DE3115853A1 - Waessrige druckfarbe fuer den druckfarben-jet-druck - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft wässrige Druckfarben bzw. Drucktinten bzw. Tinten für den Druckfarben-Jet-Druck bzw.
Druckfarben-Spritz-Druck und insbesondere verbesserte wässrige Druckfarben zur Verwendung bei einem Druckfarben-Jet-Druck-Verfahren,
die kein Blockieren einer Düseneinheit einer Druckfarben-Jet-Druck-Vorrichtung bewirken.
Insbesondere betrifft die Erfindung wässrige gelbe, magenta- bzw. purpurfarbene, Cyan- und schwarze
Druckfarben, die kein Blockieren einer Düseneinheit einer Druckfarben-Jet-Druck-Vorrichtung bewirken, geeignet
sind, Druckbilder zu liefern, wie Buchstaben und Figuren, mit verbesserten Farbcharakteristika und die
so geeignet sind zur Anwendung bei der Herstellung von Farbbildern durch ein Druckfarben-Jet-Druckverfahren.
Typische Druckfarben-Jet-Druckverfahren, die bisher bekannt
waren, umfassen ein Verfahren, bei dem Druckfarbe als Druckfarbtröpfchen durch eine feine Düse ausgespritzt
wird. Die Düse weist typischerweise einen Durchmesser von einigen um (MikronTois einigen hundert um auf.
Jedes Druckfarbentröpfchen ist mit einer vorbestimmten elektrischen Ladung entsprechend einem elektrischen Signal
versehen und wird dann einer elektrostatischen Ablenkung durch eine Ablenkungselektrode hoher Spannung
unterworfen. Durch Steuerung der Ablenkungen bildet die Druckfarbe Buchstaben, Figuren usw. auf der Oberfläche
eines zu bedruckenden Teiles, entsprechend einer vorbestimmten Punktmatrix. Nach einem anderen Verfahren
wird Druckfarbe elektrostatisch in Form von Druckfarbtröpfchen durch eine feine Düse unter Anwendung einer
Hochspannungselektrode abgezogen. Jedes Tröpfchen wird
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beschleunigt und anschließend einer elektrostatischen Ablenkung mit einer Ablenkungselektrode unterworfen, unter
Bildung von Buchstaben, Figuren usw., auf der Oberfläche eines zu bedruckenden Teils, gemäß einer vorbestimmten
Punktmatrix. Bei einem weiteren Verfahren werden Druckfarbtröpfchen als Reaktion auf ein elektrisches Signal
gespritzt, unter Bildung von Buchstaben, Figuren usw. auf der Oberfläche eines zu bedruckenden Teils, nach
einer vorbestimmten Punktmatrix.
Druckfarben-Jet-Druck-Verfahren werden grundsätzlich in zwei Systeme gruppiert. Bei einem System wird Druckfarbe
als Druckfarbtröpfchen ausgespritzt und mit einer Ladung versehen, und das so geladene Druckfarbtröpfchen wird
elektrostatisch gesteuert, unter Bildung von Buchstaben, Figuren usw., auf der Oberfläche eines zu bedruckenden
Teils. Bei einem anderen System werden Druckfarbtröpfchen durch eine feine Düse als Reaktion auf ein elektrisches
Signal ausgespritzt, unter Bildung von Buchstaben, Figuren usw. auf der Oberfläche eines zu bedruckenden Teils.
Wässrige Druckfarben, die geeignet sind für Druckfarben-Jet-Druck-Verfahren
bestehen hauptsächlich aus Wasser und enthalten ein hydrophiles organisches Lösungsmittel,
einen färbenden Farbstoff und falls notwendig andere verschiedene Zusätze. Diese Druckfarben sind geeignet zum
Drucken von Buchstaben, Figuren und Bildern auf die Oberfläche verschiedener Teile, wie Kunststoffe, Metall,
Papier und Stoff.
Wässrige Druckfarben sollten folgende Charakteristika aufweisen:
1. die Fähigkeit zur Bildung gleichmäßiger Druckfarbtröpfchen beim Spritzen durch eine feine Düse:
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a) eine Viskosität von etwa 1 bis 10 mPa.s £eP·} (200C);
b) eine Oberflächenspannung von etwa 20-10 N/
— oder mehr; und
c) eine gleichmäßige Qualität, ohne Gehalt an ungleichmäßigen Teilchen.
2. Um klare, scharfe Buchstaben, Figuren usw. auf der Oberfläche eines zu bedruckenden Teils zu bilden, sollte
die Druckfarbe
a) gute Trocknungseigenschaften aufweisen, d.h. fähig sein, rasch nach dem Druckfarben-Jet-Drucken getrocknet
zu werden, so daß Buchstaben, Figuren und Bilder, die gebildet wurden, nicht deformiert werden;
b) eine ausreichende Wasserbeständigkext aufweisen, derart, daß Buchstaben, Figuren und Bilder, die
gebildet wurden, nicht verlaufen, selbst beim Kontakt mit Wasser; und
c) die Eignung aufweisen, stark auf der Oberfläche eines zu bedruckenden Teils zu haften.
