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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft nicht fluoreszierende Tintenzusammensetzungen
für Schreibinstrumente
und Schreibinstrumente, welche die Tintenzusammensetzung verwenden.
Die Tintenzusammensetzungen umfassen ein in einem Harz dispergiertes
nicht fluoreszierendes Pigment, einen Stabilisator und ein organisches
Lösungsmittel
mit einem hohen Siedepunkt.
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Hintergrund der Erfindung
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Herkömmliche
nicht wässrige
Schreibinstrumenttinten sind überwiegend
homogener Natur; d. h. der Farbstoff ist im flüssigen Medium der Tinte löslich. Heterogene
nicht wässrige
Schreibinstrumenttinten gibt es zwar bereits, allerdings ist ihr
Anteil am Gesamtmarkt nicht wässriger
Schreibinstrumente sehr gering und auf sehr wenige Farben, wie schwarz,
blau, rot und grün,
begrenzt. Fachleute im Bereich der Formulierung von Schreibinstrumenttinten
sind bestrebt, das Spektrum der Farbstoffvarianten um metallische,
photochrome, thermochrome, perlglänzende, anorganische, organische,
leuchtende und andere zu erweitern. Viele, wenn nicht sogar alle
dieser gewünschten
Farbstoffe sind in gegenwärtig
gebräuchlichen
Lösungsmitteln
unlöslich. Es
besteht der Bedarf, stabile nicht wässrige Dispersionen mit einem
breiten Spektrum an möglichen
unlöslichen
Farbstoffen zu entwickeln und diese Dispersionen als für Schreibinstrumente
geeignete Tinten zu formulieren.
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Die
US-Patentschrift Nr. 3 455 856 nach
Voedisch offenbart eine Druckfarbe und ein Verfahren zur Herstellung
einer Pigmentdispersion, die in einem ölmodifizierten Alkydharzbindemittel
suspendierte pigmentierte Harzpartikel enthält. Es werden nicht fluoreszierende
Farbstoffe offenbart. Die
US-Patentschrift
Nr. 3 455 856 offenbart weder organische Lösungsmittel
gemäß der vorliegenden
Erfindung noch Tintenzusammensetzungen für Schreibinstrumente oder die
Verwendung von Stabilisatoren gemäß der vorliegenden Erfindung.
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Die
US-Patentschrift Nr. 4 079 026 nach
Mone offenbart Druckfarben auf Öl-Harz-Basis, die in einem organischen
Harz und einem Öllösungsmittel
dispergierte Pigmente enthalten. Es werden nicht fluoreszierende
Pigmente offenbart. Insbesondere bevorzugt sind Öllösungsmittel mit einem Siedepunkt
bei ca. 200°C,
wie sie beispielsweise von der Magie Bros. Oil Company vertrieben
werden. Die Tinte wird für
den Flach- oder Hochdruck und nicht für Schreibinstrumente eingesetzt.
Weiterhin offenbart die
US-Patentschrift
Nr. 4 079 026 keinen der in der vorliegenden Erfindung
verwendeten Stabilisatoren.
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Die
US-Patentschrift Nr. 4 383 860 nach
Uhlemayr et al. offenbart eine Papierdruckfarbe, die ein Pigment
und einen nicht trocknenden Alkydharzbinder, der mit Fettkettensäuren und/oder
Fettalkoholen mit einer Jodzahl von unter 20 modifiziert ist. Die
Tinte wird für
den Lithodruck, die Reliefmalerei oder den Tiefdruck und nicht für Schreibinstrumente
gemäß der vorliegenden
Erfindung eingesetzt. Weiterhin offenbart die
US-Patentschrift Nr. 4 383 860 , im
Gegensatz zur vorliegenden Erfindung, keinen Stabilisator, der eine
Polymerisation des Harzes in der Tintenzusammensetzung verhindert.
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Die
US-Patentschrift Nr. 5 167 704 nach
Brower offenbart Tinte und Farbzusammensetzungen, die Pigment, nicht
mineralölbasiertes
organisches Lösungsmittel
und Alkydharz umfassen. Bei der Erfindung nach Brauer muss die Tintenmischung
Sojatinte enthalten, während
bei der vorliegenden Erfindung keine Sojatinte verwendet werden
muss. Weiterhin wird die Verwendung eines nicht mineralölbasierten
organischen Lösungsmittels,
das eine schnellere Trocknungsgeschwindigkeit bewirkt, offenbart.
Die
US-Patentschrift Nr. 5 167
704 offenbart weder nicht trocknende Lösungsmittel gemäß der vorliegenden
Erfindung noch die Verwendung von Stabilisatoren, um das Trocknen
der Tinte zu verhindern.
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Die
US-Patentschrift Nr. 5 228 316 nach
Auslander et al. offenbart eine Dispersionstinte zur Verwendung
mit einem Farbkissen, um ein Verstopfen des Kissens zu verhindern.
Die Tinte enthält
ein Lösungsmittel, in
Harzestern dispergierte organische Pigmente und in einem Alkydharz
dispergiertes Aminoformaldehydharz; die erhaltenen Farben können rot,
blau, grün
oder schwarz sein. Die Tinte wird für den Disper sionsdruck und nicht
für Schreibinstrumente
gemäß der vorliegenden
Erfindung eingesetzt. Weiterhin offenbart die
US-Patentschrift Nr. 5 228 316 keinen
Stabilisator, der eine Polymerisation des Harzes in der Tintenzusammensetzung verhindert.
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Die
US-Patentschrift Nr. 5 702 512 nach
Yano et al. offenbart eine Öltintenzusammensetzung
zur Verwendung in Schreibinstrumenten. Die Zusammensetzung enthält Titandioxid
als Pigment, Harz und zwei weitere Verbindungen A und B zum Redispergieren
gefällter
Pigmente. Die Verbindung A muss zumindest eine Amid- oder Aminogruppe
enthalten, und die Verbindung B muss aus Phosphorsäure oder
einer Phosphatverbindung gebildet sein. Außerdem können der Tintenzusammensetzungen
nach Yano Farbpigmente, wie beispielsweise anorganische Pigmente,
organische Pigmente und Metallpulverpigmente, beigefügt sein.
Die
US-Patentschrift Nr. 5 702
512 offenbart weder in Harz dispergierte Pigmente noch
die Verwendung von Stabilisatoren, um das Trocknen der Tinte zu
verhindern.
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Die
US-Patentschrift Nr. 5 849 814 nach
Fujita offenbart eine löschbare
Tintenzusammensetzung für Schreibtafeln.
Die Zusammensetzung umfasst ein Pigment, ein Pigmentdispersionsharz,
ein nicht wässriges, bei
Raumtemperatur nicht flüchtiges
flüssiges
Entfernungsmittel und ein nicht wässriges, bei Raumtemperatur flüchtiges
organisches Lösungsmittel,
wobei die Menge des Pigmentdispersionsharzes bezüglich des Pigments bei ca.
2 bis ca. 10% liegt. Es werden nicht fluoreszierende Pigmente offenbart.
Die
US-Patentschrift Nr. 5 849
814 offenbart die Verwendung eines bei Raumtemperatur flüchtigen
Lösungsmittels.
Weiterhin gibt sie an, dass die Tintenzusammensetzung nach Fujita
unabhängig
von der Oberfläche
der Schreibtafel hervorragende Eigenschaften im Hinblick auf der
Löschzeit
bietet. Die
US-Patentschrift Nr.
5 849 814 offenbart weder Tintenzusammensetzungen für Schreibinstrumente
noch organische Lösungsmittel
mit einem hohen Siedepunkt oder andere Schreiboberflächen neben
Schreibtafeln.
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Die
US-Patentschrift Nr. 5 814 139 nach
Beck et al. offenbart ein Verfahren zur Zubereitung einer wasserfreien
Kugelschreiberpaste, umfassend zumindest ein Phthalocyaninpigment,
ein herkömmliches
Kugelschreiberpastenharz und organisches Lö sungsmittel. Die
US-Patentschrift Nr. 5 814 139 offenbart
keinen Stabilisator, der eine Polymerisation des Harzes in der Tintenzusammensetzung
verhindert.
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Die
US-Patentschrift Nr. 5 919 858 nach
Loftin offenbart löschbare
Tintenzusammensetzungen, umfassend eine Wasser umfassende wasserhaltige
Wäschetinte,
einen Farbstoff und eine ein Styrol-Butadien-Copolymer mit einem
Styrolgehalt von weniger als ca. 35% umfassende Latexemulsion. Es
werden Pigmente, wie beispielsweise Ruß- und Preußischblau-Pigmente, offenbart.
