不可逆热致变色墨水组合物制造技术

一种不可逆热致变色墨水组合物可包括分散于载剂中的热致变色颜料胶囊。所述不可逆热致变色颜料胶囊可包括具有变色染料、用于活化所述变色染料的颜色活化剂和蜡的内部核心、围绕所述内部核心且包含脱色剂的外部核心和围绕所述外部核心的壳体。或者，所述不可逆热致变色颜料胶囊可包括具有脱色剂和蜡的内部核心、围绕所述内部核心且包含变色染料和用于活化所述变色染料的颜色活化剂的外部核心和围绕所述外部核心的壳体。利用所述不可逆热致变色墨水所制作的书写标记可通过施加足够量的热以熔融或实质上液化所述不可逆热致变色颜料胶囊中的所述蜡而呈现不同的颜色或实质上无色。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】不可逆热致变色墨水组合物
本专利技术大体来说涉及不可逆热致变色墨水组合物，且更特定地涉及不可逆热致变色墨水组合物和颜料胶囊，其包括变色染料、颜色活化剂、脱色剂和用于化学上将所述变色染料和颜色活化剂与所述脱色剂分离的蜡，其中所述经活化变色染料在与脱色剂相互作用/接触时能够变得实质上无色。
技术介绍
热致变色墨水响应于温度的改变而改变颜色。已知的热致变色墨水通常包括隐色染料作为变色组份。隐色染料通常以两种不同的形式存在，即有色形式和实质上无色形式。响应于局部PH的改变而改变形式的隐色染料通常用于已知的热致变色墨水中。可通过使隐色染料与颜色活化剂/显影剂接触而在此些系统中引起PH的改变，此可诱使质子转移到隐色染料且由此使隐色染料采取其有色形式，但从实质上无色到有色的类似颜色改变也可由电子转移和/或质子转移反应引起。从结构的角度来看，从实质上无色到有色的改变通常是通过内酯环裂解以形成在可见范围内吸收的更高度共轭的物质来诱导。因此从有色到实质上无色的逆向改变可通过质子抽取和重新形成内酯环而引起。已知热致变色墨水通常展示与颜色改变相关联的‘滞后’，即，利用此些墨水所制作的书写标记的颜色改变是可逆的。一个代表性实例，美国专利第5，558，699号揭示热致变色颜色记忆组合物，其包含三种基本组份的均质增溶混合物，其包括(a)供电子性显色有机化合物、(b)受电子性化合物和(c)用于控制(a)与(b)的反应的反应介质。所述‘699专利的热致变色组合物以从8°C到80°C的大的滞后宽度(ΛΗ)改变颜色。因此，使用所述热致变色墨水所制作的书写标记通常在室温下展示有色状态，当施加热时从有色状态变为实质上无色(即，可将热施加到衬底以擦除先前在其上所制作的书写标记)，且当冷却到某一温度时变回初始有色状态(即，衬底经冷却，由此书写标记的颜色‘重新形成’)。因此，已知热致变色墨水通常包括在某些温度下可促进或阻碍隐色染料与活化剂之间的反应的反应介质，以便隐色染料在通常实质上高于室温的某些温度下呈现其无色形式。颜色改变的可逆性在某些情形中可尤其不希望，例如如果消费者不希望原始的书写标记被‘重新显露’。【附图说明】图1是根据本专利技术的实施例的不可逆热致变色颜料胶囊的示意图；且图2是根据本专利技术的另一实施例的不可逆热致变色墨水颜料胶囊的示意图。【具体实施方式】本文所揭示者是不可逆热致变色墨水组合物、制备和使用所述不可逆热致变色墨水组合物的方法和不可逆热致变色颜料胶囊。根据本专利技术的不可逆热致变色颜料胶囊和含有其的墨水能够在施加热时(例如在擦除过程期间)不可逆地改变颜色。此颜色改变甚至在冷却时也有利地不可逆。不可逆热致变色颜料胶囊包括至少一种蜡，其最初维持经活化变色染料(即，呈其有色形式的变色染料)与脱色剂之间的化学分离。经活化变色染料通常由变色染料和颜色活化剂的复合物提供。当不可逆热致变色颜料胶囊的温度增加到(例如)等于或高于蜡的熔点的温度时，蜡熔融或实质上液化，由此允许并促进经活化变色染料与脱色剂之间的接触。