DE69425279T2

DE69425279T2 - Korrekturflüssigkeit für wasserfeste tinten

Info

Publication number: DE69425279T2
Application number: DE69425279T
Authority: DE
Inventors: K. Mchugh; G. Sanborn
Original assignee: Gillette Co LLC
Current assignee: Berol Corp
Priority date: 1993-06-04
Filing date: 1994-05-31
Publication date: 2001-02-22
Anticipated expiration: 2014-06-01
Also published as: HK1010389A1; CA2164201C; BR9406789A; CA2164201A1; JPH08511056A; ES2149878T3; AU6961494A; WO1994029393A1; EP0746594B1; SG69966A1; JP3824635B2; DE69425279D1; EP0746594A4; EP0746594A1; AU683269B2; US5872162A

Description

Die Erfindung betrifft Korrekturflüssigkeiten für wasserfeste Tinten, wie beispielsweise Kugelschreibertinten.
Korrekturflüssigkeiten werden zum Korrigieren von handgeschriebenen, maschinell geschriebenen, photokopierten oder lasergedruckten Schrifzeichen auf Papier verwendet. In der Regel werden Korrekturflüssigkeiten auf eine Papieroberfläche in flüssiger Form aufgebracht, wonach man sie unter Bildung eines Films trocknen läßt, der fehlerhafte Schriftzeichen auf der Oberfläche wirksam abdeckt und ein korrektes Schriftzeichen aufnehmen kann.
Korrekturflüssigkeiten auf wässriger Basis, die für die Umwelt besser sind als Systeme auf Lösemittelbasis schließen typischerweise ein Pigment ein, z. B. Titandioxid, sowie ein Latex-Bindemittel, das in der Regell eine wässrige Polymer-Emulsion ist. Typische Latex-Bindemittel in Polymer-Emulsionen sind Acryl-Copolymere und Ethylen-Vinylacetat (EVA), die die Auflösung von darunterliegenden Schriftzeichen auf ein Minimum herabsetzen, auf die die Flüssigkeit aufgetragen wird, sowie der Flüssigkeit weitere vorteilhafte Eigenschaften vermitteln. Eine solche Auflösung der Schriftzeichen bewirkt ein sogenanntes "Durchschlagen" oder "Verlaufen" der Schriftzeichen in die Korrekturflüssigkeit hinein, was eine Verfärbung des flüssigen Films und der korrigierten Stelle hervorruft.
Obgleich derartige wässrige Korrekturflüssigkeiten auf der Basis von Emulsionspolymer-Bindemitteln bei handschriftlichen, maschinegeschriebenen oder photokopierten Schriftzeichen wirksam sind, wenden sie jedoch nicht das Problem des Durchschlagens oder Verlaufens bei allen Arten von Schriftzeichen ab. Eine Art von Schriftzeichen, bei der es beispielsweise schwierig ist, mit Korrekturflüssigkeiten ohne Durchschlagen des Schriftzeichen in die Korrekturflüssigkeit abzudecken, ist die sogenannte "wasserfeste" Tinte, z. B. Kugelschreibertinte. Obgleich diese Tinten als wasserfest bezeichnet werden, enthalten sie einen bestimmten Prozentsatz von Bestandteilen, einschließlich Farbstoffen, die wasserlöslich sind. Es ist dieser wasserlösliche Anteil, d. h. etwa 5... 15 Prozent der wasserfesten Tinten, der das Problem des Durchschlagens hervorruft.
Obgleich diese Art der Tinte seit vielen Jahren breite Anwendung gefunden hat, z. B. in sogenannten "Etikettierstiften", von denen mehr als 3 Milliarden jährlich verkauft werden, ist das Problem des Durchschlagens oder Verlaufens von Korrekturflüssigkeit bei Verwendung zur Korrektur derartiger Schriftzeichen bestehen geblieben.
Die GB-A-2 058 110 offenbart wässrige Korrekturflüssigkeiten mit 50% 75 Gewichtsprozent Feststoffanteil, die ein dispergiertes Acrylharz als Bindemittel aufweisen, lichtundurchlässige Pigmente und Füllstoffe sowie weitere konventionelle Additive bei einer Viskosität nach Zahn (Becher Nr. 2) von 55... 80 Sekunden. Das Ausführungsbeispiel verfügt über einen Feststoffgehalt von 62 Gewichtsprozent, worin 48 Gewichtsprozent Pigment und Füllstoff und 12,4 Gewichtsprozent Polymer einbezogen sind.
Die WO 92/07039 offenbart wässrige Korrekturflüssigkeiten, bei denen als ein Bindenlittel ein kationisches Polymer verwendet wird, um das Problem des "Durchschlagens" zu lösen. Der Feststoffgehalt des Ausführungsbeispiels beträgt 55 Gewichtsprozent, worin 45,6 Gewichtsprozent Pigment und Füllstoff und 7,5 Gewichtsprozent Polymer einbezogen sind. Obgleich ein pH-Wert von 4... 6,5 bevorzugt wird, ist ein breiterer Bereich von 3... 9 geeignet.
Nach der vorliegenden Erfindung wird eine durchschlagfeste, wässrige Korrekturflüssigkeit zur Verwendung in Kugeischreibertinten gewährt, aufweisend: ein in diesem Wasser dispergiertes Pigment mit Deckvermögen; ein kationisches Polymer, das das Durchschlagen hemmt; sowie ein filmbildendes Polymer; gekennzeichnet durch einen Gesamtfeststoffgehalt von mindestens 60 Prozent, durch eine Trocknungsdauer von weniger als 90 Sekunden und durch eine Viskosität von weniger als 1.500 cP ((1.500 mPa·s)), wobei das filmbildende Polymer in Wasser unlöslich ist und eine chemische Struktur hat, die von der chemischen Struktur des nichtfilmbildenden, kationischen Polymers verschieden ist.
Die Erfindung gewährt wässrige Korrekturflüssigkeiten, die bei Verwendung zum Abdecken von Schriftzeichen, die mit wasserfesten Tinten ausgeführt wurden, über eine gute Durchschlagfestigkeit verfügen. Der hierin verwendete Begriff "wasserfeste Tinte" bedeutet eine Tinte, die für Wasser überwiegend undurchlässig ist, die jedoch weniger als etwa 15 Prozent lösliche Bestandteile, einschließlich Farbstoffe, enthält. Kugelschreibertinte, wie sie hierin verstanden wird, ist eine wasserfeste Tinte.
