专利名称：：一种纯蓝中性墨水及其制造方法
技术领域：
：本发明涉及一种墨水及其制造方法，具体地涉及一种纯蓝中性墨水及其制造方法。
背景技术：
：中性笔具有书写流畅、手感舒适、字迹耐水、耐晒、保存时间长等特点，因而成为目前国际上流行的书写工具。就我国而言，九十年代中期，国内部分笔厂开始涉足中性笔的生产，经过十余年的努力，我国的中性笔产销量现已位居世界前列。但其技术含量较高的中性墨水仍依赖进口，主要来自日本、德国、美国与韩国，故价格一直居高不下。为使我国由制笔大国发展成为制笔强国，国内不少笔厂及研究单位对中性墨水制备技术进行大量探索性研究。通常办公用的中性墨水包括黑色中性墨水、蓝黑中性墨水、纯蓝中性墨水(所述"纯蓝"是相对"蓝黑"而言的，因此所述"纯蓝中性墨水"也可以称为"蓝色中性墨水")。但是目前的纯蓝中性墨水通常为颜料型，仍然未完全解决好颜料的高效分散与乳化，导致产品稳定性差，长期存放易出现沉淀阻塞笔尖，同时色泽暗淡、腐蚀性强，出现泅水现象。而染料型中性墨水具有制造工艺简单、质量稳定、色彩丰富鲜艳、书写顺滑等优点，但其最大的缺点是书写字迹不耐水。综上所述，本领域缺乏一种稳定性好、字迹耐水的纯蓝中性墨水。因此，本领域迫切需要开发稳定性好、字迹耐水的纯蓝中性墨水。
发明内容本发明的第一目的在于获得一种稳定性好、字迹耐水的纯蓝中性墨水。本发明的第二目的在于获得一种稳定性好、字迹耐水的纯蓝中性墨水的制备方法。在本发明的第一方面提供了一种纯蓝中性墨水，其包括如下组分(a)水溶性蓝色染料(b)增稠剂(c)丙烯酸类树脂(d)保湿剂(e)防腐防霉剂(f)助剂(g)水2.0-7.0重量份0.1-0.2重量份0.5-2.5重量份10.0-15.0重量份0.05-0.3重量份0.1—0.5重量份74.5—82.25重量份;且上述(a)(g)组分的重量总和占组合物总重量的95100%。本发明的第二方面提供一种纯蓝中性墨水的制备方法，包括如下步骤(1)提供以下组分(a)水溶性蓝色染料2.0-7.0重量份，(b)增稠剂0.1-0.2重量份，(c)丙烯酸类树脂0.5-2.5重量份，(d)保湿剂10.0-15.0重量份，(e)防腐防霉剂O.05-0.3重量份，(f)助剂0.1-0.5重量份，(g)水74,5-82.25重量份；且上述(a)(g)组分的重量总和占组合物总重量的95~100%;(2)依次将步骤(1)所述的保湿剂、防腐防霉剂、助剂、丙烯酸类树脂、水溶性蓝色染料加入水中；得到混合物；(3)将步骤(2)的混合物搅拌充分后，加入所述增稠剂，并再搅拌充分得到所述纯蓝中性墨水。具体实施例方式本发明人经过广泛而深入的研究，通过改进制备工艺，获得了本发明人经过广泛而深入的研究，通过大量的原料筛选与配方试制，获得了一种耐水效果好的纯蓝染料中性墨水。并在此基础上完成了本发明。在此基础上完成了本发明。本文中，所述的"中性墨水"，除非另有说明，指的是粘度位于水性墨水(例如钢笔墨水)及油性油墨(例如圆珠笔油墨)粘度之间的墨水。所述"中性墨水"的含义对于本领域技术人员是己知的。具体地，本发明的中性墨水为水性染料型中性墨水，"水性"是指墨水的主体溶剂为水，"染料型"是指着色物质为染料颗粒。本文中，所述的"耐水效果好"，除非另有说明，指的是书写字迹水浸1小时后仍清晰可辨。本文中，所述的"纯蓝"，通常是指Pantone色卡号为2726C2736C的颜色范围。除非另有定义或说明，本文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术熟练人员所熟悉的意义相同。此外任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。此外，本发明的原料均可以通过市售得到或是常规的合成方法制备得到。