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Technisches
Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Tinte auf Wasserbasis mit Metallglanz, die für einen
direkt füllbaren
Kugelschreiber angepasst ist, die verwendet wird, indem sie direkt
in das Röhrchen
gefüllt
wird.
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Technischer
Hintergrund
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Tinte mit Metallglanz wurde bereits
in JP-A-61-123684 (der hier verwendete Ausdruck "JP-A" bedeutet eine
"ungeprüfte
veröffentlichte
japanische Patentanmeldung"), JP-A-63-95277 und JP-A-4-126782 offenbart. Die
dort beschriebene Tinte besitzt jedoch eine zu niedrige Viskosität, um das
Absetzen von Metallpulver mit hoher spezifischer Dichte zu verhindern.
Andererseits beschreibt die JP-A-7-145339 "eine metallisch glänzende wässrige Tinte
für einen
Kugelschreiber", die verwendet werden kann, indem sie direkt in
eine Nachfüllvorrichtung
gegeben wird, wobei der metallisch glänzenden Tinte auf Wasserbasis,
die Aluminiumpulver umfasst, Pseudoplastizität verliehen wird, um das Absetzen
des Aluminiumpulvers zu verhindern. Jedoch führt die Verwendung von nur
Aluminiumpulver und ferner einem Farbpigment als komplementäres Farbmittel
zu einem Mangel an Schönheit
und Glanz der Tinte. Ferner wird, wenn das Aluminiumpulver in der
Tinte auf Wasserbasis verwendet wird, die Oberfläche desselben häufig mit
einem Petroleumlösemittel
oder einer höheren
Fettsäure
behandelt, um eine Reaktion mit Wasser zu hemmen. Ein derartiger
Oberflächenzustand kann
jedoch die Reaktion nicht zwangsläufig verhindern, was zu einer
Verschlechterung der Alterungsstabilität führt.
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Ferner offenbart die JP-A-2-142865
eine Glanztinte unter Verwendung von primären Metallfarbpigmenten, bei
denen Farbpigmente auf den Oberflächen von Metallpigmenten (Metallpulver) über Carbonsäuren, die
jeweils mindestens eine Doppelbindung und zwei Carboxylgruppen aufweisen,
die durch thermische Polymerisation von einer oder mehreren Arten
von eine Doppelbindung enthaltenden Carbonsäuren erhalten wurden, adsorbiert
sind, oder sekundären
Metallfarbpigmenten, bei denen die im vorhergehenden genannten ersten
Metallfarbpigmente ferner mit Polymeren von radikalisch polymerisierbaren
ungesättigten
Carbonsäuren
und Monomeren, die jeweils drei oder mehr radikalisch polymerisierbare
Doppelbindungen enthalten, überzogen
sind.
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Die Erfinder der vorliegenden Erfindung
kauften das im vorhergehenden genannte Metallfarbpigment (Handelsbezeichnung:
FRIENDCOLOR), bei dem ein Farbpigment auf einem Metallpigment (Metallpulver) chemisch
adsorbiert wurde, von Showa Alumipowder Co. Ltd., und sie prüften es
gemäß dem in
der obigen Veröffentlichung
beschriebenen Verfahren der Beispiele. Als Ergebnis wurde ermittelt,
dass die im vorhergehenden genannte Glanztinte hinsichtlich Schönheit und
Glanz im Vergleich zur herkömmlichen
Tinte für
ein Schreibwerkzeug mit Metallglanz, bei dem Farbstoffe oder Pigmente
mit Aluminiumpulver gemischt sind, hervorragend war.
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In der im vorhergehenden genannten
Veröffentlichung
ist eine Tinte für
einen Markierungsstift als Beispiel 2, eine Tinte auf Wasserbasis
für einen
Stift als Beispiel 4 und eine Tinte zum Beschriften als Beispiel
5 offenbart. Jedoch ist die im vorhergehenden beschriebene Tinte
eine Tinte für
Schreibwerkzeuge mit Steuerelementen, die Kapillarstruktu ren zum
Steuern des Herausfließens
von Tinte aus Spitzen, beispielsweise aus Faserbündeln gebildete Spitzen für den obigen
Markierungsstift oder Stiftdochte, die zwischen Spitzen und Tintenspeicherröhrchen für die anderen
Stifte angeordnet sind, verwenden. Daher kann sie, so wie sie ist,
nicht als direkt einfüllbare
bzw. zuführbare
Tinte verwendet werden.
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Bisher gab es keine zufriedenstellende
Tinte auf Wasserbasis mit Metallglanz, die zum direkten Einfüllen bzw.
