專利名稱：圓珠筆的水基墨水組合物的制作方法
背景技術(shù)：
發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種用筆書寫的書寫流體，具體地說涉及一種用圓珠筆書寫的水基墨水。
相關(guān)技術(shù)的描述當(dāng)長時(shí)間揭掉筆帽后，圓珠筆的含水墨水組合物應(yīng)能保持可書寫性，還應(yīng)具有適于平滑書寫的流動(dòng)特征，得到對應(yīng)于筆尖上的滾珠直徑的寬度均勻線。此外，當(dāng)用來快速地書寫時(shí)，墨水應(yīng)能不間斷地流向筆尖，在筆尖不積聚墨水組分的任何殘留物。
借助高粘度，通常超過8,000厘泊(cps)，具有“糊狀物”特性的墨水用一種筆來使用，這種筆具有一根在一端用滾珠-尖端組件密封的管，或一大直徑管，類似地在尖端密封，并在管的相對端用與墨水緊密接觸的粘性“擠水棒”防止返向泄漏和墨水的蒸發(fā)。圓珠筆中的糊狀墨水的流動(dòng)特性取決于墨水的粘度和滾珠與其小腔之間的間隙。
使用糊狀墨水的圓珠筆至少具有嚴(yán)重的兩個(gè)缺點(diǎn)。在書寫過程中墨水的高粘度會(huì)引起筆在紙上打滑，因此，使用者必須用較大的力壓才能劃出一條線來。另外，粘性墨水易于在紙上產(chǎn)生玷污紙的污點(diǎn)，為了防止玷污，定量加到(metered)紙上的墨水速度必須設(shè)定得較慢，以至于寫出的線的強(qiáng)度(intensity)太輕。
為了克服這些問題，可以使用粘度范圍在1.0-10.0cps的“流體”墨水。在使用流體墨水的圓珠筆中，在低的筆對紙的壓力下(low pen-to-paper pressure)書寫時(shí)，墨水的低粘度提供了能自由流動(dòng)的墨水，此外，還提供了高強(qiáng)度的線。然而，在流體墨水筆中有某些固有的缺點(diǎn)。首先是低粘度墨水不能給筆的滾珠提供足夠的潤滑。因此，筆不能流利地書寫，由于缺乏潤滑滾珠很快就會(huì)用壞。其次是流體墨水圓珠筆中的容器必須直接與大氣相通，以防止當(dāng)墨水從筆中流出或由于溫度變化筆內(nèi)壓力升高引起泄漏后在筆內(nèi)形成阻礙流動(dòng)的真空。流體墨水通常是水基的且本身又易于蒸發(fā)。此外，由于墨水通過毛細(xì)作用被吸收到紙的纖維中，所以流體墨水易于“形成羽毛狀”，所得到的線條外觀粗糙。
由于這些問題，使用流體墨水的圓珠筆必須使用一個(gè)高成本的墨水流動(dòng)控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)引入了一個(gè)毛細(xì)管容器或真空容器，正如US 3 951 555中所教導(dǎo)的。在毛細(xì)管容器系統(tǒng)中，墨水容器包括一個(gè)類似于香煙過濾嘴的纖維吸收器，通過毛細(xì)管的吸引作用將墨水保持在容器內(nèi)，在使用時(shí)，通過給一個(gè)給水芯以正好足以形成連續(xù)的線的速度向轉(zhuǎn)動(dòng)的滾珠供給墨水流，但不足以在書寫尖端(writing tip)上提供過量的液體墨水。給水芯可以使用燒結(jié)纖維束形式的多孔棒或具有毛細(xì)通道的擠出塑料墨水棒，可以控制墨水向轉(zhuǎn)動(dòng)滾珠的供給速度。該容器，即一束纖維，與帶有用來在筆內(nèi)保持墨水的容器的纖維束的給水棒相連，棒的另一端接近筆尖。含有顏料而不是可溶性染料的墨水易于堵塞纖維質(zhì)容器和給水棒中的毛細(xì)通道。描述了這種系統(tǒng)的獲得了專利的現(xiàn)有技術(shù)的例子包括US 4,145,148和4,726,845。
使用纖維容器和給水棒的這種設(shè)計(jì)的另一缺點(diǎn)是多至50％的墨水可能被纖維質(zhì)容器所滯留，而不能在書寫中使用，這是因?yàn)槟粶粼诶w維之間的較小的毛細(xì)通道中。US 4671 691報(bào)道，與纖維質(zhì)容器和給水棒組件有關(guān)的問題不能通過簡單地增稠墨水和除去組件所能解決的。筆尖的墨水流可能由于蒸發(fā)或機(jī)械震動(dòng)而損失掉，這會(huì)使墨水與筆尖分開。