3. Um gute Farbbilder auf der Oberfläche eines zu bedruckenden Teils zu erzielen, sollte die Druckfarbe:
a) einen Farbstoff enthalten, der eine für das endgültige Farbbild erforderliche Farbe aufweist;
b) einen Farbstoff enthalten, der soviel Gelb, Magenta bzw. Purpur oder Cyan wie möglich enthält, wenn ein
subtraktives Farbverfahren angewendet wird und eine Absorptionsbande in einem gewünschten Bereich aufweisen,
wobei die anderen Bereiche der Absorptions-
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bande so weit wie möglich verringert sind;
c) dazu geeignet sein, ein Farbbild zu bilden/ das ausreichend scharf und frei von Fleckenbildung ist;
d) einen Farbstoff enthalten, der eine hohe Sättigung und Dichte beim Druck auf ein Teil wie Papier ergibt
und darüber hinaus bei Lagerung als Druckfarbe oder selbst nach dem Drucken keine Veränderung hinsichtlich
der Farbintensität eingeht, d. h. daß er eine hohe Lichtbeständigkeit aufweist und keinen
• Farbänderungen unterliegt;
e) einen Farbstoff enthalten, der eine hohe Wasserlöslichkeit aufweist, so daß eine Druckfarbe bereitgestellt
wird, die eine hohe Farbintensität aufweist;
f) einen Farbstoff enthalten, der die Viskosität der Druckfarbe nicht übermäßig erhöht; und
g) einen Farbstoff mit geringer Kristallinität enthalten, so daß bei Lagerung oder Stehen in Form einer
Druckfarbe keine Blockierung einer Düse durch Kristallisation oder Verfestigung erfolgt.
Es ist bekannt, daß ein Feuchthaltemittel in eine Druckfarbe eingearbeitet wird, um den vorstehenden Erfordernissen
zu entsprechen. Insbesondere setzt dies die unerwünschten Trocknungseigenschaften der Druckfarbe an einer
Düse auf ein Minimum herab. Beispiele für derartige bekannte Feuchthaltemittel umfassen Alkylenglykole und
Alkylenglykolalkylather, worin die Alkylengruppe 2 bis 6
Kohlenstoffatome enthält und die Alkylgruppe 1 bis 6 Kohlenstoff atome enthält, wie in den US-PSen 3 705 043 und
846 141 beschrieben; wasserlösliche organische Lösungsmittel, wie Formamid und Dimethylformamid, wie in der
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JA-Patentveröffentlichung Nr. 6881/1978 beschrieben;
N-Hydroxyalkylformamide, wie in der offengelegten JA-Patentanmeldung
Nr. 97620/1974 beschrieben; und N-Hydroxyalkyl-2-pyrrolidone,
wie in der JA-Patentveröffentlichung Nr. 16243/1979 beschrieben.
Es ist auch bekannt, daß für die Zwecke der Erzielung einer hohen Sättigung und der Verhinderung der Aggregatbildung
und einer Änderung der Farbintensität des Farbstoffs im Verlauf der Zeit ein löslichmachendes Mittel zu
der Druckfarbe zugesetzt wird, in Kombination mit einem Feuchthaltemittel. Derartige löslichmachende Mittel sind
beispielsweise N-Methyl-2-pyrrolidon, N-Vinyl-2-pyrrolidon,
substituierte Pyrrolidone, 4-Methoxy-4-methylpentanon-2 und Tetrahydrofurfurylalkohl, die in der US-PS 3 846
beschrieben werden.
Das vorstehende Lösungsmittel auf der Basis von Alkylenglykol
weist im allgemeinen eine hohe Viskosität und einen geringen Dampfdruck auf und kann daher zu einem
gewissen Ausmaß die Trocknung oder Verfestigung einer wässrigen Druckfarbe verhindern, wenn der Spritzfluß
einer wässrigen Druckfarbe unterbrochen wird. Unter extremen Bedingungen jedoch, bei denen die wässrige Druckfarbe
während eines langen Zeitraums ausgespritzt wird, während etwa einer Woche unterbrochen und erneut ausgespritzt
wird, fallen der Farbstoff oder Feststoffe, die den Farbstoff und Druckfarbenzusätze enthalten, in der
Düse aus. Dies führt zu einer Blockierung der Düse und verhindert ein glattes Ausspritzen der Druckfarbe. Durch
Erhöhen der Menge des zugesetzten Lösungsmittels auf Älkylenglykolbasis kann die Trocknung und Verfestigung
der Druckfarbe, die in der Nachbarschaft der Düse verbleibt, auf ein gewisses Ausmaß verbessert werden, kann
jedoch nicht wesentlich verbessert werden. Eine Zunahme dieses Lösungsmittels führt zu einer Steigerung der
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Viskosität der Druckfarbe. Dementsprechend kann- die Druckfarbe
nicht durch die Düse mit ausreichender Geschwindigkeit strömen, was zum Auftreten von Fehlern, eines gedruckten
Bildes führt.
Das Lösungsmittel auf Alkylenglykol-alkylätherbasis weist
im allgemeinen eine geringe Oberflächenspannung auf. Wird somit ein Druckfarbentröpfchen, das ein Lösungsmittel
auf Alkylenglykol-alkylätherbasis enthält, an die Oberfläche eines zu bedruckenden Teils gebunden, so besteht
die Neigung zum Verrinnen und bei Teilen wie Papier und Stoff dringt es von der oberen Oberfläche zur rückseitigen
Oberfläche und zerrinnt an der Oberfläche, wodurch das endgültige Bild unscharf wird. Außerdem ist das Lösungsmittel
auf Alkylenglykol-alkylätherbasis unvorteilhaft aufgrund seiner geringen Löslichkeit in einem wässrigen Farbstoff,
so daß es kein ausreichend gefärbtes Bild liefern kann. Darüber hinaus wird die Viskosität der Druckfarbe gesteigert.
Das Lösungsmittel auf Amidbasis wird in der Druckfarbe, d.
h. einer wässrigen Lösung, beträchtlich hydrolysiert, was zu einer Verringerung des pH-Werts führt. Daher kann es
nicht in Farbstoffen verwendet werden, die stark pH-Wertabhängig sind. Dies begrenzt den Bereich der wasserlöslichen
Farbstoffe, die verwendet werden können. Aufgrund seiner hohen korrosiven Wirkung auf Metalle und Kunststoffe
ist es nötig, eine spezielle Druckfarben-Jet-Druck-Vorrichtung
zu verwenden. Das Lösungsmittel auf Amidbasis ist bis zu einem gewissen Ausmaß wirksam zur Verhinderung
der Blockierung der Düseneinheit. Jedoch ist dieser Antiverstopfungseffekt nicht zufriedenstellend. Darüber hinaus
ergibt es kein Farbbild mit ausreichender Sättigung und Farbdichte.