Zuführen
bei einem Kugelschreiber geeignet ist, die hinsichtlich Schönheit und
Glanz hervorragend ist und Alterungsstabilität aufweist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ist die Bereitstellung einer Tinte auf Wasserbasis für einen
Kugelschreiber mit hervorragender Schönheit und Glanz, die gute Schreibeigenschaften
aufweist und als direkt einfüllbare
Tinte verwendbar ist, die das im vorhergehenden genannte Metallfarbpigment,
bei dem das Farbpigment an dem Metallpulver adsorbiert ist, verwendet.
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Offenbarung
der Erfindung
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Als Ergebnis intensiver Untersuchungen,
um die im vorhergehenden genannte Aufgabe zu lösen, ermittelten die Erfinder
der vorliegenden Erfindung, dass das Absetzen eines Metallfarbpigments
verhindert werden und gute Schreibeigenschaften erhalten werden
können,
auch wenn die Tinte direkt in das Röhrchen gefüllt wird, indem die Reaktion
von Wasser mit Metallpulver verhindert wird und ferner der Tinte
Pseudoplastizität
derart verliehen wird, dass die Viskosität der Tinte oben im Röhrchen eines
Kugelschreibers (im stationären Zustand)
erhöht
ist und die Viskosität
der Tinte beim Schreiben durch Scheren aufgrund der Drehung der
Kugel erniedrigt wird, wodurch die vorliegende Erfindung erreicht
wurde.
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Das heißt, die Aufgabe der vorliegenden
Erfindung wurde erreicht durch die Bereitstellung einer Tinte auf
Wasserbasis mit Metallglanz, die für einen direkt füllbaren
Kugelschreiber angepasst ist, die, bezogen auf die Gesamtmenge der
Tintenzusammensetzung, 1 bis 20 Gew.-% eines Metallfarbpigments,
das Metallpulver und ein daran adsorbiertes Farbpigment umfasst,
0,1 bis 1,0 Gew.-% eines Pseudoplastizität verleihenden wasserlöslichen
oder wasserdispergierbaren Polymermittels, 1 bis 15 Gew.-% eines
organischen Pigments als komplementäres Farbmittel und Wasser umfasst.
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Ferner enthält die Tintenzusammensetzung
der vorliegenden Erfindung vorzugsweise ein Feuchtigkeit zurückhaltendes
Benetzungsmittel, ein Dispergiermittel und ein Rostschutzgleitmittel.
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Das im vorhergehenden genannte Metallfarbpigment
ist dadurch gekennzeichnet, dass, da das Farbpigment am Metallpulver
adsorbiert werden kann, das zu adsorbierende Farbpigment aus einer
breiten Vielzahl von Farbpigmenten gewählt werden kann, so dass breite
Farbtöne
mit einem starken Metallglanz erhalten werden können. Ferner wird, da die Oberfläche des
Metallpulvers mit dem Farbpigment bedeckt ist, die Reaktion von
Wasser mit dem Metallpulver gehemmt.
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Beste Art und
Weise zur Ausführung
der Erfindung
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Durch die vorliegende Erfindung erfolgt
die Bereitstellung einer Tinte auf Wasserbasis mit Metallglanz, die
für einen
direkt füllbaren
Kugelschreiber angepasst ist, die, bezogen auf die Gesamtmenge der
Tintenzusammensetzung, 1 bis 20 Gew.-% eines Metallfarbpigments,
das Metallpulver und ein daran adsorbiertes Farbpigment umfasst,
0,1 bis 1,0 Gew.-% eines Pseudoplastizität verleihenden wasserlöslichen
oder wasserdispergierbaren Polymermittels, 1 bis 15 Gew.-% eines
organischen Pigments als komplementäres Farbmittel und Wasser umfasst.
Zusätzlich
zu den oben beschriebenen Komponenten werden vorzugsweise 10 bis
40 Gew.-% eines Feuchtigkeit zurückhaltenden
Benetzungsmittels, 1 bis 8 Gew.-% eines Dispergiermittels und 0,2
bis 2 Gew.-% eines Rostschutzgleitmittels eingearbeitet. Ferner
können
ein pH-Einstellmittel und/oder ein Bakteriostatikum nach Bedarf
zugegeben werden und auch ein organisches Pigment als Farbmittel
zugesetzt werden. Die Tinte auf Wasserbasis mit Metallglanz, die
für einen
direkt füllbaren
Kugelschreiber angepasst ist, gemäß der vorliegenden Erfindung
ist nicht auf eine Tinte mit der im vorhergehenden beschriebenen
Tintenzusammensetzung beschränkt.
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Der Gehalt an Metallfarbpigment beträgt 1 bis
20 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Tintenzusammensetzung.
Der Grund hierfür
ist der folgende. Ein Gehalt von weniger als 1 Gew.-% ergibt nach
dem Schreiben bei einer Kalligraphieprobe überhaupt kein metallisches
Aussehen, während
ein Gehalt von mehr als 20 Gew.-% die Alterungsstabilität der Tinte
verschlechtern kann, wobei das Absetzen des Metallfarbpigments bewirkt
wird, wodurch eine Spitze mit der Tinte verstopft wird, was in einigen
Fällen
ein Schreiben unmöglich
macht.
