DE60106895T2

DE60106895T2 - Radierbare markierungszusammensetzung

Info

Publication number: DE60106895T2
Application number: DE60106895T
Authority: DE
Inventors: J. Keith ALLISON; J. Richard KAISER
Original assignee: Binney and Smith Inc
Current assignee: Binney and Smith Inc
Priority date: 2000-03-27
Filing date: 2001-02-08
Publication date: 2005-11-24
Anticipated expiration: 2021-02-09
Also published as: ES2230296T3; CA2403853A1; AU2001251683B2; WO2001072913A2; EP1272576A2; US6344498B1; AU5168301A; ATE281498T1; WO2001072913A3; DE60106895D1; US20020055553A1; CA2403853C; PT1272576E; EP1272576B1; US6706783B2

Description

Die Erfindung betrifft radierbare Markerzusammensetzungen im Allgemeinen und insbesondere radierbare Markerzusammensetzungen auf Wasserbasis, die Polyurethan enthalten.
Hintergrund der Erfindung
Oft sollen Tintenbilder von einem Stift, Marker, Drucker oder einer anderen Vorrichtung erzeugt werden, die sich leicht wieder entfernen oder wegradieren lassen. Typisch unter diesen Tinten waren Zusammensetzungen, die ein Pigment und einen flüssigen Träger bzw. ein Bindemittel enthalten, in dem das Pigment dispergiert war. Eine übliche radierbare Tinte auf Wasserbasis enthielt Pigment zusammen mit Styrolbutadienkautschuk-Emulsionen (SBR-Emulsionen), um sie radierbar zu machen.
Einige typische Tinten auf SBR-Basis sind in den Patenten US-A-5,389,717 (erteilt an Santini et al.), 5,599,853 (erteilt an Loftin), 4,686,260 (erteilt an Lindemann et al.) und 4,596, 846 (erteilt an Bohne et al.) offenbart.
Allerdings hatten Tinten auf SBR-Basis auch Nachteile. Tinten auf SBR-Basis wurden im Laufe der Zeit oft dauerhaft, wenn sich durch Oxidation innerhalb der Zusammensetzung Vernetzungen bildeten, nachdem sie auf das Substrat aufgebracht worden war. Es war zu beobachten, dass die Radierbarkeit der Tinte auf SBR-Basis nachließ, da dieses Vernetzen im Laufe der Zeit erfolgte. Wenn genug Zeit (in der Größenordnung von Wochen) vergangen war, wurde die Tinte auf SBR-Basis oft praktisch unradierbar.
Ein weiterer möglicher Nachteil besteht darin, dass Tinten auf SBR-Basis unmittelbar nach dem Aufbringen zu leicht radierbar waren, d.h. sie verschmierten und wurden oft aus Versehen vom Papier oder der Fläche entfernt, auf das bzw. die sie aufgebracht worden waren. Diese Tinten bildeten außerdem oft Klümpchen auf der Schreibspitze (z.B. der Spitze eines Stifts), was zu einer unerwünschten und schmutzigen Schreibspitze führte, die die Tinte verschmierte und ungleichmäßig aufbrachte.
Eine mögliche Lösung für das Problem des Verklumpens der Schreibspitze wurde durch Verwendung kostspieliger Schüttelkugeln und Ventilsysteme gesucht. Obwohl diese das Problem des Verklumpens an der Schreibspitze teilweise verbesserten, waren sie teuer und lösten die anderen Aufgaben nicht.
Die Suche nach Lösungen für die vorstehenden Probleme umfasste die Einführung von Antioxidantien in die Tintenzusammensetzung, um eine Oxidation, die anschließende Vernetzung und die daraus resultierende unerwünschte Auswirkung auf die Radierbarkeit zu verhindern. Die Einführung dieser Antioxidantien verlängerte die Zeitspanne, in der radiert werden konnte, doch selbst dann war dies nur etwa einen Monat nach dem Aufbringen möglich.
Man versuchte, den SBR-Tinten Glycerin zuzusetzen, um das Verklumpen an der Schreibspitze zu verhindern. Allerdings zeigte sich, dass die Einführung von Glycerin sich negativ auf die Radierbarkeit der Tinte auswirkte und die Radierung sehr schmutzig machte, so dass sehr unschöne Flecken und Verschmierungen zurückblieben.
