專利名稱：納米級顏料防水型中性筆墨水及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及中性筆墨水，尤其涉及一種納米級顏料防水型中性筆墨水及其制造方法，屬于墨水技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)外市場上行銷的高檔專用筆墨水已由染料型向顏料型轉(zhuǎn)變。一種納米級顏料中性筆墨水與染料型相比，可以有效解決褪色、洇水等問題，但普通的生產(chǎn)工藝、配方所生產(chǎn)出的顏料型中性筆墨水，因顆粒尺寸大，而影響其滲透性，延長了干燥時間，并且會出現(xiàn)堵頭、斷線、出墨不均勻等現(xiàn)象。
顏料型墨水是以顏料微細粒子分散于使用介質(zhì)中而使其著色的，理想的分散體系應(yīng)具有“一次(初級)粒子”的顏料分散狀態(tài)，初級顏料粒子的納米化會使墨水產(chǎn)品的質(zhì)量和使用效果大大提高，但隨著粒子的變小，比表面積將成倍增加，粒子之間范德華引力將變大，顆粒間極易產(chǎn)生凝聚，造成存放過程中分散穩(wěn)定性差，產(chǎn)生凝集，出現(xiàn)分層、分離、沉淀等變質(zhì)現(xiàn)象，一般的工藝配方和設(shè)備很難使顏料墨水體系達到初級粒子納米化并使其顯示出良好的分散穩(wěn)定性。再則，粘度的穩(wěn)定性是又一重要的技術(shù)問題，產(chǎn)品粘度的大小將直接影響中性筆的使用效果，粘度偏大，會使出墨量變小，造成斷線或書寫不流暢，粘度偏小，會出現(xiàn)漏墨現(xiàn)象，影響書寫效果，適中穩(wěn)定的粘度值是中性筆墨水的一個重要指標(biāo)。所以，要生產(chǎn)出理想高品質(zhì)的納米級顏料防水型中性筆墨水，在制備中必須攻克以上的技術(shù)難關(guān)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種納米級顏料防水型中性筆墨水及制造方法，采用“顏料納米化——超微研磨”技術(shù)和“科學(xué)的配方”，有效解決中性筆墨水顏料顆粒的粒度及墨水粘度、穩(wěn)定性問題，克服墨水長期存放出現(xiàn)的分層、分離、沉淀等變質(zhì)現(xiàn)象，顯著提高墨水的質(zhì)量穩(wěn)定性。廣泛用于金屬滾珠筆頭、聚丙烯筆管及塑制筆頭聯(lián)接器等。
本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)一種納米級顏料防水型中性筆墨水，其特征在于其組分具有如下的重量百分比納米級原液40％，增稠劑40～50％，稀釋劑10～20％。
進一步地，上述的納米級顏料防水型中性筆墨水，所述的納米級原液的配方具有如下的重量百分比顏料15％，溶劑8～15％，分散劑1.5～4.5％，樹脂3～20％，去離子水45.5～72.5％；所述的顏料為紅、蘭、黑三個基色顏料中的一種，溶劑為乙二醇，分散劑為超分散劑中的非離子型多錨多鏈高分子聚合物，樹脂為丙烯酸樹脂、其分子量為10000～50000；所述納米級原液的顏料平均粒徑為100～200納米。
再進一步地，上述的納米級顏料防水型中性筆墨水，所述的增稠劑的配方具有如下的重量百分比膠粉0.20～0.45％，溶劑8～10％，保濕劑8～10％，殺菌劑0.2％，去離子水79.35～83.6％；膠粉為丙烯酸樹脂或黃原膠，溶劑為乙二醇或丙三醇，保濕劑為聚乙二醇或二醇醚。
再進一步地，上述的納米級顏料防水型中性筆墨水，所述的稀釋劑的配方具有如下的重量百分比溶劑20～25％，保濕劑10～15％，表面活性劑2～5％，殺菌劑0.2％，防銹劑0.2％，去離子水54.6～67.6％；溶劑為乙二醇或丙三醇，保濕劑為聚乙二醇或二醇醚，表面活性劑為非離子型活性劑。
更進一步地，上述的納米級顏料防水型中性筆墨水的制造方法，其特征在于先將納米級原液加入調(diào)配鍋中，然后在攪拌狀態(tài)下加入稀釋劑，繼續(xù)攪拌30～90分鐘，再加入增稠劑，繼續(xù)攪拌1～3小時，停止攪拌，出料。
