DE69701846T2

DE69701846T2 - Wasser-in-Öl Typ dispergierte Tinte

Info

Publication number: DE69701846T2
Application number: DE69701846T
Authority: DE
Inventors: Teruaki Fukasawa
Original assignee: Pilot Corp
Current assignee: Pilot Corp
Priority date: 1996-11-28
Filing date: 1997-11-28
Publication date: 2000-12-07
Anticipated expiration: 2017-11-29
Also published as: KR19980042892A; DE69701846D1; CN1083868C; EP0845509A1; KR100290049B1; JPH10158568A; JP3090425B2; EP0845509B1; CN1186831A; HK1008541A1; TW460550B; ATE192473T1; US5945484A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wasser-in-Öl-artige dispergierte Tinte, die geeignet zur Verwendung in einem Kugelschreiber ist. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Wasser-in-Öl-artige dispergierte Tinte zur Verwendung als eine direkt einfüllbare Tinte in einem Kugelschreiber.
Da gebräuchliche auf Wasser basierende Kugelschreiber Nachteile wie etwa Undichtigkeit, Tropfen etc. der Tinte, trotz ausgezeichneter Schreibeigenschaften aufweisen, wie beschrieben z. B. in JP-A-07-173,426, U. S. Patent Nr. 4,671,691, EP 870,204, JP-B-64-8,673, JP-A-06-256,700 etc., haben diese Patentveröffentlichungen Techniken zur Verbesserung solcher fehlerhafter Stifte offenbart. Zum Beispiel beschreiben diese Dokumente Techniken, mit denen das Schreibgefühl und das Schreiben selbst dem ähnlich sind, das mit gebräuchlichen auf Wasser basierenden Kugelschreibern gefunden wird, wie etwa Verleihen der Tinte einer Scherentzähungseigenschaft, Erhöhen der Viskosität innerhalb des Tintentanks auf ein relativ hohes Niveau und/oder Verwenden der Rotation der Kugel, um die Viskosität der Tinte im Verlauf des Schreibens zu vermindern.
Keine dieser Techniken bringt jedoch die Viskosität der Tinte in dem Tintentank auf ein Niveau, das hoch genug ist, um ausreichend zu verhindern, daß die Tinte ausläuft aus oder heruntertropft von der Spitze des Stifts, wenn der Stift einem Stoß ausgesetzt wird, noch verleiht irgendeine dieser Techniken dem Stift eine perfekte Schreibqualität. Zusammengefaßt, da gebräuchliche Techniken Wasser als ein Hauptlösungsmittel verwenden und andere Grenzen aufweisen, die die Zufuhr der Tinte zu der Spitze des Stiftes beeinflussen und/oder die Permeation der Tinte durch die Oberfläche des Papiers, erhöht die Verwendung solcher auf Wasser basierenden Lösungsmitteln im allgemeinen die Viskosität der Tinte nicht wie gewünscht. Somit tropfen auf Wasser basierende Kugelschreibertinten im allgemeinen, bieten nur begrenzte Widerstandsfähigkeit gegenüber Stößen und erzeugen eine Schrift von ungenügender Beständigkeit.
Ferner, da diese Techniken Wasser verwenden, haben sie ein weiteres technisches Problem; nämlich da sie im allgemeinen einen wasserlöslichen Farbstoff als ein Färbematerial beinhalten, um die Stabilität der Tinte zu erhöhen und der Alterungswirkung zu widerstehen, wird die Beständigkeit der Schrift gegenteilig beeinflußt. Auf der anderen Seite erhöht die Verwendung eines Pigments die Beständigkeit der Schrift, während die Fähigkeit der Tinte einer Alterungswirkung zu widerstehen, geopfert wird.
Im Gegensatz dazu manifestiert ein auf Öl basierender Kugelschreiber ausreichend hohe Tintenretetion, aber erlaubt nichtsdestotrotz im allgemeinen kein fließendes Schreiben unter geringem Schreibdruck, da die Viskosität der Tinte typischerweise sehr hoch ist. Somit ist hinsichtlich auf Öl basierenden Tinten die Dichte der Schrift im allgemeinen aufgrund einer schlechten Tintenzufuhr ungenügend.
In den letzten Jahren haben JP-A-63-114,695, JP-A-06-31,314 und JP-A- 07-196,972 offenbart, was als "auf Öl basierende Geltinte" bezeichnet wird. Keines dieser Patente, die sich mit Geltinten befassen, schließt Wasser in ihre Formulierungen ein. Die in diesen Patenten beschriebenen Ölgeltinten weisen Nachteile auf, da sie es nicht erreichen, die Permeation der Schrift durch das Papier zur Rückseite zu vermeiden, wenn die Viskosität der Ölgeltinte auf ein niedriges Niveau eingestellt wird, d. h. im Bereich von 300 bis 3000 mPaS, was ein Bereich ist, der im allgemeinen leichtes Schreiben erlaubt.
Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Tinte bereitzustellen, die im wesentlichen die Nachteile von auf Wasser basierenden und auf Öl basierenden Kugelschreibertinten vermeidet.
In Übereinstimmung mit diesen und anderen Zielen wird eine Wasser-in-Öl- artige Dispersionstinte bereitgestellt, die umfaßt: (A) ein wasserunlösliches Dispersionsmedium, das 20 Gew.-% bis 50 Gew.-% eines wasserunlöslichen polaren Lösungsmittels eines aromatischen Alkohols und/oder eines aliphatischen Glykolphenylethers, 0,5 Gew.-% bis 5,0 Gew.- % eines wasserunlöslichen organischen Amins und 3 Gew.-% bis 30 Gew.- % eines öllöslichen Farbstoffs umfaßt, basierend auf dem Gesamtgewicht der Tinte und (B) eine teilchenförmige Dispersionsphase mit einer dispersionsstabilisierenden Phase eines mehrwertigen Alkohols beinhaltet, der auf der Oberfläche von dispergierten Teilchen gebildet ist und 20 Gew.- % bis 50 Gew.-% des mehrwertigen Alkohols umfaßt, und ein auf Wasser basierendes Dispersoid, das 3 Gew.-% bis 20 Gew.-% Wasser, 0,3 Gew.- % bis 2,0 Gew.-% eines quervernetzenden Acrylsäurepolymers und 0,5 Gew.-% bis 4,0 Gew.-% Triethanolamin umfaßt, basierend auf dem Gesamtgewicht der Tintenzusammensetzung und worin die dispergierten Teilchen gleichmäßig in dem Dispersionsmedium dispergiert sind.
Zusätzliche Ziele und Vorteile der Erfindung werden in der Beschreibung ausgeführt werden, die folgt und sind teilweise aus der Beschreibung offensichtlich oder sie können einer Durchführung der Erfindung entnommen werden. Die Ziele und Vorteile können durchgeführt und erhalten werden mittels der Instrumentarien und Kombinationen, die ausdrücklich in den beigefügten Ansprüchen ausgeführt sind.
Wenn nichts anderes ausgesagt ist, basieren alle hierin verwendeten Gewichtsprozentangaben auf dem Gesamtgewicht der Tinte.
Diese Erfindung beinhaltet vorzugsweise eine Wasser-in-Öl-artige dispergierte Tinte, die eine auf Wasser basierende Dispersionsphase beinhaltet, die in der Lage ist, eine Scherentzähungseigenschaft zu verleihen und die gleichmäßig in einem wasserunlöslichen Dispersionsmedium dispergiert ist, das ein Färbematerial enthält. Die vorliegende Erfindung stellt somit vorzugsweise eine Tinte bereit, die sich auszeichnet in ihrer Stoßwiderstandsfähigkeit, Beständigkeit der Schreiblinie und Stabilität der Alterungswirkung zu widerstehen.
Das wasserunlösliche Dispersionsmedium beinhaltet vorzugsweise ein wasserunlösliches polares Lösungsmittel, das aus einem aromatischen Alkohol und/oder einem aliphatischen Glykolether gebildet ist.
