热消墨水的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种热消墨水，由以下重量份的各组分组成：水10-80份；助溶剂0-30份；着色剂1-75份；杀菌剂0.01-1份；增稠剂0.1-5份；pH调节剂0.1-2份；缓蚀剂0.01-1份；无机氧化物0.1-3份；成膜剂1-30份。本发明提供的热消墨水能够应用于所有不同颜色的物料，在白色等浅色物料上显示银灰色，在黑色等深色物料上显示银白色；能够通过任何一种加热方式加热使颜色消失，消失后的墨水痕迹为透明或无色，且具有不可逆性；环保无毒，且溶液体系均一稳定，不易分层，有利于储存，可广泛应用于皮革制品、服装制品、文化用品等领域中，满足在所有不同深浅颜色的底色物料上清晰显示出颜色且能加热不可逆消失。
【专利说明】热消墨水
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种墨水，具体地，涉及一种热消墨水。
【背景技术】
[0002] 热消墨水可通过任何一种加热的方式(包括熨烫、烤箱、电吹风、摩擦生热等等）使 得墨水的颜色消失，消失后又分为可逆性或不可逆性，可逆性即颜色在特定条件下会恢复 原色，反之，不可逆性即颜色不会恢复。
[0003] 目前，热消墨水多为可逆性热消墨水，现有技术中的摩擦消色笔芯中的墨水即为 可逆性热消墨水，其主要应用到文具领域，但是其在冷却到零下十摄氏度左右时会恢复原 色。
[0004] 在皮革制品、服装制品过程中作为划线标记后，通过加热让其颜色消失，消失后的 残留痕迹要求为无色，且要求为不可逆性，避免冬季等特殊条件出现返色现象，从而影响到 皮革制品、服装制品等外观。另外，现有技术中的热消墨水的颜色多为黑、红、蓝、绿、紫等彩 色，所以只能在皮革、服装、纸张等浅颜色物料上(如白色、黄色、棕色等）划线标记才清晰可 见，无法在深色物料(如黑色、紫色、深蓝等）上划线标记。
[0005] 现有技术中还有一种非热消的水银墨水，能够以单色应用于所有浅色深色物料 上，水银墨水在白色等浅色物料上显示为灰色，在黑色等深色物料上显示为白色。但是，水 银墨水最大的缺陷是无法热消，另外该产品有毒性。因此，无法热消的水银墨水痕迹只能通 过人工水洗或水擦的方式消除，不但破坏了皮革、服装等制品的质量，而且费时费力，更重 要的是其成分中的无机物含有重金属，容易破坏水质和环境，同时水银墨水中无机物的比 重较大，容易在短时间内出现墨水分层等质量问题，不利于墨水的储存。
[0006] 综上所述，第一，现有技术中的热消墨水的颜色无法以单色产品清晰可见地应用 于所有深浅不同颜色的物料。第二，现有技术中的彩色热消墨水无法实现热消后无残留或 残留少，且由于颜色的可逆性使其在应用上受到了限制。第三，水银墨水虽能以单色产品应 用到所以不同颜色物料上，但是其不能热消、不环保、不稳定。
[0007] 因此，有必要研究开发出一种与众不同的新型热消墨水。
【发明内容】
[0008] 本发明的目的在于克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种热消墨水。本发明 提供的热消墨水能够应用于所有不同颜色的物料，在白色等浅色物料上显示银灰色，在黑 色等深色物料上显示银白色；本发明提供的热消墨水能够通过任何一种加热方式加热使颜 色消失，消失后的墨水痕迹为透明或无色，且具有不可逆性；本发明提供的热消墨水环保 无毒，且溶液体系均一稳定，不易分层，有利于储存和使用，可广泛应用于皮革制品、服装制 品、文化用品等领域中，从而满足在所有不同深浅颜色的底色物料上清晰显示出不同的颜 色且能够加热不可逆消失。
[0009] 本发明的目的通过以下技术方案实现，一种热消墨水，由以下重量份的各组分组 成：
[0010] 水10-80 份； 助溶剂0-30 份； 着色剂1-75 份； 杀菌剂0.01-1 份； 增稠剂0.1-5 份； pH调节剂0.1-2 份； 缓蚀剂0.01-1 份； 无机氧化物0.1-3 份； 成膜剂1-30 份。
