CN106400592A - 用于隐形温变水印纸或涂层的微胶囊及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于隐形温变水印纸或涂层的微胶囊，包括芯材和用于将芯材包裹的囊壁；按重量份计，所述囊壁为50～60份，所述芯材为40～50份；所述芯材包括：由酯、芳香烃溶剂、醇、酚、水杨酸锌中的至少两种构成的混合物；所述芯材还包括：隐色染料；按重量份计，混合物为85～98份，隐色染料为2～15份;本发明还公开了一种用于制备上述用于隐形温变水印纸或涂层的微胶囊的制备方法，它包括如下步骤予以实现：(1)将混合物、隐色染料和液晶在92.0～132.0摄氏度下混合搅拌50～70分钟；（2）加入囊壁，加热至80.00～135.00摄氏度后继续搅拌1.0～2.0小时；（3）调节PH至5‑6；（4）保温1.0～4.0小时；（5）常温下冷却至25.0～35.0摄氏度后形成成品。

Description

用于隐形温变水印纸或涂层的微胶囊及其制备方法
技术领域
本发明涉及微胶囊及其生产方法技术领域，尤其涉及一种用于隐形温变水印纸或涂层的微胶囊及其制备方法。
背景技术
微胶囊技术始于上世纪50年代，其是指将固体、液体或气体包埋在微小而密封的胶囊（囊壁）中，使其只有在特定条件下才会以控制速率释放的技术；其中，被包埋的物质称为芯材，包括香精香料、酸化剂、甜味剂、色素、脂类、维生素、矿物质、酶、微生物、气体以及其它各种添加剂等；而包埋芯材实现微囊胶化的物质称为壁材（囊壁）。当前，微胶囊技术发展非常迅速，迄今已有一百多个研究室在开发微胶囊技术；在应用中，微胶囊可以有效减少活性物质对外界环境因素（如光、氧、水）的反应，减少芯材向环境的扩散和蒸发，使得芯材仅可在设定的条件下释放。
而可温变的材料是指一种当温度高于或低于特定温度时，颜色能够发生变化的功能材料，且有记忆功能，可反复使用；随着防伪技术的发展，可温变的材料已成为制备具有高防伪性能制品的原料，现有技术中，一般是将可温变的材料作为芯材包裹在囊壁中，从而对可温变的材料进行保护，使其保留在相对封闭的环境。而微胶囊与温变的成功应用可使其微胶囊应用于更多的诸如防伪、包装等领域内；而现有的可温变的微胶囊在应用中也存在着变色温度范围较窄、灵敏度低的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，适应现实需要，提供一种用于隐形温变水印纸或涂层的微胶囊及其制备方法。
为了实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案为：
公开一种用于隐形温变水印纸或涂层的微胶囊，它包括芯材和用于将芯材包裹的囊壁；
按重量份计，所述囊壁为50～60份，所述芯材为40～50份；
所述芯材包括：由酯、芳香烃溶剂、醇、酚、水杨酸锌中的至少两种构成的混合物；
所述芯材还包括：隐色染料；
按重量份计，混合物为85～98份，隐色染料为2～15份。
进一步的，所述芯材还包括液晶，所述液晶为20～60份。
进一步的，所述混合物由酯、芳香烃溶剂、醇、酚、水杨酸锌构成，按重量份计，酯为20～25份，芳香烃溶剂为5～10份，醇为15～20份，酚为3～5份；水杨酸锌为1～4份；
或，所述混合物由酯、芳香烃溶剂、醇、水杨酸锌构成，按重量份计，酯为20～25份，芳香烃溶剂为20～30份，醇为13～15份，水杨酸锌为1～4份；
或，所述混合物由酯、水杨酸锌、醇构成，按重量份计，酯为30～45份，水杨酸锌为1～4份，醇为13～15份；
或，所述混合物由芳香烃溶剂和水杨酸锌构成，按重量份计，芳香烃溶剂为60～80份，水杨酸锌为1～4份；
进一步的，所述酯为乙酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、乙酸苯酯、苯甲酸甲酯中的一种或数种；
进一步的，所述芳香烃溶剂为异丙基萘、二芳基乙烷中的一种或两种；
进一步的，所述醇为十八醇、十四醇、十二醇、十六醇中的一种；
进一步的，所述酚为苯酚、对甲苯酚、间甲苯酚、对苯二酚中的一种。
进一步的，所述酯为乙酸乙酯和甲基丙烯酸丁酯的混合物，按重量份计，所述乙酸乙酯为30～45份，甲基丙烯酸丁酯为55～70份；
