AT512820A1 - Dispersionstinte - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Dispersionstinte umfassend eine Kombination aus einer Komponente A und einer Komponente B,- wobei die Komponente A eine organische Verbindung ist, die ein Molekulargewicht zwischen 95g/mol und 1000g/mol aufweist, und in der und maximal zwei Acetylengruppe(n) und maximal drei endständige funktionelle Gruppen mit jeweils zumindest einem Heteroatom und mindestens zwei und maximal sieben endständige funktionelle Gruppen, die ausschließlich aus Kohlenstoff und Wasserstoff bestehen, enthalten sind, - und die Komponente B durch Polymerpartikel eines Polymers auf Acrylbasis in wässriger Dispersion gebildet ist, wobei die Polymerpartikel einen Durchmesser von maximal 200nm aufweisen und frei von (Meth)acrylnitril sind, wobei das Molekulargewicht der Substanz B über 200.000 Dalton und der Glaspunkt zwischen 50 und 120 °C betragen, - und wobei die Komponenten in einem Verhältnis enthalten sind das ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer untern Grenze von 1:4 und einer oberen Grenze von 1:8.

Description

853 15:38:46 23-04-2012 5/33 ** 99 9 • 9 • • Mt ♦ · • * 9 4 9 • • • · 9 · 9 * 9 • 9 9 • 9 • 9 *♦· 9 9 999 9 9 • · ♦ · 9 9 • 9 9 • · 99 9 9999 • 9 9 1

Die Erfindung betrifft eine Dispersionstinte für einen Tintenstrahldrucker sowie ein simultanes Verfahren zur Reinigung der Nozzle-Platte des Druckkopfes des Tintenstrahldruckers.

Bei allen Tintenstrahldruckem ist die Komponente, die die Tinte auf das Medium bringt der Druckkopf. Hinsichtlich des Tintenstrahldruckers im grafischen Bereich, sind die meistgenutzten Technologien Piezo- und Thermo-Inkjet Beide dieser Druckkopf-Typen verfügen Über Reihen von sehr kleinen Öffnungen (auch bekannt als „Nozzles"), aus welchen die Tintentropfen ausgestoßen werden. Die Größe dieser Nozzles variiert von Hersteller zu Hersteller, aber die meisten sind im Durchmesser kleiner als ein menschliches Haar; die Anzahl der Jets kann dabei bei mehreren Hundertlegen, . ....__________ __________ _________________

Einer der landläufigen Mythen in Hinblick aufTintenstrahldrucker ist, dass die Tinten durch die Düsen gepumpt werden. In Wahrheit ist das Gegenteil der Fal, da bei allen Druckköpfen ein leicht negativer Druck auf die Tinten erforderlich ist, damit sie effizient arbeiten können. Der Vorgang, einen Tropfen durch die Düse ab-zufeuem, zieht mehr Tinte aus der Tintenversorgung in den Druckkopf. Viele Tin-tenstrahldrucker verfügen über Pumpen, doch diese werden entweder dafür genutzt, Tinte aus den Tmtentanks in das Kopf-Reservoir zu transportieren, oder dazu, den Kopf zu reinigen.

Die meisten der Tinten, die im grafischen Bereich Anwendung finden - mit Ausnahme der UV-härtenden Tinten - trocknen durch Verdunstung. Eine Tinten-Formulierung. die durch Verdunstung trocknet, besteht hauptsächlich aus einer Flüssigkeit, um die Tinte in einem flüssigen Zustand zu halten und die auch als 23/04/2012 15:40

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Träger für die Pigmente füngiert. Beim Verdunsten dieser Trägerflüssigkeit werden die Farbmittel in oder auf der Oberfläche des Materials hinterlassen. Das Farbmittel ist entweder ein Farbstoff oder ein Pigment. Häufig wird eine zweite Trägerflüssigkeit (oderein Co-Lösemittel) eingesetzt In erster Linie dient diese dafür, die Trocknungszeit der Tinte zu beeinflussen. Das Vorhandensein einer zweiten Trägerflüssigkeit beeinflusst auch die Viskosität der Tinte während ihrer Herstellung. Außerdem sind in den meisten Tinten kleine Mengen verschiedener weiterer Additive enthalten. Diese kontrollieren bzw. helfen hinsichtlich solcher Aspekte wie Haftung der Tinte auf dem Medium, Punktzuwachs, Punktausbildung, Korrosion des Druckkopfes, pH-Wert, Resistenz gegen Verblassen und Farbbrillanz.

Vereinfacht kann eine derartige Tinte jedoch als Kombination aus Trägerflüssig-keit(en) und Pigment betrachtet werden.

Ein Pigment ist ein sehr feines Pulver aus festen Farbpartikeln, das in der ganzen Trägerflüssigkeit fein verteilt (dispergiert) ist.

Das Geheimnis einer guten Pigment-Tinte besteht darin, dass die Pigmente über lange Zeit gleichmäßig in der Trägerflüssigkeit verteilt bleiben müssen. Pigmente zeigen die natürliche Veranlagung sich abzusetzen. Bei einer gut gemachten Pigment-Tinte sollte das Absetzen der Pigmente nicht oder nur in geringem Ausmaß erfolgen.