解決與纖維質(zhì)容器和給水棒有關(guān)的問題的另一解決辦法是通過含有極性溶劑的墨水來獲得的，該溶劑含有至少50％(重量)的水，并用水分散膠或樹脂增稠。例如，GB 2131040A指出，含有至少32.74％的水、0.2-0.45％的黃原膠作為增稠劑，和至少5％的潤濕劑的墨水可以克服在使用纖維質(zhì)容器和給水組件的圓珠筆中固有的問題。US 5 045 992描述了一種防震墨水，含有至少50％的水，和具有防震添加劑的聚合物增稠劑，如聚乙烯吡咯烷酮，和/或聚乙烯醇。US 5 013 361指出，當(dāng)聚合物增稠劑用在圓珠筆墨水中時(shí)，需要至少49.5％的水。
US 4 942 185描述了一種記號(hào)筆墨水，含有至少50％的水，是通過α-甲基苯乙烯、苯乙烯和丙烯酸的水溶性三元聚合物來穩(wěn)定化的。該三元聚合物被公開是能提供剪切稀化特性的物質(zhì)，因此，可以通過記號(hào)筆的纖維尖流動(dòng)。
當(dāng)墨水通過筆移動(dòng)到滾珠的表面時(shí)墨水的稠度必須改變這一概念在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的。將能使墨水轉(zhuǎn)化為剪切稀化流體的聚合物材料引入墨水中是已知的，這使得其在高剪切條件下是液體，在低剪切條件下是糊狀物。US 3 425 779指出，必須設(shè)計(jì)墨水的流變性質(zhì)以控制通過圓珠筆尖的流動(dòng)，可以作用可溶性的聚合物以提供墨水的必要稠度。
例如，US 4 726 845提供了一種書寫墨水，具有高的剪切粘度，使得在書寫時(shí)非常流利，與普通液體墨水圓珠筆墨水相比其吸收較小。英國專利申請2 131 040和US 4 671 691描述了含水墨水，其含有0.2-0.45重量份的用于圓珠筆中的黃原膠，該圓珠筆在墨水容器中包括一粘性擠水棒。英國專利申請2 094 820A公開了一種墨水組合物，該墨水組合物含有聚電解質(zhì)聚合物和高極性溶劑，該溶劑在有密封的和加壓的墨水容器的圓珠筆中用作液體墨水。最近，在US 4 726 845中公開了一種用黃原膠增稠的“基本上不含水”的書寫墨水。這種墨水在靜止?fàn)顟B(tài)具有高的粘度，但是，如果受到象滾珠筆管筒中滾珠轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的剪切力時(shí)會(huì)立即變稀。
每一種筆的設(shè)計(jì)的滾珠和管筒都具有不同的幾何形狀，主要由它們決定墨水的流動(dòng)特性。對每一種筆的設(shè)計(jì)來說，墨水的最優(yōu)粘度和流動(dòng)性是唯一的。因此，測定任何墨水的最好的“流變儀”是使用用戶使用的筆來測定。
與含有大量水和其它一些揮發(fā)性液體的墨水相關(guān)的麻煩問題是已知的，稱之為“脫帽”問題，即如果筆在存放時(shí)，在筆尖處又沒有筆帽圍著，則筆會(huì)寫不出水來。沒有筆帽防止蒸發(fā)則墨水會(huì)干，樹脂、顏料和其它組分的碎屑不會(huì)由于剪切應(yīng)力而流動(dòng)，在滾珠的周圍和滾珠管筒的介面上形成一層硬皮。碎屑阻塞墨水流向筆尖。當(dāng)墨水含有水時(shí)，它會(huì)很快蒸發(fā)，這一問題特別嚴(yán)重。
因此，需要更多和更好的圓珠筆墨水配方，特別是剪切稀化的墨水配方。特別需要的剪切稀化墨水配方，含有明顯減少量的水，以使通常與含水墨水相關(guān)的“脫帽”問題最小。
