TW539727B - Thermochromic ink compositions for an ink jet printer - Google Patents

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539727 Μ 90102165 年月日 欲τ 五、發明說明（1) 本發明係有關於一種感溫變色墨水組成物 (thermochromic ink composition)，特別是有關於 種含有感溫變色微膠囊顏料（thermochromic ； micro-encapsule pigment)的墨水組成物。 【習知技術】 喷墨列印（ink jet printing)是一種非撞擊性 像產生方法’其係藉由電子信號的回應而產生小黑水、、7y 並喷印於記錄載體上。而喷墨列印所使用的墨水，從以^ 單純的黑色墨水演變至現今之彩色墨水。 < 則 一般而言，對於彩色喷墨列印所使用的墨水，包括〉、， 紅色墨水（magenta ink )、洋藍色墨水（cyan ink ) 平 黃色墨水（yellow ink )、和黑色墨水（bUck )共 四色墨水’其中大部份係使用水溶性的染料（d y e )為 主。近來則有洋紅色墨水、洋藍色墨水、黃色墨水、'黑色 墨水、淺洋紅墨水（1 ight magenta ink )和淺洋藍色'墨 水（1 ight cyan ink )等六色墨水，或者還有淺黃色黑水 (1 ight ye 1 low ink )共七色墨水。這些墨水的組成^括 水溶性染料、水、有機溶劑、及其他添加物。然而，此類 水溶性的染料墨水在列印後’防水性和抗光性都不甚理、 想’容易發生列印後被水暈染或於長時間光照下趟去顏色 之情形。 因此，近年來開始大量開發防水性及抗光性佳之顏料 墨水（pigment-based ink) ’此種顏料墨水在影像的防 水性及抗光性上，都比水溶性的染料墨水優異。然而，隨

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案號 五、發明說明（2) 著科技的進步，人們對於列印品質及效果的要求也愈來愈 高，單純彩色影像畫面所表現之固定色彩已漸漸無法滿足 人們對於視覺效果的要求。 【發明之目的及概要】 有鑑於此，本發明提供一種含有感溫變色顏料之墨 水，並應用於彩色喷墨列印中’除了可提升列印品質 '抗 光性和耐熱性外’更可以卩返著環境溫度之變化而改變顏 色，使產品具有動態變化的色彩效果。 ^ 本發明提供/種感溫變色墨水組成物，其包括：至少 一感溫變色顏料以及一媒介物。 依據本發明車乂佳貝轭例，感溫變色韻料係為一感⑽ 變色微膠囊顏料=子直徑小於i微米，其中該感溫變皿 色顏料之溫度範圍為-ίο 〇至100 t，該媒介物包括 活性劑、分散劑：，鹼緩衝劑、螯合劑、㉟菌 腐面 劑:以及抗紫外線試劑之水溶液或有機溶液。若 $ 其整個墨水組成物中，水水組成物為水溶性墨水， 媒介物為有機溶液，則里百分比為65 %至90 %茗 溶性墨水，其整個墨水纟^ 2，感溫變色墨水組成物為油 為5 0 %至9 5 %。 成物中’有機溶劑的重量百分比 【發明的詳細說明】 為了使列印的圖像書 變化的色彩效果，因此:;有&溫度改變而呈現出 的墨水組成物。然而，只0使用感溫變色顏料做為恕 由於此感溫變色顏料和一:主要