或，所述酯为乙酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、乙酸苯酯和甲酸甲酯的混合物，按重量份计，所述乙酸乙酯为15～20份、脂肪醇为35～40份、甲基丙烯酸丁酯为35～50份、乙酸苯酯为5～10份和甲酸甲酯为5～10份；
或，所述酯为甲基丙烯酸丁酯。
优选的，所述芳香烃溶剂为二芳基乙烷。
本发明还公开了一种用于生产如上所述的用于隐形温变水印纸或涂层的微胶囊的制备方法，它包括如下步骤予以实现：
（1）将混合物、隐色染料和液晶在92.0～132.0摄氏度下混合搅拌50～70分钟；
（2）加入囊壁，加热至80.00～135.00摄氏度后继续搅拌1.0～2.0小时；
（3）调节PH至5-6；
（4）保温1.0～4.0小时；
（5）常温下冷却至25.0～35.0摄氏度后形成成品。
进一步的，控制温度在93.5摄氏度下进行步骤（1）。
进一步的，步骤（2）中加热的温度控制在不低于110.50摄氏度，不高于131.2.摄氏度；
进一步的，步骤（2）中搅拌时间为75.0分钟～90.0分钟。
进一步的，步骤（4）中保温时间为95.0分钟～110.0分钟。
本发明的有益效果在于：
1.本发明在实施中，可以以水印文字、图形等形式通过涂布或印刷喷墨的方式设于纸基上，可用于票、证、卡、膜、金属薄片上及其它物品的外包装上，从而可形成一个崭新的概念。
2.本发明的用于隐形温变水印纸或涂层的微胶囊在应用中具有颜色变化多、取材方便、制造成本低等优势，在应用中，本发明的用于隐形温变水印纸或涂层的微胶囊可以实现隐形，即在应用中可与纸层等形成统一的颜色，形成隐形的效果，
3.同时还具有温变褪色、冷冻显色或低温显色的效果。即在应用中可达到在0摄氏度以下冷藏而显影，显影颜色可以是红、蓝、绿、紫等各种所需要设计的颜色，而当热源接触时，它又可回复至原状，实现隐形的效果，如此设计可广泛应用于冷藏食品、药品的包装上。
4．本发明与现有的水印纸的区别在于，传统的水印纸是通过光折射率不同而产生的。它只能用于薄层纸上或透明的基材上，而本案的温变微胶囊是除可隐形于纸基上，还能用于较厚的外包装纸上及金属易拉罐等不透明的物体上。
5.同时通过本发明的用于隐形温变水印纸或涂层的微胶囊在应用中可以应用到诸如包装和防伪技术领域，具有极高的应用前景和使用价值。
6通过本发明的制备方法生产出来的用于隐形温变水印纸或涂层的微胶囊在应用中，还具有变色温度范围宽、感温灵敏度高、颜色艳丽等优点，同时还具有节能、颜色可变、颜色温变等优点，而在实际的应用中操作简便、施工简单，不受外界条件限制。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步说明：
实施例1：一种用于隐形温变水印纸或涂层的微胶囊，它包括芯材和用于将芯材包裹的囊壁；本发明中，按重量份计，所述囊壁为50～60份，所述芯材为40～50份；优选的，囊壁和芯材可以按以下组分实施，所述囊壁为50份，所述芯材为48份；或，所述囊壁为60份，所述芯材为40份；或，所述囊壁为55份，所述芯材为55份；或，所述囊壁为51份，所述芯材为42份；或，所述囊壁为53份，所述芯材为46份；或，所述囊壁为57份，所述芯材为48份。
进一步的，本发明中的囊壁为现有技术中的囊壁材料即可实现，即本发明更主要的是对其芯材进行了优化设计和改进，具体的，本发明中的所述芯材它包括隐色染料和由酯、芳香烃溶剂、醇、酚、水杨酸锌中的至少两种原料构成混合物：按重量份计，混合物为85～98份，隐色染料为2～15份；具体的，混合物为98份，隐色染料为2份；或，混合物为85份，隐色染料为15份；或，混合物为90份，隐色染料为10份；或，混合物为88份，隐色染料为12份；或，混合物为95份，隐色染料为5份。
具体的，以上所述的混合物由酯、芳香烃溶剂、醇、酚、水杨酸锌构成，按重量份计，酯为20～25份，芳香烃溶剂为5～10份，醇为15～20份，酚为3～5份；水杨酸锌为1～4份；具体的，酯为20份，芳香烃溶剂为5份，醇为20份，水杨酸锌为1份；酚为3份；或者是，酯为25份，芳香烃溶剂为10份，醇为15份，水杨酸锌为4份；酚为5份；优选的是酯为23份，芳香烃溶剂为8份，醇为16份，水杨酸锌为2.5份；酚为4份。
