油墨随动剂组合物的制作方法

xiaoxiao2020-6-27  4

专利名称:油墨随动剂组合物的制作方法
技术领域
本发明一般涉及用于书写工具,如圆珠笔的油墨随动剂组合物。更具体地说,本发明涉及新的油墨随动剂组合物,其中包含极性添加剂、增稠剂和/或特殊组合的非极性液体组分。
2.相关技术的描述也称作“滑脂塞”的油墨随动剂常用于含有低粘度油墨的圆珠笔。通常,油墨随动剂包括一种通过使用增稠剂将其增稠至脂状稠度的液体。油墨随动剂位于球状圆心垫相对端的油墨源后面的油墨管中。这样,油墨随动剂可防止油墨后漏。油墨随动剂除了防止油墨后漏,还可抑制溶剂挥发,因此可减少震动断流现象(即,在油墨管中形成气隙)的可能性。
美国专利№3526522和3656857公开了油墨随动剂组合物,其中包含液体载体和固体、有机塑料或聚合物的微颗粒或颗粒。美国专利№5348989公开了可抑制油墨挥发的组合物,其中包含微挥发性有机液体、胶凝剂、和聚醚-改性硅氧烷。
提供这样一种油墨随动剂组合物将是受欢迎的,它不会在随动时过分粘附于油墨管的壁上,因此可减少在油墨储器中发生震动断流的可能性。
综述本发明涉及油墨随动剂组合物,其中包含非极性液体、增稠剂和极性添加剂。极性添加剂优选自非离子表面活性剂如乙氧基化壬基酚,和低分子量醇类。
本发明油墨随动剂组合物的极性添加剂组分起着双重作用提高油墨随动剂与其所随动的油墨(许多油墨是水基的,因此极性程度较高)间的亲和力,减少油墨随动剂在向下通过油墨管时粘附于油墨管壁的倾向性。因此,极性添加剂可提高本发明油墨随动剂组合物的性能。
另一方面,本发明所描述的油墨随动剂组合物包含非极性液体,其中含有比率至少为2∶1的高与低分子量聚丁烯的混合物。另外,本发明涉及包含非极性液体的油墨随动剂组合物,所述非极性液体含有聚丁烯与矿物油的混合物,以产生所需的性能平衡。
优选实施方案的详细描述本发明所描述的油墨随动剂组合物包含非极性液体、增稠剂和,在某些情况下,极性添加剂。
可用于本发明的非极性液体的例子包括矿物油、动物和植物油、酯类、高沸点烃类,高级脂肪酸、高级醇和低分子量聚烯烃。其典型例子包括凡士林、锭子油、蓖麻油、橄榄油、液体石蜡、和平均分子量为300-3000的聚丁烯。所用非极性液体的量为基于该组合物重量的约40-90%(重量),优选地为90-97%(重量)。
在特别有用的组合物中,可将高分子量和低分子量聚丁烯的混合物用作非极性液体组分。“高分子量聚丁烯”是指,数均分子量大于约900的聚丁烯。合适的高分子量聚丁烯可购自Amoco Inc,其商品名为“H-100”。合适分子量的聚丁烯可购自Amoco Inc,其商品名为“L-100”。高分子量聚丁烯与低分子量聚丁烯的比率至少为2∶1。在不使用极性添加剂(如下文所述)的场合中,高分子量聚丁烯与低分子量聚丁烯的比率至少为3∶1。单独来说,用于构成混合物的单个聚丁烯应该是液体或蜡状物。然而,已发现按照上述比率,高分子量聚丁烯与低分子量聚丁烯的混合物可产生具有所需流动性能的油墨随动剂组合物。
另一方面,本发明所描述的组合物包含,与作为非极性液体的矿物油混合的聚丁烯。在某种程度上,单独的聚丁烯可以是稍粘稠的,因此可能粘附于油墨管。然而,现已发现,聚丁烯与矿物油的混合物可产生良好的脂状稠度,而又可避免油墨随动剂组合物非所需地粘附于油墨管。在一特别有用的组合物中,将矿物油与聚丁烯混合物结合使用。