Die Verwendung des wasserunlöslichen polaren Lösungsmittels als einem Hauptlösungsmittel ist nicht nur wirksam, um zu verhindern, daß die Tinte verdunstet, sondern auch hochwirksam sowohl die Beständigkeit der Tinte an der Spitze des Stiftes zu erhöhen als auch die Gleitfähigkeit der Tinte während der Rotation der Kugel zu erhöhen. Zum Zweck einer weiteren Verbesserung der Gleitfähigkeit sind auf Öl basierende Gleitmittel einschließlich Fettsäuren zur freien Auswahl vorhanden und sie können, wenn gewünscht, eingeschlossen werden. Geeignete auf Öl basierende Gleitmittel sind im allgemeinen nicht wasserlöslich und solch ein Gleitmittel wird die Wirkung haben, die Reibung zu vermindern, wenn die Schreibspitze des Stiftes gedreht wird. Insbesondere wird ein auf Öl basierendes Gleitmittel die Kugel an der Spitze schmieren, damit sie sich leicht dreht, wodurch die Reibung zwischen der Kugel und einem Kugelhalter des Stiftes vermindert wird, so daß die Schreibfähigkeit oder das Schreibgefühl verbessert wird. Jedes auf Öl basierende Gleitmittel ist für die vorliegende Erfindung geeignet.
Wenn die einzuschließende Menge des wasserunlöslichen polaren Lösungsmittels weniger als ungefähr 20 Gew.-% beträgt, wird das Dispersionsmedium im allgemeinen nicht leicht in ein stabiles homogenes System überführt werden und das Lösungsmittel wird im allgemeinen nicht so wirksam wie erwartet sein. Wenn die Menge an polarem Lösungsmittel über ungefähr 50 Gew.-% hinausgeht, werden der Ölphasenteil und der Wasserphasenteil dazu neigen, sich leicht zu trennen und im allgemeinen keine homogene Tinte zu bilden. Deshalb soll die Menge vorzugsweise im Bereich von 20 Gew.-% bis 50 Gew.-% sein, basierend auf dem Gesamtgewicht der Tinte.
Spezielle Beispiele geeigneter wasserunlöslicher polarer Lösungsmittel schließen aromatische Alkohole und/oder aliphatische Glykolphenylether ein. Geeignete Beispiele des geeigneten Alkohols schließen ein oder mehrere aus Benzylalkohol, Phenylethylalkohol, Methylphenylcarbinol und Phthalalkoholen ein. Als spezielle Beispiele des aliphatischen Glykolphenylethers können Ethylenglykolmonophenylether, Propylenglykolphenylether und/oder Propylenglykoldiphenylether genannt werden.
Das wasserunlösliche Dispersionsmedium enthält vorzugsweise ein wasserunlösliches organisches Amin als neutralisierendes Mittel.
In dem wasserunlöslichen Dispersionsmedium ist im allgemeinen die Dispersionsphase dispergiert, die vorzugsweise aus Teilchen gebildet ist, die ein quervernetzendes Acrylsäurepolymer als einem Hauptbestandteil beinhalten. Jedes quervernetztende Acrylsäurepolymer ist zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet. Um die Dispersionsphase stabil zu dispergieren, sollte das quervernetzte Acrylsäurepolymer vorzugsweise eine Affinität für das Dispersionsmedium aufweisen. Es ist bevorzugt, daß die erfindungsgemäße Tinte mit dem wasserunlöslichen organischen Amin neutralisiert wird, um die Zusammensetzung homogen zu halten.
Kurzum es wird ein wasserunlösliches organisches Amin vorzugsweise als ein Neutralisierungsmittel eingeschlossen, weil das Dispersionsmedium in Form eines wasserunlöslichen polaren Lösungsmittels und die Dispersionsphase in Form von Teilchen einschließlich eines quervernetzenden Acrylsäurepolymers dispergiert in Wasser vorliegt. Deshalb sollte das quervernetzende Acrylsäurepolymer vorzugsweise eine Affinität für das wasserunlösliche Dispersionsmedium aufweisen. Um die Teilchen der auf Wasser basierenden Dispersionsphase zu stabilisieren, sollte die Dispersionsphase vorzugsweise ein hydrophiles Triethanolamin beinhalten. Somit verwendet die vorliegende Tinte vorzugsweise zwei Arten von Aminen, nämlich eines in dem Dispersionsmedium und eines in der Dispersionsphase.
Die wasserunlöslichen organischen Amine, die wirksam hierin verwendet werden, schließen z. B. ein oder mehrere aus Polyoxyethylenalkylaminen, Cetylamin und Oleylamin ein. Die einzuschließende Menge des wasserunlöslichen organischen Amins liegt im allgemeinen im Bereich von 0,5 Gew.-% bis 5,0 Gew.-%, basierend auf dem Gesamtgewicht der Tinte.
Als das Färbematerial kann ein öllöslicher Farbstoff zu dem Dispersionsmedium hinzugefügt werden. Der Tinte kann Beständigkeit der geschriebenen Tinte fehlen, trotz perfekter Stabilität, wenn ein wasserlöslicher Farbstoff als das Färbematerial anstatt eines öllöslichen Farbstoffes verwendet wird. Weiterhin kann der Tinte Stabilität fehlen trotz perfekter Schreibbeständigkeit, wenn ein Pigment als das Färbematerial verwendet wird. Dagegen hat die Verwendung eines öllöslichen Farbstoffes als dem Färbematerial den Vorteil, die Tinte nicht nur in ihrer Stabilität, sondern auch in ihrer Beständigkeit der geschriebenen Tinte zu verbessern. Die einzuschließende Menge an öllöslichem Farbstoff soll vorzugsweise im Bereich von 3 Gew.-% bis 30 Gew.-% liegen, basierend auf dem Gesamtgewicht der Tinte, da das Schreiben mit der Tinte typischerweise ungenügende Dunkelheit zeigt, wenn die Menge weniger als ungefähr 3 Gew.-% beträgt und da die Tinte ungenügend sein kann in ihrer Widerstandsfähigkeit gegenüber Austrocknen oder in ihrer Stabilität, wenn die Menge über ungefähr 30 Gew.-% hinausgeht. Ein öllöslicher Farbstoff kann verwendet werden ohne irgendwelche speziellen Beschränkungen zu beinhalten. Als spezielle Beispiele des öllöslichen Farbstoffs können SPILON Schwarz GMH, SPILON Blau C-HR und SPILON Violett C-RH (hergestellt von der Hodogaya Chemical Industry Co., Ltd.) und VALIFAST Rot 1320, VALIFAST Blau 1621 und/oder VALIFAST Rot 1701 (hergestellt von der Orient Chemical Co., Ltd.) genannt werden.
Es ist auch möglich zusätzlich einen wasserlöslichen Farbstoff zu verwenden, der in der Lage ist, eine klare Farbe als eine Komplementärfarbe zu bilden, da die vorliegende Tinte einen Wasserbestandteil enthält. Das heißt, die Teilchen können in ihnen einen wasserlöslichen Farbstoff als ein weiteres Färbemittel enthalten. Die Menge des einzuschließenden wasserlöslichen Farbstoffs soll vorzugsweise im Bereich von 0,5 Gew.-% bis 5,0 Gew.-% liegen, basierend auf dem Gesamtgewicht der Tinte, aus demselben Grund wie der auf Öl basierende Farbstoff. Der wasserlösliche Farbstoff kann auch verwendet werden, ohne zu irgendwelchen speziellen Beschränkungen zu führen. Als spezielle Beispiele von wasserlöslichem Farbstoff können Direkt Schwarz 19, Direkt Schwarz 154, Direkt Blau 3, Säureblau 90, Säurerot 94, Säurerot 92 und/oder Säureorange 56 genannt werden.
Als die Dispersionsphase wird das quervernetzende Acrylsäurepolymer typischerweise als ein Hauptbestandteil verwendet. Das quervernetzende Acrylsäurepolymer wird unter anderem zu dem Zweck verwendet, um der Tinte eine scherentzähende Eigenschaft zu verleihen.
Die Schrift, die im Lauf eines Schreibvorgangs erzeugt wird, neigt dazu, stark von der Drehung der Kugel an der Spitze des Stifts abzuhängen. Die Viskosität der Tinte hat, abgesehen von dem Widerstand, der während der Drehung der Kugel zwischen dem Haltermaterial und der Oberfläche des Kugelsitzes auftritt, einen starken Einschluß auf das Schreibgefühl. Kurzum, wenn die Viskosität der Tinte sehr hoch ist, wird ein Widerstand aufgrund der Rotation der Kugel erzeugt und stört dadurch das Schreibgefühl. Im allgemeinen wird eine auf Öl basierende Kugelschreibertinte so empfunden, daß sie ein sehr schweres Schreibgefühl erzeugt, hauptsächlich da die Viskosität dieser Tinten dazu neigt, sehr hoch zu sein. Die vorliegende Erfindung beabsichtigt deshalb, der Tinte eine Scherentzähungseigenschaft zu verleihen, wodurch die Viskosität der Tinte vermindert wird, so daß eine Rotation der Kugel während des Verlaufs des Schreibens positiv beeinflußt wird und dadurch der Widerstand gegenüber der Rotation der Kugel weitestmöglich vermindert wird. Die vorliegende Tinte verbessert zusätzlich das Schreibgefühl unter anderem durch die Verwendung eines quervernetzenden Acrylsäurepolymers.