[0011] 优选的，所述热消墨水由以下重量份的各组分组成：
[0012] 水45 份； 助溶剂15 份； 着色剂30 份； 杀菌剂0.5 份； 增稠剂2.5 份； pH调节剂1 份； 缓蚀剂0.5 份； 无机氧化物】.5 份； 成膜剂15 份。
[0013] 优选的，所述水为去离子水或蒸馏水，更优选的，所述水的电导率< 0. 5μ S/cm。
[0014] 优选的，所述助溶剂含有水溶性多元醇，进一步优选的，所述水溶性多元醇包括乙 二醇、丙二醇、二缩二乙二醇、一缩二丙二醇、三羟甲基丙烷（TMP)、甘油、三甘醇、聚乙二醇 和聚丙二醇。水溶性多元醇可以根据需求选择性加入，在配方中有助溶作用或提高保湿性 能。
[0015] 优选的，所述助溶剂中含有乙醇和/或丙酮。乙醇和/或丙酮作为具有挥发性的 极性溶剂，可以根据需求选择性加入，缩短墨水的干燥时间。
[0016] 优选的，所述着色剂中含有无色染料、表面活性剂、脂肪醇(或脂肪酸)、杀菌剂和 显色剂。着色剂为微胶囊或有机合成的结晶体，微胶囊或结晶体为热消墨水生产时提前预 制好的色浆浓缩液。由于着色剂中含有水、无色染料、表面活性剂、脂肪醇、脂肪酸、杀菌剂 和显色剂，通过表面活性剂将无色染料、脂肪醇、脂肪酸、显色剂进行乳化分散，同时加入杀 菌剂。无色染料可以包括螺环吡喃类、醌类、噻吩嗪类、苯酞型显色剂、三芳甲烷类、荧烷 类、四氮唑盐，如荧烷化合物无色染料，无色的或接近无色的荧烷化合物与显色剂(酸性化 合物）发生反应内酯环被打开使双键体系共轭程度增加而显色(包括常见的温控微胶囊颜 料)，可与脂肪醇或脂肪酸乳化反应产生带有银白色相的灰、黑、红、黄、蓝、绿等各种颜色。 如果不加无色染料或其它发色体，着色剂本身为白色。表面活性剂可以包括阴离子型和非 离子型的表面活剂，如分散、润湿、乳化剂中的蔗糖酯、失水山梨醇酯或烷基醇酰胺可分散 在微胶囊或结晶体分散质的表面时，形成薄膜或双电层，可使分散相带有电荷，这样就能阻 止分散相的小液滴互相凝结，使形成的乳浊液比较稳定。脂肪醇优选高级脂肪醇，进一步优 选包括具有8至28碳原子链的脂肪族的醇类，如1 一二十八烷醇等；脂肪酸优选高级脂肪 酸，如月桂酸、棕榈酸等；脂肪醇可选择性加入一种或多种，脂肪酸也可选择性加入一种或 多种。杀菌剂可以包括取代酚类如五氯苯酚及钠盐等、杂环化合物如2- (4-噻唑基）苯并 咪唑等、双硫代氨基甲酸酯等。更优选的，显色剂为常见的酸性化合物如双酚A等。
[0017] 优选的，所述增稠剂选自以下的一种或几种：无机增稠剂（优选：钠基膨润土、有 机膨润土、硅藻土、硅凝胶），纤维素（优选：甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维 素钠、羟乙基纤维素），天然高分子及其衍生物（优选：明胶、海藻酸钠、瓜尔胶、甲壳胺、阿 拉伯树胶、黄原胶），合成高分子（优选：聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧化 乙烯、改性石蜡树脂、卡波树脂、聚丙烯酸、聚丙烯酸酯共聚乳液、顺丁橡胶、丁苯橡胶、聚氨 酯、改性聚脲、低分子聚乙烯蜡）。更优选的，所述增稠剂选自纤维素和合成高分子中的一种 或两种。增稠剂主要用于改善和增加墨水粘稠度，保持产品稳定性，增稠剂形成凝胶，从而 改变墨水的物理性状，赋予墨水的流动性和触变性，提高剪切变稀指数，使得墨水装入书写 工具如笔芯中书写流畅，色泽饱满，并兼有乳化、稳定或使墨水中微胶囊或结晶体呈悬浮状 态的作用。
[0018] 优选的，所述pH调节剂为酸性化合物(优选柠檬酸、草酸、山梨酸、盐酸、双酚A)或 碱性化合物(优选三乙醇胺、碳酸氢钠、氢氧化钾、磷酸氢二钠，N，N-二苄基乙醇胺)，主要用 于调整墨水的酸碱度，同时可以控制无色染料的显色和消色，在着色剂浆液乳化过程中和 墨水制备时，可以根据需求选择性加入。
