DE10059397A1 - Ink composition for e.g. marker pens, fine-liners, and needle points, comprises an antidrying additive comprising esters of alcohols with carboxylic acids, alkyl alcohols having at least 10C atoms and/or polyethers and their copolymers. - Google Patents
Ink composition for e.g. marker pens, fine-liners, and needle points, comprises an antidrying additive comprising esters of alcohols with carboxylic acids, alkyl alcohols having at least 10C atoms and/or polyethers and their copolymers.Info
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- C09D11/00—Inks
- C09D11/16—Writing inks
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Tintenzusammensetzung auf Basis von leichtflüchtigen Lösungsmitteln, die insbesondere für Schreibge räte geeignet ist und gegen das Austrocknen einer offenliegenden Schreibspitze oder Austrittsöffnung eines Schreibgerätes wirkende Additive umfasst.The invention relates to an ink composition based on volatile solvents, especially for Schreibge is suitable and against drying out of an exposed Writing tip or outlet opening of a writing instrument Additives includes.
Es ist bekannt, dass die Schreibspitzen oder Austrittsöffnungen von Fineliner-, Needlepoint- oder Rollerballgeräten sowie Markierstiften mit poröser Faserspitze und dergleichen (nachfol gend allgemein als "Schreibgeräte" bezeichnet) schnell eintrock nen können, wenn diese nicht mit einer verschließenden Kappe gelagert werden. Insbesondere Tinten, Tuschen, Druckfarben, Markierflüssigkeiten und dergleichen (nachfolgend allgemein als "Tintenzusammensetzungen" bezeichnet), die leichtflüchtige Lösungsmittel enthalten, trocknen in den kapillaren Austrittsöff nungen ein, da die leichtflüchtigen Bestandteile an den offenlie genden kapillaren Öffnungen verdampfen können. Dadurch werden einerseits die Austrittsöffnungen durch dispergierte Feststoffe (z. B. Farbpigmente oder Harze) schneller verstopft, und anderer seits werden die Oberflächenspannung und Viskosität der Tintenzu sammensetzung erhöht. Dies führt dazu, dass beim Wiederanschrei ben der ungehinderte Fluss der Tintenzusammensetzung aus den kapillaren Austrittsöffnungen der Schreibspitze gestört wird, was die Qualität der aufgezeichneten Linie (z. B. Randschärfe) ver mindert. Nur durch kontinuierliches Fortfahren des Wieder anschreibvorganges lassen sich mit der austretenden Tintenzu sammensetzung wieder akzeptable Aufzeichnungen erzeugen. Im Extremfall eines sehr langen Lagerns ohne schützenden und verdun stungshemmenden Verschluss kann die Tintenzusammensetzung derart eintrocknen, dass ein Wiedeanschreiben überhaupt nicht mehr möglich ist.It is known that the writing tips or exit openings of fineliner, needle point or rollerball devices as well Marking pens with a porous fiber tip and the like (follow generally referred to as "writing instruments") quickly dry up Can, if not with a sealing cap be stored. In particular inks, inks, printing inks, Marking fluids and the like (hereinafter generally referred to as "Ink Compositions" means the volatile Contain solvent, dry in the capillary outlet as the volatile components on the open vaporizing capillary openings. This will on the one hand the outlet openings through dispersed solids (e.g. color pigments or resins) clogged more quickly, and others on the one hand, the surface tension and viscosity of the inks become composition increased. This leads to shouting again ben the unimpeded flow of the ink composition from the capillary outlet openings of the writing tip is disturbed what the quality of the recorded line (e.g. edge sharpness) decreases. Only by continuing the re-running writing process can be done with the emerging inks create acceptable records again. in the Extreme case of a very long storage without protective and thinning Anti-slip closure, the ink composition can be such dry up that a re-letter no longer at all is possible.
Es wurden daher eine Reihe von Methoden entwickelt, um das Verdampfen von Lösungsmittel aus einer offenen, ungeschützten und nicht benutzten Schreibspitze zu verhindern.A number of methods have therefore been developed to do this Evaporation of solvent from an open, unprotected and to prevent unused writing tip.
Beispielsweise kann man der Tintenzusammensetzung wenig flüchtige Lösungsmittel (d. h. mit hohem Siedepunkt und geringem Dampfdruck) zusetzen, wodurch selbst nach dem Verdampfen von flüchtigeren Komponenten der Zusammensetzung das Wiederanschreiben noch möglich ist. Die Verwendung von wenig flüchtigen Lösungsmitteln in Tintenzusammensetzungen hat jedoch den Nachteil, dass diese auf nichtsaugenden Schreibunterlagen (z. B. Folien) schlecht trocknen. Darüber hinaus kann mit zunehmender Offenliegezeit die gewünschte Qualität der aufgezeichneten Linie beim Anschreibvor gang nicht mehr erreicht werden, da sich infolge der Verdampfung von leicht flüchtigen Anteilen die Viskosität der Tintenzusammen setzung verändert hat.For example, the ink composition can be made less volatile Solvents (i.e. high boiling point and low vapor pressure) add, which makes even more volatile after evaporation Components of the composition still rewrite is possible. The use of low volatile solvents in ink compositions, however, has the disadvantage that these poor on non-absorbent writing pads (e.g. foils) dry. In addition, with increasing exposure time the Desired quality of the recorded line when writing to it can no longer be reached because of evaporation of volatile fractions together the viscosity of the inks has changed.
