CN113462221A - 用聚甘油-四葵酸酯制作多功能低粘度微胶囊涂料的方法 - Google Patents

用聚甘油-四葵酸酯制作多功能低粘度微胶囊涂料的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多功能低恩氏粘度微胶囊涂料，包括：分散剂，为聚甘油‑四葵酸酯，比例为30份‑50份；稀释剂，为无离子水，并与所述分散剂混合经过乳化反应形成恩氏粘度低于400的乳化液，比例为50‑70份；微胶囊溶质，加入所述乳化液中。本发明还提供了一种利用上述成分制备涂料的方法。通过采用本发明提供的技术方案，达到了改善用户体验的目的，实用性和功能性强，可广泛应用于墨水及其制作技术领域。

Description

用聚甘油-四葵酸酯制作多功能低粘度微胶囊涂料的方法
技术领域
本发明涉及墨水及其制作领域，具体是指用聚甘油-四葵酸酯制作多功能低粘度微胶囊涂料的方法。
背景技术
目前，涂料用途广泛，广义理解，其可以指一切液体颜料，例如书写用的墨水等。对于墨水而言，目前市场上所销售的中性笔用热可擦墨水的恩氏粘度只能在900以上，影响书写体验。
因此，一种能够解决上述问题的技术有待提出。
发明内容
针对以上问题，本发明提出了一种改善用户体验的涂料及其制备方法。
本发明提供的技术方案为：
一种多功能低恩氏粘度微胶囊涂料，其包括：分散剂，为聚甘油-四葵酸酯，比例为30份-50份；稀释剂，为无离子水，并与所述分散剂混合经过乳化反应形成恩氏粘度低于400的乳化液，比例为50-70份；微胶囊溶质，加入所述乳化液中。
优选地，所述乳化液还包括保湿剂、抗紫外剂、附着力促进剂、有机硅增稠剂和/或乳化剂。
优选地，所述微胶囊溶质为温变微胶囊颜料、光变微胶囊颜料或水变微胶囊颜料。
优选地，所述微胶囊溶质为微胶囊香精、微胶囊荧光颜料和/或防伪用微胶囊颗粒。
优选地，所述保湿剂为丙三醇、丁二醇或聚乙二醇，比例为20份-40份；和/或，所述抗紫外剂为2-(4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪-2-基)-5-辛氧基酚、2-[4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪-2-基]-5-辛氧基酚或2-[2,4-双(2,4-二甲苯基)-2-(1,3,5-三嗪基)]-5-辛氧基苯酚，比例为1份；和/或，所述附着力促进剂为聚醚改性硅油，比例为0.5-10份；和/或，所述乳化剂为羧酸盐、油酸钠、松香酸钠、月桂酸钠或环烷酸钠，比例为1-3份。
优选地，所述微胶囊溶质为温变微胶囊颜料，并且为在摄氏60℃消色、在摄氏-20℃的温变微胶囊颜料；和/或，所述附着力促进剂为1份；所述有机硅增稠剂为1份；和/或，所述附着力促进剂为0.5份；和/或，所述附着力促进剂为1.5份，所述有机硅增稠剂为3份，所述保湿剂为5份；和/或，所述附着力促进剂为1.5份，所述有机硅增稠剂为5份，所述保湿剂为10份；和/或，所述有机硅增稠剂为8份，所述为保湿剂15份。
优选地，所述微胶囊溶质为光变微胶囊颜料或水变微胶囊颜料；和/或，所述附着力促进剂为1份，所述有机硅增稠剂为1份；和/或，所述附着力促进剂为0.5份；和/或，所述附着力促进剂为1.5份，所述有机硅增稠剂为3份，所述保湿剂为5份；和/或，所述附着力促进剂为1.5份，所述有机硅增稠剂为5份，所述保湿剂为10份；和/或，所述有机硅增稠剂为8份，丙三醇保湿剂15份。