[0019] 优选的，所述缓蚀剂选自苯骈三氮唑、水溶性巯基苯骈噻唑、甲基苯骈三氮唑、盐 酸酸洗缓蚀剂中的一种或几种，主要用于保护墨水灌装到书写工具中的金属笔头不易被腐 蚀生镑影响书写。
[0020] 优选的，所述无机氧化物为氧化铝、氧化硅或二者的混合，适量的氧化铝或硅能够 起到缓冲笔头磨损，提高发色及出墨量，同时具有哑光效果。
[0021] 优选的，所述成膜剂选自蜡乳液、吡咯烷酮树脂、苯乙烯丙烯酸树脂、聚乙烯醇中 的一种或几种，主要用于提高墨水在皮革、布料、纸张等基材的附着力和发色强度，同时将 无色染料的白色粉体热熔包裹覆盖。
[0022] 与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：本发明提供的热消墨水能够应用 于所有不同颜色的物料，在白色等浅色物料上显示银灰色，在黑色等深色物料上显示银白 色；本发明提供的热消墨水能够通过任何一种加热方式加热使颜色消失，消失后的墨水痕 迹为透明或无色，且具有不可逆性；本发明提供的热消墨水环保无毒，且溶液体系均一稳 定，不易分层，有利于储存和使用，可广泛应用于皮革制品、服装制品、文化用品等领域中， 从而满足在所有不同深浅颜色的底色物料上清晰显示出不同的颜色且能够加热不可逆消 失。
[0023] 热消墨水本身只是本发明的一种形态，方便于装配成中性笔芯、圆珠笔芯、派克笔 芯等书写工具。本发明除墨水形态外，涵盖设计为油墨、涂料或固体等其他形态的产品，根 据产品形态需求进行调整。同时本发明涵盖将银灰色设计调整为银蓝色、银红色、银紫色、 银绿色等在白色等浅色物料上显示为彩色，在黑色等深色物料上显示为银白色，其他功能 特点不变。同时涵盖根据不同需求和喜好再通过其他染料、颜料、指示剂和有机合成的光 敏、湿敏、热敏等发色体来实现不同颜色变化。
【具体实施方式】
[0024] 下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术 人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术 人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明 的保护范围。
[0025] 实施例1、一种热消墨水
[0026] -种热消墨水，由以下重量份的各组分组成：
[0027] 水10 份； 助溶剂5 份； 着色剂30 份； 杀菌剂0.7 份； 增稠剂5 份； pH调节剂0.1 份； 缓蚀剂0.03 份； 无机氧化物1.5 份； 成膜剂20 份；
[0028] 其中：
[0029] 水为蒸馈水，电导率为0. 1 μ S/cm ;
[0030] 助溶剂含有水溶性多元醇（乙二醇）；
[0031] 着色剂中含有无色染料、表面活性剂、脂肪醇、杀菌剂和显色剂，着色剂为微胶囊 或有机合成的结晶体，微胶囊或结晶体为热消墨水生产时提前预制好的色浆浓缩液，通过 表面活性剂将无色染料、脂肪醇、显色剂进行乳化分散，同时加入杀菌剂；其中，无色染料为 螺环吡喃类染料，表面活性剂为蔗糖酯，脂肪醇为1-二十八烷醇，杀菌剂为五氯苯酚，显色 剂为双酚A ;
[0032] 增稠剂为甲基纤维素；
[0033] pH调节剂为氢氧化钠；
[0034] 缓蚀剂为苯骈三氮唑；
[0035] 无机氧化物为氧化铝；
[0036] 成膜剂为蜡乳液。
[0037] 实施例2、一种热消墨水
[0038] -种热消墨水，由以下重量份的各组分组成：
[0039] 水30 份； 助溶剂15 份； 着色剂45 份；
[0040] 杀菌剂1 份； 增稠剂0.1 份； pH调节剂1 份； 缓蚀剂0.5 份： 无机氧化物2 份； 成膜剂30 份；
[0041] 水为去离子水，电导率为0· 2 μ S/cm ;
[0042] 助溶剂含有水溶性多元醇(二缩二乙二醇）；