Eine weitere Methode zur Verhinderung des Austrocknens von offenliegenden Schreibspitzen besteht darin, der Tintenzu sammensetzung kristallisierende Feststoffe zuzugeben, die an der Oberfläche der Schreibspitze bzw. Austrittsöffnung eine verdun stungshemmende Schutzschicht ausbilden können.Another method to prevent dehydration exposed nibs is to close the inks add crystallizing solids to the composition Verdun the surface of the writing tip or outlet can form a protective layer that inhibits
Beispielsweise offenbart die EP-B-0 359 805 die Verwendung von auf bestimmte Weise kristallisierenden Feststoffen als Antiblock additive in üblichen Markierflüssigkeiten für Schreibgeräte mit kapillarer Austrittsöffnung. Diese Feststoffe sind in dem Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch löslich, besitzen einen Schmelzpunkt ≧ 30°C und ein Molekulargewicht 1000 Dalton und sind in der Lage, aus dem Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch an der kapillaren Austrittsöffnung unter Bildung auswachsender Kristallite zu kristallisieren, sofern das Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch keinen Farbstoff oder Pigment, keinen üblichen Zusatz und auch keinen Hochsieder enthält oder als reine Mischung vorliegt. Durch die Ausbildung der kristallinen Grenz schicht wird die Offenlagerfähigkeit der mit dem erfindungsgemäß eingesetzten Antiblockadditiv versetzten Markierflüssigkeiten um mindestens den Faktor 2 erhöht. Als Beispiele für solche Fest stoffe werden anorganische Salze, organische Säuren und deren Derivate, Aminosäuren und deren Derivate, iso-, poly- oder heterocyclische Verbindungen und deren Derivate, Harnstoff und deren Derivate oder Schwefelverbindungen genannt.For example, EP-B-0 359 805 discloses the use of solids crystallizing in a certain way as an antiblock additive in usual marking liquids for writing instruments capillary outlet. These solids are in the Solvent or solvent mixture soluble, have one Melting point ≧ 30 ° C and a molecular weight of 1000 daltons and are able from the solvent or solvent mixture at the capillary outlet opening with the formation of growing To crystallize crystallites, provided the solvent or Solvent mixture no dye or pigment, none usual additive and also contains no high boilers or as pure Mix is present. By forming the crystalline border layer is the open shelf life of the with the invention used anti-blocking additive to transfer marking liquids increased by at least a factor of 2. As examples of such feast substances are inorganic salts, organic acids and their Derivatives, amino acids and their derivatives, iso-, poly- or heterocyclic compounds and their derivatives, urea and their derivatives or sulfur compounds called.
Die Verwendung der oben genannten kristallisierenden Feststoffe hat jedoch den Nachteil, dass das Verhältnis zwischen Feststoff und Farbstoff bzw. Harz, die beide zum Verkleben der kapillaren Austrittsöffnungen führen können, in engen Grenzen aufeinander abgestimmt sein muss, um gleichzeitig eine ausblühende Kristal litbildung zu vermeiden, eine möglichst gute Offenlagerfähigkeit zu erreichen und eine weiche Grenzschicht zu erzeugen, die möglichst viele Flüssigkeitsmoleküle im Kristallverbund festhält und beim Anschreiben sofort aufreißt. Ferner können derartige Feststoffe auch in der aufgezeichneten Linie kristallisieren. Dies führt dazu, dass auf glatten Schreibunterlagen (z. B. Overhead-Folien) schwarze Linien matt und grau erscheinen und farbige Linien nicht die gewohnte Brillanz aufweisen. The use of the above crystallizing solids has the disadvantage, however, that the ratio between solid and dye or resin, both for gluing the capillaries Exit openings can lead to each other within narrow limits must be matched to a blooming crystal at the same time to avoid lit formation, best possible open storage to achieve and create a soft boundary layer that holds as many liquid molecules as possible in the crystal composite and immediately tears open when you write to me. Furthermore, such Also crystallize solids in the recorded line. This leads to the fact that on smooth writing pads (e.g. Overhead transparencies) black lines appear matte and gray and colored lines do not have the usual brilliance.
Weiterhin ist in der US-A-4,525,216 eine Tintenzusammensetzung beschrieben, die ein gegen Austrocknen wirkendes Additiv umfasst, das sich an der Oberfläche einer Schreibspitze ablagert und dort einen dünnen festen Film ausbildet, wenn nur eine geringe Menge des Lösungsmittels in der Nähe der Oberfläche der Spitze ver dampft. Dieses Additiv ist ausgewählt aus der Gruppe von bestimmten Glyceriden, Alkylamidalkoholen und Sorbitanfettsäure estern, ist im Lösungsmittel der Tintenzusammensetzung löslich und bei normalen Temperaturen vorzugsweise fest oder halbfest.Also in US-A-4,525,216 is an ink composition described, which comprises an anti-drying additive, that is deposited on the surface of a writing tip and there forms a thin solid film if only a small amount of solvent near the tip surface evaporated. This additive is selected from the group of certain glycerides, alkyl amide alcohols and sorbitan fatty acid esters is soluble in the solvent of the ink composition and preferably solid or semi-solid at normal temperatures.
Ein Nachteil von derartigen filmbildenden Substanzen besteht darin, dass sich der Film beim Wiederanschreiben teilweise nur schwer aufbrechen lässt. Der Mechanismus zur Verhinderung des Austrocknens einer offenliegenden Schreibspitze ist ferner störungsanfällig, da eine optimale Schutzwirkung nur dann erzielt werden kann, wenn der Film vollständig geschlossen ist.There is a disadvantage of such film-forming substances in that the film only partially changes when rewritten difficult to break open. The mechanism to prevent the Drying out of an exposed writing tip is furthermore susceptible to malfunction, because only then can an optimal protective effect be achieved when the film is completely closed.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die oben aufgeführten Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und eine verbesserte Tintenzusammensetzung bereitzustellen, die auch nach längerem Offenliegen einer Schreibspitze oder Austrittsöff nung von Schreibgeräten nicht austrocknet, beim Wiederanschreib vorgang leicht abschreibbar ist und eine Linie mit hoher Qualität (Glanz, Randschärfe) auf jeglichen Oberflächen liefert.The object of the present invention is therefore the above to avoid listed disadvantages of the prior art and to provide an improved ink composition that also after a long tip of a writing tip or exit opening of writing instruments does not dry out when re-writing process is easy to write off and a line of high quality (Gloss, edge sharpness) on any surface.
