MXPA01007870A

MXPA01007870A - Tintas de pluma a base de solvente.

Info

Publication number: MXPA01007870A
Application number: MXPA01007870A
Authority: MX
Inventors: Yichun Wang
Original assignee: Hopson Russell E
Priority date: 1999-02-03
Filing date: 1999-07-15
Publication date: 2003-06-04
Also published as: WO2000046314A1; DE69922260D1; CN1335875A; JP2002536489A; CA2358772A1; EP1161506A1; KR20020001731A; JP4541562B2; DE69922260T2; US6149721A; EP1161506B1; KR100628451B1; AU5109399A

Abstract

Se proporcionan tintas de pluma a base de solvente. Las tintas incluyen un colorante acido y un sistema solvente que incluye un solvente de acido oxa, funcionando el solvente de acido oxa como el solvente principal para el colorante acido. Las tintas preferidas son extirpables, e incluyen un colorante acido que se decolara si se contacta con un compuesto decolorante.

Description

TINTAS DE PLUMA A BASE DE SOLVENTE La presente invención se refiere a tintas de pluma a base de solvente. Las tintas de pluma a base de solvente se utilizan ampliamente en instrumentos de escritura, particularmente en plumas de punta de bola. Estas tintas generalmente incluyen un aglomerante de resina, un colorante, por ejemplo, un colorante, y un solvente para el colorante. Debido a que los colorantes son relativamente caros, se desea generalmente incluir un colorante lo más pequeño posible sin comprometer Indeseablemente la intensidad de color de los marcadores elaborados con la tinta. Los colorantes ácidos son deseables para utilizarse como colorantes en tintas de pluma, debido a su buena intensidad de color. Algunos colorantes ácidos son útiles en las tintas extirpables, es decir, las tintas que forman marcadores que pueden erradicarse al escribir sobre el marcador con un fluido erradicador que incluye una sustancia que puede originar que el colorante se convierta en una forma incolora. Sin embargo, los colorantes ácidos generalmente se utilizan solamente en tintas acuosas, debido a que no son significativamente solubles en la mayoría de los solventes orgánicos no volátiles comúnmente utilizados en las tintas de pluma de punta de bola. Debido a que la mayoría de las tintas acuosas no son adecuadas para utilizarse en plumas de punta de bola, generalmente no se utilizan las tintas extirpables que contienen colorante en las plumas de punta de bola.

La presente invención caracteriza las tintas a base de solvente que contienen colorantes (por ejemplo, tintas extirpables). Las tintas muestran buena intensidad de color en niveles de colorante relativamente bajos, y son adecuadas para utilizarse en las plumas de punta de bola. Además, las tintas son hidrofílicas, y de esta manera generalmente pueden utilizarse para escribir sobre áreas húmedas, por ejemplo, un área que se ha erradicado con un fluido erradicador acuoso. En un aspecto, la invención caracteriza una tinta de pluma a base de solvente que incluye un colorante ácido y un sistema solvente que incluye una cantidad de solvente de ácido oxa suficiente para disolver dicho colorante ácido. Preferentemente, el solvente de ácido oxa funciona como el solvente principal para el colorante ácido. Por "solvente principal", se entiende que mientras que el sistema solvente puede contener otros solventes orgánicos y/o agua, al menos un 40% de la cantidad total del solvente en el sistema solvente es un ácido oxa. Los solventes de ácido oxa preferidos tienen una de las siguientes fórmulas: Preferentemente, la tinta incluye una mezcla de solventes de ácido oxa, más preferentemente una mezcla de un monoácido y un diácido, más preferentemente una mezcla de un ácido 3,6,9-trioxaundecanodioico con un ácido 3,6,9-trioxaundecanónico. Los colorantes ácidos preferidos se seleccionan del grupo que consiste de sales de colorante sulfonado y carboxilado. Preferentemente, la tinta contiene menos del 25% del colorante ácido, más preferentemente menos de 20%. También se prefiere que el sistema solvente contenga al menos 40%, más preferentemente al menos 50% del solvente de ácido oxa. En otro aspecto, la invención caracteriza una tinta extirpable comprendiendo un colorante ácido que se decolora si se contacta con un compuesto decolorante (por ejemplo, una base), y un solvente que comprende un solvente de ácido oxa en una cantidad suficiente para disolver el colorante ácido. En un aspecto más, la invención caracteriza sistemas erradicadores que incluyen (a) una tinta extirpable que comprende un colorante ácido que se decolora si se contacta con un compuesto decolorante, y un solvente que comprende un solvente de ácido oxa en una cantidad suficiente para disolver el colorante ácido; y (b) un fluido erradicador que comprende un compuesto seleccionado para originar que el colorante ácido cambie de color. Los sistemas erradicadores preferidos incluyen además un tinta de sobre escritura que incluye un colorante seleccionado para permitir que la tinta sobre escritura forme una marcación permanente sobre un área cubierta por el fluido erradicador, y la tinta sobre escritura incluye un sistema solvente que incluye un solvente de ácido oxa. La invención también caracteriza métodos de marcadores erradicadores. "Disolver", según se utiliza en la presente, significa que el colorante se disuelve en una cantidad suficiente para originar un cambio de color significativo en el solvente a 25°C. "Colorante Ácido", según se utiliza en la presente, incluye todos los colorantes que son acídicos, incluyendo tanto los colorantes referidos como "colorantes ácidos" y los colorantes referidos como "colorantes directos". Todos los porcentajes especificados son en peso al menos de que se establezca de otra forma.