Weitere Versuche beinhalteten die Verwendung bestimmter Tinten in Kombination mit speziellen Oberflächen, um einen gewissen Radierungsgrad zu ermöglichen. Solche Kombinationen sind z.B. in US.A-5,217,255, 4,940,628 und 4,988,123 (alle erteilt an Lin et al.) beschrieben. In allen diesen Patenten müssen die als radierbar offenbarten Tinten mit bestimmten Schreiboberflächen verwendet werden, damit sie radierbar sind. US-A-5,217,255 lehrt zum Beispiel, dass die Tinte auf eine Oberfläche mit einem durchschnittlichen Porendurchmesser zwischen etwa 0,05 und 1,0 μm aufgebracht werden muss, um zufriedenstellend wegradiert werden zu können. Wenn das Substrat keinen solchen durchschnittlichen Porendurchmesser hat, kann es behandelt werden, um diesen Porositätsbereich zu erreichen. Somit lehren diese Patente Tinten/Substrat-Systeme, die einen gewissen Grad an Radierbarkeit zur Verfügung stellen.
Die vorstehend erörterten Nachteile legen den Gedanken nahe, dass eine Zusammensetzung auf Wasserbasis verwendet werden sollte, die gut durch die Schreibspitze fließt (wenn die Zusammensetzung als Schreibstift oder Marker verwendet werden soll) und nicht leicht verschmiert, sich aber einfach und effektiv von jeder Oberfläche wegradieren lässt, auf die sie aufgebracht wird. Ein weiterer wün schenswerter Aspekt einer solchen Zusammensetzung wäre die Zeitspanne nach dem ersten Aufbringen, über die sie wegradiert werden kann.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Erfindung stellt eine radierbarer Markerzusammensetzung auf Wasserbasis zur Verfügung, die Wasser, Pigment, Glycerin und Polyurethan umfasst. Die Zusammensetzung kann ggfs. auch ein Tensid umfassen. Die erfindungsgemäße Tintenzusammensetzung ist eine Tintenzusammensetzung auf Wasserbasis, die gut durch die Schreibspitze fließt (in Fällen, wo die Zusammensetzung als Schreibstift oder Marker verwendet wird), nicht leicht verschmiert und sich einfach und effektiv wieder von der Oberfläche, auf die sie aufgebracht wurde, wegradieren lässt. Außerdem kann sie über einen unbestimmten Zeitraum nachdem ersten Aufbringen auf diese Oberfläche leicht und effektiv wieder davon abradiert werden. Ferner umfasst die Erfindung ein Applikationsinstrument, das die erfindungsgemäße radierbare Zusammensetzung umfasst.
Die radierbare Markerzusammensetzung auf Wasserbasis umfasst 1 bis 86 Gew.-% Wasser, 0,3 bis 38 Gew.-% Pigment, 13 bis 45 Gew.-% Polyurethan und 0 bis 85 Gew.-% Glycerin. Ggfs. umfasst die Zusammensetzung Tenside und antimikrobielle Konservierungsmittel. Das bevorzugte Tensid ist ein Fluortensid.
Eine stärker bevorzugte Ausführungsform umfasst 13 bis 69 Gew.-% Wasser, 5 bis 15 Gew.-% Glycerin, 0,3 bis 6 Gew.-% Pigment und 26 bis 42,5 Gew.-% Polyurethan.
Die am meisten bevorzugte Ausführungsform umfasst 52 Gew.-% Wasser, 9 Gew.-% Glycerin, 4 Gew.-% Pigment und 35 Gew.-% Polyurethan.