Die
US-Patentschrift Nr. 5 919
858 offenbart keine wässrigen
Zusammensetzungen gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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Die
US-Patentschrift Nr. 5 942 027 nach
Ikai et al. offenbart eine Kugelschreibertinte, die organische Lösungsmittel,
Farbstoffe, Harze und feinpartikuläres Siliziumoxid mit einem
durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 7 bis 40 nm und einer
spezifischen Oberfläche
(BET-Verfahren) von 50 bis 380 m
2/g. Es
werden anorganische Pigmente, wie beispielsweise Titanoxid, Ruß und Metallpulver,
sowie organische Pigmente, wie beispielsweise Azofarblacke, unlösliche Azopigmente,
Chelat-Azopigmente,
Phthalocyaninpigmente, Perylenpigmente, Anthraquinonpigmente, Quinacridonpigmente,
Farblacke, Nitropigmente und Nitrosopigmente, offenbart. Es werden
ferner Tinten mit einer Viskosität
von ca. 1000 bis 5000 mPas bei 25°C
offenbart. Die
US-Patentschrift
Nr. 5 942 027 offenbart weder ein in einem Harz dispergiertes
Pigment noch Verwendung eines Stabilisators, um das Trocknen von
Tinte zu verhindern, wie ihn die vorliegende Erfindung vorsieht.
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Die
US-Patentschrift Nr. 5 942 028 nach
Tomiya et al. offenbart ein Verfahren zur Herstellung einer β-Form-Kupferphthalocyanin-Pigmentdruckfarbe,
die Kupferphthalocyanin und ein Druckfarbenharz umfasst. Die
US-Patentschrift Nr. 5 942 028 offenbart
weder Tintenzusammensetzungen für
Schreibinstrumente noch einen Stabilisator, der eine Polymerisation
des Harzes in der Tintenzusammensetzung verhindert.
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Die
US-Patentschrift Nr. 5 965 633 nach
Revol offenbart eine Lithographiedruckfarbe, enthaltend ein alkalilösliches
oder -dispergierbares Bindemittel, welches das Reaktionsprodukt
eines säurefunktionellen Hartharzes
mit einem Fettsäureesteröl und/oder
einem Alkydharz ist. Die
US-Patentschrift
Nr. 5 965 633 offenbart weder Tintenzusammensetzungen für Schreibinstrumente
noch einen Stabilisator, der eine Polymerisation des Harzes in der
Tintenzusammensetzung verhindert.
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Die
Herstellung von Lithographiedruckfarben unterscheidet sich von der
von Schreibtinten. Bei Lithographiedruckfarben besteht ein Ziel
darin, dass die Tinte sofort nach dem Druck trocknet. So sind Tintenchemiker
in der Regel daran interessiert, dass die Tinte schnellstmöglich trocknet
oder erhärtet,
damit das gedruckte Erzeugnis weiterverarbeitet und gebunden werden
kann (beispielsweise in einer Zeitschrift oder einem Buch), ohne
dass die Tinte vom bedruckten Blatt abgerieben wird oder verschmiert.
Aus diesem Grund werden Zusatzstoffe verwendet, um das Alkydharz
zu polymerisieren oder um eine Reaktion mit Luft zu bewirken, nachdem
die Tinte aufgebracht wurde (z. B. durch Verwendung von Metalltrocknern,
wie beispielsweise Kobalt-, Mangan- oder Bleinaphthenaten, die der
Tinte beigemengt werden). Dies ist der Unterschied zu Schreibtinten,
bei denen das Trocknen verhindert werden soll, damit die Tinte im
Schreibinstrument verbleibt. Die vorliegende Erfindung begegnet
dieser Anforderung.
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Es
besteht ein Bedarf an einer Schreibinstrumenttinte, die mehrere
unterschiedliche Typen unlöslicher Farbstoffe
enthält.
Die vorliegende Erfindung überwindet
das Problem, das mit dem Dispergieren dieser Farbstoffe und dem
Stabilisieren des zum Dispergieren dieser Farbstoffe verwendeten
Harzes gegen Polymerisation verbunden ist, sodass eine verwendbare
Schreibtinte hergestellt werden kann, die mit herkömmlichen Schreibinstrumenten
bereitstellbar ist.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die
erfindungsgemäße Tinte
offenbart heterogene nicht wässrige
nicht fluoreszierende Tinte, die in herkömmlichen Schreibinstrumenten
verwendbar ist. Insbesondere umfasst die Tinte ein breites und umfangreiches
Spektrum an in einem Harz dispergierten unlöslichen Farbstoffen. Genauer
handelt es sich bei dem zum Dispergieren dieser Farbstoffe verwendeten
Harz um ein Alkyd. Noch genauer wird diese Harz- /Farbstoffdispersion bei Verwendung
in der Tinte durch Verwendung von Antioxidanzien gegen Aushärtung oder
Polymerisation stabilisiert.
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Bei
einer Ausführungsform
der Erfindung umfasst eine nicht fluoreszierende Tintenzusammensetzung für ein Schreibinstrument
ein in einem Harz dispergiertes nicht fluoreszierendes Pigment,
einen Stabilisator und ein organisches Lösungsmittel mit einem hohen
Siedepunkt, wobei der Stabilisator der Tintenzusammensetzung eine
Polymerisation des Harzes verhindert und die Tintenzusammensetzung
eine für
ein Schreibinstrument geeignete Viskosität aufweist. Das bevorzugte
Harz zum Dispergieren dieser Pigmente ist ein Alkydharz. Zur Verwendung
von Alkydharzen in Tinten für
Schreibinstrumente müssen
Stabilisatoren verwendet werden, um zu verhindern, dass ein Alkyd
polymerisiert und eine feste, unlösliche Schicht bildet. Polymerisiert das
Alkyd in einem Schreibinstrument, so wird das Schreibinstrument
funktionsunfähig,
d. h. es schreibt nicht mehr.
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Die
erfindungsgemäßen Tintenzusammensetzungen
sind heterogen und nicht homogen.
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Das
nicht fluoreszierende Pigment ist einzeln oder in Form einer Mischung
zweier oder mehr nicht fluoreszierender Pigmenten verwendbar. Vorzugsweise
liegt das nicht fluoreszierende Pigment in der Tintenzusammensetzung
in Mengen von ca. 0,1 bis ca. 60 Gewichtsprozent der Tintenzusammensetzung
vor. Vorzugsweise ist das nicht fluoreszierende Pigment aus der
Gruppe bestehend aus organischen Pigmenten, anorganischen Pigmenten,
metallischen Pigmenten, phosphoreszierenden Pigmenten, photochromen
Pigmenten, thermochromen Pigmenten, iridisierenden Pigmenten, Perlglanzpigmenten
und flüssigen
Kristallpigmenten ausgewählt.
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Vorzugsweise
ist die Viskosität
der Tintenzusammensetzung gemäß der vorliegenden
Erfindung geringer als 500 000 mPas bei 20°C. Noch bevorzugtermaßen liegt
die Viskosität
der erfindungsgemäßen Tintenzusammensetzung
bei ca. 1000 bis ca. 50 000 mPas bei 20°C.
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Das
Harz, in dem das nicht fluoreszierende Pigment dispergiert wird,
kann einzeln oder als eine Harzmischung gegenwärtig sein. Vorzugsweise handelt
es sich beim Harz um ein Alkydharz, noch bevorzugtermaßen um ein ölmodifiziertes
Alkydharz. Vorzugsweise umfasst die das in einem Alkydharz dispergierte
nicht fluoreszierende Pigment umfassende Tintenzusammensetzung ferner
antioxidative Stabilisatoren, wie beispielsweise BHT (butyliertes
Hydroxytoluol), Oxime, Hydroquinone und Vitamin E.
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Das
organische Lösungsmittel
ist einzeln oder in Form einer Mischung zweier oder mehr organischer Lösungsmittel
verwendbar. Vorzugsweise liegt der Siedepunkt des organischen Lösungsmittels
oberhalb von 100°C.
Beispiele für
Lösungsmittel
umfassen, ohne darauf beschränkt
zu sein, Kohlenwasserstoffe, Alkohole, Polyole, Polyolether, Ketone,
Pyrrolidone, Lactone oder Gemischen derselben. Vorzugsweise ist
das Kohlenwasserstofflösungsmittel
aus der Gruppe bestehend aus aliphatischen Kohlenwasserstoffen,
naphthenischen Kohlenwasserstoffen und aromatischen Kohlenwasserstoffen
bzw. Gemischen derselben ausgewählt.
Vorzugsweise liegt das organische Lösungsmittel in einer Menge
von ca. 1 bis ca. 90 Gewichtsprozent der Tintenzusammensetzung vor.
