FR2585358A1 - Composition d'encre aqueuse pour stylo a bille - Google Patents
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Abstract
COMPOSITION D'ENCRE AQUEUSE POUR UN STYLO A BILLE COMPRENANT: UN COLORANT CHOISI PARMI LES MATIERES TINCTORIALES OU LES PIGMENTS; UN SOLVANT ORGANIQUE SOLUBLE DANS L'EAU; L'EAU; ET UN SEL METALLIQUE ETOU UN SEL D'AMINE DE N-ACYL SARCOSINE. CETTE ENCRE PEUT EFFECTIVEMENT EMPECHER L'USURE DU SIEGE DE LA BILLE DU STYLO, CAUSEE PAR LA ROTATION DE LA BILLE PERMETTANT AINSI DE GARDER DE BONNES PROPRIETES DE DECHARGE D'ENCRE DU STYLO CE QUI ASSURE UNE ECRITURE EN DOUCEUR.
Description
"Composition d'encre aqueuse pour stylo à bille" La présente invention a
trait à une composition d'encre aqueuse destinée à un stylo à bille, qui permet au siège de la bille du stylo d'être protégé substantiellement d'une usure causée par la rotation de la bille du stylo de façon à ce que les propriétés de décharge d'encre du stylo demeurent bonnes. Dans les encres classiques aqueuses pour stylo à bille des colorants solubles dans l'eau tels que des colorants directs, des colorants acides, des colorants basiques, d'autres agissant comme colorants sont dissous dans des solutions aqueuses de solvants organiques solubles dans l'eau tels que glycols, ethers de glycol, esters d'éther de glycol, amines et autres agissant comme inhibiteurs d'évaporation, dans lesquelles encres peuvent être dissous des agents préservatifs, des surfactants anioniques ou non ioniques et autres, comme celà est bien connu. Dans les encres, des pigments organiques ou inorganiques peuvent être utilisés en tant que colorants, et dans ce cas des dispersants sont en général utilisés avec de tels colorants pour disperser les pigments d'une
manière stable.
Cependant, en comparaison avec une encre huileuse ayant une forte viscosité et agissant comme lubrifiant dans le cas o l'on utilise une encre acqueuse dans le stYlO à bille, il y a une tendance à l'usure pour le siège de la bille celui-ci étant en résines synthétiques ou en métaux. Cette usure est causée par la rotation de la bille pendant l'écriture et cela conduit à ce qu'on
appelle rétraction de la bille du stylo à bille.
Losqu'une telle rétraction de bille a lieu, les rainures guides de l'encre dans la pointe du stylo à bille sont bloquées par la bille ainsi rétractée de telle sorte que celà empêche une décharge suffisante de l'encre et cause l'apparition de ratés dans l'écriture et empêche 351'accomplissement aisé de l'écriture. Ceci est un problème inhérent aux stylos à bille classiques ayant une
encre aqueuse.
Récemment, de façon à résoudre un tel problème, un essai a été réalisé dans lequel une huile de coupe soluble dans l'eau a été additionnée à l'encre aqueuse. Cependant, cet essai a échoué dans l'obtention d'un effet suffisant et par la création d'un autre problème qui est celui de la pénétration latérale de l'encre dans le papier. Un but de la présente invention est de résoudre les problèmes exposés ci-dessus, inhérents à l'encre aqueuse et également de fournir une encre aqueuse pour stylo à bille qui puisse lubrifier la bille dans le siège de la bille afin d'empêcher celui-ci d'être usé et ainsi de garder des propriétés bonnes de décharge d'encre pour le stylo afin d'assurer une écriture aisée. L'encre aqueuse pour stylo à bille selon la présente invention comprend: un colorant composé d'une matière tinctoriale ou d'un pigment; un solvant organique soluble dans l'eau; de l'eau; et un sel métallique et/ou un sel d'amine de la sarcosine N-acyle représentée par la formule suivante: R2
R1-C.NCH2COOX........ (I)
o: R1 est un hydrocarbone saturé ou insaturé ayant de 8 à 20 atomes de carbone; R2 et H ou un groupe alkyle ayant de 1 à 3 atomes de carbone; X est un métal tel que sodium, potassium et analogues ou une amine telle que
NH3,NH2C2H40H et analogues.
Lorsqu'on emploie une telle encre selon la présente invention la résistance de friction entre la bille et le siège de la bille diminue sous l'effet du composé représenté par la formule (1) de telle sorte que les propriétés de lubrification de l'encre sont augmentées pour résoudre le problème d'usure du siège de la bille conduisant à la rétraction de la bille et ainsi
à résoudre le problème de ratures dans l'écriture.
