AT285776B - Verfahren zur Herstellung einer Schreibflüssigkeit, wie Tinte und Tusche - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Herstellung einer   Schreibflüssigkeit,   wie Tinte und Tusche 
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Schreibflüssigkeit, wie Tinte und Tusche, aus bekannten Pigmenten und/oder gelösten Farbstoffen und mehr als einem Polymeren und bezweckt, deren Deckfähigkeit zu erhöhen. 



   Deckfähige Schreibflüssigkeiten benötigt man in sehr hohem Masse für technische Zeichnungen, die auch vervielfältigt werden sollen. Vielfach bedient man sich zum Zwecke der Vervielfältigung technischer Zeichnungen bekanntlich des Lichtpausverfahrens. Um aber eine Zeichnung, insbesondere eine farbige Zeichnung, lichtpausfähig zu machen, muss sie mit Hilfe einer Schreib- bzw.

   Zeichenflüssigkeit erstellt sein. mit der auch bei dünnstem Strich ein Höchstmass an   Deckkraft   erzielt wird, Lichtpaustechnisch ausgedrückt bedeutet dies, dass die photochemisch veränderbare Schicht des Ver-   vielfältigungspapieres   an den mit Tusche bedeckten Stellen des Originales von einem möglichst geringen Anteil wirksamer Strahlen erreicht wird, um damit einen möglichst starken Kontrast gegenüber den nicht beschriebenen bzw. nicht mit einer Zeichnung versehenen Stellen des Originales zu erzielen. 



   Farbige Zeichnungen auf Transparentpapier erfüllen diese notwendige Bedingung häufig nicht oder nur in sehr ungenügendem Masse. So ergeben zwar die gelben oder roten Töne der bekannten Tuschen noch sichtbare Reproduktionen, doch lassen z. B. die blauen und   grünen Töne so viel   wirksame Lichtstrahlen hindurch, dass gegenüber der unbezeichneten Umgebung praktisch kein Unterschied der Lichtadsorption besteht. Somit kann auch keine Kopie entstehen. 



   Dieser Nachteil besteht nicht nur bei den aus löslichen Farbstoffen bestehenden Schreibflüssigkeiten, die man zur Erhöhung der Deckfähigkeit neuerdings aus Farbpigmenten allein oder in Verbindung mit löslichen Farbstoffen herstellt, soweit diese dünnschichtig mit einem Füllschreibgerät auf dem Zeichenblatt aufgetragen werden. 



   Man hat versucht, die vorstehend beschriebenen Mängel durch Zusatz trübender Weisspigmente zu den Tuschen abzustellen. Es hat sich dabei aber ein neuer Nachteil herausgestellt ; das spezifische Gewicht der anorganischen Weisspigmente ist nämlich sehr hoch (Titanweiss-Anatas 3, 9 ; TitanweissRutil 4,   2).   Deshalb setzen sich Weisspigmente relativ schnell ab und verstopfen insbesondere die engen Kanäle in Füllschreibgeräten. Mit Hilfe von Weisspigmenten hergestellte Schreibflüssigkeiten sind also praktisch für die Verwendung in Füllschreibgeräten unbrauchbar. 



   Hinzu kommt ferner, dass die Lichtdurchlässigkeit und damit die Kopierfähigkeit von mit Weisspigmenten versetzten farbigen Tuschen stark abhängig ist von der aufgetragenen Schichtdicke. Relativ gut kopierbare Schichtdicken pigmentierter Tuschen erscheinen jedoch im Anstrich sehr dunkel und schwachfarbig, weil sie hohe Schwarzanteile enthalten müssen und folglich an Farbkraft verlieren. Auch das ist ein erheblicher Nachteil. 

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   Diese Nachteile sollen nun durch die Erfindung beseitigt werden. Es ist nämlich gefunden worden, dass gewisse Polymerstoffe, die im allgemeinen nur als Binder oder Formstoffe benutzt werden, auch als Pigmente in wässerigen Systemen dienen können. Vinylverbindungen, Ester der Acrylsäure und Methacrylsäure werden häufig in Emulsion polymerisiert und in Form der entstandenen Feinstdispersionen zum Beschichten verschiedener mehr oder weniger saugfähiger Stoffe verwendet. Für diese bekannten Verwendungszwecke ist eine gewisse Festigkeit und ausserdem möglichst geringe Trübung des auf diese Weise erhaltenen Deckfilmes erwünscht. 