發(fā)明概述一種用于圓珠筆的墨水組合物，含有顯著減少量的水，墨水具有優(yōu)異的“脫帽”性質(zhì)，在筆帽從筆上脫掉至少幾天后還能保持自由地流動(dòng)。本發(fā)明的墨水組合物含有a)在100重量份的整個(gè)組合物中的69-92重量份極性非水液體；b)在100重量份的整個(gè)組合物中的4-25重量份水；c)足夠量的剪切稀化聚合物材料以得到剪切稀化流體；和d)以100重量份的整個(gè)組合物為基準(zhǔn)，2-10重量份的染料和/或12-35重量份的顏料分散體。本發(fā)明的詳細(xì)描述本發(fā)明中使用的墨水組合物是剪切稀化流體，含有大量的極性非水高沸點(diǎn)液體。觸變的或“剪切稀化的”流體的粘度的降低是時(shí)間和剪切率的函數(shù)。剪切率不變，剪切應(yīng)力下降，則粘度下降。當(dāng)剪切率升高時(shí)，達(dá)到剪切應(yīng)力突然顯著下降直至達(dá)到最小的剪切應(yīng)力這樣一點(diǎn)，粘度不會(huì)由于剪切率進(jìn)一步降低。除去剪切后，流體回到其原始粘度。
觸變的或剪切稀化的流體的普通例子是低溫殘?jiān)?mayonnaise)、鉆探泥漿(drilling muds)、涂料和墨水。因此，本發(fā)明的墨水組合物的特征是具有在圓珠筆書寫工具的使用中能高度剪切稀化的流變性質(zhì)。
本發(fā)明的墨水組合物不同于現(xiàn)有技術(shù)中的那些，除去了幾乎所有的水，因此，使用本發(fā)明墨水的圓珠筆達(dá)到了很長的脫帽時(shí)間。在現(xiàn)有技術(shù)的墨水中，在剪切稀化聚合物墨水中的水含量的上限是50-67％。與之相反，在本發(fā)明中，盡管所需的水的量取決于所選用的聚合物增稠劑和著色劑是染料還是顏料，但所需的水的量可以少至4％(重量)。通常，當(dāng)墨水配方中含有染料作為著色劑時(shí)，需要約4-25％(重量)的水，而當(dāng)墨水配方含有顏料作為著色劑時(shí)，需要約10-17％(重量)的水。以100份整個(gè)組合物為基準(zhǔn)，對于顏料和/或染料為基礎(chǔ)的墨水，極性非水液體的量為約69-92％(重量)。
這些低水含量的墨水與現(xiàn)有技術(shù)中的墨水比較，提供了明顯提高的脫帽時(shí)間的優(yōu)點(diǎn)。通常，當(dāng)用在圓珠筆中時(shí)，當(dāng)揭掉筆帽至少7天后，優(yōu)選30天后，本發(fā)明的墨水還能用。
本發(fā)明墨水組合物的特征在于含有至少一種剪切稀化膠、樹脂或聚糖。用于本發(fā)明的植物界中的聚合物材料包括瓜耳膠、角叉膠(carrageenan gum)、藻酸銨、黃原膠(xanthan gum)、阿拉伯樹膠、黃蓍膠、刺槐豆膠、蚤草種子膠(psyllium seed gum)、果膠、葡聚糖、落葉松膠(1arch gum)、榅桲種子膠(quince seed gum)、枸子膠，和含有大量直鏈淀粉的淀粉。適于用在本發(fā)明中的剪切稀化膠的優(yōu)選例子包括黃原膠(購自Rhone-Poulenc，Inc.，Cranbury，NJ的RHODPOL)。
可以用于本發(fā)明中的來自植物界的其它化學(xué)改性的聚合物材料是，例如，羥基丙基纖維素、甲基纖維素和羥基乙基纖維素。
能使用的來自動(dòng)物界的聚合物材料包括動(dòng)物膠和具有增稠作用的蛋白質(zhì)，它們用作保護(hù)膠體以防止在墨水中形成塊，例如由于勉強(qiáng)能相容的墨水組分所形成的小組織(cell)所引起的塊。
對如天然氣或原油之類的烴進(jìn)行化學(xué)改性得到的聚合物材料也可以用于本發(fā)明。實(shí)例包括α-甲基苯乙烯/苯乙烯/丙烯酸三元聚合物，如購自S.C.Johnson的JONCRYL 58三元聚合物；聚丙烯酸，如購自B.F.Goodrich的CARBOPOL；聚環(huán)氧乙烷，如購自UnionCarbide的POLYOX聚合物；聚乙烯吡咯烷酮，如購自GAF；和聚乙烯醇，如購自Air ProductsCo.。
對于被設(shè)計(jì)用于這種墨水的筆來說，所選擇的聚合物的量必須能得到適于獲得流利地書寫的粘度。通常圓珠筆中的滾珠的直徑可以在用于畫非常細(xì)的線的0.4mm至用于畫藝術(shù)作品中的點(diǎn)的1.4mm變化。
