的封孔處理,從而簡(jiǎn)化了著色-封孔的處理操作。另外,本發(fā)明的打印用墨水可結(jié)合現(xiàn)有的噴墨打印機(jī)使用,不受現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)經(jīng)陽(yáng)極化處理的金屬表面進(jìn)行著色時(shí)需采用大中型設(shè)備的限制。
      [0043]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例,其目的并不在于將本發(fā)明限制或約束于上述實(shí)現(xiàn)方式。凡在本發(fā)明的范圍內(nèi)對(duì)本發(fā)明所做出的任何修改和替換均應(yīng)包含在本發(fā)明權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
      【權(quán)利要求】
      1.含有封孔劑的打印用墨水,包含墨水組分,其特征在于,所述打印用墨水還包含至少一種適用于經(jīng)陽(yáng)極化處理的金屬或合金表面的封孔劑。
      2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含有封孔劑的打印用墨水,其特征在于,所述封孔劑占所述打印用墨水的質(zhì)量百分比為0.2-2.5wt.%。
      3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含有封孔劑的打印用墨水,其特征在于,所述打印用墨水還包含PH調(diào)節(jié)劑;所述pH調(diào)節(jié)劑為氨水、乙酸、三乙胺或乙二酸、磷酸氫鈉或碳酸氫鋁。
      4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的含有封孔劑的打印用墨水,其特征在于,所述打印用墨水的pH值為2~9。
      5.含有封孔劑的打印用墨水在經(jīng)陽(yáng)極化處理的金屬或合金表面的應(yīng)用,其特征在于,所述打印用墨水包含墨水組分和至少一種適用于所述經(jīng)陽(yáng)極化處理的金屬或合金表面的封孔劑;其中,在所述墨水組分對(duì)所述經(jīng)陽(yáng)極化處理的金屬或合金表面進(jìn)行著色之后,所述封孔劑使所述經(jīng)陽(yáng)極化處理的金屬或合金表面的微孔封閉。
      【文檔編號(hào)】C25D11/18GK103740176SQ201310739819
      【公開(kāi)日】2014年4月23日 申請(qǐng)日期:2013年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月27日
      【發(fā)明者】蘇健強(qiáng), 陳俊 申請(qǐng)人:珠海天威飛馬打印耗材有限公司
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