Durch die Erfindung kann weiterhin die Viskosität der Tinte innerhalb des Tintentanks, die keiner Scherung ausgesetzt ist, auf ein relativ hohes Niveau eingestellt werden, das ausreicht, um im wesentlichen das Auslaufen von Tinte zu verhindern. Das quervernetzende Acrylsäurepolymer wird vorzugsweise als ein scherentzähendes Polymer verwendet, erstens da dieses Polymer im wesentlichen keine filmbildende Eigenschaft im trockenen Stadium aufweist. Das heißt Tinte, die ein quervernetzendes Acrylsäurepolymer enthält, trocknet und verfestigt sich schwach an der Spitze des Stiftes und stört somit im allgemeinen die Fähigkeit der Tinte nicht aus der Spitze des Stiftes gleichmäßig herauszufließen. Zweitens wird die Tinte dazu neigen, einen sehr hohen Ausbeutewert zu haben und das Auslaufen der Tinte kann selbst bei relativ niedrigen Viskositäten verhindert werden.
Um ein perfektes Schreibgefühl zu erhalten, sollte die Viskosität der Tinte während des Verlaufs des Schreibens vorzugsweise auf eine Höhe im Bereich von 300 Mpas bis 3000 Mpas gesetzt werden. Durch Einstellen der Viskosität in diesen Bereich wird es möglich, ein weiches Schreibgefühl zu erhalten, das nicht mit einer auf Wasser basierenden Kugelschreibertinte erreicht werden kann und ein leichtes Schreibgefühl, das nicht mit einer auf Öl basierenden Kugelschreibertinte erreicht werden kann.
Wenn die einzuschließende Menge des quervernetzenden Acrylsäurepolymers weniger als ungefähr 0,3 Gew.-% beträgt, wird es schwierig, ein Auslaufen zu verhindern und die Viskosität der Tinte wird nicht ausreichen, um das Schreibgefühl zu verbessern oder die Permeation der Schrift durch das Papier auf die Rückseite zu verhindern. Wenn diese Menge über ungefähr 2,0 Gew.-% hinausgeht, kann das Polymer in der Tinte nicht ausreichend gequollen und dispergiert sein und die Bildung einer homogenen Tinte nicht erlauben. Somit soll die Menge im Bereich von 0,3 Gew.-% bis 2,0 Gew.-% liegen.
Das quervernetzende Acrylsäurepolymer ist vorzugsweise neutralisiert und stabilisiert durch ein Triethanolamin in der Dispersionsphase, wohingegen die Dispersionsphase vorzugsweise neutralisiert ist durch ein wasserunlösliches organisches Amin, das in dem Dispersionsmedium enthalten ist. Somit trägt das quervernetzende Acrylsäurepolymer stark sowohl die Dispersionsphase als auch das Dispersionsmedium und wirkt stabilisierend für die Dispersion des Dispersoids in der Tinte, stabilisierend für die physikalischen Eigenschaften der Tinte als eine integrale Substanz und verleiht der Tinte eine im wesentlichen perfekte Scherentzähungseigenschaft. Obwohl die einzuschließende Menge des quervernetzenden Acrylsäurepolymers verändert werden kann, soll sie bevorzugt im Bereich von ungefähr 0,5 Gew.-% bis ungefähr 4,0 Gew.-% liegen.
Als das Neutralisierungsmittel für das quervernetzende Acrylsäurepolymer, das in der Dispersionsphase enthalten ist, hat sich Triethanolamin als das am besten geeignete erwiesen, obwohl jedes geeignete Neutralisierungsmittel verwendet werden kann.
Die Dispersionsphase, die dispergierte Teilchen umfaßt, kann durch Zugabe des quervernetzenden Acrylsäurepolymers, des Triethanolamins und des mehrwertigen Alkohols zu Wasser hergestellt werden.
Das Wasser wird verwendet, da es die Tendenz hat, höchst vorteilhaft zum Schwellen des quervernetzenden Acrylsäurepolymers zu sein und da es im allgemeinen zum Verhindern der Permeation der Schrift durch das Papier auf die Rückseite wirksam ist. Um ein angenehmes Schreibgefühl bei einem geringen Schreibdruck zu erhalten, wird die Viskosität der Tinte während des Schreibvorgangs vorzugsweise auf ein Niveau im Bereich von 300 Mpas bis 3000 Mpas eingestellt. Dieser Bereich kann verglichen werden mit dem Bereich von 10.000 Mpas bis 20.000 Mpas, der typischerweise bei üblichen Tinten für auf Öl basierende Kugelschreiber angepaßt ist. Die Viskosität der Tinte auf der Höhe, wie sie in gebräuchlichen auf Öl basierenden Tinten verwendet wird, kann oft zum Auftreten einer Permeation der Schrift durch das Papier auf die Rückseite führen, wenn ein wasserunlösliches Polymerlösungsmittel als ein Hauptlösungsmittel verwendet wird. Die erfindungsgemäße Tinte zeigt fast nie so eine Permeation der Schrift, da die Dispersionsphase Wasser enthält. Obwohl der Mechanismus durch den das Wasser die Permeation der Schrift durch das Papier verhindert noch aufgeklärt werden muß, kann diese Eigenschaft logisch erklärt werden durch die Vermutung, daß die Barriereeigenschaft, die dem Wasserbestandteil inhärent ist und die Reaktion des Wasserbestandteils mit der Oberfläche des Papiers im wesentlichen verhindert, daß der Ölbestandteil das Papier permeiert. Die Permeation der Schrift durch das Papier zur Rückseite wird im wesentlichen nicht ausreichend verhindert, wenn die Menge an einzuschließendem Wasser weniger als ungefähr 3 Gew.-% ist und eine homogene Tinte wird schwer zu erreichen sein, wenn die Menge ungefähr 20 Gew.-% übersteigt. Die Menge an Wasser, das aus der Dispersionsphase stammt, soll deshalb vorzugsweise im Bereich von 3 Gew.-% bis 20 Gew.-% liegen.
Weiterhin ist, damit es dem Lösungsmittel möglich ist, ein homogenes System zu bilden, die Verwendung eines mehrwertigen Alkohols höchst wünschenswert.
Die Wirkung und Eignung des wasserunlöslichen polaren Lösungsmittels und des Wassers sind oben beschrieben worden. Wenn nur diese zwei Bestandteile alleine verwendet werden, kann eine stabile und homogene Tinte nur schwer erreicht werden, grundsätzlich, weil das wasserunlösliche polare Lösungsmittel Wasser nur in einer sehr geringen Menge löst. Die stabile und einheitliche Tinte wird deshalb vorzugsweise erhalten durch Einschließen eines mehrwertigen Alkohols, einer Substanz, die eine Affinität für beide diskutierten Bestandteile aufweist, als einem dispersionsstabilisierenden Mittel für Wasser in dem wasserunlöslichen polaren Lösungsmittel, wodurch eine Schicht des mehrwertigen Alkohols auf der Oberfläche der Teilchen der Dispersionsphase gebildet wird und die Stabilität der Dispersion der Teilchen der Dispersionsphase verbessert wird. Der mehrwertige Alkohol weist im allgemeinen eine ungenügende Wirkung als das dispersionsstabilisierende Mittel auf, wenn die zu verwendende Menge weniger als ungefähr 20 Gew.-% beträgt. Eine homogene Tinte wird nur mit Schwierigkeiten erhalten werden und das wasserunlösliche polare Lösungsmittel wird eine ungenügende Wirkung zeigen, wenn die Menge ungefähr 50 Gew.-% übersteigt. Somit soll die Menge vorzugsweise im Bereich von 20 Gew.-% bis 50 Gew.-% sein. Als das dispersionsstabilisierende Mittel kann einer oder mehrere mehrwertige Alkohole ausgewählt aus Ethylenglykol, Propylenglykol, Glycerin, Diethylenglykol, Thiodiglykol, Polyglycerin, Polyethylenglykol, Methylcellosolve, Butylcellosolve, Methylcarbitol und Ethylcarbitol verwendet werden.