Ferner umfasst die Erfindung ein Applikationsinstrument, das einen äußeren Körper, einen Applikator, ein innerhalb des äußeren Körpers enthaltenes Reservoir, das in flüssiger Kommunikation mit dem Applikator steht, und eine radierbare Markerzusammensetzung auf Wasserbasis innerhalb des Reservoirs umfasst. Bei der radierbaren Markerzusammensetzung auf Wasserbasis handelt es sich um die hier offenbarte Markerzusammensetzung.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Die Erfindung stellt eine radierbare Zusammensetzung zur Verfügung, typischerweise zur Verwendung in einem Schreibstift oder Marker (jedoch auch für andere Anwendungen, z.B. als Farbe oder in einer Druckerpatrone), die eine wässrige Dispersion aus einem Polyurethanelastomer und einem Färbemittel umfasst. Genauer stellt die Erfindung eine radierbare Markerzusammensetzung auf Wasserbasis zur Verfügung, die Wasser, Pigment, Glycerin und Polyurethan umfasst. Die radierbare Markerzusammensetzung auf Wasserbasis umfasst im Allgemeinen 1 bis 86 Gew.-% Wasser, 0,3 bis 38 Gew.-% Pigment, 13 bis 45 Gew.-% Polyurethan und 0 bis 85 Gew.-% Glycerin. Die Zusammensetzung kann ggfs. ein Tensid enthalten, um die Fließfähigkeit zu verbessern. Das bevorzugte Tensid ist ein Fluortensid. Ferner kann die Zusammensetzung ggfs. antimikrobielle Konservierungsmittel enthalten.
Die Erfinder gehen davon aus, dass die erfindungsgemäße Zusammensetzung einen Film auf einer geeigneten Oberfläche (wie einer Schreiboberfläche oder einem Substrat), auf die es aufgebracht wird (z.B. Papier oder eine weiße Unterlage) ausbildet, der stark kohäsiv, aber minimal adhäsiv ist. Fachleuten ist der Unterschied zwischen kohäsiv und adhäsiv bekannt. Im Allgemeinen gilt jedoch, dass die Zusammensetzung um so schwerer entfernt werden kann, je stärker sie an der Oberfläche haftet, auf die sie aufgebracht wurde. Bei der Erfindung wird der Film beim Radieren aufgrund der kohäsiven Beschaffenheit des darin enthaltenen Polyurethans in großen Stücken entfernt. Durch dieses Phänomen wird eine saubere Radierung erzeugt.
Es wird darauf hingewiesen, dass das Wort "radieren" für die Zwecke dieser Offenbarung seine normale Bedeutung hat. Dazu würde man einen Radiergummi wie einen Bleistiftradiergummi brauchen, um die Zusammensetzung nach dem Aufbringen auf eine Oberfläche wie ein Stück Papier wegzuradieren.
Obwohl die erfindungsgemäße Zusammensetzung von der Ausbildung des Polyurethanfilms und den resultierenden diesem Film eigenen kohäsiven Eigenschaften profitiert, haftet die erfindungsgemäße Zusammensetzung auch besser als herkömmliche Tinten auf SBR-Basis. Da die erfindungsgemäße Zusammensetzung durchaus über einige adhäsive Eigenschaften verfügt, sinkt das Risiko der unab sichtlichen Entfernung und des Verwischens beim Aufbringen der Zusammensetzung.
Diese kohäsive Beschaffenheit der erfindungsgemäßen Zusammensetzung zusammen mit der sich zeigenden geeigneten Haftung bedeutet, dass sie sauber und gleichmäßig aufgebracht werden kann, aber auf unbegrenzte Zeit nach dem Aufbringen auf die Oberfläche radierbar bleibt. Deshalb kann sie unbegrenzt wegradiert werden, obwohl viele Tinten auf SBR-Grundlage permanent haften, nachdem eine Vernetzung eingetreten ist (innerhalb von Tagen oder sogar nur Stunden).
Ein bei Bedarf verwendetes Element der erfindungsgemäßen Zusammensetzung ist ein Tensid. Die Zugabe eines Tensids unterstützt die Benetzung des Applikators (ganz gleich, ob es sich um eine Schreibspitze wie die Kugel eines Kugelschreibers oder Filzschreibers, einen Malerpinsel oder verschiedene andere Applikatoren handelt). Mit Benetzen ist gemeint, dass sich die Zusammensetzung an die Oberfläche des Applikators haftet, seien es die Borsten eines Pinsels, eine Metallkugel oder Polyesterfasern. Gute Benetzbarkeit bedeutet, dass die Zusammensetzung am Applikator haftet und an die Oberfläche abgegeben werden kann, auf die der Nutzer die Zusammensetzung aufbringen will. Wenn der Applikator nicht ausreichend benetzt wird, fließt die Zusammensetzung nicht gleichmäßig auf die Oberfläche. Ein bevorzugtes Tensid ist ein Fluortensid; die bevorzugten Fluortenside werden im Folgenden in verschiedenen Beispielen offenbart.
