DE1669263C - Niedrig viscose, nicht-wässrige Tinte - Google Patents

Description

ArabitoL Guara-Gummi, Raffinose, Trimethylolpropan, Polyäthylenglykol, 2,3-Tetrachior-4-monofluorbutylalkohlol, Trifluortrichloräthan, Trichloräthylen, Perchloräthylen, Mono-brom-di-fluor-tri-chlor-äthan, Mono-brom-di-fluor-mono-jod-di-chlor-äthan, Glycerin, Hydroxyäthylformamid und/oder wasserfreies Lithiumchlorid, wasserfreies Calciumchlorid und/oder Kaliumacetat enthalten sind. Diese Zusätze beeinflussen die Verdsmpfungs- oder Trocknungsgeschwindigkeit, die Flüchtigkeit bzw. Oberflächenspannung, wirken als KlumpungsmiUel bzw. Verdünnungsmittel und dienen a's Unterstützung der Vorbeugung des Eintrocknens von Tinte an der Spitze einer Feder, das Verstopfung oder schlechte Startleistung bewirken kann.

Wenn die er?ndungsgemäße Tinte mit einem Gehalt an Farbstoff von etwa 35 Gewichtsprozent eingesetzt wird, ist die Tintenlösung im allgemeinen zur Verwendung in für echte Flüssigkeiten gedachten Schreibinstrumenten zu viscos; derartige Tinte läßt sich für Kugelschreiber benutzen. Für einen Flüssigkeitsschreiber, beispielsweise die übliche Feder eines technischen Zeichners, enthält die erfindungsgemäße Tinte vorzugsweise 1 bis 25 Gewichtsprozent an färbender Substanz. Für herkömmliche Füllfederhalter mit spitzen Federn, mit den verschiedensten Reservoirs und Zuleitungss>stemen ergeben die erfindungsgemäßen ^T' uen optimale Eigenscha^en, wenn ihr Gehalt an larbender Substanz b^i etwa 4 Gewichtsprozent liegt, wobei auch noch ein Gehal bis zu 1 Gewichtsprozent an färbender Substanz gegebenenfalls ausreicht.

Durch zusätzlichen Gehalt an Klumpungsmitteln werden die Papierdurchdringungseigenschaften der erfindungsgemäßen Tinte reguliert bzw. eingestellt. Durch ^verwendung geringer Mengen nicht verdampfender Zusatzstoffe läßt sich die Verdampfungsoder Trocknungsgeschwindigkeit der erfindungsgemäßen Tinte in gewünschter Weise beeinflussen, und auch die Oberflächenspannung bzw. das Verhältnis von Viscosität zu Oberflächenspannung kann durch zusätzlich vorhandene geeignete nicht verdampfende Zusätze beeinflußt werden. Die Bedeutung nicht verdampfender Zusatzstoffe liegt in der aufgefundenen Beziehung zwischen der Oberflächenspannung und Viscosität der Trägerflüssigkeit. Wenn die Oberflächenspannung größer als die Viscosität ist, so bestimmt vorwiegend die Oberflächenspannung die Fließeigenschaften der Trägerflüssigkeit, unü während des Schreibens wird weniger Tinte von der Spitze auf das Papier abgegeben werden, und die relativ geringe beim Ziehen einer Linie abgegebene Menge Tinte wird annähernd augenblicklich trocken, so daß sie nick! in das Papier eindringen und auslaufen kann,

Falls es nötig wird, die Tintenzusammensetzung zu verdünnen, z. B. um die Viscosität zu vermindern, ist es erstrebenswert, die Oberflächenspannung so wenig wie möglich zu ändern. Geeignete Verdünnungsmittel sind die bereits genannten halogensubstituierten Kohlenwasserstoffe, die auch dazu beitragen, daß die erfindungsgemäßen Tinten schnell auf dem Papier trocknen. Die Moleküle dieser Verbindungen sind relativ schwer; dadurch wird relativ hohe kinetische Energie benötigt, um sie aus ihrer Flüssigkeitsoberfläche in die Atmosphäre zu befördern. Sie verdampfen daher normalerweise nicht schnell aus Füllfederhaltern oder anderen Behältern. Andererseits machen sich beim Ausbreiten in dünnen Filmen, wie es bei geschriebenen Linien der Fall ist, ihre stark negativen Eigenschaften bemerkbar, und sie verdampfen um einiges schneller.