奴顏料的 539727 丨一——— 案说 90102165 __年月日 修正 五、發明說明（3) " 表面是極為不同的，若欲以一般顏料的研磨技術處 到較小的顆粒，將使感溫變色顏料失去變色的特性 此，本發明採用將含感溫變色顏料的液相包覆在固 層内部，而形成感溫變色微膠囊顏料。為了避免這 、艾色4膠囊顏料造成贺墨頭的堵塞，因此本發明採 直徑小於1微米之感溫變色微膠囊顏料，以應用於^ 印〇 感溫變色微膠囊顏料，是以溫度的變化為基礎 發生叇色現象’其隨著溫度的上升和下降，在某一 間内，可反覆變化顏色，為一種化學可逆反應;; / &就感溫變色微膠囊顏料溶解的情況而言，目前 形態：感溫變色粉、感溫變色水乳液、和感溫變色 母粒，其中感溫變色粉和感溫變色塑膠色母粒是屬 /合诏聖的材料，而感溫變色水乳液則是水溶性的產 依照感溫變色微膠囊顏料變色的情況可分為： 型、熱變型和其他型感溫變色微膠囊顏料。冷變型 i t微膠ΐ顏料在低溫下大多呈本體色，當溫度升 日Τ則赵近於無色；熱變型的感溫變色微膠囊顏 狐下大多呈本體色，當溫度升高時，則趨近於益色 型的感溫變色微膠囊顏料則是利用溫度來呈現兩種 色。 冷k型感溫變色微膠囊顏料目前基本色調有藍 色和紅色，熱變型感溫變色微膠囊顏料基本色調則 色、綠色、紅色、黃色、黑色和棕色。因感溫變微 理來得 0因 相保護 些感溫 用粒子 t墨列 ，進而 有效時 有三種 塑膠色 於有機 品 ° 冷變 的感溫 高至室 料在室 ，其他 不同顏 色、綠 有藍 膠囊顏 ⑽727 i 號 901 ⑽ 1R.R 五、發明說明（4) 月 曰 」多正 料在隱色狀態時是呈現無色， 配，或是將不同溫产的轡备 /、曰通顏料混合搭 加豐富多彩的變色组人;頁：互相搭配使用，以獲得更 體有害物胃，故極適：庫用：：溫變色微膠囊顏料不含人 變色顏料、和：介：色墨水組成⑯，包括…-種感溫 4, 425, 所提%色顏 1料如禹國專利第4, 421，56〇號和第 ，將此感溫變色顏料包^吏於用固的相 1早度&圍為-10 t至1〇〇 溫變色微膠囊顏料。此感 水: 而形成感 微膠囊顏料之重量百> &二色β水，、且成物中，感溫變色 徑均小於丨微米，以避 尤阻基墨水匣的喷嘴孔。 由於感溫變色微膠囊顏料在隱色狀態時是呈 斤1可將之與不同溫度的變色 …、 使用，或是與普通顏料㈡==比例互相搭配 『色組a。例如將ot藍色微膠囊顏料、30 t红色微膠 顏料、和65 t黃色微膠囊顏料互相混合喷墨於載色體上？ ::: =色圖案’當溫度降至。t時’M色微膠囊顏料 t色至…、色，所以圖案呈現橘色，但當溫度提高至30艺 時，籃色微膠囊顏料和紅色微膠囊顏料變色至無 圖案僅呈現黃色。 … 感溫變色微膠囊顏料之固相保護層是非常堅固、耐高 溫、且對大多數有機溶劑呈現不溶狀態的樹脂，例如壓^ 力樹脂（acrylic resin) 、ABS 樹脂

539727 _案號90102165_年月日 修正__ 五、發明說明（5) (acrylonitrile- butadiene-styrene resin )、縮酸樹 脂（acetal resin) 、 PET (polyethylene terephthalate)、聚醯胺（polyamide)、氣乙浠樹脂 (vinyl chloride resin)、聚碳酸酯（polycarbonate )、聚氧化二曱笨（polyphenylene oxide)、聚 丁稀對 苯二 SI (polybutyl ene t er ephtha late)、聚亞酉區胺 (polyimide)、聚乙烯（polyethylene)、聚丙烯 (polypropylene)、聚苯乙烯（polystyrene)等。其中 縮酸樹脂可以是單體聚合或是共聚物；聚醯胺例如是耐綸 -6 (nylon-6)和耐綸-66 (nylon-66)等。 媒介物為包括界面活性劑、分散劑、馥鹼緩衝劑、螯 合劑、殺菌劑、防腐劑、以及抗紫外線試劑的水溶液或有 機溶液。 媒介物為水溶液或有機溶液。若媒介物為水溶液，則 整個墨水組成物中，水的重量百分比占6 5 %至9 0 %，以構 成水溶性墨水；若媒介物為有機溶液，則整個墨水組成物 中’有機溶劑的重量百分比占5 〇 %至9 5 %，以構成油溶性 墨水。 有機溶劑可以為環己烧（c y c 1 〇 h e X a n e )、甲醇 (methanol)、乙醇（ethanol)、乙二醇（ethylene glycol)、二乙二醇（diethylene glycol)、三乙二醇 (triethylene glycol)、聚乙二醇（polyethylene glycol )、丙二醇（pr〇pyiene giyC〇i ) 、丁二醇 (b u t y 1 e n e g 1 y c o 1 )、戊二醇（p e n t y 1 e n e g 1 y c o 1 )、