Besonders bevorzugtermaßen
liegt das organische Lösungsmittel
in einer Menge von ca. 20 bis ca. 65 Gewichtsprozent der Tintenzusammensetzung
vor.
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Der
Stabilisator ist einzeln oder in Form einer Mischung zweier oder
mehr Stabilisatoren verwendbar. Vorzugsweise handelt es sich beim
um Stabilisator um Hydrochinon. Vorzugsweise liegt der Stabilisator
in der Tintenzusammensetzung in einer Menge von ca. 0,1 bis ca.
30 Gewichtsprozent der Tintenzusammensetzung vor. Noch bevorzugtermaßen liegt
der Stabilisator in einer Menge von ca. 0,1 bis ca. 10 Gewichtsprozent
der Tintenzusammensetzung vor.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung umfasst eine nicht fluoreszierende Tintenzusammensetzung
eine nicht fluoreszierende Pigmentdispersion in einem organischen
Lösungsmittel
mit einem hohen Siedepunkt, einen Stabilisator und ein Antioxidant.
Vorzugsweise liegt das Antioxidant in einer Menge von ca. 0,1 bis
ca. 30 Gewichtsprozent der Tintenzusammensetzung vor. Noch bevorzugtermaßen, liegt
das Antioxidant in einer Menge von ca. 0,1 bis ca. 10 Gewichtsprozent
der Tintenzu sammensetzung vor. Vorzugsweise ist das Antioxidant
aus der Gruppe bestehend aus Tocopheralen, butyliertem Hydroxytoluol,
Eugenol und Hydrochinon ausgewählt.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung umfasst eine nicht fluoreszierende Tintenzusammensetzung
eine nicht fluoreszierende Pigmentdispersion in einem organischen
Lösungsmittel
mit einem hohen Siedepunkt, einen Stabilisator und ein zweites Harz.
Das zweite Harz ist einzeln oder in Form einer Mischung zweier oder
mehr Harze verwendbar. Vorzugsweise liegt das zweite Harz in einer
Menge von ca. 0,1 bis ca. 50 Gewichtsprozent der Tintenzusammensetzung
vor. Noch bevorzugtermaßen
liegt das zweite Harz in einer Menge von ca. 1 bis ca. 20 Gewichtsprozent
der Tintenzusammensetzung vor.
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Vorzugsweise
ist das zweite Harz aus der Gruppe bestehend aus Polyestern, Polystyrol,
High-Impact-Polystyrol, Styrol-Copolymeren, Acrylonitrilbutadien-Copolymeren, Polyisobutylen,
Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polyvinylacetalen, Polyacrylonitril,
Polyacrylaten, Polymethacrylaten, Polymethylmethacrylaten, Polybutadien,
Ethylenvinylacetat, Polyamiden, Polyimiden, Polyoxymethylen, Polysulfonen,
Polyphenylensulfiden, Polyvinylestern, Melaminen, Vinylestern, Epoxidharzen,
Polycarbonaten, Polyurethanen, Polyethersulfonen, Polyacetalen,
Phenolharzen, Polyestercarbonat, Polyethern, Polyethylenterephthalat,
Polytrimethylenterephthalat, Polybutylenterephthalat, Polyarylaten,
Polyarylensulfiden, Polyketonen, Polyethylen, Polyethylen hoher
Dichte, Polypropylen, Harzestern, Kohlenwasserstoffharzen, Copolymeren,
Grafts, Mischungen und Gemischen derselben ausgewählt.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung umfasst die nicht fluoreszierende Tintenzusammensetzung
eine nicht fluoreszierende Pigmentdispersion in einem organischen
Lösungsmittel
mit einem hohen Siedepunkt, einen Stabilisator und einen Weichmacher.
Der Weichmacher ist einzeln oder in Form einer Mischung zweier oder
mehr Weichmacher verwendbar. Vorzugsweise handelt es sich beim Weichmacher
um 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol-diisobutyrat. Vorzugsweise liegt
der Weichmacher in einer Menge von ca. 0,1 bis ca. 40 Gewichtsprozent
der Tintenzusammensetzung, noch bevorzugtermaßen von ca. 1 bis ca. 20 Gewichtsprozent
und besonders bevorzugtermaßen
von ca. 2 bis ca. 15 Gewichtsprozent vor.
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Erfindungsgemäße Tintenzusammensetzungen
können
ferner Schmiermittel, Metalldeaktivatoren, Chelatbildner, Dispergiermittel
und Mittel gegen Hautbildung einzeln oder Gemischen derselben umfassen. Vorzugsweise
liegt das Mittel gegen Hautbildung in einer Menge von ca. 0,1 bis
ca. 2 Gewichtsprozent der Tintenzusammensetzung vor. Das Mittel
gegen Hautbildung ist einzeln oder in Form einer Mischung zweier
oder mehr Mittel gegen Hautbildung verwendbar. Vorzugsweise handelt
es sich beim Mittel gegen Hautbildung um ein Oxim. Besonders bevorzugtermaßen handelt
es sich beim Mittel gegen Hautbildung um Methylethylketoxim. Das
Schmiermittel ist einzeln oder in Form einer Mischung zweier oder
mehr Schmiermittel verwendbar. Vorzugsweise ist das Schmiermittel
aus der Gruppe bestehend aus Alkoholestern, Amiden, Polyolestern,
Fettsäuren,
Fettalkoholen, Silikonen, flüssigen
Polyolefinen und Fettsäuremetallsalzen
ausgewählt.
Besonders bevorzugtermaßen
handelt es sich beim Schmiermittel um flüssiges Polyethylenwachs. Vorzugsweise
liegt das Schmiermittel in einer Menge von ca. 0,1 bis ca. 30 Gewichtsprozent
der Tintenzusammensetzung vor. Noch bevorzugtermaßen liegt
das Schmiermittel in einer Menge von ca. 1 bis ca. 15 Gewichtsprozent
der Tintenzusammensetzung vor. Die Gesamtmenge solcher zusätzlicher
Komponenten liegt in der Regel bei ca. 0,1 Gewichtsprozent bis ca.
30 Gewichtsprozent und vorzugsweise bei ca. 0,1 Gewichtsprozent
bis ca. 10 Gewichtsprozent.
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Bei
einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform
umfasst ein Schreibinstrument ein erfindungsgemäße Tinten enthaltendes Tintenspeicherelement
oder -rohr. Ein Tintenspeicherelement oder -rohr kann aus einem
jeglichen der folgenden Polymermaterialien gefertigt sein: Polyester,
Polystyrol, High-Impact-Polystyrol, Styrolbutadien-Copolymere, impact-modifiziertes
Styrolbutadien-Copolymer, Styrolacrylonitril-Copolymere, Acrylonitrilbutadien-Copolymere,
Polyisobutylen, Vinyl, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polyvinylacetalen,
Polyacrylonitril, Polyacrylate, Polymethacrylate, Polymethylmethacrylate,
Polybutadien, Ethylenvinylacetat, Polyamide, wie beispielsweise
Nylon, Polyimide, Polyoxymethylen, Polysulfone, Polyphenylensulfide,
Polyvinylester, Melamine, Vinylester, Epoxidharze, Polycarbonate,
Polyurethane, Polyethersulfone, Polyacetale, Phenolharze, Polyestercarbonat,
Polyether, Polyethylenterephthalat, Polytrimethylenterephthalat,
Polybutylenterephthalat, Polyarylate, Polyarylensulfide, Polyketone,
Polyethyle, Polyethyle hoher Dichte, Polypropylen, Fluorpolymere,
Copolymere, Grafts, Mischungen und Gemische derselben. Ein jegliches
aus den vorstehend aufgeführten
Polymeren gefertigtes Tintenspeicherelement oder -rohr kann zwecks
Verbesserung der Tintenzufuhrleistung auch durch eine Oberflächenbehandlung,
wie beispielsweise durch Fluorierung, Korona-Oxidation u. ä. modifiziert
sein. Vorzugsweise ist das Tintenspeicherelement aus einem Polymermaterial,
wie beispielsweise Fluorpolymer, Vinyl, Nylon oder fluoriertem Polypropylen,
hergestellt.
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Die
vorliegende Erfindung sieht eine Vielzahl an Farben (und Mischungen)
und optischen Wirkungen vor. Weiterhin gewährleisten die erfindungsgemäßen Tinten
eine gleichmäßige Schreibleistung.
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Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
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Der
Begriff „nicht
fluoreszierende Pigmentdispersion" bezieht sich im Vorliegenden auf einen
in einem Harz oder einer Harzmischung dispergierten unlöslichen
nicht fluoreszierenden Farbstoff. Aufgrund der Tatsache, dass der
Farbstoff in einem Harz dispergiert ist, handelt es sich bei der
nicht fluoreszierenden Pigmentdispersion um eine heterogene Tintenzusammensetzung
als Gegensatz zu einer homogenen Tintenzusammensetzung.