脱色剂干扰变色染料与颜色活化剂之间的相互作用，由此改变不可逆热致变色颜料胶囊的颜色，或更通常地，由此使不可逆热致变色颜料胶囊实质上无色。不可逆热致变色颜料胶囊的温度可通过(例如)由擦除过程期间生成的摩擦力所生成的热来增加。当然，也可使用使不可逆热致变色颜料胶囊和/或墨水的温度增加到高于蜡的熔点的任何其它方法来实现颜色改变和/或使胶囊实质上无色。相同的原理可适用于下文所述包含蜡基组合物的不可逆热致变色墨水组合物。参照图1，根据本专利技术的一个方面，热致变色胶囊10包括内部核心12和围绕内部核心12的外部核心14。胶囊可进一步包括围绕外部核心14的壳体16。壳体16提供囊封且含有内部和外部核心12、14的连续外表面。如本专利技术的此方面中所描述，内部核心12包与蜡混合/分布于蜡中的变色染料和颜色活化剂。优选地，变色染料和颜色活化剂是均质地与蜡混合/分布于蜡中。例如，可将变色染料、颜色活化剂和蜡混合并加热到超过蜡的熔点的温度以确保变色染料、颜色活化剂和蜡的均质混合物。此混合可有助于并增加经活化变色染料的形成。混合物在冷却时形成固体核心，且变色染料和颜色活化剂以使在需要时使固体核心带颜色的量分散于整个蜡基质(即，固体核心)中。熔融材料可引入到模具中以提供适当大小的内部(固体)核心12。或者，固体核心可视需要根据常规技术处理以提供适当大小的内部核心12。可以液体、固体和/或半固体形式提供的外部核心14包括脱色剂。外部核心14组合物应经选择以便内部核心12的蜡基质维持经活化变色染料(即，由变色染料和颜色活化剂/在变色染料与颜色活化剂之间所形成的变色染料的有色形式)与脱色剂之间的化学分离。蜡可通过将不可逆热致变色颜料胶囊加热到最通常超过蜡的熔点的温度来熔融或充分液化，由此允许脱色剂与经活化变色染料相互作用。脱色剂通常破坏变色染料与颜色活化剂之间的相互作用，由此使变色染料恢复为其无色形式，且因此也使得不可逆热致变色胶囊采取不同的颜色和/或变得实质上无色。参照图2，在本专利技术的另一方面中，热致变色胶囊20包括由外部核心24围绕的内部核心22。胶囊可进一步包括围绕外部核心24的壳体26。壳体26提供囊封且含有内部和外部核心22、24的连续外表面。如本专利技术的此方面中所描述，内部核心22包括与蜡混合/分布于蜡中的脱色剂。优选地，脱色剂均质地与蜡混合/分布于蜡中。例如，可将脱色剂和蜡混合同时加热到超过蜡的熔点的温度以确保脱色剂和蜡的均质混合物。混合物在冷却时形成固体核心，且脱色剂分散于整个蜡基质(即固体核心)中。熔融材料可引入到模具中以提供适当大小的内部(固体)核心22。或者，固体核心可视需要根据常规技术处理以提供适当大小的内部核心22。可以液体、固体和/或半固体形式提供的外部核心24包括变色染料和颜色活化齐U。与图1中所示的实施例一样，外部核心14组合物应经选择以便蜡基质维持经活化变色染料(即，由变色染料和颜色活化剂/在变色染料与颜色活化剂之间所形成的变色染料的有色形式)与脱色剂之间的化学分离。蜡可通过将不可逆热致变色颜料胶囊加热到最通常超过蜡的熔点的温度来熔融或充分液化，由此允许脱色剂与经活化变色染料相互作用，此通常破坏变色染料与颜色活化剂之间的相互作用，由此使变色染料恢复为其无色形式，且因此也使得不可逆热致变色颜料胶囊采取不同的颜色和/或变得实质上无色。在另一方面中，不可逆热致变色墨水组合物可包括分散于载剂中的任一上述实施例中的不可逆热致变色颜料胶囊。载剂可包括溶剂、树脂或其混合物。为在由其制得的书写标记中实现足够的颜色强度，基于不可逆热致变色墨水组合物的总重量，不可逆热致变色墨水组合物通常含有至少约Iwt.%、至少约5wt.%、至少约IOwt.%、例如介于约Iwt.%与约60wt.%之间、介于约5wt.%与约50wt.%之间、介于约20wt.%与约50wt.%之间和/或介于约35wt.%与约45wt.%之间的不可逆热致变色颜料胶囊。