Die Menge von Wasser, Mittel zum Abdecken, kationischem Polymer und filmbildendem Polymer, die in der Korrekturflüssigkeit verwendet: wird, wird so ausgewählt, daß die Korrekturflüssigkeit einen Feststoffgehalt von mindestens 60 Prozent (vorzugsweise mindestens 65 Prozent und mehr bevorzugt mindestens 68 Prozent) und eine Viskosität von weniger als 1.500 cP ((1.500 mPa·s)) (vorzugsweise zwischen 100 cP und 1.000 cP ((100 mPas und 1.000 mPa·s))) aufweist. Der hohe Feststoffgehalt (und damit der geringe Wassergehalt) und die relativ niedrige Viskosität liefern eine Korrekturflüssigkeit mit einer Trocknungsdauer von weniger als 90 Sekunden, vorzugsweise weniger als 60 Sekunden. Aufgrund der relativ geringen Viskosität kann die so ausgezeichnete Korrekturflüssigkeit mit einem Pinsel aufgetragen werden.
Wie hierin verwendet, bedeutet ein wasserunlösliches" filmbildendes Polymer ein filmbildendes Polymer, das bei Verwendung in der Korrekturflüssigkeit nicht in der Korrekturflüssigkeit aufgelöst wird, sondern viel mehr in Form einer' Emulsion oder Dispersion vorliegt. Wie hierin verwendet, bedeutet ein "filmbildendes" Polymer eine Polymer-Komponente der Korrekturflüssigkeit, die einen Film bildet, wenn die Flüssigkeit über einen Schriftzug auf einer Papierunterlage aufgetragen wird und das Wasser von der Unterlage absorbiert und/oder unter Bildung eines zusammenhängenden Films verdampft wird. Filmbildende polymere Ketten sind ausreichend deformierbar, so dass bei Absorption und/oder Verdampfung des Wassers Koaleszenz auftritt, die eine regellose Verdichtung und Verhakung der Molekülketten des Polymers bewirkt.
Die ausgezeichnete Korrekturflüssigkeit ist besonders zur Aufbringung auf Schriftzeichen geeignet, die aus wasserfesten Tinten erzeugt wurden, wie beispielsweise typische Kugeischreibertinten, da die Korrekturflüssigkeit das kationische Polymer enthält. Das kationische Polymer verzögert das Durchschlagen der Tinte durch die korrigierende Beschichtung, indem die Bewegung der anionischen Farbstoffe aus dem Tintenschriftzeichen durch die korrigierende Beschichtung verhindert wird. Selbstverständlich lassen sich die ausgezeichneten Flüssigkeiten auch zum Korrigieren anderer Arten von Schriftzeichen verwenden, wie beispielsweise maschinegeschriebene, photokopierte oder Laderdruck-Schriftzeichen. Der hohe Feststoffgehalt der Korrekturflüssigkeit und speziell die große Menge von Pigment mit Deckvermögen und, sofern vorhanden, zusätzliche Pigmente, machen die korrigierende Abdeckung ebenfalls für das Durchschlagen weniger anfällig.
Wie hierin verwendet, bedeuten wasserfestes "Tintenfixiermittel" oder "durchschlaghemmendes Polymer" jedes beliebige kationische, nicht-filmbildende Polymer, das die Fähigkeit zum "Fixieren" oder Binden von anionischem Farbstoff in wasserfesten Tinten hat und ein Wandern des Farbstoffes durch die Korrekturflüssigkeit weg von der Oberfläche des Papiers verhindert und/oder verzögert. Dadurch wird der Farbstoff daran gehindert, die Korrekturflüssigkeit merklich zu verfärben.
Ein filmbildendes Polymer, das mit dem Polymer "kompatible" ist, ist jedes beliebige Emulsionspolymer oder Polymer-Dispersion, die keine Destabilisierung der Korrekturflüssigkeit in Gegenwart des kationischen Tintenfixiermittels bewirkt.
Ein Polymer "nicht-filmbildendes" Polymer ist jedes beliebige Polymer, das keinen zusammenhängenden, trockenen Film bilden kann, da der Deformationswiderstand der polymeren Molekülketten größer ist als die Kapillarkräfte zwischen diesen polymeren Ketten. Es tritt daher keine Koaleszenz auf, und es wird kein zusammenhängender Film erzeugt.
In bevorzugten Ausführungsformen der ausgezeichneten Korrekturflüssigkeiten ist das Pigment mit Deckvermögen eine Zusammensetzung aus Rutil-Titandioxid, einschließlich Titandioxid-Partikel, die einen mittleren Durchmesser von weniger als 0,8 Mikrometer und eine hydrophile Oberfläche haben. Beispielsweise können Titandioxid-Partikel mindestens 94 Gewichtsprozent der Titandioxid-Zusammensetzung ausmachen, wobei deren hydrophile Oberfläche von einer Behandlung der Partikel mit Aluminiumoxid oder einer Kombination von Aluminiumoxid und Siliciumdioxid resultieren kann.