0535-5946TWFl.ptd 第9頁 539727 案號 90102165 年 月 曰 修正 五、發明說明（6) 己二醇（hexylene glycol)或其他多元醇等。 界面活性劑可以為聚丁基樹脂（ρ 〇 1 y b u t y 1 r e s i η )、纖維素衍生物（cellulose derivative)、苯乙烯/ 丙稀之共聚合樹脂（styrene/acrylic copolymer resin )、順丁稀/苯乙烯之共聚物（maleic acid/styrene copo 1 ymer )、或其他同時含有親水性官能基 (hydrophilic segment)與親油性官能基（hydrophobic segment )的聚合物等。界面活性劑的重量百分比約為1 °/〇 至2 0 % (以整個墨水組成物為基準）。

酸驗緩衝劑可以為二經基乙胺（d i e t h a η ο 1 a m i n e )、 三經基乙胺（triethanolamine)、驗金屬類氫氧化物 (hydroxides of alkali metals)、銨類氫氧化物 (ammonium hydroxide)、或驗金屬類石炭酸化合物 (carbonates of alkali metals)。其中鹼金屬類氫氧 化物例如是氫氧化锂（lithium hydroxide)、氫氧化鈉 (sodium hydroxide )和氫氧化钟（potassium h y d r ο X i d e );鹼金屬類峻酸化合物例如是碳酸链 (lithium carbonate )、碳酸鈉(sodium carbonate ) 和碳酸舒(potassium carbonate ) 〇

螯合劑可以為乙二胺醋酸鈉（sodium e t hy 1 ened i am i ne t e t r aace t a t e )、氰三醋酸鈉 (trisodium nitrilotriacetate)、經乙基乙二胺醋酸 鈉(hydroxyethy 1 ethylenediamine tridodium acetate )、二乙三胺醋酸鈉(diethylenetriamino pentasodium

0535-5946TWFl.ptd 第10頁 539727 __銮號901021防__年月曰______ 五、發明說明（7) acetate )、或尿口米醋酸納（uramil disodium acetate ) 等。 抗紫外線試劑可以為式（I )或式（I I )之化學式，其中γ 為Η或Na。此抗紫外線試劑可使感溫變色墨水具有抗光效 果’可以減少感溫變色微膠囊顏料因吸收紫外線而產生分 解退色之現象。

應用於喷墨列印上，使 水匣中，並喷出感溫變 隨著環境溫度的變化， ’所產生的視覺效果非 式墨水的流行風潮。 將上述之感溫變色墨水組成物 至少一種的感溫變色墨水填褒於專、 色墨水於載體上，所產生的產品: 而具有動態變化的色彩效果。因^匕 常具有變化性’此將會成為未來新 【發明之特徵與效果】 ’ 本發明之感溫變色墨水纟 色溫度的感溫變色微膠囊顏料勿’係由多種具有不同變 溫變色墨水組成物喷墨於 > 二和媒介物所組成，當將此感 上時，列印所得的相同圖像*賵Q record ing media ) 出截然不同的視覺效果。 不同的溫度環境下，會呈現 雖然本發明已以較佳眘 、也例揭露如上，然其並非用以

0535-5946TWFl.ptd 第11頁 539727 _案號90102165_年月日__ 五、發明說明（8) 限制本發明，任何熟習此項技藝者，在不脫離本發明之精 神和範圍内，當可做更動與潤飾，因此本發明之保護範圍 當事後附之申請專利範圍所界定者為準。

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Claims (2)

1. 539727 _案號90102165_年月日__ 六、申請專利範圍 劑、螯合劑、殺菌劑、防腐劑、以及抗紫外線試劑。 1 0 ·如申請專利範圍第9項所述之感溫變色墨水組成 物，其中該抗紫外線試劑係擇自由式（I)和式（I I)之化學 式所組成之族群中，其中Y係擇自由Η及N a所組成的族群 中 〇 ΟΗ Ο ΟΗ Ο OH

   11.如申請專利範圍第9項所述之感溫變色墨水組成 物，其中該墨水組成物中，該界面活性劑的重量百分比為 1 % 至 2 0 %。 1 2.如申請專利範圍第9項所述之感溫變色墨水組成 物，其中該界面活性劑係擇自由聚丁基樹脂、纖維素衍生 物、苯乙烯/丙稀之共聚合樹脂、順丁烯/苯乙烯之共聚物 所組成的族群中。 1 3.如申請專利範圍第9項所述之感溫變色墨水組成 物，其中該酸鹼緩衝劑係擇自由二羥基乙胺、三羥基乙 胺、驗金屬類氫氧化物、銨類氫氧化物、和驗金屬類碳酸 化合物所組成的族群中。 1 4.如申請專利範圍第9項所述之感溫變色墨水組成