而在本发明中，所述的酯为乙酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、乙酸苯酯、苯甲酸甲酯中的一种或数种；当酯为一种时，所述的酯为甲基丙烯酸丁酯。而当酯为数种时，所述酯为乙酸乙酯和甲基丙烯酸丁酯的混合物，按重量份计，所述乙酸乙酯为30～45份，甲基丙烯酸丁酯为55～70份；具体的，乙酸乙酯为30份，甲基丙烯酸丁酯为55份；或乙酸乙酯为45份，甲基丙烯酸丁酯为70份；优选的是乙酸乙酯为38份，甲基丙烯酸丁酯为63份。
所述芳香烃溶剂为异丙基萘、二芳基乙烷中的一种或两种；当芳香烃溶剂选用一种时，所述的芳香烃溶剂为二芳基乙烷，当所述芳香烃溶剂为异丙基萘和二芳基乙烷时，异丙基萘占两者总质量的45%，二芳基乙烷占两者总质量的55%。
所述的醇为十八醇、十四醇、十二醇、十六醇中的一种，或者醇为乙醇的衍生物、丙醇的衍生物、丁醇的衍生物、十八醇的衍生物、十四醇的衍生物、十二醇的衍生物、十六醇的衍生物中的一种也可；优选的是，醇为十八醇或十六醇；而所述的酚为苯酚、对甲苯酚、间甲苯酚、对苯二酚中的一种，优选的是酚为苯酚。
实施例2，与实施例1相同之处不再赘述，不同之处在于，本实施例中所述的芯材还包括液晶，所述的液晶为20～60份，优选的液晶为20、25、30、35、40、45、50、55或60份，通过此液晶的使用，可以将微胶囊感知温度的精度从±1º提高到±5º～±10º，可大大提高本微胶囊的变色温度范围，也可以提高其灵敏度，具有重要的作用。
实施例3，与实施例1相同之处不再赘述，不同之处在于，本实施例中，所述的混合物由酯、水杨酸锌、醇构成，按重量份计，酯为30～45份，水杨酸锌为1～4份，醇为13～15份；具体的，酯为30份，水杨酸锌为1份，醇为13份；或，酯为45份，水杨酸锌为4份，醇为15份；优选的是酯为35份，水杨酸锌为3份，醇为14份。
实施例4，与实施例1相同之处不再赘述，不同之处在于，本实施例中，所述的混合物由酯、芳香烃溶剂、醇、水杨酸锌构成，按重量份计，酯为20～25份，芳香烃溶剂为20～30份，醇为13～15份，水杨酸锌为1～4份；具体的，酯为25份，芳香烃溶剂为30份，醇为15份，水杨酸锌为4份；或，酯为20份，芳香烃溶剂为20份，醇为13份，水杨酸锌为1份；优选的是酯为23份，芳香烃溶剂为25份，醇为14份，水杨酸锌为3份。
实施例5，与实施例1相同之处不再赘述，不同之处在于，本实施例中，所述的混合物由芳香烃溶剂和水杨酸锌构成，按重量份计，芳香烃溶剂为60～80份，水杨酸锌为1～4份；具体的，芳香烃溶剂为60份，水杨酸锌为1份；或，芳香烃溶剂为80份，水杨酸锌为4份；优选的，芳香烃溶剂为70份，水杨酸锌为2份。
实施例6，与实施例1相同之处不再赘述，不同之处在于，本实施例中，所述酯为乙酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、乙酸苯酯和甲酸甲酯的混合物，按重量份计，所述乙酸乙酯为15～20份、甲基丙烯酸丁酯为35～50份、乙酸苯酯为5～10份和甲酸甲酯为5～10份；具体的，乙酸乙酯为18份、甲基丙烯酸丁酯为40份、乙酸苯酯为8份和甲酸甲酯为7份；
实施例7，本实施例设计了一种用于生产如实施例1至实施例6任一所述用于隐形温变水印纸或涂层的微胶囊的制备方法，它包括如下予以步骤：
（1）将混合物、隐色染料和液晶在92.0～132.0摄氏度下混合搅拌50～70分钟；
（2）加入囊壁，加热至80.00～135.00摄氏度后继续搅拌1.0～2.0小时；
（3）调节PH至5-6；
（4）保温1.0～4.0小时；
（5）常温下冷却至25.0～35.0摄氏度后可形成成品。
在上述步骤中，控制温度在92.0、93.5、95.0或110.5摄氏度下进行步骤（1），同时步骤（1）中搅拌50、65或70分钟。
在上述步骤中，步骤（2）中加热的温度控制在不低于110.50摄氏度，不高于131.2.摄氏度；优选的为129.5摄氏度。
在上述步骤中，步骤（2）中搅拌时间为60分钟、75.0分钟、90.0或120分钟，优选的为搅拌80分钟为益。
在上述步骤中，步骤（4）中保温时间在95.0分钟～110.0分钟为益，优选的保温时间为105分钟。