Die ausgezeichneten Korrekturflüssigkeiten schließen vorzugsweise ein anionisches Dispergiermittel ein, z. B. ein Natrium-Salz eines Carboxylat- Polyelektrolyten, z. B. ein Maleinsäureanhydrid-Copolymer oder Polymethyl- Methacrylsäure, und ein nichtionisches Benetzungsmittel, z. B. ein nichtionisches Tensid, einschließlich ein acetylenisches Diol und Alkohol. Wie hierin verwendet, bedeutet ein "Polyelektrolyt" eine hochpolymere Substanz, entweder in der Natur vorkommend, z. B. Protein oder Gummiarabicum oder synthetisch, z. B. Polyethylenimin oder Polyacrylsäure-Salze. Der Polyelektrolyt löst sich in der wässrigen Phase auf und dissoziiert. Die positiv und negativ geladenen Ionen werden vorzugsweise auf der Oberfläche der Pigmentpartikel unter Erzeugung eines äußeren Überzugs von diffuser Ladung adsorbiert. Die Coulombsche Abstoßungskraft gleicher Ladungen hält die mit Ionen "überzogenen" Partikel separiert und verhindert Ausflockung.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen der ausgezeichneten Korrekturflüssigkeiten schließen zwischen 45 Prozent und 60 Gewichtsprozent und vorzugsweise zwischen 47 Prozent und 53 Gewichtsprozent Pigment mit Deckvermögen ein; zwischen 0,5 Prozent und 5,0 Gewichtsprozent: und vorzugsweise zwischen 0,8 Prozent und 1, 2 Gewichtsprozent kationisches Polymer; zwischen 10 Prozent und 30 Gewichtsprozent und vorzugsweise zwischen 18 Prozent und 25 Gewichtsprozent filmbildendes Polymer; sowie zwischen 15 Prozent und 30 Gewichtsprozent und vorzugsweise zwischen 18 Prozent und 22 Gewichtsprozent Korrekturflüssigkeit. Die ausgezeichneten Korrekturflüssigkeiten schließen vorzugsweise ebenfalls zwischen 0,5 Prozent und 1,5 Gewichtsprozent anionisches Dispergiermittel und/oder zwischen 0,5 Prozent und 2,0 Gewichtsprozent nichtionisches Benetzungsmittel ein. Vorzugsweise enthalten die ausgezeichneten Korrekturflüssigkeiten im wesentlichen keine organischen Lösemittel (weniger als etwa 1 Prozent).
Besonders bemerkenswert ist, dass die ausgezeichneten Korrekturflüssigkeiten typischerweise abwaschbar sind. "Abwaschbar" bedeutet, dass die Korrekturflüssigkeit vor dem Trocknen im wesentlichen vollständig abgewaschen werden kann, beispielsweise mit Wasser von Bekleidungsstücken oder Tapeten, und sogar nach dem Trocknen bezeichnenderweise mit Seife und Wasser von Bekleidungsstücken oder Tapeten abgewaschen werden kann.
Die Erfindung kennzeichnet ebenfalls ein Verfahren zum Abdecken einer Beschriftung mit wasserfester Tinte von Papier durch Auftragen (vorzugsweise durch Pinseln) einer der ausgezeichneten Korrekturflüssigkeiten auf einen Schriftzug, der aus wasserfester Tinte erzeugt ist. In einem weiteren Aspekt kennzeichnet die Erfindung eine Korrekturflüssigkeit auf Wasserbasis, die mehr als 45 Gewichtsprozent Pigment mit Deckvermögen einschließt, ein anionisches Dispergiermittel und Wasser. Das Dispergiermittel ist vorzugsweise ein Natrium-Salz eines Carboxylat- Polyelektrolyten.
In einem weiteren Aspekt kennzeichnet die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer stabilen Korrekturflüssigkeit auf Wasserbasis durch Mischen von Wasser mit einem Pigment mit Deckvermögen und einem Dispergiermittel für Pigment, um eine Dispersion zu erzeugen; Zusetzen eines filmbildenden, polymeren Bindemittels zur Dispersion und Mischen zum Verteilen des Bindemittels in der Pigment-Dispersion sowie anschließend Zusetzen eines Fixiermittels für wasserfeste Tinte, einschließend ein kationisches, nicht-filmbildendes Polymer, zu der Dispersion in einer Menge, die eine Destabilisierung verhindert, wobei das Bindemittel mit dem Tintenfixiermittel kompatibel ist.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der Beschreibung und den Ansprüchen offensichtlich.
Die bevorzugten Korrekturflüssigkeiten schließen als das wässrige Streckmittel Wasser ein; eine Zusammensetzung aus Rutil-Titandioxid, die mindestens 94 Prozent TiO&sub2; einschließt, welches mit Aluminiumoxid oder einer Kombination von Aluminiumoxid und Siliciumdioxid oberflächenbehandelt ist, und zwar als das primäre Pigment; ein kationisches, nichtfilmbildendes, acrylisches Polymer als das Tintenfixiermittel; und eine acrylische, filmbildende Polymer-Emulsion als das Bindemittel, das mit dem kationischen Tintenfixiermittel kompatibel ist; wasserhaltiges Aluminiumsilicat (Kaolin-Tcin) als das Extender-Pigment; Schwarzpigmente und Pigmente aus gebrannter Umbra als Farbmittel zur Farbanpassung von weißem Recycling-Papier; ein nichtionisches Tensid, einschließend acetylenisches Diol und Alkohol, als das nichtionische Benetzungsmittel; ein anionisches Natrium-Salz eines Carboxylat-Polyelektrolyten als das Pigment-Dispergiermittel; ein Biozid als das Konserviermittel; sowie ein Schaumverhütungsmittel. Diese Korrekturflüssigkeiten haben einen pH-Wert zwischen 4 und 11 und vorzugsweise zwischen 7,5 und 10.
Um die Flüssigkeit ausreichend dünn zu machen, damit sie sich mühelos auf Papier auftragen läßt, z. B. mit einem Pinsel, sollte eine ausreichende Menge Wasser verwendet werden. Die in der fertigen Flüssigkeit vorhandene Gesamtmenge Wasser hängt von der Viskosität ab. Einstellungen erfolgen, indem zuerst die Viskosität der Zusammensetzung gemessen wird und danach schrittweise Wassermengen zugesetzt werden, bis die angestrebte Viskosität erhalten wird. Vorzugsweise wird ausreichend Wasser zugesetzt, um eine Viskosität von etwa 100... 1.000 cP (100... 1.000 mPa·s)) und vorzugsweise etwa 300... 600 cP ((300.... 600 mPa·s)) bereitzustellen, was mit einem Brookfield-Viskosimeter gemessen wird. Darüber hinaus würde zuviel Wasser die Trocknungsdauer der Flüssigkeit in unerwünschter Weise erhöhen. Vorzugsweise soll die Korrekturflüssigkeit bezogen auf die Gesamtzusammensetzung 15 Prozent... 30 Gewichtsprozent und mehr bevorzugt 18 Prozent... 22 Gewichtsprozent Wasser enthalten.
