專利名稱：不可逆熱致消色油墨及其調(diào)制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種不可逆熱致消色油墨及調(diào)制方法。特別涉及一種由隱色染料為發(fā)色劑、顯色劑、有機(jī)溶劑、增粘劑、充填劑、潤滑劑、增溶劑、交聯(lián)劑調(diào)制的不可逆熱致消色油墨及其制備方法。
背景技術(shù)：
溫變(熱敏)油墨是一種新穎的變色油墨，它可以隨環(huán)境溫度的變化而迅速改變顏色，從而使被著色物體具有動(dòng)態(tài)變化的色彩效果。溫變油墨可分為可逆溫變油墨和不可逆溫變油墨?？赡鏈刈冇湍酗@色、消色、變色三種。顯色可逆溫變油墨外觀無色，受熱后呈現(xiàn)顏色，降溫后顏色消失可恢復(fù)為無色。消色可逆溫變油墨原有顏色受熱后顏色消失，降溫后可恢復(fù)原有顏色。變色可逆溫變油墨原有顏色受熱后變?yōu)榱硪环N顏色，降溫后可恢復(fù)原有顏色。不可逆溫變油墨有顯色、變色二種。顯色不可逆溫變油墨外觀無色，經(jīng)受熱后呈現(xiàn)顏色，降溫后顏色不再恢復(fù)無色。變色不可逆油墨原有顏色受熱后由一種顏色變?yōu)榱硪环N顏色，降溫后顏色不再復(fù)原色。溫變油墨中主要的有機(jī)熱致變色色素有三芳甲烷系、熒烷系、螺吡喃系、取代乙烯系、吩嗪和吩噻嗪系，它們是由于介質(zhì)的酸堿變化而引起分子結(jié)構(gòu)變化，產(chǎn)生了顏色變化， 也有受熱產(chǎn)生變化的。其組分有提供熱致變色色基的給電子體化合物引起熱致變色的受電子體化合物；調(diào)節(jié)溫度變化的溶劑；其它添加劑。有機(jī)熱致變色色素和液晶不同，變色是突變式的而不是連續(xù)性的。三芳甲烷系熱致變色色素是具有可逆熱色性的有機(jī)物，即苯肽類內(nèi)酯或內(nèi)酰胺型化合物，這類化合物本身是沒有熱致變色現(xiàn)象的，只是在作為電子給予體(發(fā)色劑)的有機(jī)物與作為電子接受體(顯色劑)的有機(jī)物之間通過電子轉(zhuǎn)移平衡反應(yīng)表現(xiàn)出可逆熱色性。既在遇到酸性物質(zhì)時(shí)，內(nèi)酯分子轉(zhuǎn)變?yōu)樗岱肿?，中心碳原子由sp3雜化態(tài)轉(zhuǎn)為sp2雜化態(tài)，形成了大體系，無色化合物才變成有色化合物。最具代表性的三芳甲烷系色素是結(jié)晶紫內(nèi)酯、氨基孔雀綠內(nèi)酯。熒烷系熱致變色色素靈敏度高、發(fā)色密度大、穩(wěn)定性好，在熒烷母體上引入不同的取代基，能得到黑、綠、紅、橙等多種色澤，成為當(dāng)今壓、熱敏染料的主流。熒烷熱致變色染料與三芳甲烷系同樣是給電子一受電子體系，也同樣需要提供質(zhì)子的有機(jī)化合物和一定極性的有機(jī)溶劑復(fù)配而成。作為電子給予體、電子接受體及溶劑的有機(jī)物很多如十六醇、丙酮， 相互間選擇的比例也很多，使這類新型可逆熱色性的有機(jī)材料變色溫度的選擇、顏色組合自由度、變色靈敏性及價(jià)格等方面都有比較顯著的特點(diǎn)，也是研究最多、最有發(fā)展前途的可逆熱致變色材料。最具代表性的熒烷系色素是3-甲基環(huán)己氨基-6-甲基-7-苯胺基熒烷 (黑色)、3_氨基乙氨基-6-甲基-7-苯胺基熒烷(黑色)、3_ 二乙基氨基-7，8-苯并熒烷 (紅色)、3_ 二乙基氨基-6-甲基-7-氯基熒烷(紅色)、3_ 二乙基氨基-7-辛基氨基熒烷 (綠色)，被廣泛用于復(fù)寫紙的發(fā)色體。目前，市場(chǎng)上銷售的消色油墨有自動(dòng)退色油墨和水退色油墨，自動(dòng)退色油墨是通過光線照射或氧化致使染料分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化而產(chǎn)生的退色現(xiàn)象。水退色油墨則是染料分子與水反應(yīng)致使染料分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化而產(chǎn)生的退色現(xiàn)象。