對于在這一直徑范圍內(nèi)的滾珠，本發(fā)明的粘度(在25℃)范圍按制造商的指導(dǎo)通過Brookfied Viscometer，Model LVT用3號(hào)定子測定定子RPMs 6 123060高粘度(cps)7480 4675 2025 1584低粘度(cps)1350 1080 720 540本發(fā)明的墨水組合物是基于極性非水液體，其中水僅僅是一個(gè)量很少的組分。這些非水液體包括(1)一、二、三元醇和多元醇，(2)二元醇醚，(3)二元醇醚乙酸酯，(4)二元醇乙酸酯。對于染料基的墨水，所需的極性非水流體的量占墨水的70-92％，優(yōu)選約72-73％(重量)。對于顏料基的墨水，所需的極性非水液體的量占墨水的69-92％，優(yōu)選約72-73％(重量)。
適合用在本發(fā)明中的醇的非限制性實(shí)例是己二醇、辛二醇、1，4-丁二醇、硫二甘醇、2，3-丁二醇、三甘醇、二甘醇、乙二醇、丙二醇、甘油、3-甲基戊-2，3，5-三醇、三甲醇乙烷、三甲醇丙烷、二甘醇、異丙醇和山梨醇。
適合用在本發(fā)明中的二元醇醚的非限制性實(shí)例是乙二醇單乙基醚、乙二醇單丁基醚、二甘醇單異丙基醚、丙二醇單甲基醚、二甘醇單甲基醚、丙二醇苯基醚、乙二醇二乙基醚、丙二醇苯基醚。
適合用在本發(fā)明中的二元醇醚乙酸酯的非限制性實(shí)例是丙二醇單乙基醚乙酸酯、乙二醇單甲基醚乙酸酯、乙二醇單苯基醚乙酸酯、二甘醇單甲基醚乙酸酯、二甘醇單乙基醚乙酸酯、二甘醇單丁基醚乙酸酯、二甘醇單苯基醚乙酸酯、二甘醇單異丙基醚乙酸酯、乙二醇二乙基醚乙酸酯、二甘醇二甲基醚乙酸酯、丙二醇單甲基醚乙酸酯。
適合用在本發(fā)明中的二元醇乙酸酯的非限制性實(shí)例是乙二醇單乙酸酯、乙二醇二乙酸酯、和二甘醇二乙酸酯。
用于本發(fā)明墨水中的著色劑可以是已知可用于書寫墨水的任何水溶性的或可分散到水中的染料或顏料或其混合物。約2-10％，優(yōu)選約4-6％重量的染料和/或約12-35％，優(yōu)選約18-22％重量的顏料分散體被添加到墨水配方中以獲得所需要的顏色?？梢允褂玫娜玖匣蝾伭系睦影?，但不限于，直接紫99(Direct Violet 99)、Basonyl藍(lán)636(Blue 636)、直接藍(lán)86(Direct Blue 86)、Regal 330R碳黑、不易褪色的耐曬橙色2GM(Fast LightOrange 2GM)、二氧化鈦、胭脂紅6B(Carmine 6B)、顏料紅112(Pigment Red 112)、顏料藍(lán)15(Pigment Blue 15)、顏料綠7(Pigment Green 7)、直接藍(lán)71(DirectBlue 71)、直接黑19(Direct Black 19)、酸性紅92(Acid Red 92)、購自Hoechst(德國)的Hostafine牌的顏料、購自Mikuni(日本)的Titicaca和Victoria牌顏料、購自Sun Chemical(美國)的Sunsperse和Flexiverse牌顏料和購自BASF(德國)的Luconyl牌顏料。
為了穩(wěn)定水可分散的原黃酸(xanthan)、羰基纖維素和藻酸鹽基聚合物增稠劑，可能需要螯合劑。螯合劑能鍵合溶液中的多價(jià)陽離子，增強(qiáng)聚合物的穩(wěn)定性。用于這種目的的合適的穩(wěn)定劑是EDTA的鈉鹽，如EDTA的四鈉鹽或購自Dow Chemical的Versene 100、磷酸三鈉、六偏磷酸鈉、或葡庚酸(glucoheptanate)的鈉鹽。這些螯合劑的添加量通常是水溶性膠的1-5重量份。
許多優(yōu)選的墨水組分都會(huì)被微生物，如細(xì)菌、酵母和霉菌所降解。通過添加生物殺傷劑可以防止這種降解，如甲基p-羥基苯甲酸酯、丙基p-羥基苯甲酸酯、1-(3-氯烯丙基)-3，5，7-疊氮基-1-氮鎓金剛烷(1-(3-chloroallyl)-3，5，7-triazo-1-azoniaadamantane)的氯化物，或Proxel GXL牌生物殺傷劑，它含有苯并異噻唑啉-3-酮(1，2-benzizothiazolin-3-one)。通常向墨水配方中加入0.10-0.20％，優(yōu)選約0.10％的含有60％水的殺菌劑以控制微生物的生長。