In den erfindungsgemäßen Korrekturflüssigkeiten kann als das primäre Pigment jedes beliebige Pigment mit Deckvermögen eingesetzt werden, das über eine ausreichende Deckkraft verfügt, um Kugelschreibertinte abzudecken. Das Pigment muss allerdings über eine bestimmte mittlere Partikelgröße verfügen, z. B. weniger als 0,8 Mikrometer, um das Dispersions vermögen zu erhöhen, und mit Aluminiumoxid oder einer Kombination von Aluminiumoxid und Siliciumdioxid behandelt sein, um eine hydrophile Oberfläche aufzuweisen. Titandioxid wird am meisten bevorzugt, da es die größte Deckkraft bereitstellt und ein weißes Pigment ist, dass zur Anpassung an einer Vielzahl von helle Farben des Papierfaserstoffes abgetönt werden kann. Geeignete Titandioxid-Pigmente schließen kommerziell verfügbare Rutil-Titandioxide und Anatas-Titandioxide ein, oder Gemische oder Mischungen von diesen, die vorzugsweise über eine mittlere Partikelgröße zwischen näherungsweise 0,2... 0,4 Mikrometer und eine mittlere Ölabsorption von etwa 16 g pro 100 g Pigment verfügen.
Das bevorzugte Titandioxid für das primäre Pigment ist Ti-Pure® R-900 (DuPont, Wilmington, DE), bei dem es sich um eine Zusammensetzung aus Rutil-Titandioxid handelt und das nach dem Chlorid-Prozess hergestellt ist. Diese Zusammensetzung schließt etwa 94 Prozent TiO&sub2; und 4, 5 Prozent Aluminiumoxid ein. Die Partikelgröße variiert, jedoch sind 80 Prozent der Partikel 0,4 Mikrometer oder kleiner und 90 Prozent der Partikel unterhalb von 0,6 Mikrometer. Der pH-Wert von Ti-Pure® R-900 in einer wässrigen Suspension beträgt näherungsweise 8,2.
Andere geeignete Titandioxid-Zusammensetzungen schließen ein: Ti- Pure® R-901, Tioxide R-XL (Tioxide America, Inc., Columbia, Maryland) und Kronos 2131 (Kronos, Inc., Houston, Texas). Es können andere Pigmente mit Deckvermögen entweder allein, jedoch vorzugsweise in Kombination mit dem Titandioxid verwendet werden. Diese Pigmente schließen Zinksulfid und Zinkoxid ein.
Es sollte ausreichend Titandioxid einbezogen werden, so dass ein Schriftzeichen auf Papier nach dem Härten nicht sichtbar ist, jedoch nicht so viel, dass es die Erzeugung eines festen Films stört. Vorzugsweise sollte die Korrekturflüssigkeit bezogen auf die Gesamtzusammensetzung 45 Prozent... 60 Gewichtsprozent und mehr bevorzugt 47 Prozent... 53 Gewichtsprozent Pigment enthalten.
Das bevorzugte Tintenfixiermittel ist eine wässrige Dispersion einer kationischen, nicht-filmbildenden, acrylischen Copolymer-Emulsion, wie beispielsweise Rhoplex® PR-26 (Rohm & Haas, Philadelphia, PA). Dieses spezielle Tintenfixiermittel enthält etwas 27... 29 Prozent acrylisches Copolymer und etwa 2... 4 Prozent Alkylarylpolyetheralkohol in 69... 70 Prozent Wasser. Der pH-Wert einer wässrigen Suspension von Rhoplex® F'R-26 sollte oberhalb von etwa 7,0 liegen, um die Stabilität dieses Polyrruers zu bewahren.
Um die angestrebten Eigenschaften des Nichtdurchschlagens der Korrekturflüssigkeit zu erzielen, muss ausreichend von diesem Mittel verwendet werden. Dieses kationische Polymer absorbiert praktisch die Anionen aus der Kugelschreibertinte, die das Durchschlagen bewirken, bevor sie eine Möglichkeit haben, durch die korrigierende Beschichtung durchzuschlagen. Von diesem Tintenfixiermittel sollte die Korrekturflüssigkeit bezogen auf die Gesamtzusammensetzung vorzugsweise etwa 0,5 Prozent... 5,0 Gewichtsprozent und mehr bevorzugt 0,8 Prozent... 1, 2 Gewichtsprozent enthalten.
Das bevorzugte Bindemittel ist ein acrylisches, filmbildendes Polymer, das mit dem kationischen Tintenfixiermittel kompatibel ist, wie beispielsweise UCAR® Latex 446 (Union Carbide, Cary, NC). UCAR® Latex 446 ist eine Latexemulsion, die synthetische Acrylat/Styrol-Polymere enthält, d. h. nichtionische, stabilisierte, und die mit kationischen Tintenfixier-Polymer kompatibel ist. UCAR® Latex enthält etwa 38 Prozent Wasser und 62 Prozent Copolymer von Methylmethacrylat, Butylacrylat, Styrol, Methacrylsäure und 2-Hydroxyethylacrylat. Dieses spezielle Bindemittel kann außerdem etwa 0,03 Prozent Formaldehyd und 0,02 Prozent Ammoniak enthalten. Andere Bindemittel schließen Elvace 40705 (Reichold Chemicals, Inc., Research Triangle Park, North Carolina) ein, das ein nichtionisches Ethylen/Vinylacetat-Copolymer ist; Rhoplex® AC-707 (Rohm & Haas); Rhoplex® TP-257 (Rohm & Haas) und Rhomplex® AC-264 (Rohm & Haas).
Um die Pigmente wirksam mit dem Papier zu binden und einen zusammenhängenden trockenen Film bei oder unterhalb von Raumtemperatur zu erzeugen, der weitgehend wasserbeständig ist, sollte eine ausreichende Menge des Bindemittels verwendet werden. Der Film sollte außerdem für korrekte Schriftzeichen aufnahmefähig sein, ohne zu reissen und von dem Papier abzuplatzen. Von dem filmbildenden Bindemittel sollte die Korrekturflüssigkeit bezogen auf die Gesamtzusammensetzung vorzugsweise 10 Prozent... 25 Gewichtsprozent und mehr bevorzugt 15%... 22 Gewichtsprozent enthalten.