本發(fā)明技術(shù)方案的突出的實質(zhì)性特點和顯著的進步主要體現(xiàn)在①采用“顏料粒子納米化——超微研磨”技術(shù)，使顏料粒子粒徑達到100～200納米，方法簡便，工藝合理。
②運用了科學(xué)先進的墨水調(diào)配方法，使墨水具有良好的分散穩(wěn)定性，并保持適中的粘度。
③墨水顏料粒子細度均勻，成品液色澤鮮艷，耐曬、防水性特強；出墨均勻、書寫流暢，長期存放質(zhì)量穩(wěn)定、不會出現(xiàn)分層、分離、沉淀等變質(zhì)現(xiàn)象。
④該發(fā)明的墨水常溫脫帽時間可長達30天以上。
⑤無毒性、生產(chǎn)與使用安全環(huán)保性優(yōu)越，可廣泛適用于金屬滾珠筆頭、聚丙烯筆管及塑制筆頭聯(lián)接器等。
具體實施例方式納米級顏料防水型中性筆墨水的制造配方納米級原液40％，增稠劑40～50％，稀釋劑10～20％。
納米級原液的組分具有如下的重量百分比顏料15％，溶劑8～15％，分散劑1.5～4.5％，樹脂3～20％，去離子水45.5～72.5％；所述的顏料采用三個基色顏料紅(PR112)、蘭(PB153)、黑(MA11)其中的一種，溶劑為乙二醇，分散劑為超分散劑中的非離子型多錨多鏈高分子聚合物，樹脂為丙烯酸樹脂、其分子量為10000～50000。納米級原液的制造方法為先將去離子水加入預(yù)分散鍋中，攪拌下加入溶劑、分散劑、樹脂進行攪拌混合，直到全部溶解均勻，最后在攪拌下加入顏料，進行充分?jǐn)嚢杌旌?，然后進行超微研磨2～8小時，使顏料顆粒的粒度為D50＝100～200納米，停止研磨，出料。
增稠劑的組分具有如下的重量百分比膠粉0.20～0.45％，溶劑8～10％，保濕劑8～10％，殺菌劑0.2％，去離子水79.35～83.6％；膠粉為丙烯酸樹脂或黃原膠，溶劑為乙二醇或丙三醇，保濕劑為聚乙二醇或二醇醚。增稠劑的制造方法為先將去離子水加入預(yù)分散鍋中，攪拌下加入膠粉、溶劑、保濕劑、殺菌劑，進行攪拌混合直到全部溶解均勻，停止攪拌，備用。
稀釋劑的組分具有如下的重量百分比溶劑20～25％，保濕劑10～15％，表面活性劑2～5％，殺菌劑0.2％，防銹劑0.2％，去離子水54.6～67.6％；溶劑為乙二醇或丙三醇，保濕劑為聚乙二醇或二醇醚，表面活性劑為非離子型活性劑。稀釋劑的制造方法為先將去離子水加入預(yù)分散鍋中，攪拌下加入溶劑、保濕劑、表面活性劑、殺菌劑、防銹劑進行充分?jǐn)嚢杌旌?，直到全部溶解均勻，停止攪拌，備用?br> 納米級顏料防水型中性筆墨水的制造工藝先將納米級原液加入調(diào)配鍋中，然后在攪拌狀態(tài)下加入稀釋劑，繼續(xù)攪拌30～90分鐘，再加入增稠劑，繼續(xù)攪拌1～3小時，停止攪拌，出料。
實施例如下

以上僅給出以黑色納米級原液的三個實施例，而以蘭/紅的納米級原液其實施條件基本相同，不再重復(fù)。
經(jīng)檢測，采用本發(fā)明技術(shù)方案獲得的各種墨水，其主要物理性能指標(biāo)見表1。
表1

本發(fā)明采用超微研磨技術(shù)，將顏料顆粒由原來5000納米研磨至平均粒徑D50＝100～200納米，突破了顏料型中性筆墨水的粒度控制問題，原液體系能夠很好地避免納米顆粒間的凝聚(范德華引力)，且墨水體系顏料顆粒的粒度分布均勻，墨水體系處于平衡狀態(tài)。本發(fā)明所采用的配方中以非離子型多錨多鏈型高分子聚合物作為分散劑、調(diào)整墨水體系的電位，保證電位值在-30～-45毫伏范圍之內(nèi)，使墨水體系處于良好穩(wěn)定狀態(tài)。運用了科學(xué)先進的墨水調(diào)配方法，在成品調(diào)配中采用獨特的增稠劑、稀釋劑，使墨水體系的粘度保證在1200～1400cps，保持產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定；有效延長了貯藏時間，明顯提高了產(chǎn)品質(zhì)量。
