CN111925689A - 直液式金属双线轮廓彩色墨水及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及书写用墨水技术领域，特别涉及一种直液式金属双线轮廓彩色墨水及其制备方法。所述墨水按照重量百分比计，含有2‑25％的金属铜粉、铝银浆、珠光粉中的一种或多种，0.2‑3％的多官能团聚醚分散剂，0.1‑3％的聚醚改性有机硅烷流平剂，0.1‑5％的聚乙烯吡咯烷酮，0.01‑6％的染料，5‑25％的醇醚类溶剂，余量为醇类溶剂。本申请所提供的墨水，配合直液式笔类配件，能够展现出一笔书写但能达到双线轮廓的表现效果，从而增加了绘画和书写的趣味性，赋予绘画和书写者更好的作品表现力，扩展了在设计，娱乐领域的笔类墨水的应用范围和便捷性。

Description

直液式金属双线轮廓彩色墨水及其制备方法

技术领域

本发明涉及书写用墨水技术领域，特别涉及一种直液式金属双线轮廓彩色墨水及其制备方法。

背景技术

直液式笔是笔类产品技术含量最高的一类笔，其结构彻底突破了传统结构，选用了先进的调节器部件。具有安全环保的优点。

目前用于直液式笔的墨水种类很多，但是表现形式较为单一。如，通常的直液式笔不能呈现较好的双线轮廓。因此需要针对目前的直液式墨水的现状，开发一种能够表现出双线轮廓金属彩色墨水。同时，还要兼顾墨水的书写体验和表现力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种直液式金属双线轮廓彩色墨水，该彩色墨水用于纸张绘画和书写，具备中线金属珠光闪亮质感，边线自动晕染轮廓。本申请的墨水产品解决了目前的直液式墨水存在的表现单一、不能表现出双线轮廓的问题，同时，本申请还提供了这种墨水的制备方法。

本发明解决上述技术问题所采用的具体技术方案是：一种直液式金属双线轮廓彩色墨水，所述墨水按照重量百分比计，含有2-25％的金属铜粉、铝银浆、珠光粉中的一种或多种，0.2-3％的多官能团聚醚分散剂，0.1-3％的聚醚改性有机硅烷流平剂，0.1-5％的聚乙烯吡咯烷酮，0.01-6％的染料，5-25％的醇醚类溶剂，余量为醇类溶剂。

进一步的，所述金属铜粉、铝银浆、珠光粉的粒径均≤15μm。

进一步的，所述多官能团聚醚分散剂为聚醚类表面活性剂HLD-12。

进一步的，所述聚乙烯吡咯烷酮为一种或多种不同的分子量，具体为K12、K15、K17、K30、K60、K80、K90中的一种或多种。

进一步的，所述染料为络合染料、阳离子染料或碱性染料。配方中的染料着色剂，考虑到色系的完整，选用了醇溶性的络合染料，阳离子染料和碱性染料中的一种和多种复配。

进一步的，醇醚类溶剂为丙二醇甲醚，二丙二醇甲醚，三丙二醇甲醚，丙二醇丁醚，二丙二醇丁醚，三丙二醇丁醚中的一种或多种。

进一步的，所述醇类溶剂为乙醇，正丙醇，正丁醇，丙二醇，丙三醇，山梨醇，聚乙二醇中的一种或多种。

金属墨水是一种特别的墨水，在用于直液式墨水时，结合墨水的书写过程，必须考虑成品笔的触摸能力，墨水的跟随性和稳定性以及书写体验感和表现力。

本发明选用了铜粉、铝银浆(含有一定比例醇醚溶剂的铝粉浆料)、珠光粉中的一种或多种的混合物作为了金属底色，同时，加入特定的分散剂，流平剂，轮廓线宽控制剂，并配合环保溶剂和染料，制备了一种用于纸张绘画和书写，具备中线金属闪亮质感，边线自动晕染轮廓的墨水。

发明人对本案中原料的配比进行了筛选和并最终进行了复合。

首先，为确保铝银浆，铜粉和珠光粉能够顺利通过笔头的孔隙，首先对粉末进行了筛选，选用的粉末尺寸均≤15μm；由于金属粉和珠光粉都属于不溶物，需要对其进行分散预处理，这里使用了多官能团的聚醚类表面活性剂HLD-12作为分散剂，保障铝银浆，铜粉和珠光粉不发生团聚，不堵塞笔头，解决由此引起的无法出墨问题，同时又能防止墨水较长时间不使用，在直液式笔配件中固体粉末发生沉降，无法摇匀，影响使用问题的发生。