   0535-5946TWFl.ptd 第14頁 539727 _案號 90102165_年月日__ 六、申請專利範圍 物，其中該螯合劑係擇自由乙二胺醋酸鈉、氰三醋酸鈉、 羥乙基乙二胺醋酸鈉、二乙三胺醋酸鈉、和尿咪醋酸鈉所 組成的族群中。 1 5. —種喷墨列印方法，包括： (a) 提供至少一感溫變色墨水組成物，該感溫變色墨 水組成物包括複數種具有不同變色溫度的感溫變色微膠囊 顏料和一媒介物，其中該些感溫變色微膠囊顏料之重量百 分比在整個墨水組成物中為0 . 1 %至3 0 % ;以及 (b) 喷出該感溫變色墨水組成物於一記錄媒體上。 1 6 ·如申請專利範圍第1 5項所述之喷墨列印方法，其 中該些感溫變色微膠囊顏料之溫度範圍為τ 1 0 °C至1 0 0 。 1 7 ·如申請專利範圍第1 5項所述之喷墨列印方法，其 中該些感溫變色微膠囊顏料之粒子直徑小於1微米。 1 8 ·如申請專利範圍第1 5項所述之喷墨列印方法，其 中該媒介物為一水溶液。 1 9.如申請專利範圍第1 8項所述之喷墨列印方法，其 中該水溶液中水占整個墨水組成物之重量百分比為6 5 %至 9 0 %。 2 0.如申請專利範圍第1 5項所述之喷墨列印方法，其 中該媒介物為一有機溶液。 2 1.如申請專利範圍第2 0項所述之喷墨列印方法，其 中該有機溶液之有機溶劑占整個墨水組成物之重量百分比 為 5 0 % 至 9 5 %。 2 2.如申請專利範圍第1 5項所述之喷墨列印方法，其 中該媒介物包括界面活性劑、分散劑、酸鹼緩衝劑、螯合

   0535-5946TWFl.ptd 第15頁 539727 _案號90102165_年月日__ 六、申請專利範圍 劑、殺菌劑、防腐劑、以及抗紫外線試劑。 2 3.如申請專利範圍第2 2項所述之喷墨列印方法，其 中該抗紫外線試劑係擇自由式（I)和式（I I)之化學式所組 成之族群中，其中Y係擇自由Η及N a所組成的族群中。

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   539727 發明人 (共4人） (中V: 4.中華民國TW 4.桃園縣龍潭鄉佳安村忠孝路27-2號 年…月曰 修正 申請日期： IPC分類 申請案號： 發明專利說明書 發明名稱 中文 英文 姓名 (中文） 4.錢嘉欣 姓名 (英文）
2. 4.Chia Hsin Chien 4. (营居5 名稱或 姓名 (中文） 名稱或 姓名 (英文） 申請人 (共1人） 住居所 (營業所) (中文) 住居所 (營業所) (英文) (W) (¾)

   539727 I 案號 90102165 jjrn轳 曰 修正 7ψ^ 六、申請專利範1 —一…________ 1. 一種感溫變色墨水組成物，包括： 0. 1 %至30 %之至少一感溫變色顏料（重量百分比係 以該感溫變色墨水組成物為基準）；以及 媒介物。 2. 如申 物，其中該 3. 如申 物，其中該 粒子直徑小 4. 如申 其中該 5. 如申 其中該 物 物 °/〇 請專利範圍 感溫變色顏 請專利範圍 感溫變色顏 於1微米。 請專利範圍第1項所述之感溫變色墨水組成 媒介物為一水溶液。 i 第4項所述之感溫變色墨水組成 中，水的重量百分比為65 %至90 請專利範圍 墨水組成物 6. 如申 物，其中該 7. 如申 物，其中該 至9 5 %。 8. 如申 物，其中該 乙醇、乙二 醇、丁二醇 9. 如申 物，其中該 第1項所述之感溫變色墨水組成 料之溫度範圍為-1 0 °C至1 0 0 °c。 第1項所述之感溫變色墨水組成 料係為一感溫變色微膠囊顏料，其 請專利範圍第1項所述之感溫變色墨水組成 有機溶液。 第6項所述之感溫變色墨水組成 中，有機溶劑的重量百分比為5 0 % 媒介物為一 請專利範圍 墨水組成物 請專利範圍 有機溶液之 醇、二乙二 、戊二醇、 請專利範圍 媒介物包括 第6項所述之感溫變色墨水組成 有機溶劑係擇自由環己烷、甲醇 醇、三乙二醇、聚乙二醇、丙二 己二醇和多元醇所組成之族群中 第1項所述之感溫變色墨水組成 界面活性劑、分散劑、酸驗緩衝

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