自動(dòng)退色油墨由于退色時(shí)間的不確定性，水退色油墨的退色依賴于環(huán)境的濕度，因而在使用上有諸多不便，限制了其應(yīng)用范圍。例如在各種繡花的底樣設(shè)計(jì)，各種服裝、鞋帽、制鞋等的設(shè)計(jì)和記號(hào)；實(shí)現(xiàn)可控的文件字跡保真和紙張的循環(huán)利用。而低溫顯色，經(jīng)受熱后消色，降溫后仍然保持無色的不可逆熱致消色油墨則可以通過控制溫度實(shí)施消色控制的功能，從而在各種繡花的底樣設(shè)計(jì)，各種服裝、鞋帽、制鞋等的設(shè)計(jì)和記號(hào)方面做到可控消色，省略產(chǎn)品生產(chǎn)過程中消除各種記號(hào)的人工消除工序。采用不可逆熱致消色油墨進(jìn)行印刷，可以可控消除印刷字跡，實(shí)現(xiàn)紙張的循環(huán)利用。不可逆熱致消色油墨技術(shù)難點(diǎn)在于要在常溫下(_5 60°C )油墨能夠保色，無自然褪色，而在設(shè)定溫度下(65 130°C )實(shí)現(xiàn)快速消色，回至室溫不留任何痕跡。在任何材質(zhì)的布料、綢緞、皮革和紙張上能夠保證良好的書寫特性。以該墨水制成圓珠筆或用于噴墨打印時(shí)，不出現(xiàn)干結(jié)，也不發(fā)生漏墨現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種不可逆熱致消色油墨及其調(diào)制方法。為了解決技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種不可逆熱致消色油墨，包括以下質(zhì)量比例的組分有機(jī)溶劑100份；顯色劑1 30份；
隱色染料1 30份；增溶劑1 30份；潤滑劑0 20份；增粘劑0 20份；充填劑0 20份；交聯(lián)劑0 10份；所述顯色劑是酚、酚酞或有機(jī)酸中的至少一種；其中，酚是苯酚、對(duì)苯二酚、雙酚A、甲酚、氨基酚、硝基酚、萘酚或氯酚；有機(jī)酸是氨基酸、酒石酸、鞣酸、水楊酸、草酸或抗壞血酸；所述隱色染料是苯肽類內(nèi)酯或熒烷系染料中的至少一種；其中，苯肽類內(nèi)酯染料是下述任意一種甲酚紅、結(jié)晶紫內(nèi)酯、氨基孔雀綠內(nèi)酯、3，3_ 二 (1-辛基-2-甲吲哚-3-基)苯酞、3，3-二(1-丁基-2-甲吲哚-3-基)苯酞、3-(4-二甲氨苯基)-3-(1- 丁基-2-甲基-吲哚-3基)-6- 二甲氨基苯酞；熒烷系染料是下述任意一種3- 二丁氨基-6-甲基-7-苯胺基熒烷、3-(N_乙基-4-甲苯胺基)-6-甲基-7-苯胺基熒烷、3-(N-乙基-異戊氨基)-6-甲基-7-苯胺基熒烷、3- 二乙氨基-6，8- 二甲基熒烷、3- 二乙氨基-7-(2-氯苯氨基)熒烷、3- 二乙氨基-7-( 二苯甲氨基)熒烷、3- 二乙基氨基-7，8-苯并熒烷、3- 二乙基氨基-6-甲基-7-氯基熒烷、3' -N，N-二乙氨基-7'-甲基熒烷、3' -N，N-二乙氨基-5' ,6'-苯并基熒烷；所述增溶劑是萘、對(duì)二氯苯或乙酸異戊酯中的任意一種。本發(fā)明中，所述有機(jī)溶劑是乙醇、正丁醇、十六醇、十八醇、或丙酮中的至少一種。本發(fā)明中，所述潤滑劑是環(huán)烷烴(單環(huán)、雙環(huán)、多環(huán))、芳烴(單環(huán)芳烴、多環(huán)芳烴)、環(huán)烷基芳烴，液體石蠟、松節(jié)油、白油或硅油中的任意一種。本發(fā)明中，所述增粘劑是脂肪族石油樹脂、脂環(huán)族石油樹脂、ABS樹脂(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)、松香樹脂、氫化松香樹脂或萜烯樹脂中的任意一種。本發(fā)明中，所述充填劑是可溶性淀粉、葡聚糖、聚乙二醇、甲基纖維素、乙基纖維素、羧甲基纖維素、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮或聚丙烯酰胺中的任意一種。