Diese Aufgabe wird durch eine Tintenzusammensetzung gelöst, die
bezogen auf ihre Endzusammensetzung
This object is achieved by an ink composition based on its final composition
- a) 59-93,5 Gew.-% organisches Lösungsmittel mit einem Siedepunkt in dem Bereich von 60°C bis 180°C und/oder Was ser,a) 59-93.5 wt .-% organic solvent with a Boiling point in the range of 60 ° C to 180 ° C and / or what ser,
- b) 3-6 Gew.-% Harz,b) 3-6% by weight of resin,
- c) 4-15 Gew.-% Farbstoff und/oder Farbpigment,c) 4-15% by weight of dye and / or color pigment,
-
d) 0,5-20 Gew.-% gegen Austrocknen einer offenliegenden
Schreibspitze oder Austrittsöffnung eines Schreibgerätes
wirkendes Additiv umfasst, das ausgewählt ist aus
- - Estern von ein-, zwei- und dreiwertigen Alkoholen mit Carbonsäuren,
- - linearen und/oder verzweigten Alkylalkoholen mit minde stens 10 Kohlenstoffatomen und/oder
- - Polyethern und deren Copolymeren,
- Esters of mono-, di- and trihydric alcohols with carboxylic acids,
- - Linear and / or branched alkyl alcohols with at least 10 carbon atoms and / or
- Polyethers and their copolymers,
wobei das Additiv (d) eine dynamische Viskosität (40°C), im Bereich von 8 bis 600 mP.s eine nur teilweise Löslichkeit im Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch hat und daraus nicht kristallisiert.wherein the additive (d) has a dynamic viscosity (40 ° C), in Range from 8 to 600 mP.s an only partial solubility in the Has solvent or solvent mixture and not from it crystallized.
Gemäß der Erfindung umfasst die Tintenzusammensetzung, bezogen auf ihre Endzusammensetzung, 59 bis 93,5 Gew.-%, vorzugsweise 65 bis 90 Gew.-% und insbesondere 70 bis 85 Gew.-% organisches Lösungsmittel (a) und/oder Wasser, wobei ein Massenanteil von 75 bis 80 Gew.-% am meisten bevorzugt ist.According to the invention, the ink composition comprises, based on their final composition, 59 to 93.5% by weight, preferably 65 up to 90 wt .-% and in particular 70 to 85 wt .-% organic Solvent (a) and / or water, with a mass fraction of 75 to 80% by weight is most preferred.
Das organische Lösungsmittel hat erfindungsgemäß einen Siedepunkt im Bereich von 60°C bis 180°C, vorzugsweise im Bereich von 70 °C bis 170°C und insbesondere im Bereich von 90°C bis 120°C, wobei ein Bereich von 95°C bis 100°C am meisten bevorzugt ist.According to the invention, the organic solvent has a boiling point in the range from 60 ° C. to 180 ° C., preferably in the range from 70 ° C to 170 ° C and in particular in the range from 90 ° C to 120 ° C, a range of 95 ° C to 100 ° C is most preferred.
Bei den genannten organischen Lösungsmitteln (a) handelt es sich um in Tintenzusammensetzungen üblicherweise eingesetzte Lösungs mittel. Dies sind beispielsweise: Methanol, Ethanol, 1-Propanol, 2-Propanol (Isopropylalkohol), 1-Butanol, 2-Butanol, 2-Methyl-2- propanol (tert.-Butylalkohol), 2-Methyl-1-propanol (Isobutylal kohol), Dimethylformamid, Dimethylacetamid, Ethylmethylketon, Diacetonalkohol, Tetrahydrofuran, Dioxan, Toluol, Xylol, Tri chlorethan und Tetrachlorethylen. 1-Propanol, 1-Butanol, Diaceto nalkohol oder Mischungen derselben sind am meisten bevorzugt.The organic solvents (a) mentioned are solution commonly used in ink compositions medium. These are, for example: methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol (isopropyl alcohol), 1-butanol, 2-butanol, 2-methyl-2- propanol (tert-butyl alcohol), 2-methyl-1-propanol (isobutylal alcohol), dimethylformamide, dimethylacetamide, ethyl methyl ketone, Diacetone alcohol, tetrahydrofuran, dioxane, toluene, xylene, tri chloroethane and tetrachlorethylene. 1-propanol, 1-butanol, diaceto alcohol or mixtures thereof are most preferred.
Erfindungsgemäß umfasst die Tintenzusammensetzung weiterhin, bezogen auf ihre Endzusammensetzung, 3 bis 6 Gew.-%, vorzugsweise 3,5 bis 5,5 Gew.-% und insbesondere 4,0 bis 4,8 Gew.-% Harz (b), wobei ein Massenanteil von 4, 4 bis 4,8 Gew.-% am meisten bevorzugt ist. Dabei kann jedes in Tintenzusammensetzungen übliche synthetische Harz (Kunstharz), natürliche Harz oder deren modifizierte Formen eingesetzt werden, das im Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch löslich bzw. dispergierbar ist.According to the invention, the ink composition further comprises based on their final composition, 3 to 6 wt .-%, preferably 3.5 to 5.5% by weight and in particular 4.0 to 4.8% by weight of resin (b), with a mass fraction of 4.4 to 4.8% by weight most is preferred. Each can be in ink compositions usual synthetic resin (synthetic resin), natural resin or their modified forms are used, which in the solvent or Solvent mixture is soluble or dispersible.
Vorzugsweise werden Acrylharze, Styrol-Copolymerisate (z. B. Suprapal® AP 20, Suprapal® AP 30, BASF), Ketonharze (z. B. Bremar® 7080, Kraemer), Maleinatharze (z. B. Erkamar® 3300, Kraemer), Polyvinylbutyral-Harze (z. B. Mowital® B 30 T, Clariant) sowie Schellack als natürliches Harz verwendet.Acrylic resins, styrene copolymers (e.g. Suprapal® AP 20, Suprapal® AP 30, BASF), ketone resins (e.g. Bremar® 7080, Kraemer), maleinate resins (e.g. Erkamar® 3300, Kraemer), Polyvinyl butyral resins (e.g. Mowital® B 30 T, Clariant) and Shellac used as a natural resin.