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Die Metallfarbpigmente können beispielsweise
durch Verrühren
von Carbonsäurepolymeren
(die im folgenden als thermisch polymerisierte Carbonsäuren bezeichnet
werden) mit mindestens einer Doppelbindung und zwei Carboxylgruppen,
die durch thermische Polymerisation von einer oder mehreren Arten
von eine Doppelbindung enthaltenden Carbonsäuren erhalten werden, und Metallpigmenten
in organischen Lösemit teln,
Vermischen der durch Filtration daraus erhaltenen Kuchen mit Farbpigmenten
in Gegenwart von organischen Lösemitteln
durch Verkneten oder Verrühren
und anschließendes
Entfernen der überschüssigen organischen
Lösungsmittel
gemäß der Beschreibung
in JP-A-2-142865 hergestellt werden. Alternativ können die Metallfarbpigmente
durch Verrühren
der thermisch polymerisierten Carbonsäuren und Farbpigmente in organischen
Lösemitteln,
Vermischen der daraus durch Filtration erhaltenen Kuchen mit Farbpigmenten
durch Verkneten oder Verrühren
in Gegenwart von organischen Lösemitteln,
die weitere Zugabe von Monomeren, die jeweils drei oder mehr radikalisch
polymerisierbare Doppelbindungen enthalten, und Polymerisationsinitiatoren,
während
die entstandenen Gemische durch Rühren in den organischen Lösemitteln
dispergiert werden, und Entfernen der überschüssigen organischen Lösemittel
hergestellt werden. Beliebige organische oder anorganische Pigmente
können
als die Farbpigmente verwendet werden, sofern sie in den verwendeten
organischen Lösemitteln
nicht gelöst
werden. Jedoch müssen
die Farbpigmente stabil an den Metallpigmenten, an denen eine Adsorptionsbehandlung
einer thermisch polymerisierten Carbonsäure durchgeführt wurde,
adsorbiert werden. Spezielle Beispiele für die organischen Pigmente
umfassen Azolackpigmente, unlösliche
Azopigmente, kondensierte Azopigmente, Phthalocyaninpigmente, Indanthrenpigmente,
Indigopigmente, Perinonpigmente, Perylenpigmente, Phthalonpigmente,
Dioxazinpigmente, Chinacridonpigmente, Isoindolinonpigmente und
Metallkomplexpigmente. Die anorganischen Pigmente umfassen Chromgelb,
gelbes Eisenoxid, Roteisenoxid, Kobaltblau, Kohleschwarz und Titanoxid.
Bevorzugte Beispiele für
die Metallfarbpigmente umfassen eines (Handelsbezeichnung: FRIENDCOLOR),
das von Showa Alumipowder Co., Ltd. vertrieben wird.
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Die wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren
Polymermittel, die Pseudoplastizität verleihen, umfassen natürliche Polysaccharide,
wie Guargummi und Xanthangummi, und synthetische Polymere, wie Acrylsäurepolymere
des Vernetzungstyps. Im allgemeinen setzen die natürlichen
Polysaccharide Metallfarbpigmente eher ab als die synthetischen
Polymere, da die unteren Streckgrenzen bzw. Ausgiebigkeitsfaktoren
der natürlichen
Polysaccharide niedriger als die der synthetischen Polymere sind.
Wenn die zugesetzte Polysaccharidmenge erhöht wird, um ein Absetzen zu
hemmen, wird Tinte an einer Spitze aufgrund der mit dem Verdampfen
von Wasser verbundenen Filmbildungseigenschaften fest, wodurch die
Tendenz besteht, dass ein schlechter Beginn des Schreibens bewirkt
wird. Die synthetischen Polymere sind daher bevorzugt und insbesondere
sind die Acrylsäurepolymere
des Vernetzungstyps äußerst geeignet.
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Der Gehalt an wasserlöslichem
oder wasserdispergierbarem Polymermittel, das Pseudoplastizität verleiht,
beträgt
0,1 bis 1,0 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Tintenzusammensetzung.
Der Grund hierfür
ist der folgende. Ein Gehalt von weniger als 0,1 Gew.-% ergibt keine
für eine
Tinte ausreichende untere Streckgrenze, was zum Absetzen des Metallfarbpigments
führt,
während
ein Gehalt von mehr als 1,0 Gew.-% zu einer zu hohen Tintenviskosität und zu
einer zu hohen unteren Streckgrenze führt, wobei eine Verschlechterung
der Schreibeigenschaften, wie Schreibgefühl und Tintenabgabe, bewirkt
wird, obwohl das Absetzen des Metallfarbpigments verhindert werden
kann.
