專利名稱：油墨組合物、載有該油墨的書寫工具、和在接收表面上成像的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及一種用于手工藝、裁縫或刺繡領(lǐng)域的油墨組合物，更具體地涉及一種可用于在紡織品、皮革、紙、塑料或金屬之類物體的接收表面上，形成對應于油墨可滲透片材上原始圖像的復制圖像的油墨。本發(fā)明還涉及一種載有上述油墨組合物的書寫工具以及一種在物體的接收表面上成像的方法。
迄今為止均使用其一個表面上有固體油墨層的描圖紙，以此在接收表面上形成對應于片材原始圖像的復制圖像。這種描圖紙置于接收表面與片材之間，其中油墨層與接收表面接觸。原始圖像用剛性、尖頭的器件來描繪，這樣受壓部位的油墨就轉(zhuǎn)印到接收表面上，形成其上的復制圖像。該方法的問題在于，在描繪步驟的整個過程中，要保持接收表面與圖像片材間的相對位置不變很困難，或者說很麻煩。
轉(zhuǎn)讓給Adger Kogyo Co．，Ltd．的美國專利5972083公開了一種在物體接收表面上形成復制圖像而無需使用描圖紙的方法。在該方法中，載有原始圖案的表面覆蓋有透明或半透明薄片材。該原始圖案隨后通過使用包含特定油墨的筆來描繪，在該片材上形成復制圖案。物體的接收表面覆蓋有復制圖案承載片材，然后將該組件用烙鐵加熱，這樣復制圖案的油墨就透過該片材并轉(zhuǎn)印到接收表面上形成圖像。該方法所用的油墨包含一種有機溶劑，其中溶解了選自水楊酸和乙酰水楊酸的第一白色著色劑和能夠產(chǎn)生白色以外顏色的第二著色劑。該方法的問題在于需要熨燙步驟。
轉(zhuǎn)讓給Adger Kogyo Co．，Ltd．的美國專利4368076公開了一種可擦油墨組合物，包括溶解在含水溶劑中的硫氰酸鈷，其中所述溶劑包含分子量為100-1000的聚亞烷基二醇。
本發(fā)明的主要目的是提供一種可用于在物體的接收表面上形成對應于原始圖案的復制圖像的油墨組合物。
本發(fā)明的另一目的是提供一種在所需表面上形成復制圖像的簡單方法。
本發(fā)明的再一目的是提供一種能夠在所需表面上形成復制圖像的書寫工具。
按照本發(fā)明的一個方面，提供了一種包含混合溶劑和溶解在所述混合溶劑中的著色劑的油墨組合物，其中所述混合溶劑包括在20℃下為液體且選自聚亞烷基二醇、乙二醇單醚及其混合物的第一溶劑、以及選自一元醇、酮、酯、鹵代烴及其混合物的第二溶劑。
另一方面，本發(fā)明提供了一種包括油墨容器、以及剛性筆尖的書寫工具，所述容器盛有上述油墨，且所述油墨容器中的油墨組合物在書寫時可由筆頭流出。
本發(fā)明還提供了一種包括油墨容器、以及剛性筆尖的書寫工具，所述油墨容器盛有上述油墨，且其中所述油墨組合物在書寫時由筆頭流出，所述油墨組合物包含選自一元醇、酮、酯、鹵代烴及其混合物的溶劑、以及溶解在所述溶劑中的著色劑。
本發(fā)明還提供了一種在物體的接收表面上形成對應于油墨可滲透片材上原始圖案的復制圖像的方法，包括以下步驟(a)將所述片材覆蓋在所述接收表面上；然后(b)使用上述書寫工具描繪所述片材上的所述原始圖案。
本發(fā)明還提供了一種在物體的接收表面上形成對應于油墨可滲透片材上原始圖案的復制圖像的方法，包括以下步驟(a)將上述油墨組合物涂敷到所述片材的所述原始圖案上；(b)將所述片材覆蓋在所述接收表面上；然后(c)使用剛性器件描繪所述片材上的所述原始圖案，這樣所述油墨組合物就由所述片材轉(zhuǎn)印到所述接收表面上，從而在其上形成復制圖像。