Erfindungsgemäß umfasst die Tintenzusammensetzung weiterhin, bezogen auf ihre Endzusammensetzung, 4 bis 15 Gew.-%, vorzugs weise 6 bis 13 Gew.-% und insbesondere 8 bis 11 Gew.-% Farbstoff und/oder Farbpigment (c), wobei ein Bereich von 9 bis 10 Gew.-% am meisten bevorzugt ist. Dabei können irgendwelche in derartigen Tintenzusammensetzungen üblichen anorganischen oder organischen Farbstoffe und/oder Farbpigmente synthetischen oder natürlichen Ursprungs eingesetzt werden. Damit sind nicht nur im Lösungs mittel oder Lösungsmittelgemisch lösliche Farbstoffe sondern auch Farbpigmente gemeint, die in der Tintenzusammensetzung in dispergierter Form vorliegen. Geeignete Farbstoffe bzw. Farb pigmente sind beispielsweise: Solvent Brown 52 & Solvent Violet 9 (z. B. Morfast Black 108, Morton), Solvent Black 48 (z. B. Morfast Black 101, Morton), Solvent Yellow 79 (z. B. Savinyl Yellow 2GLS, Clariant), Solvent Orange 25 (z. B. Sepisol Fast Orange GRL, BIMA), Solvent Red 109 (z. B. Neozapon Rot 346, BASF), Solvent Blue 70 (z. B. Neopen Blau 807, BASF), Basic Violet 11 : 1 (z. B. Basonyl Rot 560, BASF), Solvent Blue 44 (z. B. Savinyl Blau GLS, Clariant), Basic Blue 7 (Basonyl Blau 636, BASF), Solvent Red 127 (Savinyl Pink 6BLS, Clariant), Pigment Yellow 17 (z. B. Renol Gelb GG-HW, Clariant), Pigment Red 112 (z. B. Renol Rot FGR- HW, Clariant), Pigment Violet 23 (z. B. Renol Violett RL-HW, Clariant), Pigment Blue 15 : 3 (z. B. Renol Blau B2G-HW, Clariant), Pigment Green 7 (z. B. Renol Grün GG-HW, Clariant) und Pigment Black 7 (z. B. Renol Schwarz R-HW, Clariant). According to the invention, the ink composition further comprises based on their final composition, 4 to 15 wt .-%, preferred example 6 to 13 wt .-% and in particular 8 to 11 wt .-% dye and / or color pigment (c), a range from 9 to 10% by weight is most preferred. Any of these can occur Ink compositions customary inorganic or organic Dyes and / or pigments synthetic or natural Origin are used. This is not only in the solution medium or solvent mixture soluble dyes but also Color pigments meant in the ink composition in dispersed form. Suitable dyes or colors Pigments include: Solvent Brown 52 & Solvent Violet 9 (e.g. Morfast Black 108, Morton), Solvent Black 48 (e.g. Morfast Black 101, Morton), Solvent Yellow 79 (e.g. Savinyl Yellow 2GLS, Clariant), Solvent Orange 25 (e.g. Sepisol Fast Orange GRL, BIMA), Solvent Red 109 (e.g. Neozapon Rot 346, BASF), Solvent Blue 70 (e.g. Neopen Blau 807, BASF), Basic Violet 11: 1 (e.g. Basonyl Red 560, BASF), Solvent Blue 44 (e.g. Savinyl Blue GLS, Clariant), Basic Blue 7 (Basonyl Blue 636, BASF), solvent Red 127 (Savinyl Pink 6BLS, Clariant), Pigment Yellow 17 (e.g. Renol Yellow GG-HW, Clariant), Pigment Red 112 (e.g. Renol Red FGR- HW, Clariant), Pigment Violet 23 (e.g. Renol Violett RL-HW, Clariant), Pigment Blue 15: 3 (e.g. Renol Blau B2G-HW, Clariant), Pigment Green 7 (e.g. Renol Grün GG-HW, Clariant) and pigment Black 7 (e.g. Renol Schwarz R-HW, Clariant).
Die Tintenzusammensetzung enthält ferner, bezogen auf ihre Endzu sammensetzung, ein gegen Austrocknen wirkendes Additiv (d) in einer Menge von 0,5 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 15 Gew.-% und insbesondere 7 bis 13 Gew.-% zugegeben, wobei ein Bereich von 9 bis 11 Gew.-% am meisten bevorzugt ist.The ink composition further contains, based on its end composition, an anti-drying additive (d) in an amount of 0.5 to 20% by weight, preferably 5 to 15% by weight and especially 7 to 13% by weight, with a range of 9 to 11% by weight is most preferred.
Das gegen Austrocknen wirkende Additiv wird im folgenden auch als "Cap-Off-Additiv" oder als "Additiv" bezeichnet.The additive that works against drying out is also referred to below as "Cap-off additive" or referred to as an "additive".
Erfindungsgemäß besitzt das gegen Austrocknen wirkende Additiv eine dynamische Viskosität (40°C) im Bereich von 8 bis 600 mPa.s, eine nur teilweise Löslichkeit im Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch, wodurch es bei Einsatz dieser Additive nicht zu einer Kristallitbildung an der Oberfläche einer offenliegenden, nicht benutzten Schreibspitze oder Austrittsöff nung eines Schreibgerätes kommt, wenn leichtflüchtige Komponenten der Tintenzusammensetzung dort verdampfen.According to the invention, the anti-drying additive has a dynamic viscosity (40 ° C) in the range of 8 to 600 mPa.s, only a partial solubility in the solvent or Solvent mixture, which makes it when using these additives does not lead to crystallite formation on the surface of a open, unused nib or exit opening A writing instrument comes when volatile components evaporate the ink composition there.
Im allgemeinen können als Cap-Off-Additive die Folgenden
verwendet werden:
In general, the following can be used as cap-off additives:
- - Ester von ein-, zwei- und dreiwertigen Alkoholen mit Carbonsäuren;- Esters of mono-, di- and trihydric alcohols with Carboxylic acids;
- - lineare und/oder verzweigte Alkylalkohole mit mindestens 10 Kohlenstoffatomen und/oder- linear and / or branched alkyl alcohols with at least 10 Carbon atoms and / or
- - Polyether und deren Copolymere.- Polyethers and their copolymers.