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Der
Begriff „Alkydharz" bezieht sich im
Vorliegenden auf ein durch Kondensation mehrwertiger Alkohole, wie
beispielsweise Glycerol, und mehrbasischer Säuren, wie beispielsweise Phthalsäureanhydrid,
gebildetes synthetisches Harz. Der Begriff „ölmodifiziertes Alkydharz" bezieht sich im
Vorliegenden auf ein Alkydharz, bei dem die mehrbasische Säure teilweise
durch eine einbasische Säure
substituiert ist.
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Der
Begriff "Stabilisator" bezieht sich im
Vorliegenden auf einen Zusatzstoff für Tinten, der dazu dient, die
Polymerisation der Tinte sowie eine Verfärbung und eine Änderung
der Viskosität
der Tintenmenge im Verlauf der Zeit zu verhindern. Beispiele für Stabilisatoren
sind Dihydroxybenzenderivate, Hydroxybenzene, wie beispielsweise
butyliertes Hydroxytoluol, und Hydrochinon.
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Der
Begriff „Weichmacher" bezieht sich im
Vorliegenden auf einen organischen Zusatzstoff, der dazu dient,
den Tintenfilm flexibler zu machen. Beispiele für Weichmacher sind nicht flüchtige organische
Flüssigkeiten
und niedrigschmelzende Feststoffe, wie beispielsweise Phthalat-,
Adipat- und Sebacatester, Tricresylphosphat und Rizinusöl.
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Der
Begriff Mittel gegen „Hautbildung" bezieht sich im
Vorliegenden auf ein flüssiges
Antioxidant, das dazu dient, die Bildung eines oxidierten Films
auf der exponierten Oberfläche
der Tinte zu verhindern.
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Der
Begriff „Lösungsmittel
mit einem hohen Siedepunkt" bezieht
sich im Vorliegenden auf ein Lösungsmittel
mit einem Siedepunkt oberhalb von 100°C bzw. 212 F. Vorzugsweise liegt
der Siedepunkt bei ca. 200°C
bis 700°C.
Vorzugsweise liegt das organische Lösungsmittel in einer Menge
von ca. 5 bis ca. 50 Gewichtsprozent der Tintenzusammensetzung vor.
Bevorzugte Lösungsmittel
sind Magiesol-Lösungsmittel
(Magie Brothers, Franklin Park, Israel), wie beispielsweise Magiesol
470-Öl,
Magiesol 52-Öl,
Magiesol 62-Öl,
und Magiesol 60. Magiesol 470-Öl
ist ein gesüßtes Mitteldestillat
mit einem Siedepunktbereich von 230 bis 280°C. Magiesol-52-Öl ist ein
Gemisch aus gesüßtem Mitteldestillat
und technischem Weißöl mit einem
Siedepunktbereich von 270 bis 310°C.
Magiesol 62 und 60 sind technisches Weißöl mit einem Siedepunktbereich
von 300°C
bis 400°C.
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Der
Begriff „Pigment" bezieht sich im
Vorliegenden auf einen unlöslichen
Feststoff, der während
des Färbeprozesses
unlöslich
bleibt.
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Der
Begriff „Glanz" bezieht sich im
Vorliegenden auf die Reflexion von Lichtstrahlen in einer Richtung. Matte,
stumpfe Oberflächen
streuen Lichtstrahlen in mehrere Richtungen, während eine glatte ebene Oberfläche Licht
in weniger, möglicherweise
nur eine Richtung streut.
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Der
Begriff „irisierend" bezieht sich im
Vorliegenden auf das Ergebnis der Interferenz von Lichtstrahlen von
der Oberfläche
einer transparenten dünnen
Schicht.
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Der
Begriff „Leuchtpigment", auch als „phosphoreszierendes
Pigment" bekannt,
bezieht sich im Vorliegenden auf Pigmente, die in der Dunkelheit
leuchten. Phosphoreszierende Pigmente speichern Energie, wenn sie
Licht, wie beispielsweise Tageslicht oder UV-Strahlung, ausgesetzt
sind, und geben nach Erlöschen des
Lichts die Strahlung als sichtbares Licht ab.
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Der
im Vorliegenden im Zusammenhang mit einer oder mehreren Zahlen oder
Zahlenfolgen verwendete Begriff „ca." ist so zu interpretieren, dass er sich
auf jegliche solcher Zahlen, einschließlich aller Zahlen in einer
Folge, bezieht.
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Die
bevorzugten Zusammensetzungen umfassen eine nicht fluoreszierende
Pigmentdispersion in einem organischen Lösungsmittel mit einem hohen
Siedepunkt und einen Stabilisator. Bei einer nicht fluoreszierenden
Pigmentdispersion handelt es sich um einen in einem flüssigen Medium
dispergierten unlöslichen
nicht fluoreszierenden Farbstoff. Es ist ein beliebiges Harz, vorzugsweise
ein Alkydharz, besonders bevorzugtermaßen ein ölmodifiziertes Alkydharz, verwendbar.
Die Zubereitung einer nicht fluoreszierenden Pigmentdispersion ist
dem Fachmann bekannt. Beispiele für die Herstellung einer nicht
fluoreszierenden Pigmentdispersion sind in den
US-Patentschriften
Nr. 4 404 318 nach Higuchi et al und Nr.
5 820 667 nach Lu. et al. offenbart.
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Das
nicht fluoreszierende Pigment ist einzeln oder in Form einer Mischung
zweier oder mehr nicht fluoreszierender Pigmente verwendbar. Vorzugsweise
liegt das nicht fluoreszierende Pigment in der Tintenzusammensetzung
in einer Menge von ca. 0,1 bis ca. 60 Gewichtsprozent der Tintenzusammensetzung
vor. Vorzugsweise ist das nicht fluoreszierende Pigment aus der
Gruppe bestehend aus organischen Pigmenten, anorganischen Pigmenten,
metallischen Pigmenten, phosphoreszierenden Pigmenten, photochromen
Pigmenten, thermochromen Pigmenten, irisierenden Pigmenten, Perlglanzpigmenten
und flüssigen
Kristallpigmenten ausgewählt.
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Die
Pigmentmenge ist von der gewünschten
Farbe abhängig.
Pastellfarben werden erhalten, indem einem Farbpigment Titandioxidweiß oder ein ähnliches
weißes
Pigment beigefügt
wird.
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Organische
Pigmente lassen sich im Allgemeinen in drei Klassen untergliedern:
Pigmentfarbstoffe, Toner und Farblacke. Für die vorliegende Erfindung
geeignete organische Pigmente umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein,
(1) Azopigmente, wie beispielsweise Pararot, Pigmentrot 6, Toluidinrot,
Naphtholrot, ein gefälltes
Naphtholmarron-Azopigment, Pyrazolonrot, Dinitroanilinorange, Pyrazolonorange,
Hansagelb und Diarylid (Vertrieb durch die Firmen BASF in Charlotte,
North Carolina, Ciba Specialty Pigments in Newport, Delaware, und
die Sun Chemical Company in Cincinnati, Ohio); (2) gefällte Azopigmente
oder metallisierte Azopigmente, wie beispielsweise Litholrot, Litholrubin
B (BON-Pigment), Permanentrot 2B (BON-Pigment), Litholrot 2G (BON
pigment), Yellow BON Maroon, Lake Bordeaux und Nickelazogelb (Vertrieb
durch die Firmen BASF in Charlotte, North Carolina, Ciba Specialty
Pigments in Newport, Delaware, und die Sun Chemical Company in Cincinnati,
Ohio); (3) Azo-Kondensationspigmente, wie beispielsweise Cromophtal
(Ciba-Geigy); (4) basische Farbpigmente, wie beispielsweise Ketonime,
Thiazine, Xanthene und Triarylmethan; (5) Phthalocyaninpigmenten
(Vertrieb durch die Firmen BASF in Charlotte, North Carolina, Ciba
Specialty Pigments in Newport, Delaware, und die Sun Chemical Company
in Cincinnati, Ohio); (6) Quinacridonpigmente, wie beispielsweise 2,9-Dimethylquinacridon,
Quinacridonchinon und 4,11-Dichloroquinacridon (Vertrieb durch die
Firmen Ciba Specialty Pigments in Newport, Delaware, und Sun Chemical
Company in Cincinnati, Ohio); (7) Thioindigopigmente, wie beispielsweise
4,4'-Dichlor-7,7'-dimethylthioindigo,
4,4',7,7'-Tetrachlorthioindigo,
5,5'-Dichlor-7,7'-dimethylthioindigo (Vertrieb durch die
Firmen BASF in Charlotte, North Carolina, Ciba Specialty Pigments
in Newport, Delaware, und die Sun Chemical Company in Cincinnati,
Ohio); (8) Perinone oder Diimide von Naphthalen, wie beispielsweise
Perinonorange (Vertrieb durch die Firmen BASF in Charlotte, North
Carolina, Ciba Specialty Pigments in Newport, Delaware, und die
Sun Chemical Company in Cincinnati, Ohio); (9) Perylene, wie beispielsweise
Perylenmarron und Perylenbordeaux, und (10) Anthrachinone, wie beispielsweise
Indanthronblau, Isodibenzanthronviolett und Anthrapyrimidingelb
(Vertrieb durch die Firmen BASF in Charlotte, North Carolina, Ciba
Specialty Pigments in Newport, Delaware, und die Sun Chemical Company
in Cincinnati, Ohio).