[0043] 着色剂中含有无色染料、表面活性剂、脂肪酸、杀菌剂和显色剂，着色剂为微胶囊 或有机合成的结晶体，微胶囊或结晶体为热消墨水生产时提前预制好的色浆浓缩液，通过 表面活性剂将无色染料、脂肪酸、显色剂进行乳化分散，同时加入杀菌剂；其中，无色染料为 醌类染料，表面活性剂为失水山梨醇酯，脂肪酸为正癸酸，杀菌剂为五氯苯酚钠，显色剂为 双酚A;
[0044] 增稠剂为羟乙基纤维素；
[0045] pH调节剂为三乙醇胺；
[0046] 缓蚀剂为水溶性巯基苯骈噻唑；
[0047] 无机氧化物为氧化硅；
[0048] 成膜剂为吡咯烷酮树脂。
[0049] 实施例3、一种热消墨水
[0050] -种热消墨水，由以下重量份的各组分组成：
[0051] 水45 份； 助溶剂20 份， 着色剂75 份； 杀菌剂0.01 份； 增稠剂1 份； pH调节剂2 份； 缓蚀剂0.7 份； 无机氧化物3 份； 成膜剂1 份；
[0052] 水为蒸馏水，电导率为0· 3 μ S/cm ;
[0053] 助溶剂含有水溶性多元醇(三羟甲基丙烷）；
[0054] 着色剂中含有无色染料、表面活性剂、脂肪酸、杀菌剂和显色剂，着色剂为微胶囊 或有机合成的结晶体，微胶囊或结晶体为热消墨水生产时提前预制好的色浆浓缩液，通过 表面活性剂将无色染料、脂肪酸、显色剂进行乳化分散，同时加入杀菌剂；其中，无色染料为 噻吩嗪类染料，表面活性剂为烷基醇酰胺，脂肪酸为月桂酸，杀菌剂为2- (4-噻唑基）苯并 咪唑，显色剂为双酚A ;
[0055] 增稠剂为聚丙烯酰胺；
[0056] pH调节剂为氢氧化钾；
[0057] 缓蚀剂为甲基苯骈三氮唑；
[0058] 无机氧化物为氧化铝；
[0059] 成膜剂为苯乙烯丙烯酸树脂。
[0060] 实施例4、一种热消墨水
[0061] 一种热消墨水，由以下重量份的各组分组成：
[0062] 水45 份； 助溶剂15 份； 着色剂30 份； 杀菌剂0.5 份； 増稠剂2.5 份； pH调节剂1 份； 缓蚀剂0.5 份； 无机氧化物1,5 份； 成膜剂15 份；
[0063] 水为去离子水，电导率为0· 4 μ S/cm ;
[0064] 助溶剂含有乙醇；
[0065] 着色剂中含有无色染料、表面活性剂、脂肪醇、杀菌剂和显色剂，着色剂为微胶囊 或有机合成的结晶体，微胶囊或结晶体为热消墨水生产时提前预制好的色浆浓缩液，通过 表面活性剂将无色染料、脂肪醇、显色剂进行乳化分散，同时加入杀菌剂；其中，无色染料为 三芳甲烷类染料，表面活性剂为蔗糖酯，脂肪醇为1-二十四烷醇，杀菌剂为双硫代氨基甲 酸酯，显色剂为双酚A ;
[0066] 增稠剂为卡波树脂。
[0067] pH调节剂为碳酸氢钠；
[0068] 缓蚀剂为盐酸酸洗缓蚀剂；
[0069] 无机氧化物为氧化硅；
[0070] 成膜剂为聚乙烯醇。
[0071] 实施例5、一种热消墨水
[0072] -种热消墨水，由以下重量份的各组分组成：
[0073] 水60 份； 助溶剂30 份； 着色剂1 份； 杀菌剂0.03 份； 增稠剂2.5 份； pH调节剂0.5 份； 缓蚀剂1 份； 无机氧化物0.1 份； 成膜剂5 份；
[0074] 水为蒸馈水，电导率为0· 5 μ S/cm ;
[0075] 助溶剂含有丙酮；
[0076] 着色剂中含有无色染料、表面活性剂、脂肪酸、杀菌剂和显色剂，着色剂为微胶囊 或有机合成的结晶体，微胶囊或结晶体为热消墨水生产时提前预制好的色浆浓缩液，通过 表面活性剂将无色染料、脂肪酸、显色剂进行乳化分散，同时加入杀菌剂；其中，无色染料为 荧烷类染料，表面活性剂为失水山梨醇酯，脂肪酸为月桂酸，杀菌剂为五氯苯酚，显色剂为 双酚A;
[0077] 增稠剂为聚乙烯吡咯烷酮。
[0078] pH调节剂为N，N-二苄基乙醇胺；
[0079] 缓蚀剂为苯骈三氮唑；
[0080] 无机氧化物为氧化铝；
[0081] 成膜剂为蜡乳液。
[0082] 实施例6、一种热消墨水
[0083] 一种热消墨水，由以下重量份的各组分组成：
[0084] 水80 份；
[0085] 助溶剂0 份； 着色剂15 份； 杀菌剂0.5 份； 增稠剂4 汾； pH调节剂1.5 份； 缓蚀剂0.01 份； 无机氧化物0.5 份； 成膜剂15 份；
