利用微胶囊化合物提供 香味的墨水组合物 发明领域
本发明是关于一种墨水组合物，特别是一种利用微胶囊化合物形成的具香味的墨水组合物。
发明背景
一般墨水中的添加物为色料、表面活性剂、酸碱缓冲剂等，其中大多是有机化合物，难免具有少许刺鼻味，而此种刺鼻味常会令使用者产生不悦的氛围，因此，制造墨水者即于墨水中添加可产生香味的香料以改善此问题，开创另一商机。
香料依据香味的来源分为两种，第一种为天然香料：是藉抽出、浓缩、榨油、蒸馏等分离操作采取天然的有香物质，而天然香料又分为植物性香料和动物性香料。第二种为合成香料，以化学合成方式制造出具香味的人工合成香料，分为天然系合成香料和石油化学系香料。
香料依据所含的香精含量不同又分为五个等级，(1)香精：又称浓缩香水，香精含量20％以上，为香水的最高等级。(2)香水：香精含量15～20％，价格较香精大众化。(3)香露：香精含量8～15％，为市场上反应最好的等级。(4)古龙水：香精含量4～8％，男性香水多半属于此一等级。(5)淡香水：香精含量1～3％。
其中香水类型可分类为花香型香水(flower perfumes)与情绪型香水(fancy perfume)。花香型香水是以自然花香为基调，例如：玫瑰，茉莉，月下香等单一花香组成。情绪型香水又称幻想香水，是以花之外的自然物，例如森林，草木，地名，景色，人物，音乐，气氛等表现调香家想象的香气。
一般而言，香料大都为油溶性，不溶于水。而墨水主要为水溶液，因此，若想将香料应用于墨水中，则必须借助太阳其它的溶剂，例如：乙醇。于美国专利号码6,123,757中，即发表了一种特殊的香水墨水组合物，其中包含一种醇类化合物、一种可形成影像的化合物、芳香化合物、去离子水和乙醇。该专利是将含香气的芳香化合物添加于墨水中，让打印的文字或图案散发香气，以遮掩不佳的气味。该专利的芳香化合物是有机化合物，其是利用乙醇溶解，藉助乙醇的溶合能力，将该芳香的有机化合物分散于墨水中。然而，因乙醇乳化能力差，无法完成将该芳香的有机化合物完全溶合于墨水之中，此现象不仅无法有效提供香气来源，且恐因分散不均而造成阻塞喷头之虞。而且，因乙醇沸点低，挥发性高，容易加速香气的散发，造成打印后地文字或图案所拥有的香气无法持久。再者，因乙醇添加于墨水中将降低墨水的表面张力，反而增加墨水对纸张的渗透力，导致文字或图案在纸张上呈现暗淡及晕开等负面影响。
由上可知，在不影响墨水原有的条件下，提供一种具有香味的墨水，仍有待研发。
发明目的及概述
有鉴于此，本发明的主要目的就是在提供一种具香味的墨水组合物。
本发明提供一种利用微胶囊化合物散发香味的墨水组合物，该墨水组合物包含：微胶囊化合物，以提供墨水组合物具芳香气味；色料，以提供墨水组合物颜色的显现；至少包含分散剂与乳化剂；以及包含表面活性剂、酸碱缓冲液、螯合剂、杀菌剂、防腐剂、保湿剂、有机溶剂及抗紫外线试剂等媒介物。
本发明的微胶囊化合物的粒径大小为1μm以下，且其添加的重量百分比范围约为0.01％～10％。本发明的微胶囊化合物具有天然香料、合成香料或其混合物，其中天然香料包括：玫瑰油、姜草油、香茅油、白檀油、迷迭香、薰衣草油、茴香油、茉莉花油、肉桂油、丁香油、依蓝油、松节油、麝香、香猫香、海狸香、龙涎香；而合成香料包括有：β-石竹烯(β-caryophyllene)、沉香醇(linalool)、α-帖品醇(α-terpineol)、肉桂醛(cinnamicaldehyde)、水杨醛(salicylic aldehyde)、己酸烯丙酯(allyl caproate)、β-紫罗酮(β-lonone)、麦芽酚(maltol)、合成麝香(musk ambrette)、茴香脑(anethole)、百里酚(thymol)、丁子香酚(eugenol)、异黄樟树(isosafrol)、安息香酸(benzoicacid)、苯乙酸甲酯(methyl phenylacetate)、氧化酮(oxide ketone)、溴苯乙烯(1-bromo-2-phenylethylene)。
