CN111154335A - 高稳定性乳化墨水 - Google Patents

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朱健
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Abstract

本发明涉及一种高稳定性乳化墨水，包括以下重量份的组分：(1)纳米颜料5.0～10.0份；(2)有机溶剂35.0～55.0份；(3)水15～30份；(4)水性高分子树脂1.5～4.0份；(5)油溶性高分子树脂2.5～5.0份；(6)乳化剂5.0～10.0份；(7)辅助剂1.0～2.5份；上述(1)～(7)组分的重量总和为100％。该乳化墨水通过利用纳米级颜料参与油水分散乳化过程，具有书写细腻流畅、粘度低、触变性优异及储存稳定性高等特点，相对于油性墨水具有成本低、安全性高等优势，相对于水性墨水具有稳定性高和书写细腻流畅等优势。

Description

高稳定性乳化墨水
技术领域
本发明涉及一种乳化墨水，尤其涉及一种高稳定性乳化墨水。
背景技术
传统书写墨水主要有油性墨水和水性墨水两大类，这2种墨水各有优缺点。油性墨水在产品稳定性、书写顺滑度、长度、字迹色度等方面具有较好的优越性，但生产过程中使用大量有机溶剂，其中苯类、醛类、醚类等挥发性有机物具有一定的毒害性，对健康有潜在的危害。水性墨水使用水作为溶剂，虽然极大提高了墨水的环保性，但具有容易冒油及书写断线、积墨等缺点。近年来，一种新型墨水——乳化墨水得到了业界的关注，它用15％-50％的水替代有机溶剂，形成油包水或者水包油的乳液体系。一方面大大降低了有机溶剂的使用量，不仅环保绿色，另外还具备传统油性墨水和水性墨水的大部分优点，具有较高的触变性，粘度较低，从而提高了书写性能。
乳化墨水体系属于热力学不稳定体系，其稳定性相对不好，这是研究和产生乳化墨水的技术难点。中国发明专利CN102558966A、CN104356758A、CN10435657A公开的乳化墨水制备方法中，一般采用溶剂型树脂，结合表面活性剂或者复合乳化剂，形成的染料型或颜料型乳化墨水，这些配方及工艺部分解决了乳化墨水稳定性问题，但没有在根本上解决树脂在乳液体系中的长期稳定性问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种高稳定性乳化墨水。本发明专利旨在选用纳米颜料作为着色剂，利用纳米颜料在油水界面的吸附，构建匹克乳液，进一步通过添加复合乳化剂的方式，解决乳化墨水长期稳定及保存问题，制造一种可靠及性能优越的乳化墨水。
本发明的一种高稳定性乳化墨水，包括以下重量份的组分：
(1)纳米颜料5.0～10.0份；(2)有机溶剂35.0～55.0份；(3)水15～30份；(4)水性高分子树脂1.5～4.0份；(5)油溶性高分子树脂2.5～5.0份；(6)乳化剂5.0～10.0份；(7)辅助剂1.0～2.5份；上述(1)～(7)组分的重量总和为100％。
进一步地，所述颜料为黑色、红色或蓝色超细纳米颜料，所述黑色纳米颜料选自swn-w-80111或C611，其平均粒径小于50nm；所述红色纳米颜料选自swn-w-31701、R-177SM、R-122SM或5B-K中的一种，其平均粒径小于55nm；所述蓝色纳米颜料选自swn-w-41531、4G-K或1513中的一种，其平均粒径小于50nm。
进一步地，所述超细纳米颜料经碾磨机碾磨24-48小时。
进一步地，所述有机溶剂首先满足低毒无害、绿色环保的要求，当然也必须满足油墨安规标准。可选溶剂种类和范围比较宽广，例如醇类、醚类、酯类等有机溶剂。本发明中优选苯乙醇、乙二醇丁醚、乙二醇苯醚的一种或几种。
进一步地，所述水性高分子树脂为聚丙烯酸树脂、聚乙二醇树脂、聚乙烯基吡咯烷酮树脂或与聚乙烯基吡啶树脂中的一种或几种。
进一步地，所述聚丙烯酸树脂其分子量为2万～10万。
进一步地，所述聚乙二醇树脂其分子量为8000～2万。
进一步地，所述聚乙烯基吡咯烷酮树脂其分子量为2万～8万。
进一步地，所述据乙烯基吡啶树脂其分子量为1.5万～5万。
进一步地，所述油溶性树脂选自聚乙二醇缩丁醛或醛酮树脂。
