CN101993635A - 一种可擦墨水及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种不堵笔头，墨迹更易被檫除，色泽效果更好的绿色环保的可擦墨水及其制备方法。该墨水由50～65％的微米级着色微球、0.5～1％抗菌剂、0.3～1％的增稠剂和余量的普通自来水或去离子水组成；其中，微米级着色微球为包覆有颜料或染料的聚甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸丁酯构成，其粒径分布为1～10微米。该墨水比铅笔好写好擦，不留痕迹；还具有书写流畅，墨水流量均匀，墨迹色泽深浓鲜艳，脱帽时间长和没污染又环保；写出的字迹耐水、耐晒，保存时间长等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种微球型可擦墨水及其制备方法。
背景技术
目前，广大消费者使用的普通书写笔油墨和墨水，一经写到纸上，就很难擦去。而处于学习阶段的中小学生为了保持卷面整洁，不得不对错处进行修改。现在学生常用涂改液和涂改贴进行修改；而涂改液通常有毒且有刺激气味；涂改贴较难贴正，若未贴好，需重新撕下再贴，会对纸张造成破坏。再加上涂改液的涂膜和涂改贴纸的颜色与纸张有差异，且具有一定厚度，使得涂改后的纸张看似千疮百孔，很不美观。这对于处于学习中的学生来说，极为不便。
现有技术中已经公布了一些具有可擦性能的油墨或墨水。如：中国专利CN86100089、CN1590475及中国专利申请号为94108995.9，95115935.6，97121651.7，97107744.4，98126115.9，00114341.7，03124772.5，200710036421.X，200710130159.5，200810047043.X，和200810205039.1的专利申请。这些专利公开的技术方案中的可擦性书写油墨或墨水，或是直接把颜料或染料作为着色材料，同其他组分混合后，分散到介质中制成油墨或墨水；或是用橡胶或树脂对颜料或染料进行简单包覆后作为着色材料，同其他组分混合后，分散到介质中制成油墨或墨水。其作为着色材料的颜料或染料及橡胶或树脂包覆后的颜料或染料颗粒形状均不规则。这些已公开的可擦性油墨或墨水都存在油墨色泽较浅、不易擦净、耐干性不好、不绿色环保等缺点，尤其是其作为着色材料的颜料或染料及用橡胶或树脂包覆后的颜料或染料颗粒形状均不规则，容易堵塞笔头。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明旨在提供一种不堵笔头，墨迹更易被檫除，色泽效果更好的绿色环保的可擦墨水。本发明的另外一个目的是提供一种制备上述可擦墨水的方法。
本发明的一种可擦墨水，由以下重量百分比的成份组成：50～65％的微米级着色微球、0.5～1％抗菌剂、0.3～1％的增稠剂和余量的普通自来水或去离子水；其中，微米级着色微球为包覆有颜料或染料的聚甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸丁酯构成，其粒径分布为1～10微米。
所述的增稠剂是黄原胶，所述的抗菌剂是聚季铵盐。
所述的颜料为不溶于水且只溶于油的颜料或染料，或是既不溶于水也不溶于油但能够在油性溶剂中极易分散的颜料或染料。所述颜料或染料用量为单体甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸丁酯的重量的10％～35％。所述的颜料或染料包括荧光颜料或染料。
本发明的一种制备上述可擦墨水的方法，包括以下步骤：
a、称取一定量的乳化剂，溶解在适量的分散介质水中，倒入容器中，再向容器中加入溶解有引发剂和颜料或染料的甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸丁酯；其中乳化剂的用量为单体甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸丁酯的重量的15％～25％；甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸丁酯的用量为分散介质重量的5％～25％；
b、通入N2清除氧气，将容器置于恒温水浴锅中，开始升温，在整个反应过程中维持匀速搅拌，当达到55～65℃后再反应6～8小时；
c、反应结束后，将制备的微球悬浮液静置分层；待其静置分层后，倒掉上层液体，将沉淀色浆用清水稀释后，再静置分层待洗涤，如此反复洗涤三次后，形成微米级聚甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸丁酯微球浆液；
d、再在上述浆液中加入增稠剂和抗菌剂，使之混溶后，超声分散10～15分钟，即得微球型可擦墨水。