Das bevorzugte Extender-Pigment kann jeder beliebige Kaolin-Ton (China") sein, wie beispielsweise Kaopaque® 10-S (Dry Branch Kaolin Co, Dry Branch, GA), der mehr als 97 Prozent Kaolin-Ton (Al&sub2;O&sub3;·2SiO&sub2;·2H&sub2;O), weniger als 3 Prozent Wasser und 0,35 Prozent calcinierter Soda als Dispergiermittel enthält. Andere geeignete Kaolin-Tone sind McNamee Clay (R. T. Vanderbilt, Inc., Norwalk, Connecticut) und Huber 40C (J. M. Huber Corp., Macon, Georgia). Das Extender-Pigment wird in einer Menge zugesetzt, die die Fähigkeit verbessert, mit Kugelschreibertinte auf der korrigierten Stelle zu schreiben. Von dem Extender-Pigment sollte die Korrekturflüssigkeit vorzugsweise 5 Prozent... 15 Gewichtsprozent und mehr bevorzugt 5 Prozent... 10 Gewichtsprozent der Gesamtzusammensetzung enthalten.
Zur Farbanpassung, z. B. an ein weißes recycliertes Papier, muss das primäre Titandioxid-Pigment mit anderen Farbmitteln abgetönt sein, wie beispielsweise Schwarz und gebrannte Umbra, indem die standardgemäßen Farbanpassungsmethoden eingesetzt werden. Das bevorzugte Schwarzpigment ist ein sdhwarzen Eisenoxid-Pigment, wie beispielsweise Mars Black (Binney & Smith, Winfield, KS). Das bevorzugte gebrannte Umbra-Pigment ist eine wässrige Dispersion von Pigment-Braun 7, Pigment-Rot 101 und Pigment-Gelb 42, wie beispielsweise Aurasperse® Burnt Umber W-3247X (Engelhard, Solon, OH). Diese Farbmittel werden in Mengen verwendet, um den Weißton des Papiers, auf dem die Korrekturflüssigkeit verwendet werden soll, anzupassen. Selbstverständlich kann auch eine gefärbte Korrekturflüssigkeit für farbiges Papier hergestellt werden. Vorzugsweise sollte die Korrekturflüssigkeit Farbmittel mit weniger als 2,0 Gewichtsprozent der Gesamtzusammensetzung enthalten.
Das bevorzugte Benetzungsmittel ist ein nichtionisches Tensid, das acetylenisches Diol und Alkohol enthält, wie beispielsweise Surfynol® 194 PA (Air Products and Chemicals, Inc., Allentown, PA), bei dem es sich um eine Mischung von 2,4,7,9-Tetramethyl-5-decin-4,7-diol und Isopropanol handelt. Dieses Tensid wird zur Herabsetzung der Oberflächenspannung der Korrekturflüssigkeit verwendet, um gute Benetzungseigenschaften zu gewährleisten. Vorzugsweise sollte die Korrekturflüssigkeit dieses Benetzungsmittel bezogen auf die Gesamtzusammensetzung mit etwa 0,3 Prozent... 2,0 Gewichtsprozent und mehr bevorzugt 0,45 Prozent... 1,5 Gewichtsprozent enthalten.
Die bevorzugten anionischen Pigment-Dispergiermittel sind Natrium- Salze von Carboxylat-Polyelektrolyten, wie beispielsweise Nopcosperse® 44 (Henkel Corp., Ambler, PA) oder vorzugsweise Natrium-Salze von Maleinsäureanhydrid-Copolymeren, z. B. TAMOL® 731 SD (Rohm & Haas, Philadelphia, PA) oder Natrium = Salze von Polymethylmethacrylsäure. Ein derartiges Dispergiermittel sollte in einer ausreichenden Menge zugesetzt werden, um die vollständige Dispersion der großen Pigmentmenge in der Korrektur flüssigkeit bei geringer Viskosität und mit wenig oder keiner Schaumbildung zu gewährleisten. Andere geeignete polyelektrolytische Acrylat-Dispergiermittel schließen TAMOL® 850 oder 960 ein. Vorzugsweise sollte die Korrekturflüssigkeit das Dispergiermittel bezogen auf die Gesamtzusammensetzung mit 0,5 Prozent... 1,5 Gewichtsprozent und mehr bevorzugt 0,8 Prozent... 1, 1 Gewichtsprozent enthalten.
Ein bevorzugtes Konserviermittel ist ein Biozid, wie beispielsweise Kathon® (Rohm & Haas, Philadelphia, PA), bei dem es sich um eine Mischung von zwei Isothiazolinonen, 5-Chlor-2-methyl-4-isothiazolin-3-on und 2-Methyl-4-isothiazolin-3-on, handelt. Andere geeignete oder bevorzugte Konserviermittel oder Biozide schließen Glycacil-L, Glycacil-S. Proxel GXL (Rohm & Haas) ein. Das Konserviermittel oder das Biozid werden verwendet, um eine Kontamination der Korrekturflüssigkeit durch Bakterien zu verhindern. Bakterien greifen acrylische Polymere an und werden oftmals latent in einigen der Bestandteile angetroffen, z. B. Pigmenten, die zur Herstellung von Korrekturflüssigkeiten verwendet werden. Um bakterielles Wachstum zu verhindern, sollte eine ausreichende Menge verwendet werden. Die korrekturflüssigkeit sollte bezogen auf die Gesamtzusammensetzung etwa 0,05 Prozent... 1,0 Gewichtsprozent und vorzugsweise 0,03 Prozent... 0,1 Gewichtsprozent Kathon® oder 0,1 Prozent... 0,65 Gewichtsprozent Germaben II enthalten.
Das bevorzugte Schaumverhütungsmittel ist Nopco® 8034 (Henkel Corp., Ambler, PA), obgleich normalerweise jedes beliebige Schaumverhütungsmittel in Korrekturflüssigkeiten verwendet werden kann. Derartige Schaumverhütungsmittel sind normalerweise Mineralöl-Derivate, die mit amorphem Siliciumdioxid gemischt sind und in einer ausreichenden Menge zugesetzt werden sollten, um zu gewährleisten, dass die Korrekturflüssigkeit entlüftet ist und beim Schütteln nicht schäumt. Vorzugsweise sollte die Korrekturflüssigkeit Entschäumungsmittel mit 0,05 Prozent... 1,0 Gewichts- prozent und mehr bevorzugt 0,21 Prozent... 0,4 Gewichtsprozent der Gesamtzusammensetzung enthalten.