Die goldene Regel beim Tintenstrahldruck lautet: „Wenn eine Tmtenstrahldruck-Tinte beim Verdunsten trocknet, so muss sich die getrocknete Tinte durch die gleiche Tinte in flüssiger Form wieder anlösen lassen."

Auch wenn sich das ziemlich einfach anhört, so ist diese Regel doch entscheidend für ein zuverlässiges Funktionieren eines Tintenstrahldruckers. Die meisten Tintenstrahldrucksysteme, die dazu in der Lage sind, Drucke in Fotoqualität zu produzieren, verfügen über Hunderte von Düsen und an den Öffnungen dieser Düsen befindet sich immer flüssige Tinte, woraus die Problematik resultiert, dass die Tinte trocknet und die Düsen verstopft. Die Herausforderung für Entwickler von Tin- N2012AW200 23/04/2012 15:40

Nr.: R935 P.006/033 853 15:40:02 23-04-2012 7/33 853 15:40:02 23-04-2012 7/33 *· *· * «» · • · • · • • « « • · * · • · φ φ * e • · «*·· • φ * · • « e • ···· • · * * *«»· · 3 • «· tenstrahIdrucksystemen besteht also darin, eine Tinte zu entwickeln, mit der die Düsen nicht während des Druckvorgangs verstopfen, die aber dennoch ein schnelles Trocknen des Druckbildes ermöglicht

Betrachtet man eine einzelne mH getrockneter Tinte verstopfte Düse näher, stellt man fest, dass es am einfachsten ist, flüssige Tinte zu nutzen, um die getrocknete Tinte wieder anzulösen. Ein separates Reinigungssystem, das den Druckkopf in einer Lösung badet, durch die die Tinte wieder angelöst wird, trägt hingegen maßgeblich dazu bei, dass das betreffende Drucksystem noch komplexer wird. Es ist einfacher, auf die „Goldene Reger zu setzen und sich daraufzu verlassen, dass die Tinte sich selbst anlüst

Es ist jedoch nicht ausreichend, eine gute Balance zwischen Co-Lösemittel und Träger-Flüssigkeit in der Tintenformulierung zu haben, um Verschmutzungen an der Nozzle-Platte zu vermeiden.

Ein allgemein bestehendes Missverständnis ist, dass, wenn Düsen eines Druckkopfes verstopfen (zu sehen durch Linien oder Banding im Druck selbst), dies durch eine Verunreinigung oder Klumpen in der Tinte verursacht wird. In 99 % al-

Luftblase in ihr verantwortlich. Luft im Kanal hinter der Düse eines Druckkopfes, ist ein sicherer Weg, die Tinte vom korrekten „Feuern" abzuhalten, denn die Luft wirkt als eine Art Stoßdämpfer.

Ein Tintentropfen, der aus der Düse abgeschossen wild, besteht aus drei Hauptteilen: Tropfen, Ligament und Satelliten. Wenn die Tropfenbiidung nicht optimal erfolgt, neigt die Tinte im Laufe des Jetting-Verfehrens dazu, sich an der Nozzle-Platte abzulagem. Wenn diese Ablagerungen eine bestimmte Größe erreicht haben, werden sie unvermeidlich die Düsen von außen verstopfen.

Beim so genannten variable drop Druckmodus ist die Gefahr, Ablagerungen an der Nozzle-Platte zu erzeugen, noch größer durch verschiedene Impulse der Druckkopisteuerung werden verschiedene Tropfengrößen fest gleichzeitig er- 23/04/2012 15:41

Nr.: R935 N2012/06200 P.007/033 853 15:40:43 23-04-2012 8/33 853 15:40:43 23-04-2012 8/33 ·· • * • Φ* · • · • · • · t • · • ♦ • · φ Φ • · * · + ··· • ·' • * • Φ • • ·· · 4 ·· zeugt, was die Gefahr erheblich erhöht, dass ungewollte Ligament/Satelliten Zusammenstöße produziert werden.

Im Allgemeinen gibt es zwei Methoden verschmutzte Druckköpfe während des Produktionsprozesses zu reinigen: - WIPER-Reinigung: Während der Druckkopfreinigung bewegt sich die Wiper mechanisch angetrieben mehrmals unter dem Druckkopf hin und her. Mit Ihrer Gummilippe schiebt sie die überschüssige Tinte während des Reinigungsvorganges zur Seite.

Je nach Nutzungshäufigkeit und Art der eingesetzten Tinte, kann die Wiper durch Verunreinigungen und Ablagerungen von Resten der Tinte verkleben. Dann ist die eigentliche Funktion - den Druckkopf zu reinigen - beeinträchtigt oder führt dazu, dass die Wiper den Druckkopf eher noch verschmiert - PURGE- Reinigung: Während der Druckkopfreinigung wird eine erhebliche Menge an Tinte durch den Druckkopf "gepresst"; nach dem Prinzip "Tinte löst Tinte an", ist diese eine sicherlich bewährte Methode um die Düsen wieder frei zu bekommen.

Beide Methoden führen aber unvermeidbar zu folgenden Problemen; - Reduktion der Produktivität aufgrund der Stehzeiten bei der Druckkopfwartung. - Verlässlichkeit beim Drucken ist nicht gegeben, da nicht sichergestellt ist, dass der Druckerden Druckauftrag ohne Nozzle-Ausfälle fertig produziert -Tintenverschwendung während der Wartung, bzw. des Produktionsprozesses.

