DE2111339A1 - Ink for capillary pens - Google Patents
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- C09D11/00—Inks
- C09D11/16—Writing inks
Description
DR.iNG. H. NEGENDANK · dipl-ing. H. HAUCK · dipl-phys. W. SCHMITZDR.iNG. H. NEGENDANK · dipl-ing. H. HAUCK Dipl-Phys. W. SCHMITZ
HAMBURG-MÜNCHEN ZUSTELUJNGSANSCHRIFT: HAMBURG 36 · NEUER WALL 41HAMBURG MUNICH STATE ELUJ NGSA N FONT: HAM BURG 36 · NE UER WAL L 41
TIaL. 36742S UND 96 1119TIaL. 36742S AND 96 1119
CHEMOLENE COMPANY, INC. M UN c η κ ν is μ ο ζ α rtstr. 2 3CHEMOLENE COMPANY, INC. M UN c η κ ν is μ ο ζ α rtstr. 2 3
902 Park,Street TE1.S380!18e 902 Park, Street TE1 . S380! 18e
Bordentown. New Jersey/USA telegr. negeiupatent MünchenBordentown. New Jersey / USA telegr. negeiupatent Munich
Hamburg, den 8. März 1971Hamburg, March 8, 1971
Zusatz zum Patent . .β« ... (Patentanmeldung P 16 69 105.7-43)Addition to the patent. . β «... (patent application P 16 69 105.7-43)
Die Erfindung betrifft eine Tinte für Eapillarschreibvorrichtungen? welche im wesentlichen aus eisern Wasser-löslichen oder wasserunlöslichen Farbstoff und einem Lös'angssnittel für diesen Farbstoff besteht und eine Viskosität zwischen Qp The invention relates to an ink for eapillary writing devices ? which consists essentially of iron water-soluble or water-insoluble dye and a solvent for this dye and has a viscosity between Qp
ο
und 200 cps bei 25 C aufweist s wobei das Lösuiigssiittal
für den Farbstoff aus Formamid oder, wenn gewünscht oder
erforderlich, einea Gemisch von For-saamid und Wasser und/oder
organischem Lösungsmittel besteht gemäß Patent . a a 3 * * .
(Patentanmeldung P 16 69 105c7-=43)o ο
and having 200 cps at 25 C s the Lösuiigssiittal for the dye of formamide, or, if desired or necessary, Onea mixture of For-saamid and water and / or organic solvent is in accordance with patent. aa 3 * *. (Patent application P 16 69 105c7- = 43) o
In dieser Patentanmeldung ist eine neue Tintentype beschrieben, die sich durch ihre hohe Kapillarität und Fähigkeit,, der Luft ausgesetzt längere Zeit unverändert zu bleiben und nicht einzutrocknen, auszeichnet« Diese Tinten sind besonders für Kapillarschreibvorrichtungemj wie Füllhalter, Filzstifte und poröse Plastikkugelschreiber, die lange Zeit offengehalten werden, geeignet. Die Tinten könnenIn this patent application a new type of ink is described, which stand out due to their high capillarity and ability to remain unchanged when exposed to air for a longer period of time remain and do not dry out, distinguishes «These inks are particularly suitable for capillary writing devices such as fountain pens, Felt-tip pens and porous plastic ballpoint pens that are kept open for a long time are suitable. The inks can
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auch für Stempelkissen und andere Zwecke benutzt werden, bei denen sie lange Zeit der Atmosphäre ausgesetzt sind.can also be used for ink pads and other purposes at to which they are exposed to the atmosphere for a long time.