发明人在本发明的配方中添加了聚醚改性有机硅烷作为流平助剂，其目的是用于提高墨水干燥过程中的流平性，使金属和珠光粉末获得理想的定向排列，提高金属质感和反射效果，更好的体现墨水特色和表现力。有机硅材料稳定的表面张力和润滑性，提供了良好的出墨跟随性，又提升了书写的顺滑手感。

发明人在本发明的配方中加入了PVP(聚乙烯吡咯烷酮)材料，由于PVP是一个多功能的化学材料，在本配方中主要利用了其3个方面的性能：

首先，利用其分散性能，以补强固体粉末分散稳定性，同时加强了对染料的分散匀色增溶作用；

其次，PVP也具备树脂的性能，可提高墨水干燥后金属粉末的定向排列，体现更好的光泽度；最后，作为轮廓的线宽调节助剂，PVP的加入可以有效的控制墨水轮廓线的扩散速度和轮廓线的宽度定位。

本发明的配方中可以使用不同分子量的PVP，从而可以根据分子量配合制笔厂商不同规格的配件要求，可以做出相应的调整。

本发明的配方中采用了不同溶剂的复合搭配。通过溶剂的复合搭配，在作为墨水本身的溶剂载体的基础上，同时能根据不同客户不同笔款配件来调整墨水出墨的速度、双线轮廓的晕染速度、墨水书写的干燥时间长短以及脱帽时笔头的防干燥时间的控制。

作为一种特别的墨水，本申请必须要考虑成品笔的出墨能力，墨水的跟随性和稳定性以及书写体验感和表现力。发明人充分考虑以上的各种需求，发明人在本发明中选用了珠光粉，铝银浆(含有一定比例醇醚溶剂的铝粉浆料)和铜粉作为金属底色，加入特定的分散剂，流平剂，轮廓线宽控制剂，配合环保溶剂和染料，制备了一种用于纸张绘画和书写，具备中线金属闪亮质感，边线自动晕染轮廓的墨水。

本发明的有益效果是：本申请所提供的以金属材料、珠光材料与染料组合物的制备的醇溶性墨水，配合直液式笔类配件，能够展现出一笔书写但能达到双线轮廓的表现效果，从而增加了绘画和书写的趣味性，赋予绘画和书写者更好的作品表现力，扩展了在设计，娱乐领域的笔类墨水的应用范围和便捷性。本发明的墨水具备良好的出墨能力，并且墨水的跟随性较好，墨水性能比较稳定性。

附图说明

图1是本发明的银色金属中线轮廓墨水的书写效果图。

图2是本发明的金色金属中线轮廓墨水的书写效果图。

图3是本发明的金属质感珠光中线轮廓墨水的书写效果图。

具体实施方式

下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。

本发明中，若非特指，所采用的原料和设备等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。

实施例：

a、将PVP投入酒精中，搅拌至完全溶解，制备成10％PVP的酒精溶液，物料A。

基于100Kg成品出料的实际生产工艺说明，在搅拌釜中投入90Kg乙醇，开启搅拌，转速200转/min，加入10Kg的PVP K30，搅拌1小时，得到物料A成品。

b、将不同颜色的染料，分别投入酒精中，搅拌至完全溶解，制备成单色的染料溶液，为物料B。物料B包括了以下几种基色：

物料B1#-----5％络合染料(黑)酒精溶液，基于100Kg成品出料的实际生产工艺，在搅拌釜中投入95Kg乙醇，开启搅拌，转速200转/min，加入5Kg的络合染料(黑)，搅拌1小时，得到物料B1#成品。

物料B2#-----2％络合染料(天蓝)酒精溶液，基于100Kg成品出料的实际生产工艺说明，在搅拌釜中投入98Kg乙醇，开启搅拌，转速200转/min，加入2Kg的络合染料(天蓝)，搅拌1小时，得到物料B2#成品。

物料B3#-----2％碱性染料(桃红)酒精溶液，基于100Kg成品出料的实际生产工艺，在搅拌釜中投入98Kg乙醇，开启搅拌，转速200转/min，加入2Kg的碱性染料(桃红)，搅拌1小时，得到物料B3#成品。

物料B4#-----2％碱性染料(艳兰)酒精溶液，基于100Kg成品出料的实际生产工艺，在搅拌釜中投入98Kg乙醇，开启搅拌，转速200转/min，加入2Kg的碱性染料(艳兰)，搅拌1小时，得到物料B4#成品。

物料B5#-----2％阳离子染料(黄)酒精溶液，基于100Kg成品出料的实际生产工艺，在搅拌釜中投入98Kg乙醇，开启搅拌，转速200转/min，加入2Kg的阳离子染料(黄)，搅拌1小时，得到物料B5#成品。

