CN101195722B - 一种白板墨水及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种白板墨水组合物，其原料包括以下组分：(a)颜料10重量份、(b)成膜树脂0.5～4重量份、(c)有机溶剂70～90重量份、(d)隔离剂5～9重量份、所述隔离剂选自C5～C8脂肪酸酯；(e)表面活性剂1～5重量份、(f)耐干助剂0.5～2重量份；其中所述隔离剂选自C5～C9脂肪酸酯，所述耐干助剂选自C10～C15高级脂肪酸甘油酯；且所述(a)～(f)的组分占白板墨水重量的90～100％。

Description

一种白板墨水及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种墨水及其制备方法，具体地涉及书写在不吸收材质表面的白板墨水及其制造方法。

背景技术

白板墨水是一种用于书写在不吸收材质表面的可擦墨水。它主要由颜料、树脂、有机溶剂、表面活性剂、助剂等原料构成。

在白板墨水配方的研制中，要使墨水有适当的粘度、表面张力、pH值，既确保笔流畅不泄漏，又确保墨水的耐光、耐水、耐热、耐寒、保湿性、渗透性，同时要解决墨水的稳定性，较长时间的保存而墨水不变质，不出现分层、沉淀，还要确保墨水的安全性，无毒，无腐蚀性。

因此，本领域技术人员都致力于达到下述目标：(1)墨水的通用性要强，既能更广泛的配合笔头，达到较好的书写性能，以利更好地成为笔厂的配套产品。(2)要求墨水的间歇性能要长，以达到更长的脱帽时间。(3)墨水的稳定性要强，在一定的室温条件下能正常的书写，墨水均匀不分层。(4)有足够的书写长度，即一管墨水在划线机上能划出更长的线。

而现有的白板墨水注重于书写流畅、线迹长久易擦的性能，但在墨水的稳定性和间歇性能未达到所需水平。因此，现有的白板墨水的不足之处在于：墨水干得快，容易堵塞笔头。也即，无法达到书写性能、擦写性能和间歇性能的有机结合。