进一步地，所述的乳化剂为墨水行业常用的非离子型表面活性剂，HLB值范围可以选择在3-5.5之间。优选壬基酚的聚氧乙烯醚或辛基酚的聚氧乙烯醚、司班、甘油脂肪酸、脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚或其组合。
进一步地，其特征在于，乳化墨水通过利用颜料参与油水分散乳化过程，具有书写细腻流畅、粘度低、触变性优异及储存稳定性高等特点，相对于油性墨水具有成本低、安全性高等优势，相对于水性墨水具有稳定性高和书写细腻流畅等优势。
进一步地，制备方法包括以下步骤：
将纳米颜料与溶于有机溶剂的油溶性高分子树脂混匀后进行研磨，直至所述颜料的颗粒度的尺寸达到D50＝30～80纳米制成A相；随后将复合乳化剂溶于水，搅拌均匀后加入水性高分子树脂，并加入辅助剂，充分溶解24小时以上，制成B相；将A相溶液和B相溶液搅拌混合均匀，得到所述高稳定性乳化墨水。
借由上述方案，本发明至少具有以下优点：
该乳化墨水通过利用纳米级颜料参与油水分散乳化过程，具有书写细腻流畅、粘度低、触变性优异及储存稳定性高等特点，相对于油性墨水具有成本低、安全性高等优势，相对于水性墨水具有稳定性高和书写细腻流畅等优势。
本发明制备书写墨水的过程中注重环保，原料筛选遵循绿色无毒、配制方法及工艺无环境污染。生产的乳化墨水符合GB/T 6678-2003、GB/T 6680-2003、GB 21027、GB/T26714-2011。用本发明的乳化墨水长期稳定(稳定性≥18个月)，做出的笔芯成品，划线300m以上，线迹无明显断线、变淡现象，耐水性：≥1h，线迹保持可见，耐光性：≥72h，线迹保持可见。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合详细说明如后。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
本实施例提供了一种高稳定黑色乳化墨水，由重量份的组分组成：
7.0g黑色纳米颜料swn-w-80111、45.0乙二醇苯醚、30.0g水、4.0g水性聚丙烯酸树脂(分子量5万)、4.5g醛酮树脂(分子量8000)、8.5g乳化剂司班、0.5g辅助剂苯并异噻唑啉酮。
其制备方法如下：
先将45.0g乙二醇苯醚加入分散锅中，边搅拌边加入4.5g醛酮树脂，搅拌速度控制为150-200r/min，约0.5h，使其充分溶解，最后加入7.0g黑色纳米颜料swn-w-80111，充分搅拌混合1.5h。然后进行超微研磨，调节转速1000～1300r/min，研磨24～48小时，直至颜料颗粒度的尺寸达到D50＝30～60纳米后停止研磨，得到A相溶液。另取4.0g水性聚丙烯酸树脂，加入30.0g水搅拌溶解后加入8.5g乳化剂司班，防腐剂苯并异噻唑啉酮0.5g，继续搅,24h，混合均匀，得到B相。
将B相溶液加入A相中，充分搅拌出料即为高稳定黑色乳化墨水。
实施例2
本实施例提供了一种高稳定红色乳化墨水，由重量份的组分组成：
9.0g红色纳米颜料swn-w-31701、48.0g丙醇、30.0g水、4.0g水性聚乙二醇树脂(分子量4万)、4.5g醛酮树脂(分子量6000)、5.0g乳化剂甘油脂肪酸、0.5g异噻唑啉酮。其制备方法如下：
先将45.0g苯甲醇加入分散锅中，边搅拌边加入4.5g醛酮树脂，搅拌速度控制为150-200r/min，约0.5h，使其充分溶解，最后加入7.0g红色纳米颜料swn-w-31701，充分搅拌混合1.5h。然后进行超微研磨，调节转速1000～1300r/min，研磨24～48小时，直至颜料颗粒度的尺寸达到D50＝30～50纳米后停止研磨，得到A相溶液。另取4.0g水性聚乙二醇树脂，加入30.0g水搅拌溶解后加入5.0g乳化剂甘油脂肪酸，防腐剂苯并异噻唑啉酮0.5g，继续搅，24h，混合均匀，得到B相。
将B相溶液加入A相中，充分搅拌出料即为高稳定红色乳化墨水。
实施例3
本实施例提供了一种高稳定蓝色乳化墨水，由重量份的组分组成：