Dans l'une des réalisations de l'encre selon la présente invention on peut employer une faible viscosité d'environ 1 à environ 20 cps (à la température de 25 C: ci-après la viscosité sera mesurée à la température de 'C) comme dans le cas d'une encre classique aqueuse pour stylo à bille. Dans une autre réalisation d'encre selon la présente invention, on ajoute des résines à la composition précédente pour préparer une encre ayant une viscosité de 50 à 2 000 cps. Généralement dans le cas de stylo à bille de type à encre huileuse employant une encre huileuse à forte viscosité, il est possible de simplifier un tel stylo dans sa construction parce qu'il n'y a pas besoin d'un élément d'amenée d'encre entre la
partie réservoir d'encre et la pointe du stylo à bille.
En addition à cet avantage, un stylo à bille de type à encre huileuse est de plus avantageux car il permet de connaître ce qu'il reste d'encre dans le stylo immédiatement. Cependant puisque l'encre huileuse a une forte viscosité qui va de plusieurs milliers à 10 milliers de cps, celle-ci a une pénétration faible dans le papier pendant l'écriture ce qui produit des gouttelettes d'encre à la surface du papier ou des ratures dans l'écriture ce qui constitue des désavantages inhérents au stylo à bille de type à encre huileuse. D'un autre côté dans le cas des stylos à bille de type à encre aqueuse employant l'encre aqueuse-ayant une faible viscosité il est possible d'obtenir des traits clairs et nets dans l'écriture sans aucune gouttelette d'encre en contraste avec le cas de stylos à bille de type à encre huileuse. Cependant en contraste avec cet avantage, le stylo à bille de type à encre aqueuse souffre de sa construction complexe qui requiert un élément d'amenée d'encre entre la partie réservoir à encre et la pointe du stylo. En conséquence d'un côté, le stylo à bille de type à encre aqueuse est supérieur au stylo à bille de type à encre huileuse, mais d'un autre côté le premier est inférieur au second. Il est possible d'obtenir un stylo à bille pourvu à la fois des avantages du stylo à bille du type à encre huileuse et du stylo à bille du type à encre aqueuse qui soit excellent dans son fonctionnement et son coût pourvu qu'on utilise une encre aqueuse selon la présente invention ayant une viscosité de 50 à 2 000 cps comme cela est décrit ci- dessus dans le stylo rendant ainsi possible de prévenir l'usure du siège de la bille
du stylo.
Les sels métalliques ou les sels d'amine de la N-acyl sarcosine représentés par la formule générale (I) et employés dans la présente invention sont plus particulièrement obtenus par neutralisation de la Nlauroyle sarcosine, la N-myristoyle sarcosine, la N-palmitoyle sarcosine, la N-oleoyle sarcosine et identique par l'hydroxyde de sodium, la triethanol-amine et analogues. Ces composés sarcosines de formule générale (I) peuvent être utilisés seuls ou en mélange avec l'un ou plus de ces composés sarcosines. La quantité de composés sarcosines utilisés est généralement comprise entre 0,01 à 10% en poids, de préférence de 0,5 à 7% en
poids de la quantité totale de la composition de l'encre.
Quand la quantité du composé sarcosine est plus faible que 0,01% en poids, il est difficile d'obtenir un effet de lubrification suffisant dans la pointe du stylo à bille. Quand la quantité d'un tel composé de sarcosine est supérieur à 10% en poids, on n'obtient pas d'augmentation de l'effet de lubrification mais par
contre un désavantage économique.
Les solvants organiques, matières tinctoriales et pigments, qui sont les autres composés de l'encre selon la présente invention sont utilisés comme dans le cas d'une encre classique aqueuse dans cette encre selon la présente invention. Par exemple, en tant que solvants organiques solubles dans l'eau, il est possible d'utiliser dans l'encre selon selon la présente invention les composés suivants seuls ou en combinaison en quantité allant de 5 à 40% en poids, de préférence de 10 à 35% en poids de la quantité totale de la composition de l'encre selon la présente invention: glycols tels que l'éthylène glycol, le diethylène glycol, le propylène glycol et analogues; éthers de glycol tels que l'éthylène glycol monomethyleter, l'éthylène glycol monoethylether et analogues des carbitols tels que le diethylène glycol monomethylether, le diethylène glycol monoethylether; le sulfolan; thiodiethylène glycol; l'acétine; et analogues. Incidemment, dans l'encre selon la présente invention on utilise de l'eau en tant que solvant principal de celle-ci dans une quantité allant de 50 à 85% en poids de la quantité totale de la composition de
l'encre selon la présente invention.