Die Teilchen der Dispersionsphase sind vorzugsweise Feinteilchen mit einem Durchmesser im Bereich von 100 bis 1000 Å.
Da die Teilchen der Dispersionsphase Wasser enthalten, kann die Dispersionsphase in ihr einen wasserlöslichen oder auf Wasser basierenden Farbstoff als eine komplementäre Farbe enthalten. Ein auf Wasser basierender Farbstoff stellt im allgemeinen eine wirksame komplementäre Farbe dar, da er im allgemeinen eine klare Farbe emittiert. Vom Standpunkt der Widerstandsfähigkeit gegenüber dem Phänomen des Austrocknens liegt die Menge dieses wahlweise einzuschließenden Farbstoffs, wenn er verwendet wird, im Bereich von ungefähr 0,5 Gew.-% bis ungefähr 5,0 Gew.-%. Der wasserlösliche Farbstoff kann in gleicher Weise verwendet werden, ohne irgendeine spezielle Beschränkung darzustellen. Spezielle Beispiele des wasserlöslichen Farbstoffs schließen ein oder mehrere aus Direktschwarz 19, Direktschwarz 154, Direktblau 3, Säureblau 90, Säurerot 94, Säurerot 92 und Säureorange 56 ein.
Die Menge des wahlweise auf Öl basierend Gleitmittels, wenn es eingearbeitet wird, soll vorzugsweise im Bereich von ungefähr 0,5 Gew.-% bis ungefähr 5,0 Gew.-% sein. Die Wirkung der Gleitfähigkeit, die sich während der Rotation der Kugel manifestiert, wird weniger wirkungsvoll sein, wenn die Menge weniger als ungefähr 0,5 Gew.-% beträgt, und der Tinte kann Stabilität gegenüber der Alterungswirkung widerstandsfähig zu sein, fehlen, wenn die Menge über 5,0 Gew.-% hinausgeht. Als spezielle Beispiele des auf Öl basierenden Gleitmittels, die hierin wirkungsvoll verwendet werden sollen, können Laurinsäure, Ölsäure, Rhizinolsäure, Stearinsäure und/oder Sojabohnenfettsäure genannt werden.
Die Tinte, die das quervernetzende Acrylsäurepolymer verwendet, besitzt im allgemeinen einen sehr hohen Ausbeutewert. Wenn die Viskosität der Tinte ausschließlich mit dem quervernetzenden Acrylsäurepolymer eingestellt wird, kann der Tinte manchmal Fließfähigkeit fehlen und sie kann zum Schreiben nicht schnell genug zugeführt werden. Ein wahlweises Verdickungsmittel, das der Tinte erlaubt, seine Fließfähigkeit beizubehalten und es ermöglicht, daß die Viskosität der Tinte im Verlauf des Schreibens willkürlich auf ein erwartetes Niveau eingestellt wird, kann zweckdienlicherweise zusätzlich eingearbeitet werden. Dieses Verdickungsmittel ist im allgemeinen nicht bevorzugt, um der Tinte spezifisch eine scherentzähende Eigenschaft zu verleihen. Jedes Verdickungsmittel kann in der vorliegenden Erfindung verwendet werden und das Verdickungsmittel umfaßt im allgemeinen ein wasserunlösliches die Viskosität erhöhendes Mittel. Die Menge des wahlweisen Verdickungsmittels soll, wenn es eingearbeitet wird, vorzugsweise im Bereich von 1 Gew.-% bis 15 Gew.-% liegen, da die Wirkung des Verdickungsmittels weniger stark ist, wenn die Menge weniger als ungefähr 1 Gew.-% ist und da das quervernetzende Acrylsäurepolymer daran gehindert werden kann, homogen und stabil zu schwellen und dispergiert zu sein, wenn die Menge über 15 Gew.-% hinausgeht. Als spezielle Beispiele des Verdickungsmittels gemäß dieser Beschreibung können Ketonharz, Phenolharz, Amidharz, Xylenharz und/oder hydriertes Rosinharz genannt werden.
Ein wahlweises Rostschutzmittel kann eingearbeitet werden, insbesondere da die Tinte einen Wasserbestandteil enthält und das Material für die Spitze des Stiftes ein Metall sein kann. Es kann vorteilhaft sein, ein Rostschutzgleitmittel zu verwenden, das zusätzlich die Funktion eines Gleitmittels hat, d. h. ein Bestandteil, der sowohl ein Rostschutzmittel als auch ein Gleitmittel ist, um die Rotation der Kugel an der Spitze des Stiftes zu verbessern. Die Menge des Rostschutzgleitmittels soll, wenn es eingearbeitet ist, vorzugsweise im Bereich von 0,2 Gew.-% bis 3,0 Gew.-% sein, da die Rostschutz- und Gleitmittelwirkung eine vermindernde Wirkung haben kann, wenn die Menge weniger als ungefähr 0,2 Gew.-% beträgt und da das quervernetzende Acrylsäurepolymer daran gehindert werden kann, zu schwellen, wenn die Menge über ungefähr 3,0 Gew.-% hinausgeht. Das wahlweise Rostschutzgleitmittel sollte vorzugsweise löslich in Wasser sein. Ein oder mehrere Rostschutzgleitmittel, ausgewählt aus oberflächenaktiven Phosphorestern, Benzotriazol- und/oder Fettsäureestern können verwendet werden.
Da die Tinte einen Wasserbestandteil enthält, kann es bevorzugt sein, ein Pilzschutzmittel einzuarbeiten, um zu verhindern, daß die Stabilität der Tinte durch das Wachstum von Bakterien oder anderen Keimen vermindert wird. Das wahlweise Pilzschutzmittel sollte vorzugsweise löslich in Wasser sein. Als spezielle Beispiele für das Pilzschutzmittel können 1,2-Benzoisothiazolin- 3-on, Natriumbenzoat und Natriumdehydroacetat genannt werden. Die Menge des Pilzschutzmittels soll, wenn es eingearbeitet wird, im Bereich von 0,2 Gew.-% bis 1,0 Gew.-% liegen, da die Pilzschutzwirkung ungenügend sein kann, wenn die Menge weniger als ungefähr 0,2 Gew.-% beträgt und da das quervernetzende Acrylsäurepolymer daran gehindert werden kann, homogen und stabil zu schwellen und dispergiert zu sein, wenn die Menge über ungefähr 1,0 Gew.-% hinausgeht.
Um zu verhindern, daß die Tinte aus der Spitze des Stiftes leckt und daß die Schreiblinie einen Schmier bildet, erwägt die vorliegende Erfindung weiterhin wahlweise ein Mittel zum Verleihen von Viskosität einzuarbeiten. Ein Mittel zum Verleihen von Viskosität umfaßt im allgemeinen ein Mittel, das die Adhäsion einer Tinte erhöht und es der Tinte erlaubt, eine feine fadenähnliche Linie zu ergeben. Geeignete Mittel zum Verleihen von Viskosität können Polymere umfassen, die eine lange Kettenstruktur aufweisen. Um das Schreibgefühl zu erhöhen, wird die Viskosität der Tinte während des Schreibvorgangs im allgemeinen auf eine Höhe im Bereich von ungefähr 300 Mpas bis 3000 Mpas eingestellt. Wenn die Viskosität auf diesem Niveau ist, kann Überschußtinte austreten und von der Spitze des Stiftes auf die Oberfläche des Papiers transferiert werden und als ein Ergebnis kann Permeation des Papiers auftreten, was folglich zu einem Auslaufen und/oder Schmieren führt. Das Einarbeiten eines wahlweisen Mittels zum Verleihen von Viskosität führt zu einer Erhöhung der Beständigkeit der aufgebrachten Tinte und vermindert die Gegenwart von Überschußtinte. Die Wirkung des Viskositätsmittels kann ungenügend sein, wenn die Menge weniger als ungefähr 0,2 Gew.-% beträgt, wodurch wahrscheinlich das Schreibgefühl verschlechtert wird. Die Menge dieses Mittels soll, wenn es eingearbeitet wird, vorzugsweise im Bereich von ungefähr 0,2 Gew.-% bis ungefähr 1,5 Gew.-% sein. Als spezielle Beispiele des Mittels zum Verleihen von Viskosität kann Polyvinylpyrrolidon und Polyvinylalkohol genannt werden.
Zusätzliche Vorteile und Modifikationen werden für den Fachmann auf diesem Gebiet offensichtlich sein. Deshalb ist die Erfindung bezüglich ihrer weiteren Aspekte nicht begrenzt auf die speziellen Details und repräsentativen Vorrichtungen, die hierin gezeigt und beschrieben sind. Demgemäß können verschiedene Veränderungen vorgenommen werden, ohne von dem Schutzumfang des allgemeinen erfinderischen Konzepts, wie es durch die angefügten Ansprüche definiert ist, abzuweichen.