Aus dem Stand der Technik sind bereits Ansätze, bei denen vorrangig durch die Tinteneigenschaften das Verschmutzen der Nozzle Platte verhindert werden soll, bekannt.

So beschreibt die DE 695 26 957 T2 eine stabile Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung, umfassend einen Verdünner, enthaltend nicht mehr als 23/04/2012 15:41

Nr.: R935 142012/08200 ‘ P.008/033 853 15:41:19 23-04-2012 9/33 9 • 9 99 9 9 9 9 9 9 9 9 99 «« i • · * · · • ···· • ♦ ·· * • 9 9 9 9 9 • 9999 9 9 9999 9 999 9 9 9 5 5 Gew.-% Wasser, ein Pigment und ein Dispergiermittel zum Stabilisieren der Dispersion des Pigments in dem Verdünner, wobei der Verdünner eine nicht polare Komponente als Hauptkomponente, beispielsweise entaromatisierte Erdöldestillate, Paraffine, sowie eine polare organische Flüssigkeit oder eine Mischung polarer organischer Flüssigkeiten als Nebenkomponente, beispielsweise Alkohole, Glykole, alkoxylierte Alkylphenole, enthält, wobei die Nebenkomponente in einer Menge von mindestens 5 Gew.-% des Verdünners vorhanden ist, wobei der Verdünner einen polaren Löslichkeitsparameter größer als Null, jedoch nicht größer als 7 MPa %aufweist und die Zusammensetzung eine Entnetzungsgeschwindigkeit von mindestens 100 pm.sec*1 auf einer Oberfläche mit einer Oberflächenenergie von 10 ± 1mN.m'1 aufweist. Es wird damit die Aufgabe gelöst, eine stabile Dispersionstinte auf Basis eines nichtpoiaren Lösungsmittels zur Verfügung zu stellen, die einen gut definierten Druck von akzeptabler optischer Dichte zur Verfügung stellt, wenn sie aus einem Tintenstrahldruckkopf gedruckt wird, und die Zeit des ununterbrochenen Druckdurchlaufs erhöht, ohne dass der Druck zum Reinigen oder Austauschen des Druckkopfs unterbrochen werden muss. WO 2010/100438 A1 beschäftigt sich mit einer auf Ethyllaktat und einem Dial-kylether eines Ethylen- oder Propylenglycols beruhenden Tinte um Probleme, welche speziell bei der Nozzle-Platte von MEMS-Druckköpfen auftreten, zu beheben.

Die DE 69618 658 T2 beschreibt eine Dispersionstinte eines Tintenstrahldruckers, in der das Verdünnungsmittel nichtwassrig ist oder weniger als 2 Gew.-% Wasser enthält, wobei die Dispersionstinte ein Dispergiermittel, das entweder basische oder saure Gruppen aufweist, und eine Menge eines Neutralisators für diese Gruppen enthält, wobei die Menge nicht ausreichend ist, um die Sedimentation und/oder eine Zunahme der Viskosität in der Tinte innerhalb von 28 Tagen während ihrer Aufbewahrung bei 25 eC zu verursachen.

Auch in betont wasserbasierten Zubereitungen ist der Ansatz, eine Tinte so zu formulieren dass die Nozzles möglichst lange frei bleiben, prinzipiell bekannt. Die im Folgenden genannten Druckschriften bedienen sich dabei unterschiedlicher Substanzen und Mechanismen. 23/04/2012 15:42

Nr.: R935 Ν2Θ12/06200 P.009/033 853 15:42:03 23-04-2012 10/33 853 15:42:03 23-04-2012 10/33 « ♦ • ♦ · • ·** * • • · • · · Φ • • · ♦ * • • • • • ♦ · ·♦·· « *· · fr • • · • • • • · ·« • ··*♦ • *· 6

Ein Beispiel hierfür ist EP 1 457 534 A1. Es wird ausgeführt, warum die bisherigen Lösungen zur Verhinderung von Nozzle-dogging unbefriedigend sind, ein Überblick über neuere Lösungen in der Literatur gegeben und eine Substanzgruppe vorgestellt, welche im Zusammenspiel mit einer Standardtinte es ermöglichen soll, länger ohne Cleaning zu drucken bzw. die open-time massiv zu verbessern.

Die EP 0 834 538 A1 beschreibt ein wässriges Tintensystem welches ebenfalls Nozzle-clogging nicht entstehen lassen soll. Die Ursache dafür wird vorwiegend in Verunreinigungen, vorwiegend durch Metallionen gesehen. Diese werden mit chelatierenden Agentien komplexiert.

Die EP 0 909 798 A1 bezieht sich auf ein System aus unter anderem einem wasserlöslichen, kationischen Polymer und einem so genannten „Clogging preventor“.