   Einige Mischpolymerisate, die durch copolymerisierte ungesättigte Säuren polaren Charakter haben, werden auch aus der wässerigen Dispersion ausgefällt und als trockenes Pulver in den Handel gebracht. Sie können durch wässerige Alkalien reemulgiert werden und nach Zusatz geeigneter Weichmacher wieder als feste, mehr oder weniger durchsichtige Beschichtungen auf Substraten auftrocknen. Hiebei wird ein diskontinuierlicher Filmaufbau, der zur Festigkeitsminderung und zum Weissanlaufen führt, durch Zusätze von insbesondere gelierenden Weichmachern vermieden.

   Dieses bekannte und in bisherigen Anwendungsbereichen durchwegs unerwünschte Weissanlaufen ist Ausgangspunkt der Erfindung, die darin besteht, dass durch geeignete Zusätze zu bestehenden Polymerdispersionen oder durch entsprechend ausgerichtete Polymerisationsführung monomerer Acrylate und Methacrylate beim Auftrocknen dieser Dispersionen eine intensive und deckende Weissfärbung erfolgt. 



   Bei den erwähnten, in Pulverform erhältlichen, reemulgierbaren Mischpolymerisaten ist dieses (nämlich das künstlich gesteigerte Weissanlaufen der trocknenden Kunststoffilme) auf zwei Wegen zu erreichen :
1. Es werden hochsiedende, in Wasser wenig lösliche, grenzflächenaktive Quellmittel in einer die Wasserlöslichkeit weit übersteigenden Menge in die wässerig-alkalische Dispersion des Polymerisates eingerührt. Hiebei bleibt der Dispersionsgrad des Polymerisates in der Flüssigkeit   unverändert. Es hat sich   herausgestellt, dass die Festigkeit der Filme, die mit nach diesem Verfahren hergestellten Zeichenflüssigkeitenerzeugtwordensind, durchaus der Festigkeit von Farbfilmen entspricht, die mit Tuschen erzeugt sind, die mit den üblichen Bindemitteln hergestellt wurden.

   Damit erübrigt sich aber der Zusatz von Bindemitteln zur Erhöhung der Filmfestigkeit bei Tuschen, die nach der Erfindunghergestellt werden. 



   Man kann zu den im letzten Absatz erwähnten wässerig-alkalischen Polymerdispersionen zusätzlich noch Lösungen von Polyvinylpyrrolidon oder Dispersionen von Schellack oder Polyisobutylen hinzufügen, wodurch die Deckfähigkeit des mit der Schreibflüssigkeit oder Zeichenflüssigkeit auf einer Unterlage erzeugten Filmes noch verbessert werden kann. 



   2. Zum gleichen Ziel kann man aber auch dadurch gelangen, dass man Ester der   Acryl-und/oder   Methacrylsäure mit bestimmten ausgewählten Katalysatoren polymerisiert. Die gebräuchlichen peroxydischen Beschleuniger, wie z. B. Kaliumperoxodisulfat, führen hier nicht zum Ziel. Wenn man jedoch verhältnismässig grosse Mengen (10 bis   20%   vom Monomeren) eines starken Reduktionsmittels, welches, wie z. B. Hydrazin, freie Aminogruppen besitzt, zu Isobutylmethacrylat hinzusetzt, zeigt sich bald eine stetig zunehmende Trübung. Die nach einigen Stunden bei nur wenig erhöhter Temperatur entstandene, sehr feine Dispersion des Polymeren trocknet in dünner Schicht auf Papier oder Kunststoffolie zu einem schneeweissen Film auf. 



   Bei Vervielfältigungsfarben, also Mischungen, die im Normalzustand nicht tropfen oder fliessen dürfen, ist es bereits bekanntgeworden, eine wässerige Lösung einer organischen Substanz mit hohem Molekulargewicht, wie beispielsweise Zellulose-Derivate,   Stärke-Derivate,   Proteine, PolyäthylenGlykole oder wasserlösliche Harze zusammen mit einer wässerigen Dispersion eines wasserunlöslichen organischen Materials, vorzugsweise in der Form eines Polymeren eines harzartigen oder gummiartigen Materials zu verwenden. Als Polymere werden hier unter anderem Vinyl- und Acrylderivate verwendet. Hiebei ergibt die wasserlösliche Verbindung die nötige Viskosität der Farbe, während die Dispersion hauptsächlich als Schutzmittel gegen Feuchtigkeit, Lösungsmittel usw. beim Auftrocknen der Farbe dient. 



   Das erfindungsgemässe Verfahren ist demgegenüber vor allem dadurch gekennzeichnet, dass als deckende Bestandteile mehrere, insbesondere zwei   Vinyl-und/oder Acryl-oder   Methacrylsäureesterpolymere, die gegebenenfalls mit reduzierenden Katalysatoren polymerisiert worden sind, fein dispergiert werden. 