Durch Zusatz einer der zuvor genannten hygroskopischsn Substanzen erreicht man, daß die Spitze der Schreibfeder feucht und jederzeit schreibbtreit bleibt, selbst wenn man sie über längere Zeit unbedeckt stehen läßt.

Die Konzentration an Zusatzstoff in der erfindungsgemäßen Tinte ist innerhalb des angegebenen Bereu-hes nicht kritisch. Im allgemeinen genügen geringe Mengen zur Verbesserung der Tinteneigenschaften.

Beispiel 1

Beispiel einer Grundmischung aus einem Farbstoff in einer Formamid-Träger-Flüssigkeit. Die neuen, erfindungsgemäßen Tinten auf Formamidbasis werden hergestellt, indem man sich zuerst durch Erwärmen

ao und Rühren vergewissert, daß Formamid ammoniakfrei ist. Darauf wird der Farbstoff zugesetzt, in einigen Fällen die weiteren Zusatzstoffe, und gelöst. Nach Filtern ist die Lösung fertig für den Gebrauch. Falls erwünscht, wird der Zusatzstoff vor der Zugabe des

»5 Farbstoffs im Formamid gelöst.

Formamid 100 Gramm

Farbstoff CI. 42 090 5 Gramm

Beispiel 2 30

Ein zweites Beispiel einer Formamidtinten-Grundmischung.

Formamid 100 Gramm

Farbstoff C.I.30 205 1,30 Gramm

Beispiel 3

Ein Beispiel einer Formamidtinte mit einem wasserfreien, wasseranziehenden Stoff.

Formamid 100 Gramm

Farbstoff CI. 42 595 5 Gramm

Lithiumchlorid (wasserfrei).. 1,05 Gramm

Beispiel 4

Ein Beispiel einer Formamidtinte mi: einem nicht verdampfenden Zusatzstoff.

Formamid 100 Gramm

Farbstoff CI. 42 595 5 Gramm

Polyäthylenglykol

(MG. etwa 200) 5,25 Gramm

Beispiel 5

Ein zweites Beispiel einer Formamidtinte mit einem nicht verdampfenden Zusatzstoff. Hydroxyäthyl-Foramid ist insbesondere deswegen vi η Vorteil, weil es .schwerere Moleküle enthält, die die Viscosität der Lösung erhöhen, ohne daß ihre Oberflächenspannung beeinflußt wird.

Formamid

Hydroxyäthyl-Formamid ..
Farbstoff (gemäß LiSA.-Patentschrift 2 489 463) ...

100 Gramm 11,1 Gramm

5,55 Gramm

Beispiel 6

Ein Beispiel einer Formamidtinte mit einem nicht verdampfenden und einem wasseranziehenden Zusatzstoff.

Formamid .. 100 Gramm

Farbstoff CI. 30 235 5 Gramm

Polyäthylenglykol

(MG. etwa 200) 5,25 Gramm

Lithiumchlorid(wasserfrei).. 3,15 Gramm

Beispiel 7

Ein Beispiel einer Formamidtinte, die zusätzliche Klumpungsmittel enthält, um die normalerweise selbstklumpenden Lösungsmittel-Moleküle des Formamids zu unterstützen und deren Papierleistung zu verbessern.

Formamid 10,17 Gramm

Arabitol 4,20 Gramm

Farbstoff CI. 42 090 0,01 Gramm

Beispiel 8

Ein Beispiel einer Formamidlinte mit reinem Rohrzucker als Klumpungsmittel. Der Rohrzucker ist in seiner reinen, nicht veresterten Form löslich und wirkt als Klumpungsmittel. Der vorhandene, difunktionelle Wasserstoffbrückeneffekt der Formamid-Träger-Flüssigkeit macht diese zu einem guten Lösungsmittel für Rohrzucker.