Es ist jedoch festgestellt worden, daß die Tinten, die einen hohen Gehalt von Formamid haben, dazu neigen, Feuchtigkeit aus der Atmosphäre zu absorbieren, wodurch sich das Volumen der im Tintenfaß oder dem Tüenvorratsbehälter des Schreibgerätes befindlichen Tinte vergrößert» Unter diesen Umständen kann die Tinte, "wenn sie längere Zeit der Atmos phäre ausgesetzt ist, so viel Feuchtigkeit aufnehmen, daß des? Tintenvorratsbaiiäl'fcer überlastet wird und die Tinte auslauf t j was Kleckse auf den: Sahrs-i.br<3-.r»±er} Π ecke an der Bsisiejläxmgf, absr ssüich. r'"a:rc.üm.ii™^ ds:; TLz^'be an der· Spliss des Schreibgerätss* so eta:-"- dz-5 Farbe der Tinte nicht: gleich bleibt; However, it has been found that inks which are high in formamide tend to absorb moisture from the atmosphere, increasing the volume of the ink in the ink well or the ink reservoir of the writing instrument If it is exposed to the atmosphere for a longer period of time , it absorbs so much moisture that the ink supply ball is overloaded and the ink leaks into the: Sahrs-i.br <3-.r »± er } Π corner at the Bsisiejläxmgf, absr ssüich. r '"a: rc.üm.ii ™ ^ ds :; TLz ^ 'be on the split ends of the writing instrument * so eta: - "- dz-5 Color of the ink not: remains the same;
Der Ei"-f'indiHig liegt die Auf-gs.be zv.gvux.u'3, clrleErjji ITaclitail ά&τ Tinten gemäß dsiü Eatiptpatent 0 -d; »« * (P^tsn^ar;-iiaeldUang P i6 69 105 ο 7=^3) E:i'ä liolisEi Fjr:i:aiaidgeliait su b'3sei'üigeii0 Die iitifgsibs ■ifäz'd claduircii gelöst j daß die Tinte der eingangs beseiiriebsiieii Ari den Farbstoff in einer Menge von O95 bis 12 Gew»-^ und das Lösungsmittel in einer Menge von. 10 bis 90 Geve-?o enthält ^ΐπ.d der- Rest die Feuchtigkeits absorption unterbindende Mittel sind5 weiche ausgewählt sind aus der Gruppe,bestehend aus Wasser und aliphatischen ein» und mehrwertigen Alkoholen»The egg "-f'indiHig lies the Auf-gs.be zv.gvux.u'3, clrleErjji ITaclitail ά & τ inks according to dsiü Eatiptpatent 0 -d;» «* (P ^ tsn ^ ar; -iiaeldUang P i6 69 105 ο 7 = ^ 3) E: i'ä liolisEi Fjr: i: aiaidgeliait su b'3sei'üigeii 0 The iitifgsibs ■ ifäz'd claduircii dissolved j that the ink of the initially beseiiriebsiieii ari the dye in an amount of O 9 5 to 12 Gew »- ^ and the solvent in an amount of. 10 to 90 Gev e -? O contains ^ ΐπ.d the remainder the moisture absorption preventing agents are 5 which are selected from the group consisting of water and aliphatic an» and polyhydric alcohols »
10S884/161410S884 / 1614
~ 3 ■—~ 3 ■ -
Die Erfindung soll nun in Einzelheiten beschrieben werden. Die erfindungsgemäßen Tinten sind von besonders hoher Qualität wegen ihrer Kapillarität und ihrer Eigenschaft, nicht zu verdampfen, so daß kontinuierliches und freies Fließen gesichert ist, wenn die Tinten in Kapillarvorrichtungen mit Pinseln, Fasern und Filz, oder für Stempelkissen verwendet werden. Die Schreibspitze und Poren oder Kapillaren der Schreibvorrichtungen trocknen nicht und verstopfen nicht, selbst wenn sie längere Zeit der Atmosphäre ausgesetzt sind. Die bevorzugten Tinten nach der Erfindung zeichnen sich ferner dadurch aus, daß sie die Fähigkeit besitzen, das Eindringen der Tinte in das Papier zu begrenzen, so daß die Schrift oder die Zeichen nicht auf der Rückseite des Blattes erscheinen.The invention will now be described in detail. The inks according to the invention are particularly high Quality because of its capillarity and its property not to evaporate, so that it is continuous and free Flow is assured when the inks are in capillary devices with brushes, fibers and felt, or for stamp pads be used. The writing tip and pores or capillaries of the writing devices do not dry and do not clog, even after prolonged exposure to the atmosphere. The preferred inks after the Invention are also characterized by the fact that they have the ability to prevent the ink from penetrating the paper so that the writing or characters do not appear on the back of the sheet.
