專利名稱：油墨隨動劑組合物的制作方法
技術領域：
本發(fā)明一般涉及用于書寫工具，如圓珠筆的油墨隨動劑組合物。更具體地說，本發(fā)明涉及新的油墨隨動劑組合物，其中包含極性添加劑、增稠劑和/或特殊組合的非極性液體組分。
2．相關技術的描述也稱作“滑脂塞”的油墨隨動劑常用于含有低粘度油墨的圓珠筆。通常，油墨隨動劑包括一種通過使用增稠劑將其增稠至脂狀稠度的液體。油墨隨動劑位于球狀圓心墊相對端的油墨源后面的油墨管中。這樣，油墨隨動劑可防止油墨后漏。油墨隨動劑除了防止油墨后漏，還可抑制溶劑揮發(fā)，因此可減少震動斷流現(xiàn)象(即，在油墨管中形成氣隙)的可能性。
美國專利№3526522和3656857公開了油墨隨動劑組合物，其中包含液體載體和固體、有機塑料或聚合物的微顆?；蝾w粒。美國專利№5348989公開了可抑制油墨揮發(fā)的組合物，其中包含微揮發(fā)性有機液體、膠凝劑、和聚醚-改性硅氧烷。
提供這樣一種油墨隨動劑組合物將是受歡迎的，它不會在隨動時過分粘附于油墨管的壁上，因此可減少在油墨儲器中發(fā)生震動斷流的可能性。
綜述本發(fā)明涉及油墨隨動劑組合物，其中包含非極性液體、增稠劑和極性添加劑。極性添加劑優(yōu)選自非離子表面活性劑如乙氧基化壬基酚，和低分子量醇類。
本發(fā)明油墨隨動劑組合物的極性添加劑組分起著雙重作用提高油墨隨動劑與其所隨動的油墨(許多油墨是水基的，因此極性程度較高)間的親和力，減少油墨隨動劑在向下通過油墨管時粘附于油墨管壁的傾向性。因此，極性添加劑可提高本發(fā)明油墨隨動劑組合物的性能。
另一方面，本發(fā)明所描述的油墨隨動劑組合物包含非極性液體，其中含有比率至少為2∶1的高與低分子量聚丁烯的混合物。另外，本發(fā)明涉及包含非極性液體的油墨隨動劑組合物，所述非極性液體含有聚丁烯與礦物油的混合物，以產(chǎn)生所需的性能平衡。
優(yōu)選實施方案的詳細描述本發(fā)明所描述的油墨隨動劑組合物包含非極性液體、增稠劑和，在某些情況下，極性添加劑。
可用于本發(fā)明的非極性液體的例子包括礦物油、動物和植物油、酯類、高沸點烴類，高級脂肪酸、高級醇和低分子量聚烯烴。其典型例子包括凡士林、錠子油、蓖麻油、橄欖油、液體石蠟、和平均分子量為300-3000的聚丁烯。所用非極性液體的量為基于該組合物重量的約40-90％(重量)，優(yōu)選地為90-97％(重量)。
在特別有用的組合物中，可將高分子量和低分子量聚丁烯的混合物用作非極性液體組分。“高分子量聚丁烯”是指，數(shù)均分子量大于約900的聚丁烯。合適的高分子量聚丁烯可購自Amoco Inc，其商品名為“H-100”。合適分子量的聚丁烯可購自Amoco Inc，其商品名為“L-100”。高分子量聚丁烯與低分子量聚丁烯的比率至少為2∶1。在不使用極性添加劑(如下文所述)的場合中，高分子量聚丁烯與低分子量聚丁烯的比率至少為3∶1。單獨來說，用于構成混合物的單個聚丁烯應該是液體或蠟狀物。然而，已發(fā)現(xiàn)按照上述比率，高分子量聚丁烯與低分子量聚丁烯的混合物可產(chǎn)生具有所需流動性能的油墨隨動劑組合物。
另一方面，本發(fā)明所描述的組合物包含，與作為非極性液體的礦物油混合的聚丁烯。在某種程度上，單獨的聚丁烯可以是稍粘稠的，因此可能粘附于油墨管。然而，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，聚丁烯與礦物油的混合物可產(chǎn)生良好的脂狀稠度，而又可避免油墨隨動劑組合物非所需地粘附于油墨管。在一特別有用的組合物中，將礦物油與聚丁烯混合物結合使用。