为让本发明的上述目的、特征以及优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，做详细的说明如下。
附图的简单说明
图1是形成本发明具香味的墨水组合物的流程图。
发明说明
本发明的具香味的墨水可应用于喷墨打印技术中，亦可应用于网版印刷技术中。如图1所示，其为形成本发明具香味的墨水组合物的流程图，首先进行步骤101，提供媒介物以作为墨水组合物的溶剂。接着进行步骤102，混合微胶囊化合物于媒介物中，以形成微胶囊化合物溶液，且微胶囊化合物包覆香精以使本发明的墨水组合物具有香味。然后进行步骤103，混合色料于媒介物中，其中，色料是提供本发明墨水组合物的各种颜色表现，于本发明中具有种种的色料，因而可得到全彩的效果。接下来进行步骤104，混合分散剂于微胶囊化合物溶液中，以使微胶囊化合物均匀地分散于媒介物中。最后，进行步骤105，混合乳化剂于微胶囊化合物溶液中，以乳化微胶囊化合物释放出来的香精，使香精均匀溶解于媒介物中，并将其调配于水溶性系统或溶剂型系统的墨水中，以形成本发明的具持久香味的墨水组合物。其中，微胶囊化合物与分散剂的混合比例约为10∶1至1∶10之间，而微胶囊化合物与乳化剂的混合比例约为10∶1至1∶10之间。
本发明的具香味的墨水组合物包含：提供墨水组合物以芳香气味的微胶囊化合物、提供墨水组合物以颜色的色料、表面活性剂以及媒介物。其中表面活性剂包含分散剂、乳化剂与助着剂，且所述的媒介物包含酸碱缓冲液、螯合剂、杀菌剂、防腐剂、保湿剂、有机溶剂及抗紫外线试剂。
本案的微胶囊化合物中包覆有香料，香料可为天然香料、合成香料或前两者的混合物。其中天然香料包括有玫瑰油、姜草油、香茅油、白檀油、迷迭香、薰衣草油、茴香油、茉莉花油、肉桂油、丁香油、依蓝油、松节油、麝香、香猫香、海狸香、龙涎香。而合成香料包括有：β-石竹烯、沉香醇、α-帖品醇、肉桂醛、水杨醛、己酸烯丙酯、β-紫罗酮、麦芽酚、合成麝香、茴香脑、百里酚、丁子香酚、异黄樟树、安息香酸、苯乙酸甲酯、氧化酮、溴苯乙烯。
本案所采用的微胶囊化合物，其香料乃是包含在微胶囊化合物的内部，以维持长时间香味的持久性。其是利用微粒包覆(microencapsulation)将较薄的膜壁被覆于固体或液体的小滴表面，其所被覆的粒子大小可由1微米(μm)至数千微米。一般微胶囊化合物的特征主要为：(1)保护具反应性物质与周围隔绝，于适当时机依靠温度、压力、光照等方式使微胶囊破裂，使可反应的两物质接触混合而反应，例如：非碳复写纸及催化剂的包覆。(2)控制释放时间：利用膜壁厚膜及孔隙度以控制所包覆物质能缓慢释放出，以达到特殊用途及经济效果，例如：药品，杀虫剂，肥料，香料等物质的包覆。(3)将液体包覆干燥后以固体方式使用，如食品中所使用香料，营养成份等液体物质，通过微粒包覆固化后，不但可增进使用的方便性，还可增强抗光及抗氧化等特性。(4)延缓溶剂的挥发：如粘剂中所使用的溶剂可通过胶囊化后延长保存期限。(5)改善粘性物质的操作性：如将粘剂微胶囊化后可增进使用的方便性。(6)延缓易氧化物质活性的衰退：例如一些维他命或药品原料可因胶囊化之后而延长保存期限。而本发明即利用上述的微胶囊化合物控制释放时间的特性，以控制香味释放的时间，增长香味发挥作用的时间。
一般来说，喷墨墨水的喷嘴口直径约在30～50μm，本案所采用的微胶囊化合物，其粒子直径约小于1.0μm，且其重量百分比范围约为0.01～10％之间，利用分散剂均匀分散微胶囊化合物，进而利用乳化剂调和从微胶囊化合物中释放出来的香料。