Die Korrekturflüssigkeiten sollten eine Trocknungsdauer von weniger als 90 Sekunden haben. Mehr bevorzugt haben Korrekturflüssigkeiten eine Trocknungsdauer von weniger als etwa 60 Sekunden. Korrekturflüssigkeiten werden auf Trocknungsdauer, wie der Begriff hierin verwendet wird, getestet, indem die Flüssigkeit auf ein Schriftzeichen auf Papier aufgetragen wird (z. B. Notepad-Papier, verfügbar bei Tope Business Forms of St. Charles, III., und vermarktet als The LEGAL PAD") und in Intervallen von 5 Sekunden die Dauer bestimmt wird, nachdem man die Flüssigkeit ohne Zerstörung der Oberfläche des korrigierten Zeichens überschreiben oder übertippen kann. Die Korrekturflüssigkeit muß nicht vollständig trocken sein, bevor ein handgeschriebener oder getippter Schriftzug aufgetragen werden kann.
Die Trocknungsdauer hängt zum entscheidenden Teil voll der Wassermenge in der Korrekturflüssigkeit und der Viskosität der Korrekturflüssigkeit ab. Wie bereits erwähnt, ist die Trocknungsdauer um so länger, je größer der Wassergehalt in der Korrekturflüssigkeit ist. Selbstverständlich gilt, je größer die Fesfstoffmenge in der Korrekturflüssigkeit ist, um so weniger Wasser ist in der Flüssigkeit und um so kürzer ist die Trocknungsdauer. Vorzugsweise enthält die Korrekturflüssigkeit mindestens 65 Gewichtsprozent Feststoffe und mehr bevorzugt enthält die Flüssigkeit mindestens 68 Gewichtsprozent Feststoffe. Wie hierin verwendet, sind die Feststoffe die Bestandteile des Films, sobald das Wasser verdampft ist, und schließen überwiegend die Pigmente und das filmbildende Polymer ein.
Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Erfindung.
Es wurde eine Korrekturflüssigkeit zubereitet, die die vorgenannten Bestandteile enthielt:
1. Zugeben der angegebenen Menge von deionisiertem Wasser in einen sauberen Mischbehälter, der mit Mischerschaufeln vom Cowles-Typ (Sägezahn) ausgestattet ist.
2. Mischer einschalten und bei 400... 600 U/min betreiben.
3. Zugeben der angegebenen Menge Dispergiermittel, z. B. Nopcosperse® 44 und den Mischer für 5 Minuten laufen lassen.
4. Erhöhen der Drehzahl auf 700 U/min. bei Entwicklung von übermäßigem Schaum die Drehzahl jedoch vermindern.
5. Staubabscheider einschalten und die angegebene Menge von Titandioxid-Pigment, z. B. Ti-Pure® R900-Pulver, in einer Geschwindigkeit zugeben, die eine vollständige Dispersion des Pulvers ermöglicht. Mehr Ti- Pure® R900 wird solange nicht zugegeben, bis alle Klumpen zerkleinert sind. Die Geschwindigkeit wird nach Erfordernis ausreichend schnell eingestellt, um einen Wirbel und gute Dispersion aufrecht zu erhalten, jedoch nicht so schnell, dass sich Schaum entwickelt.
6. Langsames Zugeben der vorgegebenen Menge von Kaolin-Ton, z. B. Kaopaque 10-S. den man wiederum erst vollständig dispergieren läßt, bevor mehr zugesetzt wird. Staubabscheider abschalten und für 20 Minuten bei 700 U/min mischen.
7. Zugeben der vorgegebenen Menge Farbmittel, z. B. Mars- Schwarz und gebrannte Umbra.
8. Mischen für 20 Minuten.
9. Prüfen der Hegman-Mahlfeinheit.
10. Vermindern der Drehzahl auf 600 U/min. Zugeben des filmbildenden, acrylischen Emulsions-Bindemittels, z. B. UCAR® Latex 446, und Mischen bis alles eingearbeitet ist (etwa 10 Minuten).
11. Zugeben der vorgegebenen Menge Benetzungsmittel, z. B. · Surfynol® 104 PA, und Mischen für 5 Minuten.
12. Langsames Zugeben der vorgegebenen Menge von Tintenfixiermittel, z. B. Rhoplex® PR-26, und zwar direkt in den Wirbel. Es ist eine geringe Zugabegeschwindigkeit erforderlich, um eine Destabilisierung des Ansatzes zu vermeiden.
13. Zugeben der vorgegebenen Menge des antibakteriellen Mittels, z. B. Kathon®, und Mischen für 5 Minuten.
14. Zugeben der vorgegebenen Menge des Schaumverhütungsmittels, z. B. Nopco® 8034, Herabsetzen der Drehzahl auf 300 U/min und Mischen für 30 Minuten.
15. Prüfen der Viskosität.
Um sicherzustellen, dass das kationische Tintenfixiermittel die Korrekturflüssigkeit nicht destabilisiert, sollte es der Mischung zugesetzt werden, nachdem alle anderen wichtigen, ionisch geladenen Bestandteile zu einer stabilen Dispersion gemischt worden sind.
Die bevorzugten Korrekturflüssigkeiten können in einer konventionellen Flasche und Pinselapplikatoren verwendet werden, sowie in anderen bekannten Appilkatoren für Korrekturflüssigkeit.
Andere Ausführungsformen liegen im Bereich der Ansprüche. Beispielsweise können die Korrekturflüssigkeiten zusätzlich zu den vorstehend aufgeführten bevorzugten Bestandteilen auch verschiedene Additive enthalten, die auf dem Gebiet bekannt sind, so lange sie nicht auf das kationische Tintenfixiermittel störend einwirken, d. h. so lange sie weitgehend kationisch oder nichtionisch sind. Diese Additive werden zur Verbesserung spezieller Eigenschaften der Flüssigkeit verwendet und schließen Weichmacher ein, um Trockenfilmhaftung und Flexibilität zu verbessern, Mattierungsmittel zur Kontrolle des Filmglanzes, Fließmittel und Quellmittel zur Kontrolle des Pinselns, Verlaufens und Absetzens, sowie Pigment-Extender zusätzlich zum Kaolin, um die Kosten zu senken.