综上所述，本领域缺乏一种脱帽时间长、间歇性能佳、同时墨水书写流畅、线迹长久易擦的白板墨水及其制备方法。

发明内容

本发明的目的在于获得一种用于制备白板墨水的组合物，所制得的墨水脱帽时间长、间歇性能佳、同时墨水书写流畅、线迹长久易擦。

本发明的目的在于获得一种脱帽时间长、间歇性能佳、同时墨水书写流畅、线迹长久易擦的白板墨水。

本发明的另一目的在于获得一种脱帽时间长、间歇性能佳、同时墨水书写流畅、线迹长久易擦的白板墨水的制造方法。

本发明再有一个目的是获得一种本发明所述的白板墨水制得的白板墨水制品。

本发明另有一个目的是获得一种C12～C16高级脂肪酸甘油酯的用途，

在本发明的第一方面，提供了一种白板墨水组合物，其原料包括以下组分：

(a)颜料        10重量份、

(b)成膜树脂    0.5～4重量份、

(c)有机溶剂    70～90重量份、

(d)隔离剂      5～9重量份、

(e)表面活性剂  1～5重量份、以及

(f)耐干助剂    0.5～2重量份；

其中所述隔离剂选自C5～C9脂肪酸酯，所述耐干助剂选自C10～C20高级脂肪酸甘油酯；且

所述(a)～(f)的组分占白板墨水组合物重量的90～100％。

在本发明的一个具体实施方式中，所述耐干助剂选自C12～C16高级脂肪酸甘油酯。

在本发明的一个具体实施方式中，所述(b)成膜树脂为聚乙烯醇缩丁醛。

在本发明的一个具体实施方式中，所述(d)隔离剂为C5～C9脂肪酸单醇酯、C5～C9脂肪酸季戊四醇酯、C5～C9脂肪酸乙二醇酯或其组合。

在本发明的一个具体实施方式中，所述(c)有机溶剂为碳原子数1-4的脂肪醇。

在本发明的一个具体实施方式中，所述(e)表面活性剂为烷基聚氧乙烯醚磷酸酯。

本发明再有一个方面提供一种本发明的组合物制备得到的白板墨水。

本发明另有一个方面提供一种白板墨水的制备方法，其包括如下步骤：

将(a)10重量份颜料、(b)0.5～4重量份成膜树脂、(c)70～90重量份有机溶剂、(d)5～9重量份隔离剂、(e)1～5重量份表面活性剂、(f)0.5～2重量份耐干助剂进行混合，得到所述白板墨水；

其中所述隔离剂选自C5～C9脂肪酸酯，所述耐干助剂选自C10～C20高级脂肪酸甘油酯；且所述(a)～(f)的组分占白板墨水重量的90～100％。

本发明再有一个方面在于提供一种本发明的白板墨水制得的白板墨水制品。

本发明还有一个方面在于提供一种C12～C16高级脂肪酸甘油酯的用途，所述C12～C16高级脂肪酸甘油酯用于提高白板墨水的耐干性。

具体实施方式

本发明人经过广泛而深入的研究，通过改进制备工艺，获得了脱墨水书写流畅、线迹长久易擦的白板墨水，并发现其脱帽时间和间歇性能特别优异。在此基础上完成了本发明。

如本文所用，所述的“成膜树脂”，除非另有说明，指的是：包括例如但不限于：纤维素类、酮类树脂、缩醛类树脂。优选地采用缩醛类树脂，更优选地为聚乙烯醇缩丁醛。

如本文所用，所述的“白板”，包括市售的办公用白板。具体地，所述办公用白板采用珐琅、搪瓷、塑料等材质制得。

如本文所用，所述的“不吸收材质”，除非另有说明，指的是：办公用白板的表面。

如本文所用，所述的“碳原子数1-4的脂肪醇”，除非另有说明，指的是含有1-4个碳原子的直链或支链脂肪醇。例如，包括但不限于甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇。

如本文所用，所述的“烷基”，除非另有说明，指的是含有2-20个碳原子的直链或支链烷烃，可以包括一个或一个以上的碳碳双键或碳碳三键。优选的为含有2-10个碳原子的烷烃，例如，烷基包括但不限于甲基，乙基，正丙基，异丙基，正丁基，异丁基，叔丁基。

本发明所提供的化合物可以通过市售原料和传统化学转化方式合成。

本发明的其他方面由于本文的公开内容，对本领域的技术人员而言是显而易见的。

除非另有定义或说明，本文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术熟练人员所熟悉的意义相同。此外任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。

以下对本发明的各个组分进行详细说明。

颜料

本发明的颜料没有特别限制，只要不对本发明的发明目的产生限制即可。例如，该颜料应当能够分散在本发明的墨水中。可以采用无机颜料、有机颜料。另外也可以采用有色树脂球，例如含有染料或颜料的树脂球(例如丙烯酸树脂或苯乙烯树脂)。

本领域技术人员能够容易地根据所需的白板墨水选择合适的颜料。例如，作为黑色颜料的可以是炭黑、苯胺黑、黑锑粉等。作为黄色颜料的可以例如但不限于：耐晒黄、永固黄、氧化铁黄、锌黄、镉黄、镍钛黄、拿浦黄、萘酚黄S、汉撒黄G、汉撒黄10G、联苯胺黄G、联苯胺黄GR、喹啉黄、酒石黄等。作为橙色颜料的可以例如但不限于：钼橙、镉橙、铬朱红、永久橙GTR、联苯胺橙G等。作为红色颜料的可以例如但不限于：氧化铁红、深茜红、绯红色淀、永固红、立索红、吡唑啉酮红、色淀红D、曙红色淀、若丹明色淀B、茜素色淀等。作为褐色颜料的例如但不限于：棕土、黄土、烧赭石、富铁煅黄土等。作为紫色颜料的可以例如但不限于：锰紫、钴紫、氧化铁紫、甲基紫色淀等。作为蓝色颜料的可以例如但不限于：普鲁士蓝、群青、钴蓝、碱性蓝色淀、维多利亚蓝色淀、酞菁蓝、阴丹士林蓝BC等。作为绿色颜料的可以例如但不限于：铬绿、颜料绿B、孔雀绿色淀、酞菁绿、萘酚绿等。作为白色颜料的可以例如但不限于：锌白、二氧化钛、锑白、硫酸锌等。上述颜料可以单独使用，也可以两种或多种组合使用。