Bevorzugte Cap-Off-Additive sind:
Preferred cap-off additives are:
- - Ester von linearen und/oder verzweigten Alkylalkoholen mit 8 bis 17 Kohlenstoffatomen mit Carbonsäuren,- Esters of linear and / or branched alkyl alcohols with 8 to 17 carbon atoms with carboxylic acids,
- - Ester von Mono- oder Diglycerin mit Fettsäuren,Esters of mono- or diglycerol with fatty acids,
- - linear oder verzweigte Alkylalkohole mit 11 bis 17 Kohlen stoffatomen, sowie- linear or branched alkyl alcohols with 11 to 17 carbons atoms of matter, as well
- - Polyethylenoxide, Polypropylenoxide und/oder Ethylenoxid/ Propylenoxid-Copolymere.- polyethylene oxides, polypropylene oxides and / or ethylene oxide / Propylene oxide copolymers.
Insbesondere haben die Ester von linearen und/oder verzweigten Alkylalkoholen mit 8 bis 17 Kohlenstoffatomen mit Carbonsäuren sowie die Ester von Mono- oder Diglycerin mit Fettsäuren eine Löslichkeit in Ethanol bei 25°C im Bereich von 4 bis 13 Gew.-% und weisen bei 20°C eine ölige, honigartige oder wachsartige Konsistenz auf.In particular, the esters have linear and / or branched ones Alkyl alcohols with 8 to 17 carbon atoms with carboxylic acids as well as the esters of mono- or diglycerol with fatty acids Solubility in ethanol at 25 ° C in the range of 4 to 13% by weight and have an oily, honey-like or waxy at 20 ° C Consistency.
Besonders bevorzugte Cap-Off-Additive: Myristylmyristat, My ristyllactat, (z. B. Ceraphyl® 50, ISP), Adipinsäure-bis-2- ethylhexylester (Dioctyl-adipat; z. B. Rilanit® DOA, Henkel), gemischtes Triglycerid der Fettsäuren mit 10 bis 18 Kohlenstoff atomen (derzeit beispielsweise unter dem Handelsnamen Softisan® 134 der Condea Chemie GmbH, Witten, erhältlich), Mischester des Diglycerins mit Capryl-, Caprin-, Isostearin- und Adipinsäure (z. B. Softisan® 649, Condea), gemischtes Triglycerid mit Capryl-, Caprin- und Stearinsäure (z. B. Softisan® 378, Condea) sowie Ethylenoxid/Propylenoxid-Blockcopolymere.Particularly preferred cap-off additives: myristyl myristate, My ristyl lactate, (e.g. Ceraphyl® 50, ISP), adipic acid up to 2- ethylhexyl ester (dioctyl adipate; e.g. Rilanit® DOA, Henkel), mixed triglyceride of fatty acids with 10 to 18 carbon atoms (currently, for example, under the trade name Softisan® 134 from Condea Chemie GmbH, Witten, available), mixed ester of Diglycerins with caprylic, capric, isostearic and adipic acids (e.g. Softisan® 649, Condea), mixed triglyceride with caprylic, Capric and stearic acid (e.g. Softisan® 378, Condea) and Ethylene oxide / propylene oxide block copolymers.
Unter den Ethylenoxid/Propylenoxid-Blockcopolymeren sind solche am meisten bevorzugt, die entweder einen zentralen Polypropylen oxidblock mit einer Molmasse von 850 bis 3250 g/mol bei einer Gesamtmolmasse von 1000 bis 4600 g/mol oder einen zentralen Polyethylenoxidblock mit einer Molmasse von 400 bis 600 g/mol bei einer Gesamtmolmasse von 3100 bis 3650 g/mol aufweisen. Bei spielsweise sind derartige Verbindungen zur Zeit unter den Handelsnamen Pluronic® PE sowie Pluronic® RPE 2520 und RPE 3110 (BASF AG, Ludwigshafen) erhältlich.Among the ethylene oxide / propylene oxide block copolymers are those most preferred which is either a central polypropylene oxide block with a molecular weight of 850 to 3250 g / mol at a Total molar mass from 1000 to 4600 g / mol or a central one Polyethylene oxide block with a molecular weight of 400 to 600 g / mol have a total molar mass of 3100 to 3650 g / mol. at such connections are currently among the Trade names Pluronic® PE and Pluronic® RPE 2520 and RPE 3110 (BASF AG, Ludwigshafen) available.
Werden die genannten Cap-Off-Additive in der erfindungsgemäßen Tintenzusammensetzung verwendet, so wird angenommen, dass sie bei Lösungsmittelverlust eine weiche, hochviskose Sperrschicht an der Oberfläche der Schreibspitze bzw. Austrittsöffnung eines Schreibgerätes oder einer Druckvorrichtung ausbilden, wodurch eine erhöhte Offenliegezeit, eine verbesserte Anschreibbarkeit und Qualität der aufgezeichneten Linie erreicht wird. Aufgrund ihrer eingeschränkten Löslichkeit im Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch zeigen die genannten Additive die Tendenz, sich an der Oberfläche einer Schreibspitze oder Austrittsöffnung, ins besondere bei Verdunstung von Lösungsmittel, anzureichern. Durch die verhältnismäßig hohe Viskosität der Cap-Off-Additive wird eine wirksame Sperrschicht ausgebildet, die die Beweglichkeit von Lösungsmittelmolekülen in dieser und durch diese Schicht stark vermindert. Die genannten Additive führen jedoch weder zu einer Kristallitbildung noch zum Entstehen eines festen Films. Dadurch wird das Wiederanschreiben verbessert, weil sich die Sperrschicht mit sehr geringem Druck aufbrechen lässt und das Nachfließen der darunter liegenden "ursprünglichen" Tintenzusammensetzung praktisch störungsfrei erfolgen kann.Are the cap-off additives mentioned in the invention Ink composition used, it is believed that it Loss of solvent a soft, highly viscous barrier layer on the Surface of the writing tip or exit opening of a Form writing instrument or a printing device, whereby increased open lay time, improved writability and quality of the recorded line is achieved. by virtue of their limited solubility in the solvent or solvent mixture the additives mentioned show the tendency to turn on the surface of a writing tip or outlet, ins especially when solvents evaporate. By the relatively high viscosity of the cap-off additives an effective barrier layer is formed, the mobility of Solvent molecules in this and through this layer strong reduced. However, the additives mentioned do not lead to any Crystallite formation still to form a solid film. Thereby the rewrite is improved because the barrier layer can break open with very little pressure and the afterflow of underlying "original" ink composition can be practically trouble-free.