Ein Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung von wässri-
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gen Druckfarben zur Anwendung bei einem Druckfarben-Jet-Druck-Verfahren
.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung von wässrigen Druckfarben zur Anwendung bei einem Druckfarben-Jet-Druck-Verfahren,
die derart verbessert sind, daß sie keine Blockierung einer Düse ergeben.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung von wässrigen gelben, Magenta- bzw. Purpur-, Cyan- und
schwarzen Druckfarben zur Verwendung in einem Druckfarben-Jet-Druck-Verfahren, das zu Farbbildern mit einer ausreichenden
Sättigung und Farbdichte führt und das sich nicht hinsichtlich der Sättigung und der Farbdichte verändert,
selbst wenn sie stehengelassen werden.
Diese Ziele können erreicht werden durch Einarbeiten in die Druckfarbe von einer Verbindung, dargestellt durch
die Formel I
CH2 CH2 ι
R1-Nx M-E2
Il
0
0
worin R^ und R2, die gleich oder unterschiedlich sein
können, jeweils ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe,
eine Hydroxyalkylgruppe oder eine Alkoxyalkylgruppe bedeuten.
Durch die Erfindung wird daher eine wässrige Druckfarbe bereitgestellt, zur Verwendung in einem Druckfarben-Jet-Druck-Verfahren,
die Wasser, etwa 0,2 bis 15 Gew.-Teile, basierend auf dem Gesamtgewicht, eines wasserlöslichen
Farbstoffs und etwa 1 bis 50 Gew.-Teile, basierend auf
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dem Gesamtgewicht, einer Verbindung, dargestellt durch die vorstehende Formel I, enthält.
Im folgenden wird die Erfindung genauer beschrieben. In der Formel I gemäß der Erfindung können R.. und R2 gleich
oder unterschiedlich sein und stellen jeweils ein Wasserstoff atom, eine Alkylgruppe, eine Hydroxyalkylgruppe oder
eine Alkoxyalkylgruppe dar.
Bevorzugte Beispiele für solche Alkylgruppe, die verwendet werden können, sind solche, die 1 bis 3 Kohlenstoffatome
enthalten, wie eine Methylgruppe, eine Äthylgruppe, eine n-Propylgruppe und eine Isopropylgruppe.
Bevorzugte Beispiele für derartige Hydroxyalkylgruppen, die verwendet werden können, sind solche, die 1 bis 2
Kohlenstoffatome enthalten, wie eine Hydroxymethylgruppe
und eine 2-Hydroxyäthylgruppe.
Bevorzugte Beispiele für derartige Alkoxyalky!gruppen,
die verwendet werden können, sind solche, die 2 bis 4 Kohlenstoffatome enthalten, wie eine Methoxymethylgruppe,
eine Äthoxymethylgruppe, eine Isopropoxymethylgruppe
und eine Methoxyäthylgruppe.
Ist eine der Gruppen R1 und R„ ein Wasserstoffatom, so
ist die andere vorzugsweise eine Gruppe, die sich vom Wasserstoffatom unterscheidet.
Unter diesen sind solche der Formel I,worin R^ und R-eine
Alkoxyalkylgruppe sind, bevorzugt, da sie die Affinität (ab) des verwendeten Farbstoffs mit Wasser verbessern.
Geeignete Beispiele für die durch die Formel I dargestellten Verbindungen sind im folgenden aufgeführt:
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CH0— CH0
Il
ο
CH,
I " i
CH3CH2-N N-CH2CH5
CH2- CH2
5CH2CH2-N N-CH225
CH5CH2CH2-N N-CH2CH2CH5
CH
CH-Nx N-CH
CH2 CH2
CH5
HOCH0-N N-CH0OH
\/
130063/0770
(6) CH2- CH2
xOCH0-F ,1T-CH0OCH,
2 \ χ 2
C
0
0
(7) CH2- CH
CH5OC2H4-N
(8) CH0-- CH0
I2I2
CH5OC7H6(ISO)-N N-(IsO)C5H6OCH3
C^
Il
0
0
(9) CH2- CH2
HN N-CH2CH2OH
Il
0
0
(10) CH2— CH2
HN N-CH2OK
130063/077 0
(11)
H-N N-CHCH-
N/ ι
(12) (15)
CHp— CH0
I 2 I 2
CH3-CH-N N-CHCH,
Il ο
■> CH,-
CH3"HX H-OH2OOH3
Methoden zur Synthese der durch die Formel I dargestellten Verbindungen sind bekannt, und sie können hergestellt
werden unter Bezugnahme beispielsweise auf The Journal of the Chemical Society, 1947, 307 bis 318, die GB-PSen
577 735 und 849 541 und die US-PS 2 517 750, die alle von der vorliegenden Beschreibung umfaßt werden sollen.
Einige der durch die Formel I dargestellten Verbindungen sind handelsüblich. Beispielsweise die Verbindung (1),
1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon (Handelsprodukt der BASF AG, Westdeutschland , und Kawaken Fine Chemical Co. Ltd.\ und
die Verbindung (5), 1 ,S-Dihydroxymethyl^-imidazolidinon
(Handelsprodukt der Sumitomo Chemical Co., Ltd. unter dem Handelsnamen Sumitex Resin 901).
Die Verbindung I ist eine flüssige organische Verbindung
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mit einem hohen Siedepunkt, die in jeglichen Anteilen mit
Wasser mischbar ist. Es hat sich gezeigt, daß die Verbindung I die Löslichkeit des Farbstoffs, der erfindungsgemäß
verwendet wird, in Wasser und die Sättigung und die Farbdichte auf einem zu bedruckenden Teil beträchtlich erhöht.
Darüber hinaus weist sie eine starke Feuchthaltewirkung auf, und daher verhindert die Verbindung I das Trocknen
der Druckfarbe an der Düse beträchtlich.