本發(fā)明中，所述交聯(lián)劑是二乙烯基苯、乙烯基三胺、聯(lián)苯胺、二異氰酸酯或N，N-亞甲基雙丙烯酰胺中的任意一種。本發(fā)明還進(jìn)一步提供了調(diào)制前述不可逆熱致消色油墨的方法，是在10 35°C的條件下，按照所述組分的質(zhì)量份比例依次向有機(jī)溶劑中加入顯色劑、增溶劑、隱色染料、潤滑劑、增粘劑、充填劑和交聯(lián)劑；每加入一種組分，應(yīng)攪拌溶解后再加入下一種組分，完成最終攪拌溶解后得到不可逆熱致消色油墨。本發(fā)明中，不可逆熱致消色油墨至少包括有機(jī)溶劑、隱色染料、顯色劑和增溶劑。 其他的潤滑劑、增粘劑、充填劑和交聯(lián)劑添加與否，根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合的不同進(jìn)行調(diào)整。隱色染料決定不可逆熱致消色油墨在書寫或印刷后的顏色。添加增溶劑的作用在于增加染料在溶劑中的溶解度，以此提高油墨的色濃度。添加潤滑劑可防止圓珠筆頭和墨盒噴口的堵塞。添加增粘劑的作用主要在于提高染料分子與紙張、絲綢、布料、皮革、高分子材料、塑料、木材的結(jié)合力，以提高染料在常溫下(_5 60°C)油墨的色牢度。同時(shí)在墨跡干燥時(shí)成為染料的載體，提高墨跡的色飽和度。添加充填劑的作用主要在于調(diào)節(jié)油墨的黏度和降低成本，防止圓珠筆書寫或噴墨打印時(shí)產(chǎn)生漏墨現(xiàn)象。添加交聯(lián)劑的作用主要在于提高墨跡的室溫保色能力。本發(fā)明具有的有益效果本發(fā)明的不可逆熱致消色油墨在常溫下(_5 60°C)能夠保色，無自然褪色，而在設(shè)定溫度下(65 130°C )實(shí)現(xiàn)快速消色，回至室溫不留任何痕跡，在任何材質(zhì)的布料、綢緞、皮革和紙張上能夠保證良好書寫特性的不可逆熱致消色油墨的配方和調(diào)制技術(shù)。使用該墨水制成圓珠筆或用于噴墨打印時(shí)，不出現(xiàn)干結(jié)，也不發(fā)生漏墨現(xiàn)象。本發(fā)明中的油墨能夠在低溫顯色并經(jīng)受熱后消色，降溫后仍然保持無色。因此，可以通過控制溫度實(shí)施消色控制的功能，從而在各種繡花的底樣設(shè)計(jì)、各種服裝、鞋帽、制鞋等的設(shè)計(jì)和記號(hào)方面做到可控消色，省略產(chǎn)品生產(chǎn)過程中消除各種記號(hào)的人工消除工序。 采用不可逆熱致消色油墨進(jìn)行印刷，可以實(shí)現(xiàn)可控消除印刷字跡，實(shí)現(xiàn)紙張的循環(huán)利用。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)描述實(shí)施例一在35°C下，取丙酮100g，加入顯色劑對(duì)苯二酚1 30g，攪拌溶解后加入增溶劑 萘1 30g，攪拌溶解后加入隱色染料氨基孔雀綠內(nèi)酯1 30g，攪拌溶解后形成透明溶液，形成隱色墨水，將圓珠筆內(nèi)充入墨水，在紙上書寫時(shí)，筆跡隨丙酮的蒸發(fā)而呈現(xiàn)綠色。筆跡室溫保色時(shí)間、消色溫度和消色所需時(shí)間如下表所示
權(quán)利要求
1.一種不可逆熱致消色油墨，其特征在于，包括以下質(zhì)量比例的組分 有機(jī)溶劑100份；顯色劑1 30份；隱色染料1 30份；增溶劑1 30份； 潤滑劑0 20份；增粘劑0 20份； 充填劑0 20份；交聯(lián)劑0 10份； 所述顯色劑是酚、酚酞或有機(jī)酸中的至少一種；其中， 酚是苯酚、對(duì)苯二酚、雙酚A、甲酚、氨基酚、硝基酚、萘酚或氯酚； 有機(jī)酸是氨基酸、酒石酸、鞣酸、水楊酸、草酸或抗壞血酸； 所述隱色染料是苯肽類內(nèi)酯或熒烷系染料中的至少一種；其中， 苯肽類內(nèi)酯染料是下述任意一種甲酚紅、結(jié)晶紫內(nèi)酯、氨基孔雀綠內(nèi)酯、3，3_ 二 (1-辛基-2-甲吲哚-3-基)苯酞、3，3-二(1-丁基-2-甲吲哚-3-基)苯酞、3-(4-二甲氨苯基)-3-(1- 