本發(fā)明的其它目的、特點和優(yōu)點在詳細閱讀本發(fā)明以下優(yōu)選實施方案之后變得顯而易見。
按照本發(fā)明的油墨組合物包含一種溶解在混合有機溶劑中的著色劑，所述混合溶劑包括在20℃下為液體、且為選自聚亞烷基二醇和乙二醇單醚中的至少一種的第一溶劑、以及選自一元醇、酮、酯和鹵代烴中至少一種的第二溶劑。
使用該混合溶劑可使油墨組合物迅速透過其上具有原始圖案的片材，如紙或布(這種片材以下將簡稱片材)，同時使浸跡減至最少。該混合溶劑還可賦予所述油墨以防干性能，而且可以是著色劑的良好溶劑。
聚亞烷基二醇的分子量一般不超過400，優(yōu)選不超過300，更優(yōu)選不超過250?？梢允褂镁哂胁煌肿恿康木蹃喭榛嫉幕旌衔?，只要該混合物在20℃下為液體。優(yōu)選使用聚乙二醇。乙二醇單醚也稱作溶纖劑。優(yōu)選使用甲基溶纖劑和乙基溶纖劑。
合適一元醇的例子為乙醇、甲醇、丙醇、異丙醇、異丁醇、丁醇、仲戊醇和叔戊醇。合適酮的例子為丙酮和甲乙酮。合適酯的例子包括乙酸乙酯。合適鹵代烴的例子為二氯甲烷、二氯乙烷和三氯乙烯。一元醇(尤其是乙醇)由于安全、無味、溶解度和揮發(fā)性原因而特別優(yōu)選使用。
第一溶劑與第二溶劑的重量比可以根據(jù)油墨透過片材的預期效果而變化，但一般可以是0．1∶99．9-90∶10。
溶解在所述混合有機溶劑中的是著色劑?？梢允褂萌魏沃珓?，只要該著色劑可溶于混合溶劑，而且本身或與顯影劑一起可在白色、淺色或深色接收表面上，產(chǎn)生例如白色、紅色、藍色、綠色或黑色的清晰圖案。根據(jù)預期用途，該著色劑在其圖案用任何合適方式如熱、水或有機溶劑進行處理時，或在圖案放置一段時間(如1小時或更長)之后是可擦的。
該著色劑可以是本身產(chǎn)生油墨顏色的獨立型著色劑、或在與顯影劑配合時產(chǎn)生顏色的依賴型著色劑。
非可擦的獨立型著色劑的例子包括各種溶劑型著色劑，如堿性紅12、溶劑紅8、Valifast紅3312、Valifast黃1110、Valifast藍2606、堿性棕1、堿性綠4、堿性藍28和結(jié)晶紫。
可擦的獨立型著色劑的例子包括硫氰酸鈷、硫氰酸鐵、水楊酸和乙酰水楊酸。
依賴型著色劑的例子包括各種酸-堿指示劑，如甲基紅、丙基紅、萘基紅；和內(nèi)酯染料，如結(jié)晶紫內(nèi)酯和若丹明內(nèi)酯。用于依賴型著色劑的顯影劑的例子包括酸性物質(zhì)，如檸檬酸、蘋果酸、水楊酸和乙酰水楊酸(這兩種水楊酸類化合物以下稱作(乙酰)水楊酸)；以及芳族堿如胺(如，三乙醇胺)。
例如，甲基紅在低于4．4的pH值下顯紅色，并在6．2以上的pH值時變?yōu)槌壬?。因此?乙酰)水楊酸的存在下，甲基紅的油墨圖像就顯紅色。如果(乙酰)水楊酸升華消失，圖像就變成橙色。該橙色圖像在用濕布擦拭時變成淺黃。包含結(jié)晶紫內(nèi)酯和(乙酰)水楊酸的油墨得到一種藍色圖像，在用濕布擦拭時或隨著時間的流逝便能擦去。在這種情況下，如果將(乙酰)水楊酸與檸檬酸結(jié)合使用，該藍色圖像的壽命可以延長。