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Als Acrylsäurepolymer des Vernetzungstyps
sind Polymere mit einem anzahlgemittelten Molekulargewicht von 3
000 000 bis 5 000 000 geeignet. Der Grund hierfür liegt darin, dass eine Tinte
mit hervorragender Alterungsstabilität und einer hohen unteren Streckgrenze
gebildet wird, wenn die Tinte damit hergestellt wird. Eine niedrige
Streckgrenze führt
zu einer Verflüssigung
der Tinte selbst bei Anwendung eines niedrigen Scherdrucks, was
das Absetzen des Metallfarbpigments bewirkt. Eine hohe untere Streckgrenze
kann ein Absetzen des Metallfarbpigments verhindern, da die Tinte
nur flüssig
wird, wenn ein die untere Streckgrenze übersteigender Druck angelegt
wird. Wenn das Molekulargewicht weniger als 3 000 000 beträgt, nimmt
die untere Streckgrenze der Tinte aufgrund von im Laufe der Zeit
dissoziierten Metallionen ab, wobei ein Absetzen des Metallfarbpigments
bewirkt wird. Andererseits kann, wenn das Molekulargewicht größer als
5 000 000 ist, das Acrylsäurepolymer
des Vernetzungstyps in der Tinte nicht gleichförmig dispergiert werden, wobei
die Alterungsstabilität
der Tinte verschlechtert wird.
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Um das Antrocknen der Tinte an einer
Spitze zu verhindern, enthält
die Tinte für
einen Kugelschreiber, die eine Tintenzusammensetzung auf Wasserbasis
enthält,
vorzugsweise ferner ein Feuchtigkeit zurückhaltendes Benetzungsmittel.
Wenn das Feuchtigkeit zurückhaltende
Benetzungsmittel in der Tinte in einer Menge von weniger als 10
Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Tintenzusammensetzung, enthalten
ist, können
zufriedenstellende Eigenschaften gegen ein Antrocknen der Tinte
nicht erhalten werden. Andererseits führen mehr als 40 Gew.-% dazu,
dass eine zufriedenstellende untere Streckgrenze nicht erhalten
wird, so dass ein Absetzen des Metallfarbpigments nicht vollständig verhindert
wird. Es ist daher günstig,
dass das Feuchtigkeit zurückhaltende
Benetzungsmittel in einer Menge von 10 bis 40 Gew.-% enthalten ist.
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Das Feuchtigkeit zurückhaltende
Benetzungsmittel zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung umfasst
wasserlösliche
organische Lösemittel,
wie Ethylenglykol, Propylengly kol, Glycerin, Diethylenglykol, Triethylenglykol,
Dipropylenglykol, Thiodiglykol, Polyglycerin, Polyethylenglykol,
Polypropylenglykol, Methylcellosolve, Butylcellosolve, Methylcarbit
und Ethylcarbit. Diese können
allein oder als Gemisch von zwei oder mehr Arten derselben verwendet
werden.
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Ferner wird vorzugsweise ein Dispergiermittel
zu der Tinte gegeben, um die Alterungsstabilität der Tinte, insbesondere die
Dispersionsstabilität
des Metallfarbpigments, zu verbessern. Wenn das Dispergiermittel in
einer Menge von weniger als 1 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge
der Tintenzusammensetzung, enthalten ist, kann eine gleichförmige Dispersion
nicht erhalten werden. Mehr als 8 Gew.-% bringen eine Abnahme der
unteren Streckgrenze der Tinte mit sich. Es ist daher günstig, wenn
das Dispergiermittel in einer Menge von 1 bis 8 Gew.-% enthalten
ist.
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Polymerdispergiermittel und nichtionische
Netzmittel können
als Dispergiermittel verwendet werden. Insbesondere umfassen Beispiele
derselben Styrol/Acrylsäure-Copolymere,
Styrol/Acrylsäure/Alkylmethacrylat-Copolymere,
Polyoxyethylennonylphenylether und Polyoxyethylenlaurylether.
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Ferner ist die Tinte der vorliegenden
Erfindung für
einen Kugelschreiber, der eine Tintenzusammensetzung auf Wasserbasis
enthält,
so dass vorzugsweise ein Gleitmittel zugegeben wird, um die Drehung
einer Kugel zu verbessern. Ein sogenanntes Rostschutzgleitmittel
mit Rostschutzwirkung ist besonders geeignet, da die Spitze eines
Kugelschreibers aus einem Metall, wie rostfreier Stahl oder Chromgelb,
besteht. Wenn der Gehalt an Gleitmittel weniger als 0,2 Gew.-%,
bezogen auf die Gesamtmenge der Tintenzusammensetzung, beträgt, wird
das Gleitvermögen
unzureichend, was zu der Tendenz führt, dass ein schlechtes Schreibgefühl und eine schlechte
Kalligraphieprobe bewirkt wird. Andererseits kann ein Gehalt von
mehr als 2 Gew.-% eine Verminderung der unteren Streckgrenze der
Tinte bewirken. Es ist daher günstig,
dass das Rostschutzgleitmittel in einer Menge von 0,2 bis 2 Gew.-%
enthalten ist.