Dans l'encre selon la présente invention il est possible d'utiliser en tant que colorants des colorants solubles dans l'eau tels que colorants acides, colorants directs et colorants basiques. Comme colorants acides, il
y a: C. I. Jaune Acide 23; C.I. Jaune Acide 42; C.I.
Rouge Acide 18; C.I. Rouge Acide 52; C.I. Rouge Acide 87; C.I. Bleu Acide 1; C.I. Bleu Acide 9; C.I. Bleu Acide ;; et C.I. Noir Acide 2, tandis que comme colorants directs il y a: C.I. Noir Direct 19; C.I. Noir Direct 38; C.I. Bleu Direct 86; C.I. Bleu Direct 15; C.I. Rouge
Direct 80; C.I. Rouge Direct 75; et C.I. Rouge Direct 28.
Ces colorants sont utilisés seuls ou en combinaison dans l'encre de la présente invention. De plus en tant que
colorants basiques, il y a: C.I. Jaune Basique 35; C.I.
Rouge Basique 1; C.I. Violet Basique 1; C.I. Bleu.Basique 7; et C.I. Bleu Basique 9, et ces colorants sont utilisés seuls ou en combinaison dans l'encre de la présente invention. Ces colorants solubles dans l'eau sont utilisés dans l'encre de la présente invention dans une quantité allant de 0,5 à 25% en poids de préférence de 1,0 à 20% en poids de la quantité totale de la
composition d'encre de la présente invention.
Comme pigments il est possible d'utiliser des pigments disponibles commercialement dans l'encre selon la présente invention. Par exemple comme pigments organiques il y a: des pigments de phtalocyanine tels que le bleu de phtalocyanine (C.I. 74160); et le vert de phtalocyanine (C.I. 74260); des pigments azo tels que le
jaune hansa 3G (C.I. 11670), le dis azo jaune GR (C.I.
21100, le rouge permanent 4R (C.I. 12335), et le carmin brillant 6B (C.I. 15850); des pigments de quinacridone tels que le rouge de quinacridone (C. I. 46500); des pigments de polyazo condensés; des pigments indigo; des pigments thioindigo; et identiques. De plus on emploie dans l'encre selon la présente invention des pigments inorganiques tels que le noir de carbone. De préférence ces pigments sont utilisés dans l'encre selon la présente invention dans une quantité allant de 5 à 20% en poids de la quantité totale de la composition de l'encre selon la
présente invention.
Au cas o on utilise des pigments en tant que colorants il est nécessaire d'utiliser des dispersants de ces pigments comme celà est bien connu. En tant que dispersants de pigments les dispersants classiques employés jusqu'à maintenant peuvent être utilisés dans l'encre selon la présente invention. Parmi les dispersants, les suivants ont des propriétés dispersantes de pigments bonnes et stables dans la composition d'encre selon la présente invention: les sels d'amine solubles dans l'eau ou les sels d'ammonium de copolymeres composés de: de monomères polymérisables par addition hydrophilique en quantité allant jusqu'à 50% en mol.; et de monomères de styrène et/ou de dérivés du styrène en quantité au moins de 50% en mol. Ces dispersants sont utilisés dans l'encre dans la présente invention dans une quantité allant de 1 à 20% en poids, de préférence de 2 à % en poids de la quantité totale de la composition de l'encre selon la présente invention. Incidemment le rapport des monomères du styrène et/ou des dérivatifs du styrène dans la quantité totale de tous les monomères utilisés est de l'ordre d'au moins 50% mol., de préférence de 60 à 95% en mol.. Quand un tel rapport des monomères du styrène et/ou des dérivés du styrène est inférieur à 50% en mol., les propriétés de résistance à l'eau de la ligne d'écriture sont faibles et lorsque plus
grandes que 95% en mol. l'effet de dispersion disparaît.
Par exemple en tant que monomères du styrène et/ou de dérivés du styrène il y a: le styrène; _ -methylstyrène; ( -éthylstyrène; 0J-propylstyrène; 0{_ -butylstyrène; oC-pentylstyrène; et analogues. D'un autre côté en tant que monomères polymérisables par addition hydrophilique il y a par exemple: l'acide acrylique, l'acide métacrylique, l'acide éthacrylique; l'acide maléique; l'acide fumarique; -et analogues. Les deux composés monomères décrits ci-dessus sont combinés d'une manière adéquate afin de préparer le copolymère
dispersant de pigments.