Zwar sind die durch die Formel I dargestellten Verbindungen mit Wasser in jeglichen Anteilen mischbar, jedoch
liegt die zugesetzte Menge der Verbindung bei etwa 1 bis 50 Gew.-Teilen, vorzugsweise etwa 1 bis 30 Gew.-Teilen
und besonders bevorzugt etwa 3 bis 25 Gew.-Teilen, basierend auf dem Gesamtgewicht der Druckfarbenzusammensetzung.
Jedoch variiert die Menge in Abhängigkeit von der Art des verwendeten wasserlöslichen Farbstoffs.
Da die durch die Formel I dargestellten Verbindungen eine geringe Viskosität aufweisen und nur einer geringen Änderung
der Oberflächenspannung unterliegen, kann die Viskosität der Druckfarben, die unter Verwendung derartiger
Verbindungen hergestellt werden, im Bereich von etwa 1 bis etwa 5 mPa.s —eP4 (20°C) gehalten werden.
Die Beibehaltung dieses Viskositätsbereichs ist für den Druckfarben-Jet-Druck notwendig, selbst wenn die Menge
der als Feuchthaltemittel oder löslichmachendes Mittel zugesetzten Verbindung geändert wird. Darüber hinaus ermöglicht
es die Verwendung dieser Verbindungen die Oberflächenspannung bei etwa 40-10 N/cm
«a 4 oder darüber zu halten. Somit sind die durch die Formel I dargestellten Verbindungen organische
flüssige Lösungsmittel, die geeignet sind zur Anwendung bei der Bildung von Druckfarbentröpfchen, die eine
gleichmäßige Teilchengröße aufweisen, bei hoher Geschwindigkeit.
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Die durch die Formel I dargestellen Verbindungen ergeben ausgezeichnete Wirkungen als Feuchtehaltemittel und als
löslichmachendes Mittel. Diese Wirkungen werden nicht verschlechtert, selbst wenn die vorstehenden Alkylenglykole,
Alkylenglykolalkyläther, Formamid, Dimethylformamid, N-Hydroxyalkylformamide und N-Hydroxyalkyl-2-pyrrolidone
zugesetzt werden. Darüber hinaus werden selbst bei Zugabe von N-Methyl-2-pyrrolidon, N-Vinyl-2-pyrrolidon, substituierten
Pyrrolidonen und β,β'-Dihydroxysulfiden die Wirkungen
nicht verschlechtert.
Erfindungsgemäß wird die durch die Formel I dargestellte Verbindung zugesetzt, um während langer Zeiträume kontinuierliche
und stabile Jet-Druckfarbentröpfchen zu ermöglichen. Verbindungen der Formel I sind Feuchthaltemittel
zur Verhinderung der Austrocknung und der Verfestigung des Farbstoffs und anderer Verbindungen, die
die Düse verstopfen könnten. Man nimmt an, daß ein weiterer Grund zur Blockierung der Düse im Wachstum von
Schimmel und in der Bildung von Aggregationsprodukten liegt, die aus dem Schimmelwachstum resultieren. Daher
enthalten übliche wässrige Druckfarben ein Antischimmelmittel bzw. Schimmelverhütungsmittel.
Derartige Schimmel oder Bakterien leben überall in der Druckfarben-Jet-Druck-Vorrichtung. Beispielsweise können
sie in dem Druckfarbenweg, dem Lagerungsbehälter oder der Düse gefunden werden. Unter Bedingungen, die geeignet
sind für das Wachstum hinsichtlich von Nährstoffen, Temperatur, Feuchtigkeit, wachsen diese Organismen sehr
gut unter Bildung einer Kolonie und von Aggregationsprodukten, die den Farbstoff und andere Zusätze enthalten,
was zur Blockierung der Düse führt.
Zur Verhinderung des Verstopfens der Düse durch das Wachstum von Schimmel und Bakterien wurden verschiedene Ver-
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bindungen in die wässrigen Druckfarben eingearbeitet. Beispiele für derartigen Verbindungen umfassen Dioxin
(2,2-Dimethyl-6-acetoxy-dioxin-1,3), wie in der ÜS-PS
3 705 043 beschrieben; Natriumomazin (2-Pyridinthiol-ioxid-natriumsalz)
, x«7ie in der offengelegten JA-Patentanmeldung
Nr. 95008/1975 beschrieben; 8-Chinolyl-zitronensäure,
wie in der offengelegten JA-Patentanmeldung Nr. 135707/1978 beschrieben; und Natrium-dehydroacetat,
1,2-Benzisothiazalin-3-onaminsalze/ 2-(4-Thiazolyl)-benzimidazol,
wie in den JA-Patentveröffentlichungen Nr. 16243/1979 und 16244/1979 beschrieben.
Erfindungsgemäß sollten auch Schimmel und Bakterien daran
gehindert werden, die Düse zu blockieren. Dementsprechend können die vorstehend genannten Verbindungen
in die erfindungsgemäßen wässrigen Druckfarben eingearbeitet
werden. Hinsichtlich der Antischimmelcharakteristika und darüber hinaus der Druckfarben-Jet-Charakteristika
wird erfindungsgemäß bevorzugt Natriumdehydroacetat verwendet. Das Antischimmelmittel kann in einer
derartigen Menge zugesetzt werden, daß die Antischimmelwirkung erhalten bleibt und die Druckfarben-Jet-Charakteristika
nicht verschlechtert werden.
Wasserlösliche Farbstoffe, die erfindungsgemäß verwendet
werden können, sind beispielsweise Direktfarbstoffe, basische Farbstoffe, Reaktivfarbstoffe und saure Farbstoffe.