颜料的用量没有特别限制，只要不对本发明的发明目的产生限制即可。如果颜料含量过高，则所得墨水粘度过高，会形成笔尖堵塞和书写困难的现象。如果颜料含量过低，则不易达到所需的颜色深度。较为合适地，颜料的含量为3～10重量份(此时成膜树脂含量为0.5～4重量份、有机溶剂含量为70～90重量份、隔离剂含量为5～9重量份、表面活性剂含量为1～5重量份、防堵助剂含量为0.5～2重量份)。具体地例如是3～10重量％，以组合物总重量计算。

成膜树脂

本发明的成膜树脂选自：纤维素类、酮类树脂、缩醛类。优选地，成膜树脂为聚乙烯醇缩丁醛。

成膜树脂的用量没有特别限制，只要不对本发明的发明目的产生限制即可。如果成膜树脂含量过高，则所得墨水粘度过高，影响可擦性。如果成膜树脂含量过低，则书写不够流畅。较为合适地，成膜树脂的含量为0.5～4重量份(此时颜料含量为10重量份、有机溶剂含量为70～90重量份、隔离剂含量为5～9重量份、表面活性剂含量为1～5重量份、耐干助剂含量为0.5～2重量份)。

有机溶剂

本发明的有机溶剂选自醇类、酯类。优选地，所述有机溶剂为碳原子数1-4的脂肪醇。例如，包括但不限于甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇或其组合。

有机溶剂的用量没有特别限制，只要不对本发明的发明目的产生限制即可。如果有机溶剂含量过高，则所得墨水粘度过低，容易渗出。如果有机溶剂含量过低，则墨水粘度过高，书写不够流畅。较为合适地，有机溶剂含量为70～90重量份(此时颜料的含量为3～10重量份、成膜树脂含量为0.5～4重量份、隔离剂含量为5～9重量份、表面活性剂含量为1～5重量份、耐干助剂含量为0.5～2重量份))。具体地例如是70～90重量％，以组合物总重量计算。

隔离剂

本发明的隔离剂选自C5～C9脂肪酸酯。优选地，所述隔离剂选自C5～C9脂肪酸单醇酯、C5～C9脂肪酸季戊四醇酯、C5～C9脂肪酸乙二醇酯或其组合。

隔离剂的用量为5～9重量份。如果隔离剂含量过高，则所得墨水粘度过高，会形成笔尖堵塞和书写困难的现象。如果隔离剂含量过低，则不易达到所需的颜色深度。(此时颜料的含量为10重量份、成膜树脂含量为0.5～4重量份、有机溶剂含量为70～90重量份、表面活性剂含量为1～5重量份、耐干助剂含量为0.5～2重量份)。

表面活性剂

本发明的表面活性剂选自阴离子类、非离子类。优选地，所述表面活性剂为烷基聚氧乙烯醚磷酸酯。更优选地，所述烷基选自乙基、丙基、丁基。

表面活性剂的用量没有特别限制，只要不对本发明的发明目的产生限制即可。如果表面活性剂含量过高，则所得墨水粘度过低。如果表面活性剂含量过低，则书写时的可擦性会收到影响。较为合适地，表面活性剂含量为1～5重量份(此时，颜料的含量为10重量份、成膜树脂含量为0.5～4重量份、有机溶剂含量为70～90重量份、隔离剂含量为5～9重量份、耐干助剂含量为0.5～2重量份)。具体地例如是1～5重量％，以组合物总重量计算。