以下对本发明的各个组分进行详细说明。染料本发明可采用各种水溶性染料。优选地，为了达到更好的配合目的，选用酸性或直接染料。例如，可选用酸性蓝7、酸性蓝9、酸性蓝l、直接蓝199、直接蓝106、直接蓝86、直接蓝84、直接蓝74、直接蓝70等(所述编号为CI染料索引编号)。染料的用量过高，会造成染料凝聚，堵塞笔头；如果用量过低，则墨水颜色强度不够，字迹色泽暗淡。较为合适的，染料的用量在2.0-7.0重量份。(此时增稠剂含量为O.1-0.2重量份、树脂含量为0.5-2.5重量份、保湿剂含量为10.0-15.0重量份、防霉防腐剂含量为0.05-0.3重量份、助剂含量为O.1-0.5重量份、去离子水含量为74.5-82.25重量份)树脂本发明的所述树脂选自丙烯酸类。例如R-20、RX-30、4003、4005、PRIMALSF-016等。所述的水性丙烯酸树脂应当具有优异剪切稳定性，因而其加入不会影响墨水体系的触变性能。另一方面，它与水溶性染料的相溶性应当良好，不会对染料的溶解度产生影响。更重要的，丙烯酸树脂应当具有很好的成膜性，所形成的膜具有防水性能。本发明正是利用这一点，选取合适的树脂，达到字迹耐水的效果，同时不会造成稳定性的下降和色泽的变化。本发明的树脂用量为0.5-2.5重量份。(此时染料含量为2.0-7.0重量份、增稠剂的含量为0.1-0.2重量份、保湿剂含量为10.0-15.0重量份、防霉防腐剂含量为0.05-0.3重量份、助剂含量为0.1-0.5重量份、去离子水含量为74.5-82.25重量份)增稠剂本发明的配方可使用使得墨水的粘度控制在所需范围内的增稠剂。优选地，所述剪切变稀粘度调节剂选自黄原胶、角叉胶、文莱胶、羟乙基纤维素、碱溶胀丙烯酸乳液、改性聚多糖、改性纤维素或其组合。上述列举的剪切变稀粘度调节剂的分子量或分子量分布没有具体限制，只要使得墨水粘度控制在1500-3000CPS即可。所述的"碱溶胀丙烯酸乳液"的溶胀方式没有具体限制，只要使得剪切变稀指数控制在2.55即可。所述丙烯酸乳液可以是均聚物，也可以是共聚物，例如是丙烯酸、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯均聚物或者任意两种或两种以上化合物的共聚物乳液，如ACRYSOLTMASE-60、TT-615、LAM600等。所采用的碱没有特别限制，只要使得剪切变稀指数控制在2.83.5即可。具体地，所述"碱"包括但不限于2-甲基-2-氨基-丙醇、单乙醇胺、三乙醇胺、氨水。所述"碱溶胀丙烯酸乳液"的分子量或分子量分布没有具体限制，优选在50008000之间。上述"碱溶胀丙烯酸乳液"均为市售可得的产品，例如，所述ACRYS0LTMASE-60、TT-615可由罗门哈斯公司购得，所述LAM600可由香港威来惠南公司购得。本发明的增稠剂的用量为0.10.2重量份。(此时染料含量为2.0-7.0重量份、树脂含量为0.5-2.5重量份、保湿剂含量为10.0-15.0重量份、防霉防腐剂含量为0.05-0.3重量份、助剂含量为0.1-0.5重量份、去离子水含量为74.5-82.25重量份)保湿剂本发明的保湿剂没有特别限制，只要不对本发明的发明目的产生限制即可。优选地，所述保湿润滑剂选自甘油、乙二醇、丙二醇、聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚乙二醇400、聚乙二醇800、二甘醇、三甘醇、山梨醇、木糖醇中的一种或几种。本发明的保湿剂的用量为10.0-15.0重量份。(此时染料含量为2.0-7.0重量份、增稠剂的含量为O.l-0.2重量份、树脂含量为0.5-2.5重量份、防霉防腐剂含量为0.05-0.3重量份、助剂含量为0.1-0.5重量份、去离子水含量为74.5-82.25重量份)防腐防霉剂本发明的防腐防霉剂没有特别限制，只要不对本发明的发明目的产生限制即可。