在另一方面中，热致变色墨水组合物可包括载剂、溶解或分散于载剂中的脱色剂和分散于载剂中的蜡基组合物。蜡基组合物包括与蜡混合/分布于蜡中的变色染料和颜色活化剂，如上文所述(即，上文参照内部核心12)。然而，根据此方面，脱色剂和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种不可逆热致变色胶囊，其包含内部核心，其包含变色染料、用于活化所述变色染料的颜色活化剂和蜡，其中所述变色染料和所述颜色活化剂形成经活化变色染料；围绕所述内部核心且包含脱色剂的外部核心；和围绕所述外部核心的壳体，其中所述经活化变色染料当接触所述脱色剂时能够改变颜色或变得实质上无色。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.12.31 US 13/342,0041.一种不可逆热致变色胶囊，其包含 内部核心，其包含变色染料、用于活化所述变色染料的颜色活化剂和蜡，其中所述变色染料和所述颜色活化剂形成经活化变色染料； 围绕所述内部核心且包含脱色剂的外部核心；和 围绕所述外部核心的壳体， 其中所述经活化变色染料当接触所述脱色剂时能够改变颜色或变得实质上无色。2.—种不可逆热致变色胶囊，其包含: 内部核心，其包含脱色剂和蜡； 外部核心，其围绕所述内部核心且包含变色染料和用于活化所述变色染料的颜色活化齐?，所述变色染料和所述颜色活化剂在所述外部核心中形成经活化变色染料；和 围绕所述外部核心的壳体， 其中所述经活化变色染料当接触所述脱色剂时能够改变颜色或变得实质上无色。3.根据前述权利要求中任一权利要求所述的不可逆热致变色胶囊，其中所述内部核心进一步包含内部核心溶剂。4.根据权利要求3所述 的不可逆热致变色胶囊，其中所述内部核心载剂溶剂选自由烃和卤基取代的烃组成的群组。5.根据前述权利要求中任一权利要求所述的不可逆热致变色胶囊，其中所述变色染料包含隐色染料。6.根据前述权利要求中任一权利要求所述的不可逆热致变色胶囊，其中所述颜色活化剂包含酚类化合物。7.根据前述权利要求中任一权利要求所述的不可逆热致变色胶囊，其中所述蜡的熔点为约50°C到约120°C、约60°C到约110°C、约80°C到约120°C、约90°C到约110°C和/或约70°C 到约 IOO0C08.根据前述权利要求中任一权利要求所述的不可逆热致变色胶囊，其中所述蜡选自由以下组成的群组:石蜡、精制或全精制的石蜡、软蜡、片状蜡、微晶蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、矿脂、白油、回收蜡和其组合。9.根据前述权利要求中任一权利要求所述的不可逆热致变色胶囊，其中所述脱色剂是选自酯、二元酯、醚、醇、多元醇、酮、环丁砜、砜、亚砜、碳酸酯、甲酸酯、硅酮、胺和其组合。10.根据前述权利要求中任一权利要求所述的不可逆热致变色胶囊，其中所述脱色剂包含椰子油。11.根据前述权利要求中任一权利要求所述的不可逆热致变色胶囊，其中所述壳体包含聚合物。12.根据权利要求11所述的不可逆热致变色胶囊，其中所述聚合物选自由聚脲、聚酰胺、聚酯、聚氨酯和其混合物组成的群组。13.—种不可逆热致变色墨水,其包含: 载剂；和 根据前述权利要求中任一权利要求所述的不可逆热致变色胶囊。14.一种不可逆热致变色墨水,其包含: 载剂；分散或溶解于所述载剂中的变色染料， 分散或溶解于所述载剂中的颜色活化剂， 所述变色染料和所述颜色活化剂在所述载剂中形成经活化变色染料，和 分散于所述载剂中的蜡基组合物，所述蜡基组合物包含蜡和脱色剂。15.—种不可逆 热致变色墨水,其包含: 载剂； 分散或溶解于所述载剂中的脱色剂，和 分散于所述载剂中的蜡基组合物，所述蜡基组合物...

【专利技术属性】
技术研发人员：颖琛·文森·关，
申请(专利权)人：桑福德有限合伙人公司，
类型：发明
国别省市：美国;US