BEISPIELE

Beispiel 1

Aromatischer Alkohol 50,0 Gew.-%
mehrwertiger Alkohol 20,0 Gew.-%
deionisiertes Wasser 3,0 Gew.-%
wasserlösliches Rostschutzgleitmittel 1,0 Gew.-%
Triethanolamin 2,0 Gew.-%
Pilzschutzmittel 0,5 Gew.-%
auf Öl basierendes Gleitmittel 3,0 Gew.-%
organisches Amin neutralisierendes Mittel 3,0 Gew.-%
Mittel zum Verleihen von Viskosität 0,5 Gew.-%
Verdickungsmittel 4,0 Gew.-%
öllöslicher Farbstoff 12,0 Gew.-%
quervernetzendes Acrylsäurepolymer 1,0 Gew.-%
Eine Wasser-in-Öl-artige dispergierte Tinte wurde erhalten durch inniges Mischen der oben genannten Bestandteile, außer des quervernetzenden Acrylsäurepolymers, durch die Verwendung eines Magnetrührers bei 60ºC für eine Stunde, wodurch sich eine homogene Mikroemulsion bildet und dann die Mikroemulsion durch die Verwendung eines Homogenisierrührers dazu zu bringen, das quervernetzende Acrylsäurepolymer zu schwellen und zu dispergieren.
Benzylalkohol wurde als der aromatische Alkohol verwendet.
Ethylenglykol wurde als der mehrwertige Alkohol verwendet.
Ein oberflächenaktiver Phosphorestertyp (hergestellt von Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd. und vertrieben unter der Markenbezeichnung "PLYSURF A-208S") wurde als das wasserlösliche Rostschutzgleitmittel verwendet.
1,2-Benzoisothiazolin-3-on (hergestellt von Zeneka K. K. und hergestellt unter der Markenbezeichnung "PROXEL XL-2") wurde als das Pilzschutzmittel verwendet.
Ölsäure wurde als das auf Öl basierende Gleitmittel verwendet.
Polyoxyethylenalkylamin (hergestellt von Nippon Oils & Fats Co., Ltd. und vertrieben unter der Markenbezeichnung "NYMINE L-201 ") wurde als das organische Amin neutralisierende Mittel verwendet.
Polyvinylpyrrolidon (hergestellt von ISP Japan K. K. und vertrieben unter Produktcode "PVPK-120") wurde als das Mittel zum Verleihen von Viskosität verwendet.
Ein Ketonharz (hergestellt von Hitachi Chemical Co., Ltd. und vertrieben unter der Markenbezeichnung "HILAC 110H") wurde als das Verdickungsmittel verwendet.
VALIFAST Blau-1621 (hergestellt von Orient Chemical Co., Ltd.) wurde als der öllösliche Farbstoff verwendet.
Die Wirkung der Wasser-in-Öl-artigen dispergierten Tinte als einer Tinte für einen direkt auffüllbaren Kugelschreiber, die keine Tinte verstopfende Substanz verwendet, ist in Tabelle 1 gezeigt.