Formamid 17 ecm

Rohrzucker (rein) 0,57 Gramm

Farbstoff CI. 42 090 0,01 Gramm

Beispiel 9

Ein Beispiel einer Formamidtinte mit Monofluorperhalomono-alkohol als Verdampfung verminderndes Mittel.

Formamid 9 Gramm

2,3-Tetrachlor-4-mono-

fluorbutylalkohol 1 Gramm

Farbstoff (gemäß USA.-

Patentschrift 2 489 463) 0,5 Gramm

Claims (2)

1 2 Tinte, vorhanden ist und die Viscosität nicht über Patentansprüche: 1000 cP beträgt. Es wurde überraschend gefunden, daß die erfin-

1. Niedrig viscose, nicht-wäßrige Tinte nut einem dungsgemäße Tinte nicht nur schnell trocknet, sondern Hauptteil einer nicht-wäßrigen Trägerflüssigkeit 5 auch vor dem Aufbringen auf das Papier nicht zu und einem Anteil von 1 bis 35 Gewichtsprozent sehne!! verdampft und ferner nach dem Auftragen auf eines färbenden Stoffes, dadurch geke in- das Papier nicht ausläuft und nicht in das Papier einzeichnet, daß als Trägerflüssigkeit Formamid dingt. Ferner werden, wie gefunden wurde, durch die in einer Menge von 65 bis 99 Gewichtsprozent, erfindungsgemäße Tinte die Schreibgeräte, auch wenn bezogen auf das Gewicht der Tinte, vorhanden ist io sie Teile aus organischem Werkstoff, z. B. Gummi und die Viscosität nicht über 1000 cP beträgt. oder Kunststoff, aufweisen, in keiner Weise angegriffen.

2. Tinte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- Bei der in der erfindungsgemäßen Tinte vorhandenen net, daß darin zusätzlich 1 bis 34 Gewichtsprozent nicht-wäßrigen Trägerflüssigkeit, Formamid, handelt an Rohrzucker, Rohrzuckerdioleat, Arabitol, Gu- es sich um eine Substanz, die zur Wasserstoffrrückenara-Gummi, Raffinose, Trimethyloipropan, Poly- 15 bindung befähigt ist, wobei die Bindung zwischen zwei äthylenglykol, Z^-Tetrachlor-^monofiuorbutylal- nicht gleichen Atomen aus verschiedenen Molekülen kohol, Trifiuortrichloräthan. Trichloräthylen, Per- sich ausbildet. Diese Vvasserstoffbrückenbindung bechloräthylen, Mono-brom-di-fluor-tri-chlor-äthan, wirkt, daß die Formamid-Moleküle sich in einem droi-Mono-brom-di-fluor-mono-jod-di-chlor-äthan, dimensionalen Netzwerk zu Gruppen zusammen-Glycerin, Hydroxyäthylformamid, wasserfreies ao schließen oder zusammenklumpen. Die Molekül-Lithiumchlorid, wasserfreies Calciumchlorid und/ klumpen sind zu groß, um zwischen den formgebenden oder Kaliumacetat enthalten sind. Moteküien einer Papierbahn bzw. deren Oberfläche

durchzutreten. Es ist daher ein Durchdringen der erfindungsgemäßen Tinte durch das zu beschreibende