Es wird darauf hingewiesen, dass zuviel Tensid die Radierbarkeit der Zusammensetzung beeinträchtigen kann. Wenn man zuviel Tensid zusetzt, kann die Zusammensetzung in die Oberfläche einsickern (z.B. wenn es sich bei der Oberfläche, auf die die Zusammensetzung aufgebracht wird, um poröses Papier handelt), so dass sie nur schwer wegradiert werden kann. Die Erfinder haben hier den Bereich des annehmbaren Tensidgehalts offenbart, um die Notwendigkeit zur Benetzung des Applikators gegen die nachteilige Verringerung der Radierbarkeit abzuwägen. Eine bevorzugte Menge an Fluortensid beträgt 0 bis 1 Gew.-%; stärker bevorzugt wird eine Menge von 0,002 bis 0,375 Gew.-%.
Typischerweise beträgt die Viskosität der erfindungsgemäßen Zusammensetzung weniger als 20 cPs, wenn sie als Tinte verwendet wird. Bei Bedarf werden höhere Viskositäten vorgezogen, z.B. wenn die Zusammensetzung als Farbe verwendet wird.
Für das der Zusammensetzung zugesetzte Wasser kann Leitungswasser verwendet werden. In den meisten Fällen bevorzugt man entionisiertes Wasser, weil durch die vermehrte Anwesenheit von Ionen in der Zusammensetzung die Stabilität nachlässt. Darüber hinaus können Ionen die Dispersion des Pigments innerhalb der Zusammensetzung stören, was neben anderen Problemen zu einem Verlust an guter Dispersion und einer ungleichmäßigen Farbverteilung innerhalb der Zusammensetzung führt.
Die Radierbarkeit der erfindungsgemäßen Zusammensetzung hängt sowohl vom genauen Aufbau der verwendeten Zusammensetzung als auch von der Oberfläche ab, auf der sie aufgebracht wird. Wenn geringere Mengen an Polyurethan vorhanden sind, ist die Radierbarkeit nicht so gut wie bei größeren Mengen. Allerdings beeinflusst auch die Oberfläche, auf der die Zusammensetzung aufgebracht wird, die Radierbarkeit. Die akzeptablen Bereiche für die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen wurden auf der Basis einer annehmbaren Mindestradierbarkeit von 50 % auf typischen Papierarten berechnet. Das heißt, wenn mindestens 50 % des aufgebrachten Zeichens wegradiert werden, gilt die Zusammensetzung als radierbar. Natürlich wird die Zusammensetzung um so besser radierbar, je näher man 100 % kommt. Wie bereits ausgeführt, hängt die Radierbarkeit sowohl vom Aufbau der Zusammensetzung selbst als auch von der Oberfläche, auf die diese aufgebracht wird, ab.
Es wurden Tests durchgeführt, um akzeptable Komponentenbereiche für die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen zu finden. Für jede Zusammensetzung wurde die prozentuale Radierbarkeit bestimmt. Die prozentuale Radierbarkeit wurde unter Verwendung des L-Wertes für das glatte Papier, das Zeichen selbst und das radierte Zeichen definiert, wobei die Radierung unter Verwendung eines typischen Radiergummis vorgenommen wurde, der von Hand über das Zeichen geführt wurde. Der L-Wert wird als "Weißheitsgrad" oder "Helligkeit" gemäß einem von der Commission Internationale de L'Eclairage (CIE) entwickelten Standard zur Messung des Weißheitsgrads definiert. Er gehört zur L*A*B-Norm von CIE und ist Fachleuten bekannt. In diesem Fall wurde ein X-Rite Spektrophotometer verwendet (X-RITE ist eine eingetragene Marke von Foresight Enterprises, Inc., Grand Rapids, Michigan).
Die prozentuale Radierbarkeit wird wie folgt definiert: % Radierbarkeit = (LZeichen – Lradiertes Zeichen)/LZeichen
Diese Zahl kann auch als prozentuale Veränderung im L-Wert zwischen dem Zeichen und dem radierten Zeichen gesehen werden, wobei die prozentuale Veränderung im L-Wert zwischen dem Zeichen und dem radierten Zeichen die Radierbarkeit ist.