Die Farbstoffe, die zur Herstellung der Tinten nach der Erfindung verwendet werden, sind in der Regel in organischen Lösungsmitteln lösliche; sie sind daher dauerhafter und lichtechter, sie werden durch ¥asser nicht weggewischt,und unter dem Einfluß von Wasser oder Schweiß verschmieren sie nicht und bluten nicht aus. Die Tinten können aber in gewissen Fällen auch wasserlösliche Farbstoff enthalten.The dyes used to make the inks of the invention are typically organic Solvent Soluble; they are therefore more permanent and more lightfast, they are not wiped away by water, and they do not smear or bleed under the influence of water or sweat. But the inks can in certain cases also contain water-soluble dye.
Die vorstehend dargelegten Vorteile werden dadurch erreicht, daß die Tinten eine wesentliche Menge, vorzugsweise mindestens 10 ^S Formamid enthalten. Gemäß dieser ErfindungThe advantages set out above are achieved by having the inks in a substantial amount, preferably Contain at least 10 ^ S formamide. According to this invention
1Q9884/16U " k "1Q9884 / 16U " k "
werden die Tinten auch praktisch nicht—hygroskopisch gemacht, indem sie neben dem Formamid eine wesentliche Menge Wasser oder andere, die Feuchtigkeitsabsorption unterbindende Mittel enthalten, um das Anziehen der Feuchtigkeit aus der Luft durch die Tinte und damit die Vergrößerung ihres Volumens und die Veränderung ihrer Farbstoffkonzentration zu vermeiden.the inks are also practically not made - hygroscopic, in that, in addition to the formamide, they contain a substantial amount of water or other substances that prevent the absorption of moisture Contains agents to attract the moisture from the air by the ink and thus enlarge its size Avoid volume and the change in their dye concentration.
Es ist gefunden worden, daß formaraidhaltige Tinten, die mindestens 10 Gew.-^, vorzugsweise 20 Gew.-^ und mehr Wasser enthalten, praktisch nicht hygroskopisch sind und ihre Zusammensetzung nicht verändern, auch wenn sie längere Zeit der Atmosphäre ausgesetzt sind. Die Menge Wasser kann wesentlich größer als 10 Gew.-^ sein, sie kann 90 Gew. -fo des gesamten flüssigen Mediums, in dem der Farbstoff gelöst ist, betragen.It has been found that inks containing formaraid, which contain at least 10% by weight, preferably 20% by weight and more, of water are practically non-hygroscopic and do not change their composition, even if they are exposed to the atmosphere for a prolonged period. The amount of water can be significantly greater than 10 wt .- ^, it can be 90 wt .- fo of the total liquid medium in which the dye is dissolved, be.
Es ist weiter gefunden, daß verschiedene Mittel, wie z. B. aliphatisch^ ein- und mehrwertige Alkohole, dazu dienen, die Menge Feuchtigkeit, die von der Tinte absorbiert werden kann, herabzusetzen. Tinten, die Formamid, Wasser und unterschiedliche Mengen von Methanol, Äthanol, Propanol, Glyzerin, Äthylenglykol, Propylenglykol, Diäthylenglykol, Mono- und Polyalkyl-Äther von Äthylenglykol oder dergleichen enthalten, sind durch ihre Stabilität und Widerstandsfähigkeit gegenüber Absorption von Wasser aus der Atmosphäre gekenn-It is further found that various means, such as. B. aliphatic ^ monohydric and polyhydric alcohols, serve to decrease the amount of moisture that can be absorbed by the ink. Inks containing formamide, water and different amounts of methanol, ethanol, propanol, glycerine, ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, Mono- and polyalkyl ethers of ethylene glycol or the like are included by their stability and resilience marked against absorption of water from the atmosphere
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zeichnet.draws.