Otras características y ventajas de la invención serán a pa rentes de la sig uiente descripción de una modalidad presentemente preferida , y de las reivindicaciones. Las tintas preferidas incluyen un colorante ácido y un sistema solvente que incluye al menos 40% de uno o más solventes de ácido oxa . Las tintas extirpables incluyen colorantes de metano de triarilo, por ejemplo , Ácido Azul 93 , que son capaces de decolorarse en la presencia de una base. Las tintas no-extirpables preferidas incluyen las sales de colorante sulfonado y carboxilado. Los solventes de ácido oxa preferidos tienen una de las sig uientes fórmulas : O .OH CH J CH30- 1"-^ O"!» ? OH O n = 0 - 3 n = 0 - 3 Los solvente de ácido oxa preferidos tienen una combinación de porciones lipofílicas, grupos h idrófilos y una función ácida/base, y tienen puntos de fusión relativamente bajos y puntos de ebullición relativamente altos (por ejemplo, punto de inflamación arriba de 200°C). Otras propiedades de los solventes de ácido oxa incluyen la solubilidad en medios de polaridad ampliamente diferente, el desarrollo de propiedades de superficie activa, y la buena habilidad complejante con iones metálicos. Los ejemplos de solvente de ácido oxa adecuados incluyen ácidos oxa que tienen un grupo de terminal acetónica, por ejemplo, ácido metoxiacético, ácido diglicólico, ácido 3,6-dioxaheptanoico, ácido 3,6,9-trioxaundecanoico, ácido 3,6,9-trioxadecanoico, y diácido de poliglicol (n = 10-12), todos de los cuales se encuentran comercialmente disponibles de Hoechst Celanese Corp. , Fine Chemicals División, Charlotte, NC. Otros solvente de ácido oxa adecuados incluyen un grupo de terminal de ácido propiónico en el término de las cadenas oxa, por ejemplo, ácido 4,7-dioxaoctanoico, ácido 4, 7, 10-trioxatridecanodioico, ácido 4,7, 1 0-trioxaundecanoico y diácido de poliglicol (n = 3-12). Estos solventes de ácido oxa pueden prepararse fácilmente por aquel de experiencia en la materia química. Para un buen balance de las propiedades solvatantes y una baja viscosidad, en algunos casos se prefiere que el sistema solvente contenga una mezcla de dos o más solventes de ácido oxa que, en combinación, proporcionan este balance. Una mezcla adecuada es un ácido di-oxa, por ejemplo, ácido 3,6,9-trioxaundecanedioico, para proporcionar buena solubilidad, con un ácido mono-oxa, por ejemplo, ácido 3,6,9-trioxadecanoico, para reducir la viscosidad. Las proporciones preferidas de di-ácido a mono-ácido son de 3: 1 a 1 :3, más preferentemente de 3:2 a 2:3.