另一方面，为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种多功能低粘度微胶囊涂料制作方法，其包括以下步骤：准备并混合分散剂、稀释剂、保湿剂、乳化剂，其中分散剂为聚甘油-四葵酸酯，质量占比为30份-50份；余量为所述稀释剂，所述稀释剂为无离子水；将混合过的所述分散剂、稀释剂置于压力反应釜中，并在130℃高温和2.3Pa的条件下进行乳化反应；经过2-8小时的乳化反应后制成高分散高流平乳化液；在乳化液中混合微胶囊颜料混合，再经过至少4小时的研磨；过滤。
优选地，所述微胶囊颜料为微胶囊温变颜料。
优选地，所述微胶囊颜料为微胶囊温变材料时，还包括准备并混合抗紫外剂。
本发明与现有技术相比的优点在于：本发明提供一种超低粘度的涂料及其制作方法，能够扩大应用范围和改进用户体验。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明。
概况而言，本发明利用特殊高效分散剂聚甘油-四葵酸酯，混合以其他添加剂，再经过高温加压和乳化反应后制成的乳化液，以使微胶囊颗粒或者制成品均匀地分散在恩氏粘度低于400的溶液中不会沉淀。该乳化液与微胶囊颗粒制作出来的液体即为本发明提供的多功能低粘度微胶囊涂料，其可以体现不同的微胶囊功能。
上述乳化液用于专门分散微胶囊制作工艺所制成的各种颗粒直径小于10微米的溶质(包括固体或者浆料)。比如：温变微胶囊颜料、光变微胶囊颜料、水变微胶囊颜料、微胶囊香精、微胶囊荧光颜料或者其他特殊功能的微胶囊颗粒，如防伪用微胶囊颗粒等，各类溶质和聚甘油-四葵酸酯乳化液混合，可以配制成具有不同微胶囊功能的液体。
具体而言，将高效超分散剂聚甘油-四葵酸酯和其他添加剂通过高温低压反应釜反应，得到的高分散、高流平的乳化液，该乳化液与用微胶囊工艺制成的溶质混合后制成的恩氏粘度小于400的液体。该液体可以根据微胶囊功能的不同，制作成不同功能和用途的液体。如果该乳化溶液与微胶囊变色颜料混合，就可以制成低粘度的变色涂料；如果该乳化液与微胶囊香料和其他特殊功能的微胶囊制成品混合，可制成恩氏粘度低于400的缓释香水和其他特殊功能的液体。
进一步具体而言，上述包括特殊高效分散剂聚甘油-四葵酸酯的乳化液包括以下物质中一种或多种：
特殊高效分散剂，主要成分是：三硬脂酸甘油酯，使用比例30％-50％(质量占比，可以根据不同的要求增减)，其作用是既可以使微胶囊溶质颗粒高效均匀地分散，还可以使液体起到保湿的作用。
保湿剂，主要成分是：丙三醇(Glycerol)，使用比例为20％-40％(可以根据不同的要求增减)，可以用类似的同类产品：丁二醇、聚乙二醇、尿素等。
抗紫外剂，主要成分是：2-(4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪-2-基)-5-辛氧基酚，使用比例是1％，可以由如下物质作为抗紫外剂：2-[4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪-2-基]-5-辛氧基酚、2-[2,4-双(2,4-二甲苯基)-2-(1,3,5-三嗪基)]-5-辛氧基苯酚。
附着力促进剂，主要成分是：聚醚改性硅油(Silicone Oil PolyetherModified)，作用是增加液体的附着力和流平效果，使用比例是0.5-10％(具体根据液体的功能需要决定)。
乳化剂，主要成分是：羧酸盐(Boxylic Acid Salt),使用比例是1-3％，作用是乳化反应的促进剂，同类可替换产品有：油酸钠(Sodium oleic acid)、松香酸钠(abieticAcid Sodium Salt)、月桂酸钠(sodium laurate)、环烷酸钠(sodium naphthenate)。
有机硅增稠剂，具体质量比例根据液体的功能需要决定。
稀释剂，主要成分是：无离子水(Deionized Water)，作用是调节乳化液的粘度，使用比例是除了需要的添加剂之外的余量部分。