這些含水和極性非水液體(如二元醇)的墨水對用在筆中的滾珠和管筒中的金屬是很有腐蝕性的。這種腐蝕性可以通過添加腐蝕抑制劑來控制或消除，如苯并三唑、甲苯基三唑、二環(huán)己基硝酸銨、和有機(jī)磷酸酯，如購自GAF的Antara LB-400。通常是向墨水配方中添加0.10-1.00％，優(yōu)選約0.13-0.20％(重量)的腐蝕抑制劑以防止筆尖被墨水腐蝕。
對本發(fā)明來說，墨水能潤濕筆尖的金屬以保證墨水向書寫表面的可接受的傳遞速率，這一點(diǎn)很重量。用于本發(fā)明的合適的潤濕劑可以選自，但不限于，表面活性劑，如月桂基硫酸鈉，氟化烷基酯，如購自Minnesota Mining和Mfg.，St.Paul，MN的Flourad FC-430，環(huán)氧基化三甲基壬醇，購自Union Carbide的Tergitol和Triton牌，如Triton X-100，購自Air Prducts的Surfynol牌，購自GAF的Igepal牌，購自R.T.Vanderbilt的DarvanWAQ，NS，和SMO，購自Hercules Powder Company，Wilmngton，DE.的Dresinate731松香皂。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，適當(dāng)?shù)臐櫇駝┑倪x擇應(yīng)根據(jù)使用該種墨水的筆的書寫筆尖的實(shí)際書寫實(shí)驗(yàn)來確定。然而，通常的情況是在染料或顏料基墨水中，潤濕劑的量是約0.10-1.0％，優(yōu)選0.14-0.16％(重量)。
成品墨水的pH值優(yōu)選高于5.0，通常是向配方中添加氨或胺來獲得所需的pH值，如三乙醇胺、嗎啉、二乙醇胺、乙胺或單乙胺。通常，在染料或顏料基墨水中，pH控制劑的量是約0.05-0.50％，優(yōu)選約0.09-0.11％(重量)。
下面的表1列出了以墨水總重量為基準(zhǔn)的墨水組分百分比范圍。
表1以墨水總重量為基準(zhǔn)的墨水組分百分比范圍腐蝕抑制細(xì)菌殺傷pH控制類型染料 顏料 劑劑 表面活性 劑 H2O 非水極性液(50％H2O) (60％H2O) 劑(80％H2O 體)染料基標(biāo)定5 - .15 .10 .15 .10 20 73范圍低/高 2/10- .10-1.00 .10-.20 .10-1.0 .05-.50 4-2570-92顏料基標(biāo)定- 201.15 .10 .15 .10 16 72范圍低/高 - 12/35 .10-1.00 .10-.20 .10-1.0 .05-50 .10-17 69-92151顏料分散體通常有約50％的水本發(fā)明的墨水含有顯著減少量的水，提供了優(yōu)異的脫帽性質(zhì)。開發(fā)了在圓珠筆中對任何墨水配方進(jìn)行脫帽性質(zhì)試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)程序。只有在書寫試驗(yàn)機(jī)上滿足50米書寫試驗(yàn)的筆才認(rèn)為是脫帽性質(zhì)試驗(yàn)合格的筆。
1)書寫前，將筆稱重至.0001克；2)將筆加載至100克的垂直力；3)在書寫過程中筆被放置的角度為70°，筆尖指向紙行進(jìn)的方向；4)在書寫機(jī)中用筆寫一條50米長的線；5)在實(shí)驗(yàn)完成后，將筆稱重0.0001克，以精確確定所用的墨水量。
試驗(yàn)的每一種類的15支筆都能合格地通過這一程序。將合格的筆揭掉筆帽，每三支不同的筆一組，在72±5°F和50％的相對濕度下試驗(yàn)條件下水平放置進(jìn)行如下期間的試驗(yàn)1天；7天；14天；21天；28天。每一支筆所能達(dá)到的“脫帽時(shí)間”是筆在其筆尖處沒有筆帽的條件下存放后，再插入書寫機(jī)時(shí)在紙行進(jìn)的最初4cm不能寫出字來的天數(shù)。
下面的實(shí)施例描述了實(shí)施本發(fā)明的方式。然而，應(yīng)當(dāng)理解，這些實(shí)施例是用來描述本發(fā)明的，而不應(yīng)理解為限制任何特定的材料和條件。