El sistema solvente puede contener uno o más co-solventes que no son solventes de ácido oxa. Por ejemplo, un co-solvente puede seleccionarse para disolver el aglomerante de resina, si el aglomerante de resina no es fácilmente soluble en el solvente de ácido oxa. También, puede agregarse un co-solvente hidrófobo para reducir la hidrofilicidad de la tinta y de esta manera reducir o prevenir la pérdida en ambiente húmedos. Los co-solventes adecuados incluyen glicoles, tales como éter de etilo de glicol de etileno, éter de metilo de glicol de etileno, éter de dimetilo de glicol de etileno, éter de dietilo de glicol de etileno, éter de etilo di(etileno de glicol), éter de metilo di(etileno glicol), éter de dietilo di(etileno glicol), éter de dímetilo di(etileno glicol), éter de dimetilo de glicol de propileno, éter de metilo de glicol de propileno, éter de dietilo de glicol de propileno, di(etileno glicol) tri(etileno glicol) y tetra (etileno glicol). El sistema solvente incluye generalmente desde 0-60% del (de los) co-solvente (s). Los colorantes de metano de triarilo que son capaces de decolorarse en la presencia de una base se conocen por aquel de experiencia en (a materia. Los colorantes de metano de triarilo incluyen tres grupos arilo covalentemente unidos a un grupo de metilo. Cada grupo arilo puede tener, por ejemplo, un grupo sulfonato (SO3) unido. Los ejemplos incluyen Ácido Azul 93 y Ácido Azul 22. Debe incluirse suficiente colorante en la tinta para proporcionar la intensidad de color deseado, pero no demasiado que deban aplicarse grandes cantidades de fluido erradicador a una marca elaborada con la tinta para originar que se decolore. Las tintas preferidas incluyen entre un 10 y 25%, y más preferentemente aproximadamente 15%, del colorante de metano de triarilo. Los colorantes ácidos no extirpables y los colorantes directos tienen grupos sulfonatos contraiones de sodio. Los colorantes ácidos preferidos incluyen, por ejemplo, Ácido Violeta 3R (Cl 42720), Ácido Azul 83 (Cl 42660), Alimento Verde 3 (Cl 42053), Ácido Verde 6 (Cl 42075), Ácido Azul 9 (Cl 42090), Ácido Rojo 52 (Cl 45100), Ácido Verde 5 (Cl 42095), Alpina Azul (Cl 42572) y Ácido Violeta 19 (Cl 42685). Los colorantes directos preferidos incluyen Azul Directo 133 (Cl 34005), Negro Directo 48 (Cl 34000), Rojo Directo 103 (Cl 34025), Azul Directo 82 (Cl 34130), Azul Directo 78 (Cl 34200) y Verde Directo 33 (34270). Algunas tintas preferidas también incluyen un coagulante, por ejemplo, un polímero, para prevenir la pérdida de la tinta de una pluma de punta de bola. Los polímeros adecuados incluyen resinas de acetona/formaldehído tales como la resina disponible de Huís America, Rockleigh , NJ bajo el nombre comercial "RESINA SK". Preferentemente el polímero tienen un número de peso molecular promedio de aproximadamente 1 x104 a 5x106 daltones. Las tintas preferidas contienen desde aproximadamente 10 a 25% de coagulante. Algunas tintas prefepdas incluyen además un elastómero, por ejemplo, poliivnil-pirolidona (PVP), para originar que la tinta se extraiga lejos de la bola cuando el usuario de la pluma no está escribiendo. Las tintas preferidas incluyen desde aproximadamente 0.3 a 0.6% de elastómero.

Otros ingredientes convencionales tales como agentes lubricantes, bactericidas, coagulantes, y colorantes pueden incluirse en la tinta o en el fluido erradicador. Las tintas se elaboran al fusionar primero el (los) ácido (s) oxa (si es un sólido a temperatura ambiente) y, si la tinta contiene una mezcla de solventes de ácido oxa, mezclando los solventes de ácido oxa. En seguida, cualquiera de los co-solventes se mezcla con el (los) ácido (s) oxa hasta que se obtiene una solución homogénea. Si un solvente está siendo evaluado para la idoneidad como un co-solvente, la solución resultante puede permitirse para colocarse durante la noche a fin de observar si ocurre cualquier comportamiento precipitoso o bifásico (que podría indicar la no idoneidad). Una vez que el sistema solvente se prepara de esta manera, se agregan cualquiera de los coagulantes con agitación y calentamiento si es necesario. Cuando el coagulante se ha disuelto, el colorante se agrega (si el colorante es un sólido en una primer base en un polvo fino) y se disuelve con agitación y calentamiento si es necesario. Cualquiera de los otros aditivos se agrega así y la tinta se mezcla hasta ser homogénea. Las tintas extirpables preferidas pueden utilizarse en sistemas erradicadores tales como aquellos descritos en ia Patente de E. U. No. 5,649,999, la descripción completa de la cual se incorpora en la presente para referencia. Ejemplo Se prepararon nueve tintas, utilizando el procedimiento arriba descrito. Las tintas tuvieron las siguientes formulaciones: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Ácido Azul 93 [15 15 15 15 15 15 15 15 15] Ácido Oxa 1 85 Ácido Oxa 2 - 51 64 34 34 40 34 50 26 Ácido Oxa 3 - 34 21 51 51 42 40 33 26 Co-solvente 1 7 PVP 0.3 0.3 0.3 0.5 1 Resina SK 5 - 15 Ácido Oleico — — — — ~ — — 1 .7 Ácido Oxa 1 = ácido 3,6,9-trioxaundecanodioico Ácido Oxa 2 = ácido 3,6,9-trioxaundecanodioico Ácido Oxa 3 = ácido 3,6,9-trioxadecanoico Co-solvente = éter de monoetilo de glicol de dietileno Estas tintas se instalaron en plumas de punta de bola, y proporcionaron escritura de alta calidad con buena intensidad de color. Las tintas se erradicaron exitosamente con una solución acuosa de sulfito de sodio y con una solución acuosa de amina de alquilo. Otras modalidades se encuentran dentro de las reivindicaciones.