La viscosité de l'encre aqueuse selon la présente invention peut être faible de l'ordre de 1 à 20 cps comme dans le cas d'une encre aqueuse pour les stylos à bille en usage. En addition à ce qui précède, il est aussi possible d'ajouter des résines à l'encre aqueuse selon la présente invention afin de préparer une encre à haute viscosité ayant une viscosité de l'ordre de 50 à 2 000 cps. En utilisant une telle encre aqueuse de forte viscosité il est possible d'obtenir un stylo à bille qui a: des avantages inhérents aux stylos à bille de type à encre huileuse qui utilisent une encre à haute viscosité de l'ordre de plusieurs milliers à 10 milliers de cps; et les avantages inhérents aux stylos à bille de type à encre aqueuse utilisant une encre aqueuse à basse viscosité. Comme résine utilisées pour augmenter la viscosité de l'encre il y a par exemple: des résines acide maléique-styrène; les résines pyrrolidones; les
dérivés de la cellulose; et analogues.
Incidemment dans l'encre selon la présente invention il est possible d'utiliser les composés suivants à la demande en addition aux composés cidessus: des agents mouillants classiques tels que la glycérine, l'urée, l'éthylène urée, et leurs dérivés; des agents tensio-actifs; des agents anti-gel; des agents préservatifs; des agents anti-moisissures; des agents anti-rouille; des colorants pour utilisation en couleur
complémentaire; et d'additifs analogues.
A la fabrication de l'encre selon la présente invention, au cas o des matières tinctoriales sont utilisées comme colorants, les composés mentionnés ci-dessus de l'encre selon la présente invention sont mélangés et dissous et soumis à des traitements de chauffage et d'agitation de telle sorte que l'encre selon la présente invention est facilement produite. D'un autre côté au cas o des pigments sont employés comme colorants des composés de l'encre selon la présente invention sont mélangés par des traitements de mélange/broyage et des traitements de dispersion dans lesquels on utilise des mélangeurs à dispersion classique par exemple des broyeurs à boulets, à rouleau, des broyeurs à sable, et
des broyeurs par frottement.
La présente invention va être maintenant décrite avec plus de détails en donnant à titre illustratif des exemples d'encres selon la présente invention. Dans cette
description le mot "partie" signifie "partie en poids".
Exemple 1:
C.I. Rouge acide 18 (colorant) 5,0 parties N-myristoyl-sarcosinate de sodium 0,5 partie
( C2H5
(Ci -HI) (C13H27-C.NCH2COONa)
( 1
_ ( b) ethylene glycol 25 parties eau 69,3 parties agent-tensio-actif 0,2 partie ("Noygen P", Dai-Ichikogyo Seiyaku Co., Ltd) Les composés cidessus sont mélangés et chauffés à une température allant de 40 à 60 C en étant soumis à une agitation pendant une heure de telle sorte qu'on obtient
une encre rouge ayant une viscosité de 4,0 cps.
Echantillon comparatif 1: Une encre rouge est obtenue de la même façon que dans l'exemple 1 excepté qu'un supplément d'eau est additionné à la place du N-myristoyl sarcosinate de
sodium utilisé dans l'exemple 1.
Exemple 2:
C.I. Noir acide 2 (colorant) 10,0 parties N-oleoyl-N-ethylglycinate de sodium 0,1 partie
( C2H5)
( I)
(C17Ha-33-C.NCH2COONa)
( 11)
propylène glycol 20,0 parties ethylene glycol monoethyl ether 10,0 parties eau 59,5 parties agent anti-rouille (benzotriazole) 0,4 partie Une encre noire ayant une viscosité de 8 cps est obtenue en traitant les composés ci-dessus de la même
manière que celle de l'exemple 1.
Echantillon comparatif 2: Une encre noire ayant une viscosité de 8 cps est obtenue de la même manière que celle de l'exemple 2 excepté que de l'eau supplémentaire est ajoutée à la place du N-oleoyl-N-ethylglycinate de sodium utilisé dans
l'exemple 2.
Exemple 3:
C.I. Noir direct 19 (colorant) 8,0 parties N-lauroyl glycinate d'ammonium 2,0 parties
( H)
(C 1H25-C.NCH2COONH3)
( o) ethylene glycol 25,0 parties eau 64,6 parties agent préservatif 0,4 partie ("Proxel GXL", Imperial Chemical Industries.) Une encre noire ayant une viscosité de 5,0 cps est obtenue en traitant les composés cidessus de la même
manière que celle de l'exemple 1.
