[发明专利]具有耐老化功能温敏变色中性墨水色浆及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种特种中性墨水色浆及其制备方法，尤其涉及一种具有耐老化功能温敏变色中性墨水色浆及其制备方法，适用于温敏变色中性墨水的高浓度色浆制备以及中性墨水的制备。

背景技术

中性墨水是办公记录的重要工具，其主要由颜料色浆，增稠剂以及助剂等三大体系组成，相对于传统的中性墨水，温敏可逆中性笔墨水具有在常温下显示颜色，而当墨水受热后，迅速变色(无色等)，同时在由高温回复到原来常温时其墨水仍为无色，当温度继续降低至零下-20℃左右时其颜色开始恢复到原来的有色状态的特性；温敏可逆变色中性墨水其主要是采用具有温敏可逆变色的色浆，在配合增稠以及助剂制备得到，其中为了保证可逆温敏可逆效果，温敏变色中性墨水色浆采用具有温致变色染料(颜料)通过微胶囊化后得到的伪颜料组成，其主要存在的技术难题为变色温度适宜的温敏色浆微胶囊均一化制备技术。目前温敏可逆变色墨水主要由日本百乐、三菱等公司控制，国内对于温敏可逆变色墨水的生产由于受研究墨水的研究机构少，且在温敏变色颜料(染料)的发展滞后，因此对于热敏中性墨水及其色浆的生产国内暂无大型企业进行生产，只有少部分企业由国外进口色浆在进行复配得到。

温敏可逆变色中性墨水其相对于常规的温敏可逆变色油墨涂料而言，其具有宽的温敏变色区间，既其消色/复色温度范围宽(超过60℃)，同时对相对传统的中性墨水而言，其色浆为微胶囊体系，具有粒径颗粒较大，颜料色浆为聚合物包囊体系，需避免高速搅拌对微胶囊的破坏，因此其色浆的制备与选择更为复杂，制备工艺更为困难，目前国内少有企业能够大规模生产。Kulcar Rahela等人(Colorimetric properties of reversible thermochromic printing inks，Dyes and Pigments，2010；Dynamic Colour Possibilities and Functional Properties of Thermochromic Printing Inks，Acta Graphica，2012)研究了喷墨打印油墨其温敏变色机理以及其变色过程中影响其滞后的因素，研究发现其温敏变色过程不仅受温度影响，还受其热历史的影响，即为其温度变化的滞后效应，同时微胶囊化后颜料的温敏变色稳定性更好，而微胶囊破坏后其可逆性消失。Campbell Dean J.等人(Demonstration of Thermodynamics and Kinetics Using FriXion Erasable Pens，Journal of Chemical Education，2012)依据2006年Pilot Pens公司开发的热敏可逆变色产品PriXion erasable pens or highlighters在DSC以及变色机理方面的各种性能进行了叙述，指出了试点制笔公司的产品样品的差热分析上，表现出具有能量梯度的模式，即在低温时墨水具有颜色，而越过变色能级后变为无色，然后由高温转向低温时其也需越过能级实现无色想有色的转变，同时其相应的机理也是存在着由供电子的显色剂和接受电子的发色剂以及溶剂三相组成，其温敏变色过程的滞后现象。此外有文件报道可逆热变色性水性墨组合物、使用其的书写工具和书写工具组，其公开了一种可逆热变色性水性墨组合物，可逆热变色性水性墨组合物包含水，由(A)供电子性着色性有机化合物、(B)电子接受性化合物和(C)确定发生上述两种化合物的着色反应温度的反应介质组成的可逆热变色性组合物的可逆热变色性微胶囊颜料，高分子絮凝剂，在侧链具有羧基的梳型高分了分散剂，有机氮硫化合物和水溶性树脂；作为这种组合物的代表例，有利用供电子性显色有机化合物(电子供体)与受电子性化合物(电子受体)的电子授受反应的组合物。