專利名稱：水性圓珠筆墨水組合物及制作方法和應(yīng)用的制作方法
水性圓珠筆墨水組合物及制作方法和應(yīng)用本發(fā)明涉及一種水性圓珠筆墨水組合物及制作方法，特別地涉及一種色彩鮮艷，耐水、耐曬牢度強(qiáng)，書(shū)寫(xiě)流利、字跡飽滿的一種水性染料型圓珠筆墨水組分。
背景技術(shù)：
水性圓珠筆墨水主要有染料型墨水和顏料型墨水兩類。染料型墨水體系是一種真溶液，染料粒子完全溶解在水中，其書(shū)寫(xiě)流利性非常好；但是，其缺點(diǎn)是不耐水、不耐曬，不利于長(zhǎng)期保存，不能作為檔案永久記錄，使用該墨水具有局限性。CN201010171365. 2公開(kāi)了一種水基染料墨水及其應(yīng)用，包括水基染料重量比O. 2 12% ;改性丙烯酸樹(shù)脂乳液55 80%，以及紫外線吸收劑等輔料。其應(yīng)用用法包括印制的產(chǎn)品完全干透后還要烘烤3 10分鐘，足見(jiàn)其所述膜的形成難度之高。 顏料型墨水體系是一種懸浮溶液，顏料粒子經(jīng)過(guò)研磨后通過(guò)分散劑的分散作用懸浮在溶液中。與染料墨水滲入到介質(zhì)再形成色彩的原理完全相反，它是通過(guò)顏料附在介質(zhì)的表面來(lái)發(fā)色的。且由于顏料本身具有防水性，也不容易被紫外線分解，所以它的耐水性強(qiáng)，也耐光，長(zhǎng)期保持不褪色，是目前水性圓珠筆墨水的主要構(gòu)成方式。由于該墨水體系為懸浮溶液，長(zhǎng)期儲(chǔ)存會(huì)引起有色物質(zhì)的分離和沉淀，該有色物質(zhì)的沉積會(huì)引起筆頭的堵塞，保存不穩(wěn)定，且研磨工藝復(fù)雜制造成本較高，同時(shí)顏料著色劑存在色譜不全，顏色不夠鮮艷等諸多問(wèn)題。CN95105852. 5公開(kāi)了一種水性圓珠筆墨水組合物，包括顏料和乳化樹(shù)脂等輔料，特別采用了交聯(lián)聚丙烯酸鹽來(lái)克服沉淀的問(wèn)題。但是黃原膠等樹(shù)脂雖有極強(qiáng)的親水性，如果直接加入水而攪拌不充分，外層吸水膨脹成膠團(tuán)，會(huì)阻止水分進(jìn)入里層，而交聯(lián)聚丙烯酸鹽的加入量微少，亦無(wú)法克服從而影響作用的發(fā)揮；因此，其加工工藝要求既高，效果還不
易保持。還原染料是染料中各項(xiàng)性能都比較優(yōu)良的染料。按其主要化學(xué)結(jié)構(gòu)可分為靛類和蒽醌兩大類。它的色譜較全，色澤鮮艷，皂洗、日曬牢度都比較高，主要被用于紡織品印染。為了解決染料型墨水不耐水、不耐曬，長(zhǎng)期保存著色劑褪色的問(wèn)題，同時(shí)還要克服顏料型墨水有色物質(zhì)分離沉淀，引起筆頭堵塞書(shū)寫(xiě)不流暢等諸多問(wèn)題，亟待研究一種新型的水性圓珠筆墨水。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種克服現(xiàn)有染料型墨水和顏料型墨水的缺點(diǎn)，具有耐水、耐曬，長(zhǎng)久保存不褪色且書(shū)寫(xiě)流暢的新型染料型水性圓珠筆墨水。本發(fā)明技術(shù)方案為一種染料墨水，包含按重量百分比計(jì)的下列組分還原染料和KD型活性染料或直接染料5 12%堿性還原處理劑O. 2 2%
其余為輔料和水所述的還原染料選自還原黃G、還原黃6⑶、還原紅F3B、還原大紅R、還原艷蘭3G、還原蘭RSN、還原深蘭B0、還原綠BB、還原艷綠FFB、還原紅棕RRD、還原紅棕R、還原黑BBN、還原黑BL的任意一種或一種以上。所述的活性染料選自活性嫩黃KD-3G、活性嫩黃KD-1OG、活性紅KD-8B、活性紅KD-G、活性棗紅KD-G、活性深蘭KD-7G的任意一種。所述的直接染料選自直接黃GR、直接桃紅、直接大紅4B、直接蘭2B、直接湖蘭5B、直接綠B、直接棕G、直接黑BN、直接黑G的任意一種。所述的堿性還原處理劑為亞硫酸鈉、甲醛合次硫酸氫鈉的任意一種。所述的輔料包括按重量百分比計(jì)的以下成分·10 20%水溶性有機(jī)溶劑；所述的有機(jī)溶劑為乙二醇、二甘醇、丙二醇、丙三醇、三乙醇胺、二乙二醇、硫代二甘醇、乙二醇單甲醚、環(huán)丁砜的任意三種。根據(jù)擬制墨水的筆尖處干燥、賦予筆跡的耐水性或者作為染料的溶解助劑等不同的目的來(lái)選擇上述水溶性有機(jī)溶劑。2 10%的PH調(diào)節(jié)劑；所述的PH調(diào)節(jié)劑為碳酸鈉、磷酸鈉、乙酸鈉、氫氧化鈉的任