   Eine Sonderstellung unter den Schreibflüssigkeiten, wie Tuschen,   Tinten od. dgl. nehmendie weissen   Schreibflüssigkeiten ein. Schon oben bei der Erörterung über den Zusatz von trübenden Weisspigmenten wurde auf das hohe spezifische Gewicht der Weisspigmente hingewiesen. Bilden diese nun nicht nur zu- 

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 sätzliche deckende Bestandteile, sondern die farbgebenden Bestandteile selbst, so ist ohne weiteres ersichtlich, dass die weissen Schreibflüssigkeiten für die Verwendung von Füllschreibgeräten überhaupt nicht in Frage kommen. Während also die spezifisch leichten, bunten Pigmente auch in der Tuscheflüssigkeit im wesentlichen fein verteilt schwebend dispergiert bleiben, setzen sich die Weisspigmente zufolge ihres grossen spezifischen Gewichtes im allgemeinen schon nach relativ kurzer Zeit am Boden des Tuschebehälters ab.

   Die feinen Kanäle der Zuführer und Ausgleichskammern würden in kurzer Zeit verstopfen. Zum besseren Vergleich sind nachstehend die spezifischen Gewichte von einigen in Tuschen bekanntermassen verwendeten Pigmente im Verhältnis zur Tuscheflüssigkeit genannt : 
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<tb> 
<tb> Tuscheflüssigkeit <SEP> 1, <SEP> 05
<tb> blau..... <SEP> 1,6
<tb> grün..... <SEP> 2,2
<tb> gelb..... <SEP> 1,5
<tb> rot..... <SEP> 1,4
<tb> Titanweiss-Anatas <SEP> 3,9
<tb> Titanweiss-Rutil <SEP> 4,2
<tb> Zinksulfid <SEP> 4,0
<tb> Zinkoxyd <SEP> 5,7
<tb> Bleiweiss <SEP> 6,8
<tb> 
 
Hier bietet nun die Erfindung die Möglichkeit, die   weissenschreibflüssigkeiten   auchfür Füllschreibgeräte verwendbar zu machen, indem man die erfindungsgemäss als deckende Bestandteile zu verwendenden Polymeren einfach als farbgebende Bestandteile verwendet.

   Selbstverständlich kann man auch noch geringe Mengen von Weisspigmenten mitverwenden, ohne der Gefahr eines Absetzens dieser Weisspigmente ausgesetzt zu sein. 



   Nachfolgend sind nun Ausführungsmöglichkeiten der Erfindung an Hand von einigen Ausführungsbeispielen für Schreibflüssigkeiten erläutert. Angaben über Teile und Prozente beziehen sich, wenn nicht anders angegeben, auf das Gewicht. 



   Beispiel 1 : In 40 Teilen einer   250/0igen ammonialkalischen Dispersion   eines Polymerengemisches auf Styrol/Acrylsäurebasis, die 5% Phthalsäureester enthält, werden 3% einer Polyacrylatdispersion   (300big)   verteilt sowie 5% Äthylenglykol und 0,8% Eosin gelöst. Hiezu fügt man unter Rühren 50 Teile einer   Zeigen   Rhodaminlösung. Die Tusche trocknet auch auf dunklem Grund karminrotdeckend und haftet gut auf Folien sowie auf Papier. 



   Beispiel 2: In 40 Teilen einer   23, 5 igen triäthanolaminalkalischen   Dispersion eines Methacrylat-Mischpolymerisates, die 3% Dibutylphthalat und 5% Isophoron enthält, werden 3 Teile eines   50% eigen   Emulsionspolymerisates von Methacrylsäuremethylester unter kräftigem Rühren verteilt. Dann wird mit 55 Teilen einer wässerigen Aufschlämmung eines Pigmentfeinteiges, die   40/0   Monolythechtviolett und 6% Äthylenglykol enthält, verrührt. 



   Beispiel 3 : In 40 Teilen einer   23'igen ammonialkalischen   Dispersion eines Polymerengemisches auf Styrol/Acrylsäurebasis, die   4%   Phthalsäureester enthält, werden 3% Polymethylmethacrylatdispersion   (50% zig)   verteilt, sowie 5% Äthylenglykol und 2% Acilangrün B gelöst und mit Wasser auf 100 Teile aufgefüllt. Die Schreibflüssigkeit trocknet gut deckend und wasserfest auf Papier und ergibt in der Zeichnung kräftige Lichtpausen. 