Die Menge der die Feuchtigkeitsabsorption unterbindenden Mittel, die zusammen mit Formamid eingesetzt werden, kann 10 bis 90 Gew.-^ des flüssigen Mediums, in dem der Farbstoff der Tinte gelöst ist, ausmachen. Wenn Tinten hergestellt werden, die nicht durch geleimtes Papier oder gewöhnliches Schreibpapier hindurchdringen, beträgt die Menge der als die Feuchtigkeitsabsorption unterbindenden Mittel eingesetzten niedrigen Alkohole, wie Methanol und Äthanol, vorzugsweise nicht mehr als 10 oder 12 Gew.-^o des flüssigen Mediums, aber wenn höhere Alkohole und andere die Feuchtigkeitsabsorption untefbindenden Mittel verwendet werden, können diese in Mengen von 30 Gew.-^ und mehr des flüssigen Mediums eingesetzt werden.The amount of moisture absorbing inhibitor Agents that are used together with formamide, 10 to 90 wt .- ^ of the liquid medium in which the The dye in the ink has dissolved. When inks are made that are not made by sized paper or permeating ordinary writing paper is the amount of moisture absorption inhibiting Means used lower alcohols, such as methanol and ethanol, preferably not more than 10 or 12 Gew .- ^ o of the liquid medium, but when higher alcohols and other agents that inhibit moisture absorption are used, these can be used in amounts of 30 wt .- ^ and more of the liquid medium can be used.
Wenn Tinten für andere Zwecke hergestellt werden, oder wenn das Eindringen der Tinte in das Papier keine Rolle spielt oder sogar erwünscht ist, dann kann die Menge des oder der die Feuchtigkeitsabsorption unterbindenden Mittel, die nicht Wasser sind, bis zu 80 Gew.-^ des flüssigen Mediums betragen.When inks are made for other purposes or when the penetration of the ink into the paper is not an issue or even desired, then the amount of moisture absorption inhibiting agent (s) that are not water, up to 80 wt .- ^ of the liquid medium be.
Um die Wirkung der verschiedenen, die Feuchtigkeitsabsorption unterbindenden Mittel in Formamid-haltigen Tinten zu zeigen, wurde folgender Versuch durchgeführt: Es wurdenAbout the effect of the various agents that prevent moisture absorption in inks containing formamide To show, the following experiment was carried out: There were
109884/16U " 6 "109884 / 16U " 6 "
stellen.place.
- 6-- 6-
verschiedene Tinten hergestellt durch Lösen von 3 Gewichtsteilen eines wasserunlöslichen blauen Farbstoffes ("DuPont Spirit Blue N.S.", Colour Index Solvent blue S7) in verschiedenen flüssigen, Formamid enthaltenden Medien. Diese Tinten wurden bei Raumtemperatur einer Atmosphäre von 22 C und 100 $ relativer Feuchtigkeit unterschiedlich lange Zeiten ausgesetzt, um die prozentuale Gewichtszunahme der Tinten infolge von Absorption von Feuchtigkeit festzu-various inks made by dissolving 3 parts by weight of a water-insoluble blue dye ("DuPont Spirit Blue N.S. ", Color Index Solvent blue S7) in various liquid media containing formamide. These Inks became different at room temperature, an atmosphere of 22 ° C and 100% relative humidity exposed for long periods of time in order to determine the percentage increase in weight of the inks due to absorption of moisture.
Flüssiges Medium 3 Tage 7 Tage 14 TageLiquid medium 3 days 7 days 14 days
100 $> Formamid 3,9 $ 7Λ dfi $ 100> formamide 3.9 $ 7Λ d fi
80 fo Formamid 20 <jL Wasser80 fo formamide 20 <jL water
) Λ „ t, n 7 ο ) 1'7 4'° 7>ö ) Λ "t, n 7 ο ) 1 ' 7 4 ' ° 7> ö
95 % Formamid ) 1 „ ,
5 & Methanol ) lf2 3f 95 % formamide) 1 ",
5 & methanol) lf2 3f
Da ein Tintenbehälter oder die Tintenvorratskammer einerSince an ink container or the ink reservoir chamber is a
meist
Schreibvorrichtung/nicht ganz gefüllt ist und die meisten
Schreibvorrichtungen mindestens 1 oder 2 Wochen benutzt werden, können die erfindungsgemäßen Tinten als "im wesent
lichen nicht hygroskopisch" und "stabil" angesehen werden; diese Ausdrücke bedeuten hier, daß die Tinte, wenn sie
2 Wochen lang bei Raumtemperatur einer Atmosphäre von 100most of time
Writing device / is not completely filled and most writing devices are used for at least 1 or 2 weeks, the inks according to the invention can be regarded as "essentially non-hygroscopic" and "stable"; As used herein, these terms mean that the ink, if left in an atmosphere of 100% for 2 weeks at room temperature
109884/16U109884 / 16U
relativer Feuchtigkeit ausgesetzt ist, eine Gewichtszunahme von nicht mehr als 1O $ erfährt.exposed to relative humidity experiences no more than $ 10 weight gain.
