[發明專利]用于制備具有固定顏色的水性凝膠墨水的方法和其水性凝膠墨水

在審

• 申請號: 201980072408.0
• 申請日: 2019-11-18
• 公開（公告）號: CN113166572A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: K·穆金;F·吉拉爾;A·斯潘根伯格;R·梅蒂隆;O·奧爾本
• 申請（專利權）人: 法國比克公司;上阿爾薩斯大學;法國國家科學研究中心
• 主分類號: C09D11/17
• 分類號: C09D11/17;C09D11/16
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 張全信

本發明涉及一種用于原位制備具有固定顏色的水性凝膠墨水的方法，其包含以下步驟：(i)制備包含4?(2?羥乙基)?1?哌嗪乙烷磺酸作為還原劑的水性墨水的基于凝膠的基質，以及(ii)將金屬鹽的溶液添加到步驟(i)中制備的所述水性墨水的基于凝膠的基質中，以獲得其中分散有金屬納米粒子的具有固定顏色的水性凝膠墨水。本發明還涉及一種根據本發明的方法獲得的具有固定顏色的水性凝膠墨水，其包含4?(2?羥乙基)?1?哌嗪乙烷磺酸和金屬納米粒子。最后，本發明涉及一種書寫工具，其包含根據本發明的具有固定顏色的水性凝膠墨水。

本發明涉及一種原位制備具有固定顏色的水性凝膠墨水的方法，且涉及根據本發明的方法獲得的具有固定顏色的水性凝膠墨水，所述水性凝膠墨水包含4-(2-羥乙基)-1-哌嗪乙烷磺酸和金屬納米粒子且不含任何染料和顏料。本發明還涉及一種書寫工具，其包含根據本發明的具有固定顏色的水性凝膠墨水。

本發明的一個主要目標在于替換通常存在于水性凝膠墨水中的所有類型的染料和顏料，所述染料和顏料具有刺激且引起過敏的缺點。

為此目的，本發明人已經開發了一種特定的方法，通過所述方法，有可能在書寫時通過用基于納米粒子的新的水性凝膠墨水代替含有染料和顏料的之前的水性凝膠墨水，從而獲得具有固定顏色的新水性凝膠墨水。在本發明的框架內開發的方法還具有在水性介質中進行的優勢，并且因此為“綠色方法”。另外，本發明的方法在低溫范圍下進行，以生態可行的方式工作，并且還考慮生態需求。

本發明涉及一種用于原位制備具有固定顏色的水性凝膠墨水的方法，其包含以下步驟：

(i)制備包含4-(2-羥乙基)-1-哌嗪乙烷磺酸作為還原劑的水性墨水的基于凝膠的基質，以及

(ii)將金屬鹽的溶液添加到步驟(i)中制備的所述水性墨水的基于凝膠的基質中，以獲得其中分散有金屬納米粒子的具有固定顏色的水性凝膠墨水。

在本發明的意義上，術語“原位”意指存在于本發明的水性凝膠墨水中的金屬納米粒子直接合成于水性墨水的基于凝膠的基質中。

在本發明的意義上，術語“固定顏色”意指通過視覺觀察，在涂覆到介質上之前和之后，確切地說，在七個日歷天數(一周)的時段內，本發明的水性凝膠墨水的顏色是相同的。

根據本發明的一個優選實施例，介質是吸收性載體，其中吸收性載體是多孔襯底，并且更優選地是在由紙、紙板和紡織品組成的組中選擇的吸收性載體。

出于本發明的目的，術語“墨水”意欲意謂打算用于書寫工具中，且確切地說，用于筆中的“書寫墨水”。書寫墨水不應與在印刷機中使用且不具有相同技術限制且因此不具有相同規格的“印刷墨水”混淆。實際上，書寫墨水不得含有尺寸大于書寫工具的通道的固體粒子，以免堵塞，這將不可避免地使得書寫不可逆地停止。此外，其必須允許適合于所用書寫工具的墨水流速，特別是100與500mg/200m之間的流速，且有利的是在150與400mg/200m之間的流速。其還必須足夠快地干燥，以免弄臟書寫介質。其還必須避免隨著時間流逝的遷移(滲色)問題。因此，根據本發明的墨水將適合于其打算用于的書寫工具，特別是筆。

另外，“書寫墨水”不得太過流動，以免在書寫過程中滲漏。但是，其必須足夠流動以促進書寫動作的順暢。