Die jeweiligen Substanzgruppen sind umfassend gewählt und detailliert beschrieben.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dispersionstinte zu schaffen, mit der eine Verbesserung in Hinblick auf die Verschmutzung der Nozz-le-Platte eines Tintenstrahldruckers erreichbar ist

Diese Aufgabe wird mit der eingangs erwähnten Dispersionstinte gelöst, die eine Kombination aus einer Komponente A und einer Komponente B umfasst, - wobei die Komponente A zumindest eine organische Verbindung ist, die ein Molekulargewicht zwischen 95 g/mol und 1000 g/mol aufweist, und in der mindestens eine und maximal zwei Acetylengruppe(n) und mindestens eine und maximal 3 endständige funktionelle Gruppen mit jeweils zumindest einem Heteroatom und mindestens zwei und maximal sieben endständige funktionelle Gruppen, die ausschließlich aus Kohlenstoff und Wasserstoff bestehen, enthalten sind,

- und die Komponente B durch Polymerpartikel zumindest eines Acrylpolymers in wässriger Dispersion und/oder eines Polymers auf Acrylbasis in wässriger Dispersion gebildet ist, wobei die Polymerpartikel einen Durchmesser von maximal 200nm aufweisen und frei von (Meth)acrylnitril sind, wobei das Molekulargewicht der Substanz B über 200.000 Dalton und der Giaspunkt zwischen 50 °C und 120 °C betragen, und wobei die Komponente A in einem Verhältnis zur Komponente B N2012/06200

Nr.: R935 23/04/2012 15:43 P.010/033 853 15:42:45 23-04-2012 11 /33 853 15:42:45 23-04-2012 11 /33 »**· • ♦ ·« · * · · # · • · * · · • · · · «·»# • · · » · 7 enthalten ist, das ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer untern Grenze von 1: 4 und einer oberen Grenze von 1:8. Die Aufgabe der Erfindung wird eigenständig durch die Verwendung dieser Tinte zur Reinigung einer Nozzle-Platte eines Tintenstrahldruckkopfes gelöst. Überraschenderweise weisen die beiden Komponenten einen synergistischen Effekt auf. Die Komponente B liegt als wässriger Dispersion nicht als langgestrecktes Molekül sondern als lockere Kugel, d.h. zumindest annähernd kugelförmig, vor. Tendenziell liegen dabei die hydrophilen Teile des Polymers außen, die hydrophoben Teile hingegen häufiger innerhalb der „Polymerkuger. Diese „Polymer-kugeT wird bekanntlich durch Oligomere (sehr kurze Polymeistücke bis Monomere), die an der Oberfläche der „Polymerkuger angelagert werden, stabilisiert (Peters et al, Progress in organic coatings 36 (2000), 137-150). Die für die Anlagerung wichtigen Wechselwirkungen beruhen auf dem Wechselspiel positiver und negativer Ladungen. Ferner spielen hydrophobe und hydrophile Wechselwirkungen eine Rolle. Gegen das äußere, wässrige Medium wird dadurch die Zahl der hydrophilen Gruppen insgesamt erhöht. Die formierte „PolymerkugeT mit stärker hydrophiler Oberfläche wird gegenüber einer ungeordneten Anordnung weiter stabilisiert.__________________ ________ _

Dadurch, dass diese einzelnen „Poiymerkugeln“ in Lösung auf diese Weise stabilisiert worden sind ergibt sich natürlich umgekehrt auch eine Stabilisierung der „Po-lymerkugel“ nach dem Tintenstrahldruck und infolge dessen dauert es länger, bis sich ein einheitlicher Film bildet. Das bedeutet, dass sich die Trocknungszeit verlängert. Auch kann die Haptik, der Glanz etc. negativ beeinflusst sein, speziell an nicht saugenden Materialien wie Polyethylen, Polypropylen oder Polyvinylchlorid.

Dia Komponente A interagiert mit diesen Oligomeren auf den Polymeren der Komponente B. Sie beeinflussen In Lösung (in der fertigen Tinte) die Stabilität nicht negativ, sorgen aber dafür, dass nach dem Druck die einzelnen „Polymerkugeln“ rascher zu einem Film fusionieren.

Zudem hat sich herausgestellt, dass bei dieser Kombination der Komponente A mit der Komponente B am Druckkopf die Nozzles beim Jetten ein ungewöhnliches N2012/06200

Nr.: R935 23/04/2012 15:44 P.011/033 853 15:43:28 23-04-2012 12/33 ·♦ *· · • · · · t • * · · · • * · · · • ♦ · · ♦ * »# • · • ··· t • · • · • • * « • ···· t • • · * ·»·· • *%· 8

Verhalten zeigen. Dies hat zur Folge, dass die Nozzle-Platte weniger verschmutzt und dadurch nur mehr in den seltensten Fällen eine gesonderte Reinigung notwendig ist.

Das ungewöhnliche Verhalten der Nozzles lässt sich dadurch charakterisieren, dass nach dem „Schießen“ der Nozzles, also dem Ausstoß von Tinte, sich der Meniskus der Tinte sehr rasch in die Nozzles zurückzieht und allfällige Verschmutzungen durch die Tinte an der Oberfläche der Nozzle-Umgebung mit in den Druckkopf gezogen werden, sodass der Druckkopf sauber bleibt. Nach Jedem „Schießen“ der Nozzles, bei dem durch bereits vorher erwähnte Prozesse auch etwas Tinte an die Oberfläche („Nozzle-Platte“) gelangen kann, wird spätestens nach 10μ$ die Tinte wieder eingezogen. Dadurch wird das Eintrocknen der Tinte in dieser Zeit an der Nozzle-Platte verhindert. Da dieses Verhalten unabhängig davon erfolgt, wann die Nozzle das nächste Mal schießen wird, bleibt die Nozzle-Platte sauber und auch dann, wenn die Nozzles längere Zeit nicht schießen.