Beispiele 2 bis 10

Tinten wurden erhalten durch Folgen des Vorgehens von Beispiel 1, wobei Tintenzusammensetzungen verwendet wurden, wie in Tabelle 1 gezeigt. Tabelle 1
1. Der aliphatische Glykolmonophenylether war ein Ethylenglykolmonophenylether.
2. Das wasserlösliche Rostschutzgleitmittel war ein oberflächenaktiver Phosphorestertyp (hergestellt von Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd. und vertrieben unter der Markenbezeichnung "PLYSURF A-208S").
3. Das Pilzschutzmittel war 1,2-Benzisothiazolin-3-on (hergestellt von Zeneka K. K. und hergestellt unter der Markenbezeichnung "PROXEL XL-2").
4. Das auf Öl basierende Gleitmittel war Ölsäure oder Stearinsäure.
5. Das organische Amin neutralisierende Mittel war Polyoxyethylenalkylamin (hergestellt von Nippon Oils & Fats Co., Ltd. und vertrieben unter der Markenbezeichnung "NYMINE L-201").
6. Das Mittel zum Verleihen von Viskosität war Polyvinylpyrrolidon (hergestellt von ISP Japan K. K. und vertrieben unter Produktcode "PVPK- 120").
7. Das Verdickungsmittel war ein Ketonharz (hergestellt von Hitachi Chemical Co., Ltd. und vertrieben unter der Markenbezeichnung "HILAC 110H").
8. Der öllösliche Farbstof war VALIFAST Blau-1621 (hergestellt von Orient Chemical Industry Co., Ltd.)
9. Der Schreibgeschmack wurde mittels Handschrift untersucht und auf einer Vierpunktskala beurteilt, worin:
--- insbesondere vorteilhaft
O --- vorteilhaft
Δ --- eher minderwertig
x --- sehr minderwertig
10. Die Dichte der Schreiblinie wurde mittels Handschrift untersucht und auf einer Vierpunktskala bewertet, worin
--- insbesondere dunkle und klare Schreiblinie
O --- dunkle und klare Schreiblinie
Δ --- eher minderwertig
x --- sehr hell und unklare Schreiblinie
11. Unschärfe, Tropfen und Schmieren in der Schreiblinie bestimmt mittels Handschrift und beurteilt auf der Vierpunktskala, worin
--- insbesondere vorteilhafte Schreiblinie ohne Unschärfe, Tropfen oder Schmieren,
O --- Zeichen von Unschärfe, Tropfen oder Schmiere, annehmbar für praktische Zwecke
Δ --- eher nicht tolerierbare Zeichen von Unschärfe, Tropfen oder Schmieren
x --- stark unannehmbare Zeichen von Unschärfe, Tropfen oder Schmieren.
12. Permeation der Schreiblinie durch das Papier zur Rückseite, bestimmt durch Schreiben eines Briefes auf einem Schreibpapier Klasse A in einer Umgebung mit 30ºC und 60% relative Luftfeuchtigkeit, wobei das Papier in derselben Umgebung für einen Tag stehengelassen wurde und dann visuelles Untersuchen der Rückseite des Papiers mittels einer Vierpunktskala, worin
--- perfektes Fehlen von Exsudation der Tinte
O --- praktisch Fehlen von Exsudation der Tinte
Δ --- Gegenwart von leichter Exsudation der Tinte
x --- offensichtliche Zeichen von Exsudation der Tinte
13. Tinterückhalteeigenschaft, bestimmt mittels Herstellen eines Stiftes, der 15 g Tinte enthält, wobei der Stift in unverschlossenem Zustand senkrecht aus einer Höhe von 1 m tropfen gelassen wurde, wobei die Spitze des Stiftes auf eine Zedernplatte gehalten wurde und der Stift dann einem Schreibtest unterzogen wurde und Einstufen des Ergebnisses des Tests auf der Vierpunktskala, worin
--- perfekte Schrift erhalten innerhalb 1 cm
O --- Schrift erhalten innerhalb 1-3 cm
Δ --- Schrift erhalten innerhalb 3-8 cm
x --- keine Schrift erhalten innerhalb 8 cm
14. Stabilität der Tinte der Alterungswirkung zu widerstehen wurde bestimmt, indem eine Tinte in einem verschlossenen Glasbehältnis in einer Umgebung mit 50ºC und 0% relative Feuchtigkeit belassen wurde, die Tinte auf physikalische Eigenschaften und ihren Zustand durch mikroskopische Beobachtung untersucht wurde und bewerten des Ergebnisses des Tests auf der Vierpunktskala, worin
x --- eine Probe der Tinte, die ein Präzipitat bildete oder eine Veränderung von nicht mehr als 30% in ihrer physikalischen Eigenschaft des Anfangswertes innerhalb eines Monats zeigte
Δ --- eine Probe der Tinte, die ein Präzipitat bildete oder eine Veränderung von nicht mehr als 30% in ihrer physikalischen Eigenschaft von dem Ausgangswert innerhalb 1 bis 2 Monaten zeigte
O --- eine Probe der Tinte, die ein Präzipitat bildete oder eine Veränderung von nicht weniger als 30% in ihrer physikalischen Eigenschaft von dem Ausgangswert innerhalb 2 bis 3 Monaten zeigte
--- eine Probe der Tinte, die kein Präzipitat bildete oder eine Veränderung von weniger als 30% in ihrer physikalischen Eigenschaft von dem Ausgangswert über nicht weniger als 3 Monate zeigte.

Beispiele 11 bis 18

Tinten wurden gemäß dem Verfahren von Beispiel 1 erhalten, wobei Tintenzusammensetzungen wie in Tabelle 2 gezeigt, verwendet wurden. Beispiel 16 stellt einen Fall dar, wobei Säureblau 90, ein wasserlöslicher Farbstoff als ein komplementäres Färbemittel verwendet wurde. Tabelle 2
Die verwendeten Materialien und das angepaßte Testverfahren waren dieselben wie die von Tabelle 1.