墨水的穩(wěn)定性測試是檢驗?zāi)谝欢〞r間內(nèi)保證不變質(zhì)的能力，將本發(fā)明實施例的墨水在50℃保存30天，其粒度、粘度、PH值基本保持不變；墨水在常溫下貯存一年，墨水未出現(xiàn)分層、分離、沉淀等變質(zhì)現(xiàn)象；墨水穩(wěn)定性優(yōu)越。本發(fā)明墨水順利通過EN-71和ASTMD-4236認證。
以上具體描述了本發(fā)明技術(shù)方案的應(yīng)用實例，它們僅作為例子給出，不視為對本發(fā)明的應(yīng)用限制。凡操作條件的等同替換，均落在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.納米級顏料防水型中性筆墨水，其特征在于其組分具有如下的重量百分比納米級原液40％，增稠劑40～50％，稀釋劑10～20％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米級顏料防水型中性筆墨水，其特征在于納米級原液的配方具有如下的重量百分比顏料15％，溶劑8～15％，分散劑1.5～4.5％，樹脂3～20％，去離子水45.5～72.5％；所述納米級原液的顏料平均粒徑為100～200納米。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的納米級顏料防水型中性筆墨水，其特征在于所述的顏料為紅、蘭、黑三個基色顏料中的一種，溶劑為乙二醇，分散劑為超分散劑中的非離子型多錨多鏈高分子聚合物，樹脂為丙烯酸樹脂、其分子量為10000～50000。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米級顏料防水型中性筆墨水，其特征在于增稠劑的配方具有如下的重量百分比膠粉0.20～0.45％，溶劑8～10％，保濕劑8～10％，殺菌劑0.2％，去離子水79.35～83.6％。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的納米級顏料防水型中性筆墨水，其特征在于所述的膠粉為丙烯酸樹脂或黃原膠，溶劑為乙二醇或丙三醇，保濕劑為聚乙二醇或二醇醚。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米級顏料防水型中性筆墨水，其特征在于稀釋劑的配方具有如下的重量百分比溶劑20～25％，保濕劑10～15％，表面活性劑2～5％，殺菌劑0.2％，防銹劑0.2％，去離子水54.6～67.6％。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的納米級顏料防水型中性筆墨水，其特征在于所述的溶劑為乙二醇或丙三醇，保濕劑為聚乙二醇或二醇醚，表面活性劑為非離子型活性劑。
8.權(quán)利要求1所述的納米級顏料防水型中性筆墨水的制造方法，其特征在于先將納米級原液加入調(diào)配鍋中，然后在攪拌狀態(tài)下加入稀釋劑，繼續(xù)攪拌30～90分鐘，再加入增稠劑，繼續(xù)攪拌1～3小時，停止攪拌，出料。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種納米級顏料防水型中性筆墨水及制造方法，其組分具有如下的重量百分比納米級原液40％，增稠劑40～50％，稀釋劑10～20％；顏料平均粒徑為100～200納米。其制法為先將納米級原液加入調(diào)配鍋中，然后在攪拌狀態(tài)下加入稀釋劑，繼續(xù)攪拌30～90分鐘，再加入增稠劑，繼續(xù)攪拌1～3小時，停止攪拌，出料。本發(fā)明的墨水色澤鮮艷、質(zhì)量穩(wěn)定、出墨均勻、書寫流暢、耐勞度高，長期存放不會出現(xiàn)分層、分離、沉淀等變質(zhì)現(xiàn)象，并且耐曬、防水性特強，無毒性、生產(chǎn)與使用安全環(huán)保性優(yōu)越，可廣泛適用于金屬滾珠筆頭、聚丙烯筆管及塑制筆頭聯(lián)接器等。
文檔編號C09D11/16GK1887982SQ20061008837
公開日2007年1月3日 申請日期2006年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月14日
發(fā)明者詹憶源 申請人:蘇州三威納米科技有限公司