實(shí)施例1組分 重量％黃原膠(Rhone-Poulenc) 0.20乙二醇 74.12Proxel GXL(ICI Americas Inc.) 0.15Sunsperse black LHD-9303*(Sun Chemicals)20.00Cobratec TT-25-EG(PMC Specialties) 0.25Joncryl 58(S.C.Johnson Company) 5.00Surfynol 104E(Air Proucts Company) 0.18含20％NH3的氨水0.10*48％的固體，52％的水溶液介質(zhì)這一配方中總的水含量是約14.7％(重量)。
實(shí)施例2組分重量％黃原膠 0.32乙二醇 73.95proxel GXL 0.15
Pontamine亮紫色BRW*(Miles，Inc.) 10.00Pontamine Bond藍(lán)A** 10.00Cobratec TT-25-EG0.25水 5.00Surfynol 104E0.18含20％NH3的氨水 0.10*35％的固體，65％的水溶液介質(zhì)**20％的固體，80％的水溶液介質(zhì)這一配方中總的水含量是約19.6％(重量)。
實(shí)施例3組分重量％黃原膠 0.30乙二醇 78.97Proxel GXL 0.15Titicaca黑F-10*(Mikuni Color Works) 20.00Cobratec TT-25-EG 0.25Surfynol 104E 0.18含20％NH3的氨水0.15*19％的固體，81％的水溶液介質(zhì)這一配方中總的水含量是約16.4％(重量)。
實(shí)施例4組分重量％黃原膠 0.26乙二醇 70.51Proxel GXL 0.10BASACID黑X-34 Liquid Dye*(BASF) 15.00Cobratec TT-25-EG 0.25丙二醇 10.00水 3.50Surfynol 104E 0.18含20％NH3的氨水0.20*70％的水溶液介質(zhì)這一配方中總的水含量是約14.2％(重量)。
實(shí)施例5組分重量％黃原膠 0.18乙二醇 67.33Proxel GXL 0.12Flexiverse黑LFD-4343*(Sun Chemical) 22.00Cobratec TT-25-EG 0.25甘油9.74Surfynol 104E 0.18含20％NH3的氨水0.20*48.5％的固體，51.5％的水溶液介質(zhì)這一配方中總的水含量是約11.5％(重量)。
實(shí)施例6組分重量％黃原膠 0.32乙二醇 64.43Proxel GXL 0.10維多利亞粉紅G-17*(Mikuni Color Works) 30.00Cobratec TT-25-EG 0.25甘油4.62Surfynol 104E 0.18含20％NH3的氨水0.10*44％的固體，56％的水溶液介質(zhì)這一配方中總的水含量是約17.0％(重量)。
實(shí)施例7組分重量％黃原膠 0.20
乙二醇 65.00Proxel GXL 0.10Sunsperse Phthalo綠，B.S.* 20.00Cobratec TT-25-EG 0.25Joncryl 58 4.45二甘醇 4.72丙二醇 5.00Surfynol 104E 0.18含20％NH3的氨水0.10*46％的固體，54％的水溶液介質(zhì)這一配方中總的水含量是約13.2％(重量)。
實(shí)施例8組分重量％黃原膠 0.34乙二醇 70.03Proxel GXL 0.10Titicaca綠F-21* 27.00Joncryl 58 2.00Cobratec TT-25-EG 0.25Surfynol 104E 0.18含20％NH3的氨水0.10*25％的固體，75％的水溶液介質(zhì)這一配方中總的水含量是約21.3％(重量)。
實(shí)施例9組分重量％黃原膠 0.30乙二醇 68.14Proxel GXL 0.10Hostafine黑T*(Hoechst) 18.00Carbowax 400 2.50Joncryl 58 2.00