Vergleichsbeispiele 1 bis 10

Tinten wurden erhalten gemäß dem Verfahren von Beispiel 1, wobei die Tintenzusammensetzungen verwendet wurden, wie sie in Tabelle 3 gezeigt sind. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt. Tabelle 3
Die verwendeten Materialien und das angepaßte Testverfahren waren dieselben wie die in Tabelle 1.

Vergleichsbeispiele 11 bis 20

Tinten wurden erhalten gemäß dem Verfahren von Beispiel 1, wobei die Tintenzusammensetzungen verwendet wurden, die in Tabelle 4 gezeigt sind. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 dargestellt. Tabelle 4
Die verwendeten Materialien und das angepaßte Testverfahren waren dieselben wie die in Tabelle 1.

Beurteilung

Vergleichsbeispiele 1 bis 3 stellen Fälle dar, bei denen ein aromatischer Alkohol in einer unangemessen geringen Menge eingearbeitet wurde. Vergleichsbeispiel 1 konnte, obwohl es eine homogene Tinte bildete, wegen eines im Verhältnis geringen Wassergehalts keine zufriedenstellenden Ergebnisse bezüglich Schreibgeschmack, Schreiblinie und tinterückhaltende Eigenschaft erreichen, aufgrund eines unangemessen großen gesamt auf Wasser basierenden Bestandteils.
Vergleichsbeispiele 2 und 3 zeigten jeweils Trennung eines Ölphasenanteils und eines Wasserphasenanteils und konnten aufgrund eines übermäßig großen Wassergehalts keine homogene Tinte bilden.
Vergleichsbeispiele 4 bis 6 zeigen Fälle mit übermäßig großen Anteilen an aromatischem Alkohol. Vergleichsbeispiel 4 bildete eine homogene Tinte und konnte trotzdem ausreichendes Schwellen des quervernetzenden Acrylsäurepolymers nicht induzieren oder die Viskosität der Tinte wie erwartet einstellen, wegen eines unangemessen geringen auf Wasser basierenden Bestandteils. Deshalb konnte die Probe entweder eine minderwertige Schreiblinie oder eine Permeation der Schreiblinie durch das Papier zur Rückseite nicht verhindern. Vergleichsbeispiel 5, bei dem das Wasser weggelassen wurde, konnte das quervernetzende Acrylsäurepolymer nicht einheitlich schwellen und zeigte schwache Dispersion trotz der Erhöhung des mehrwertigen Alkoholgehalts auf das am höchstmöglichen Maß. Vergleichsbeispiel 6, bei dem der Wassergehalt auf das höchstmögliche Maß erhöht wurde, um eine perfekte Dispersion des quervernetzenden Acrylsäurepolymers zu erreichen, konnte keine homogene Tinte bilden und zeigte eine Trennung einer Ölphase und einer Wasserphase, da sie keinen mehrwertigen Alkohol als eine dispersionsstabilisierende Phase enthielt.
Vergleichsbeispiele 7 bis 10 zeigen Fälle mit unangemessen geringem Gehalt an mehrwertigem Alkohol. Vergleichsbeispiel 7 und 9 konnten jeweils keine homogene Tinte bilden und zeigten wegen eines übermäßig hohen Wassergehalts eine Trennung einer Ölphase und einer Wasserphase. Vergleichsbeispiel 8 und 10 bildeten jeweils eine homogene Tinte aufgrund eines geringen Wassergehalts und zeigten trotzdem ungenügende Dispersion des quervernetzenden Acrylsäurepolymers und konnten die Viskosität der Tinte nicht wie erwartet einstellen, wegen eines geringen Gehalts des auf Wasser basierenden Bestandteils im Vergleich zu dem aromatischen Alkohol.
Vergleichsbeispiel 11 zeigt einen Fall mit einem unangemessen geringen Wassergehalt. Obwohl die Zusammensetzung eine homogene Tinte bildete, konnte die hergestellte Tinte die Permeation einer Schreiblinie durch ein Schreibpapier zur Rückseite wegen des geringen Wassergehalts nicht verhindern. Die Schreiblinie und die Tinterückhalteeigenschaft waren beide minderwertig, da das Schwellen des quervernetzenden Acrylsäurepolymers nicht weit genug fortschritt und die Viskosität der Tinte nicht wie geplant eingestellt werden konnte.
Vergleichsbeispiele 11 und 13 stellen Fälle dar, bei denen eine Trennung einer Ölphase und einer Wasserphase auftrat und die wegen eines übermäßig großen Wassergehalts keine homogene Tinte bilden konnten.
Vergleichsbeispiel 14 zeigt einen Fall, in dem kein aromatischer Alkohol enthalten ist und der folglich unterlegene Testergebnisse in Bezug auf Schreibgeschmack, Schreiblinie und Tintenrückhaltevermögen lieferte.
Vergleichsbeispiel 15 zeigt einen Fall mit unangemessen geringem Farbstoffgehalt. Obwohl die Zusammensetzung eine homogene Tinte bildete, war es nötig, die Tinte in einer größeren Menge abzugeben als gewöhnlich zum Zweck die Dichte der Schreiblinie beizubehalten. Es war deshalb unübersehbar notwendig, die Viskosität dieser Tinte auf ein sehr geringes Niveau einzustellen. Als ein Ergebnis fehlte der Tinte Gleitfähigkeit, ein essentielles Erfordernis für eine befriedigende Verbesserung des Schreibgeschmackes. Natürlich war die Tinte nicht in der Lage, die Permeation der Schreiblinie durch das Papier zur Rückseite zu verhindern und ihr fehlte das Tinterückhaltevermögen aufgrund einer unangemessen geringen Viskosität.
Vergleichsbeispiel 16 zeigt einen Fall mit einem übermäßig großen Farbstoffgehalt. Der hergestellten Tinte fehlte die Stabilität, der Alterungswirkung zu widerstehen und bei ihr konnte nicht wie erwartet die Viskosität eingestellt werden. Diese Tinte konnte nicht vollständig zufriedenstellende Eigenschaften zeigen, die sie für einen Kugelschreiber geeignet machen.
Vergleichsbeispiel 17 zeigt einen Fall, bei dem ein quervernetzendes Acrylsäurepolymer in einer unangemessen geringen Menge verwendet wurde. Die Viskosität der hergestellten Tinte konnte deshalb nicht wie erwartet eingestellt werden.
Vergleichsbeispiel 18 stellt einen Fall dar, bei dem das quervernetzende Acrylsäurepolymer in einer übermäßig großen Menge verwendet wurde. In der hergestellten Tinte konnte deshalb das quervernetzende Acrylsäurepolymer nicht einheitlich schwellen und dispergiert werden.
Vergleichsbeispiel 19 stellt einen Fall dar, bei dem ein organisches Amin neutralisierendes Mittel in einer geringen Menge enthalten war und Vergleichsbeispiel 20 einen Fall, bei dem das Neutralisierungsmittel in einer großen Menge enthalten war. Bei beiden Tinten, die in diesen Fällen hergestellt wurden, konnte das quervernetzende Acrylsäurepolymer nicht einheitlich schwellen und dispergiert werden.
Die erfindungsgemäßen dispergierten Tinten erzeugen ein leichtes und glattes Schreibgefühl ungleich dem starren Schreibgefühl, das der Tinte in gewöhnlichen auf Wasser basierenden Kugelschreibern zu eigen ist oder dem schweren Schreibgefühl, das der Tinte in auf Öl basierenden Kugelschreibern eigen ist. Sie zeigen im wesentlichen keine Permeation einer Schreiblinie durch das Schreibpapier zur Rückseite. Weiterhin sind sie in der Beständigkeit einer Sedimentation von Tinte (Stoßwiderstandsfähigkeit), der Beständigkeit der Schreiblinie und der Stabilität der Tinte, um der Alterungswirkung zu widerstehen, verbessert, d. h. die Eigenschaften die dem auf Wasser basierenden Direkteinfüllkugelschreiber fehlen. Sie zeigen im allgemeinen eine außergewöhnliche Wirkung in ihrer Schreibqualität.
Zusätzliche Vorteile und Veränderungen sind für den auf den Fachgebiet tätigen Fachmann leicht zu erkennen. Deshalb ist die Erfindung in ihren breiteren Aspekten nicht begrenzt auf die spezifischen Details und repräsentativen Vorrichtungen, die hier gezeigt und beschrieben sind. Demgemäß können verschiedene Veränderungen vorgenommen werden ohne von dem Schutzumfang des allgemeinen erfinderischen Konzepts abzuweichen, wie es durch die angefügten Ansprüche definiert ist.