步骤a中所述的乳化剂是非离子型、阴离子型、阳离子型表面活性剂或阴离子与非离子型表面活性剂混合物的乳化剂。所述的乳化剂是聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、OP-10、十二烷基硫酸钠、十二烷苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠、甲基纤维素、羟基丙基纤维素和明胶。
步骤a中所述的分散介质水和步骤c中所述的清水为普通自来水或去离子水。
步骤a中所述的引发剂为过氧化苯甲酰或2，2-偶氮二异丁腈。
本发明的可擦墨水具有铅笔一样的擦写功能，且比铅笔好写好擦，不留痕迹；还具有书写流畅，墨水流量均匀，墨迹色泽深浓鲜艳，脱帽时间长和没污染又环保；写出的字迹耐水、耐晒，保存时间长等优点。
具体实施方式
本发明的一种可擦墨水，由以下重量百分比的成份组成：50～65％的微米级着色微球、0.5～1％抗菌剂、0.3～1％的增稠剂和余量的普通自来水或去离子水；其中，微米级着色微球为包覆有颜料或染料的聚甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸丁酯构成，其粒径分布为1～10微米。
所述的增稠剂是黄原胶，所述的抗菌剂是聚季铵盐。
所述的颜料或染料为不溶于水且只溶于油的颜料或染料，或是既不溶于水也不溶于油但能够在油性溶剂中极易分散的颜料或染料。所述颜料或染料用量为单体甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸丁酯的重量的10％～35％。所述的颜料或染料包括荧光颜料或染料。
因为该墨水的着色组分为一种微球；这种微球是由透明材料聚甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸丁酯包覆颜料或染料构成。用着色微球做成的墨水流动性非常好，极易分散，根本不会出现凝聚、返粗、结晶等现象。同时，着色微球将有毒的颜料或染料包覆起来，可以防止其外泄，以免对环境造成污染。
本发明的一种制备上述可擦墨水的方法，包括以下步骤：
a、称取一定量的乳化剂，溶解在适量的分散介质水中，倒入容器中，再向容器中加入溶解有引发剂和颜料或染料的甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸丁酯；其中乳化剂的用量为单体甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸丁酯的重量的15％～25％；甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸丁酯的用量为分散介质重量的5％～25％；
b、通入N2清除氧气，将容器置于恒温水浴锅中，开始升温，在整个反应过程中维持匀速搅拌，当达到55～65℃后再反应6～8小时；
c、反应结束后，将制备的微球悬浮液静置分层；待其静置分层后，倒掉上层液体，将沉淀色浆用清水稀释后，再静置分层待洗涤，如此反复洗涤三次后，形成微米级聚甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸丁酯微球浆液；
d、再在上述浆液中加入增稠剂和抗菌剂，使之混溶后，超声分散10～15分钟，即得微球型可擦墨水。
步骤a中所述的乳化剂是非离子型、阴离子型、阳离子型表面活性剂或阴离子与非离子型表面活性剂混合物的乳化剂。所述的乳化剂是聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、OP-10、十二烷基硫酸钠、十二烷苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠、甲基纤维素、羟基丙基纤维素和明胶。
步骤a中所述的分散介质水和步骤c中所述的清水为普通自来水或去离子水。
步骤a中所述的引发剂为过氧化苯甲酰或2，2-偶氮二异丁腈。
本发明提供的微球型可擦性墨水具有以下优点：
1.可擦性。其书写的字迹在一定时间内可用普通橡皮擦除，不留痕迹，可反复修改。
2.墨水主要成分为着色微球颗粒，其粒径分布为1～10微米，流动性好，可顺利通过现有的普通书写笔的笔头，不会堵塞笔头。
3.稳定性好。着色微球颗粒表面的高分子树脂可以防止小颗粒颜料或染料集结形成大颗粒，提高了墨水内部成分的稳定性，在脱帽状态下放置不会干枯，不溢墨，可以长时间保存。
4.抗紫外线能力强。颜料或染料表面的透明的高分子树脂聚甲基丙烯酸甲酯(或甲基丙烯酸丁酯)能起到稳定内部成分的作用，有很好的抗紫外线能力，使色彩保持长久。
5.具有较强的抗干性。采用微球技术制备的墨水在常温不挥发，不结晶，在书写过程中干燥速度快，所以适合连续书写。
6.环保型。墨水以水作为溶剂，不使用对人身体有害的挥发性物质，保证使用者的健康，是一种环保型的墨水。
7.耐受温度为-18～65℃，几乎不受外部环境变化影响，适用范围广。
8.此墨水的着色组分为一种微球；这种微球是由透明材料聚甲基丙烯酸甲酯(或甲基丙烯酸丁酯)包覆颜料或染料构成。根据颜料或染料的不同，可配制黑色，蓝色，红色，粉红色，绿色，橙色，紫色及荧光蓝，荧光粉红，荧光绿，荧光橙等多种颜色。