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Anorganische
Pigmente lassen sich im Allgemeinen in folgende Klassen untergliedern:
(1) Eisenoxide, (2) Chromoxide, (3) Chromatpigmente, bei denen es
sich um Gemische aus PbCrO4, PbSO4, PbO und PbMoO4 handelt,
(4) Titandioxid-Mischphasenpigmente,
(5) Cadmium, (6) Ultramarinpigmente, (7) Eisencyanblau-Pigmente und (8)
Ruß. Für die vorliegende
Erfindung geeignete anorganische Pigmente umfassen, ohne darauf
beschränkt
zu sein, (1) Eisenoxidpigmente (hergestellt von den Firmen Bayer
Corporation in Pittsburgh, Pennsylvania, und Cleveland Pigment and
Color in Cleveland, Ohio), wie beispielsweise Persion-Gulf-Red-Oxid,
Spanischrot-Sienas, gebrannte Sienas, Ocker, türkische Umbra, gebrannte Umbra,
Kalzinierung von Limonit und Siderit und Magnetit; (2) Chromoxidpigmente
(hergestellt von den Firmen Ceramic Color und Chemical Mfg. Corp.
in New Brighton, Pennsylvania, und Ferro Corp in Cleveland, Ohio);
(3) Chromatpigmente (hergestellt von den Firmen Cleveland Pigment
and Color in Cleveland, Ohio, und Johnson Matthey in Dowington,
Pennsylvania), wie beispielsweise Primrose Chrome Yellow, Hell-(Zitronen-)chromgelb,
Mittelgelb, Chromorange (hell und dunkel) und Molybdatorange; (4)
Titandioxid (hergestellt von den Firmen Kemira Pigments in Savannah,
Georgia und Ishihara Corp. USA in San Francisco, Kalifornien) und
Titandioxid-Mischphasenpigmente
(hergestellt von den Firmen Ceramic Color und Chemical Mfg. Corp.
in New Brighton, Pennsylvania, und Ferro Corp in Cleveland, Ohio),
d. h. Gemische, die durch den Einbau von Fremdionen in ein Titandioxidgitter
erhalten werden; (5) Cadmiumpigmente, die beispielsweise durch Mitfällung von
Bariumsulphat mit konzentrierten Pigmenten erhalten werden; (6)
Ultramarinpigmente (hergestellt von den Firmen Ferro Corporation
in Cleveland, Ohio, und Cleveland Pigment and Color in Cleveland,
Ohio), wobei es sich um Aluminumsilicate der allgemeinen Formel
Na8Al6Si6O24S(2-4) handelt,
und (7) Eisenblaupigmente (hergestellt von den Firmen Johnson Matthey
in Dowington, Pennsylvania, und Degussa-Huls in Belpre, Ohio), die
aus Alkalineisensalzen von Eisencyanogen-Hydrogensäure bestehen,
die zweiwertiges und dreiwertiges Eisen wie beispielsweise Milori-,
Chinesisch-, Preußisch-
und Toningblau, enthalten.
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Metallische
Pigmente werden in der Regel aus metallischen Elementen und deren
Legierungen, z. B. Aluminum, Kupfer, Bronze und Zink, hergestellt.
Für die
vorliegende Erfindung geeignete metallische Pigmente umfassen, ohne
darauf beschränkt
zu sein (1) Leafing- oder Non-leafing-Aluminium-Schuppenpigmente,
(hergestellt von den Firmen Silberline in Tamaqua, Pennsylvania,
und MD-Both Industries in West Chicago, Illinois); (2) Bronzepigmente
(hergestellt von der Firma U. S. Bronze Powders in Flemington, New
Jersey) und (3) Zinkstaub (hergestellt von den Firmen Meadowbrook
Company, New York, New York, und R. E. Carroll, Inc. in Trenton,
New Jersey). Leafing-Aluminiumschuppen werden in der Regel unter
Nutzung von Stearinsäure
als mahlendes Schmiermittel zur Herstellung der Leafing-Aluminiumschuppen-Pigmente
hergestellt. Bei Non-leafing-Aluminiumschuppen wird eine langkettige
ungesättigte
Fettsäure,
wie beispielsweise Ölsäure, verwendet. Es
wurde gezeigt, dass die Leafing- und Non-leafing-Eigenschaften der
Aluminiumschuppenpigmente durch die unterschiedliche Grenzflächenspannung
zwischen dem Bindemittel und der monomolekularen Schicht der auf
die Aluminiumschuppe aufgetragenen Fettsäure bedingt sind. Die Dicke
der Aluminiumschuppenpigmente liegt vorzugsweise im Bereich von
ca. 0,1 bis ca. 2 μm.
Der Durchmesser der Aluminiumschuppenpigmente liegt vorzugsweise
im Bereich von ca. 1 bis 200 μm.
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Rußpigmente
(hergestellt von den Firmen Cabot Corporation in Billerica, Massachusetts,
und Degussa-Huls in Belpre, Ohio) sind aus praktisch reinem Kohlenstoff
von kolloidaler Größe zusammengesetzt.
Entsprechend der durchschnittlichen Teilchengröße werden verschiedene Rußklassen
differenziert. Die Teilchengroße
von Ruß liegt
im Bereich von ca. 1 bis ca. 500 nm. So besitzt beispielsweise High-Color-Channel-Ruß einen
Teilchendurchmesser im Bereich von 100–140 Å, Medium-Color-Channel-Ruß einen Teilchendurchmesserbereich
von 160–270 Å, Medium-Color-Furnace-Ruß einen
Teilchendurchmesserbereich von 170–270 Å, Two-Color-Furnace-Ruß einen
Teilchendurchmesserbereich von 290–700 Å und Thermalruß einen
Teilchendurchmesserbereich von 2250–3000 Å. Ruß ist durch ein Hochofenverfahren,
Impingement (Channel- oder Rollerverfahren), Thermal-, Lampen oder
Acetylenruß verfahren
herstellbar. Für
die vorliegende Erfindung geeignete Rußpigmente umfassen, ohne darauf
beschränkt
zu sein, High-Color-Channel-Ruß,
Medium-Color-Channel-Ruß,
Medium-Color-Furnace-Ruß,
Two-Color-Furnace-Ruß,
Thermalruß,
Graphit, Beinschwarz, Pflanzenschwarz und Mineralschwarz.
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Für die vorliegende
Erfindung geeignete Perlglanzpigmente umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein,
Iriodin®-Silberweißpigmente
(100-er Serie) (EM Industries, Hawthorne, New York), die aus von
einer relativ dünnen
Titanoxidschicht umhülltem
Glimmer bestehen; Iriodin®-Interferenzpigmente (200-er
Serie); Iriodin®-Goldglanzpigmente
(300-er Serie), die aus einem mit einer Titanoxidschicht und einer
Eisenoxidschicht überzogenen
Glimmerkern bestehen; Iriodin®-Metallglanzpigmente (500-er Serie),
die aus einem mit einer Eisenoxidschicht überzogenen Glimmerkern bestehen,
und Iriodin®-WR-Pigmente
(9000-er Serie).
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Leuchtende
oder phosphoreszierende Pigmente sind im Wesentlichen aus Zinksulphid
und Zink-Cadmiumsulfid zusammengesetzt. Leuchtpigmente sind etwas
grober als metallische Pigmente und entweder farblos oder pastellfarben.
Für die
vorliegende Erfindung geeignete Leuchtpigmente umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein,
LUMILUX® N-Pigmente,
die ein gelbgrünes
Licht aussenden, LUMILUX® Z-Pigmente, die ein bläuliches Licht aussenden, LUMILUX® R-Pigmente,
LUMILUX® B-Pigmente, LUMILUX® Q-Pigmente,
LUMILUX® CD-Pigmente
und LUMILUX® R-Effektpigmente. LUMILUX®-Pigmente
werden von der Firma Riedel-de Haen (Seelze, Deutschland) vertrieben.
