水溶性荧光着色剂、包含其的墨水及墨水制备方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201911171953.3 (22)申请日 2019.11.26 (71)申请人 上海纳诺微新材料科技有限公司 地址 200030 上海市徐汇区乐山路33号106 室 (72)发明人 钱炜梁龙杨朝应 (74)专利代理机构 北京国昊天诚知识产权代理 有限公司 11315 代理人 兰玉华 (51)Int.Cl. C09D 11/17(2014.01) (54)发明名称 水溶性荧光着色剂、 包含其的墨水及墨水制 备方法 (57)摘要 本发明公开了一种水溶性荧光着色剂、 包含 其的墨水。

2、及墨水制备方法， 由包含荧光发色基团 的载体和接入该载体中的亲水基团两部分组合 而成， 荧光发色基团是荧烷衍生物、 三芳甲烷类、 蒽醌类、 萘酰亚胺类、 苯并噻二唑类结构中一种， 亲水基团包含亲水链段PEG。 本发明提供的水溶 性荧光着色剂具有很好的相容性， 可以按照消费 者意愿组合出众多颜色； 荧光发色基团由于存在 大分子亲水链段PEG的空间位阻， 干燥后荧光淬 灭程度降低， 单位分子荧光强度高； 水溶性荧光 着色剂制备成墨水后是单相液态体系， 储存稳定 性好； 水溶性荧光着色剂固体含量低， 可显著提 升荧光笔的间歇书写时间。 权利要求书1页 说明书6页 CN 110951320 A 202。

3、0.04.03 CN 110951320 A 1.一种水溶性荧光着色剂， 其特征在于： 该水溶性荧光着色剂由包含荧光发色基团的 载体和接入该载体中的亲水基团Rn两部分组合而成， 所述荧光发色基团是荧烷衍生物、 三 芳甲烷类、 蒽醌类、 萘酰亚胺类、 苯并噻二唑类结构中一种， 所述亲水基团Rn包含亲水链段 PEG， 所述亲水基团的化学结构式如式( )所示： 其中， 亲水链段PEG中n2-15。 2.根据权利要求1所述的水溶性荧光着色剂， 其特征在于： 所述亲水链段PEG的分子量 为800-1500。 3.根据权利要求1所述的环保型笔用墨水， 其特征在于： 所述荧光发色基团所在的载体 为碱性红1、。

4、 碱性紫10、 碱性紫11:1、 溶剂黄85、 溶剂黄160:1、 溶剂黄172、 分散黄184:1、 分散 黄82、 碱性黄40、 酸性红52号、 溶剂红197、 溶剂红196、 溶剂绿7号中的一种。 4.根据权利要求1所述的环保型笔用墨水， 其特征在于： 所述亲水基团Rn通过与环氧基 团反应或作为取代基方式将其接入荧光发色基团所在的载体。 5.包含如权利要求1-4任一项所述水溶性荧光着色剂的环保型笔用墨水， 其特征在于： 该墨水由以下质量百分含量的组分组成： 26水溶性荧光着色剂， 1020保湿剂， 1 5树脂， 0.51杀菌剂， 余量为溶剂。 6.根据权利要求5所述的环保型笔用墨水， 其。

5、特征在于： 所述保湿剂为丙二醇、 甘油、 丁 二醇、 二甘醇、 尿素、 酒石酸、 聚乙二醇中的至少一种。 7.根据权利要求5所述的环保型笔用墨水， 其特征在于： 所述树脂为聚乙烯吡咯烷酮或 聚乙烯醇。 8.根据权利要求5所述的环保型笔用墨水， 其特征在于： 所述杀菌剂为苯氧乙醇、 布罗 波尔、 六氯苯醚中的一种。 9.根据权利要求5所述的环保型笔用墨水， 其特征在于： 所述溶剂为水、 乙醇、 异丙醇、 正丙醇、 丙二醇甲醚、 乙二醇甲醚中的一种。 10.制备如权利要求5-9任一项所述环保型笔用墨水的方法， 其特征在于包括如下步 骤： 1)将水溶性荧光着色剂加入溶剂中， 物理混合搅拌均匀； 2)。