Gutes und gleichbleibendes Arbeiten von Füllfederhaltern und Schreib- oder Zeichenvorrichtungen, die eine Faseroder Filz-Spitze- oder -Oberfläche haben, hängt in erster Linie von dem kapillaren Fließen der Tinte zu dem Punkt, welcher mit der zu beschriftenden Oberfläche in Kontakt kommt, ab. Deshalb müssen die Tinten in Schreibvorrichtungen· auch flüssig genug sein und diese Kapillarität beibehalten, damit freies und gleichmäßiges Fließen durch die Kapillaren oder die Poren, die vom Tintenvorrat zur Schreibspitze führen, gewährleistet ist. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Tinte so hergestellt wird, daß sie eine Viskosität unter 200 cps, vorzugsweise zwischen 0,6 und kO cps, bei 25 C hat. Da ferner die Benutzer von Schreibvorrichtungen, Stempelkissen und dergleichen häufig vergessen, nach Gebrauch die Kappe auf die Spitze zu stecken oder den Deckel über der Oberfläche zu schließen, ist es auch notwendig, daß die Tinte weder austrocknet, noch größere Mengen Wasser absorbiert oder auf andere Weise ihre Zusammensetzung oder ihre physikalischen Eigenschaften verändert, wenn sie der Luft ausgesetzt ist| sie darf in der Nähe der Spitze nicht wesentlich dicker . oder dönner werden, und der Farbstoff darf nicht in den Kapillaren oder Poren in der Nähe der Schreibspitze oder der Oberfläche ausfallen.Good and consistent functioning of fountain pens and writing or drawing devices that have a fiber or felt tip or surface depends primarily on the capillary flow of the ink to the point which comes into contact with the surface to be written on. Therefore, the inks in writing devices must also be liquid enough and maintain this capillarity so that free and even flow through the capillaries or the pores that lead from the ink supply to the writing tip is guaranteed. According to the invention, this is achieved in that the ink is produced in such a way that it has a viscosity below 200 cps, preferably between 0.6 and kO cps, at 25 ° C. Furthermore, since the users of writing utensils, ink pads and the like often forget to put the cap on the tip or close the lid over the surface after use, it is also necessary that the ink neither dry out nor absorb large amounts of water or otherwise Way changes its composition or physical properties when exposed to air | it must not be much thicker near the tip. or thinner, and the dye must not precipitate in the capillaries or pores near the nib or surface.
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Um der Tinte diese Eigenschaften zu verleihen und sie gleichzeitig gleichbleibend, nicht schwindend (non-fading) und wasserfest zu machen, wird erfindungsgemäß ein flüssiges Medium eingesetzt, das Formamid und Wasser oder andere, die Absorption unterbindende Mittel enthält, und in diesem Medium der geeignete Farbstoff gelöst. Während viele andere organische Lösungsmittel und/oder Lösungsmittelgemische mit Wasser eingesetzt werden können, ist gefunden worden, daß das flüssige Medium mindestens 10 $ Formamid enthalten muß, damit verhindert wird, daß die Tinte, der Atmosphäre ausgesetzt ,nicht trocknet.In order to give the ink these properties and at the same time keep it constant, not fading (non-fading) and to make water-resistant, a liquid medium is used according to the invention, the formamide and water or contains other absorption inhibiting agents, and the appropriate dye dissolved in this medium. While many other organic solvents and / or solvent mixtures with water can be used it has been found that the liquid medium must contain at least 10 $ formamide in order to prevent the Ink exposed to atmosphere will not dry.