著色劑的用量要足以在物體的接收表面上產(chǎn)生清晰圖像，且一般為基于所述油墨組合物重量的0．01-25％重量，但該量可根據(jù)著色劑的種類而變化。例如，非可擦獨立型著色劑的用量一般為0．1-15％重量；可擦獨立型著色劑的用量一般為0．3-25％重量；且依賴型著色劑的用量一般為0．01-10％重量，以上都以所述油墨組合物重量為基礎(chǔ)計。(乙酰)水楊酸可產(chǎn)生白色圖像。由于(乙酰)水楊酸在水中的溶解性和可升華性，該白色圖案在用濕布擦拭時或在加熱合適時間之后而可擦。此外，由于其酸性，(乙酰)水楊酸可用作上述的顯影劑。此外已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，(乙酰)水楊酸可提高油墨透過片材的效率以及將油墨圖像由片材轉(zhuǎn)印到物體接收表面上的效率。
因此，在按照本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中，(乙酰)水楊酸與能夠產(chǎn)生除白色之外的彩色圖像的著色劑一起包含在所述油墨組合物中，即使該著色劑在顯色時并不需要酸性顯影劑。(乙酰)水楊酸的用量以所述混合溶劑重量計至少為1％，優(yōu)選至少5％。(乙酰)水楊酸的上限為飽和濃度。如果以與第二溶劑的混合物使用，可以增加(乙酰)水楊酸的溶解度。
為可轉(zhuǎn)印性考慮，該油墨組合物優(yōu)選基本上無水。
按照本發(fā)明的油墨組合物可在任何所需物體，如紡織品、皮革、紙、塑料或金屬的接收表面上形成油墨圖像。該接收表面可具有任何顏色，包括白色和黑色。
在按照本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中，對應于印刷在紙或其它油墨可滲透片材上的原始圖案的復制圖像通過將片材覆蓋在接收表面上，然后用具有油墨容器(盛有上述油墨組合物)的書寫工具描繪原始圖案而在物體的接收表面上形成。通過這種簡單步驟，從片材一個上表面上的書寫工具流出的油墨可透過片材，到達片材的另一表面，然后可轉(zhuǎn)印到接收表面上。在這種情況下，重要的是，書寫工具應該具有一個油墨組合物可在書寫時由其流出且可將書寫壓力傳輸?shù)狡纳系膭傂怨P尖，這樣可有效地將油墨轉(zhuǎn)印到接收表面。該剛性筆尖可例如為由塑料、金屬或陶瓷之類硬材質(zhì)形成且有一個或多個軸向延伸細油墨通道的筆尖、由相互熔化粘結(jié)或與可硬化粘合劑粘結(jié)的纖維形成的筆尖、或在尖部有可旋轉(zhuǎn)球的筆尖。由軟毛氈或海綿制成的軟筆尖是不合適的?？紤]到油墨圖像的壓力可轉(zhuǎn)印性，該油墨組合物還最好具有30∶70或更低，更優(yōu)選0．5∶99．5-20∶80，最優(yōu)選1∶99-10∶90的第一溶劑與第二溶劑重量比。
在另一實施方案中，具有剛性筆尖的書寫工具裝有包含溶解在選自一元醇、酮、酯、鹵代烴及其混合物的溶劑中的著色劑的油墨組合物。如果接收表面覆蓋有具有原始圖案的片材，且如果所述圖案使用上述書寫工具進行描繪，那么油墨圖像就由片材轉(zhuǎn)印到接收表面上。但由于不存在第一溶劑，往往會出現(xiàn)浸跡。如果能夠忽略該浸跡，那么上述書寫工具就適用于形成復制圖像。