Claims

1. Wasser-in-Öl dispergierte Tinte, umfassend:

(A) ein wasserunlösliches Dispersionsmedium, das 20 Gew.-% bis 50 Gew.-% eines wasserunlöslichen polaren Lösungsmittels eines aromatischen Alkohols und/oder eines aliphatischen Glykolphenylethers, 0,5 Gew.-% bis 5,0 Gew.-% eines wasserunlöslichen organischen Amins und 3 Gew.-% bis 30 Gew.-% eines öllöslichen Farbstoffs umfaßt, wobei alle Prozentangaben auf dem Gesamtgewicht der Tinte basieren, und

(B) eine teilchenförmige Dispersionsphase, die eine dispersionsstabilisierende Phase beinhaltet, umfassend einen mehrwertigen Alkohol, der auf der Oberfläche von dispergierten Teilchen gebildet ist, wobei die teilchenförmige Dispersionsphase 20 Gew.-% bis 50 Gew.-% des mehrwertigen Alkohols umfaßt, und ein auf Wasser basierendes Dispersoid, das 3 Gew.-% bis 20 Gew.- % Wasser, 0,3 Gew.-% bis 2,0 Gew.-% eines quervernetzenden Acrylsäurepolymers und 0,5 Gew.-% bis 4,0 Gew.-% Triethanolamin umfaßt, wobei alle Prozentangaben auf dem Gesamtgewicht der Tinte basieren und worin die dispergierten Teilchen gleichmäßig in dem Dispersionsmedium dispergiert sind.

2. Wasser-in-Öl dispergierte Tinte nach Anspruch 1, worin die dispergierten Teilchen wasserlösliche Feinteilchen sind, die Durchmesser im Bereich von 100 bis 1000 Å haben.

3. Wasser-in-Öl dispergierte Tinte nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, worin die dispergierten Teilchen einen wasserlöslichen Farbstoff als ein weiteres Färbemittel enthalten.

4. Wasser-in-Öl dispergierte Tinte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die wasserunlösliche Dispersion ein auf Öl basierendes Gleitmittel und ein wasserunlösliches Verdickungsmittel umfaßt.

5. Wasser-in-Öl dispergierte Tinte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die teilchenförmige Dispersionsphase eine teilchenförmige Dispersionsphase mit einem Rostschutz-Gleitmittel und einem Pilzschutzmittel ist.

6. Wasser-in-Öl dispergierte Tinte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin das Dispersionsmedium ein Mittel zum Vermitteln von Viskosität enthält.

7. Wasser-in-Öl dispergierte Tinte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die eine Viskosität im Bereich von 300 Mpas bis 3000 Mpas beim Schreiben besitzt.

8. Wasser-in-Öl dispergierte Tinte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die dispergierten Teilchen das quervernetzende Acrylsäurepolymer umfassen.

9. Wasser-in-Öl dispergierte Tinte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin der aromatische Alkohol ausgewählt ist aus Benzylalkohol, Phenylethylalkohol, Methylphenylcarbinol und Phthalalkoholen und der aliphatische Glykolphenylether ausgewählt ist aus Ethylenglykolmonophenylether, Propylenglykolphenylether und Propylenglykoldiphenylether.

10. Wasser-in-Öl dispergierte Tinte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die wasserunlöslichen organischen Amine ein oder mehrere ausgewählt aus Polyoxyethylenalkylaminen, Cetylamin und Oleylamin umfassen.

11. Wasser-in-Öl dispergierte Tinte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin der öllösliche Farbstoff ausgewählt ist aus SPILON Schwarz GMH, SPILON Blau C-HR, SPILON Violett C-RH, VALIFAST Rot 1320, VALIFAST Blau 1621 und VALIFAST Rot 1701.

12. Wasser-in-Öl dispergierte Tinte nach Anspruch 3, worin der wasserlösliche Farbstoff ausgewählt ist aus Direktschwarz 19, Direktschwarz 154, Direktblau 3, Säureblau 90, Säurerot 94, Säurerot 92 und Säureorgange 56.

13. Wasser-in-Öl dispergierte Tinte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin der mehrwertige Alkohol einen oder mehrere ausgewählt aus Ethylenglykol, Propylenglykol, Glycerin, Diethylenglykol, Thiodiglykol, Polyglycerin, Polyethylenglykol, Methylcellosolve, Butylcellosolve, Methylcarbitol und Ethylcarbitol umfaßt.

14. Wasser-in-Öl dispergierte Tinte nach einem der Ansprüche 4 bis 13, worin das auf Öl basierende Gleitmittel ausgewählt ist aus Laurinsäure, Ölsäure, Rhizinolsäure, Stearinsäure und Sojabohnenfettsäure.

15. Wasser-in-Öl dispergierte Tinte nach einem der Ansprüche 4 bis 14, worin das Verdickungsmittel ausgewählt ist aus Ketonharz, Phenolharz, Amidharz, Xylenharz und hydriertem Rosinharz.

16. Wasser-in-Öl dispergierte Tinte nach einem der Ansprüche 5 bis 15, worin das Rostschutz-Gleitmittel ausgewählt ist aus oberflächenaktiven Phosphorestern, Benzotriazol- und Fettsäureestern.

17. Wasser-in-Öl dispergierte Tinte nach einem der Ansprüche 5 bis 16, worin das Pilzschutzmittel ausgewählt ist aus 1,2-Benzoisothiazolin- 3-on, Natriumbenzoat und Natriumdehydroacetat.

18. Wasser-in-Öl dispergierte Tinte nach einem der Ansprüche 6 bis 17, worin das Mittel zum Verleihen von Viskosität ausgewählt ist aus Polyvinylpyrrolidon und Polyvinylalkohol.