具体地例如，本发明的防腐防霉剂选自Rociroa623、KathonLXE、ProxelXL2、苯并三氮唑或其组合。优选地，选自KathonLXE、苯并三氮唑或其组合。上述防腐防霉剂均为市售可得的产品，例如，所述Rocima623、KathonLXE可购自罗门哈斯公司，所述ProxelXL2购自英国联合胶体有限公司。本发明的防腐防霉剂用量为0.05-0.3重量份。(此时染料含量为2.0-7.0重量份、增稠剂的含量为O.1-0.2重量份、保湿剂含量为10.0-15.0重量份、树脂含量为0.5-2.5重量份、助剂含量为0.1-0.5重量份、去离子水含量为74.5-82.25重量份)助剂本发明还可以加入各种助剂。所述助剂的种类和组成没有特别限制，只要不对本发明的发明目的产生限制即可。例如表面活性剂、香味剂等。本发明的助剂的用量没有特别限制，只要不对本发明的发明目的产生限制即可。具体地，本发明的助剂选自非离子表面活性剂，所述活性剂例如为0PE-10、0PE-9、0PE_12、0PE-20等。本发明的助剂用量为0.1-0.5重量份。(此时染料含量为2.0-7.0重量份、增稠剂的含量为O.1-0.2重量份、保湿剂含量为10.0-15.0重量份、树脂含量为0.5-2.5重量份、防腐防霉剂含量为0.05-0.3重量份、去离子水含量为74.5-82.25重量份)去离子水本发明的去离子水用量为82.25-74.5重量份。(此时染料含量为2.0-7.0重量份、增稠剂的含量为0.1-0.2重量份、保湿剂含量为10.0-15.0重量份、防霉防腐剂含量为0.05-0.3重量份、助剂含量为0.1-0.5重量份、树脂的含量为0.5-2.5重量份)下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件进行。除非另外说明，否则所有的份数为重最份，所有的百分比为重量百分比。除非另有定义或说明，本文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术熟练人员所熟悉的意义相同。此外任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。制备实施例1实施例1的配方如下表1-<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>将81克水、IO克保湿剂、0.5克助剂、0.5克树脂、0.3克防腐防霉剂、3克染料加入到带有浆式搅拌的反应釜中，搅拌均匀；然后在低速搅拌下，缓慢加入增稠剂含量为0.15克的预制胶体，加完后，提高转速搅拌均匀。最后过滤脱泡即得成品。所得产品书写性能良好，耐水性能合格，储存稳定性良好(测定方法和标准见对比例12，以下实施例同)。对比例121、对比例样品的制备对比例l采用如实施例1的方法进行制备，不同在于，其配方中未加入所述树脂。具体地，对比例1的配方如下表2:<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>对比例2采用类似实施例1的配方和方法进行制备，不同在于，采用的是颜料。