Tabelle 1 zeigt die Werte für die vorstehend definierte prozentuale Radierbarkeit für die am meisten bevorzugte erfindungsgemäße Zusammensetzung für drei verschiedene Papiertypen. Die für jede Farbe verwendeten Formulierungen sind nachstehend in den Tabellen 4 bis 11 aufgeführt. Die drei getesteten Papiertypen waren: #1 Watermarked White (Wasserzeichenpapier), 20 1b Hammermill Bond Paper (Bankpostpapier), GreenCycle Ampad Wide-Ruled White (liniertes Notizbuchpapier) und Georgia-Pacific Spectrum DP Paper (Kopierpapier).
Tabelle 1
Zusätzliche Versuche wurden durchgeführt, um die Vorteile der erfindungsgemäßen Tinten zu bestimmen. Verschiedene Tintenformulierungen, darunter die Tinten von dem Lin et al. erteilten Patent US-A-5,217,255 sowie Modifikationen davon wurden getestet und mit den erfindungsgemäßen Tinten verglichen. Als die Tintenformulierung von Beispiel 2 von US-A-5,217,255 hergestellt wurde, stellte man fest, dass sie nicht durch eine typische Markerspitze fließt. Folglich wurden die Tinten durch eine Zugstange (3 mil) aufgetragen, die eine Schicht von einer Dicke von 3/1000 Zoll auf jeden Papiertyp aufbrachte.
Vergleichsbeispiel 1
Die erste getestete Vergleichstintenzusammensetzung umfasste 60,8 Gew.-% polymeres filmbildendes Material, nämlich Styrol-Butadien-Latex von der Goodyear Tire and Rubber Company, 2,0 Gew.-% Kaliumoleat, 0,2 Gew.-% Benzotriazol, 5,0 Gew.-% Glycerin, 5,0 Gew.-% Ethylenglycol, 1,5 Gew.-% Pigment (Colanyl Blue A2R, vertrieben von American Hoechst) und 25,92 Gew.-% Wasser. Dies ist im Wesentlichen Beispiel 2 aus dem Lin et al. erteilten Patent US-A-5,217,255. Die Ergebnisse der Tests auf prozentuale Radierbarkeit (wie vorstehend definiert) sind in Tabelle 2 aufgeführt.
Beispiel 2
Die zweite getestete Vergleichstintenzusammensetzung umfasste 54,5 Gew.-% Wasser, 9 Gew.-% Glycerin, 1,5 Gew.-% Pigment und 35 Gew.-% Polyurethan. Diese Zusammensetzung ist im Wesentlichen die bevorzugte erfindungsgemäße Zusammensetzung mit dem Unterschied, dass nur 1,5 Gew.-% Pigment wie in Vergleichsbeispiel 1 (nach wie vor Colanyl Blue) verwendet wurden. Die Ergebnisse der Tests auf prozentuale Radierbarkeit (wie vorstehend definiert) sind in Tabelle 2 aufgeführt.
Beispiel 3
Die dritte getestete Vergleichstintenzusammensetzung umfasste die gleichen Materialien und Mengen wie in Beispiel 2 mit dem Unterschied, dass das verwendete Pigment blaues Pigment war, das im Handel als HOSTAFINE (eingetragene Marke der Hoechst AG für Pigmente) erhältlich ist. Die Ergebnisse der Tests auf prozentuale Radierbarkeit (wie vorstehend definiert) sind in Tabelle 2 aufgeführt.
Vergleichsbeispiel 4
Die vierte getestete Vergleichstintenzusammensetzung umfasste 45 Gew.-% polymeres filmbildendes Material, nämlich Styrol-Butadien-Latex von der Goodyear Tire and Rubber Company, 2,0 Gew.-% Kaliumoleat, 0,2 Gew.-% Benzotriazol, 5,0 Gew.-% Glycerin, 5,0 Gew.-% Ethylenglycol, 1,5 Gew.-% Pigment (Colanyl Blue A2R, vertrieben von American Hoechst) und 41,3 Gew.-% Wasser. Die Zusammensetzung ist im Wesentlichen die gleiche wie in Vergleichsbeispiel 1 mit dem Unterschied, dass weniger polymeres filmbildendes Material und mehr Wasser verwendet wurde. Die Ergebnisse der Tests auf prozentuale Radierbarkeit (wie vorstehend definiert) sind in Tabelle 2 aufgeführt.