6、加入保湿剂和杀菌剂， 物理混合搅拌均匀； 3)分批次加入树脂并进行物理混合搅拌， 当墨水的黏度达到2-6cp时停止加入， 完成制 备。 权利要求书 1/1 页 2 CN 110951320 A 2 水溶性荧光着色剂、 包含其的墨水及墨水制备方法 技术领域 0001 本发明涉及书写油墨技术领域， 尤其涉及一种水溶性荧光着色剂、 包含其的墨水 及墨水制备方法。 背景技术 0002 荧光笔是广大消费者尤其是学生群体经常接触及使用的一种文 具， 书写线迹在 日光下具有荧光效果。 目前， 市售荧光笔中墨水的着 色剂成分主要采用印染或者印刷领域 的水性颜料荧光色浆， 少数采用 水溶性染料色粉， 但是二者都。

7、存在着局限性。 水性颜料荧 光色浆一般 是采用乳液聚合将树脂包裹荧光染料制备而成的分散体系， 粒径在 100- 500nm左右， 主要用于塑料加工及染整领域。 含有此类水性颜料 色浆的荧光墨水一般存在 体系稳定性差， 高温变色， 黏度高流动性差 的缺陷。 颜料色浆固体成分含量高， 往往导致荧 光笔的间歇书写时间 短。 由于颜料颗粒不可避免的沉降， 荧光笔的笔头朝上/下放置超过3 个月后， 书写线迹与水平放置的笔相比存在显著变浅/加深的情况。 此 外， 颜料色浆体系间 存在分散稳定性的差异， 不同颜料色浆混合配色 使用会引起墨水不稳定的现象， 限制了颜 色的丰富性。 0003 适合书写笔墨水的水。

8、溶性荧光染料色粉种类很少， 无法提供消费 者需要的丰富 颜色。 墨水书写干燥后由于水溶性荧光染料分子之间堆 积产生荧光淬灭现象， 从而导致单 位染料分子发色强度降低， 线迹荧 光强度减弱， 使用效果不佳。 虽然目前市售可呈现荧光 的染料分子很 多， 但是水溶性很差。 发明内容 0004 本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述问题， 提供一种水 溶性荧光着色 剂、 包含其的墨水及墨水制备方法。 0005 为实现上述技术目的， 达到上述技术效果， 本发明是通过以下技 术方案实现： 0006 一种水溶性荧光着色剂， 该水溶性荧光着色剂由包含荧光发色基 团的载体和接 入该载体中的亲水基团Rn两部分组。

9、合而成， 所述荧光发 色基团是荧烷衍生物、 三芳甲烷 类、 蒽醌类、 萘酰亚胺类、 苯并噻二 唑类结构中一种， 所述亲水基团Rn包含亲水链段PEG， 所 述亲水基团 的化学结构式如式( )所示： 0007 0008 其中， 亲水链段PEG中n2-15。 0009 进一步地， 上述水溶性荧光着色剂中， 所述亲水链段PEG的分子 量为800-1500， 水 溶性大分子链需具有支化的大体积分子结构， 可以 实现在墨水书写后线迹干燥过程中， 阻 说明书 1/6 页 3 CN 110951320 A 3 碍荧光分子之间形成正面直接 堆积， 避免其产生荧光淬灭、 降低荧光效率情况的出现。 0010 进一步。

10、地， 上述水溶性荧光着色剂中， 所述水溶性荧光着色剂中 荧光发色基团所 在的载体为碱性红1、 碱性紫10、 碱性紫11:1、 溶剂 黄85、 溶剂黄160:1、 溶剂黄172、 分散黄 184:1、 分散黄82、 碱性黄 40、 酸性红52号、 溶剂红197、 溶剂红196、 溶剂绿7号中的一种。 0011 进一步地， 上述水溶性荧光着色剂中， 所述亲水基团Rn通过与环 氧基团反应或作 为取代基方式将其接入荧光发色基团所在的载体。 0012 一种环保型笔用墨水， 该墨水由以下质量百分含量的组分组成： 26水溶性荧 光着色剂， 1020保湿剂， 15树脂， 0.51杀菌剂， 余量为溶剂。 001。