如下表3:<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>2、将实施例1和对比例12进行书写性能、储存稳定性、耐水性比较2.1、书写性能的评定按照如下标准(1)选取采用相同方法制得但是批次不同的实施例1和对比例12纯蓝中性墨水产品各3批次，与铅黄铜制普通型笔头#1、铅黄铜制半针管型笔头#2、铅黄铜制葫芦头型笔头#3互相匹配，每种笔头分别与3批次的纯蓝中性墨水进行配合，因此每个实施例得到9个纯蓝中性笔样品；(2)所述纯蓝中性笔在纸面上划出3道5cm长度的划痕，若每个实施例或对比例的9个样品均达到划痕无间断、且划痕宽度均匀，停止书写时笔头无漏墨，则视为"良好"；68个样品均达到划痕无间断、且划痕宽度均匀，停止书写时笔头无漏墨，则视为"合格"；6个以下样品达到划痕无间断、且划痕宽度均匀，停止书写时笔头无漏墨，则视为"不合格"。2.2、储存稳定性的评定按照如下标准(1)取采用相同方法制得但是批次不同的实施例1和对比例12各3个批次，每个批次采用3个10g墨水的样品，样品放入恒温高温烘箱，在60度下放置两周；然后取出待平衡到室温，观察墨水外观、流动情况、是否有明显粘度升高、颗粒凝聚等现象。(2)若每个实施例或对比例的9个样品均未发现粘度升高和颗粒凝聚，则视为"好"；68个样品均未发现粘度升高和颗粒凝聚，则视为"合格"；6个以下样品未发现粘度升高和颗粒凝聚，则视为"不合格"。2.3、耐水性能的测定按照如下标准(1)选取采用相同方法制得但是批次不同的实施例1和对比例12的纯蓝中性墨水产品各3批次，与铅黄铜制普通型笔头#1、铅黄铜制半针管型笔头#2、铅黄铜制葫芦头型笔头#3互相匹配，每种笔头分别与3批次的纯蓝中性墨水进行配合，因此每个实施例得到9个纯蓝中性笔样品；(2)所述纯蓝中性笔在纸面上划出3道5cm长度的划痕，将所述纸面完全浸没在水中，肉眼观察书写笔迹。书写字迹经水浸1小时后若每个实施例或对比例的9个样品的字迹仍清晰可辨，则视为"良好"；书写字迹经水浸l小时后每个实施例或对比例的9个样品的字迹达到可辨但不清晰的程度，则视为"合格"；书写字迹经水浸后每个实施例或对比例的9个样品的字迹在经水浸1小时以内均未达到可辨的程度，则视为"不合格"。4、测试结果和讨论对比例1为染料型配方，耐水性能"不合格"。而实施例1在加入了树脂以后，在保持书写性能和储存稳定性的前提下，耐水性大幅度提高，达到了"合格"的程度。在其他较佳实施例可以达到"良好"的程度。对比例2的产品的储存稳定性不合格。而实施例1的储存稳定性达到良好。5、规模生产的应用采用现有技术的颜料型配方生产纯蓝中性墨水(不含树脂，着色剂采用颜料)，在批量生产时经统计(两个月)稳定性在8090%之间。而本发明经过检测两个月的稳定性达到98%以上。制备实施例2实施例1的配方如下表4:<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>注所述Rocima623购自罗门哈斯公司将80克水、IO克保湿剂、0.5克助剂、1.5克树脂、0.3克防腐防霉剂、3克染料加入到带有浆式搅拌的反应釜中，搅拌均匀；然后在低速搅拌下，缓慢加入增稠剂含量为0.15克的预制胶体，加完后，提高转速搅拌均匀。最后过滤脱泡即得成品。所得产品书写性能良好，耐水性能良好，储存稳定性良好。制备实施例3实施例1的配方如下表5:<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>增稠剂羟乙基纤维素0,15克注KathonLXE购自罗门哈斯公司将81.5克水、10克保湿剂、0.5克助剂、2.5克树脂、0.3克防腐防霉剂、3克染料加入到带有浆式搅拌的反应釜中，搅拌均匀；然后在低速搅拌下，缓慢加入增稠剂含量为0.15克的预制胶体，加完后，提高转速搅拌均匀。最后过滤脱泡即得成品。所得产品书写性能良好，耐水性能良好，储存稳定性良好。制备实施例45实施例45釆用类似实施例1的配方，不同在于，采用了如下表6的配方<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>注所述ProxelXL2购自英国联合胶体有限公司所得产品书写性能良好，耐水性能良好，储存稳定性良好。