Die Menge der den Druckfarbenzusammensetzungen zugesetzten Farbstoffe bestimmt sich in Abhängigkeit
von der Farbintensität des Druckfarbenbilds, das auf ein
zu bedruckendes Teil gespritzt wird. Die Farbintensität des Bildes wird durch die wechselseitige Wirkung von
Druckfarbe und zu bedruckendem Teil bestimmt. Dementsprechend wird die Menge des Farbstoffs für die Druckfarbenzusammensetzung
bestimmt in Abhängigkeit des Materials, das bedruckt werden soll. Daher ist es bei
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der Herstellung von gelben, magenta- oder purpurfarbenen,
Cyan- und schwarzen Bildern günstig, etwa 0,2 bis 15 Gew.-Teile, vorzugsweise etwa 0,5 bis 7 Gew.-Teile, bezogen
auf das Gewicht der Druckfarbenzusammensetzung, eines oder mehrerer wasserlöslicher Farbstoffe zu verwenden.
Beispiele für Direktfarbstoffe, basische Farbstoffe,
Reaktivfarbstoffe und saure Farbstoffe, die verwendet werden können, werden in der offengelegten JA-Patentanmeldung
Nr. 89534/1974 beschrieben. Zusätzlich können folgende Farbstoffe verwendet werden:
(I) Direktfarbstoffe
CI- Direct Yellow 27 (CI. 13950)
CI. Direct Yellow 28 (CI. 19555)
CI. Direct Yellow 33 (CI. 29020) CI. Direct Yellow 39 CI. Direct Yellow 58
CI. Direct Yellow 86 CI. Direct Yellow 100 CI. Direct Red 63
CI. Direct Red 75 (CI. 25380) CI. Direct Red 79 (CI. 29065)
CI. Direct Red 80 (CI. 35780) CI. Direct Red 83 (CI. 29225) CI. Direct Red 99
CI. Direct Red 220
CI. Direct Red 224
CI. Direct Yiölet 47 (CI. 25410)
CI. Direct Violet 48 (CI. 29125)
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| C.I. Direct | Violet 51 (C | 1 (CI. | i. 27905) |
| CI. Direct | Violet 90 | 8 | |
| CI. Direct | Violet 94 | 71 (ei. | |
| CI* Direct | Blue | 76 (CI. | 24410) |
| C.I. Direct | Blue | 78 (CI. | |
| CI. Direct | Blue | SO | 54140) |
| CI. Direct | Blue | 86 (CI. | 24411) |
| CI. Direct | Blue | 90 | 34200) |
| CI. Direct | Blue | 106 (CI | |
| C.I. Direct | Blue | 108 (CI | 74180) |
| CI. Direct | Blue | 123 (ei | |
| CI. Direct | Blue | 163 (CI | . 5I3OO) |
| C.I. Direct | Blue | 165 | . 51320) |
| C.I. Direct | Blue | 19 (ei | . 26705) |
| CI. Direct | Blue | 38 (CI | . 35560) |
| CI. Direct | Blue | 71 (ei | |
| C.I. Direct | Black | 74 (CI | . 35255) |
| C.I. Direct | Blade | 75 (CI | . 30235) |
| CI. Direct | Black | 112 | . 25040) |
| C.I. Direct | Black | 117 | . 34180) |
| C.I. Direct | Black | . 35870) | |
| CI. Direct | Black | ||
| C.I. Direct | Black |
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(II) Saure Farbstoffe
| CI. | Acid |
| CI. | Acid |
| C.I. | Acid |
| C.I. | Acid |
| C.I. | Acid |
| C.I. | Acid |
| C.I. | Acid |
| C.I. | Acid |
| C.I. | Acid |
| C.I. | Acid |
| C.I. | Acid |
| C.I. | Acid |
| C.I. | Acid |
| CI. | Acid |
| C.I. | Acid |
| CI. | Acid |
| C.I. | Acid |
| C.I. | Acid |
| C.I. | Acid |
| CI. | Acid |
| C.I. | Acid |
| CI. | Acid |
| C.I. | Acid |
| C.I. | Acid |
| C.I. | Acid |
Yellow 17 (CI. 18965)
Yellow 19
Yellow 25 (CI. 18835)
Yellow 29 (CI. 18900)
Yellow 38 (CI. 25135)
Yellow 49
Yellow 59
Yellow 61
Yellow 72
Red 1 (CI. I8O5O)
Red 8 (CI. 14900)
Red. 32 (CI. 17065)
Red 37 (CI. 17045)
Red 42 (CI. I7070)
Red 57
Red 115 (CI. 27200)
Red 119
Red I3I
Red 133 (CI. 17995)
Red 134 (CI. 24810)
Red 154 (CI. 24800)
Red 186 (CI. 18810)
Red 249 (CI. 18134)
Red 254
Red 256
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| CI. Acid | Violet 11 (CI. I7O6O) | 29 (CI. 20460) ι |
| CI. Acid | Violet 34 (CI. 6I7IO, 61800) | 126 |
| CI. Acid | Violet 26 | 171 |
| CI. Acid | Violet 75 i | 175 |
| CI. Acid | Blue | 183 |
| CI. Acid | Blue | 1 (ei. 20470) |
| CI. Acid | Blue | 24 (CI. 26370) |
| CI. Acid | Blue | 26 (CI. 27070) |
| CI. Acid | Blue | 48 (CI. 65005) |
| CI. Acid | Black | 52 (ei. 15711) |
| CI. Acid | Black | 58 J |
| CI. Acid | Black | 60 |
| CI. Acid | Black | IO7 |
| CI. Acid | Black | 109 |
| CI. Acid | Black | 119 |
| CI. Acid | Black | 131 |
| CI. Acid | Black | 155 |
| CI. Acid | Black | |
| CI. Acid | Black | |
| CI. Acid | Black | |
| CI. Acid | Black |
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(III) Reaktivfarbstoffe
C.I. Reactive Blue 7 C.I. Reactive Blue 14-C.I. Reactive Blue 15
C.I. Reactive Blue 18 C.I. Reactive Blue 21 C.I. Reactive Blue 25 C.I. Reactive Yellow 1
C.I. Reactive Yellow C.I. Reactive Yellow C.I. Reactive Yellow C.I. Reactive Yellow 14-CI.