11、3 进一步地， 上述环保型笔用墨水中， 所述保湿剂为丙二醇、 甘油、 丁二醇、 二甘醇、 尿素、 酒石酸、 聚乙二醇中的至少一种。 0014 进一步地， 上述环保型笔用墨水中， 所述树脂为聚乙烯吡咯烷酮 (PVP)或聚乙烯 醇(PVA)。 0015 进一步地， 上述环保型笔用墨水中， 所述杀菌剂为苯氧乙醇、 布 罗波尔、 六氯苯醚 中的一种。 0016 进一步地， 上述环保型笔用墨水中， 所述溶剂为水、 乙醇、 异丙 醇、 正丙醇、 丙二醇 甲醚、 乙二醇甲醚中的一种。 0017 环保型笔用墨水的制备方法， 包括如下步骤： 0018 1)将水溶性荧光着色剂加入溶剂中， 物理混合搅拌均匀； 00。

12、19 2)加入保湿剂和杀菌剂， 物理混合搅拌均匀； 0020 3)分批次加入树脂并进行物理混合搅拌， 当墨水的黏度达到2-6cp 时停止加入， 完成制备。 0021 本发明的有益效果是： 0022 本发明提供的水溶性荧光着色剂具有很好的相容性， 可以按照消 费者意愿组合 出众多颜色； 荧光发色基团由于存在大分子亲水链段 PEG的空间位阻， 干燥后荧光淬灭程 度降低， 单位分子荧光强度高； 水 溶性荧光着色剂制备成墨水后是单相液态体系， 储存稳 定性好； 水溶 性荧光着色剂固体含量低， 可显著提升荧光笔的间歇书写时间。 0023 当然， 实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上的所有 优点。。

13、 具体实施方式 0024 下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、 完整地描述， 显 然， 所描述的实 施例仅仅是本发明一部分实施例， 而不是全部的实施 例。 基于本发明中的实施例， 本领域 普通技术人员在没有作出创造性 劳动前提下所获得的所有其它实施例， 都属于本发明保 护的范围。 0025 实施例一 0026 一种水溶性荧光着色剂， 该水溶性荧光着色剂由包含荧光发色基 团的载体和接 入该载体中的亲水基团Rn两部分组合而成， 荧光发色基 团是荧烷衍生物、 三芳甲烷类、 蒽 醌类、 萘酰亚胺类、 苯并噻二唑类 结构中一种， 亲水基团Rn包含亲水链段PEG， 亲水基团的 化学结构式 如式( )。

14、所示： 说明书 2/6 页 4 CN 110951320 A 4 0027 0028 其中， 亲水链段PEG中n2-15， 对应分子量为400-3000。 水溶性 大分子链需具有 支化的大体积分子结构， 可以实现在墨水书写后线迹 干燥过程中， 阻碍荧光分子之间形成 正面直接堆积， 避免其产生荧光 淬灭、 降低荧光效率情况的出现。 亲水链段PEG的长度根据 荧光发色 结构段分子量与亲水性调节， 如果荧光结构段亲水集团少， 分子量大， 则相应的 亲水链段可以加长； 优选亲水链段与荧光结构链段的分子量 比为2:1。 0029 本实施例中， 荧光发色基团所在的载体为碱性红1、 碱性紫10、 碱性紫11。