丙二醇 2.80甘油5.63Cobratec TT-25-EG 0.25Surfynol 104E .18含20％NH3的氨水0.10*40％的固體，60％的水溶液介質(zhì)這一配方中總的水含量是約11.9％(重量)。
實(shí)施例10組分重量％黃原膠 0.32乙二醇 69.00Proxel GXL 0.12FL粉紅21*(Fuji) 27.04Carbowax 400 1.85Joncryl 58 1.10Cobratec TT-25-EG0.29Surfynol 104E0.18含20％NH3的氨水 0.10*47％的固體，53％的水溶液介質(zhì)這一配方中總的水含量是約14.9％(重量)。
實(shí)施例11組分重量％黃原膠 0.32乙二醇 70.00Proxel GXL 0.10FC-430(Minnesota Mining&Manufacturing) 0.15維多利亞綠G-24* 24.50Cobratec TT-25-EG 0.25Joncryl 58 4.38Surrfynol 104E 0.15
含20％NH3的氨水 0.1545％的固體，55％的水溶液介質(zhì)這一配方中總的水含量是約15.7％(重量)。
實(shí)施例12組分重量％黃原膠 0.35乙二醇 70.52Proxel GXL 0.10Orient水紅色1(Orient Chemical) 4.00酸性紅922.00水 20.50Cobratec TT25-EG0.25Carbowax 4002.00Tergitol MNW-6(Union Carbide) 0.18含20％NH3的氨水0.10這一配方中總的水含量是約20.8％(重量)。
實(shí)施例13組分重量％黃原膠 0.35乙二醇 70.56Proxel GXL 0.15Special亮藍(lán)色FFR(Miles Inc.)5.00水 21.36Cobratec TT-25-EG 0.25Carbowax 4002.00Tergitol MNW-6 0.18含20％NH3的氨水0.10這一配方中總的水含量是約21.7％(重量)。
實(shí)施例14組分重量％
黃原膠0.20乙二醇72.62Proxel GXL0.15Flexiverse藍(lán)BFD-3229* 21.00特種亮藍(lán)色FFR 1.00Cobratec TT-25-EG 0.25水4.45Surfynol 104E 0.18含20％NH3的氨水 0.10*47％的固體，53％的水溶液介質(zhì)這一配方中總的水含量是約15.7％(重量)。
實(shí)施例15組分 重量％黃原膠0.31乙二醇71.83Proxel GXL0.19Levanyl黑A-SF*(Miles，Inc.) 25.00Cobratec TT-25-EG 0.34Surfynol 104E 0.18含20％NH3的氨水 0.15Carbowax 400 2.00*33％的固體，67％的水溶液介質(zhì)這一配方中總的水含量是約14.3％(重量)。
實(shí)施例16組分 重量％黃原膠0.40乙二醇70.00Proxel GXL0.15Luconyl紅3870*(BASF) 24.88Joncryl 582.00二甘醇單苯基醚2.00
Cobratec TT-25-EG 0.25Surfynol 104E 0.18含20％NH3的氨水 0.14*33％的固體，67％的水溶液介質(zhì)這一配方中總的水含量是約14.3％(重量)。
實(shí)施例17組分 重量％黃原膠0.36乙二醇90.15酸性紫19 4.08Surfynol 104E 0.17Cobratec TT-25-EG 0.25Proxel GXL0.16三乙醇胺 0.23水4.46FC-4300.14這一配方中總的水含量是約4.49％(重量)。