蓝色纳米颜料swn-w-41531号10g、乙二醇苯醚45.0g、水30.0g、水性聚乙烯基吡啶树脂3.5g(分子量4.8万)、聚乙二醇缩丁醛4.5g(分子量6万，缩醛度85％)、8.5g司班、异噻唑啉酮1g。其制备方法如下：
先将45.0g乙二醇苯醚加入分散锅中，边搅拌边加入4.5g聚乙二醇缩丁醛，搅拌速度控制为150-200r/min，约0.5h，使其充分溶解，最后加入10.0g蓝色纳米颜料swn-w-41531，充分搅拌混合1.5h。然后进行超微研磨，调节转速1000～1300r/min，研磨24～48小时，直至颜料颗粒度的尺寸达到D50＝30～50纳米后停止研磨，得到A相溶液。另取3.5g水性聚乙烯基吡啶树脂，加入30.0g水搅拌溶解后加入8.5g乳化剂司班，防腐剂苯并异噻唑啉酮1.0g，继续搅，24h，混合均匀，得到B相。
将B相溶液加入A相中，充分搅拌出料即为高稳定蓝色乳化墨水。
对比例1
本对比例提供了一种黑色乳化墨水，由重量份的组分组成：
7.0g碳黑色浆、45.0乙二醇苯醚、30.0g水、4.0g水性聚丙烯酸树脂(分子量5万)、4.5g醛酮树脂(分子量8000)、8.5g乳化剂司班、0.5g辅助剂苯并异噻唑啉酮。其制备方法如下：
先将45.0g乙二醇苯醚加入分散锅中，边搅拌边加入4.5g醛酮树脂，搅拌速度控制为150-200r/min，约0.5h，使其充分溶解，最后加入7.0g碳黑色浆，充分搅拌混合1.5h。得到A相溶液。另取4.0g水性聚丙烯酸树脂，加入30.0g水搅拌溶解后加入8.5g乳化剂司班，防腐剂苯并异噻唑啉酮0.5g，继续搅,24h，混合均匀，得到B相。
将B相溶液加入A相中，充分搅拌出料即为高稳定黑色乳化墨水。
将实例例1-3和对比例1制备的记号墨水分别按照墨水行业标准进行相应的性能测试。附着强度参照国家标准QB/T 2777-2015水性记号墨水附着性测试方法，“1”代表不被擦除，“2”代表擦除四分之一，“3”代表擦除一半，“4”代表擦除四分之三，“5”代表全部擦除。
稳定性测试环境分别选取高温(50℃)，常温(25℃)，低温(0℃)进行粒径分布测试，D50分布测试，测试时间为5天，结果如表1所示。
表1
Figure BDA0002365165130000041
Figure BDA0002365165130000051
从表1中可看出，实施例1-3乳化墨水经相应的测试，性能稳定，在0-50℃下存放5天后，墨水中颜料的粒径分布和D50分布均未发生明显变化，说明在上述条件下，颜料未发生团聚，表明本发明的乳化墨水性质稳定。本发明以上实施例所制备的乳化墨水书写细腻流畅，绿色环保，是一种性能良好的高稳定性乳化墨水。对比例1乳化墨水在在0-50℃下存放5天后，墨水中颜料的粒径分布和D50分布发生了明显变化，其变化幅度达到60％以上，同时粘度也发生了显著变化，变化幅度超过17％。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种高稳定性乳化墨水，其特征在于，包括以下重量份的组分：(1)纳米颜料5.0～10.0份；(2)有机溶剂35.0～55.0份；(3)水15～30份；(4)水性高分子树脂1.5～4.0份；(5)油溶性高分子树脂2.5～5.0份；(6)乳化剂5.0～10.0份；(7)辅助剂1.0～2.5份；上述(1)～(7)组分的重量总和为100％。
2.根据权利要求1所述的高稳定性乳化墨水，其特征在于，所述颜料为黑色、红色或蓝色超细纳米颜料，所述黑色纳米颜料选自swn-w-80111或C611，其平均粒径小于50nm；所述红色纳米颜料选自swn-w-31701、R-177SM、R-122SM或5B-K中的一种，其平均粒径小于55nm；所述蓝色纳米颜料选自swn-w-41531、4G-K或1513中的一种，其平均粒径小于50nm。
3.根据权利要求1所述的高稳定性乳化墨水，其特征在于，所述有机溶剂为醇类、醚类、酯类中的一种或多种。
4.根据权利要求3所述的高稳定性乳化墨水，其特征在于，所述的有机溶剂为苯乙醇、乙二醇丁醚、乙二醇苯醚的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的高稳定性乳化墨水，其特征在于，所述水性高分子树脂为聚丙烯酸树脂、聚乙二醇树脂、聚乙烯基吡咯烷酮树脂、聚乙烯基吡啶树脂中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的高稳定性乳化墨水，其特征在于，所述油溶性树脂选自聚乙二醇缩丁醛或醛酮树脂。