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Beispiele
für photochrome
Pigmente, die für
die vorliegende Erfindung geeignet sind, umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein,
Verbindungen vom Spirooxazin-, Spiropyran- und Pyrantyp. Beispiele
für Verbindungen
vom Spirooxazintyp umfassen
1,3,3-Trimethylspiro[indolin-2,3'-(3H)naphtho(2,1-b)(1,4)-oxazin],
5-Chlor-1,3,3-Trimethylspiro[indolin-2,3'-(3H)naphtho(2,1-b)(1,4)oxazin]
und 1,3,3,5-Tetramethylspiro[indolin-2,3'-(3H)
naphtho(2,1-b)(1,4)-oxazin];
1,3,3-Trimethyl-9'-methoxyspiro[indolin-2,3'-(3H)naphtho (2,1-b)(1,4)-oxazin], 1,3,3,5-Tetramethyl-9'-methoxyspiro[indolin-2,3'-(3H)naphtho(2,1-b)
(1,4)-oxazin]
und 1,3,3,5,6-Pentamethyl-9'-methoxyspiro[indolin-2,3'-(3H)naphtho(2,1-b)(1,4)-oxazin]; 4-Trifluoromethyl-1,3,3-Trimethyl-5'-methoxyspiro[indolin-2,3'-(3H)
naphtho(2,1-b)(1,4)-oxazin],
6'-Trifluoromethyl-1,3,3,-timethyl-5'-methoxyspiro[indolin-2,3'-(3H)naphtho(2,1-b)(1,4)-oxazin]
und 4-Trifluoromethyl- 1,3,3-trimethyl-9'-methoxyspiro[indolin-2,3'-(3H)naphtho(2,1-b)(1,4)-oxazin];
1,3,5,6-Tetramethyl-3-ethylspiro[indolin-2,3'-(3H)pyrido (3,2-f)(1,4)-benzooxazin], 1,3,3,5,6-Pentamethylspiro[indolin-2,3'-(3H)pyrido(3,2-f)(1,4)-benzooxazin]
und 1-Methyl-3,3-diphenylspiro[indolin-2,3'-(3H)
pyrido(3,2-f)(1,4-benzooxazin];
1-Benzyl-3,3-dimethylspiro[indolin-2,3'-(3H) naphtho(2,1-b)(1,4)-oxazin], 1-(4-Methoxybenzyl)-3,3-dimethylspiro[indolin-2,3'-(3H)naphtho (2,1-b)(1,4)-oxazin],1-(3,5-Dimethylbenzyl)-3,3-dimethylspiro[indolin-2,3'-(3H)naphtho(2,1-b)(1,4)-oxazin],
1-(4-Chlorobenzyl)-3,3-dimethylspiro[indolin-2,3'-(3H)naphtho(2,1-b)(1,4)-oxazin]
und 1-(2-Fluorobenzyl)-3,3-dimethyl-spiro[indolin-2,3'-(3H)naphtho(2,1-b)(1,4)-oxazin];
6'-Piperidin-1,3,3-trimethylspiro[indolin-2,3''-(3H)naphtho(2,1-b)(1,4)-oxazin],
6'-Indolin-1,3,3-trimethylspiro[indolin-2,3'-(3H)naphtho(2,1-b)(1,4)-oxazin]. Beispiele
für Verbindungen
vom Spiropyrantyp umfassen 1-(2,3,4,5-Pentamethylbenzyl)-3,3-dimethylspiro[indolin-2,3'-(3H)naphtho(2,1-b)-pyran] und 1-(2-Methoxy-5-nitrobenzyl)-3,3-dimethylspiro[indolin-2,3'-(3H)naphtho(2,1-b)-pyran].
Beispiele für
Verbindungen vom Pyrantyp umfassen 2, 2-Di-p-methoxyphenylnaphtho(2,1-b)pyran,
2,2-Di-p-methoxyphenylphenanthra(2,1-b)pyran,
2,2-Diphenylnaphtho(2,1-b)pyran und 2,2-Diphenylphenanthra(2,1-b)pyran.
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Beispiele
für thermochrome
Pigmente, die für
die vorliegende Erfindung geeignet sind, umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein,
solche, die in der
US-Patentschrift
Nr. 4 957 949 nach Kamada et al. offenbart sind.
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Beispiele
für Flüssigkristallpigmente,
die für
die vorliegende Erfindung geeignet sind, umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein,
Flüssigkristallpigmente
der Helicone HC®-Serie
der Wacker Silikones Corporation in Michigan.
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Harze
sind einzeln oder in Form einer Mischung zweier oder mehr Harze
verwendbar. Bei der vorliegenden Erfindung als zweites Harz verwendbare
Harze umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein, thermoplastische,
wärmehärtende,
Additions- und Kondensationspolymere. Illustrative Beispiele umfassen,
ohne darauf beschränkt
zu sein, Polyester, Polystyrol, High-Impact-Polystyrol, Styrol-Copolymere,
Acrylonitrilbutadien-Copolymere, Polyisobutylen, Polyvinylchlorid,
Polyvinylidenchlorid, Polyvinyla cetalen, Polyacrylonitril, Polyacrylate,
Polymethacrylate, Polymethylmethacrylate, Polybutadien, Ethylenvinylacetat,
Polyamide, Polyimide, Polyoxymethylen, Polysulfone, Polyphenylensulfide,
Polyvinylester, Melamine, Vinylester, Epoxidharze, Polycarbonate,
Polyurethane, Polyethersulfone, Polyacetale, Phenolharze, Polyestercarbonat,
Polyether, Polyethylenterephthalat, Polytrimethyleneterephthalat,
Polybutyleneterephthalat, Polyarylate, Polyarylensulfide, Polyethylen,
Polyethylen hoher Dichte, Polypropylen, Polyurethane, Harzester,
Kohlenwasserstoffharze, Copolymere, Grafts, Mischungen oder Gemische
derselben. Die Copolymere und Mischungen dieser Polymere, sind dem
Fachmann als Polymere, die als Gerüstpolymer oder aufgepfropftes
Polymer in Pfropfpolymeren fungieren können, bekannt.
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Alkydharze
sind bevorzugte Harze zur Verwendung in der erfindungsgemäßen nicht
fluoreszierenden Pigmentdispersion. Bei den für diese Erfindung verwendbaren
Alkydharzen handelt es sich beispielsweise um Alkydharze von Akzo
Nobel (Matteson, Illinois), z. B. AKA 1317, ein #3-Sojaalkyd, AKA
1275, ein #7-Superfluoritalkyd, AKA 1235, ein #5-Alkyd mit hohem
Molekulargewicht, AKA 1163, ein #7-Sojaalkyd, AKA 1162, ein Alkyd
für Metalldruck,
AKA 1110, ein #3-Superfluoritalkyd, AKA 1109, ein #1-Superfluoritalkyd
und AKA 1100, ein #00-Lithoalkyd. Noch bevorzugtermaßen handelt
es sich bei den Alkydharzen um öl-
oder fettsäuremodifizierte
Alkyde.
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Antioxidanzien
sind einzeln oder in Form einer Mischung zweier oder mehr Antioxidanzien
verwendbar. Beispiele für
Antioxidanzien umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein, (1) gehinderte
Phenole [wie beispielsweise Alvinox 100 von der Firma 3V Inc. in
Charlotte, North Carolina, oder BNX 1000 von der Firma Mayzo Inc.
in Norcross, Georgia) oder BHT (butyliertes Hydroxytoluol) von der
Firma Eastman Chemical Co. oder Vanox SKT von der Firma Vanderbilt
Chemical Co. in Connecticut], (2) Alkylidenbis-, -tris- und -polyphenole [wie
beispielsweise die Cyanox-Serie (425, 1790, 2246) von der Firma
CYTEC in Perrysburg, Ohio], (3) thiobis-, -tris- und -polyalkylierte
Phenole [wie beispielsweise Irganox 1035 von der Firma Ciba Geigy
in Basel, Schweiz], (4) Amine [wie beispielsweise PTZ-Phenothiazin
von der Firma Zeneca Specialties in England oder die Naugard-Serie
(A, J, Q, SA, 445) der Firma Uniroyal Chemical Co. in Connecticut],
(5) Ester [wie beispielsweise die Argus-Serie (DLTDP, DSTDP, DMTDP,
DTDTDP) der Firma Witco Polymer Additives in Green wich, Connecticut.],
(6) organische Phosphite und Phosphate [wie beispielsweise die Albrite-Serie
(BTD HP, DBHP, DLHP) von der Firma Albright & Wilson in Richmond, Virginia], (7)
Propylgallat von der Firma Eastman Chemical Co. in Tennessee, (8)
Hydrochinon von der Firma Monsanto Chemical Co. in St. Louis, Missouri,
(9) Tocopherol, wie beispielsweise Vitamin E und (10) Eugenol (Nelkenöl). Bevorzugte
Antioxidanzien sind Vitamin E von der Firma A. D. M. (Decatur, Illinois),
BHT (butyliertes Hydroxytoluol) von der Firma Eastman Chemical (Kingsport,
Tennessee) und Eugonol von der Firma Aldrich Chemical Co. (Milwaukee,
Wisconsin). Besonders bevorzugt ist BHT. Vorzugsweise liegt das
Antioxidant in der Tintenzusammensetzung in einer Menge von ca. 0,1
bis ca. 30 Gewichtsprozent, besonders bevorzugtermaßen von
ca. 0,1 bis ca. 10 Gewichtsprozent vor.