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Das Rostschutzgleitmittel zur Verwendung
in der vorliegenden Erfindung umfasst Phosphorsäureesternetzmittel, Benzotriazol,
Fettsäuren
und Fettsäureester.
Diese Rostschutzgleitmittel können
auch als Gemisch von zwei oder mehr Arten derselben verwendet werden.
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Ferner wird unter Berücksichtigung
der Stabilität
der Tinte ein pH-Einstellmittel vorzugsweise verwendet, um den pH-Wert der Tinte auf
den Bereich von 6 bis 8 einzustellen. Wenn der pH-Wert niedriger
als 6 ist, ist es nicht nur schwierig, das Polymermittel, das Pseudoplastizität verleiht,
gleichförmig
zu lösen
und zu dispergieren, was nicht zur Bildung einer Tinte mit guter
Alterungsstabilität
führt,
sondern es besteht auch die Tendenz, dass die Wirkung des in der
Tinte enthaltenen Rostschutzgleitmittels behindert wird, was zu
Schwierigkeiten, gute Schreibeigenschaften zu erhalten, führt. Andererseits
führt ein
pH-Wert von über
8 zu einer verstärkten
Reaktivität
von Aluminium oder dgl., das ein Grundmaterial des Metallfarbpigments
ist, so dass es schwierig wird, die Reaktion desselben mit Wasser
oder mit dem Polymermittel, das Pseudoplastizität verleiht, zu bekämpfen, was
es schwierig macht, eine Tinte mit guter Alterungsstabilität zu erhalten,
was die Fluidität der
Tinte verschlechtern kann. Die pH-Einstellmittel, die hierbei verwendet
werden können,
umfassen Monoethanolamin, Diethanolamin, Triethanolamin, N,N-Dimethylethanolamin,
N,N-Diethanolamin, N,N-Dibutylethanolamin und N,N-Methyldiethanolamin.
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Ferner ist die Zugabe eines Bakteriostatikums
bevorzugt, da die Proliferation von Bakterien verhindert und die
Alterungsstabilität
der Tinte verbessert wird. Das Bakteriostatikum zur Verwendung in
der vorliegenden Erfindung umfasst 1,2-Benzoisothiazolin-3-on, Natriumbenzoat
und Natriumdehydroacetat.
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Ferner kann das Einmischen eines
organischen Pigments als komplementäres Farbmittel eine Vielzahl
von Farbtönen
ergeben. Wenn es in einer Menge von weniger als 1 Gew.-%, bezogen
auf die Gesamtmenge der Tintenzusammensetzung, vorhanden ist, kann
keine gute Tönung
erreicht werden. Andererseits erfolgt, wenn es in einer Menge von über 15 Gew.-%
enthalten ist, ein Festwerden der Tinte durch Trocknen an der Spitze,
wobei die Gefahr einer signifikanten Verschlechterung der Schreibbeginneigenschaften
bewirkt wird. Das komplementäre
Farbmittel ist daher vorzugsweise in einer Menge von 1 bis 15 Gew.-%
enthalten. Die komplementären
organischen Farbpigmente zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung
umfassen Pigment Yellow 1, 3, 12, 93, 94 und 109, Pigment Blue 15,
16 und 17, Pigment Red 3, 5, 122, 149 und 202 und Pigment Green
7 und 36.
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Beispiele
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Die vorliegende Erfindung wird unter
Bezug auf die folgenden Beispiele und Vergleichsbeispiele detaillierter
erläutert,
wobei diese jedoch die Erfindung nicht beschränken sollen.
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Beispiel 1
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1 Gew.-% eines Metallfarbpigments
(Handelsbezeichnung: FRIENDCOLOR F500 RG), das eine durchschnittliche
Teilchengröße von 17 μm und einen
rotgoldenen Farbton aufweist, das von Showa Alumipowder Co. Ltd.
vertrieben wird, als Metallfarbpigment, 20,0 Gew.-% Ethylenglykol
als Feuchtigkeit zurückhaltendes
Benetzungsmittel, 3,0 Gew.-% eines Styrol/Acrylsäure/Alkylmethacrylat-Copolymers
als Dispergiermittel, 1,0 Gew.-% eines Phosphorsäureesternetzmittels als Rostschutzgleitmittel,
0,2 Gew.-% 1,2-Benzoisothiazolin-3-on als Bakteriostatikum, 1,0 Gew.-%
Triethanolamin als pH-Einstellmittel
und 73,4 Gew.-% Ionenaustauschwasser wurden mittels eines Magnetrührers 1
h bei 60°C
gemischt.