在另一實施方案中，對應于油墨可滲透片材上原始圖案的復制圖像通過將上述油墨組合物涂敷到片材的原始圖案上而在物體的接收表面上形成。該接收表面覆蓋有油墨施用片材，然后將該片材上的原始圖案用剛性筆尖器件進行描繪，這樣該油墨組合物就由片材轉(zhuǎn)印到接收表面上，在其上形成復制圖像。該剛性筆尖器件可以是由任何剛性材質(zhì)，如塑料、金屬或木材形成的、能夠?qū)鴮憠毫ψ饔玫矫枥L部位上的金屬筆或刻蠟版筆。油墨組合物可通過用書寫工具描繪原始圖案而涂敷到片材的原始圖案上，其中所述書寫工具有一個用于裝盛該油墨組合物的油墨容器，以及一個適合在書寫時油墨可從中流出的筆尖。該筆尖可以是軟的，如毛氈筆尖。片材原始圖案用書寫工具描繪優(yōu)選在已將片材放置在接收表面上之后進行?？紤]到油墨圖像的壓力可轉(zhuǎn)印性，該油墨組合物還最好具有5∶95-90∶10，更優(yōu)選10∶90-70∶30，最優(yōu)選20∶80-70∶30的第一溶劑與第二溶劑重量比。
以下實施例可進一步說明本發(fā)明。份數(shù)都以重量計。
實施例1-1將乙醇(97份)與3份聚乙二醇(平均分子量為200)進行混合，得到一種混合溶劑。
將結(jié)晶紫(0．3份)溶解在20份混合溶劑中，形成一種藍色油墨。將該油墨裝入帶有剛性塑料筆尖的筆的油墨罐中。在白布上覆蓋繪有原始圖案的紙。然后用上述筆描繪原始圖案。發(fā)現(xiàn)在白布上形成了清晰的藍色復制圖像。
實施例1-2將甲基紅(0．05份)溶解在20份實施例1-1中得到的混合溶劑中，形成一種橙色油墨。使用該油墨，重復實施例1-1的步驟。發(fā)現(xiàn)在白布上形成了一種清晰的橙色復制圖像。該復制圖像并不自然消失，但在用濕布擦拭時變成淺黃色。
實施例1-3將硫氰酸鈷(1份)溶解在20份實施例1-1中得到的混合溶劑中，形成一種淺藍色油墨。使用該油墨，重復實施例1-1的步驟。發(fā)現(xiàn)在布上形成了一種清晰的藍色復制圖像。該復制圖像在用濕布擦拭時能擦去。
實施例1-4將Valifast紅3312(0．2份)溶解在20份實施例1-1中得到的混合溶劑中，形成一種紅色油墨。使用該油墨，重復實施例1-1的步驟。發(fā)現(xiàn)在布上形成了一種清晰的紅色復制圖像。
實施例2-1將乙醇(92份)與其中溶解有20份水楊酸的8份聚乙二醇(平均分子量為200)進行混合，得到一種混合溶劑。
將結(jié)晶紫內(nèi)酯(0．4份)溶解在20份混合溶劑中，形成一種藍色油墨。使用該油墨，重復實施例1-1的步驟。發(fā)現(xiàn)在白布上形成了一種清晰的藍色復制圖像。該復制圖像在2天之后自然消失。
實施例2-2將甲基紅(0．1份)溶解在20份實施例2-1中得到的混合溶劑中，形成一種紅色油墨。使用該油墨，重復實施例2-1的步驟。發(fā)現(xiàn)在布上形成了一種清晰的紅色復制圖像。該復制圖像在2天之后自然變成橙色，且在用濕布擦拭時變成淺黃色。
實施例2-3將硫氰酸鈷(2份)溶解在20份實施例2-1中得到的混合溶劑中，形成一種淺藍色油墨。使用該油墨，重復實施例2-1的步驟。發(fā)現(xiàn)在布上形成了一種清晰的藍色復制圖像。該復制圖像在用濕布擦拭時能擦去。
實施例2-4將Valifast藍2606(0．1份)溶解在20份實施例2-1中得到的混合溶劑中，形成一種藍色油墨。使用該油墨，重復實施例2-1的步驟。發(fā)現(xiàn)在布上形成了一種清晰的藍色復制圖像。
實施例2-1至2-4的復制圖像比實施例1-1至1-4的圖像更清晰。
實施例3按照上述相同方式，分別重復實施例2-1至2-4，只是用乙基溶纖劑(乙二醇單乙醚)替代聚乙二醇。結(jié)果幾乎與實施例2-1至2-4相同。
實施例4按照上述相同方式，分別重復實施例2-1至2-4，只是用異丙醇替代乙醇。結(jié)果幾乎與實施例2-1至2-4相同。