»5 Papier und ein Verlaufen des Geschriebenen nich; zu

befürchten

Für eine erfindungsgemäße Tinte können beliebige

Die Erfindung betrifft eine niedrig viscose, nicht- im Handel erhältliche bzw. in bekannter Weise herwäßrige Tinte mit einem Hauptteil einer nicht-wäßrigen stellbare färbende Stoffe verwendet werden. Der fär-Trägerflüssigkeit und einem Anteil von 1 bis 35 Ge- 30 bende Stoff kann ein organischer Farbstoff oder ein wichtsprozent eines färbenden Stoffes und zeichnet sich anorganisches Pigment sein. Vorzugsweise sind orgadurch verbesserte Schreibeigenschaften aus. nische Farbstoffe, die sowohl in dem Formamid als Es sind im wesentlichen zwei verschiedene Arten von auch in Wasser löslich sind, in der erfindungsgemäßen Tinten bzw. Tuschen bekannt, und zwar einmal solche Tinte \orhanden, andernfalls bei Aufnahme von auf Basis einer wäßrigen Trägerflüssigkeit mit Zu- 35 Feuchtigkeit durch die TrägerflüssigL "it die färbende Sätzen an nicht-wäßrigen Flüssigkeiten und zum ande- Substanz zum Ausfallen tendieren kann. Der ausgeren solche mit nicht-wäßrigen Trägerflüssigkciten. fallene Farbstoff kann Verstopfung des Schreibgerätes Schreibtinten, die in niedrig viscosem, leicht flieh- oder ungleichmäßigen Verlauf der ausfließenden Tinte fähigem Zustand vorliegen müssen damit sie mittels bewirken, was unerwünscht ist.
der zur Verfugung stehenden Schreibgeräte aufge- 40 Für eine erfindungsgemäße Tinte können insbesonbrarht werden können, werden bekanntermaßen stets dere die folgenden organischen Farbstoffe verwendet mit Wasser als mindestens einem Teil der Träger- werden, die sowohl in Wasser als auch in Formamid flüssigkeit zubereitet. Nachteilig ist bei diesen Tinten löslich sind:
die relati·. lange Trockenzeit und die Tatsache, daß je
nach Art des Papiers, welches beschrieben werden soll, 45 National Alphazonne FG

ein Eindringen der wäßrigen Trägerflüssigkeit in das Cone 2OO°/o C.I. 42 090

Papiergefüge hinein und damit ein Auslaufen des National Fast Light Yellow 2 G CI. 18 965

Geschriebenen nicht immer verhindert werden kann. Victoria Pure Blue BO CI. 42 595

Tinten bzw. Tuschen mit nicht-wißrigen Trägerflüssig- Brilliant Scarlet 3 R C.I. 16 255

keiten weisen diese letztgenannten Nachteile nicht auf. 50 Erie Black G.A.C. Cone CI. 30 235

Alle diese bekannten nicht-wäßrigen Tinten bzw. Diphenyl Dark Blue R. C.I. 30 205

Tuschen liegen jedoch in Form von Pasten bzw. relativ Ink Blue PP Dye USA.-Patent 2 489 463

hoch viscosen Systemen vor und lassen sich demzufolge

allenfalls als Kugelschreiber-Tuschen, nicht jedoch Die durch die Color-index-Angaben gekennzeichne-

als Schreibtfnten in beliebigen Schreibgeräten ver- 55 ten ersten sechs der obengenannten Farbstoffe sind

wenden. Handelsprodukte; der an siebter Stelle genannte Farb-

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bis- stoff ist in der genannten USA.-Patentschrift beschrie-

herigen Nachteile zu beheben und eine niedrig viscose, ben.

schnei! trocknende, nicht verdampfende Tinte mit Bei den erfindungsgemäßen Tinten ist es nicht erforverbesserten Schreibeigenschaften zu schaffen. 60 derlich, neben der Trägerflüssigkeit noch Lösungs-Diese Aufgabe wird gelöst mittels einer niedrig vis- mittel vorzusehen. Es hat sich jedoch als vorteilhaft cosen, nicht-wäßrigen Tinte der eingangs beschriebenen erwiesen, gewisse Zusatzstoffe der erfindungsgemäßen Art mit einem Hauptteil einer nicht-wäßrigen Träger- Tinte beizugeben, um das Ausmaß der Papierdurchflüssigkeit und einem Anteil von 1 bis 35 Gewichts- dringung, die Trocknungsgeschwindigkeit und das Verprozent eines färbenden Stoffes, weiche erfindungs- 65 hältnis von Oberflächenspannung zu Viscosität zu begemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß ais Träger- einflussen. Es ist dementsprechend vorteilhaft, wenn flüssigkeit Formamid in einer Menge von 65 bis die erfindungsgemäße Tinte zusätzlich 1 bis 34 Ge-99 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der wichtsprozent an Rohrzucker, Rohrzuckerdioleat,