本发明的色料可为染料或颜料。本发明的表面活性剂包含分散剂、乳化剂与助着剂，表面活性剂的类型可为：阳离子型、非离子型、阴离子型、两性离子型或其混合，且其相对于墨水组合物的重量百分比浓度范围约为1～20％。
分散剂相对于表面活性剂的重量百分比范围约为0.05～30.0％，且其组成可为CT-141(来自AIR PRODUCT)，CT-151(来自AIR PRODUCT)，OT-75(来自CYTEC)，GPG(来自CYTEC)，OT-70PG(来自CYTEC)，聚乙二醇(polyethandiol)、聚丙二醇(polypropandiol)、环氧乙烷/环氧丙烷共聚合物(EO/PO copolymer)、环氧丁烷/环氧乙烷共聚合物(BO/EO copolymer)、二辛基硫基琥珀酯化钠(sodium dioctyl sulfosuccinate)、乙二醇的氧化烯加合物(alkylene oxide adduct of acetylene glycol)、聚丁基树脂(polybutyl resin)、纤维素衍生物(cellulose derivative)、苯乙烯/丙烯的共聚合树脂(styrene/acryliccopolymer resin)、马来酸/苯乙烯的共聚合物(maleic acid/styrene copolymer)或一种同时含有亲水性官能团(hydrophilic segment)与亲油性官能团(hydrophobic segment)的聚合物。
乳化剂相对于表面活性剂的重量百分比范围为0.05～30％，且其组成可为A-102(来自CYTEC)，LF-4(来自CYTEC)，1，3-BG(来自KYOWA)，OG(来自KYOWA)，BEPG(来自KYOWA)，PD-9(来自KYOWA)，EP-810(来自AIR PRODUCT)，AQUAROME AGENT 44(来自The IndependentFragrance)，2-丙醇(2-propanol)、1，2-二丙二醇(di-1，2-proprlene glycol)、2-吡咯烷酮(2-pyrrolidone)、N-甲基-2-吡咯烷酮(N-methyl-2-pyrrolidone)、2，4，7，9-四甲基-5-壬炔-4，7-二醇(2，4，7，9-tetramethyl-5-decyne-4，7-diol)、1，1，1-三羟甲基丙烷(1，1，1-trimethylolpropane)。
本发明的媒介物至少包含酸碱缓冲液、螯合剂、杀菌剂、防腐剂、保湿剂、有机溶剂及抗紫外线试剂。其中酸碱缓冲剂可为：二乙醇胺(diethanolamine)、三乙醇胺(triethanolamine)、碱金属氢氧化物(hydroxides ofalkali metals)、氢氧化锂(lithium hydroxide)、氢氧化钠(sodium hydroxide)和氢氧化钾(potassium hydroxide)、氢氧化铵(ammonium hydroxide)、碱金属碳酸盐(carbonates of alkali metals)、碳酸锂(lithium carbonate)、碳酸钠(sodiumcarbonate)或碳酸钾(potassium carbonate)。