實施例5利用實施例2-1中得到的混合溶液作為油墨，重復實施例2-1的步驟。發(fā)現(xiàn)在用于替代白布的黑布上形成了白色復制圖像。
實施例6按照上述相同方式，分別重復實施例2-1至2-4，只是用乙酰水楊酸替代水楊酸。結(jié)果幾乎與實施例2-1至2-4相同。
實施例7-1將乙醇(60份)與其中溶解有50份水楊酸的40份聚乙二醇(平均分子量為200)進行混合，得到一種混合溶劑。
將結(jié)晶紫內(nèi)酯(0．3份)溶解在20份混合溶劑中，形成一種藍色油墨。將該油墨裝入毛氈尖筆的油墨罐中。在白布上覆蓋繪有原始圖案的紙。然后用上述筆并隨后用剛性銳尖器件(刻蠟紙用的鐵筆)描繪該原始圖案。發(fā)現(xiàn)在白布上形成了一種清晰的藍色復制圖像。該復制圖像在4天之后自然消失。
實施例7-2將甲基紅(0．05份)溶解在20份實施例7-1中得到的混合溶劑中，形成一種紅色油墨。使用該油墨，重復實施例7-1的步驟。發(fā)現(xiàn)在布上形成了一種清晰的紅色復制圖像。該復制圖像在用濕布擦拭時變成淺橙色。
實施例7-3將硫氰酸鈷(1份)溶解在20份實施例7-1中得到的混合溶劑中，形成一種淺藍色油墨。使用該油墨，重復實施例7-1的步驟。發(fā)現(xiàn)在布上形成了一種清晰的藍色復制圖像。該復制圖像在用濕布擦拭時能擦去。
實施例7-4將Valifast紅3312(0．2份)溶解在20份實施例7-1中得到的混合溶劑中，形成一種紅色油墨。使用該油墨，重復實施例7-1的步驟。發(fā)現(xiàn)在布上形成了一種清晰的紅色復制圖像。
實施例8將乙醇(70份)與其中溶解有45份乙酰水楊酸的30份乙二醇單乙醚(乙基溶纖劑)進行混合，得到一種混合溶劑。在該混合溶劑中，分別溶解用于實施例7-1至7-4的著色劑，得到油墨組合物。發(fā)現(xiàn)得到一種清晰的復制圖像。
實施例9將結(jié)晶紫內(nèi)酯(0．4份)和3份檸檬酸溶解在20份乙醇中，形成一種藍色油墨。使用該油墨，重復實施例1-1的步驟。發(fā)現(xiàn)在白布上形成了稍有浸跡的藍色復制圖像。該藍色圖像在濕布擦拭時可擦去。
實施例10將甲基紅(0．1份)溶解在20份乙醇中，形成一種橙色油墨。使用該油墨，重復實施例1-1的步驟。發(fā)現(xiàn)在布上形成了稍有浸跡的橙色復制圖像。
對比例1在由80份異丙醇和20份氯化乙烯組成的混合溶劑中，溶解30份水楊酸、0．8份聚乙二醇(分子量為600000-1110000)和0．1份甲基紅得到一種紅色油墨。使用該油墨，重復實施例1-1和實施例7-1的步驟。但不能在布上形成清晰的紅色復制圖像。
對比例2在由70份異丙醇和30份氯化乙烯組成的混合溶劑中，溶解20份水楊酸、0．8份聚乙二醇(分子量為600000-1110000)和0．2份結(jié)晶紫色內(nèi)酯以得到一種藍色油墨。使用該油墨，重復實施例1-1和實施例7-1的步驟。但不能在布上形成清晰的藍色復制圖像。
對比例3在100克水中，溶解15克硫氰酸鈷，然后加入10克聚乙二醇(分子量為200)。使用如此得到的藍色油墨，重復實施例1-1和實施例7-1的步驟。但不能在布上形成清晰的藍色復制圖像。
權(quán)利要求
1．一種油墨組合物，包含混合溶劑，包括在20℃下為液體且選自聚亞烷基二醇、乙二醇單醚及其混合物的第一溶劑、以及選自一元醇、酮、酯、鹵代烴及其混合物的第二溶劑，和溶解在所述混合溶劑中的著色劑。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所要求的油墨組合物，其中所述著色劑可產(chǎn)生可擦圖案。