Reactive Yellow C.I. Reactive Yellow C.I. Reactive Red 2 C.I. Reactive Red 6 C.I. Reactive Red 11
C.I. Reactive Red 23 C.I. Reactive Red 36 C.I. Reactive Violet
C.I. Reactive Violet 4-C.I. Reactive Violet C.I. Reactive Violet
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(IV) Basische Farbstoffe
| CI. | Basic | Yellow | 11 |
| CI. | Basic | Yellow | 14 |
| CI. | Basic | Yellow | 21 |
| CI. | Basic | Yellow | 32 |
| CI. | Basic | Red 1 | |
| CI. | Basic | Red 2 | |
| CI. | Basic | Red 9 | |
| CI. | Basic | Red 12 | |
| CI. | Basic | Red 13 | |
| CI. | Basic | Violet | 3 |
| CI. | Basic | Violet | 7 |
| CI. | Basic | Violet | 14 |
| CI. | Basic | Blue 3 | |
| CI. | Basic | Blue 9 | |
| CI. | Basic | Blue 24 | |
| CI. | Basic | Blue 25 |
Es ist auch möglich, Chelat-Farbstoffe und Azo-Farbstoffe,
die in einem lichtempfindlichen Medium für die sogenannte Silberfarbstoff-Bleichmethode verwendet werden (z. B.
Ciba Chrom, Handelsprodukt der Ciba Geigy Corp.) zu verwenden.
Diese Chelat-Farbstoffe werden beispielsweise beschrieben
in der GB-PS 1 077 484. Azo-Farbstoffe für die Silberfarbstoff-Bleichmethode
werden beispielsweise beschrieben in den GB-PSen 1 039 458, 1 004 957 und 1 077 628 sowie in
der US-PS 2 612 448.
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Die erfindungsgemäße wässrige Druckfarbe kann nötigenfalls
anorganische Verbindungen enthalten, wie Natriumchlorid und Glaubersalz, chelatbildende Mittel, wie EDTA, organische
Lösungsmittel, wie Alkanolamine, und wasserlösliche
Polymere, wie Hydroxyäthylcellulose, Polystyrolsulfonsäure und Polyvinylalkohol.
Zur Verbesserung der Benetzungsfähigkeit der wässrigen Druckfarbe können oberflächenaktive Mittel in die wässrige
Druckfarbe eingearbeitet werden, wobei die wechselseitige Wirkung zwischen der wässrigen Druckfarbe und
der Oberfläche des zu bedruckenden Materials in Betracht gezogen wird. Da die vorstehenden wasserlöslichen Farbstoffe
in der erfindungsgemäßen wässrigen Druckfarbe verwendet werden, können oberflächenaktive Mittel, die in
die gleiche Flüssigkeitsreihe wie die Farbstoffe fallen, nicht verwendet werden. So kann die Benetzung der
wässrigen erfindungsgemäßen Druckfarbe verbessert werden durch Zusatz verschiedener Arten von oberflächenaktiven
Mitteln oder flüssigen oberflächenaktiven Mitteln, die in keiner Beziehung zu den Farbstoffen stehen. Beispielsweise
können für saure Farbstoffe und Direktfarbstoffe kationische und nicht-ionische oberflächenaktive
Mittel verwendet werden; für basische Farbstoffe können anionische und nicht-ionische oberflächenaktive Mittel
verwendet werden; und für Reaktivfarbstoffe können nicht-ionische oberflächenaktive Mittel verwendet werden.
Die Menge des verwendeten oberflächenaktiven Mittels wird innerhalb eines derartigen Bereichs bestimmt, daß kritische
Werte hinsichtlich der Viskosität und der Oberflächenspannung der erfindungsgemäßen wässrigen Druckfarbe
erhalten bleiben können.
Die Anwendung eines speziellen Druckfarben-Jet-Druckers
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mit der erfindungsgemäßen wässrigen Druckfarbe ist nicht kritisch. Es kann jedes elektrische Ladungs-Steuerungssystem,
wie in der US-PS 3 298 030, ein Druck-Puls-System, wie in der US-PS 3 747 120 beschrieben, usw., verwendet
werden.
Es können verschiedene Papierar'ten zum Bedrucken mit der wässrigen erfindungsgemäßen Druckfarbe durch Druckfarben-Jet-Druckverfahren
verwendet werden. Im allgemeinen wird Papier, das üblicherweise für ein Druckfarben-Jet-Druck-Verfahren
verwendet wird, eingesetzt. Die Verwendung sogenannter beschichteter Papiere (coat paper), die hergestellt
werden durch Beschichten einer Tonschicht auf Papier, ist besonders bevorzugt.
Diese beschichteten Papiere werden beispielsweise in der US-Patentanmeldung Serial No. 144 115 vom 28. April 1980
und in GB 20 50 866A beschrieben.
Folgende Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung der Erfindung.
Es wurde eine gelbe Druckfarbe mit folgender Formulierung hergestellt:
C.I. Acid Yellow 17 2,5 Teile (Erio Flaving 3G 180 %,
Handelsprodukt der Ciba Geigy)
Handelsprodukt der Ciba Geigy)
Verbindung (1) 20 Teile
Thiodiglykol 15 Teile
Diäthylenglykol 1,0 Teile
Diäthylenglykol-monoäthyläther 2,5 Teile
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Triäthanolamin 2,5 Teile
Natriumdehydroacetat 0,2 Teile
Wasser 56,3 Teile
Die so erhaltene gelbe Druckfarbe wies eine Viskosität von 2,2 mPa.s (200C), eine Oberflächenspannung von
45,2·10~5N/cm (20°C) und einen pH-Wert von 7,6 auf, und beim Filtrieren unter Druck
(2,94 bar) unter Anwendung eines Mikrofliters (0,8 um
, 47 φ, Modell FM, Handelsprodukt der Fuji Photo Film
Co., Ltd.), konnte in 30 see ohne Blockieren filtriert werden. Selbst nach Stehen im Kühlschrank (4°C) während eines
Monats, konnte unter Druck in 31 see unter Verwendung des gleichen Mikrofilters,wie vorstehend verwendet, filtriert
werden. Der forcierte Test an einem kalten Platz bewirkte keine Änderung der gelben Farbe.