Die Menge Farbstoff kann zwischen 0,5 und 12 Gew.-^, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung, liegen. Typische geeignete Farbstoffe sind:The amount of dye can be between 0.5 and 12 wt .- ^, based on the overall composition. Typical suitable dyes are:
Luxol Fast Black L (Color Index Solvent Black 17) ^ DuPont Spirit Blue N.S. (Color Index Solvent Blue S7) Luxol Fast Blue MBSN (Color Index Solvent Blue 38) Alpha Zurine Blue FGND (Color Index Acid Blue 9).Luxol Fast Black L (Color Index Solvent Black 17) ^ DuPont Spirit Blue N.S. (Color Index Solvent Blue S7) Luxol Fast Blue MBSN (Color Index Solvent Blue 38) Alpha Zurine Blue FGND (Color Index Acid Blue 9).
Nachstehend sind die Zusammensetzungen einiger typischer und bevorzugter Tinten nach der Erfindung als Beispiele aufgeführt.The following are the compositions of some typical and preferred inks of the invention as examples listed.
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Formamid Äthylenglyko1 Methylalkohol Farbstoff Gewichtsteile 100 » 20 " 12 "Formamide ethylene glycol methyl alcohol Dye parts by weight 100 »20" 12 "
Formamid Äthylenglyko1 Propylenglykol Netzmittel Farbstoff Gewichtsteile 5 " 5 " 0, 1 « 2 "Formamide ethylene glycol propylene glycol wetting agent Dye parts by weight 5 "5" 0, 1 «2"
Formamid Äthylenglyko1 Farbstoff 20 Gewichtsteile 80 "Formamide ethylene glycol1 dye 20 parts by weight 80 "
Formamid Propylenglykol Wasser Farbstoff GewichtsteileFormamide propylene glycol water dye parts by weight
kO » kO »
8 "8th "
2 "2 "
109884/1614 - 10 - 109884/1614 - 10 -
Formamid Äthylenglykol Wasser FarbstoffFormamide ethylene glycol water dye
100 Gewichtsteile100 parts by weight
80 "80 "
20 "20 "
10 "10 "
Formamid Äthylenglykol Wasser Farbstoff GewichtsteileFormamide ethylene glycol water dye Parts by weight
60 "60 "
5 "5 "
3 "3 "
FormamidFormamide
Wasserwater
Farbstoff 30 Gewichtsteile 70 » 5 "Dye 30 parts by weight 70 »5"
Formamid Äthylenglykol Wasser Farbstoff 20 Gewichtsteile 10 " 70 » 5 "Formamide ethylene glycol water dye 20 parts by weight 10 "70» 5 "
10988A/ 1 61 A10988A / 1 61 A
- 11 -- 11 -
- 11 -- 11 -
Formamid Äthylenglyko1
Wasser
FarbstoffFormamide ethylene glycol water
dye
21 Gewichtsteile 19 " 60 " 5 "21 parts by weight 19 "60" 5 "
Formamid Me thylalkoho1 WasserFormamide methyl alcohol1 water
Farbstoffdye
100 Gewichtsteile100 parts by weight
5 "5 "
5 "5 "
5 fl 5 fl
Die vorstehend gebrachten. Tinten können in Kapillarechreibvorrichtungen eingesetzt werden und zeichnen sich dadurch aus, daß sie lange Zeit der Atmosphäre ausgesetzt werden können, ohne zu trocknen oder größere Mengen von Feuchtigkeit zu absorbieren. Sie unterliegen also, der Luft ausgesetzt, keiner Veränderung bezüglich Volumen und Zusammensetzung.The ones brought up above. Inks can be found in capillary writing devices are used and are characterized by the fact that they are exposed to the atmosphere for a long time can without drying or absorbing large amounts of moisture. So you are subject to that Exposed to air, no change in volume or composition.
- 12 -- 12 -
1Q9884/16U1Q9884 / 16U
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