丁基-2-甲基-吲哚-3基)-6- 二甲氨基苯酞；熒烷系染料是下述任意一種3- 二丁氨基-6-甲基-7-苯胺基熒烷、3- (N-乙基-4-甲苯胺基)-6-甲基-7-苯胺基熒烷、3- (N-乙基-異戊氨基)-6-甲基-7-苯胺基熒烷、3- 二乙氨基_6，8- 二甲基熒烷、3- 二乙氨基-7-(2-氯苯氨基)熒烷、3- 二乙氨基-7-( 二苯甲氨基)熒烷、3-二乙基氨基-7，8-苯并熒烷、3-二乙基氨基-6-甲基-7-氯基熒烷、3' -N， N-二乙氨基-7'-甲基熒烷、3' -N，N-二乙氨基-5'，6'-苯并基熒烷； 所述增溶劑是萘、對(duì)二氯苯或乙酸異戊酯中的任意一種。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不可逆熱致消色油墨，其特征在于，所述有機(jī)溶劑是乙醇、正丁醇、十六醇、十八醇、或丙酮中的至少一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不可逆熱致消色油墨，其特征在于，所述潤滑劑是環(huán)烷烴、芳烴、環(huán)烷基芳烴，液體石蠟、松節(jié)油、白油或硅油中的任意一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不可逆熱致消色油墨，其特征在于，所述增粘劑是脂肪族石油樹脂、脂環(huán)族石油樹脂、ABS樹脂、松香樹脂、氫化松香樹脂或萜烯樹脂中的任意一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不可逆熱致消色油墨，其特征在于，所述充填劑是可溶性淀粉、葡聚糖、聚乙二醇、甲基纖維素、乙基纖維素、羧甲基纖維素、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮或聚丙烯酰胺中的任意一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不可逆熱致消色油墨，其特征在于，所述交聯(lián)劑是二乙烯基苯、乙烯基三胺、聯(lián)苯胺、二異氰酸酯或N，N-亞甲基雙丙烯酰胺中的任意一種。
7.一種調(diào)制權(quán)利要求1所述不可逆熱致消色油墨的方法，其特征在于，是在10 35°C 的條件下，按照所述組分的質(zhì)量份比例依次向有機(jī)溶劑中加入顯色劑、增溶劑、隱色染料、 潤滑劑、增粘劑、充填劑和交聯(lián)劑；每加入一種組分，應(yīng)攪拌溶解后再加入下一種組分，完成最終攪拌溶解后得到不可逆熱致消色油墨。
全文摘要
本發(fā)明涉及油墨及其制備，旨在提供一種不可逆熱致消色油墨及其調(diào)制方法。該方法是在10～35℃的條件下，按照指定組分的質(zhì)量份比例依次向有機(jī)溶劑中加入顯色劑、增溶劑、隱色染料、潤滑劑、增粘劑、充填劑和交聯(lián)劑；每加入一種組分，應(yīng)攪拌溶解后再加入下一種組分，完成最終攪拌溶解后得到不可逆熱致消色油墨。本發(fā)明中的油墨能夠在低溫顯色并經(jīng)受熱后消色，降溫后仍然保持無色。因此可以通過控制溫度實(shí)施消色控制的功能，從而在各種繡花的底樣設(shè)計(jì)、各種服裝、鞋帽、制鞋等的設(shè)計(jì)和記號(hào)方面做到可控消色，省略產(chǎn)品生產(chǎn)過程中消除各種記號(hào)的人工消除工序。采用不可逆熱致消色油墨進(jìn)行印刷，可以實(shí)現(xiàn)可控消除印刷字跡，實(shí)現(xiàn)紙張的循環(huán)利用。
文檔編號(hào)C09D11/16GK102558952SQ20121000430
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2012年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月6日
發(fā)明者劉賓虹, 李洲鵬, 李睿 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)