CN1974694B - 水性书写墨水组合物 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种墨水组合物，特别涉及到水性书写墨水组合物。水性书写墨水组合物，主要包括以下重量百分比的原料：染料(5-10％)，水溶性树脂(1-2％)，表面活性剂(0.01-1％)，水溶性有机溶剂(5-15％)；其特征在于：还包括强电解性无机盐(1-5％)，余量为水。本发明的水性书写墨水组合物，加入了强电解性无机盐类的牢固剂与墨水显色物质互相化合，形成显色盐析，并以水溶性树脂悬浮分散，其颜色直接显现，达到墨水性能的提高。

Description

水性书写墨水组合物

技术领域

本发明涉及一种墨水组合物，特别涉及到水性书写墨水组合物。

背景技术

在书写墨水中以蓝色及黑色墨水最为主要。它多年来延续的是鞣酸铁型结构，其弊端在于鞣质原料必须是天然植物，特定于五蓓子果，加工工艺复杂，质量不好控制，即原料造价高，并寻找比较困难，而且对墨水的质量控制造成许多困难，同时由于该蓝黑墨水的颜色要通过空气氧化的过程才能变为蓝黑色，往往给使用者造成误解，不能一目了然的书写成直接蓝黑颜色或黑色。随着人们生活节奏的加快，在消费用品的使用上，也需要简明快捷。书写墨迹直接明色也成为人们的一种追求。

发明内容

本发明的目的就是提供一种以水为溶剂的新型书写墨水，可作标记和档案记录之用。

水性书写墨水组合物，主要包括以下重量百分比的原料：染料(5-10％)，水溶性树脂(1-2％)，表面活性剂(0.01-1％)，水溶性有机溶剂(5-15％)；其特征在于：还包括强电解性无机盐(1-5％)，余量为水。

本发明的水性书写墨水组合物，加入了强电解性无机盐类的牢固剂与墨水显色物质互相化合，形成显色盐析，并以水溶性树脂悬浮分散，其颜色直接显现，达到墨水性能的提高。

所述的强电解性无机盐类的牢固剂为：硫酸盐、钒酸盐、氯酸盐、亚铁盐等。可一种或多种辅配并存于墨水中。

所述的水溶性树脂为：丙烯酸乳液、聚乙烯醇、桃胶、聚胺树脂等。

所述的染料为：酸性墨水蓝G(分子式：C37H27O9N3S3NO2)、酸性红B(分子式：C20H15N2S207Na2)、酸性黑ATT(上海染化八厂等)、酸性黄G(天津染料厂等)、直接湖蓝5B(天津染化四厂等)、直接湖蓝6B(天津染化四厂等)、直接红棕RN(天津染化三厂等)、直接耐晒黑G(天津染化三厂等)等，可一种或多种染料辅配拼其颜色。

所述的表面活性剂为：拉开粉BX(丁基萘磺酸钠)、乳化剂OS-15(脂肪醇聚氧乙烯醚)、TX-10(十二烷基酚聚氧乙烯醚)、分散剂P(阳离子型聚丙烯酸钠盐水溶液)、渗透剂T(顺丁烯二酸二辛酯磺酸钠)及脂肪酸的碱金属盐或磷表面活性剂。

所述的水溶性有机溶剂为：乙醇、丙二醇单甲醚及其二元醇醚类等。

加入8％～15％重量百分比的多元醇类作为润湿剂，如：甘油、乙二醇、丙二醇、二甘醇。

加入0.4％～0.5％重量百分比的苯甲酸钠、苯酚、甲醛、山梨酸钾、苯并三唑、五氯酚盐类及溴化酰胺衍生物类作为防腐剂。

所述的水应用蒸馏水。

该新型墨水组合物，克服了以往鞣酸型墨水的不直接显现颜色的不足，采用加入强电解性化学牢固剂来达到书写墨水直接明色，并使其耐水、耐晒的关键技术性能，同以往的鞣酸型墨水性能相同，均达到QB/T1745-1993自来水笔用墨水要求，使产品具有一般书写记录和档案长期保存的特殊要求。

具体实施方式

(以下的实例可以更详细地阐明本发明，本发明的份量为重量份)

实例1：蓝黑色水性书写墨水组合物

组分	量(份)
		蓝色酸性染料(酸性墨水蓝G)	8.6
红色酸性染料(酸性红B)	1.0
		黑色酸性染料(酸性黑ATT)	0.4
二甘醇	5.0
		甘油	3.0
硫酸盐(硫酸钠)	2.0
		氯酸盐(氯化钾)	2.0
表面活性剂(丁基萘磺酸钠)	0.01
		防腐剂(石炭酸)	0.4
树脂(桃胶)	1.0
		水(蒸馏水)	76.59

制备墨水方法如下：

在配制容器中先放入约30份水，在搅拌下向30份(重量份)水中加入酸性蓝染料，得溶解的蓝色溶液，用另一容器加入80℃左右的20份(重量份)热水，加入红色、黑色染料，待溶解完全冷却后，在搅拌下加入配制容器中。其后在搅拌下向配制容器中依次加入预先制得的各染料溶液，并充分溶解混合其它组分组成混合物，搅拌30分钟，静置3天，然后过滤，得一种蓝黑色墨水。