Exemple 4:
Une encre noire ayant une viscosité de 5,0 cps est obtenue de la même manière que celle de l'exemple 3 excepté que la quantité de N-lauroyl glycinate d'ammonium utilisé dans l'exemple 3 est réduite à 0,02 parties et le reste est remplacée par une quantité supplémentaire
d'eau.
Echantillon comparatif 3: Une encre noire ayant une viscosité de 5,0 cps est obtenue de la même manière que celle de l'exemple 3 excepté que le Nlauroyl glycinate d'ammonium utilisé dans l'exemple 3 est enlevé et qu'à la place on ajoute
une quantité supplémentaire d'eau.
La table 1 suivante montre les résultats des tests en ce qui concerne la longueur de l'écriture, rétraction de la bille après écriture et le bruit désagréable de l'écriture en utilisant un stylo à bille métallique du type à encre aqueuse commercialement disponible (Superball BBH 16", Pentel Co., Ltd) qui est chargé avec les encres obtenues dans les exemples ci-dessus 1 à 4 et avec les échantillons comparatifs 1 à 3:
TABLE 1
_____________________________________________________
( Test: Longueur de: Rétraction de: Bruit) (: l'écriture: la Bille: désagréable) (Exemple 1: 1400 m: 3/100 mm: aucun) ( 2: 1400 m: 3/100 mm: aucun) ( 3: 1600 m: 2/100 mm: aucun) ( 4: 1200 m: 6/100 mm: aucun) (Echan::: ) (tillon: :) (compa-::) (ratif 1: 600 m: 10/100 mm: present) ( 2: 600 m: 11/100 mm: present) ( 3: 600 m: 13/100 mm: present)
_______________________________________________________
Remaraues: lonaueur d'écriture: En utilisant un instrument de mesure d'écriture en continu du type à rouleau, disponible commercialement, (type à déroulement en ligne), on mesure la longueur d'écriture avant l'apparition d'une ligne ratée d'une manière continue et ce sous les conditions suivantes-: vitesse d'écriture de 7 cm/seconde; charge d'écriture de
g; et angle d'écriture de 70'.
Rétraction de la Bille; Dans le test de la longueur d'écriture, la rétraction de bille est mesurée en détectant la différence de saillie..de la bille avant l'écriture et
après une écriture continue de 500 m.
Bruit désaqréable: En écrivant une circonvolution à la main-sur un papier A, à écrire, JIS P 3201 on observe un bruit d'écriture désagréable. Dans le tableau 1, le mot "present" montre les cas dans lesquels on observe un bruit désagréable tandis que le mot 'aucun' montre les
cas dans lesquels on n'observe pas de bruit désagréable.
Comme cela est clair de l'examen du tableau 1, dans les cas o on utilise les encres des exemples 1 à 4 selon la présente invention dans des stylos à bille de type à encre aqueuse on obtient des effets excellents dans la prévention de l'usure et dans la lubrification pour une bille métallique et la pointe d'un tel stylo à bille et même si la pointe est faite de résine synthétique telle que du polycarbonate ou faite en métal, d'excellentes propriétés de résistance à l'usure du stylo sont assurées, ce qui rend possible l'augmentation remarquable de la longueur d'écriture avec une sensation d'écriture facile ce qui rend possible d'assurer des propriétés similaires à celles d'un stylo à bille de type à encre aqueuse, classique, en ce qui concerne la pénétration latérale de l'encre dans le papier et la
pénétration en profondeur de l'encre dans le papier.
ExemDle 5: C.I. Noir acide 154 (colorant) 8 parties ("Noir d'eau 187 L", Orient Chemical Industries Ltd) N-lauroyl sarcosinate de sodium 1,5 parties ("Sarcosinate LN3, Nikko Chemicals Ltd.) ethylene glycol 20 parties glycérine (agent mouillant) 20 parties eau 50 parties carboxymethylcellulose 0,5 partie Les composés ci-dessus sont mis dans un réacteur muni d'un condenseur à reflux et soumis à un traitement de dissolution sous chauffage et agitation, et le résidu insoluble est éliminé par filtration afin de préparer une
encre noire ayant une viscosité de 350 cps.
Exemple 6:
C.I. Bleu Acide 9 (colorant) 8 parties ("Bleu d'eau ft9", Orient Chemical Industries Ltd.) (N-myristoyl-sarcosinate de sodium 1,5 parties ("Sarcosinate MN", Nikko Chemicals Ltd.) ethylene glycol 20 parties glycerine 20 parties eau 50 parties hydroxypropycellulose 0,5 partie ("HPC-(H), Nippon Soda Co., Ltd) Les composés ci-dessus sont traités de la même manière que ceux de l'exemple 5 pour préparer une encre
bleue ayant une viscosité de 350 cps.