Die erfindungsgemäße Tintenzusammensetzung kann neben den bereits erwähnten Komponenten weitere, in Tinten üblicherweise eingesetz te Zusatzstoffe umfassen. Hierzu gehören beispielsweise Disper giermittel, Bindemittel, pH-Regulatoren, Korrosionsschutzmittel, Konservierungsmittel, Fungizide, Tenside, Entschäumer, Glanz mittel und sonstige weitere Hilfsmittel.The ink composition according to the invention can already be used in addition to the mentioned components other, usually used in inks te additives include. These include, for example, Disper yaws, binders, pH regulators, anti-corrosion agents, Preservatives, fungicides, surfactants, defoamers, shine medium and other additional aids.
Die erfindungsgemäße Tintenzusammensetzung kann hergestellt werden, indem die einzelnen Bestandteile in beliebiger Reihenfol ge, wobei vorzugsweise Lösungsmittel bzw. Wasser vorgelegt wird, miteinander vermischt werden. Das Pigment wird üblicherweise als Pigmentkonzentrat zugegeben. Vorzugweise wird zunächst in einem Dissolver eine grobe Vordispersion hergestellt, indem der über wiegende Teil an Lösungsmittel bzw. Wasser eingesetzt wird. Die vordispergierte Mischung wird anschließend in einer Perlmühle fein dispergiert und das restliche Lösungsmittel bzw. Wasser zugegeben. Es wird noch solange weiterdispergiert, bis sich wieder eine homogene Verteilung eingestellt hat.The ink composition of the present invention can be produced be by the individual components in any order ge, preferably solvent or water being introduced, be mixed together. The pigment is usually called Pigment concentrate added. It is preferred to start with one Dissolver made a rough predispersion by using the over most of the solvent or water is used. The predispersed mixture is then in a bead mill finely dispersed and the remaining solvent or water added. It continues to disperse until again has a homogeneous distribution.
Die erfindungsgemäße Tintenzusammensetzung kann in Schreibgeräten wie Markierstiften mit entsprechend poröser Faserspitze sowie in Fineliner-, Needlepoint-, Rollerballgeräten und Overheadstiften verwendet werden. The ink composition according to the invention can be used in writing utensils such as marking pens with a correspondingly porous fiber tip and in Fineliner, needle point, rollerball equipment and overhead pens be used.
Schreibgeräte, die die erfindungsgemäße Tintenzusammensetzung enthalten, schreiben auf saugenden (z. B. Papier) und nicht saugenden Oberflächen (z. B. Kunststoffolie, Glas, Metall), wobei glänzend auftrocknende, wischfeste Linien mit hoher Randschärfe erzeugt werden.Writing implements containing the ink composition of the invention included, write on absorbent (e.g. paper) and not absorbent surfaces (e.g. plastic film, glass, metal), whereby glossy drying, smudge-proof lines with high edge sharpness be generated.
Die folgenden Beispiele illustrieren die vorliegende Erfindung.The following examples illustrate the present invention.
Es wurden erfindungsgemäße Tintenzusammensetzungen hergestellt,
die grundsätzlich folgende Basisrezeptur aufwiesen:
Ink compositions according to the invention were produced which basically had the following basic recipe:
Gemäß der obigen Basisrezeptur wurde zunächst eine Grundtinte
hergestellt, in der als Harz Bremar 7080 und als Farbstoff
Morfast Black 108 verwendet wurden und die folgende Zusammen
setzung aufwies:
In accordance with the basic recipe above, a base ink was first produced in which Bremar 7080 resin and Morfast Black 108 dye were used and had the following composition:
Unter Verwendung dieser Grundtinte wurden verschiedene Tintenzu sammensetzungen hergestellt, die (100 - x) Gew.-% dieser Tinte und als Cap-Off-Additiv Softisan® 649 in einer Konzentration von x Gew.-% enthielten, wobei die Konzentrationen von Softisan® 649 0, 2, 5, 7,5 und 10 Gew.-% betrugen.Various inks were added using this base ink compositions produced, the (100 - x) wt .-% of this ink and as a cap-off additive Softisan® 649 in a concentration of x% by weight, the concentrations of Softisan® 649 0, 2, 5, 7.5 and 10 wt .-% were.
Diese Tintenzusammensetzungen wurden hinsichtlich der Schreibqua lität der aufgezeichneten Linie und des Massenverlustes in Abhängigkeit von der Offenliegezeit (nach 1 h, 3 h, 24 h, 72 h und 168 h) des Schreibgerätes getestet.These ink compositions were made in terms of writing quality lity of the recorded line and the mass loss in Dependence on the open time (after 1 h, 3 h, 24 h, 72 h and 168 h) of the writing instrument.
Fig. 1 zeigt die Schreibqualität nach verschiedenen Offenliege zeiten (nach 1 h, 3 h, 24 h, 72 h und 168 h) für die aus der Grundtinte (schwarz) hergestellten Tintenzusammensetzungen, in denen Softisan® 649 als Cap-Off-Additiv eingesetzt wurde. Dabei wurde die Schreibqualität der aufgezeichneten Linie auf einer relativen Skala von "+3" bis "-3" eingestuft, wobei "+3" eine gleichmäßige satte Linie, "0" eine blasse, aber noch akzeptable Linie und "-3" eine nicht mehr zu erzeugende Linie bedeutet. Aus Fig. 1 ist zu erkennen, dass durch die Zugabe des Cap-Off- Additives Softisan® 649 eine deutlich verbesserte Schreibqualität auch nach längerer Offenliegezeit der Schreibspitze erreicht wird. Zum Vergleich wurde die Schreibqualität der beschriebenen Tintenzusammensetzungen auch bei verschlossener Kappe des Schreibgerätes getestet. Die Mindestkonzentration von Softisan® 649, die zum Erreichen einer noch akzeptablen Linie nach einer Offenliegezeit von 1 h benötigt wurde, lag bei etwa 2 Gew.-%. Um noch akzeptable Linien nach längeren Offenliegezeiten bis zu 72 h zu erhalten, muss Softisan® 649 in einer Mindestkonzentration von 5 Gew.-% eingesetzt werden. Fig. 1 shows the writing quality after various open times (after 1 h, 3 h, 24 h, 72 h and 168 h) for the ink compositions prepared from the basic ink (black), in which Softisan® 649 is used as a cap-off additive has been. The writing quality of the recorded line was rated on a relative scale from "+3" to "-3", where "+3" is an even, saturated line, "0" a pale but still acceptable line and "-3" not means more line to be created. It can be seen from FIG. 1 that the addition of the Softisan® 649 cap-off additive achieves a significantly improved writing quality even after the writing tip has been open for a long time. For comparison, the writing quality of the ink compositions described was also tested with the writing instrument's cap closed. The minimum concentration of Softisan® 649, which was required to reach a still acceptable line after an exposure time of 1 h, was about 2% by weight. In order to obtain acceptable lines after longer exposure times of up to 72 h, Softisan® 649 must be used in a minimum concentration of 5% by weight.