Claims

REIVINDICACIONES 1 . Una tinta extirpable comprendiendo un colorante ácido que se decolora si se contacta con un compuesto decolorante, y un sistema solvente comprendiendo un solvente de ácido oxa en una cantidad suficiente para disolver el colorante ácido.
2. La tinta extirpable según la reivindicación 1 , caracterizada porque dicho ácido oxa es el solvente principal para el colorante ácido.
3. La tinta según la reivindicación 1 , caracterizada porque dicho solvente de ácido oxa se selecciona del grupo de los solventes de ácido oxa que tienen las siguientes fórmulas generales: n = 10 - 12 n = 10 - 12
4. La tinta según la reivindicación 1 , caracterizada porque dicho sistema solvente comprende una mezcla de solventes de ácido oxa.
5. La tinta según la reivindicación 4, caracterizada porque dicha mezcla comprende una mezcla de un mono-ácido y un di-ácido.
6. La tinta según la reivindicación 5, caracterizada porque dicha mezcla comprende una mezcla de un ácido 3,6,9-trioxaundecanodioico con un ácido 3,6,9-trioxaundecanonico.
7. La tinta según la reivindicación 1 , caracterizada porque dicho colorante ácido es una sal de colorante sulfonado.
8. La tinta según la reivindicación 1 , caracterizada porque dicha tinta contiene menos del 25% del colorante ácido.
9. La tinta según la reivindicación 1 , caracterizada porque dicha tinta contiene menos del 20% del colorante ácido.
10. La tinta según la reivindicación 1 , caracterizada porque el sistema solvente incluye al menos 40% del solvente de ácido oxa. 1 1 . La tinta según la reivindicación 1 0, caracterizada porque el sistema solvente incluye al menos 50% del solvente de ácido oxa. 12. La tinta según la reivindicación 1 , comprendiendo además un coagulante. 1 3. La tinta según la reivindicación 1 , comprendiendo además un elastómero. 14. La tinta según la reivindicación 1 , caracterizada porque dicho ácido oxa tiene un grupo de terminal propiónica o de terminal acetónica. 15. Una tinta de pluma a base de solvente, comprendiendo un colorante ácido y un sistema solvente que incluye un solvente de ácido oxa en una cantidad suficiente para disolver el colorante ácido. 1 6. La tinta según la reivindicación 1 5, caracterizada porque dicho colorante ácido es un colorante directo. 17. La tinta según la reivindicación 15, caracterizada porque dicho colorante ácido es una sal sulfonada o carboxilada. 18. Un sistema erradicador comprendiendo: (a) una tinta extirpable según se define en la reivindicación 1 ; y (b) un fluido erradicador que comprende un compuesto seleccionado para originar que dicho colorante ácido cambie de color. 1 9. El sistema erradicador según la reivindicación 18, comprendiendo además una tinta sobre escritura que comprende un colorante seleccionado para permitir que dicha tinta sobre escritura forme una marcación permanente sobre un área cubierta por dicho fluido erradicador. 20. El sistema erradicador según la reivindicación 1 8, caracterizado porque dicha tinta sobre escritura incluye un sistema solvente que comprende un solvente de ácido oxa. 21 . Un método de cambio de color de una marca de tinta, comprendiendo aplicar una tinta a un sustrato para proporcionar una marca de tinta, comprendiendo dicha tinta un sistema solvente que comprende un solvente de ácido oxa, y un colorante ácido que cambia de color si se contacta con un agente químico, disuelto en dicho solvente, y aplicar dicho agente químico a dicha marca de tinta para originar que dicho colorante ácido cambie de color.