Echantillon comparatif 4: Une encre noire est obtenue de la même manière que celle de l'exemple 5 excepté que le N-lauroyl sarcosinate de sodium utilé dans l'exemple 5 est enlevé, et à la place on ajoute une quantité additionnelle d'eau, ce qui
donne une encre noire d'une viscosité de 350 cps.
La table 2 suivante montre les résultats des tests en ce qui concerne la longueur de l'écriture d'un stylo à bille ayant une pointe qui est faite en argent nickel, une bille est faite dans un métal dur, et un tube réservoir à encre qui est chargé avec les encres obtenues dans les exemples 5 et 6 et dans l'échantillon comparatif 4, et o le réservoir est transparent:
TABLE 2
---------------------------___
:longueur d'écriture)
(.....)
(Exemple 5: 1480 m) ( 6: 1650 m)
( ----)
(Echan-:) (tillon:) (compa-:) (ratif 4: 400 m) Remarques: On mesure la longueur de l'écriture avant d'atteindre une rétractation de bille de 3/100 mm sous les conditions: charge de l'écriture de 100 g, angle d'écriture de 70; vitesse d'écriture de 7 cm/sec; and
mode d'écriture par ligne en circonvolution.
Comme cela apparait clairement de l'examen du tableau 2 selon la présente invention, la viscosité est choisie entre 500 et 2000 cps pour qu'il soit possible d'empêcher effectivement l'usure du siège de la bille causée par la rotation de la bille de telle sorte que le problème de la rétractation de la bille conduisant à un
manque d'encre dans l'écriture est effectivement résolu.
De plus, par l'utilisation d'une encre ayant une telle viscosité il est possible de fournir un stylo à bille ayant les avantages à la fois des stylos à bille classiques de type à encre huileuse employant une encre huileuse à grande viscosité et des stylos à bille classiques de type à encre aqueuse utilisant une encre
aqueuse de basse viscosité.
Exemple 7:
Noir de carbone (C.I. 77265) (pigment) 8,0 parties sel d'ammonium d'un copolymère de styrène et d'acide acrylique (dispersant) (rapport molaire.. . styrène/Acide acrylique = 60/40) 8,0 parties N-myristoyl-sarcosinate de sodium 0,5 partie
( CH3)
( I)
(C13H27-C.NCH2COONa)
( 11
() ethylène glycol 20,0 parties eau 63,3 parties agent anti-rouille (benzotriazole) 0,2 partie Les composés ci-dessus sont mélangés et prémélangés pendant deux heures dans l'agitateur, et ensuite broyés pendant dix heures dans un broyeur à sable, puis les particules grossières sont éliminées pour obtenir une encre noire ayant une viscosité de 3,5 cps. Echantillon comparatif 5: Une encre noire ayant une viscosité de 3,5 cps est obtenue de la même manière que celle de l'exemple 7 excepté que le Nmyristoyl sarcosinate de sodium est enlevé, et qu'on ajoute à sa place une quantité
additionnelle d'eau.
Exemple 8:
Du vert de phthalocyanine de cuivre (C.I. 74260) (pigment) 10,0 parties
sel d'ammonium d'un copolymère styrène-
acide methacrylique
(dispersant) (rapport molaire...
styrène/Acide méthacrylique = 70/30) 10,0 parties N-oleoyl-sarcosinate de sodium 0,1 partie
( CH3)
( I)
(C17H33-C.NCH2COONa
( 11)
( OI)
ethylène glycol 10,0 parties glycérine 10,0 parties eau 59,9 parties Les composés ci-dessus sont mélangés, et pré-mélangés pendant deux heures dans l'agitateur, et ensuite broyés dans le broyeur à billes pendant quinze heures et ensuite débarrassés des particules grossières par filtration afin d'obtenir une encre verte ayant une
viscosité de 3,7 cps.
Exemple 9:
Bleu de phtalocyanine de cuivre (C.I. 74160) (pigment) 8,0 parties
sel d'ammonium de copolymère de styrène-
et d'acide acrylique (dispersant) 10,0 parties N-lauroyl glycinate d'ammonium 2,0 parties
( H)
(I) (C1 lH25-C.N-CH2COONH3)
( I)
( o) propylène glycol 15,0 parties ethylène glycol 15,0 parties eau 49,6 parties agent préservatif ("Proxel GXL") 0,4 partie Les composés cidessus sont mélangés, et pré-mélangés pendant deux heures dans l'agitateur, et ensuite broyés dans le broyeur) billes pendant quinze heures, puis débarrassés des particules grossières par filtration afin d'obtenir une encre bleue ayant une
viscosité de 3,7 cps.