Fig. 2 zeigt den Massenverlust der aus der Grundtinte (schwarz) der hergestellten Tintenzusammensetzungen, in denen Softisan® 649 als Cap-Off-Additiv eingesetzt wurde, in Abhängigkeit von der Offenliegezeit des Schreibgerätes. Daraus wird ersichtlich, dass durch die Zugabe von Softisan® 649 in einer Konzentration von 2 Gew.-% der Massenverlust der Tintenzusammensetzung im Vergleich zu Tintenzusammensetzungen, in denen kein Softisan® 649 anwesend war, deutlich reduziert werden kann. Bereits bei einer Mindest konzentration von Softisan® 649 von 2 Gew.-% konnte der Massen verlust nach einer Offenliegezeit von 1 h gegenüber einer Tintenzusammensetzung ohne Cap-Off-Additiv signifikant reduziert werden. Fig. 2 shows the mass loss of the base ink (black) of the ink compositions produced, in which Softisan® 649 was used as a cap-off additive, as a function of the open time of the writing instrument. It can be seen from this that by adding Softisan® 649 in a concentration of 2% by weight, the mass loss of the ink composition can be significantly reduced compared to ink compositions in which no Softisan® 649 was present. Even with a minimum concentration of Softisan® 649 of 2% by weight, the mass loss after an exposure time of 1 hour could be significantly reduced compared to an ink composition without a cap-off additive.
Nach der obigen Basisrezeptur wurde eine Grundtinte hergestellt,
in der als Harz Bremar 7080 sowie als Farbstoffe Savinyl Blau GLS
und Savinyl Rosa 6BLS eingesetzt wurden und die folgende
Zusammensetzung aufwies:
A basic ink was produced according to the basic recipe above, in which Bremar 7080 resin and Savinyl Blau GLS and Savinyl Rosa 6BLS dyes were used and had the following composition:
Unter Verwendung dieser Grundtinte wurden verschiedene Tintenzu sammensetzungen hergestellt, die (100 - x) Gew.-% dieser Tinte und als Cap-Off-Additiv Softisan® 649 in einer Konzentration von x Gew.-% enthielten, wobei die Konzentrationen von Softisan® 649 0, 2, 5, 7,5 und 10 Gew.-% betrugen.Various inks were added using this base ink compositions produced, the (100 - x) wt .-% of this ink and as a cap-off additive Softisan® 649 in a concentration of x% by weight, the concentrations of Softisan® 649 0, 2, 5, 7.5 and 10 wt .-% were.
Diese Tintenzusammensetzungen wurden - wie bereits oben erwähnt - hinsichtlich der Schreibqualität der aufgezeichneten Linie sowie des Massenverlustes in Abhängigkeit von der Offenliegezeit der Schreibspitze getestet.As already mentioned above, these ink compositions were regarding the writing quality of the recorded line as well of the mass loss depending on the open time of the Nib tested.
Fig. 3 zeigt die Schreibqualität nach verschiedenen Offenliege zeiten (nach 1 h, 3 h, 24 h, 72 h und 168 h) für die hergestell ten Tintenzusammensetzungen, in denen Softisan® 649 als Cap-Off- Additiv eingesetzt wurde. Die Mindestkonzentration, die zum Erreichen einer gleichmäßig, satten Linie nach einer Offenliege zeit von 24 Stunden benötigt wurde, lag bei etwa 2 Gew.-%. Als Vergleich wurde wiederum die Schreibqualität der genannten Tintenzusammensetzungen auch bei verschlossener Kappe des Schreibgerätes getestet. Fig. 3 shows the writing quality after various open times (after 1 h, 3 h, 24 h, 72 h and 168 h) for the ink compositions prepared, in which Softisan® 649 was used as a cap-off additive. The minimum concentration required to achieve a uniform, full line after an open period of 24 hours was about 2% by weight. As a comparison, the writing quality of the above-mentioned ink compositions was again tested even when the writing instrument's cap was closed.
Fig. 4 zeigt den Massenverlust der aus der Grundtinte (blau) hergestellten Tintenzusammensetzungen, in denen Softisan® 649 als Cap-Off-Additiv eingesetzt wurde, in Abhängigkeit von der Offenliegezeit. Aus Fig. 4 wird ersichtlich, dass sich durch eine Mindestkonzentration von Softisan 649 von 2 Gew.-% der Massen verlust der Tintenzusammensetzung bereits nach einer Offenliege zeit von 30 Minuten im Vergleich zu Tintenzusammensetzungen, in denen kein Softisan® 649 anwesend war, deutlich reduziert wurde. FIG. 4 shows the mass loss of the ink compositions produced from the basic ink (blue), in which Softisan® 649 was used as a cap-off additive, as a function of the exposure time. It can be seen from FIG. 4 that a minimum concentration of Softisan 649 of 2% by weight of the masses significantly reduces the ink composition after an exposure time of 30 minutes compared to ink compositions in which Softisan® 649 was not present has been.