意一種。O. 2 5%的防銹劑；所述的防銹劑為苯并三唑、甲苯三唑、二環(huán)己基亞硝酸銨、皂草苷的任意一種。O. 5 5%的防腐劑；所述的防腐劑有石炭酸、苯甲酸鈉、山梨酸鉀的任意一種。O. 5 5%潤(rùn)濕劑；所述的潤(rùn)濕劑為尿素、非離子表面活性劑、陽(yáng)離子表面活性劑、陰離子表面活性劑、山梨糖醇、丁基萘磺酸鈉、甘露糖醇的任意一種。在以上基礎(chǔ)上，加入1% 2 %二輕甲基丙燒或嗎琳,會(huì)大大提聞墨水的書(shū)與手感和潤(rùn)滑度，減少球珠與球座體之間的磨擦，具有不滯筆、書(shū)寫(xiě)流暢的特點(diǎn)，增加書(shū)寫(xiě)墨跡的飽滿度。所述的水為去離子水。上述墨水的應(yīng)用，所述的墨水用于水性圓珠筆灌注墨水。原理利用還原染料須先經(jīng)還原成染色隱色體而后染色的不溶性染料，先在還原液中經(jīng)還原作用變成可溶性的隱色體鈉鹽，再經(jīng)氧化(暴露于空氣中即可氧化，無(wú)需其他條件)，恢復(fù)成原來(lái)的不溶性染料，具有顏料的著色性能，達(dá)到耐水、耐曬的目的。制備方法(I)染料的制備在配制容器中先制備還原染料染液(即稱取還原染料，加入少量太古油潤(rùn)濕調(diào)成漿狀，再加少量水調(diào)成I0g/1濃度即制成還原染料染液)，然后依次加入堿性還原處理劑，攪拌并升溫至50°C 60°C，使染料充分還原10 15min，還原成染色隱色體備用(此為染料溶液A);用另一容器加入80°C 90°C的20份(重量份)熱水，加入直接染料、活性染料，充分?jǐn)嚢杈鶆蚴蛊渫耆芙?，待溶解完全冷卻后備用(此為染料溶液B)。(2)輔料的制備分別稱取各種液體輔料依次投入同一容器中，用純水稀釋后(此為稀釋液C)備用；其余固體輔料分別稱取投入不同容器中用純水溶解，如需要加熱溶解的加熱溶解完全，冷卻至室溫后將所有溶解液投入同一容器中(此為溶解液D)備用。(3)墨水的配制在攪拌下向配制容器中依次加入預(yù)先制得的染料溶液A和染料溶液B，并在攪拌下依次加入預(yù)先制得的輔料稀釋液C、溶解液D，最后加水至配制容器標(biāo)線，攪拌20 30分鐘充分混合，靜置3 7天，用過(guò)濾機(jī)過(guò)濾后經(jīng)檢驗(yàn)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)即得一種染料墨水。該染料墨水作為水性圓珠筆墨水使用。本發(fā)明采用還原染料作為墨水的主要著色劑，同時(shí)輔配KD型活性染料或直接染料進(jìn)行拼色，達(dá)到所需的墨水顏色。(因?yàn)檫€原染料不能直接顯現(xiàn)墨水的顏色，如最終為藍(lán)色的墨水，因?yàn)樵谂渲茣r(shí)須先經(jīng)還原成染色隱色體可能顯現(xiàn)的是綠色，給消費(fèi)者造成錯(cuò)覺(jué)；所以要輔配活性染料和直接染料，使所配制的墨水在裝瓶的時(shí)候即能達(dá)到所需顏色)。本發(fā)明墨水在書(shū)寫(xiě)后還原染料與空氣接觸氧化即可生成不溶于水的氧化體，為具有顏色的沉淀，牢固地附著在紙纖維中，使墨跡的水浸牢度和耐曬牢度十分突出，這是其用作永久性記錄墨水的關(guān)鍵。
具體實(shí)施方式
(以下舉出的實(shí)例可以更詳細(xì)地闡明本發(fā)明，本發(fā)明的份量為重量份)實(shí)例I :黑色水性圓珠筆墨水配方及其制備方法
權(quán)利要求
1.一種染料墨水，包含按重量百分比計(jì)的下列組分還原染料和KD型活性染料或直接染料5 12% ;堿性還原處理劑O. 2 2% ;其余為輔料和水。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的染料墨水，其特征在于，所述的還原染料選自還原黃G、還原黃6⑶、還原紅F3B、還原大紅R、還原艷蘭3G、還原蘭RSN、還原深蘭B0、還原綠BB、還原艷綠FFB、還原紅棕RRD、還原紅棕R、還原黑BBN、還原黑BL的任意一種或一種以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的染料墨水，其特征在于，所述的活性染料選自活性嫩黃KD-3G、活性嫩黃KD-10G、活性紅KD-8B、活性紅KD-G、活性棗紅KD-G、活性深蘭KD-7G的任意一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的染料墨水，其特征在于，所述的直接染料選自直接黃GR、直接桃紅、直接大紅4B、直接蘭2B、直接湖蘭5B、直接綠B、直接棕G、直接黑BN、直接黑G的任意一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的染料墨水，其特征在于，所述的堿性還原處理劑為亞硫酸鈉、甲醛合次硫酸氫鈉的任意一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的染料墨水，其特征在于，所述的輔料包括按重量百分比計(jì)的以下成分10 