Tabelle 2
Wie eine Prüfung der in Tabelle 2 aufgeführten Daten zeigte, ergaben die Tinten der Beispiele 2 und 3 (mit den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen) überlegene Werte in praktisch allen Fällen, wenn man sie mit den Tinten der Beispiele 1 und 4 (im Allgemeinen Zusammensetzungen des Standes der Technik) verglich. Tatsächlich waren die besten Tinten in den Beispielen 2 und 3 zu finden. Der einzige Unterschied zwischen den Beispielen 2 und 3 bestand darin, dass verschiedene Pigmente verwendet wurden.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung funktioniert jedoch auch bei Zusammensetzungen, die von der bevorzugten Zusammmensetzung abweichen. Wie vorstehend angesprochen, wurden die akzeptablen Bereiche für die erfindungsgemäßen Komponenten auf einer akzeptablen Mindestradierbarkeit von 50 % berechnet. Das heißt, wenn mindestens 50 % des aufgebrachten Zeichens wegradiert werden können, gilt die Zusammensetzung als radierbar. Wenn man diese Definition auf eine Analyse unter Verwendung der ΔL-Werte ausdehnt, sieht man, dass das Zeichen als radierbar gilt, wenn der L-Wert beim Radieren eines Zeichens um mindestens 50 % abnimmt.
Tabelle 3 zeigt Daten mit L-Werten für drei verschiedene schwarze Zusammensetzungen, und zwar sowohl vor als auch nach dem Wegradieren jedes Zeichens. Tabelle 3 zeigt auch die berechnete prozentuale Radierbarkeit für das schwarze Zeichen auf drei unterschiedlichen Flächentypen – drei unterschiedlichen Papiertypen. Für jeden Papiertyp wurde für das Papier selbst ein L-Wert von 0 definiert.
Wie aus den vorstehenden Daten hervorgeht, kann der Polyurethangehalt je nach An der Oberfläche, auf die die Zusammensetzung aufgebracht wird, ausreichend oder nicht ausreichend sein, um eine gute Radierbarkeit sicherzustellen. So wurde die erforderliche Mindestmenge an Polyurethan anhand einer Untersuchung des am stärksten porösen Papiers – dem linierten Notizbuchpapier – untersucht. Diese Menge von Polyurethan sorgt dafür, dass die erfindungsgemäße Tinte sich gut wegradieren lässt, ganz gleich, welche An Papier verwendet wird.
Eine bevorzugte erfindungsgemäße Zusammensetzung umfasst 13 bis 69 Gew.-% Wasser, 5 bis 15 Gew.-% Glycerin, 0,3 bis 6 Gew.-% Pigment und 26 bis 42,5 Gew.-% Polyurethan. Obwohl ein Tensid dort bevorzugt wird, wo die Benetzbar keit ein Problem ist, ist es nicht immer erforderlich, um ein gutes Auftragen der erfindungsgemäßen Zusammensetzung zu erreichen.
Die folgenden Tabellen zeigen eine spezifische Ausführungsform der Erfindung für acht verschieden gefärbte Tintenzusammensetzungen. Die Werte werden in Gewichtsprozent der jeweiligen dem System zugesetzten Komponente angegeben. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass in einigen Fällen die gesamte Menge der speziellen Komponente im System etwa höher oder niedriger als die in der Tabelle für jede Komponente angegebene Menge. Beispielsweise wird durch die Zugabe des Pigments dem Gesamtsystem etwas Wasser zugesetzt, weil das Pigment etwas Wasser enthält. Bestimmte Spezifikationen für jede der Komponenten sind in den folgenden Tabellen 4 bis 11 angegeben und werden es Fachleuten ermöglichen, den genauen Aufbau der Zusammensetzungen zu berechnen.