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Anschließend wurden 0,4 Gew.-% eines
Acrylsäurepolymers
des Vernetzungstyps mit einem anzahlgemittelten Molekulargewicht
von 3 000 000 (im folgenden kurz als "Acrylsäurepolymer des Vernetzungstyps B"
bezeichnet) zu der erhaltenen Flüssigkeit
als wasserdispergierbares Polymermittel, das Pseudoplastizität verleiht,
gegeben, und das entstandene Gemisch wurde mit einem Homogenisator
gerührt,
um das Acrylsäurepolymer
B des Vernetzungstyps gleichmäßig zu dispergieren,
wodurch die Tinte auf Wasserbasis mit rotgoldenem Metallglanz für einen
direkt füllbaren
Kugelschreiber dieses Beispiels hergestellt wurde. Der pH-Wert dieser
Tinte betrug 7.
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Beispiele 2 bis 10
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Eine Tinte auf Wasserbasis mit rotgoldenem
Metallglanz für
einen direkt füllbaren
Kugelschreiber wurde gemäß dem Verfahren
von Beispiel 1 hergestellt, wobei jedoch die Tintenzusammensetzungen
wie in den Tabellen 1 und 2 angegeben geändert wurden. Der pH-Wert jeder
Tinte betrug 7. Die in den Tabellen beschriebenen Zahlen geben den
Gehalt (Gew.-%) an den jeweiligen Komponenten in den Tintenzusammensetzungen an.
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Anmerkung 1. Das in Beispiel 5 verwendete
Acrylsäurepolymer
des Vernetzungstyps C weist ein anzahlgemitteltes Molekulargewicht
von 5 000 000 auf.
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Anmerkung 2. Das in Beispiel 6 verwendete
Acrylsäurepolymer
des Vernetzungstyps A weist ein anzahlgemitteltes Molekulargewicht
von 2 000 000 auf.
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Anmerkung 3. Das in Beispiel 7 verwendete
Acrylsäurepolymer
des Vernetzungstyps D weist ein anzahlgemitteltes Molekulargewicht
von 6 500 000 auf.
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Anmerkung 4. In Beispiel 8 wurde
Xanthangummi anstelle des Acrylsäurepolymers
des Vernetzungstyps verwendet.
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Beispiele 11 bis 14
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Tinte auf Wasserbasis mit Metallglanz
für einen
direkt füllbaren
Kugelschreiber wurde gemäß dem Verfahren
von Beispiel 1 hergestellt, wobei jedoch organische Pigmente als
komplementäre
Farbmittel zugegeben wurden und die Zusammensetzungen wie in Tabelle
2 angegeben geändert
wurden. Der pH-Wert jeder Tinte betrug 7.
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Anmerkung 1. In Beispiel 11 wurde
Pigment Yellow 3 als komplementäres
Farbmittel zugegeben.
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Anmerkung 2. In Beispiel 12 wurde
FRIENDCOLOR F500 RG durch ein Metallfarbpigment (Handelsbezeichnung:
FRIENDCOLOR F500 OR), das eine durchschnittliche Teilchengröße von 17 μm und einen
orangen Farbton aufwies, ersetzt und Pigment Yellow 3 und Pigment
Red 3 wurden als komplementäre
Farbmittel zugegeben.
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Anmerkung 3. In Beispiel 13 wurde
FRIENDCOLOR F500 RG durch ein Metallfarbpigment (Handelsbezeichnung:
FRIENDCOLOR F500 GR), das eine durchschnittliche Teilchengröße von 17 μm und einen
grünen
Farbton aufwies, ersetzt und Pigment Yellow 3 und Pigment Blue 15
wurden als komplementäre
Farbmittel zugegeben.
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Anmerkung 4. In Beispiel 14 wurde
FRIENDCOLOR F500 RG durch ein Metallfarbpigment (Handelsbezeichnung:
FRIENDCOLOR F500 BL), das eine durchschnittliche Teilchengröße von 17 μm und einen
blauen Farbton aufwies, ersetzt und Pigment Blue 15 wurde als komplementäres Farbmittel
zugegeben.
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Vergleichsbeispiele 1
und 2
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Eine Tinte auf Wasserbasis mit rotgoldenem
Metallglanz für
einen direkt füllbaren
Kugelschreiber wurde gemäß dem Verfahren
von Beispiel 1 hergestellt, wobei jedoch FRIENDCOLOR F500 RG als
Metallfarbpigment verwendet wurde und die Tintenzusammensetzungen
wie in Tabelle 3 angegeben geändert
wurden. Der pH-Wert jeder Tinte betrug 7.
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Vergleichsbeispiel 3
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Eine Tinte auf Wasserbasis mit Silbermetallglanz
für einen
direkt füllbaren
Kugelschreiber wurde gemäß dem Verfahren
von Beispiel 1 hergestellt, wobei jedoch Aluminiumpulver anstelle
des Metallfarbpigments verwendet wurde und die Tintenzusammensetzung
wie in Tabelle 3 angegeben geändert
wurde. Der pH-Wert der Tinte betrug 7.