20%水溶性有機(jī)溶劑；所述的有機(jī)溶劑為乙二醇、二甘醇、丙二醇、丙三醇、三乙醇胺、二乙二醇、硫代二甘醇、乙二醇單甲醚、環(huán)丁砜的任意三種。根據(jù)擬制墨水的筆尖處干燥、賦予筆跡的耐水性或者作為染料的溶解助劑等不同的目的來(lái)選擇上述水溶性有機(jī)溶劑；所述的輔料包括按重量百分比計(jì)的以下成分2 10%的PH調(diào)節(jié)劑；所述的PH調(diào)節(jié)劑為碳酸鈉、磷酸鈉、乙酸鈉、氫氧化鈉的任意一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的染料墨水，其特征在于，所述的輔料包括按重量百分比計(jì)的以下成分0. 2 5%的防銹劑；所述的防銹劑為苯并三唑、甲苯三唑、二環(huán)己基亞硝酸銨、皂草苷的任意一種；0. 5 5%的防腐劑；所述的防腐劑有石炭酸、苯甲酸鈉、山梨酸鉀的任意一種；所述的輔料包括按重量百分比計(jì)的以下成分1% 2%三羥甲基丙烷或嗎啉；所述的水為去離子水。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的染料墨水，其特征在于，所述的輔料包括按重量百分比計(jì)的以下成分0. 5 5%潤(rùn)濕劑；所述的潤(rùn)濕劑為尿素、非離子表面活性劑、陽(yáng)離子表面活性齊U、陰離子表面活性劑、山梨糖醇、丁基萘磺酸鈉、甘露糖醇的任意一種。
9.權(quán)利要求I所述染料墨水的制備方法，其特征在于，由以下步驟組成 (1)染料的制備在配制容器中先制備還原染料染液，然后依次加入堿性還原處理劑，攪拌并升溫至50°C 60°C，使染料充分還原10 15min，還原成染色隱色體備用，此為染料溶液A ;用另一容器加入80°C 90°C的20重量份熱水，加入直接染料、活性染料，充分?jǐn)嚢杈鶆蚴蛊渫耆芙?，待溶解完全冷卻后備用，此為染料溶液B ； (2)輔料的制備分別稱取各種液體輔料依次投入同一容器中，用純水稀釋后備用，此為稀釋液C ;其余固體輔料分別稱取投入不同容器中用純水溶解，如需要加熱溶解的加熱溶解完全，冷卻至室溫后將所有溶解液投入同一容器中備用，此為溶解液D ; (3)墨水的配制在攪拌下向配制容器中依次加入預(yù)先制得的染料溶液A和染料溶液B，并在攪拌下依次加入預(yù)先制得的輔料稀釋液C、溶解液D，最后加水至配制容器標(biāo)線，攪拌20 30分鐘充分混合，靜置3 7天，用過(guò)濾機(jī)過(guò)濾后經(jīng)檢驗(yàn)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)即得。
10.權(quán)利要求I 8所述的墨水的應(yīng)用，所述的墨水用于水性圓珠筆灌注墨水。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種水性圓珠筆墨水組分及制作方法。一種染料墨水，包含按重量百分比計(jì)的下列組分還原染料和KD型活性染料或直接染料5～12％；堿性還原處理劑0.2～2％；其余為輔料和水。本發(fā)明墨水在書(shū)寫(xiě)后還原染料與空氣接觸氧化即可生成不溶于水的氧化體，為具有顏色的沉淀，牢固地附著在紙纖維中，使墨跡的水浸牢度和耐曬牢度十分突出，這是其用作永久性記錄墨水的關(guān)鍵。
文檔編號(hào)C09D11/18GK102888152SQ201210424839
公開(kāi)日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2012年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月31日
發(fā)明者劉寶珠, 許志麗 申請(qǐng)人:天津市鴕鳥(niǎo)墨水有限公司