本发明的螯合剂是可为：乙二胺四乙酸钠(sodiumethylenediaminetetraacetate)、次氮基三乙酸三钠(trisodium nitrilotriacetate)、羟乙基乙二胺乙酸钠(hydroxyethyl ethylenediamine trisodium acetate)、二乙三胺乙酸钠(diethylenetriamino pentasodium acetate)或尿咪醋酸钠(uramildisodium acetate)。本发明的有机溶剂是可为：环己烷(cyclohexane)、甲醇(methanol)、乙醇(ethanol)、乙二醇(ethylene glycol)、二乙二醇(diethyleneglycol)、三乙二醇(triethylene glycol)、聚乙二醇(polyethylene glycol)、丙二醇(propylene glycol)、丁二醇(butylene glycol)、戊二醇(pentylene glycol)、己二醇(hexylene glycol)或多元醇。
本发明并不以乙醇为溶剂，而是改以分散剂与乳化剂调和微胶囊化合物，添加于墨水中。且添加微胶囊化合物后，并不会改变原有墨水的基本物理特性，如表面张力，酸碱值，光学密度等，因此，亦不影响原来墨水的最佳使用效果。
为更进一步了解本发明，请参阅以下所列举的实施例。【实施例一】
本发明所提供的具香味的墨水组合物，包含试剂添加量(重量百分比)化合物香精0.5％具青苹果味的微胶囊香精色料2.0％2.0％反应性红色染料180(reactive red dye180，来自科来恩)酸性红色染料52(acidic red 52，来自H.W.SANDS)保湿剂4.0％PEG 200(polyethylene glycol 200，来自U.C.C.)乳化剂4.0％4.0％2-吡咯烷酮(2-pyrrolidone，来自DOW)AQUAROME AGENT 44(来自TheIndependent Fragrance)表面活性剂4.0％EHMPD(来自Lancaster)分散剂5.0％CT141(来自AIR PRODUCT)杀菌剂0.5％SL-700(来自KYOWA)溶剂平衡用去离子水
利用一般市售的专用喷墨列表机，将本发明的墨水组合物喷于市售的一般纸张(plain paper)或专用喷墨纸(coating paper)后，因墨水中的有机化合物气味已被香精味道所遮掩，故喷墨后纸张上的文字图案会散发出淡淡的苹果香。【实施例二】
本发明所提供的具香味的墨水组合物，包含试剂添加量(重量百分比)化合物香精5％具紫罗兰花香的微胶囊香精色料5.0％红色水油两性色料SR(来自KellyChemistry)保湿剂4.0％PEG 200(polyethylene glycol 200，来自U.C.C.)乳化剂4.0％4.0％2-吡咯烷酮(2-pyrrolidone，来自DOW)AQUAROME AGENT 44(来自TheIndependent Fragrance)表面活性剂4.0％EHMPD(来自Lancaster)分散剂5.0％CT 141(来自AIR PRODUCT)杀菌剂0.5％SL-700(来自KYOWA)有机溶剂平衡用异丙醇(isopropanol)
本实施例是利用一般网版印刷机器，将本发明的墨水组合物喷于市售一般网版用的铜板纸上，因墨水中的有机化合物气味已被香精味道所遮掩，故纸张上的文字或图案会散发出紫罗兰花的清新香味。当然，本发明墨水组合物所提供的气味不仅局限于提供香味，还可提供例如食物的气味、环境的气味等，藉此达到利用墨水来表达任何气味的效果。
发明的效果
本案所提供的具香味的墨水，可应用为喷墨墨水或网版印刷专用墨水中，是在不改变墨水的基本物理特性下，如表面张力、酸碱值或光学密度，使墨水具有芳香气味。再者，本发明利用微胶囊化合物为其香味的来源，其香味的持续性，将比传统的香味墨水来得更加持久。
综上所述，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当以所附的权利要求所界定的范围为准。