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UV-Absorber
sind einzeln oder in Form einer Mischung zweier oder mehr UV-Absorber verwendbar. Beispiele
für UV-Absorber
und Lichtstabilisatoren umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein,
(1) 2-(2'-Hydroxyphenyl)-benzotriazole;
(2) Ester von substituieren oder unsubstituierten Benzoesäuren, (3)
2-Hydroxybenzophenone, (4) Acrylate, (5) Nickelverbindungen, wie
beispielsweise Nickelkomplexe von 2,2'-Thiobis-[4-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)-phenol],
Nickeldibutyldithiocarbamate, Nickelsalze von Monoalkyl 4-hydroxy-3,5-di-tert-butylbenzylphosphonaten,
Nickelkomplexe von Ketoximen oder Nickelkomplexe von 1-Phenyl-4-lauryl-5-hydroxypyrazol,
(6) sterisch gehinderte Amine, wie beispielsweise Bis-(2,2,6,6-tetramethylpiperidyl)sebacat
und Bis-(1,2,2,6,6-pentamethylpiperidyl)sebacat, und Bis-(1,2,2,6,6-pentamethylpiperidyl)n-butyl-3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzylmalonat;
(7) Oxamide und (8) 2-(2 Hydroxyphenyl)-1,3,5-triazine.
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Weichmacher
sind einzeln oder in Form einer Mischung zweier oder mehr Weichmacher
verwendbar. Beispiele für
Weichmacher zur Verwendung in dieser Erfindung umfassen, ohne darauf
beschränkt
zu sein, Derivate von Abietinsäure,
Ethansäure,
Adipinsäure,
Azelainsäure,
Benzoesäure,
Butien, Polyphenol, Zitronensäure,
Expoxid, Fumarsäure,
Glutarsäure,
Glycerin, Glykol, lineare zweibasische Säure, Petroleum, Isobuttersäure, Isophthalat,
Lactam, Maleinsäure,
Myristinsäure,
Nitril, Ölsäure, Palmitinsäure, Paraffin,
Pelargonsäure,
Pentaerythritol, Phenoxid, Phosphorsäure, Polyester, Ricinolsäure, Sebacinsäure, Stearinsäure, Styrol,
Saccharose, Sulfonsäu re,
Tallöl
und Trimellithsäure.
Vorzugsweise handelt es sich beim Weichmacher um 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol-diisobutyrat
(„TXIB") von der Firma Eastman
Chemical Co. (Kingsport, Tennessee). Vorzugsweise liegt der Weichmacher
in der Tintenzusammensetzung in einer Menge von ca. 0,1 bis ca.
40 Gewichtsprozent, noch bevorzugtermaßen von ca. 1 bis ca. 20 Gewichtsprozent,
besonders bevorzugtermaßen
von ca. 2 bis ca. 15 Gewichtsprozent vor.
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Mittel
gegen Hautbildung sind einzeln oder in Form einer Mischung zweier
oder mehr Mittel gegen Hautbildung verwendbar. Ein Beispiel für ein Mittel
gegen Hautbildung umfasst, ohne darauf beschränkt zu sein, die Oximfamilie
organischer Verbindungen. Vorzugsweise handelt es sich beim Mittel
gegen Hautbildung um Methylethylketoxim von der Firma DMG Americas
(Westlake, Ohio). Vorzugsweise liegt das Mittel gegen Hautbildung
in der Tintenzusammensetzung in einer Menge von ca. 0,1 bis ca.
2 Gewichtsprozent vor.
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Schmiermittel
sind einzeln oder in Form einer Mischung zweier oder mehr Schmiermittel
verwendbar. Beispiele für
Schmiermittel umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein, (1) Alkoholester
[Handelsbezeichnung Flexricin P-1, P-4, P-6 von der Firma CasChem
in Newark, New Jersey], (2) Amide [Handelsbezeichnung Crodamide
EBS, EBO, ER von der Firma Croda Universal Ins. in Arlington, Texas],
(3) Polyolester [Handelsbezeichnung beispielsweise Glycolube P von
der Firma Lonza in Fair Lawn, New Jersey.], (4) Fettsäuren [Handelsbezeichnung
beispielsweise Croacid von der Firma Croda], (5) Fettalkohole [Handelsbezeichnung
beispielsweise Unilin 350, 425, 550 von der Petrolite Company in
Oklahoma], (6) Silikone [Handelsbezeichnung beispielsweise 200,
203, MB50-001 Fluids von der Firma Dow Corning in Midland, Michigan],
(7) flüssige
Polyolefine [wie beispielsweise VERSAFLOW von der Firma Shamrock
Chemical Co in Newark, New Jersey] und (8) Fettsäuremetallsalze, wie beispielsweise
Zinkstearat von der Firma Witco Corp. in Greenwich, Connecticut. Vorzugsweise
handelt es sich beim Schmiermittel um flüssiges Polyethylenwachs (Versaflow)
von der Firma Shamrock Chemicals Co. (Newark, New Jersey). Vorzugsweise
liegt das Schmiermittel in der Tintenzusammensetzung in einer Menge
von ca. 0,1 bis ca. 30 Gewichtsprozent vor. Noch bevorzugtermaßen liegt
das Schmiermittel in der Tintenzusammensetzung in einer Menge von
ca. 1 bis ca. 15 Gewichtsprozent vor.
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Metalldeaktivatoren
sind einzeln oder in Form einer Mischung zweier oder mehr Metalldeaktivatoren verwendbar.
Beispiele für
Metalldeaktivatoren umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein, N,N'-Diphenyloxamid,
N-Salicylal-N'-salicyloylhydrazin,
N,N'-35 Bis-(salicyloyl)-hydrazin,
N,N'-Bis-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenylpropionyl)hydrazin,
3-Salicyloylamino-1,2,4-triazol, Bis-(benzyliden)-oxalicacid-dihydrazid,
Handelsbezeichnungen Citrosol 50W, 50T, 50E von der Firma Pfizer
Chemical Co. in New Haven, Connecticut; Cheelox HE-24, NTA-14 von
der Firma GAF Corporation in New Jersey und Chel DM-41, DPTA, Irganox
1024 von der Firma Ciba Geigy in Basel, Schweiz).
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Dispergiermittel
sind einzeln oder in Form einer Mischung zweier oder mehr Dispergiermittel
verwendbar. Dispergiermittel können
anionisch, nicht ionisch oder amphoterisch sein. Verwendbare anionische
Dispergiermittel umfassen beispielsweise. sulfonierte Fettsäureester
wie beispielsweise Dioctylnatriumsulfosuccinat, höheres Alkoholsulfat,
Polyoxyethylenealkylphenylethersulfat, Alkylarylsulfonat oder Olefinsulfonat.
In der vorliegenden Erfindung verwendbare nicht ionische Lösungsmittel
umfassen beispielsweise Polyoxyethylenetherverbindungen, wie beispielsweise
Polyoxyethylenalkylether oder Polyoxyethylenalkylphenylether, Polyolfettsäureester
oder Polyolfettsäureesterpolyoxyethylenether.
Die Tintenzusammensetzung kann ein Dispergiermittel in einer Menge
von maximal ca. 10 Gewichtsprozent, vorzugsweise im Bereich von
ca. 0,1 Gewichtsprozent bis ca. 5 Gewichtsprozent der Tintenzusammensetzung
enthalten.