3．根據(jù)權(quán)利要求2所要求的油墨組合物，其中所述著色劑選自水楊酸、乙酰水楊酸、甲基紅、結(jié)晶紫內(nèi)酯和硫氰酸鈷。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所要求的油墨組合物，其中所述第一溶劑與所述第二溶劑的重量比為0．5∶99．5-30∶70。
5．根據(jù)權(quán)利要求1所要求的油墨組合物，其中所述第二溶劑包括乙醇。
6．根據(jù)權(quán)利要求1所要求的油墨組合物，其中所述著色劑可產(chǎn)生除白色以外的顏色，且其中所述油墨組合物還包含溶解在所述混合溶劑中的水楊酸和／或乙酰水楊酸。
7．根據(jù)權(quán)利要求6所要求的油墨組合物，其中所述著色劑可產(chǎn)生可擦圖案。
8．根據(jù)權(quán)利要求7所要求的油墨組合物，其中所述著色劑選自甲基紅、結(jié)晶紫內(nèi)酯和硫氰酸鈷。
9．根據(jù)權(quán)利要求6所要求的油墨組合物，其中所述第一溶劑與所述第二溶劑的重量比為10∶90-90∶5。
10．根據(jù)權(quán)利要求6所要求的油墨組合物，其中所述第二溶劑包括乙醇。
11．一種書寫工具，包括油墨容器和剛性筆尖，所述容器盛有權(quán)利要求4的油墨組合物，而所述油墨容器中所述油墨組合物在書寫時可由剛性筆尖流出。
12．一種書寫工具，包括油墨容器和剛性筆尖，所述容器盛有權(quán)利要求9的油墨組合物，而所述油墨容器中所述油墨組合物在書寫時可由剛性筆尖流出。
13．一種書寫工具，包括油墨容器和剛性筆尖，所述容器盛有油墨組合物，而所述油墨容器中所述油墨組合物在書寫時可由剛性筆尖流出，所述油墨組合物包括一種選自一元醇、酮、酯、鹵代烴及其混合物的溶劑、以及一種溶解在所述溶劑中的著色劑。
14．一種在物體的接收表面上形成對應于油墨可滲透片材上原始圖案的復制圖像的方法，包括以下步驟(a)將所述片材覆蓋在所述接收表面上；然后(b)用權(quán)利要求11的書寫工具描繪所述片材上的所述原始圖案。
15．一種在物體的接收表面上形成對應于油墨可滲透片材上原始圖案的復制圖像的方法，包括以下步驟(a)將根據(jù)權(quán)利要求9的油墨組合物涂敷到所述片材的所述原始圖案上；(b)將所述片材覆蓋在所述接收表面上；然后(c)使用剛性器件描繪所述片材上的所述原始圖案，這樣所述油墨組合物就由所述片材轉(zhuǎn)印到所述接收表面上，從而在其上形成復制圖像。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種油墨組合物,包含溶解在混合溶劑中的著色劑,所述混合溶劑包括在20℃下為液體且為聚亞烷基二醇或乙二醇單醚的第一溶劑、以及選自一元醇、酮、酯、和鹵代烴的第二溶劑。在油墨可滲透片材上形成的油墨圖像透過所述片材,然后轉(zhuǎn)印到覆蓋有所述片材的所需物體的表面上。
文檔編號C09D11/16GK1282767SQ0012412
公開日2001年2月7日 申請日期2000年7月13日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月14日
發(fā)明者飯島善四郎 申請人:艾杰工業(yè)株式會社