可用于本發(fā)明組合物的增稠劑的例子包括微粒子硅土，金屬皂如硬脂酸鎂、硬脂酸鈣、硬脂酸鋁和硬脂酸鋅，無機顏料如膨潤土和碳黑，和有機顏料。所用增稠劑的量為0.1-15％(重量)，優(yōu)選地為2-10％(重量)。
本發(fā)明油墨隨動劑組合物所優(yōu)選包含的第三組分為，具有高極性的添加劑。合適的極性添加劑包括，非離子表面活性劑和低分子量醇類。
當選擇非離子表面活性劑作為極性添加劑組分時，應該考慮到表面活性劑與非極性液體組分在組合物中的相容性，以及在加工油墨隨動劑時所用的溫度。因此，例如，在使用硬脂酸鋁作為增稠劑的場合中，加工過程則需要高達180℃的溫度。在使用粘土增稠劑的場合中，可在室溫下加工。乙氧基化壬基酚是特別有用的非離子表面活性劑，因為它們可與各種非極性液體相容，而且能夠經(jīng)受較寬的加工溫度范圍。合適的非離子表面活性劑的一個例子可購自RhonePoulenc,Inc.,Cranbury,N.J.，其商品名為Igepal RC-52。
低分子量含羥基化合物也可用作本發(fā)明組合物中的極性添加劑。合適的化合物包括具有結構式R-OH的那些物質(zhì)，其中R為氫或C1-C5烷基。在某些情況下，含羥基化合物的選擇取決于所用增稠劑。因此，例如，在使用粘土作為增稠劑的場合中，水可用作極性添加劑。乙醇和異丙醇對多種增稠劑來說是有用的，因此是優(yōu)選的極性添加劑。
其它的可選成分也可加入本發(fā)明油墨隨動劑組合物中。作為例子，硅油或硅酮蠟可加入到本發(fā)明組合物中。
本發(fā)明所描述的組合物可這樣制備向非極性液體中加入增稠劑和極性添加劑或其它成分，然后混合或捏合，得到一種均勻混合物。只要需要或必要，可以加熱以幫助混合。所得組合物一般具有脂狀稠度。
實施例以下實施例可用于說明本發(fā)明組合物的具體實施方案。這些實施例不應看作是對本發(fā)明范圍的限定。
實施例1制備出具有以下組成的油墨隨動劑。
重量百分數(shù)聚丁烯 47.7礦物油 47.7膨潤土34(粘土) 2.8乙醇(95％溶液) 1.8％實施例2制備出具有以下組成的油墨隨動劑。
重量百分數(shù)聚丁烯 97.6煅制硅土 2.3乙氧基化壬基酚 0.1實施例3-6使用高與低分子量聚丁烯的混合物以及作為增稠劑的硬脂酸鋁，制備出表Ⅰ所列的的油墨隨動劑組合物。
表Ⅰ
*Witco Inc.,Akron,Ohio在制備實施例3-6的組合物時，將聚丁烯和硬脂酸鋁加熱至足以熔化硬脂酸鋁的某個溫度，這樣可保證混合良好。通過冷卻，表Ⅰ所給出的各種配方具有良好的脂狀結構。
實施例7-11表Ⅱ給出了油墨隨動劑組合物的其它例子，其中含有根據(jù)本發(fā)明的聚丁烯混合物。
表Ⅱ
*來自ICl Ame.Inc.,Wilmington,DE的烷基丙烯酰基磺酸鹽的胺鹽。
實施例12和13制備出具有以下配方的油墨隨動劑組合物，其中包含聚丁烯和礦物油(但沒有極性添加劑)
應該理解，可對本發(fā)明所描述的實施方案進行各種改進。因此，以上描述不應看作是限定性的，而只是對優(yōu)選實施方案的例證。本領域熟練人員可以看出，其它的各種改進落入所附權利要求的范圍和主旨之內(nèi)。
權利要求
1．一種油墨隨動劑組合物，它包含非極性液體；增稠劑；和極性添加劑，所述極性添加劑為非離子表面活性劑。
2．根據(jù)權利要求1的油墨隨動劑組合物，其中所述非極性液體選自礦物油、聚丁烯、聚烯烴、及其混合物。
3．根據(jù)權利要求1的油墨隨動劑組合物，其中所述增稠劑選自煅制硅土、改性粘土和金屬皂。