本发明的实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本发明的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本发明的精神，都在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于隐形温变水印纸或涂层的微胶囊，包括芯材和用于将芯材包裹的囊壁；其特征在于：
按重量份计，所述囊壁为50～60份，所述芯材为40～50份；
所述芯材包括：由酯、芳香烃溶剂、醇、酚、水杨酸锌中的至少两种构成的混合物；
所述芯材还包括：隐色染料；
按重量份计，混合物为85～98份，隐色染料为2～15份。
2.如权利要求1所述的用于隐形温变水印纸或涂层的微胶囊，其特征在于：所述芯材还包括液晶，所述液晶为20～60份。
3.如权利要求1所述的用于隐形温变水印纸或涂层的微胶囊，其特征在于：所述混合物由酯、芳香烃溶剂、醇、酚、水杨酸锌构成，按重量份计，酯为20～25份，芳香烃溶剂为5～10份，醇为15～20份，酚为3～5份；水杨酸锌为1～4份；
或，所述混合物由酯、芳香烃溶剂、醇、水杨酸锌构成，按重量份计，酯为20～25份，芳香烃溶剂为20～30份，醇为13～15份，水杨酸锌为1～4份；
或，所述混合物由酯、水杨酸锌、醇构成，按重量份计，酯为30～45份，水杨酸锌为1～4份，醇为13～15份；
或，所述混合物由芳香烃溶剂和水杨酸锌构成，按重量份计，芳香烃溶剂为60～80份，水杨酸锌为1～4份。
4.如权利要求3所述的用于隐形温变水印纸或涂层的微胶囊，其特征在于： 所述醇为十八醇、十四醇、十二醇、十六醇中的一种；
所述酚为苯酚、对甲苯酚、间甲苯酚、对苯二酚中的一种；
所述酯为乙酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、乙酸苯酯、苯甲酸甲酯中的一种或数种；
所述芳香烃溶剂为异丙基萘、二芳基乙烷中的一种或两种。
5.如权利要求4所述的用于隐形温变水印纸或涂层的微胶囊，其特征在于：所述酯为乙酸乙酯和甲基丙烯酸丁酯的混合物，按重量份计，所述乙酸乙酯为30～45份，甲基丙烯酸丁酯为55～70份；
或，所述酯为乙酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、乙酸苯酯和甲酸甲酯的混合物，按重量份计，所述乙酸乙酯为15～20份、脂肪醇为35～40份、甲基丙烯酸丁酯为35～50份、乙酸苯酯为5～10份和甲酸甲酯为5～10份；
或，所述酯为甲基丙烯酸丁酯。
6.如权利要求4所述的用于隐形温变水印纸或涂层的微胶囊，其特征在于：所述芳香烃溶剂为二芳基乙烷。
7.一种用于生产如权利要求1至6任一所述的用于隐形温变水印纸或涂层的微胶囊的制备方法，它包括如下步骤予以实现：
将混合物、隐色染料和液晶在92.0～132.0摄氏度下混合搅拌50～70分钟；
（2）加入囊壁，加热至80.00～135.00摄氏度后继续搅拌1.0～2.0小时；
（3）调节PH至5-6；
（4）保温1.0～4.0小时；
（5）常温下冷却至25.0～35.0摄氏度后形成成品。
8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于：控制温度在93.5摄氏度下进行步骤（1）。
9.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于：步骤（2）中加热的温度控制在不低于110.50摄氏度，不高于131.2.摄氏度；
步骤（2）中搅拌时间为75.0分钟～90.0分钟。
10.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于：步骤（4）中保温时间为95.0分钟～110.0分钟。
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吴葆敦等: "《造纸工艺与设备》", 28 February 2002 *
李树和: "《果蔬花卉最新深加工技术与实例》", 31 January 2008 *

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