[發(fā)明專利]一種黑色中性墨水專用顏料色漿及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310016253.3
• 申請日: 2013-01-16
• 公開（公告）號: CN103045020A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉守軍;張瑞東;刁紅亮;吳瑞娟;李月月
• 申請（專利權(quán)）人: 山西英可奧化工技術(shù)有限公司
• 主分類號: C09D17/00
• 分類號: C09D17/00;C09D11/18
• 代理公司: 山西五維專利事務(wù)所(有限公司) 14105
• 代理人: 魏樹巍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種黑色中性墨水專用顏料色漿及其制備方法。

背景技術(shù)

中性墨水是一種專供中性圓珠筆使用的水性油墨，其最大特點在于具有很高的穩(wěn)定性、潤滑性和特殊的流變性，主要表現(xiàn)為具有超微顏料粒徑分布、能夠穩(wěn)定使用潤滑助劑和具備一定的剪切稀化流變特征。

中性墨水的生產(chǎn)主要以在水性顏料色漿中加入其它功能助劑直接調(diào)制的方式來實現(xiàn)。因未有中性墨水專用色漿產(chǎn)品問世，中性墨水常用兩類色漿產(chǎn)品調(diào)制。一類為水性涂料和水性油墨色漿，例如專利“一種水性無機顏料色漿及其制備方法（申請?zhí)枺篊N200510097165.6）”和專利“無機顏料色漿及其制備方法（申請?zhí)枺篊N200910030199.1）”。該類色漿的特點在于大量使用表面活性劑或高分子樹脂且顏料粒徑較粗，以其調(diào)制的中性墨水不僅粒徑分布難以達到要求且由于過量表面活性劑的存在很難實現(xiàn)流變特性的調(diào)控。另一類為噴墨打印墨水色漿，例如專利“用于噴墨打印墨水的納米級無機顏料色漿（申請?zhí)枺篊N200410000322.2）”和專利“一種陽離子型水性顏料色漿的制備方法（申請?zhí)枺?00610096924.1）”。該類色漿的特點是表面活性劑含量低和實現(xiàn)了顏料的超微分散，但由于在色漿制備階段未添加潤滑助劑，很難實現(xiàn)中性墨水潤滑性和穩(wěn)定性的兼容。特別強調(diào)的是專利“一種水性顏料色漿及其制備方法（申請?zhí)枺篊N201010248740.9）”也屬此類情況。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種用于調(diào)制黑色中性墨水的水性顏料色漿及其制備方法，達到所調(diào)制黑色中性墨水具有流變特征易于調(diào)控，穩(wěn)定性高和潤滑性能好的特點。

本發(fā)明通過合理選擇和使用表面活性劑，以多級研磨工藝實現(xiàn)了顏料的超微分散和潤滑助劑的微乳化，所制備色漿具有與各種助劑兼容性佳和流變特征易于掌控的特點，可專用于調(diào)制高質(zhì)量中性墨水，所調(diào)制的中性墨水穩(wěn)定性高、潤滑性能優(yōu)異且可根據(jù)不同需求調(diào)控流變特性。

本發(fā)明用于調(diào)制黑色中性墨水的水性顏料色漿，其配方重量份數(shù)組成為：

如上所述的色素炭黑為色素炭黑C111或色素炭黑C311。

如上所述的潤滑劑為烷基磷酸酯類化合物，是Hostaphat?MDAH（科萊恩化工（中國）有限公司）、Hostaphat1306（科萊恩化工（中國）有限公司）、S1型烷基磷酸酯（丹東黎虹化工廠）中的一種。

如上所述的乳化劑為非離子表面活性劑，是壬基酚聚氧乙烯醚，辛基酚聚氧乙烯醚、十聚甘油單油酸酯、單硬脂酸甘油酯中的一種或幾種。

如上所述的分散劑為陰離子型表面活性劑，是Dispersogen?SNW（科萊恩化工（中國）有限公司）或Dispersogen1728（科萊恩化工（中國）有限公司）。

如上所述的聚乙烯吡咯烷酮（分子式[C₁₉H₃₁N₃O₃]_n）是PVP-K15（相對分子量8×10³）、PVP-K30（相對分子量4×104）中的一種或兩種。

如上所述潤濕分散劑為兩性表面活性劑胺類共聚物，商品名DUOEEN?TDO（阿克蘇諾貝爾表面化學(xué)貿(mào)易有限公司）。

如上所述的聚乙二醇，分子式為HO(CH₂CH₂O)_nH(n=4-450)，其平均相對分子質(zhì)量為2×10²。

本發(fā)明的制備方法包括如下步驟：

1)將潤滑劑加入聚乙二醇中并加熱至60±5℃，加入乳化劑攪拌至均勻透明，在恒溫條件下加入10-15重量份60±5℃的熱水，之后攪拌冷卻至室溫，形成透明或半透明潤滑劑微乳液；

2)將聚乙烯吡咯烷酮溶解于等量的去離子水中，形成聚乙烯吡咯烷酮水溶液；

3)在剩余的去離子水中加入分散劑和潤濕分散劑，并充分?jǐn)嚢枞芙庑纬赏该魅芤海蠹尤肷靥亢跀嚢杈鶆颍⒔?-1.5h形成炭黑漿料；

4)在形成的炭黑漿料中加入聚乙烯吡咯烷酮水溶液和潤滑劑微乳液，混合均勻后使用籃式研磨機研磨1.5-2h；

5）將籃式研磨后形成的粗色漿置于納米砂磨機研磨至顏料粒徑D90≤350nm時出料，即為色漿成品。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點：