耐干助剂

本发明的耐干助剂选自C10～20高级脂肪酸甘油酯。具体地，例如月桂酸甘油酯、硬脂酸甘油酯、油酸甘油酯。优选地，所述高级脂肪酸甘油酯中的高级脂肪酸的碳原子数在12～16之间。

耐干助剂的用量没有特别限制，只要不对本发明的发明目的产生限制即可。如果耐干助剂含量过高，则所得墨水粘度过高，会形成笔尖堵塞和书写困难的现象。如果耐干助剂含量过低，则不易达到所需的脱帽时间。较为合适地，耐干助剂含量为0.5～2重量份(此时颜料的含量为3～10重量份、成膜树脂含量为0.5～4重量份、有机溶剂含量为70～90重量份、隔离剂含量为5～9重量份、表面活性剂含量为1～5重量份、)。具体地例如是0.5～2重量％，以组合物总重量计算。

组合物

在本发明的墨水组合物中，所述(a)～(f)的组分占白板墨水重量的90～100％。所述(a)～(f)的组分也即：(a)颜料、(b)成膜树脂、(c)有机溶剂、(d)隔离剂、(e)表面活性剂、(f)防堵助剂。

在本发明的组合物中，可以添加0～10重量％的其它适用的组分。所述其它适用的组分可以由本领域技术人员按照常规技术进行添加，只要不对本发明的发明目的产生限制即可。例如，本领域中常用的稳定剂、粘度调节剂等。

此外，还可以进一步添加本领域常用的润湿剂延长墨水制品的脱帽时间。具体的例子如，二元醇化合物、多元醇化合物、二元醇醚、吡咯酮化合物等。

本发明的优点在于：

(1)脱帽时间长，相对与现有技术的白板墨水制品，将脱帽时间延长了100％。

(2)在延长脱帽时间的同时保持书写流畅性。

(3)墨水具有适当黏度，保证了书写的流畅性。

以下结合具体实施例，进一步阐明本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，例如是《贝尔斯坦有机化学手册》(化学工业出版社，1996年)中的条件，或按照制造厂商所建议的条件。比例和百分比基于重量，除非特别说明。

实施例1

实施例1的白板墨水的配方如下述墨水配方表1所述。

墨水配方表1

序号	物料种类	具体物料	重量百分比
				1	颜料	碳黑	9
2	成膜树脂	聚乙烯醇缩丁醛	0.8
				3	有机溶剂	乙醇	68
4	隔离剂	辛酸丁酯	5
				5	表面活性剂	甲基聚氧乙烯醚磷酸酯	4.8
6	耐干助剂	油酸甘油酯	0.5

制备时步骤如下：

先在研磨机中加入溶剂、树脂、颜料一起研磨2小时，即得色浆。

然后在色浆中加入余下组份，搅拌1小时，即得墨水成品。

所制得墨水的性质如下：

黏度在5-9CPS，表面张力20-30d/cm，纸上干燥时间：5秒

可见本发明的墨水具有黏度适中、干燥时间快的优点，适用于作为白板墨水适用。

实施例2

实施例2的白板墨水的配方如下述墨水配方表2所述。

墨水配方表2

序号	物料种类	具体物料	重量百分比
				1	颜料	酞菁蓝	3
2	成膜树脂	聚乙烯醇缩丁醛	3.8
				3	有机溶剂	异丙醇	88
4	隔离剂	庚酸丁酯	9
				5	表面活性剂	乙基聚氧乙烯醚磷酸酯	1.2
6	耐干助剂	油酸甘油酯	2