Tabelle 4 - Schwarz
Tabelle 5 - Violett
Tabelle 6 - Blau
Tabelle 7 - Grün
Tabelle 8 - Rot
Tabelle 9 - Orange
Tabelle 10 - Gelb
Tabelle 11 - Blau
Geeignete Polyurethanharze sind im Handel von der Firma Bayer erhältlich. Im Allgemeinen werden die von Bayer vertriebenen Polyurethanharze unter der Marke Dispercoll verkauft. Drei spezielle Polyurethanharze, die sich für die erfin dungsgemäßen Zusammensetzung eignen, sind Dispercoll U KA 8481, Dispercoll DC53 und Dispercoll DC 54. Diese Polyurethanharze können entweder allein als das einzige Polyurethanharz oder in Kombination miteinander oder anderen Polyurethanharzen verwendet werden. Die Dispercoll-Polyurethanharze enthalten bereits Wasser und werden im Handel als Polyurethandispersion mit 40 bis 50 % Polyurethan angeboten. Wenn daher eine Polyurethandispersion wie Dispercoll verwendet wird, sollte der Wassergehalt der Dispersion bei der Bestimmung des Gesamtwassergehaltes der Zusammensetzung berücksichtigt werden. Natürlich würden auch andere geeignete Polyurethanharze in der Erfindung funktionieren.
Die Dispercoll-Polyurethanharze verfügen ebenso wie andere bevorzugte Harze über bestimmte physikalische Eigenschaften. Die Zugfestigkeit der bevorzugten Polyurethanharze liegt im Bereich von 2000 bis 5000 psi. Die prozentuale Dehnung der bevorzugten Polyurethanharze liegt im Bereich von 400 bis 700 %. Die bevorzugten Polyurethanharze zeigen auch einen Modul (bei 100 % Dehnung) von 300 bis 500 psi. Diese physikalischen Eigenschaften und ihre Bedeutung sind Fachleuten bekannt.
Beispielhafte Pigmente sind im Handel unter der Marke Hostafine erhältlich. Diese speziellen Pigmente werden in wässriger Lösung mit Propylenglycol angeboten und enthalten etwa 30 bis 40 % Pigment. Unter der Marke Hostafine werden verschiedene Farbpigmente vertrieben, und ein Fachmann kann diese oder beliebige andere geeignete Pigmente mischen, um praktisch jede gewünschte Farbe zu erhalten. Die Wahl des Pigments kann auch von dem Abgabesystem abhängen, das verwendet werden soll. Auch hier kann ein Fachmann auf der Grundlage der beabsichtigten Abgabe das entsprechende Pigment wählen.
Geeignete Tenside, vor allem Fluortenside, sind ggfs. in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung vorhanden, um das Fließvermögen aufrechtzuerhalten und für eine gute Bedeckung der Oberfläche, auf die die Zusammensetzung aufgebracht wird, zu sorgen. Ein geeignetes Tensid wird unter der Marke Fluorad vertrieben. Fluorad FC-120 enthält etwa 38 % Wasser. Natürlich könnten auch andere geeignete Tenside verwendet werden.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann ggfs. auch ein oder mehrere antimikrobielle Konservierungsmittel enthalten. Das antimikrobielle Konservierungsmittel kann zugesetzt werden, um die Bildung bzw. das Wachstum von Pil zen, Bakterien, Hefen oder Schimmel zu verhindern. Im Laufe der Zeit können sich diese unerwünschten Komponenten in der Zusammensetzung bilden, vor allem, wenn die Zusammensetzung auf der Spitze eines Markers oder einer anderen Spitze vorliegt, wo Luft leicht in Kontakt mit ihr kommen kann. Beispielhafte antimikrobielle Konservierungsmittel würden das von Avecia vertriebene Proxel und Troysan von der Troy Chemical Company aus New Jersey umfassen. Natürlich könnte jedes geeignete antimikrobielle Konservierungsmittel verwendet werden. Wenn ein antimikrobielles Konservierungsmittel verwendet wird, liegt die bevorzugte Menge im Bereich von 0 bis 0,5 Gew.-%, stärker bevorzugt 0,10 bis 0,40 Gew.-%.