Um den Zustand zu untersuchen, in dem die gelbe Farbe an
dem Ende einer Düse eines Druckfarben-Jet-Druckers getrocknet wurde, wurde eine Untersuchung durchgeführt,
unter Anwendung eines Druckfarben-Jet-Druckers, Jet Point,
(Handelsprodukt der Sharp Co., Ltd.). Nach 20tägigem Stehen in einem Raum konnte die Druckfarbe für den Druck
verwendet werden. Dies zeigt, daß selbst, wenn die gelbe Druckfarbe mit Unterbrechungen angewendet wird, keine
Blockierung der Düse auftritt.
Es wurde eine Druckfarbe folgender Formulierung hergestellt:
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C.I. Basic Red 12 0,5 Teile
(Aizen Astra Phloxine FF cone., Handelsprodukt der Hodogaya
Chemical Co., Ltd.)
Chemical Co., Ltd.)
Verbindung (2) 20 Teile
N-(2'-Hydroxyäthyl)-lactoamid 5 Teile
Natriumdehydroacetat O,2 Teile
Wasser 74,3 Teile
Die so erhaltene Druckfarbe wies eine Viskosität von 1,90 mPa.s (20°C) , eine Oberflächenspannung von
48,5-iO~5N/cm (200C) und
einen pH-Wert von 8,5 (20°C) auf.
Durch Filtrieren unter Druck (2,94 bar) unter Anwendung eines Mikrofliters (0,8 um -, 47 φ, Modell PM, Handelsprodukt
der Fuji Photo Film Co., Ltd.) konnte die Druckfarbe in 25 see filtriert werden. Nach Stehen in
einem Kühlschrank (4°C) während eines Monats konnte sie in 27 see unter den gleichen Bedingungen wie vorstehend
filtriert werden. Bei der Untersuchung des gleichen Druckfarben-Jet-Druckers, wie im Beispiel 1 verwendet,
konnte ein Druck selbst nach 25tägigem Stehen in einem Raum durchgeführt werden.
Es wurde eine Druckfarbe der folgenden Formulierung hergestellt:
D.I. Direct Blue 86 2,4 Teile
(Lionol Blue GS, Handelsprodukt der Toyo Ink Co., Ltd.)
Verbindung (6) 10 Teile
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N-(2'-Hydroxyäthyl)-lactoamid 5 Teile
Diäthylenglykol-monobutyläther 0,5 Teile
Natriumdehydroacetat 0,2 Teile
Wasser 72,9 Teile
Die so erhaltene Druckfarbe wies eine Viskosität von
2,07 mPa.s (20°C), eine Oberflächenspannung von
43,1-10"5N (20°C) und
einen pH-Wert von 9,5 auf.
2,07 mPa.s (20°C), eine Oberflächenspannung von
43,1-10"5N (20°C) und
einen pH-Wert von 9,5 auf.
Durch Filtrieren unter Druck (2,94 bar) unter Anwendung eines Mikrofliters (0,8 um . , 47 φ, Modell FM,
Handelsprodukt der Fuji Photo Film Co.,Ltd.) konnte die Druckfarbe in 40 see. filtriert werden. Nach Stehen in
einem Kühlschrank (4°C) während eines Monats konnte in
43 see unter dem gleichen Bedingungen wie vorstehend
filtriert werden. Bei der Untersuchung unter Verwendung des gleichen Druckfarben-Jet-Druckers, wie im Beispiel 1 angewendet, könnt selbst nach 20tägigem Stehen in einem Raum gedruckt werden.
Handelsprodukt der Fuji Photo Film Co.,Ltd.) konnte die Druckfarbe in 40 see. filtriert werden. Nach Stehen in
einem Kühlschrank (4°C) während eines Monats konnte in
43 see unter dem gleichen Bedingungen wie vorstehend
filtriert werden. Bei der Untersuchung unter Verwendung des gleichen Druckfarben-Jet-Druckers, wie im Beispiel 1 angewendet, könnt selbst nach 20tägigem Stehen in einem Raum gedruckt werden.
Eine gelbe Druckfarbe der folgenden Formulierung wurde
hergestellt:
hergestellt:
CI. Acid Yellow 19 3,5 Teile
Verbindung (6) 20 Teile
Thiodiglykol 15 Teile
Diäthylenglykol 1,0 Teile
Diäthylenglykol-monoäthyläther 2,5 Teile
Triäthanolamin 2,5 Teile
Natriumdehydroacetat 0,2 Teile
Wasser 55,3 Teile
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Die so erhaltene gelbe Druckfarbe wies eine Viskosität von 2,5 mPa.s (20°C), eine Oberflächenspannung von
-5 ο
44,6-10 ^tmCfeBVf,—a. c (20 C) und einen
pH-Wert von 8,9 auf, und beim Filtrieren unter Druck (2,94 bar) unter Anwendung eines Mikrofliters (0,8 um
/ 47 φ, Modell FM, Handelsprodukt der Fuji Photo
Film Co., Ltd.) konnte in 34 see ohne Blockieren filtriert werden. Selbst nach einmonatigem Stehen im Kühlschrank
bei 4°C konnte unter Druck in 40 see unter Anwendung des gleichen Mikrofilters wie vorstehend filtriert werden.
Die vorstehende Untersuchung an einem kalten Ort ergab keine Änderung der gelben Druckfarbe.