以下结合实施例，进一步描述本发明的内容，但这些实施例的目的并不在于限制本发明的保护范围。
实施例1
称取5g十二烷基苯磺酸钠，溶解于300ML水中，倒入容器中，再向容器中加入40g溶解有0.6g 2，2-偶氮二异丁腈和20g油溶蓝的甲基丙烯酸甲酯；向容器中通入N2清除氧气，将容器置于恒温水浴锅中，开始升温，在整个反应过程中维持匀速搅拌，当温度达到60℃后再反应6小时。反应结束后，将制备的微球悬浮液倒入烧杯中静置分层。待其静置分层后，倒掉上层液体，将沉淀色浆用清水稀释后，再静置分层待洗涤，如此反复洗涤三次后，便会形成微米级聚甲基丙烯酸甲酯微球浆液；再在上述浆液中加入1g黄原胶和0.5g聚季铵盐，使之混溶后，超声分散10～15分钟，即得微球型可擦墨水。
实施例2
称取15g十二烷基硫酸钠，溶解于1000ML水中，倒入容器中，再向容器中加入140g溶解有2.8g 2，2-偶氮二异丁腈和70g油性荧光颜料(粉红)的甲基丙烯酸丁酯；向容器中通入N2清除氧气，将容器置于恒温水浴锅中，开始升温，在整个反应过程中维持匀速搅拌，当温度达到60℃后再反应6小时。反应结束后，将制备的微球悬浮液倒入烧杯中静置分层。待其静置分层后，倒掉上层液体，将沉淀色浆用清水稀释后，再静置分层待洗涤，如此反复洗涤三次后，便会形成微米级聚甲基丙烯酸丁酯微球浆液；再在上述浆液中加入3.5g黄原胶和1.5g聚季铵盐，使之混溶后，超声分散10～15分钟，即得微球型可擦墨水。
Claims (9)
1.一种可擦墨水，其特征在于，它由以下重量百分比的成份组成：50～65％的微米级着色微球、0.5～1％抗菌剂、0.3～1％的增稠剂和余量的普通自来水或去离子水；其中，微米级着色微球为包覆有颜料或染料的聚甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸丁酯构成，其粒径分布为1～10微米。
2.根据权利要求1所述的墨水，其特征在于，所述的增稠剂是黄原胶，所述的抗菌剂是聚季铵盐。
3.根据权利要求1所述的墨水，其特征在于，所述的颜料或染料为不溶于水且只溶于油的颜料或染料，或是既不溶于水也不溶于油但能够在油性溶剂中极易分散的颜料或染料；颜料或染料的用量为单体甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸丁酯的重量的10％～35％。
4.根据权利要求3所述的墨水，其特征在于，所述的颜料或染料包括荧光颜料或染料。
5.一种制备按照权利要求1所述墨水的方法，其特征在于包括以下步骤：
a、称取一定量的乳化剂，溶解在适量的分散介质水中，倒入容器中，再向容器中加入溶解有引发剂和颜料或染料的甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸丁酯；其中乳化剂的用量为单体甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸丁酯的重量的15％～25％；甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸丁酯的用量为分散介质重量的5％～25％；
b、通入N2清除氧气，将容器置于恒温水浴锅中，开始升温，在整个反应过程中维持匀速搅拌，当达到55～65℃后再反应6～8小时；
c、反应结束后，将制备的微球悬浮液静置分层；待其静置分层后，倒掉上层液体，将沉淀色浆用清水稀释后，再静置分层待洗涤，如此反复洗涤三次后，形成微米级聚甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸丁酯微球浆液；
d、再在上述浆液中加入增稠剂和抗菌剂，使之混溶后，超声分散10～15分钟，即得微球型可擦墨水。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤a中所述的乳化剂是非离子型、阴离子型、阳离子型表面活性剂或阴离子与非离子型表面活性剂混合物的乳化剂。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的乳化剂是聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、OP-10、十二烷基硫酸钠、十二烷苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠、甲基纤维素、羟基丙基纤维素和明胶。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤a中所述的分散介质水和步骤c中所述的清水为普通自来水或去离子水。
9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤a中所述的引发剂为过氧化苯甲酰或2，2-偶氮二异丁腈。
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