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Zusätzliche
Komponenten, welche erfindungsgemäßen Tintenzusammensetzungen
beigefügt
werden können,
umfassen Füllmittel,
oberflächenaktive
Stoffe und optische Aufheller. Die Gesamtmenge solcher zusätzliche
Komponenten liegt in der Regel im Bereich von ca. 0,1 bis ca. 30
Gewichtsprozent und vorzugsweise im Bereich von ca. 1 bis ca. 15
Gewichtsprozent.
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Bei
einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform
umfasst ein Schreibinstrument ein erfindungsgemäße Tinten enthaltendes Tintenspeicherelement
oder -rohr. Ein Tintenspeicherelement oder -rohr kann aus einem
der folgenden Polymermaterialien gefertigt sein: Polyester, Polystyrol,
High-Impact-Polystyrol, Styrol-Copolymere, Acrylonitrilbutadien-Copolymere,
Polyisobutylen, Vinyl, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polyvinylacetalen,
Polyacrylonitril, Polyacrylate, Polymethacrylate, Polymethylmethacrylate,
Polybutadien, Ethylenvinylacetat, Polyamide, wie beispielsweise
Nylon, Polyimide, Polyoxymethylen, Polysulfone, Polyphenylensulfide,
Polyvinylester, Melamine, Vinylester, Epoxidharze, Polycarbonate,
Polyurethane, Polyethersulfone, Polyacetale, Phenolharze, Polyestercarbonat,
Polyether, Polyethylenterephthalat, Polytrimethylenterephthalat,
Polybutylenterephthalat, Polyarylate, Polyarylensulfide, Polyketone,
Polyethylen, Polyethylen hoher Dichte, Polypropylen, Fluorpolymere,
Copolymere, Grafts, Mischungen oder Gemische derselben. Darüber hinaus
kann ein jegliches aus den vorstehend aufgeführten Polymeren gefertigtes
Tintenspeicherelement oder -rohr zwecks Verbesserung der Tintenzufuhrleistung
durch Oberflächenbehandlung,
wie beispielsweise Fluorierung, Korona-Oxidation u. ä., modifiziert
sein. Vorzugsweise ist das Tintenspeicherelement aus einem Polymermaterial,
wie beispielsweise Fluorpolymer, Vinyl, Nylon oder fluoriertem Polypropylen,
hergestellt. Besonders bevorzugtermaßen handelt es sich beim Polymermaterial
um ein Fluorpolymer, wie beispielsweise fluoriertes Ethylenpropylen
oder „FEP" von der Firma Dupont.
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Beispiele
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Die
erfindungsgemäßen Tintenzusammensetzungen
lassen sich am Besten anhand folgender Beispiele beschreiben, wobei
die Erfindung nicht auf diese beschränkt ist. Sofern nicht anders
angegeben, sind sämtliche
Komponenten als Gewichtsteile (parts by weight, pbw) angegeben.
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Beispiel 1
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METALLISCHE TINTE FÜR SCHREIBINSTRUMENTE
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Beispielhafte
erfindungsgemäße metallische
Tinten wurden entsprechend Tabelle 1 formuliert. Tabelle 1
Komponenten | A | B | C |
Unipak
9401* | 100
pbw | | |
Unipak
9400** | | 100 | |
8677
PMS 877*** | | | 100 |
Magiesol
62**** | 20 | 20 | 20 |
BHT***** | 1 | 1 | 1 |
*hergestellt
von der Firma MD-BOTH Industries in West Chicago, Illinois. Bei
Unipak 9401 handelt es sich um eine in einem Alkyd, Harz und hochsiedenden
Mitteldestillat-Lösungsmittel
dispergierte Messingschuppe von geringer Teilchengröße;
**hergestellt
von der Firma MD-BOTH industries in West Chicago, Illinois. Bei
Unipak 9400 handelt es sich um eine in einem Alkyd, Harz und hochsiedenden
Mitteldestillat-Lösungsmittel
dispergierte Messingschuppe von geringer Teilchengröße.
***hergestellt
von der Firma MD-BOTH industries in West Chicago, Illinois. Bei
8677 PMS 877 handelt es sich um eine in einem Alkyd, Harz und hochsiedenden
Mitteldestillat-Lösungsmittel
dispergierte Aluminiumschuppe von geringer Teilchengröße.
****hergestellt
von der Magie Brothers Oil Company in Franklin Park, Illinois.
*****BHT
(butyliertes Hydroxytoluol), hergestellt von der Uniroyal Chemical
Company in Naugatuck, Connecticut. |
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Beispiel 2
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TINTE AUS ORGANISCHEN PIGMENTEN FÜR SCHREIBINSTRUMENTE
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Beispielhafte
erfindungsgemäße Tinten
aus organischen Pigmenten wurden entsprechend Tabelle 2 formuliert.
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Tabelle 2
Komponenten | A | B | C | D |
665701* | 100
pbw | | | |
13L540** | | 100 | | |
13L520*** | | | 100 | |
13L510**** | | | | 100 |
Magiesol
62 | 31 | 28 | 21 | 26 |
Hydrochinon****** | 1 | 1 | 1 | 1 |
*hergestellt
von der Nilton Davis Chemical Company in Cincinnati, Ohio. Bei 665701
handelt es sich um ein in einem Sojaölalkyd mit einem Hydrocarbonharz
dispergiertes Phthalocyaninblau-Pigment in Sojaöl.
**hergestellt von der
Nilton Davis Chemical Company in Cincinnati, Ohio. Bei 13L540 handelt
es sich um ein in einem Sojaölalkyd
mit einem Hydrocarbonharz dispergiertes Phthalocyaninblau-Pigment
in Sojaöl;
***hergestellt
von der Nilton Davis Chemical Company in Cincinnati, Ohio. Bei 13L520
handelt es sich um ein in einem ölmodifizierten
Alkyd mit einem Hydrocarbonharz dispergiertes organisches Gelbpigment
(Pigmentgelb 74) in Magiesol 52-Öl.
****hergestellt
von der Nilton Davis Chemical Company in Cincinnati, Ohio. Bei 13L510
handelt es sich um ein in einem ölmodifizierten
Alkyl mit einem Hydrocarbonharz dispergiertes organisches Rotpigment
(Naphtholrot) in Magiesol 52.
*****hergestellt von der Magie
Brothers Oil Company in Franklin Park, Illinois
******hergestellt
von der Eastman Chemical Company in Kingsport, Tennessee. |
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Beispiel 3
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TINTE AUS ANORGANISCHEN PIGMENTEN FÜR SCHREIBINSTRUMENTE
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Beispielhafte
erfindungsgemäße Tinten
aus anorganischen Pigmenten wurden ent sprechend Tabelle 3 formuliert. Tabelle 3
Komponenten | A | B | C | D |
Magnakyd 6/LO/PX1459* | 100
pbw | | | |
Magnakyd 42/LO/PX1465** | | 100 | | |
Magnakyd 101T/LO/PX1463*** | | | 100 | |
Magnakyd 7LF/LO/PX1481**** | | | | 100 |
Magiesol
62***** | 16 | 21 | 18 | 24 |
Vitamin
E****** | 1 | 1 | 1 | 1 |
*hergestellt
von der Firma Runnymede Dispersions Ltd. (England). Bei Magnakyd
6/LO/PX1459 handelt es sich um ein in einem ölmodifizierten Alkyd dispergiertes
Rutiltitandioxid-Pigment
in einem Mineralöl.
**hergestellt
von der Firma Runnymede Dispersions Ltd. (England). Bei Magnakyd
42T/LO/PX1465 handelt es sich um ein in einem ölmodifizierten Alkyd dispergiertes
Eisenoxidgelb-Pigment (Pigmentgelb 42) in einem Mineralöl.
***hergestellt
von der Firma Runnymede Dispersions Ltd. (England). Bei Magnakyd
101T/LO/PX1463 handelt es sich um ein in einem ölmodifizierten Alkyd dispergiertes
Eisenoxidrot-Pigment (Pigmentrot 101) in einem Mineralöl.
****hergestellt
von der Firma Runnymede Dispersions Ltd. (England). Bei Magnakyd
7LF/LO/pX1481 handelt es sich um ein in einem ölmodifizierten Alkydharz dispergiertes
Rußpigment
(Pigmentschwarz 7) in einem Mineralöl.
*****Bei Magiesol 62
handelt es sich um ein von der Magie Brothers Oil Company in Franklin
Park hergestelltes Lösungsmittel.
******hergestellt
von der ADM Company in Decator, Illinois. |
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Es
versteht sich, dass die Ansprüche
so auszulegen sind, dass sie alle Änderungen und Modifikationen
der im Vorliegenden zu Erläuterungszwecken
ausgewählten
erfindungsgemäßen Ausführungsformen
umfassen, die keine Abweichung vom Wesen und Umfang der Erfindung
darstellen.