所制得墨水的性质如下：

黏度在5-9CPS，表面张力20-30d/cm，纸上干燥时间：5秒

可见本发明的墨水具有黏度适中、干燥时间快的优点，适用于作为白板墨水适用。

对比例1

对比例1的白板墨水的配方如下述墨水配方表1-A所述，所不同的在于未加入实施例1中的组分6防堵助剂。

制备方法参照实施例1，不同之处在于：未加入实施例1中的组分6耐干助剂。

墨水配方表1-A

序号	物料种类	具体物料	重量份
				1	颜料	碳黑	10.0
2	成膜树脂	聚乙烯醇缩丁醛	4.0
				3	有机溶剂	甲醇	70.0
4	隔离剂	月桂酸丁酯	9.0
				5	表面活性剂	甲基聚氧乙烯醚磷酸酯	5.0

对比实验1

间歇书写试验

间歇书写试验是指，将墨水笔头暴露和处于停止书写状态，在一定的环境条件下，搁置一定时间后仍能正常书写性能的试验。

测试试验方法与步骤

按照实施例1的墨水配方表1、和对比例1的墨水配方表1-A制作墨水。将实施例1和对比例1的墨水各自制成五支白板笔，在聚酯塑料面板上试划出长100mm线段三条，必须出水正常。在温度为25±2℃、相对湿度为60％～70％的条件下脱去笔帽并开始计算时间，每隔一个小时后取出，按55°±5°的书写角度及10±2mm/s的书写速度进行划线测定，划线长度为100mm共三条，以有三支或三支以上的笔能在50mm内划出线条并不断水为合格。

在相同的试验条件下，实施例1的墨水在此条件下放置6小时后仍能正常书写(五支笔能在50mm内划出线条并不断水)；对比例1的墨水放置1小时后，笔头就干了，无法书写。

由此可见，加入特殊助剂后，可大大延长笔头的脱帽时间，同时在脱帽时间达6个小时以后仍能保持书写流畅性，因此提高了墨水的品质。

间歇书写可擦性试验

测试条件与“间歇书写试验”类似，不同的是，对比例1的墨水脱帽时间为30分钟。

在相同的试验条件下，实施例1的墨水在此条件下放置6小时后书写出的划线进行擦拭；对比例1的墨水放置30分钟后，书写出的划线进行擦拭。擦拭时采用含水量为100％d

由此可见，加入特殊助剂后，可大大延长笔头的脱帽时间，提高墨水的品质。

在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (7)

1.一种白板墨水组合物，其特征在于，其原料包括以下组分：

(a)颜料        10重量份、

(b)成膜树脂    0.5～4重量份、

(c)有机溶剂    70～90重量份、

(d)隔离剂      5～9重量份、

(e)表面活性剂  1～5重量份、以及

(f)耐干助剂    0.5～2重量份；

其中所述隔离剂选自C5～C9脂肪酸酯，所述耐干助剂选自C10～C20高级脂肪酸甘油酯；且

所述(a)～(f)的组分占白板墨水组合物重量的90～100％。

2.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述耐干助剂选自C12～C16高级脂肪酸甘油酯。

3.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述(b)成膜树脂为聚乙烯醇缩丁醛。

4.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述(d)隔离剂为C5～C9脂肪酸单醇酯、C5～C9脂肪酸季戊四醇酯、C5～C9脂肪酸乙二醇酯或其组合。

5.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述(c)有机溶剂为碳原子数1-4的脂肪醇。

6.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述(e)表面活性剂为烷基聚氧乙烯醚磷酸酯。

7.一种如权利要求1所述的白板墨水组合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

将(a)10重量份颜料、(b)0.5～4重量份成膜树脂、(c)70～90重量份有机溶剂、(d)5～9重量份隔离剂、(e)1～5重量份表面活性剂、(f)0.5～2重量份耐干助剂进行混合，得到所述白板墨水组合物；

其中所述隔离剂选自C5～C9脂肪酸酯，所述耐干助剂选自C10～C20高级脂肪酸甘油酯；且所述(a)～(f)的组分占白板墨水组合物重量的90～100％。