4．根據(jù)權利要求1的油墨隨動劑組合物，它包含約40-98％(重量)的非極性液體、約0.1-10％(重量)的增稠劑、和約0.01-5％(重量)的極性添加劑。
5．根據(jù)權利要求1的油墨隨動劑組合物，其中所述極性添加劑為乙氧基化壬基酚。
6．根據(jù)權利要求1的油墨隨動劑組合物，其中所述非極性液體為聚丁烯，所述增稠劑為煅制硅土，以及所述極性添加劑為乙氧基化壬基酚。
7．一種具有油墨管的圓珠筆，所述油墨管含有油墨和根據(jù)權利要求1的油墨隨動劑組合物。
8．一種油墨隨動劑組合物，它包含非極性液體；增稠劑；和極性添加劑，所述極性添加劑為具有結構式R-OH的化合物，其中R為氫或C1-C5烷基。
9．根據(jù)權利要求8的油墨隨動劑組合物，其中所述非極性液體選自礦物油、聚烯烴、聚丙烯、及其混合物。
10．根據(jù)權利要求8的油墨隨動劑組合物，其中所述增稠劑選自煅制硅土、改性粘土和金屬皂。
11．根據(jù)權利要求8的油墨隨動劑組合物，它包含約40-98％(重量)的非極性液體、約0.1-10％(重量)的增稠劑、和約0.01-5％(重量)的極性添加劑。
12．根據(jù)權利要求8的油墨隨動劑組合物，其中所述非極性液體為聚丁烯和礦物油的混合物，所述增稠劑為改性粘土，以及所述極性添加劑為乙醇。
13．根據(jù)權利要求8的油墨隨動劑組合物，其中所述極性添加劑選自乙醇和異丙醇。
14．一種具有油墨管的圓珠筆，所述油墨管含有油墨和根據(jù)權利要求8的油墨隨動劑組合物。
15．一種油墨隨動劑組合物，它包含非極性液體，所述非極性液體包含高分子量聚丁烯與低分子量聚丁烯的混合物，其中高分子量聚丁烯與低分子量聚丁烯的比率至少為2∶1；和增稠劑。
16．根據(jù)權利要求15的油墨隨動劑，它還包含選自非離子表面活性劑和低分子量醇類的極性添加劑。
17．根據(jù)權利要求15的油墨隨動劑組合物，其中所述增稠劑選自煅制硅土、改性粘土和金屬皂。
18．根據(jù)權利要求15的油墨隨動劑組合物，它包含約40-98％(重量)的非極性液體、0.1-10％(重量)的增稠劑。
19．根據(jù)權利要求16的油墨隨動劑組合物，其中所述極性添加劑為乙醇或異丙醇。
20．根據(jù)權利要求16的油墨隨動劑組合物，其中所述極性添加劑為乙氧基化壬基酚。
21．一種具有油墨管的圓珠筆，所述油墨管含有油墨和根據(jù)權利要求15的油墨隨動劑組合物。
22．一種油墨隨動劑組合物，它包含非極性液體，所述非極性液體包含聚丁烯與礦物油的混合物；增稠劑；和選自非離子表面活性劑和低分子量醇類的極性添加劑。
23．根據(jù)權利要求22的油墨隨動劑組合物，其中所述增稠劑選自煅制硅土、改性粘土和金屬皂。
24．根據(jù)權利要求22的油墨隨動劑組合物，它包含約40-98％(重量)的非極性液體、0.1-10％(重量)的增稠劑、和約0.01-5％(重量)的極性添加劑。
25．根據(jù)權利要求22的油墨隨動劑組合物，其中所述極性添加劑為乙醇或異丙醇。
26．根據(jù)權利要求22的油墨隨動劑組合物，其中所述極性添加劑為乙氧基化壬基酚。
27．一種具有油墨管的圓珠筆，所述油墨管含有油墨和根據(jù)權利要求22的油墨隨動劑組合物。
全文摘要
油墨隨動劑組合物包含:非極性液體、增稠劑和極性添加劑。該極性添加劑優(yōu)選自,非離子表面活性劑如乙氧基化壬基酚,和低分子量醇類。
文檔編號B43K7/00GK1226207SQ97196728
公開日1999年8月18日 申請日期1997年7月25日 優(yōu)先權日1996年7月25日
發(fā)明者王艾英, B·W·查德維克, J·邦寧 申請人:碧克公司