Selbst wenn sich die Nozzles über einer Heizung befinden werden Probleme mit Verschmutzungen an der Nozzle-Platte zumindest annähernd vollständig vermieden bzw. verhindert.

Es sei an dieser Stelle angemerkt, dass unter dem Begriffen Komponente A bzw. B nicht nur einzelne organische Verbindungen verstanden werden, sondern auch Gemische aus mehreren organischen Verbindungen, solange jede dieser Verbindungen der Gemische die Bedingungen für die Komponente A oder die Komponente B erfüllen.

Unter dem Begriff „Dispersionstinte“ wird eine Tinte für den Tintenstrahldruck verstanden, bei der das Farbmittel in der Tinte dispergiert ist. Gelöste Farbmittel sind also dadurch nicht erfasst

Nach einer Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass das oder die Heteroatom(e) der Komponente A durch Stickstoff oder Sauerstoff gebildet sind. Es wird damit einerseits die Interaktion zwischen der Komponente A und den Oligomeren der Komponente B aufgrund der Elektronegativität dieser Elemente verbessert, wobei N2m?voe2no 23/04/2012 15:44

Nr.: R935 P.012/033 853 *· · • · · * · · 15:44:08 23-04-2012 * · • · · * ···« • 9 · 9 t * • 9 · • 9··· • « Π/33 *·· 9 • 9 9 • 9 9 9 allerdings andererseits diese Interaktion im Vergleich zu anderen Heteroatomen nicht so stark ausgebiidet ist, dass die Dispersion selbst instabil wird.

Die ausschließlich aus Kohlenstoff und Wasserstoff bestehenden endständigen funktionellen Gruppen werden vorzugsweise ausgewählt aus einer Gruppe umfassend Alkylgruppen (unverzweigt, veizweigt und cyclisch), Arylgruppen (mit und ohne Substituenten), sowie Reste mit einer oder mehreren Mehrfachbindungen.

Es wird damit erreicht dass durch die sterischen Einflüsse dieser Gruppe(n) eine Balance zwischen den elektronegativen Teilbereichen und eher hydrophoben Teilbereichen im 3d Raum erzielt wird, welcher für die Wechselwirkung mit den Oligomeren von Vorteil ist

Die Komponente A kann in einem Anteil enthalten sein, der ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 0,15 Gew.-% und einer oberen Grenze von 3,5 Gew.-%. Bei einem Anteil von weniger als 0,15 Gew.-% wurde beobachtet, dass der erwünschte „Clearing Effekt“ nur geringfügig ausgebildet ist Ist hingegen der Anteil größer als 3,5 Gew.-%, ist die statische Oberflächenspannung der Tinte zu niedrig, sodass der Tropfen sich nicht gut genug vom Ligament trennen kann. Dies führt zu einer starken Beeinträchtigung der Jettabikty.

Nach einer anderen Ausführungsvariante kann vorgesehen werden, dass die Komponente B in einem Anteil enthalten ist der ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 1,0 Gew-% und einer oberen Grenze von 15 Gew.-%. Unterhalb von 1 Gew.-% formen sich bei der Tropfenbildung viele Satelliten, oberhalb von 15 Gew.-% ist die Gefahr der Filmbildung durch die Polymere am Meniskus, welche zu Ciogging führt, zu groß.

In der bevorzugten Ausführungsform werden die Komponenten A und B in einem Verhältnis von 1:6 zueinander zugesetzt Es wird damit das Optimum an gekoppelten Selbstreinigung und stabilen Tropfenbildung erreicht.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Beispiele näher erläutert. N2012/06200 23/04/2012 15:45

Nr.: R935 P.013/033 10 853 15:44:48 23-04-2012 14/33 • · · ··· ·

Mit Ausnahme des Gemisches aus den beiden Komponenten A und 6 ist die Dispersionstinte nach der Erfindung entsprechend dem Stand der Technik zusammengesetzt. Derartige Dispersionstinten enthalten üblicherweise eine oder mehrere Substanzen ausgewählt aus einer Gruppe umfassend bzw. bestehend aus zumindest ein(em) organischen Lösungsmittel oder Wasser als Lösungsmittel, zumindest ein(em) Farbmittel in Form eines Pigmentes, Substanzen zur Kontrolle von pH-Wert und Oberflächenspannung.