   Beispiel 4 : In 40 Teilen einer 23,   5%igen ammonialkalischen   Dispersion eines Polymerengemisches auf Styrol/Acrylsäurebasis, die 2, 3% Phthalsäureester enthält, werden   5%   Äthylenglykol gelöst. Zuletzt werden 3% Helioechtgelb GRN, gelöst in 32 Teilen Wasser, hinzugefügt. Die Aufstriche dieser Tusche stehen kräftig gelb auf dunklen und transparenten Zeichengründen und sind wasserfest. 



     Beispiel 5 :   40 Teile einer   250/eigen   ammonialkalischen Dispersion von Polyisobutylmethacrylat werden mit 4 Teilen einer   50%gen   Polymethylmethacrylat-Dispersion und 5% Glykol vermischt. Zuletzt wird eine Aufschlämmung von 3 Teilen Heliogenblau B in 49 Teilen Wasser eingerührt. Dunkelblaue Tusche, die in feinen Strichen gut deckt und kräftige Lichtpausen ergibt, ist das Produkt dieser Rezeptur. 



   Beispiel 6 : 15 Teile eines wiederemulgierbaren Pulvers eines Polymerengemisches auf Styrol/ 

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 Acrylsäurebasis werden mit 50 Teilen einer   4%gen   wässerigen Triäthanolaminlösung unter Zugabe von 4 Teilen Feuchthaltemitteln (Glyzerin und Sorbit) sowie 1 Teil eines zyklischen Ketons- (Trimethylcyclohexenon) als schwerflüchtiges Quellmittel in einer Perlmühle bis zur Homogenisierung verrührt. 



  Dann werden 30 Teile einer   zuigen     Titandioxyd-Aufschlämmung hinzugefügt und die Gesamtmischung   noch einige Minuten vermahlen. 



   Die Schriftzüge werden beim Trocknen leuchtend weiss. 



   Der Titandioxydzusatz bewirkt, dass die ohne ihn im feuchten Zustand farblosen Schriftzüge schon vor dem Trocknen ausreichend gut sichtbar sind. 



   Beispiel 7 : 20 Teile Isobutylmethacrylat werden mit einer Mischung aus 10 Teilen   24jauger   Hydrazinhydratlösung, 42 Teilen Wasser und 1 Teil eines nichtionogenen Emulgators 1 h bei   220C   gerührt. Dann wird unter stetigem Weiterrühren die Temperatur innerhalb 1/2 h auf   400C   erhöht und   11/2   h hiebei gelassen. Rückflusskühlung ist angebracht. Zuletzt wird die Temperatur innerhalb 1/2 h 
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 lassen. Es erfolgt Zugabe von 25 Teilen einer 250/oigen Titandioxyd-Aufschlämmung und von 2 Teilen Glyzerin und gründliche Verrühren. 



   Beispiel 8 : 20 Teile monomeres Styrol werden mit einer homogenen Mischung von 10 Teilen piger Hydrazinhydratlösung, 1 Teil eines nichtionogenen, in Styrol löslichen Emulgators, 1 Teil eines anionogenen emulgierenden Schutzkolloids, wie z, B. Stearate organischer Basen, und 68 Teilen Wasser 24 h bei   400C   ruhen gelassen und anschliessend 1 h gerührt. 



   Anfärbung der Flüssigkeit mit anorganischem Weisspigment ist nicht erforderlich, da die Schriftzüge infolge langsamen Einsinkens der Schreibflüssigkeit in das Papier vor dem Trocknen (und endgültigem Weisswerden) sichtbar bleiben. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Verfahren zur Herstellung einer Schreibflüssigkeit, wie Tinte und Tusche, aus bekannten Pig- 
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 d u r c h g e k e n n z e i c h -net. dass als deckende Bestandteile mehrere, insbesondere zwei   Vinyl-und/oder Acryl-oder   Methacrylsäureesterpolymere, die gegebenenfalls mit reduzierenden Katalysatoren polymerisiert worden sind. fein dispergiert werden.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in eine wässerig-alkalische Dispersion der Polymeren nichtgelierende, hochsiedende Quellmittel in einer die Wasserlöslichkeit weit übersteigenden Menge eingerührt werden.

   : L Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da)} der wässerig-alkalischen Dispersion der Polymeren Lösungen anderer Polymerer oder Dispersionen polymerer Natur-oder Kunststoffe zugesetzt werden.

   4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schreibflüssigkeit geringe Mengen von Weisspigmenten zugesetzt werden. Druckschriften, die das Patentamt zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik in Betracht gezogen hat : FR-PS 1049908 US -PS 2868741