Claims

1. Durchschlagfeste, wässrige Korrekturflüssigkeit zur Verwendung für Kugelschreibertinten, aufweisend: ein in diesem Wasser dispergiertes Pigment mit Deckvermögen; ein kationisches Polymer, das das Durchschlagen hemmt; sowie ein filmbildendes Polymer; gekennzeichnet durch einen Gesamtfeststoffgehalt von mindestens 60%, durch eine Trocknungsdauer von weniger als 90 Sekunden und durch eine Viskosität von weniger als 1.500 cP ((1.500 mPas)), wobei das filmbildende Polymer in Wasser unlöslich ist und eine chemische Struktur hat, die von der chemischen Struktur des nicht-filmbildenden, kationischen Polymers verschieden ist.

2. Korrekturflüssigkeit nach Anspruch 1, bei welcher das filmbildende Polymer ein acrylisches Copolymer ist.

3. Korrekturflüssigkeit nach Anspruch 1, bei welcher die Trocknungsdauer weniger als etwa 60 Sekunden beträgt.

4. Korrekturflüssigkeit nach Anspruch 1, bei welcher die Trocknungsdauer weniger als etwa 50 Sekunden beträgt.

5. Korrekturflüssigkeit nach Anspruch 1, bei welcher das kationische Polymer ein nicht-filmbildendes, acrylisches Copolymer umfasst.