Organische Lösungsmittel können z.B. sein:

Polyethyienglykol, Diethylenglykol, Dipropylenglykol, Tripropylenglykol, Triethyk englykol, Tetraethylenglykol, 2-Pyrrolidon, 2,2-Thiodiethanol, 1,(2-Hydroxyethyl)-2-Pyrrolidon, Trimethyolpropan, 1,2-Propandiol, 1,3-Propandiol, 1,5-Pentandiol, 1,2-Hexandlol, Hexylcarbitol, Diethylengtykolbutyl ether, Diethylenglykoibenzylether, n-Propylalcohol, ethoxyliertes Acetylendioie, Dimethysulfit, Diethylenglykoi-benzylether, n-Propylalkohol, ethoxyliertes Acetylendiol, Dimethysulfoxid, Aliphatische C1-C4 Alkohole, linear oder verzweigt, Pentandiol, aliphatische Ketone wie Aceton, Methytethylketon, Diacetonalkohol, Polyole wie Ethylenglycol, Diethyl-englycol, Triethylenglycol, Polyglycole mit einer Molmasse von 200-2000 g/mol, Propylenglycol, Dipropylenglycol, Tripropyienglycol, Trimethylolpropan, Glycerin, Thiodigiycol, N-Methylpyrrolidon, N-Ethylpyrrolidon, 1,3-Dimethyl-knidazoiidinon, Dimethylacetamid, Dimethylformamid., oder Mischungen davon.

Pigmente können z.B. sein:

Schwarz:

Raven 5750, Raven 5250, Raven 5000, Raven 3500, Raven 1255, Raven, Regal 400R, Regal 330R, Regal 660R, Mogul L, Monarch 700, Monarch 800, Monarch 880, Monarch 900, Monarch 1000, Monarch 1100, Monarch 1300 and Monarch, No. 2300, No. 900, MCF88, No. 33, No. 40, No. 45, No. 52, MA7, MA8, MA100, No. 2200B Color Black FW1, Color Black FW2, Color Black FW2V, Color Black FW18, Color Black FW200, Color Black S150, Color Black S160, Color Black 23/04/2012 15:46

Nr.: R935 N2012TO5200 P.014/033 853 *φ m • φ · φ φ φ · φ · φ φ * φφφφ • * · # ## φ ·♦ Φ Φ Φ Φ Μ I • ΦΦΦΦ • Φ ΦΦΦΦ Φ φφφφ Φ ΦΦ Φ Φ 15:45:28 23-04-2012 15/33 11 $170, Printex 35, Printex 45, Printex U, Printex V, Printex 140U, Special Black 6, Special Black 5, Special Black 4A, Special Black 4, Black 7.

Cyan: C.l. Pigment Blue 15:3, C.l. Pigment Biue 15:4, C.I. Pigment Blue 16, C.l. Pigment Blue 22, C.l. Pigment Blue 60, C.l. Pigment Blue 1, C.l. Pigment Blue 2, C.l. Pigment Blue 3, C.l. Vat Blue 4, C.l. Vat Blue 60.

Magenta: C.l. Pigment Red 122, C.l. Pigment Red 123, C.l. Pigment Red 168, C.l. Pigment Red 184, C.l. Pigment Red 202, C.l. Pigment Red 5, C.l. Pigment Red 7, C.l. Pigment Red 12, C.l. Pigment Red 48(Ca), C.l. Pigment Red 48(Mn), C.l. Pigment Red 57(Ca), C.l. Pigment Red 57:1, C.l. Pigment Red 112,

Gelb: C.l. Pigment Yellow 128, C.l. Pigment Yellow 129, C.l. Pigment Yellow 151, C.l. Pigment Yellow 155, C.l. Pigment Yellow 1, C.l. Pigment Yellow 2, C.l. Pigment Yellow 3, C.l. Pigment Yellow 12, C.l. Pigment Yellow 13, C.l. Pigment Yellow 14C, C.l. Pigment Yellow 16, C.l. Pigment Yellow 17, C.l. Pigment Yellow 73, C.l. Pigment Yellow 74, C.l. Pigment Yellow 75, C.l. Pigment Yellow 83, C.l. Pigment Yellow 93, C.l. Pigment Yellow 95, C.l. Pigment Yellow 97, C.l. Pigment Yellow 98, C.l. Pigment Yellow 180.

Substanzen zur Kontrolle bzw. Einstellung des pH-Wertes sind z.B.: 23/04/2012 15:46

Nr. : R935 N2012/06200 P.015/033 853 15:45:59 23-04-2012 16/33 «* · · * · · · · · · · » ♦· ·· · *·Μ 4 12

Trimethylamin, Monoethanolamin, Diethanolamin, Triethanolamin, Monopropanolamin, Dipropanolamin, Tripropanolamin, N.N-Diethylethanolamin, N,N-Dibutylethanolamin, Ν,Ν-Di-n-butylethanolamin, NaOH, KOH, Salzsäure, Essigsäure, Zitronensäure.

Substanzen zur Kontrolle bzw. Einstellung der Oberflächenspannung sind z.B.: BYK-300, BYK-302, BYK-306, BYK-307, BYK-310, BYK-315, BYK-320, BYK-322, BYK-323, BYK-325, BYK-330, BYK-331, BYK-333, BYK-337, BYK-344, BYK-370, BYK-375, BYK-377, TEGO-RAD 2100, TEGO-RAD2200N, TEGO-RAD2250, TEGO-RAD2300, TEGQ-RAD2500, TEGO-RAD2600, TEGO-RAD2700, Surfynol 420, Surfynol 440, Surfynol 465, Surfynol 485, Suriynol 104, Surfynol TG, Surfynol SE, Glanol 100, Glanol 115, Glanol 400, Glanol 410, Glanol 435, Glanol 440, Gla-nol 450, B-1484, Polyflow ATF-2, KL-600, UCR-L72.