可用于本发明组合物的增稠剂的例子包括微粒子硅土,金属皂如硬脂酸镁、硬脂酸钙、硬脂酸铝和硬脂酸锌,无机颜料如膨润土和碳黑,和有机颜料。所用增稠剂的量为0.1-15%(重量),优选地为2-10%(重量)。
本发明油墨随动剂组合物所优选包含的第三组分为,具有高极性的添加剂。合适的极性添加剂包括,非离子表面活性剂和低分子量醇类。
当选择非离子表面活性剂作为极性添加剂组分时,应该考虑到表面活性剂与非极性液体组分在组合物中的相容性,以及在加工油墨随动剂时所用的温度。因此,例如,在使用硬脂酸铝作为增稠剂的场合中,加工过程则需要高达180℃的温度。在使用粘土增稠剂的场合中,可在室温下加工。乙氧基化壬基酚是特别有用的非离子表面活性剂,因为它们可与各种非极性液体相容,而且能够经受较宽的加工温度范围。合适的非离子表面活性剂的一个例子可购自RhonePoulenc,Inc.,Cranbury,N.J.,其商品名为Igepal RC-52。
低分子量含羟基化合物也可用作本发明组合物中的极性添加剂。合适的化合物包括具有结构式R-OH的那些物质,其中R为氢或C1-C5烷基。在某些情况下,含羟基化合物的选择取决于所用增稠剂。因此,例如,在使用粘土作为增稠剂的场合中,水可用作极性添加剂。乙醇和异丙醇对多种增稠剂来说是有用的,因此是优选的极性添加剂。
其它的可选成分也可加入本发明油墨随动剂组合物中。作为例子,硅油或硅酮蜡可加入到本发明组合物中。
本发明所描述的组合物可这样制备向非极性液体中加入增稠剂和极性添加剂或其它成分,然后混合或捏合,得到一种均匀混合物。只要需要或必要,可以加热以帮助混合。所得组合物一般具有脂状稠度。
实施例以下实施例可用于说明本发明组合物的具体实施方案。这些实施例不应看作是对本发明范围的限定。
实施例1制备出具有以下组成的油墨随动剂。
重量百分数聚丁烯 47.7矿物油 47.7膨润土34(粘土) 2.8乙醇(95%溶液) 1.8%实施例2制备出具有以下组成的油墨随动剂。
重量百分数聚丁烯 97.6煅制硅土 2.3乙氧基化壬基酚 0.1实施例3-6使用高与低分子量聚丁烯的混合物以及作为增稠剂的硬脂酸铝,制备出表Ⅰ所列的的油墨随动剂组合物。
表Ⅰ
*Witco Inc.,Akron,Ohio在制备实施例3-6的组合物时,将聚丁烯和硬脂酸铝加热至足以熔化硬脂酸铝的某个温度,这样可保证混合良好。通过冷却,表Ⅰ所给出的各种配方具有良好的脂状结构。
实施例7-11表Ⅱ给出了油墨随动剂组合物的其它例子,其中含有根据本发明的聚丁烯混合物。
表Ⅱ
*来自ICl Ame.Inc.,Wilmington,DE的烷基丙烯酰基磺酸盐的胺盐。
实施例12和13制备出具有以下配方的油墨随动剂组合物,其中包含聚丁烯和矿物油(但没有极性添加剂)
应该理解,可对本发明所描述的实施方案进行各种改进。因此,以上描述不应看作是限定性的,而只是对优选实施方案的例证。本领域熟练人员可以看出,其它的各种改进落入所附权利要求的范围和主旨之内。
权利要求
1.一种油墨随动剂组合物,它包含非极性液体;增稠剂;和极性添加剂,所述极性添加剂为非离子表面活性剂。
2.根据权利要求1的油墨随动剂组合物,其中所述非极性液体选自矿物油、聚丁烯、聚烯烃、及其混合物。
3.根据权利要求1的油墨随动剂组合物,其中所述增稠剂选自煅制硅土、改性粘土和金属皂。
4.根据权利要求1的油墨随动剂组合物,它包含约40-98%(重量)的非极性液体、约0.1-10%(重量)的增稠剂、和约0.01-5%(重量)的极性添加剂。