Für die Prüfung der Schreibqualität der aufgezeichneten Linie nach verschiedenen Offenliegezeiten wurden Schreibgeräte mit Faserspeicher und Faserspitze in der Linienbreite F (fein) verwendet, die mit den genannten Tintenzusammensetzungen befüllt wurden. Die befüllten Schreibgeräte wurden mit verschlossener Kappe etwa 1 h lang gelagert, danach auf einer Overhead-Projek torfolie mit je 3 Linien von etwa 15 cm Länge angeschrieben und dann ohne Kappe waagerecht gelagert. Nach Prüfintervallen von 1 h, 3 h, 24 h, 72 h und 168 h wurden die Schreibgeräte wieder mit 3 Linien auf Overhead-Projektorfolie angeschrieben und dabei die Linienqualität beurteilt. Vor der Prüfung des jeweils darauffolgenden Intervalls wurden die Schreibgeräte durch Lagerung mit verschlossener Kappe bzw. Austausch in den Ausgangs zustand versetzt, wiederum angeschrieben und dann ohne Kappe waagerecht gelagert. Wie bereits beschrieben erfolgte die Beurteilung der Schreibqualität der aufgezeichneten Linie anhand eines Maßstabes von "+3" bis "-3" mit den entsprechenden Ab stufungen dazwischen.For checking the writing quality of the recorded line after various periods of exposure, writing instruments were used Fiber storage and fiber tip in line width F (fine) used that filled with the ink compositions mentioned were. The filled writing utensils were closed with Cap stored for about 1 hour, then on an overhead project scoreboard with 3 lines each about 15 cm long and then stored horizontally without a cap. After test intervals of The writing utensils became 1 h, 3 h, 24 h, 72 h and 168 h again written with 3 lines on overhead projector film and thereby judged the line quality. Before examining each subsequent intervals, the writing utensils were through Storage with closed cap or exchange in the exit condition, written again and then without cap stored horizontally. As already described, the Assessment of the writing quality of the recorded line based on a scale from "+3" to "-3" with the corresponding Ab gradations in between.
Um den Massenverlust der genannten Tintenzusammensetzungen bei offenliegender Schreibspitze durch Verdunstung in Abhängigkeit von der Offenliegezeit zu prüfen, wurden Schreibgeräte mit Faserspeicher und Faserspitze in der Linienbreite F (fein) mit jeweils 2,8 g der genannten Tintenzusammensetzungen befüllt. Die Schreibgeräte wurden mit verschlossener Kappe ca. 1 h gelagert, dann auf Kopiererpapier mit je 3 Linien von ca. 15 cm Länge angeschrieben und dann ohne Kappe auf einer Analysenwaage (Auflösung 0,0001 g) waagerecht gelagert, wobei zunächst die (Auflösung 0,0001 g) waagerecht gelagert, wobei zunächst die Ausgangsmasse des unverschlossenen Schreibgerätes gemessen wurde. Nach Prüfintervallen von 0,5 h, 1 h, 1,5 h, 2,5 h, 3,5 h und 6 h wurde die Masse des unverschlossenen Schreibgerätes wiederum gemessen. Dabei wurde der Massenverlust als prozentualer Anteil der Gesamtmasse der eingefüllten Tintenzusammensetzung berechnet.To contribute to the mass loss of said ink compositions exposed writing tip due to evaporation depending writing utensils were used to check the open time Fiber storage and fiber tip in line width F (fine) with each filled 2.8 g of the ink compositions mentioned. The Writing utensils were stored for approx. 1 h with the cap closed, then on copier paper with 3 lines each about 15 cm long written on and then without cap on an analytical balance (Resolution 0.0001 g) stored horizontally (Resolution 0.0001 g) stored horizontally Initial mass of the unlocked writing instrument was measured. After test intervals of 0.5 h, 1 h, 1.5 h, 2.5 h, 3.5 h and 6 h the mass of the unlocked writing instrument became again measured. The mass loss was calculated as a percentage the total mass of the ink composition filled.
Sowohl die Prüfung der Schreibqualität der aufgezeichneten Linie als auch die Prüfung des Massenverlustes der Tintenzusammenwurden bei einer Temperatur von ca. 23°C und bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von ca. 60% durchgeführt.Both checking the writing quality of the recorded line as well as checking the mass loss of the inks at a temperature of approx. 23 ° C and at a relative Humidity of about 60% carried out.
Claims (14)
- a) 59-93,5 Gew.-% organisches Lösungsmittel mit einem Siedepunkt in dem Bereich von 60°C bis 180°C und/oder Wasser,
- b) 3-6 Gew.-% Harz,
- c) 4-15 Gew.-% Farbstoff und/oder Farbpigment,
- d) 0,5-20 Gew. -% gegen Austrocknen einer offenliegenden- Schreibspitze oder Austrittsöffnung eines Schreibgerä tes wirkendes Additiv umfasst, das ausgewählt ist aus
- - Estern von ein-, zwei- und dreiwertigen Alkoholen mit Carbonsäuren,
- - linearen und/oder verzweigten Alkylalkoholen mit mindestens 10 Kohlenstoffatomen und/oder
- - Polyethern und deren Copolymeren,
- a) 59-93.5% by weight of organic solvent with a boiling point in the range from 60 ° C. to 180 ° C. and / or water,
- b) 3-6% by weight of resin,
- c) 4-15% by weight of dye and / or color pigment,
- d) 0.5-20% by weight of an additive which acts against drying out of an exposed writing tip or outlet opening of a writing instrument and is selected from
- Esters of mono-, di- and trihydric alcohols with carboxylic acids,
- - Linear and / or branched alkyl alcohols with at least 10 carbon atoms and / or
- Polyethers and their copolymers,
- a) 59-93,5 Gew.-% organisches Lösungsmittel mit einem Siedepunkt in dem Bereich von 60°C bis 180°C und/oder Wasser,
- b) 3-6 Gew.-% Harz und
- c) 4-15 Gew.-% Farbstoff und/oder Farbpigment umfasst,
- a) 59-93.5% by weight of organic solvent with a boiling point in the range from 60 ° C. to 180 ° C. and / or water,
- b) 3-6% by weight of resin and
- c) comprises 4-15% by weight of dye and / or color pigment,
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DE102013015315A1 (en) * | 2013-09-16 | 2015-04-02 | Stabilo International Gmbh | Paste preparation for writing instruments |
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