Es sei darauf hingewiesen, dass die voranstehend angegebenen üblichen Inhalts-stoffe von Dispersionsönten nur beispielhaften Charakter haben und nichtbe-schränkend für die Erfindung zu sehen sind.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Dispersionstinte ein Gemisch aus einer Komponente A und einer Komponente B enthält

Die Komponente A ist gekennzeichnet durch die chemische Struktur, die sich in folgenden Merkmalen wiederspiegelt - das Molekulargewicht liegt zwischen 95 g/mol und 1000 g/mol;

Es hat sich gezeigt dass sowohl eine gewisse Starrheit wie eine gewisse Flexibilität im Molekül vorhanden sein müssen; dies ist aber eist ab einer gewissen Mindestgröße möglich. Die obere Beschränkung ergibt sich daraus, dass bei einem größeren Molekül die Interaktion mit den Oligomeren nicht mehr reproduzierbar abläuft. N2O12KK3Z00 23/04/2012 15:47

Nr.: R935 P.016/033 13 853 15:46:35 23-04-2012 17/33 • ···· · ·· - es ist/sind mindestens eine und maximal zwei Acetylengruppe(n) in der Verbindung enthalten;

Diese vermitteln dem System eine starre Komponente; entsprechende Doppelbindungen erfüllen diesen Zweck überraschenderweise nicht Es wird angenommen, dass der Grund darin liegt, dass Alkene einen stark nukleophilen Charakter aufweisen, während Alkine nur schwach nukleophil sind. Dadurch ist auch die Interaktion mit den Oligomeren unterschiedlich. - es ist/sind mindestens eine und maximal drei endständige funktionelle Gruppen enthalten, die jeweils zumindest ein Heteroatom aufweisen.

Dies ist wichtig, da eine gewisse Elektronegativität die erwünschte Interaktion zu den Oligomeren verbessert - es sind mindestens zwei und höchstens sieben endständige funktionelle Gruppen enthalten, die nur Kohlenstoff und Wasserstoff enthalten.

Hier geht es prinzipiell um die Balance zwischen elektronegativen Gruppierungen und den klassischen Eigenschaften aliphatischer Kohlenwasserstoffe. Zusätzliche sterische Effekte aufgrund voluminöser Gruppen sind aber nicht auszuschließen.

Das oder die Heteroatom(e) der endständigen funktionellen Gruppe ist vorzugsweise Stickstoff oder Sauerstoff. Dabei können in diesen endständigen funktionellen Gruppen jeweils dasselbe Heteroatom, also beispielweise nur Stickstoff oder nur Sauerstoff, oder auch verschiedene Heteroatome vorhanden sein, sodass also beispielsweise in einem Molekül der Komponente A sowohl Sauerstoff als auch Stickstoff als Heteroatome in den endständigen funktionellen Gruppen vorhanden sind.

Die das Heteroatom enthaltende funktionelle endständige Gruppe kann ausgewählt sein aus einer Gruppe umfassend bzw. bestehend aus Carboxygruppen, Aminogruppen, Hydroxygruppen, ferner aber auch auf Silizium, Schwefel und Halogene basierende Endgruppen. 23/04/2012 15:47

Nr.: R935 N2012/06200 P.017/033 853 15:47:13 23-04-2012 18/33 ** * ···* ♦ · ♦ • · · • · ♦ ·♦ «· t* 14

Die ausschließlich aus Kohlenstoff und Wasserstoff bestehenden endständigen funktionellen Gruppen können aus der hierzu voranstehend genannten Gruppe ausgewählt sein.

Es ist dabei möglich, dass ausschließlich gleiche dieser endständigen funktioneilen Gruppen oder verschiedene innerhalb eines Moleküls vorhanden sind.

Beispielsweise kann die Komponente A durch eine Verbindung gebildet sein, die ausgewählt ist aus einer Gruppe umfassend oder bestehend aus:

Dimethyl Acetylenedicarboxylat, 1-dimethylamino-2-propyne, 1-Phenyl-2-propyn* 1-ol, 3-(3-Mthoxyphenyl)-2-Propyn-1 -ol, 1,1-DiphenyI-2-propyn-1-ol, 1,1,3-Triphenyl-2-propyn-1-ol, 1-(1-Propynyl)cyclohexanol, 3-Butyn-2-ol, 3-Chloro-3-methyl-1-butyne, 2-Methyl-3-butyn-2-ol, 2-Methyl-4-phenyl-3-butyn-2-ol, 4-(3-Aminophenyl)-2-methyl-3-butyn-2-ol, 4-Diethylamino-2-butyn-1-ol, 1-Acetoxy-4-diethylamino-2-butyne, 4-Pentyn-2-ol, 1 -Chloro-2-methyl-3-pentyn-2-oI, 4-Pentyn-1-yl Acetat, 3-Methyl-1-pentyn-3-ol, 3-Methyl-1-penten-4-yn-3-ol, 4-MethyM-pentyn-3-ol, 5-Dimethylamino-2-methyl-3-pentyn-2-ol. 3,5-DimethyH-hexyn-3-ol, 3- Hexyn-2-ol, 2-Methyf-3-hexyn-2-ol, 2,5-Dimethyl-3-hexyne-2,5-diol, 1-Octyn-3-ol, 3,6-Dimethyl-4-octyne-3,6-diol, 24flethyl-5-octya-4-ol, 2,4,7,9-Tetramethyl-5- ________ decyne-4,7-diol, 7-Tetradecyne-6,9-dfc)l, 3-Trimethylsiloxy-l-propyne, 3-Trimethylsilyl-2-propyn-l-ol, 4-Trimethylaiyl-3-butyn-1-ol, 4-(Trimethylsilyl)-3-butyn-2-ol, 4-Trimethylsilyl-3-butyn-2-one1 l-Trimethyteilyl-S.S-dimethyl-l-butyne, 1,4-Bis(trimethylsilyl}-1,3-butadiyne, 5-Trimethy Isify l-4-pentyn-1 -ol, 1-Trimethylsilyl-1-hexyne; 2,4,719-Tetramethyt-5-decylene-4,7-diol ethoxylat,