15、:1、 溶剂 黄85、 溶剂黄160:1、 溶剂黄172、 分散黄184:1、 分散黄82、 碱性黄40、 酸性红52号、 溶剂红 197、 溶剂红196、 溶剂 绿7号中的一种。 亲水基团Rn通过与环氧基团反应或作为取代基方式 将其接入荧光发色基团所在的载体。 0030 实施例二 0031 一种水溶性荧光着色剂， 该水溶性荧光着色剂由包含荧光发色基 团的载体和接 入该载体中的亲水基团Rn两部分组合而成， 荧光发色基 团是荧烷衍生物、 三芳甲烷类、 蒽 醌类、 萘酰亚胺类、 苯并噻二唑类 结构中一种， 亲水基团Rn包含亲水链段PEG， 亲水基团的 化学结构式 如式( )所示： 0032 003。

16、3 本实施例中， 亲水链段PEG中n4-8， 对应分子量为800-1500。 0034 亲水基团Rn示例如下： 0035 0036 水溶性荧光着色剂示例如下： 说明书 3/6 页 5 CN 110951320 A 5 0037型号定义为Y-1型； 0038型号定义为R-1型； 0039型号定义为R-2型； 0040型号定义为O-1型； 0041型号定义为B-1型。 0042 实施例三 0043 一种环保型笔用墨水， 该墨水由以下质量百分含量的组分组成： 0044 0045 本实施例中， 保湿剂为丙二醇、 甘油、 丁二醇、 二甘醇、 尿素、 酒石酸、 聚乙二醇中 的至少一种。 0046 本实施例。

17、中， 树脂为聚乙烯吡咯烷酮(PVP)或聚乙烯醇(PVA)。 杀菌剂为苯氧乙 说明书 4/6 页 6 CN 110951320 A 6 醇、 布罗波尔、 六氯苯醚中的一种。 0047 本实施例中， 溶剂为水、 乙醇、 异丙醇、 正丙醇、 丙二醇甲醚、 乙二醇甲醚中的一 种。 基于环保及成本的考虑， 水是最佳选择， 本实 施例配色方案基于水作为溶剂说明。 本实 施例的配色方案实例： 0048 0049 对比试验1： 间歇书写时间对比 0050 间歇书写时间h 荧光黄 16 颜料型荧光墨水 3 0051 对比试验2： 墨水60烘30天粘度变化对比 0052 即时粘度mPa.s 60烘后粘度mPa.s。

18、 荧光紫 3.5 3.4 颜料型荧光墨水 3.2 5.3 0053 对比试验3： 荧光笔常温倒水30天结果对比 0054 常温平放 常温向上 常温向下 荧光橙 颜色深浅不变 颜色轻微变浅 颜色轻微变深 颜料型荧光墨水 颜色深浅不变 颜色明显变浅 颜色明显变深 0055 对比试验4： 荧光笔60倒水30天结果对比 说明书 5/6 页 7 CN 110951320 A 7 0056 60平放 60向上 60向下 荧光橙 颜色深浅不变 颜色轻微变浅 颜色轻微变深 颜料型荧光墨水 颜色变浅 颜色明显变浅 枯笔 0057 实施例四 0058 一种环保型笔用墨水的制备方法， 包括如下步骤： 0059 1)。

19、将水溶性荧光着色剂加入溶剂中， 物理混合搅拌均匀； 0060 2)加入保湿剂和杀菌剂， 物理混合搅拌均匀； 0061 3)分批次加入树脂并进行物理混合搅拌， 当墨水的黏度达到2-6cp 时停止加入， 完成制备。 0062 根据颜色深浅的需求可调配水溶性荧光着色剂的比例， 可以将不 同水溶性荧光 着色剂混合使用以获得不同的颜色。 若色浆比例较低时， 需要加入树脂调节墨水的黏度。 0063 以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。 优选实 施例并没有详 尽叙述所有的细节， 也不限制该发明仅为具体实施方式。 显然， 根据本说明书的内容， 可作 很多的修改和变化。 本说明书选取 并具体描述这些实施例， 是为了更好地解释本发明的原 理和实际应用， 从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。 本发明仅 受 权利要求书及其全部范围和等效物的限制。 说明书 6/6 页 8 CN 110951320 A 8 。