6. Korrekturflüssigkeit nach Anspruch 1, bei welcher das Pigment mit Deckvermögen eine Rutil-Titandioxid-Zusammensetzung ist, die Titandioxid- Partikel mit einem mittleren Durchmesser von weniger als 0,8 Mikrometer aufweist und eine hydrophile Oberfläche hat.

7. Korrekturflüssigkeit nach Anspruch 6, bei welcher die Titandioxid- Partikel mindestens 94 Gewichtsprozent der Titandioxid-Zusammensetzung ausmachen und bei welcher die hydrophile Oberfläche aus der Behandlung der Partikel mit Aluminiumoxid oder einer Kombination von Aluminiumoxid und Siliciumdioxid resultiert.

8. Korrekturflüssigkeit nach Anspruch 1, ferner aufweisend ein anionisches Dispergiermittel.

9. Korrekturflüssigkeit nach Anspruch 8, bei welcher das anionische Dispergiermittel ein Natrium-Salz eines Carboxylat-Polyelektrolyt ist.

10. Korrekturflüssigkeit nach Anspruch 1, ferner aufweisend ein nichtionisches Benetzungsmittel.

11. Korrekturflüssigkeit nach Anspruch 1, aufweisend: zwischen 45% und 60 Gewichtsprozent des Pigments mit Deckvermögen, zwischen 0,5% und 5,0 Gewichtsprozent des kationischen Polymers, zwischen 10% und 25 Gewichtsprozent des filmbildenden Polymers und zwischen 15% und 30 Gewichtsprozent Wasser.

12. Korrekturflüssigkeit nach Anspruch 11, aufweisend: zwischen 47% und 53 Gewichtsprozent des Pigments mit Deckvermögen, zwischen 0,8% und 1, 2 Gewichtsprozent des kationischen Polymers, zwischen 15% und 22 Gewichtsprozent des filmbildenden Polymers und zwischen 18% und 22 Gewichtsprozent Wasser.

13. Korrekturflüssigkeit nach Anspruch 1, wobei die Korrekturflüssigkeit eine Viskosität zwischen 100 cP und 1.000 cP ((100 mPas und 1.000 mPas)) hat.

14. Korrekturflüssigkeit nach Anspruch 1, wobei die Korrekturflüssigkeit eine Viskosität zwischen 300 cP und 600 cP ((300 mPas und 600 mPa·s)) hat.

15. Korrekturflüssigkeit nach Anspruch 1, wobei die Korrekturflüssigkeit einen Gesamtfeststoffgehalt von mindestens 65% hat.

16. Korrekturflüssigkeit nach Anspruch 1, wobei die Korrekturflüssigkeit einen Gesamtfeststoffgehalt von mindestens 67% hat.

17. Korrekturflüssigkeit nach Anspruch 1, wobei die Korrekturflüssigkeit einen Gesamtfeststoffgehalt von mindestens 68% hat.

18. Korrekturflüssigkeit nach Anspruch 1, wobei die Korrekturflüssigkeit einen pH-Wert zwischen 7, 5 und 11 hat.

19. Korrekturflüssigkeit nach Anspruch 1, wobei die Korrekturflüssigkeit keine organischen Lösemittel enthält.

20. Verbessertes Verfahren zur Herstellung einer stabilen Korrekturflüssigkeit auf Wasserbasis, umfassend: Mischen von Wasser mit einem Pigment mit Deckvermögen und einem Dispergiermittel, um eine Dispersion zu erzeugen; Zusetzen eines filmbildenden Polymers zu der Dispersion: sowie Mischen, um das filmbildende Polymer in der Dispersion zu verteilen; und Zusetzen eines kationischen, nicht-filmbildenden Polymers, das das Durchschlagen zu dieser Dispersion hemmt; dadurch gekennzeichnet, dass die Korrekturflüssigkeit einen Feststoffgehalt von mindestens 60% hat, eine Viskosität von weniger als 1.500 cP ((1.500 mPa·s)) und eine Trocknungsdauer von weniger als 90 Sekunden; und dadurch gekennzeichnet, dass das filmbildende Polymer wasserunlöslich ist und eine chemische Struktur hat, die von der chemischen Struktur des nicht-filmbildenden, kationischen Polymers verschieden ist.

21. Verbessertes Verfahren zum Abdecken einer Tintenbeschriftung auf Papier, umfassend die Schritte: Auftragen einer Korrekturflüssigkeit auf eine wasserfeste Beschriftung auf einer Papierunterlage, wobei die Korrekturflüssigkeit Wasser aufweist, ein in diesem Wasser dispergiertes Pigment mit Deckvermögen, ein kationisches Polymer, das das Durchschlagen hemmt und ein in diesem Wasser dispergiertes filmbildendes Polymer; dadurch gekennzeichnet, dass die Korrekturflüssigkeit einen Feststoffgehalt von mindestens 60% hat, eine Viskosität von weniger als 1.500 cP (1.500 mPas)) hat und eine Trocknungsdauer von weniger als 90 Sekunden; und dadurch gekennzeichnet, dass das filmbildende Polymer wasserunlöslich ist und eine chemische Struktur hat, die von der chemischen Struktur des nichtfilmbildenden, kationischen Polymers verschieden ist.