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Vergleichsbeispiele 4
bis 6
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Eine Tinte auf Wasserbasis mit einem
rotgoldenen Metallglanz für
einen direkt füllbaren
Kugelschreiber wurde unter Verwendung von FRIENDCOLOR F500 RG als
Metallfarbpigment ähnlich
Beispiel 1 gemäß dem Verfahren
von Beispiel 1 hergestellt, wobei jedoch die Tintenzusammensetzung
wie in Tabelle 3 angegeben geändert
wurden. Der pH-Wert jeder Tinte betrug 7.
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Anmerkung 1. In Vergleichsbeispiel
4 wurde Xanthangummi anstelle des Acrylsäurepolymers des Vernetzungstyps
B verwendet.
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Tests und Bewertungen
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Für
die jeweilige Tinte auf Wasserbasis mit Metallglanz für einen
direkt füllbaren
Kugelschreiber der Beispiele 1 bis 14 und Vergleichsbeispiele 1
bis 6 wurden die folgenden Tests und die folgende Bewertung durchgeführt.
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Absetztest des Metallfarbpigments:
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Eine Probe der Tinte (100 cm3) wurde genommen und unter Anlegen einer
Beschleunigung (G: die Einheit der Schwerkraftbeschleunigung) 10
min zentrifugiert und anschließend
wurde der Zustand der Tinte betrachtet.
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(Bewertung)
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Das Metallfarbpigment trennte sich
bei 300 G oder weniger ab und setzte sich ab (X)
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Das Metallfarbpigment trennte sich
zwischen 300 und 400 G ab und setzte sich ab (Δ)
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Das Metallfarbpigment trennte sich
zwischen 400 und 600 G ab und setzte sich ab (O)
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Kein Metallfarbpigment trennte sich
selbst bei 600 G oder mehr ab und setzte sich ab
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Bewertung der Alterungsstabilität der Tinte:
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Tinte wurde in ein geschlossenes
Glasgefäß unter
den Bedingungen von 50°C
und 0% relativer Luftfeuchtigkeit gegeben und stehengelassen. Danach
wurde die Tinte in Form der Viskositätsveränderung derselben und durch
Betrachten unter einem Mikroskop bewertet.
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(Bewertung)
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In der Tinte entwickelte sich ein
Niederschlag oder die Viskositätsänderung
der Tinte im Vergleich zur Anfangsviskosität erreichte innerhalb von 1
Monat 30% oder mehr (X)
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In der Tinte entwickelte sich ein
Niederschlag oder die Viskositätsänderung
der Tinte im Vergleich zur Anfangsviskosität erreichte innerhalb eines
Zeitraums von 1 bis 2 Monaten 30% oder mehr (Δ)
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In der Tinte entwickelte sich ein
Niederschlag oder die Viskositätsänderung
der Tinte im Vergleich zur Anfangsviskosität erreichte innerhalb eines
Zeitraums von 2 bis 3 Monaten 30% oder mehr (O)
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In der Tinte entwickelte sich kein
Niederschlag und die Viskositätsänderung
der Tinte im Vergleich zur Anfangsviskosität betrug nach 3 Monaten oder
mehr 30% oder weniger
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Danach wurde eine Nachfüllvorrichtung
mit einer Kugelschreiberspitze mit einem Kugeldurchmesser von 0,7
mm eines im Handel erhältlichen
Tintenkugelschreibers zur Aufnahme einer Geltintenzusammensetzung
auf Wasserbasis (hergestellt von The Pilot Corp., Handelsbezeichnung:
G-1) mit jeder Tinte gefüllt,
wobei ein Kugelschreiber hergestellt wurde, der wie folgt getestet
und bewertet wurde.
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Test der Schreibbeginneigenschaften:
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Der Kugelschreiber wurde ohne Kappe
abgelegt und unter den Bedingungen von 50°C und 30% relativer Luftfeuchtigkeit
1 Monat stehengelassen. Nach dem Zurückführen der Temperatur auf Raumtemperatur wurde
damit eine gerade Linie gezogen, um den Zustand der Kalligraphieprobe
visuell zu bewerten.
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(Bewertung)
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Es war unmöglich, mit dem Schreiben einer
Linie zu beginnen, selbst wenn der Stift 10 cm oder mehr vom Start
weggezogen wurde (X)
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Es war möglich, mit dem Schreiben einer
Linie innerhalb eines Ziehens von 5 bis 10 cm vom Start ohne das
Auftreten einer kratzigen oder unterbrochenen Linie in der Kalligraphieprobe
zu beginnen (Δ)
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Es war möglich, mit dem Schreiben einer
Linie innerhalb eines Ziehens von 3 bis 5 cm vom Start ohne das
Auftreten einer kratzigen oder unterbrochenen Linie in der Kalligraphieprobe
zu beginnen (O)
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Es war möglich, mit dem Schreiben einer
Linie innerhalb eines Ziehens von 3 cm oder weniger vom Start ohne
das Auftreten einer kratzigen oder unterbrochenen Linie in der Kalligraphieprobe
zu beginnen
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Test der Schreibeigenschaften:
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Ein Schreiben per Hand wurde praktisch
durchgeführt,
um den Zustand der Kalligraphieprobe visuell zu bewerten.