Echantillon comDaratif 6: On obtient une encre bleue de la même manière que celle de l'exemple 9 excepté qu'on enlève le N-lauroyl glycinate et qu'à la place on ajoute une quantité additionnelle d'eau ce qui donne une encre bleue ayant
une viscosité de 3,7 cps.
Exemple 10: -
Rouge permanent 4R (C.I. 12335) (pigment) 15,0 parties sel d'ammonium de copolymère styrène-acide
maléique (dispersant) (rapport molaire...
styrène/acide maléique = 85/15) 15,0 parties N-oleoyl sarcosinate d'ammonium 0,5 partie
( CH3
()
(C17H33-C.NCH2COONH3)
( 1)
propylène glycol 10,0 parties glycérine 10,0 parties eau 49,5 parties Les composés ci-dessus sont mélangés det pré-mélangés pendant deux heures dans l'agitateur, et ensuite broyés dans le broyeur à sable pendant dix heures et ensuite débarrassés des particules grossières par filtration afin d'obtenir une encre rouge ayant une
viscosité de 3,9 cps.
Echantillon comparatif 7: Une encre rouge ayant une viscosité de 3,9 cps est obtenue de la même manière que celle de l'exemple 10 excepté que le Noleoyl sarcosinate d'ammonium utilisé dans l'exemple 10 est enlevé, et qu'à la place on ajoute
une même quantité additionnelle d'eau.
La tableau 3 suivant montre le résultat des tests en ce qui concerne la rétraction de la bille d'un stylo à bille du type à encre aqueuse, disponible commercialement ("Superball BH 16", Pentel Co., Ltd) dans lequel on a mis les encres obtenues dans les exemples 7 à 10 et les échantillons comparatifs 5 à 7. Ce test est conduit de la même manière que celui du tableau 1:
TABLE 3
e Z _ - - - _ - - _ _ - - - - _ - _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ( \:i Rétraction de bille () ( Exemple 7: 3/100 mm t( 8: 3/100 mm ( 9: 2/100O mm ( 10: 3/100O mm ( Echantillon ( Comparatif 5: 11/100 mm ( 6: 13/100O mm ( 7: 13/100O mm () Comme cela est clair de l'examen du tableau 3, dans les encres aqueuses pour le stylo à bille celles qui utilisent le pigment selon la présente invention peuvent effectivement empêcher le siège de la bille d'être usé
par l'action en rotation de la bille. ExemDle 11: Noir de carbone (pigment) 10 parties
Sel d'amine de copolymère styrène-
acide acrylique (dispersant) 5 parties N-lauroyl sarcosinate de sodium 1, 5 parties ("Sarcosinate LN", Nikko Chemicals Ltd.) Ethylène glycol 20 parties Glycérine 13 parties Eau 50 parties Carboxyméthylcellulose 0,5 partie Les composés ci-dessus à l'exception du carboxyméthylcellulose et du N-lauroyl-sarcosinate de sodium, sont mélangés et soumis à un traitement de dispersion dans le broyeur à billes, puis les deux composés non ajoutés précédemment le sont de telle sorte que l'on applique le traitement de dispersion de nouveau et enfin les particules grossières sont éliminées par filtration afin d'obtenir une encre noire ayant une
viscosité de 380 cps.
Echantillon comparatif 8: Une encre noire ayant une viscosité de 370 cps est obtenue de la même manière que celle de.l'exemple 11 excepté que le Nlauroyl-sarcosinate de sodium utilisé dans l'exemple 11 est enlevé et qu'à la place de celui-ci
on ajoute une quantité additionnelle d'eau.
Exemple 12:
Bleu de phthalocyanine de cuivre (pigment) 10 parties Sel d'ammonium de copolymère styrène acide maléique (dispersant) 5 parties N-myristoyl sarcosinate de sodium 1,5 parties ("Sarcosinate MN", Nikko Chemicals Ltd.) Ethylène glycol 20 parties Glycérine 13 parties Eau 50 parties Gomme de guar 0,5 partie L'encre bleue ayant une viscosité de 405 cps est obtenue de la même manière que celle de l'exemple 11 avec
les composés ci-dessus.
Echantillon comparatif 9: Une encre bleue ayant une viscosité de 400 cps est obtenue de la même manière que celle de l'exemple 12 excepté que le Nmyristoyl-sarcosinate de sodium est enlevé, et qu'à la place de celui-ci on ajoute une
quantité additionnelle d'eau.