7.根据权利要求1所述的高稳定性乳化墨水，其特征在于，所述的乳化剂为非离子型表面活性剂，HLB值范围为3-5.5。
8.根据权利要求7所述的高稳定性乳化墨水，其特征在于，所述的乳化剂为壬基酚的聚氧乙烯醚或辛基酚的聚氧乙烯醚、司班、甘油脂肪酸、脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚中的一种或多种。
9.根据权利要求1所述的高稳定性乳化墨水，其特征在于，所述的辅助剂为苯并异噻唑啉酮。
10.一种权利要求1～9任一项所述的高稳定性乳化墨水的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将纳米颜料与溶于有机溶剂的油溶性高分子树脂混匀后进行研磨，直至所述颜料的颗粒度的尺寸达到D50＝30～80纳米制成A相；随后将复合乳化剂溶于水，搅拌均匀后加入水性高分子树脂，并加入辅助剂，充分溶解24小时以上，制成B相；将A相溶液和B相溶液搅拌混合均匀，得到所述高稳定性乳化墨水。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115322620A (zh) * 2022-07-28 2022-11-11 苏州雄鹰笔墨新材料有限公司 一种乳化书写墨水及其配制方法
CN115948076A (zh) * 2022-07-27 2023-04-11 苏州雄鹰笔墨科技有限公司 书写Pickering乳化墨水及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1468918A (zh) * 2002-06-25 2004-01-21 理想科学工业株式会社 镂花版印刷油墨
CN102558966A (zh) * 2011-12-26 2012-07-11 上海乐美文具有限公司 一种染料型乳化墨水及其制造方法
CN103408997A (zh) * 2013-07-26 2013-11-27 上海纳诺微新材料科技有限公司 一种超细型水性颜料墨水及其制造方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1887982A (zh) * 2006-07-14 2007-01-03 苏州三威纳米科技有限公司 纳米级颜料防水型中性笔墨水及其制造方法
KR101341217B1 (ko) * 2007-11-20 2013-12-12 제브라 가부시키가이샤 필기구용 잉크 조성물

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1468918A (zh) * 2002-06-25 2004-01-21 理想科学工业株式会社 镂花版印刷油墨
CN102558966A (zh) * 2011-12-26 2012-07-11 上海乐美文具有限公司 一种染料型乳化墨水及其制造方法
CN103408997A (zh) * 2013-07-26 2013-11-27 上海纳诺微新材料科技有限公司 一种超细型水性颜料墨水及其制造方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115948076A (zh) * 2022-07-27 2023-04-11 苏州雄鹰笔墨科技有限公司 书写Pickering乳化墨水及其制备方法
CN115322620A (zh) * 2022-07-28 2022-11-11 苏州雄鹰笔墨新材料有限公司 一种乳化书写墨水及其配制方法
CN115322620B (zh) * 2022-07-28 2023-12-22 苏州雄鹰笔墨新材料有限公司 一种乳化书写墨水及其配制方法

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