[0086] 水为去离子水，电导率为0. 1 μ S/cm ;
[0087] 着色剂中含有无色染料、表面活性剂、脂肪酸、杀菌剂和显色剂，着色剂为微胶囊 或有机合成的结晶体，微胶囊或结晶体为热消墨水生产时提前预制好的色浆浓缩液，通过 表面活性剂将无色染料、脂肪酸、显色剂进行乳化分散，同时加入杀菌剂；其中，无色染料为 四氮唑盐，表面活性剂为烷基醇酰胺，脂肪酸为正癸酸，杀菌剂为2- (4-噻唑基)苯并咪唑， 显色剂为双酚A ;
[0088] 增稠剂为聚丙烯酸；
[0089] pH调节剂为磷酸氢二钠；
[0090] 缓蚀剂为水溶性巯基苯骈噻唑；
[0091] 无机氧化物为氧化硅；
[0092] 成膜剂为吡咯烷酮树脂。
[0093] 实施效果评价
[0094] 将实施例1至实施例6获得的热消墨水，以现有技术中的普通摩擦消色墨水和现 有技术中的水银墨水分别作为对照1和对照2,按照下述方法进行功能性检验和稳定性检 验。
[0095] 功能性检验：将墨水灌装到中性笔芯、原装笔芯、派克笔芯等书写工具中，分别在 黑色、红色、蓝色、紫色、绿色、棕色、黄色、白色等皮革、布料、纸张等物料上划线然后通过加 热的方式（比如电吹风或烤箱，温度在50-120°C之间）观察线条颜色是否消失（即无色或者 透明）；在低温(零下三十摄氏度）条件下静置24小时，观察是否有返色现象。
[0096] 稳定性检验：将笔芯放入高速离心机进行破坏性试验，转速2000rpm，离心20min， 观察笔芯是否能够正常书写；墨水以及笔芯在静置6个月后观察是否有颜色分层的现象。 [0097] 观察结果：
[0098] 实施例1至实施例6获得的热消墨水在黑色、红色、蓝色、紫色、绿色、棕色等深色 物料上显示为银白色，在白色、黄色等浅色物料上显示为银灰色，均能够清晰的看见划线的 线条；对照2在上述深色物料和浅色物料上均显示出清晰的线条；对照1只在浅色物料上 显示出清晰的线条。
【权利要求】
1. 一种热消墨水，其特征在于，由以下重量份的各组分组成： 水10-80 份； 助溶剂0-30 份； 着色剂1-75 份； 杀菌剂0.01-1 份； 增稠剂0.1-5 份； pH调节剂0.1-2 份； 缓蚀剂0.01-1 份； 无机氧化物0.1-3份； 成膜剂1-30 份。
2. 如权利要求1所述的热消墨水，其特征在于，由以下重量份的各组分组成： 水45 份； 助溶剂15 份； 着色剂30 份； 杀菌剂0.5 份； 增稠剂2.5 份； pH调节剂1 份； 缓蚀剂0.5 份； 无机氧化物1.5 份； 成膜剂15 份。
3. 如权利要求1所述的热消墨水，其特征在于，所述助溶剂含有水溶性多元醇。
4. 如权利要求1所述的热消墨水，其特征在于，所述助溶剂含有乙醇和/或丙酮。
5. 如权利要求1所述的热消墨水，其特征在于，所述着色剂含有无色染料、表面活性 齐?、杀菌剂和显色剂，所述着色剂还含有脂肪醇或脂肪酸。
6. 如权利要求1所述的热消墨水，其特征在于，所述增稠剂选自无机增稠剂、纤维素、 天然高分子、合成高分子中的一种或几种。
7. 如权利要求1所述的热消墨水，其特征在于，所述pH调节剂为酸性化合物或碱性化 合物。
8. 如权利要求1所述的热消墨水，其特征在于，所述缓蚀剂选自苯骈三氮唑、水溶性巯 基苯骈噻唑、甲基苯骈三氮唑、盐酸酸洗缓蚀剂中的一种或几种。
9. 如权利要求1所述的热消墨水，其特征在于，所述无机氧化物选自氧化铝和氧化硅 中的一种或两种。
10. 如权利要求1所述的热消墨水，其特征在于，所述成膜剂选自蜡乳液、吡咯烷酮树 月旨、苯乙烯丙烯酸树脂、聚乙烯醇中的一种或几种。
【文档编号】C09D11/16GK104087064SQ201410037404
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年1月26日 优先权日:2014年1月26日
【发明者】王勇, 刘璐 申请人:王勇