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(Bewertung)
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Ein Verwischen oder Kratzen wurde
bei der Kalligraphieprobe beobachtet, so dass die Tinte in der Praxis
nicht verwendet werden konnte (X)
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Ein Verwischen oder Kratzen wurde
bei der Kalligraphieprobe beobachtet und die Tinte war bei der praktischen
Verwendung etwas geringwertig (Δ)
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Ein Verwischen oder Kratzen wurde
bei der Kalligraphieprobe etwas beobachtet, doch konnte die Tinte in
der Praxis verwendet werden (O)
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Bei der Kalligraphieprobe wurde kein
Verwischen oder Kratzen beobachtet und es ergab sich eine zufriedenstellende
Kalligraphieprobe
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Die Ergebnisse der Bewertung in den
Beispielen und Vergleichsbeispielen sind in den Tabellen 1, 2 und
3 angegeben.
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In Vergleichsbeispiel 1 wurde das
Metallfarbpigment in einer kleinen Menge zugegeben, so dass kein Absetzen
erfolgte. Jedoch war die Kalligraphieprobe schwach, der Metallglanz
unzureichend und die Eigenschaften des Acrylsäu repolymers des Vernetzungstyps
schienen stark eine verwischte und unterbrochene Linie signifikant
zu zeigen.
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In Vergleichsbeispiel 2 ergab die
Zugabe einer großen
Menge des Metallfarbpigments den Mangel, dass das Metallfarbpigment
durch die untere Streckgrenze der Tinte nicht unterstützt wurde,
was das Absetzen bewirkte. Infolgedessen wurde die Spitze mit der
Tinte verstopft, was ein Schreiben unmöglich machte.
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Vergleichsbeispiel 3 ist ein Beispiel,
bei dem Aluminiumpulver als Farbmittel anstelle des Metallfarbpigments
verwendet wurde. Es erfolgte eine Reaktion einer Aluminiumoberfläche mit
Wasser oder die Reaktion von freigesetzten Aluminiumionen mit Endgruppen
des Polymermittels, das Pseudoplastizität verleiht, was zu dem Mangel
führte,
dass keine Tinte mit Alterungsstabilität realisiert wurde. Ferner
führte
die Verwendung von Aluminiumpulver zu einer geringeren Schönheit und
einem geringeren Glanz der Tinte im Vergleich zur Verwendung des
Metallfarbpigments, so dass die gewünschten Schreibeigenschaften
nicht erhalten wurden.
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In Vergleichsbeispiel 4 brachte die
Zugabe von Xanthangummi in einer großen Menge von 1,5 Gew.-% ein
schlechtes Auflösen
und eine schlechte Dispergierbarkeit desselben in der Tinte mit
sich, was nicht nur keine Alterungsstabilität ergab, sondern auch zu einer
mangelnden Fluidität
der Tinte führte.
Daher wurden zufriedenstellende Schreibeigenschaften nicht erhalten.
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In Vergleichsbeispiel 5 wurde das
Acrylsäurepolymer
des Vernetzungstyps in einer kleinen Menge zugegeben, so dass eine
für eine
Tinte ausreichende untere Streckgrenze nicht erhalten wurde. Das
Metallfarbpigment setzte sich daher ab, wobei ein Verstopfen mit
Tinte an der Spitze bewirkt wurde, was ein Schreiben unmöglich machte.
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In Vergleichsbeispiel 6 führte die
Zugabe einer großen
Menge des Acrylsäurepolymers
des Vernetzungstyps zu einer zu hohen Viskosität und Streckgrenze der Tinte,
was dazu führte,
dass ausreichende Schreibeigenschaften nicht erhalten wurden, obwohl
sich das Metallfarbpigment nicht absetzte.
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Gewerbliche
Verwendbarkeit
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Die Tinte auf Wasserbasis mit Metallglanz
für einen
direkt füllbaren
Kugelschreiber der vorliegenden Erfindung besitzt den im vorhergehenden
beschriebenen Aufbau. Daher kann eine Tinte erhalten werden, die einen
starken Metallglanz aufweist, problemlos eine Vielzahl von Farbtönen ergibt
und hinsichtlich Alterungsstabilität und Schreibeigenschaften
hervorragender als eine herkömmliche
Tinte auf Wasserbasis mit Metallglanz für einen direkt füllbaren
Kugelschreiber ist.