物料B6#-----1％碱性翠兰(翠蓝)酒精溶液。基于100Kg成品出料的实际生产工艺，在搅拌釜中投入99Kg乙醇，开启搅拌，转速200转/min，加入1Kg的碱性翠兰，搅拌1小时，得到物料B6#成品。

c、铝银浆的预分散：在搅拌釜中，投入醇醚溶剂，开启搅拌，加入多官能团的聚醚类表面活性剂HLD-12分散剂、等分散剂完全溶解后，停止搅拌，加入铝银浆，浸泡2小时后，再次启动搅拌机，搅拌1小时，得到铝银浆预分散液，为物料C。

d、将聚醚改性有机硅烷RH-1045流平剂投入酒精中，搅拌至完全溶解，制备成2％的酒精溶液，得到物料D。

基于100Kg成品出料的实际生产工艺，在搅拌釜中投入98Kg乙醇，开启搅拌，转速200转/min，加入2Kg的RH-1045流平剂，搅拌20分钟，得到物料D成品。

e、银色金属中线轮廓墨水产品的制备：

根据配方含量加入铝银浆预分散液(物料C)，然后在保持搅拌的状态下加入配方中剩余的醇醚溶剂，搅拌20分钟，再依次加入物料A，物料D，搅拌30分钟，随后根据成品所需颜色加入物料B体系中的一种或多种物料进行配色，搅拌30分钟，得到最终产物。

序号	原料名	投料数量(Kg)
			1	物料C	20
2	乙醇	50
			3	物料A	10
4	物料D	10
			5	物料B3#	5
6	物料B5#	5
			合计		100

基于100Kg成品出料的实际生产工艺，在搅拌釜中，投入20Kg物料C，开始开启搅拌机，初始转速100转/min，随后加入50Kg乙醇，将搅拌剂转速提升至200转/min，然后搅拌30分钟，顺序加入10Kg物料A，10Kg物料D，搅拌10分钟，顺序加入物料B3#5Kg，物料B5#5Kg，继续搅拌20分钟后，得到100Kg银色金属中线轮廓墨水(橙色底线)成品。书写效果见图1。

f、金色金属中线轮廓墨水产品的制备：

在搅拌釜中，注入配方中的醇醚溶剂，开启搅拌，加入多官能团的聚醚类表面活性剂HLD-12分散剂、等分散剂完全溶解后，缓慢加入金色铜粉，搅拌1小时，铜粉完全分散，然后在保持搅拌的状态下依次加入物料A，物料D，搅拌30分钟后，根据成品所需颜色，加入物料B进行配色，搅拌30分钟，得到最终产物。

序号	原料名	投料数量(Kg)
			1	乙醇	30
2	HLD-12	1
			3	珠光粉	8
4	物料C	1
			5	物料A	10
6	物料D	10
				物料B5#	20
	物料B6#	20
			合计		100

基于100Kg成品出料的实际生产工艺，在搅拌釜中，投入49kg乙醇，开始开启搅拌机，初始转速100转/min，随后加入HLD-12分散剂1Kg，将搅拌剂转速提升至200转/min，搅拌20分钟后，缓慢加入金属铜粉10Kg，全部加入后，保持搅拌1小时，然后加入5Kg物料C，继续搅拌20分钟后，顺序加入10Kg物料A，10Kg物料D，搅拌10分钟，再加入物料6.5KgB3#和8.5KgB4#，继续搅拌20分钟后，得到100Kg金色金属中线轮廓墨水(紫色底线)成品。书写效果见图2。

g、金属质感珠光中线轮廓墨水产品的制备：

在搅拌釜中，注入配方中的醇醚溶剂，开启搅拌，加入多官能团的聚醚类表面活性剂HLD-12分散剂、等分散剂完全溶解后，缓慢加入珠光粉，搅拌1小时，珠光粉完全分散，依次加入物料C，物料D，然后在保持搅拌的状态下加入再加入物料A，搅拌30分钟后，根据成品所需颜色，加入物料B进行配色，搅拌30分钟，得到最终产物。

序号	原料名	投料数量(Kg)
			1	乙醇	30
2	HLD-12	1
			3	珠光粉	8
4	物料C	1
			5	物料A	10
6	物料D	10
				物料B5#	20
	物料B6#	20
			合计		100