Zur Bewertung des Zustands, in dem die gelbe Druckfarbe am Ende einer Düse eines Druckfarben-Jet-Druckers trocknete,
wurde eine Untersuchung durchgeführt, unter Verwendung eines Druckfarben-Jet-Druckers, Jet Point (Handelsprodukt
der Sharp Co., Ltd.). Selbst nach 20tägigem Stehen in einem Raum konnte die Druckfarbe zum Drucken
verwendet werden. Dies zeigt, daß, falls die gelbe Druckfarbe mit Unterbrechungen verwendet wird, keine Blockierung
der Düse auftritt.
Beispiel 5
Es wurde eine Druckfarbe folgender Formulierung hergestellt:
C.I.Acid Violet 26 2,5 Teile
Verbindung (6) 20 Teile
N-(2'-Hxdroxyäthyl)-lactoamid 5 Teile
Natriumdehydroacetat 0,2 Teile
Wasser 72,3 Teile
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Die so erhaltene Druckfarbe wies eine Viskosität von 2,20 mPa.s ( (200C), eine Oberflächenspannung von
45,8'10"5N (20°C) und
einen pH-Wert von 7,6 (20°C) auf.
Durch Filtrieren unter Druck (2,94 bar) unter Anwendung
eines Mikrofilters (0,8 um , 47 0, Modell FM, Handelsprodukt
der Fuji Photo Film Co., Ltd.), konnte die Druckfarbe in 26 see filtriert werden. Nach Stehen in
einem Kühlschrank (4°C) während eines Monats konnte in 30 see unter den gleichen Bedingungen wie vorstehend beschrieben
filtriert werden. Bei der Untersuchung unter Verwendung des gleichen Druckfarben-Jet-Druckers, wie im
Beispiel 1 verwendet, konnte ein Drucken durchgeführt werden, selbst nach 25tägigem Stehen in einem Raum.
Es wurde eine Druckfarbe folgender Formulierung hergestellt:
CI. Direct Blue 86 2,4 Teile (Lionol Blue GS, Handelsprodukt
der Toyo Ink Co., Ltd.)
Verbindung (5) 10 Teile
N-(2'-Hydroxyäthyl)-lactoamid 5 Teile
Diäthylenglykol-monobutyläther 0,5 Teile
Natriumdehydroacetat 0,2 Teile
Wasser 72,9 Teile
Die so erhaltene Druckfarbe wies eine Viskosität von 2,4 mPa.s (200C), eine Oberflächenspannung von
45,2.1O~5N (20°C) und einen pH-Wert von 9,3 auf.
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Durch Filtrieren unter Druck (2,94 bar) unter Verwendung
eines Mikrofilters (0,8 pn , 47 φ, Modell FM,
Handelsprodukt der Fuji Photo Film Co., Ltd.) konnte die Druckfarbe in 43 see filtriert werden. Nach dem Stehen in einen Kühlschrank (4°C) während eines Monats konnte in
47 see. unter den gleichen Bedingungen wie vorstehend
filtriert werden. Bei der Untersuchung unter Verwendung
des gleichen Druckfarben-Jet-Druckers, wie im Beispiel 1 verwendet, konnte gedruckt werden, selbst nach 20tägigem Stehen in einem Raum.
Handelsprodukt der Fuji Photo Film Co., Ltd.) konnte die Druckfarbe in 43 see filtriert werden. Nach dem Stehen in einen Kühlschrank (4°C) während eines Monats konnte in
47 see. unter den gleichen Bedingungen wie vorstehend
filtriert werden. Bei der Untersuchung unter Verwendung
des gleichen Druckfarben-Jet-Druckers, wie im Beispiel 1 verwendet, konnte gedruckt werden, selbst nach 20tägigem Stehen in einem Raum.
Die Erfindung wurde vorstehend anhand spezieller Ausführungsformen
beschrieben, was jedoch keine Einschränkung
darstellen soll.
darstellen soll.
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Claims (7)
1. Wässrige Druckfarbe, enthaltend:
Wasser;
Wasser;
etwa 0,2 bis 15 Gew.-Teile eines wasserlöslichen Farbstoffs;
und
etwa 1 bis 50 Gew.-Teile einer Verbindung, dargestellt durch die Formel I
CH0 CHp
ι ι
E1-Nx /N-R2
C
C
Il
ο
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worin R. und R2 jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom,
eine Alkylgruppe, eine Hydroxyalkylgruppe oder eine Alkoxyalky!gruppe bedeuten.
2. Wässrige Druckfarbe nach Anspruch 1, worin R1 Wasserstoff
und R„ eine Alkylgruppe, eine Hydroxyalkylgruppe
oder eine Alkoxyalkylgruppe sind.
3. Wässrige Druckfarbe nach Anspruch 1, worin R1 und
eine Alkylgruppe sind.
4. Wässrige Druckfarbe nach Anspruch 1, worin R.. und
eine Hydroxyalkylgruppe sind.
5. Wässrige Druckfarbe nach Anspruch 1, worin R- und
eine Alkoxyalkylgruppe sind.
6. Wässrige Druckfarbe nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 5, worin die durch die Formel I dargestellte
Verbindung in der Druckfarbe in einer Menge von 1 bis 30 Gew.-Teilen enthalten ist.
7. Wässrige Druckfarbe nach Anspruch 6, worin die durch die Formel I dargestellte Verbindung in der Druckfarbe
in einer Menge von etwa 3 bis 25 Gew.-Teilen vorhanden ist.
130063/0770
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55052739A JPS6036193B2 (ja) | 1980-04-21 | 1980-04-21 | インクジエツト印刷用水性インキ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3115853A1 true DE3115853A1 (de) | 1982-01-21 |
Family
ID=12923290
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19813115853 Withdrawn DE3115853A1 (de) | 1980-04-21 | 1981-04-21 | Waessrige druckfarbe fuer den druckfarben-jet-druck |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4365998A (de) |
| JP (1) | JPS6036193B2 (de) |
| DE (1) | DE3115853A1 (de) |
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