一种水性墨水制造技术

本发明专利技术提供一种色彩鲜艳的水性墨水，按重量百分比计，包括：1‑10％的色粉；5‑20％的保湿剂；1‑10％的树脂；0.1‑1％的表面活性剂；0.1‑1％的消泡剂；0.1‑0.2％的杀菌剂；0.1‑2％的pH调节剂；0.1‑3％的润湿剂；以及余量的去离子水。本发明专利技术的色彩鲜艳的水性墨水，通过添加水性染料、树脂、非离子表面活性剂及润湿剂等，具有良好的书写效果，线迹饱满、间歇性书写时间长，耐水性能好，改善了传统墨水的润滑度不佳，线迹色彩饱满度低等缺陷，提高了水性墨水的使用性能。

An aqueous ink

【技术实现步骤摘要】
一种水性墨水
本专利技术涉及一种水性墨水，特别涉及一种色彩鲜艳的水性墨水。
技术介绍
水性墨水是以水为溶剂的环保墨水，由于不含挥发性有机溶剂，降低了因VOC排放对大气的污染。水性墨水不仅消除了溶剂型墨水中有毒有害物质对人体的危害，也降低了由于静电和易燃溶剂引起的火灾危险和隐患，水性墨水的上述系列优点，使其在提倡绿色环保的当前受到越来越多的关注。同时，水性墨水的发展也存在一些不足，如墨水对滚珠的润滑度不够，使得水性笔使用时流畅性不佳；水性笔的触变性较差，使用时会出现吐墨、漏墨等现象；容易产生色彩饱和度低等问题。其中墨水的颜色不够鲜艳成为现阶段需要解决的首要问题，本专利技术研究发现一些润湿剂能够渗入颜料间隙排出空气，使得颜料表面充分润湿，降低表面张力，使得聚结粒子易于解聚；而分散剂能够将颜料分散得更好，饱和度会更高，类似这些助剂能够通过不同方式在一定程度上改善颜料的展色效果，对于改善墨水的展色性具有一定的作用。其中一种润湿剂为低分子量的、特殊封端的环氧烷类共聚物，不仅能够起到优良的润湿作用，对于难分散的有机颜料、低浓度的油墨体系能够达到优良的展色效果，对于改善墨水的显色具有优异的效果。
技术实现思路
本专利技术提供一种色彩鲜艳的水性墨水，通过添加水性染料、树脂、润湿剂以及非离子表面活性剂，不仅使得墨水的润滑度增加，而且线迹色彩鲜艳度得到明显提高。为实现上述目的，本专利技术采取如下技术方案：一种水性墨水，按重量百分数之和为100％计，包括：1-10％的色粉；5-20％的保湿剂；1-10％的树脂；0.1-3％的润湿剂；0.1-1％的表面活性剂；0.1-1％的消泡剂；0.1-0.2％的杀菌剂；0.1-2％的pH调节剂；以及余量的去离子水。优选地，色粉为一种水性染料或多种水性染料的混合物，水性染料如红色或黑色染料。优选地，保湿剂为1,2-丙二醇、1,3-丁二醇、1,2-丁二醇、1,2-戊二醇、1,2-己二醇、1,2-戊二醇、聚乙二醇300、聚乙二醇400、聚乙二醇600、聚乙二醇800、透明质酸和山梨糖醇中的至少一种。优选地，树脂是聚乙烯吡咯烷酮，更优选数均分子量低于60000的聚乙烯吡咯烷酮。优选地，润湿剂为环氧烷共聚物，其合成单体包括环氧乙烷、环氧丙烷、烯丙氧基、烯丙基甲基氧、烯丙基乙基氧、烯丙基丙烯氧、及环氧丁烷，可以是以上两种或多种聚环氧烷组成的嵌段结构，更优选的润湿剂为环氧乙烷与环氧丙烷的嵌段低聚物。数均分子量优选介于1100-5050，如果数均分子量过高，影响染料在分散体系的迁移，不利于降低体系的表面张力，从而无法实现展色效果。优选地，表面活性剂为非离子表面活性剂，尤其是脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基苯酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯醚、硬脂酸聚氧乙烯醚、月桂酸聚氧乙烯醚等聚乙二醇型的非离子表面活性剂中的至少一种。优选地，消泡剂为不含有机硅类消泡剂和有机硅类水性消泡剂中的至少一种，包括但不仅限于醇类消泡剂：聚氧乙烯醇、聚氧乙烯醇水合物、2-乙基己醇；磷酸酯类消泡剂：磷酸三丁酯、辛基磷酸钠；聚硅氧烷类消泡剂：三甲基硅油、二甲基聚硅氧烷、硅酮膏、聚硅氧烷乳液、氟硅氧烷等。更优选地，不含有机硅类消泡剂为德国毕克化学的BYK011、BYK012、BYK014、BYK016中的至少一种，所述有机硅类消泡剂为德国毕克化学的BYK017、BYK018、BYK019、BYK024中的至少一种。优选地，杀菌剂为5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和辛基异噻唑啉酮中的至少一种。优选地，pH调节剂为NaOH、KOH、氨水、三乙醇胺中的至少一种。本专利技术的色彩鲜艳的水性墨水通过添加耐水混合色料、高分子树脂、润湿剂以及非离子表面活性剂，具有良好的书写效果，线迹饱满、间歇性书写时间长，耐水性能好，改善了水性染料墨水书写润滑度不佳，线迹色彩饱和度低的不足，提高了水性墨水的使用性能。具体实施方式下面根据具体实施例对本专利技术的技术方案做进一步说明。本专利技术的保护范围不限于以下实施例，列举这些实例仅出于示例性目的而不以任何方式限制本专利技术。按重量百分数之和为100％计，本专利技术的色彩鲜艳的水性墨水包括：1-10％的色浆；5-20％的保湿剂；1-10％的改性树脂；0.1-3％的润湿剂；0.1-1％的表面活性剂；0.1-1％的消泡剂；0.1-0.2％的杀菌剂；0.1-2％的pH调节剂；以及余量的去离子水。色彩鲜艳的水性墨水的各个组分中，色浆作为着色剂，树脂起到防渗化的作用，润湿剂用于提高墨水的展色效果，表面活性剂用于增加墨水的润滑度，消泡剂用于消除体系的泡沫，杀菌剂用于抑菌杀菌，pH调节剂用于提高体系pH，水作为主溶剂使用。水性墨水中所用的染料需耐水耐候性好，可以是两种色料，例如，可由34％的染料直接红1和66％的染料直接红83混合，并添加进去离子水搅拌，其中日晒等级按ISO标准测试，直接红1号为3级、直接红83号为7级，级数越高耐晒越好。色彩鲜艳的水性墨水中所用的保湿剂可为多元醇类，例如为1,2-丙二醇、1,3-丁二醇、1,2-丁二醇、丙三醇、1,2-戊二醇、1,2-己二醇、1,2-戊二醇、聚乙二醇300、聚乙二醇400、聚乙二醇600、聚乙二醇800、透明质酸和山梨糖醇中的至少一种。色彩鲜艳的水性墨水中所用的树脂选择聚乙烯吡咯烷酮树脂(PVP)，该树脂可作为增溶剂、分散剂、成膜剂、结晶抑制剂，用于纸张，可以快速成膜，防止线迹晕染。PVP是由以单体乙烯基吡咯烷酮(NVP)为原料，通过本体聚合、溶液聚合等方法制得。该树脂包括但不限于上海攻必克新材料有限公司的PVP系列树脂，包括K17、K25、K30等。如上所述PVP树脂的数均分子量最好低于60000，可以使用数均分子量为10000到60000的PVP树脂，该分子量由厂家测试得到。当分子量过高时，墨水的流动性能降低，使得写出性能变差；反之，当粘度过低时，难以形成良好的干燥的膜，也不获得良好的固着性，因此优选数均分子量为10000到60000的PVP树脂。色彩鲜艳的水性墨水中所用的润湿剂是环氧烷共聚物，其合成单体包括环氧乙烷、环氧丙烷、烯丙氧基、烯丙基甲基氧、烯丙基乙基氧、烯丙基丙烯氧、及环氧丁烷，可以是以上两种或多种聚环氧烷组成的嵌段结构，数均分子量最好为1100-5050。润湿剂能够降低水性体系的表面张力，对色料表面具有优良的润湿作用，具有提高了墨水的色彩鲜艳度的效果。色彩鲜艳的水性墨水中所用的表面活性剂为非离子表面活性剂，非离子表面活性剂在水中不发生电离，是以羟基(-OH)或醚键(R-O-R′)为亲水基的两亲结构分子，由于羟基和醚键的亲水性弱，因此分子中必须含有多个这样的基团才表现出一定的亲水性。正是由于非离子表面活性剂具有在水中不电离的特点，决定了它在某些方面较离子型表面活性剂优越，如它在水中和有机溶剂中都有较好的溶解性，在溶液中稳定性高，不易受强电解质无机盐、酸和碱的影响本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水性墨水，以各组分的重量百分数之和为100％计，包括：/n1-10％的色粉；/n5-20％的保湿剂；/n1-10％的树脂；/n0.1-3％的润湿剂；/n0.1-1％的表面活性剂；/n0.1-1％的消泡剂；/n0.1-0.2％的杀菌剂；/n0.1-2％的pH调节剂；/n以及余量的去离子水。/n