Die Erfindung umfasst auch Marker und andere Applikationsinstrumente wie Kugelschreiber. Solche Applikationsinstrumente, die zum Auftragen der erfindungsgemäßen Zusammensetzung verwendet werden, würden einen äußeren Körper mit einem ersten Ende, einen Applikator am ersten Ende des äußeren Körpers und ein innerhalb des äußeren Körpers befindliches Reservoir in flüssiger Kommunikation mit dem Applikator umfassen. Die erfindungsgemäßen Applikationsinstrumente würden in ihren Reservoirs eine radierbare Markerzusammensetzung auf Wasserbasis gemäß der vorstehend offenbarten Erfindung enthalten.
Der Applikator selbst könnte jede beliebige Form bekannter Schreibspitzen wie Kugeln oder ein Stück Filz annehmen. Der Applikator könnte auch die Düse einer Sprühvorrichtung oder die Borsten eines Pinsels einschließen.
Obwohl die Erfindung speziell im Zusammenhang mit bevorzugten Ausführungsformen beschrieben wurde, liegt auf der Hand, dass für Fachleute viele Alternativen, Abwandlungen und Variationen offensichtlich sein werden.

Claims

Radierbare Markerzusammensetzung auf Wasserbasis zur Verwendung auf Papier, umfassend: 13 bis 69 Gew.-% Wasser, 5 bis 15 Gew.-% Glycerin, 0,3 bis 6 Gew.-% Pigment und 26 bis 42,5 Gew.-% Polyurethan.
Radierbare Zusammensetzung nach Anspruch 1, die außerdem ein oberflächenaktives Mittel umfasst.
Radierbare Zusammensetzung nach Anspruch 2, in der das oberflächenaktive Mittel ein Fluortensid ist, das in einer Menge von 0 bis 1 Gew.-% vorhanden ist.
Radierbare Zusammensetzung nach Anspruch 1, die außerdem 0 bis 0,5 Gew.-% antimikrobielles Konservierungsmittel enthält.
Radierbare Markerzusammensetzung auf Wasserbasis zur Verwendung auf Papier, umfassend: 52 Gew.-% Wasser, 9 Gew.-% Glycerin, 4 Gew.-% Pigment und 35 Gew.-% Polyurethan.
Radierbare Zusammensetzung nach Anspruch 5, die außerdem ein oberflächenaktives Mittel umfasst.
Radierbare Zusammensetzung nach Anspruch 6, in der das oberflächenaktive Mittel ein Fluortensid ist, das in einer Menge von 0,002 bis 0,375 Gew.-% vorhanden ist.
Radierbare Zusammensetzung nach Anspruch 5, die außerdem 0,05 bis 0,15 Gew.-% antimikrobielles Konservierungsmittel enthält.
Applikationsinstrument zum Auftragen einer Tinte auf Papier, umfassend: einen äußeren Körper mit einem ersten Ende, einen Applikator an diesem ersten Ende des äußeren Körpers, ein Reservoir, das innerhalb des äußeren Körpers enthalten ist und in flüssiger Kommunikation mit dem Applikator steht, und eine radierbare Markerzusammensetzung auf Wasserbasis innerhalb des Reservoirs, wobei die radierbare Markerzusammensetzung auf Wasserbasis umfasst: 13 bis 69 Gew.-% Wasser, 0,3 bis 6 Gew.-% Pigment, 5 bis 15 Gew.-% Glycerin und 26 bis 42,5 Gew.-% Polyurethan.
Applikationsinstrument nach Anspruch 9, in dem die radierbare Markerzusammensetzung auf Wasserbasis außerdem ein oberflächenaktives Mittel umfasst.
Applikationsinstrument nach Anspruch 10, in dem das oberflächenaktive Mittel ein Fluortensid ist, das in einer Menge von 0 bis 1 Gew.-% vorhanden ist.
Applikationsinstrument nach Anspruch 9, in dem die radierbare Markerzusammensetzung auf Wasserbasis umfasst: 52 Gew.-% Wasser, 9 Gew.-% Glycerin, 4 Gew.-% Pigment und 35 Gew.-% Polyurethan.
Applikationsinstrument nach Anspruch 9, in dem die radierbare Markerzusammensetzung auf Wasserbasis außerdem 0,05 bis 0,15 Gew.-% antimikrobielles Konservierungsmittel umfasst.