本发明实施时，若要制成用于笔用墨水型的低粘度微胶囊热可擦涂料，可以参考以下步骤：
准备并混合聚甘油-四葵酸酯、保湿剂、抗紫外剂和羧酸盐乳化剂和流平剂等其他辅助物质在130℃高温和2.3Pa条件下，在压力反应釜中进行一次乳化反应，经过2-8小时的乳化反应过程后制成高分散高流平乳化溶液，再与可以在60℃消色、在-20℃重新显色的区域返回式微胶囊温变颜料(固体颜料或者色浆原液)混合，再经过4小时或者更多时间的研磨，接着经过三次过滤，制作成可以用作为笔用墨水的涂料产品。
采用上述工艺制作而成的恩氏粘度低于400的温变涂料，如果再具体选择不同的添加剂配比参数，可以有如下使用效果：
1，如果直接灌入钢笔，可以作为热可擦钢笔墨水使用。
2，如果加上附着力促进剂1％，可以作为热可擦签字笔墨水使用。
3，如果加上附着力促进剂0.5％，可以作为热可擦储墨式毛笔墨水使用。
4，如果加上附着力促进剂1.5％，丙三醇保湿剂5％，可以作为热可擦水彩笔墨水使用。
5，如果加上附着力促进剂1.5％，丙三醇保湿剂5％，可以作为热可擦荧光笔墨水使用。
6，如果加上附着力促进剂1.5％，有机硅增稠剂5％，丙三醇保湿剂10％，可以作为热可擦中性笔墨水使用。
7，如果再加上有机硅增稠剂8％，丙三醇保湿剂15％，可以作为热可擦中油圆珠笔墨水使用。
也适用于其他需要使用低粘度微胶囊液体(下称低粘度涂料)的场合。
本发明实施时，若要制成用于笔用墨水的低粘度微胶囊光变或者水变涂料，可以参考以下步骤：
准备并混合分散剂聚甘油-四葵酸酯、保湿剂(丁二醇)、抗紫外剂(如果是紫外显色的光变材料就不能添加抗紫外剂)、羧酸盐乳化剂和流平剂等其他辅助物质，经过一次或者多次130℃高温和2.3Pa压力反应釜中进行乳化反应，每次乳化需要经过2-8小时的乳化反应(根据不同的微胶囊原料的特性而定)后所制成高分散高流平乳化溶液，再与可通过光变或者水变的微胶囊颜料(固体颜料或者色浆原液)混合，经过2-4小时或者更多时间的研磨之后，再经过三次过滤，制作成可以用作为笔用墨水的涂料产品。
采用上述工艺制作而成的恩氏粘度低于400的温变涂料，如果再具体选择不同的添加剂配比参数，可以有如下的使用效果：
1，如果直接灌入钢笔，可以作为光变色或者水变色钢笔墨水使用。
2，如果加上附着力促进剂1％，有机硅增稠剂1％，可以作为光变色或者水变色签字笔墨水使用。
3，如果加上添加剂附着力促进剂0.5％，可以作为光变色或者水变色储墨式毛笔墨水使用。
4，如果加上附着力促进剂1.5％，有机硅增稠剂3％，丙三醇保湿剂5％，可以作为光变色或者水变色水彩笔墨水使用。
5，如果加上附着力促进剂1.5％，有机硅增稠剂5％，丙三醇保湿剂10％，可以作为光变色或者水变色中性笔墨水使用。
6，如果再加上有机硅增稠剂8％，丙三醇保湿剂15％，可以作为光变色或者水变色中油圆珠笔墨水使用。
也适用于其他需要使用低恩氏粘度微胶囊液体的各种场合。
本发明实施时，若要制成用于防伪的低粘度微胶囊荧光液体，可以参考以下步骤：
准备并混合特殊高效分散剂聚甘油-四葵酸酯、保湿剂、羧酸盐乳化剂和流平剂等其他辅助物质，抗紫外剂的添加要根据防伪的功能决定，目前的很多防伪的技术是采用紫外激发原理，如果是这类的产品就不能添加抗紫外剂。所有的原料可以一起在130℃高温和2.3Pa压力反应釜中进行乳化反应，每次乳化反应时间是2-8小时(根据不同的微胶囊原料的特性而定)，制成高分散高流平乳化溶液，由该乳化溶液与可以通过具有防伪功能的微胶囊原料(固体颜料或者原浆)混合，经过2小时的研磨之后，再经过三次过滤，制作成可以用于防伪的液体产品。
总结本发明的所有优点：