在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本发明的上述内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。权利要求1.一种纯蓝中性墨水，其特征在于，包括如下组分(a)水溶性蓝色染料2.0-7.0重量份(b)增稠剂0.1-0.2重量份(c)丙烯酸类树脂0.5-2.5重量份(d)保湿剂10.0-15.0重量份(e)防腐防霉剂0.05-0.3重量份(f)助剂0.1-0.5重量份(g)水74.5-82.25重量份；且上述(a)～(g)组分的重量总和占组合物总重量的95～100％。2.如权利要求1所述的墨水，其特征在于，所述的(a)水溶性蓝色染料选自水溶性蓝色直接染料、或水溶性蓝色酸性染料。3.如权利要求l所述的墨水，其特征在于，所述(c)丙烯酸类树脂选自R-20型丙烯酸树脂、RX-30型丙烯酸树脂、4003型丙烯酸树脂、4005型丙烯酸树脂、PRIMALSF-016型丙烯酸树脂、AC2508型丙烯酸树脂、AS2615型丙烯酸树脂、MAC2688型丙烯酸树脂、AP-5086型丙烯酸树脂、AP-1761型丙烯酸树脂、XPD-2601型丙烯酸树脂、CR-728型丙烯酸树脂、GA-1161型丙烯酸树脂、XPD-2091或其组合。4.如权利要求l所述的墨水，其特征在于，所述(b)增稠剂选自具有触变性的聚合物型增稠剂。5.如权利要求4所述的墨水，其特征在于，所述聚合物型增稠剂选自黄原胶、角叉胶、文莱胶、羟乙基纤维素、或碱溶胀丙烯酸乳液。6.如权利要求l所述的墨水，其特征在于，所述(d)保湿剂选自甘油、乙二醇、丙二醇、聚乙二醇、二甘醇、三甘醇、山梨醇中的一种或几种。7.如权利要求1所述的墨水，其特征在于，所述(f)助剂为非离子类表面活性剂。8.如权利要求1所述的墨水，其特征在于，所述非离子类表面活性剂选自0PE-IO型表面活性剂、0PE-9型表面活性剂、0PE-12型表面活性剂、或0PE-20型表面活性剂。9.一种如权利要求1所述的纯蓝中性墨水的制备方法，包括如下步骤(1)提供以下组分(a)水溶性蓝色染料2.0-7.0重量份，(b)增稠剂0.1-0.2重量份，(c)丙烯酸类树脂0.5-2.5重量份，(d)保湿剂10.0-15.0重量份，(e)防腐防霉剂0.05-0.3重量份，(f)助剂0.1-0.5重量份，(g)水74.5-82.25重量份；且上述(a)~(g)组分的重量总和占组合物总重量的95100%;(2)依次将步骤(l)所述的保湿剂、防腐防霉剂、助剂、丙烯酸类树脂、水溶性蓝色染料加入水中；得到混合物；(3)将步骤(2)的混合物搅拌充分后，加入所述增稠剂，并再搅拌充分得到所述纯蓝中性墨水。10.—种如权利要求9所述的方法，其特征在于，先将增稠剂预制成胶体，再按权利要求9中所述方法制备墨水。全文摘要本发明提供了一种纯蓝中性墨水，其包括如下组分(a)水溶性蓝色染料2.0-7.0重量份，(b)增稠剂0.1-0.2重量份，(c)丙烯酸类树脂0.5-2.5重量份，(d)保湿剂10.0-15.0重量份，(e)防腐防霉剂0.05-0.3重量份，(f)助剂0.1-0.5重量份，(g)水74.5-82.25重量份；且上述(a)～(g)组分的重量总和占组合物总重量的95～100％。本发明提供了一种稳定性好、字迹耐水的纯蓝中性墨水。文档编号C09D11/16GK101544864SQ20091005057公开日2009年9月30日申请日期2009年5月5日优先权日2009年5月5日发明者炜周,李玉娟,黄小喜申请人:上海乐美文具有限公司