基于100Kg成品出料的实际生产工艺，在搅拌釜中，投入30kg乙醇，开始开启搅拌机，初始转速100转/min，随后加入HLD-12分散剂1Kg，将搅拌剂转速提升至200转/min，搅拌20分钟后，缓慢加入珠光粉8Kg，全部加入后，保持搅拌1小时，然后加入1Kg物料C，继续搅拌20分钟后，顺序加入10Kg物料A，10Kg物料D，搅拌10分钟，再加入物料20KgB5#和20KgB6#，继续搅拌20分钟后，得到100Kg金属质感珠光中线轮廓墨水(绿色底线)成品。书写效果见图3。

通过上述这些配方和合理的工艺生产条件，获得不同金属中线风格的双线墨水，最终可满足不同客户要求，不同直液式笔款，多种色彩的搭配。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种直液式金属双线轮廓彩色墨水，其特征在于：所述墨水按照重量百分比计，含有2-25％的金属铜粉、铝银浆、珠光粉中的一种或多种，0.2-3％的多官能团聚醚分散剂，0.1-3％的聚醚改性有机硅烷流平剂，0.1-5％的聚乙烯吡咯烷酮，0.01-6％的染料，5-25％的醇醚类溶剂，余量为醇类溶剂。

2.根据权利要求1所述的一种直液式金属双线轮廓彩色墨水，其特征在于：所述金属铜粉、铝银浆、珠光粉的粒径均≤15μm。

3.根据权利要求1所述的一种直液式金属双线轮廓彩色墨水，其特征在于：所述多官能团聚醚分散剂为聚醚类表面活性剂HLD-12。

4.根据权利要求1所述的一种直液式金属双线轮廓彩色墨水，其特征在于：所述聚乙烯吡咯烷酮为一种或多种不同的分子量，具体为K12、K15、K17、K30、K60、K80、K90中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的一种直液式金属双线轮廓彩色墨水，其特征在于：所述染料为络合染料、阳离子染料或碱性染料。

6.根据权利要求1所述的一种直液式金属双线轮廓彩色墨水，其特征在于：醇醚类溶剂为丙二醇甲醚，二丙二醇甲醚，三丙二醇甲醚，丙二醇丁醚，二丙二醇丁醚，三丙二醇丁醚中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的一种直液式金属双线轮廓彩色墨水，其特征在于：所述醇类溶剂为乙醇，正丙醇，正丁醇，丙二醇，丙三醇，山梨醇，聚乙二醇中的一种或多种。

8.上述任一权利要求所述的墨水的制备方法，其特征在于：步骤如下：

a、将PVP投入醇类溶剂中，搅拌至完全溶解，制备成10％PVP的酒精溶液，物料A；(pvp0.1-5％，此处用到的溶剂就是0.9-45％)；

b、将不同颜色的染料，分别投入醇类溶剂中，搅拌至完全溶解，制备成单色的染料溶液，为物料B；

c、铝银浆的预分散：在搅拌釜中，投入醇醚类溶剂，开启搅拌，加入多官能团的聚醚类表面活性剂HLD-12分散剂、等分散剂完全溶解后，停止搅拌，加入铝银浆，浸泡2小时后，再次启动搅拌机，搅拌1小时，得到铝银浆预分散液，为物料C；

d、将聚醚改性有机硅烷RH-1045流平剂投入醇类溶剂中，搅拌至完全溶解，制备成2％的溶液，得到物料D；

e、银色金属中线轮廓墨水产品的制备：

根据配方含量加入铝银浆预分散液，然后在保持搅拌的状态下加入配方中剩余的醇醚溶剂，搅拌20分钟，再依次加入物料A，物料D，搅拌30分钟，随后根据成品所需颜色加入物料B体系中的一种或多种物料进行配色，搅拌30分钟，得到最终产物；

f、金色金属中线轮廓墨水产品的制备：

在搅拌釜中，注入配方中的醇醚溶剂，开启搅拌，加入多官能团的聚醚类表面活性剂HLD-12分散剂、等分散剂完全溶解后，缓慢加入金色铜粉，搅拌1小时，铜粉完全分散，然后在保持搅拌的状态下依次加入物料A，物料D，搅拌30分钟后，根据成品所需颜色，加入物料B进行配色，搅拌30分钟，得到最终产物；

g、金属质感珠光中线轮廓墨水产品的制备：

在搅拌釜中，注入配方中的醇醚溶剂，开启搅拌，加入多官能团的聚醚类表面活性剂HLD-12分散剂、等分散剂完全溶解后，缓慢加入珠光粉，搅拌1小时，珠光粉完全分散，依次加入物料C，物料D，然后在保持搅拌的状态下加入再加入物料A，搅拌30分钟后，根据成品所需颜色，加入物料B进行配色，搅拌30分钟，得到最终产物。

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