1、产品无毒性，本发明所使用的原料，环保符合食品接触级标准，产品对皮肤无刺激，大于五岁的儿童可以放心使用。如果制成墨水，在使用中也不会对儿童造成不良反应。
2、产品恩氏粘度低，流平效果优越，书写流畅，书写的笔迹容易干燥。
3、适用范围广泛：可以用于钢笔，水彩笔，荧光笔，中性笔，圆珠笔以及适合低粘度的涂料等等。
4、产品稳定性能和可擦性能好：常温下不变色不消失，摩擦点温度达到60℃，擦的很干净不留痕迹。
5、产品不会产生沉淀，各项技术指标和性能等方面均优于同类产品。
由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims (10)

1.一种多功能低恩氏粘度微胶囊涂料，其特征在于，包括：
分散剂，为聚甘油-四葵酸酯，比例为30份-50份；
稀释剂，为无离子水，并与所述分散剂混合经过乳化反应形成恩氏粘度低于400的乳化液，比例为50-70份；
微胶囊溶质，加入所述乳化液中。
2.根据权利要求1所述的多功能低恩氏粘度微胶囊涂料，其特征在于，所述乳化液中还包括保湿剂、抗紫外剂、附着力促进剂、有机硅增稠剂和/或乳化剂。
3.根据权利要求2所述的多功能低恩氏粘度微胶囊涂料，其特征在于，所述保湿剂为尿素、丙三醇、丁二醇或聚乙二醇，比例为20份-40份；
所述抗紫外剂为2-(4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪-2-基)-5-辛氧基酚、2-[4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪-2-基]-5-辛氧基酚或2-[2,4-双(2,4-二甲苯基)-2-(1,3,5-三嗪基)]-5-辛氧基苯酚，比例为1份；所述有机硅增稠剂为3份，所述保湿剂为5份或10份。
4.根据权利要求1所述的多功能低恩氏粘度微胶囊涂料，其特征在于，所述微胶囊溶质为温变微胶囊颜料、光变微胶囊颜料或水变微胶囊颜料。
5.根据权利要求4所述的多功能低恩氏粘度微胶囊涂料，其特征在于，所述微胶囊溶质为微胶囊香精、微胶囊荧光颜料和/或防伪用微胶囊颗粒。
6.根据权利要求5所述的多功能低恩氏粘度微胶囊涂料，其特征在于，所述微胶囊溶质为温变微胶囊颜料，并且为在摄氏60℃消色、在摄氏-20℃的温变微胶囊颜料。
7.根据权利要求2所述的多功能低恩氏粘度微胶囊涂料，其特征在于，所述微胶囊溶质为光变微胶囊颜料或水变微胶囊颜料；
和/或，所述附着力促进剂为1份，所述有机硅增稠剂为1份；
和/或，所述附着力促进剂为0.5份；
和/或，所述附着力促进剂为1.5份，所述有机硅增稠剂为3份，所述保湿剂为5份；
和/或，所述附着力促进剂为1.5份，所述有机硅增稠剂为5份，所述保湿剂为10份；
和/或，所述有机硅增稠剂为8份，丙三醇保湿剂15份。
8.一种权利要求1-7任一项所述的多功能低恩氏粘度微胶囊涂料的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
准备并混合分散剂、稀释剂、保湿剂、乳化剂，其中分散剂为聚甘油-四葵酸酯，质量占比为30份-50份；余量为所述稀释剂，所述稀释剂为无离子水；
将混合过的所述分散剂、稀释剂置于压力反应釜中，并在130℃高温和2.3Pa的条件下进行乳化反应；
经过2-8小时的乳化反应后制成高分散高流平乳化液；
在乳化液中混合微胶囊颜料混合，再经过至少4小时的研磨；
过滤。
9.根据权利要求8所述的制作方法，其特征在于，所述微胶囊颜料为微胶囊温变颜料。
10.根据权利要求8所述的制作方法，其特征在于，所述微胶囊颜料为微胶囊温变材料时，还包括准备并混合抗紫外剂。
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