本發(fā)明的上述描述的目的是為了說明和闡述而列出的實(shí)例。應(yīng)當(dāng)理解，在不離開本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以對本發(fā)明作出各種改動(dòng)。因此后附的權(quán)利要求可以理解為包括所有這些改動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種墨水組合物，含有a)以100重量份的整個(gè)組合物為基準(zhǔn)，69-92重量份的極性非水液體；b)以100重量份的整個(gè)組合物為基準(zhǔn)，4-25重量份的水；c)足夠量的聚合物材料來得到剪切稀化流體；和d)以100重量份的整個(gè)組合物為基準(zhǔn)，3-35重量份的著色劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的墨水，進(jìn)一步含有以100重量份的整個(gè)組合物為基準(zhǔn)，12-35重量份的顏料分散體，和約0.10-0.50重量份的聚合物材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的墨水，其中聚合物材料來自植物界。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的墨水，其中聚合物材料來自動(dòng)物界。
5.根據(jù)權(quán)利要求2的墨水，其中聚合物材料是化學(xué)改性的烴。
6.根據(jù)權(quán)利要求2的墨水，其中極性非水液體是乙二醇。
7.根據(jù)權(quán)利要求2的墨水，其中聚合物材料是黃原膠。
8.根據(jù)權(quán)利要求2的墨水，其中聚合物材料是α-甲基苯乙烯-苯乙烯-丙烯酸的三元聚合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求2的墨水，其中極性非水液體為約72-73重量份，水為約18-22重量份。
10.根據(jù)權(quán)利要求2的墨水，進(jìn)一步含有約0.10-1.0重量份的氟化烴表面活性劑。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的墨水，其中，以100重量份的整個(gè)組合物為基準(zhǔn)，其中極性非水液體是約70-75重量份，且其中，墨水進(jìn)一步含有約3-10重量份的染料和約0.10-0.50重量份的聚合物材料。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的墨水，其中聚合物材料來自植物界。
13.根據(jù)權(quán)利要求11的墨水，其中聚合物材料來自動(dòng)物界。
14.根據(jù)權(quán)利要求11的墨水，其中聚合物材料是化學(xué)改性的烴。
15.根據(jù)權(quán)利要求11的墨水，其中極性非水液體是乙二醇。
16.根據(jù)權(quán)利要求11的墨水，其中聚合物材料是黃原膠。
17.根據(jù)權(quán)利要求11的墨水，其中，以100重量份的整個(gè)組合物為基準(zhǔn)，其中極性非水液體為約72-73重量份，水為約12-14重量份。
18.根據(jù)權(quán)利要求11的墨水，其中聚合物材料是α-甲基苯乙烯-苯乙烯-丙烯酸的三元聚合物。
19.根據(jù)權(quán)利要求11的墨水，其中，以100重量份的整個(gè)組合物為基準(zhǔn)，進(jìn)一步含有約0.10-1.0重量份的氟化烴表面活性劑。
全文摘要
一種用于圓珠筆的剪切稀化墨水組合物,含有顯著減少量的水。這些低水含量的墨水含有聚合物材料,并具有優(yōu)異的“脫帽”性質(zhì),在筆帽從筆上脫掉至少7天后還能保持自由流動(dòng)。如果使用染料作為著色劑,本發(fā)明的墨水組合物含有少至4重量份的水,如果使用顏料作為著色劑,含有少至10重量份的水。
文檔編號(hào)C09D11/00GK1169746SQ95194094
公開日1998年1月7日 申請日期1995年7月11日 優(yōu)先權(quán)日1994年7月11日
發(fā)明者戴維·E·漢克, 布魯斯·金代伯格, 索爾·海爾曼 申請人:國民墨水公司