5.根据权利要求1的油墨随动剂组合物,其中所述极性添加剂为乙氧基化壬基酚。
6.根据权利要求1的油墨随动剂组合物,其中所述非极性液体为聚丁烯,所述增稠剂为煅制硅土,以及所述极性添加剂为乙氧基化壬基酚。
7.一种具有油墨管的圆珠笔,所述油墨管含有油墨和根据权利要求1的油墨随动剂组合物。
8.一种油墨随动剂组合物,它包含非极性液体;增稠剂;和极性添加剂,所述极性添加剂为具有结构式R-OH的化合物,其中R为氢或C1-C5烷基。
9.根据权利要求8的油墨随动剂组合物,其中所述非极性液体选自矿物油、聚烯烃、聚丙烯、及其混合物。
10.根据权利要求8的油墨随动剂组合物,其中所述增稠剂选自煅制硅土、改性粘土和金属皂。
11.根据权利要求8的油墨随动剂组合物,它包含约40-98%(重量)的非极性液体、约0.1-10%(重量)的增稠剂、和约0.01-5%(重量)的极性添加剂。
12.根据权利要求8的油墨随动剂组合物,其中所述非极性液体为聚丁烯和矿物油的混合物,所述增稠剂为改性粘土,以及所述极性添加剂为乙醇。
13.根据权利要求8的油墨随动剂组合物,其中所述极性添加剂选自乙醇和异丙醇。
14.一种具有油墨管的圆珠笔,所述油墨管含有油墨和根据权利要求8的油墨随动剂组合物。
15.一种油墨随动剂组合物,它包含非极性液体,所述非极性液体包含高分子量聚丁烯与低分子量聚丁烯的混合物,其中高分子量聚丁烯与低分子量聚丁烯的比率至少为2∶1;和增稠剂。
16.根据权利要求15的油墨随动剂,它还包含选自非离子表面活性剂和低分子量醇类的极性添加剂。
17.根据权利要求15的油墨随动剂组合物,其中所述增稠剂选自煅制硅土、改性粘土和金属皂。
18.根据权利要求15的油墨随动剂组合物,它包含约40-98%(重量)的非极性液体、0.1-10%(重量)的增稠剂。
19.根据权利要求16的油墨随动剂组合物,其中所述极性添加剂为乙醇或异丙醇。
20.根据权利要求16的油墨随动剂组合物,其中所述极性添加剂为乙氧基化壬基酚。
21.一种具有油墨管的圆珠笔,所述油墨管含有油墨和根据权利要求15的油墨随动剂组合物。
22.一种油墨随动剂组合物,它包含非极性液体,所述非极性液体包含聚丁烯与矿物油的混合物;增稠剂;和选自非离子表面活性剂和低分子量醇类的极性添加剂。
23.根据权利要求22的油墨随动剂组合物,其中所述增稠剂选自煅制硅土、改性粘土和金属皂。
24.根据权利要求22的油墨随动剂组合物,它包含约40-98%(重量)的非极性液体、0.1-10%(重量)的增稠剂、和约0.01-5%(重量)的极性添加剂。
25.根据权利要求22的油墨随动剂组合物,其中所述极性添加剂为乙醇或异丙醇。
26.根据权利要求22的油墨随动剂组合物,其中所述极性添加剂为乙氧基化壬基酚。
27.一种具有油墨管的圆珠笔,所述油墨管含有油墨和根据权利要求22的油墨随动剂组合物。
全文摘要
油墨随动剂组合物包含:非极性液体、增稠剂和极性添加剂。该极性添加剂优选自,非离子表面活性剂如乙氧基化壬基酚,和低分子量醇类。
文档编号B43K7/00GK1226207SQ97196728
公开日1999年8月18日 申请日期1997年7月25日 优先权日1996年7月25日
发明者王艾英, B·W·查德维克, J·邦宁 申请人:碧克公司

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