实例2：红色水性书写墨水组合物

组份	量(份)
		红色酸性染料(酸性红B)	5.0
丙二醇	10.0
		甘油	5.0
钒酸盐(钒酸钠)	2.0
		硫酸盐(硫酸铁)	2.0
拉开粉(丁基萘磺酸钠)	0.2
		溴化酰胺衍生物(防腐剂)	0.5
丙烯酸树脂	1.0
		水(蒸馏水)	74.3

制备方法如下：

在配制容器中先加入约30份(重量份)水80℃左右的热水，在搅拌下向30份(重量份)热水中加入红色酸性染料，待完全溶解并冷却后，在搅拌下依次加入预先制得的各原料稀释液、溶解液，并混合溶解由各组分组成的混合物，搅拌30分钟，静置5天后过滤，制得一种红墨水。

实例3：黑色水性书写墨水组合物

组份	量(份)
		直接黑色染料(直接耐晒黑G)	8.5
红色酸性染料(酸性红B)	1.5
		聚乙烯醇-300	1.0
亚铁盐(硫酸亚铁)	2.0
		钒酸盐(钒酸钠)	2.0
二甘醇	10.0
		甘油	5.0
表面活性剂(脂肪醇聚氧乙烯醚)	0.5

组份	量(份)
		苯甲酸钠	0.5
桃胶	1.0
		水(蒸馏水)	68

制备墨水方法如下：

在配制容器中先放入50份(重量份)80℃以上的热水，，在搅拌下向50份(重量份)水中投入直接黑色染料、酸性红色染料，待完全溶解冷却后，在搅拌下依次加入预先制得的各种原料溶解液、稀释液，并混合溶解由各组分组成的混合物，搅拌40分钟，静置7天然后过滤，制得一种黑色墨水。

耐水、耐晒及墨水显色实验情况

1、耐水性试验指检验墨水书写线条抵抗水浸能力的试验。具体试验方法是按照QB/T1745-93《自来水笔用墨水》标准进行检验，在描图纸上校正直线笔使其划线宽度为0.5mm，然后在笔内加入被检墨水——水性书写墨水，高度不低于10mm，在书写纸上徒手使直线笔与纸呈45°±10°书写角度，以均匀的速度划出长240mm线段共三条，其间距为3mm，待其自然干燥后作为实验样纸。以同样的方法制备出鞣酸铁型墨水的实验样纸。分别取实验样纸90～150mm一段，在室内无阳光直射空气中露置24h，然后分别浸没在盛有蒸馏水100ml的两个烧杯内，24h后取出阴干，在200～250lx照度的白炽灯下目测，水性书写墨水和鞣酸铁型墨水均能达到线迹清晰可辩，且清晰度完全相同。

2、耐晒性试验指检验墨水书写线条抵抗光照能力的试验。分别取上述实验样纸150～210mm一段，在室内无阳光直射空气中露置24h，然后置于距紫外灯管100mm处，照射72h后取出，在200～250lx照度的白炽灯下目测，水性书写墨水和鞣酸铁型墨水均能达到线迹清晰可辩，且清晰度完全相同。

3、取上述实验样纸60～90mm一段，在室内自然光下目测对比线迹显色情况，水性书写墨水书写后线迹直接显现蓝黑颜色；而鞣酸铁型墨水书写后线迹首先显现的是艳兰色，将此实验样纸露置在室内自然光下24h后，经空气氧化过程线迹才变为蓝黑色。

Claims (8)

1.水性书写墨水组合物，由以下重量百分比的原料组成：染料5-10％，水溶性树脂1-2％，表面活性剂0.01-1％，水溶性有机溶剂5-15％；其特征在于：还包括硫酸盐或钒酸盐或亚铁盐1-5％，余量为水。

2.根据权利要求1所述的水性书写墨水组合物，其特征在于：所述的水溶性树脂为：丙烯酸乳液、聚乙烯醇、桃胶、聚胺树脂。

3.根据权利要求1所述的水性书写墨水组合物，其特征在于：所述的染料为：酸性墨水蓝G(分子式：C37H2709N3S3NO2)、酸性红B(分子式：C20H15N2S207Na2)、酸性黑ATT、酸性黄G、直接湖蓝5B、直接湖蓝6B、直接红棕RN、直接耐晒黑G，可一种或多种染料辅配拼其颜色。

4.根据权利要求1所述的水性书写墨水组合物，其特征在于：所述的表面活性剂为：拉开粉BX(丁基萘磺酸钠)、乳化剂0S-15(脂肪醇聚氧乙烯醚)、TX-10(十二烷基酚聚氧乙烯醚)、分散剂P(阳离子型聚丙烯酸钠盐水溶液)、渗透剂T(顺丁烯二酸二辛酯磺酸钠)及脂肪酸的碱金属盐或磷表面活性剂。

5.根据权利要求1所述的水性书写墨水组合物，其特征在于：所述的水溶性有机溶剂为：乙醇、丙二醇单甲醚及其二元醇醚类。

6.根据权利要求1所述的水性书写墨水组合物，其特征在于：加入8％～15％重量百分比的甘油、乙二醇、丙二醇、二甘醇。

7.根据权利要求1所述的水性书写墨水组合物，其特征在于：加入0.4％～0.5％重量百分比的苯甲酸钠、苯酚、甲醛、山梨酸钾、苯并三唑、五氯酚盐类及溴化酰胺衍生物类作为防腐剂。

8.根据权利要求1所述的水性书写墨水组合物，其特征在于：所述的水是蒸馏水。