【技术特征摘要】
1.一种水性墨水，以各组分的重量百分数之和为100％计，包括：
1-10％的色粉；
5-20％的保湿剂；
1-10％的树脂；
0.1-3％的润湿剂；
0.1-1％的表面活性剂；
0.1-1％的消泡剂；
0.1-0.2％的杀菌剂；
0.1-2％的pH调节剂；
以及余量的去离子水。


2.根据权利要求1所述的水性墨水，其中所述色粉为一种水性染料或多种水性染料的混合物。


3.根据权利要求1所述的水性墨水，其中所述保湿剂为1,2-丙二醇、1,3-丁二醇、1,2-丁二醇、丙三醇、1,2-戊二醇、1,2-己二醇、1,2-戊二醇、聚乙二醇300、聚乙二醇400、聚乙二醇600、聚乙二醇800、透明质酸和山梨糖醇中的一种或多种。


4.根据权利要求1所述的水性墨水，其中所述树脂为聚乙烯吡咯烷酮。


5.根据权利要求4所述的水性墨水，其中所述聚乙烯吡咯烷酮的数均分子量低于60000。


6.根据权利要求1所述的水性墨水，其中所述润湿剂为环氧烷的共聚物，合成单体选自环氧乙烷、环氧丙烷、烯丙氧基、烯丙基甲基氧、烯丙基乙基氧、烯丙基丙烯氧及环氧丁烷中的两种或两种以上。


7.根据权利要求6所述的水性墨水，其中所述环氧烷的共聚物为环氧乙烷与环氧丙烷的嵌段共聚物...

【专利技术属性】
技术研发人员：王立伟，孙梦雅，郭亨长，姚鸿俊，
申请(专利权)人：上海晨光文具股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31