Exemple 13:
Rouge permanent (C.I.15865) (pigment) 12,0 parties Sel d'amine du copolymère de styrène acide maléique (dispersant) 5,0 parties N-oleoyl sarcosinate de sodium 1,0 partie Ethylène glycol 20 parties Glycérine 13 parties Eau 48,5 parties Hydroxypropylcellulose 0,5 partie Avec les composés ci-dessus on obtient une encre rouge ayant une viscosité de 340 cps de la même manière
que celle de l'exemple 11.
Exemple comparatif 10: Une encre rouge ayant une viscosité de 330 cps est obtenue de la même manière que celle de l'exemple 13 excepté que le Noleoyl sarcosinate de sodium utilisé dans l'exemple 13 est enlevé, et qu'à la place de
celui-ci on ajoute une quantité additionnelle d'eau.
Le tableau suivant 4 montre le résultat des tests de longueurs d'écriture d'un stylo à bille ayant une pointe faite d'argent nickel et un réservoir à encre sous forme de tube qui est transparent et qui reçoit les encres obtenues dans les exemples 11 à 13 et dans les échantillons comparatifs 8 à 10. Le test est conduit de
la même manière que celui du tableau 2.
TABLEAU 4
( =:Longueur d'écriture
(....)
( Exemple 11: 1400 m) ( " 12: 1550 m) ( " 13: 1500 m) (:) ( Echantillon:) ( comparatif 8: 200 m) ( " 9: 300m) ( " 10: 250 m) (:) Comme cela apparait clairement de l'examen du tableau 4, l'encre aqueuse à pigment selon la présente invention d'une viscosité sélectionnée de l'ordre de 50 à 2000 cps peut empêcher effectivement l'usure du siège de la bille provoquée par la rotation de la bille et ainsi résoudre le problème du manque d'encre dans l'écriture causé par la rétraction de la bille. De plus par l'utilisation de l'encre ayant une telle viscosité il est possible d'obtenir un stylo à bille ayant les avantages à la fois des stylos à bille classiques de type à encre huileuse employant une encre huileuse à grande viscosité et des stylos à bille classiques de type à encre aqueuse
employant une encre aqueuse de basse viscosité.
Claims (8)
1. Composition d'encre aqueuse pour un stylo & bille caractérisée en ce qu'elle comprend un colorant choisi dans les matières tinctoriales ou les pigments; un solvant organique soluble dans l'eau; de l'eau; et un sel métallique et/ou un sel d'amine de N-acyl sarcosine représentée par la formule générale suivante: R2
R1-C.NCH2COOX........ (I)
dans laquelle: R1 est un hydrocarbone saturé ou insaturé de 8 à 20 atomes de carbone; R2 est H ou un groupe alkyle ayant 1 à 3 atomes de carbone; X est un métal tel que Na, K et analogue ou une amine telle que NH3,
NH2C2H40H et analogue.
2. Composition d'encre aqueuse selon la revendication 1, caractérisée en ce que la quantité dudit sel métallique et/ou dudit sel d'amine de ladite N-acyl sarcosine représentée par la formule générale (I) est comprise entre 0,01 et 10 % en poids de la quantité
totale de ladite composition d'encre aqueuse.
3. Composition d'encre aqueuse selon la revendication 1, caractérisée en ce que la quantité dudit sel métallique et/ou dudit sel d'amine de ladite N-acyl sarcosine représentée par ladite formule générale (I) est comprise entre 0,5 et 7 % en poids de la quantité totale
de la composition d'encre aqueuse.
4. Composition d'encre aqueuse selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'une matière
tinctoriale est utilisée en tant que colorant.
5. Composition d'encre aqueuse selon la revendication 1, dans laquelle un pigment est utilisé en
tant que colorant.
6. Composition d'encre aqueuse selon la revendication 1, caractérisée en ce que la viscosité de ladite composition d'encre aqueuse est comprise entre 1
et 20 cps à une température de 25 C.
7. Composition d'encre aqueuse selon la revendication 1, caractérisée en ce que la viscosité de ladite composition d'encre aqueuse est comprise de 50 à
2000 cps à une température de 25'C.
8. Composition d'encre aqueuse selon la revendication 5, caractérisée en ce que ledit pigment est utilisé comme colorant; et qu'un sel d'amine soluble dans l'eau ou un sel d'ammonium soluble dans l'eau d'un copolymère composé d'un monomère polymérisable par addition hydrophilique jusqu'à 50 % en mol. et d'un monomère de styrène et/ou d'un dérivé du styrène d'au moins 50 % en mol. est utilisé est tant que dispersant du pigment.
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