[发明专利]一种水性颜料色浆及其制备方法

说明书

本发明涉及颜料色浆技术领域，具体是一种水性颜料色浆及其制备方法。该色浆含有改性色粉，改性色粉包括有机颜料色粉和树脂核壳，树脂核壳由基础树脂与交联剂共聚得到，基础树脂为水性苯乙烯丙烯酸树脂或水性苯乙烯马来酸酐树脂。上述改性色粉具备再分散性，相比普通有机颜料色粉能够吸附更多分散剂，且具备更好的亲水性、分散性和稳定性，对应的水性颜料色浆具备较好的储存稳定性。

技术领域

本发明涉及颜料色浆技术领域，具体是一种水性颜料色浆及其制备方法。

背景技术

颜料色浆是水性墨水体系中主要的着色剂，而在喷墨打印领域，为保证墨水的品质及其喷射性能，色浆中颜料颗粒的粒径须达到纳米级别，并且具备较窄的粒径分布范围以保证色光纯正，另外还需具备较好的储存稳定性，即保证色浆在储存较长时间后仍能保持稳定分散。但是由于纳米色粉的粒径小，比表面积较大，经分散处理后仍有可能发生团聚，使色粉颗粒粒径不均，进而对色浆的流动性和分散稳定性造成一定的影响，导致打印质量降低，造成断墨和打印头堵塞。目前为改善水性颜料色浆的上述性能通常会在配方层面针对性地引入多种分散剂吸附到色粉粒子表面，但常用的有机色粉的粒径和分子中的亲和基团数均较为固定，因此色粉粒子可吸附分散剂的量存在一定上限，单纯采取上述手段仍不足以保证色浆的储存稳定性。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种使用改性色粉且具备良好储存稳定性的水性颜料色浆。

本发明的第二目的在于提供一种上述水性颜料色浆的制备方法。

为实现上述第一目的，本发明提供一种水性颜料色浆，其特殊之处在于，包括改性色粉，改性色粉包括有机颜料色粉和树脂核壳，树脂核壳由基础树脂与交联剂共聚得到，基础树脂的分子式为：

其中，R1为甲基或氢，R2为烷基或烯基。

由上述方案可见，同等重量下符合上述分子式的基础树脂所含亲和基团的数量远多于有机颜料色粉颗粒所含的亲和基团的数量，因此将有机颜料色粉作为母粒，以该树脂进行表面改性后形成的核壳结构改性色粉颗粒表面具备更多锚固点。并且上述基础树脂相比墨水、色浆领域的其他树脂具备更好的亲水性，与之对应的改性色粉还具备再分散性。因此上述改性色粉相比普通有机颜料色粉能够吸附更多分散剂，应用于色浆后色粉颗粒具备更好的亲水性、分散性和稳定性，即使储存较长时间也不易发生团聚，可明显改善色浆的储存稳定性。

上述改性色粉中有机颜料色粉可以是酞菁类，偶氮类，喹吖碇酮类，二噁嗪类，异吲哚啉酮类、苯骈咪唑酮类、吡咯酮类、喹酞酮类或稠环苝系颜料色粉，水溶性有机溶剂可选用丙三醇、乙二醇、二甘醇、三甘醇、聚乙二醇、二乙二醇甲醚、丙二醇或吡咯烷酮。

进一步的方案是，基础树脂的酸值在100以上，基础树脂的玻璃化温度在50℃以上。

由上可见，符合上述酸值条件的基础树脂参与构成的树脂核壳可提高改性色粉的分散性能。基础树脂中亲和基团在Tg(玻璃化温度)值附近的温度条件下具备较强活性，因此改性色粉在研磨制备的过程中需将基础树脂加热至Tg值附近，50℃以上的Tg明显高于室温及喷墨打印墨水的工作温度，有利于提高色浆的储存稳定性和喷射性能。

进一步的方案是，基础树脂为水性苯乙烯丙烯酸树脂或水性苯乙烯马来酸酐树脂，交联剂为多异氰酸酯交联剂。

由上可见，苯乙烯丙烯酸树脂和苯乙烯马来酸酐树脂透光性好，对应的树脂核壳几乎不影响色粉显色，并且单位重量的两类树脂所含亲水性基团的数量较多，对应的树脂核壳可显著改善有机颜料色粉的分散性和储存稳定性。

目前在主流厂商中，日本星光PMC株式会社的HIROS系列水性苯乙烯丙烯酸树脂，以及荷兰POLYSCOPE公司的XIRAN系列水性苯乙烯马来酸酐树脂中都存在符合上述酸值及Tg值要求的型号。