Ethyny](trimethyl)silane; N.N.N'.N'-tetramethyl^-butyne-i ,4-diamine; 3,5-octadiyne-2,7-diol; 1-ethynylcydohexanamine; 1,1 -dicyclohexyl-2-propyn-1 -ol; 5,5-dimethyl-8-(trimethyteilyl)-7-ocfyne-2,4-dione; 2,2-dichlorovinyl methyl 2-propynyl Phosphate; 1 -methyl· 1 -(trichloromethyl)-3-butynyl carbamate; l-(ethynylsulfonyl)- 4- methylbenzene; (3aR, 6aR)-3,3-dimethyl-3a-l4-(trimethylsilyl}-3-butynyl]hexahydro1 (2H)-pentalenone; 1,1,6,6-tetrapheny!-2,4-hexadiyne-1,6-diol; (1E)-2-methyl-1-phenyH-penten-4-yn-3-ol; 6-chloro-N(2)-cyclopropyl-N(4)-(1-methyl-2-butynyl)-1,3,54032106-2,4-013111)06:6-chloro-N(2)-cyclopropyl-N(4)-(1- N2012/06200

Nr.: R935 23/04/2012 15:48 P.018/033 853 15:47:56 23-04-2012 19/33 853 15:47:56 23-04-2012 19/33 ·· · · ••Μ • · * « ♦ • · · * ♦ * * « · 9 9999 9 9 9 9 9 ·· » 15 ethyl-1-methyl-2-propynyl)-1,3,5-triazine-2,4-diamine; 2-[[(1 -mehyl-3-butynyl)oxy]carbonyl}Benzoesäure; 6-chloro-N(2)-ethyt-N(4)-(1 -methyl-2-butynyl)-1,3,5-triazine-2,4-diamine; D(-)-Norgestrel; N-(1 -ethyl-1 -methyl-2-propynyl)-N‘-(2- . fluorophenyl)urea; 3-[1,1 -dimethyl-4-(trimethylsilyl}-3-butynylJ-2-cyclopenten-1 -one; 1 -ethyl-1 -methyl-2-propy ny 14-nitrobenzoate; 2-{[(1 ,1-dimethyl-2-propynyl)amino]carbonyl} Benzoesäure; N^3,4-dichlorophenyl)-N'-(1,1-dimethyl-2-propynyl)Harnstoff; (1R,6R)-1,6-bis(2-chlorophenyl)-1,6-diphenyl-2,4hexadiyne-1,6-diol; AA-861; 1,1,4,4-tetraphenyl-2-butyne-1,4-diol; (3-furylethyny))(trimethyl)silane; 1-methyi-5-[(trimethylsilyl)ethyny[]-1H-imidazole; (17bete)-3-jTiethoxy-17-(2-propynyl)estra-1,3t5(10Hrien-17-ol; 2-propynyl 4-(aminosulfonyl)-l p3-dimethyl-1 H-pyrazole-5-carboxylate; 4-fl{3-chloroanilino)carbonyl]oxy}-NpN,N-trimethyl-2-butyn-1-aminiunn Chloride; 5-(Trifluoromethyl)-4-({trlmethylsilyl)ethynyl)-1 H-pynOlo[2,3-b]pyridine; Mifepristone; 4-[(17beta)-17_hydroxy-3-methoxyestra-1,3,5(10)-trien-17-yl]-2-butynoic acid; WIN 51708 Hydrat; (17bete)-11-[3-(dimethylamino)phenyl]-17-hydroxy-17-(1-propynyl)estra-4,9-dien-3-one; WIN 62,577. Sämtliche Verbindungen sind kommerziell erhältlich, in Europa z.B. bei Sigma-Aldrlch, VWR oder TCI Europa. _

Vorzugsweise werden Verbindungen veiwendet, die mindestens drei Methytgrup-pen und nur einen Typ einer Heteroatomgruppe, diese allerdings in beliebiger Anzahl (innerhalb der bereits erfolgten Definitionen) aulweisen. Für den Fall, dass die Verbindung entsprechend den Bedingungen für die Komponente A nicht ausreichend wasserlöslich ist um direkt in ein wässriges Tintensystem eingebracht zu werden, besteht die Möglichkeit kleine bis mittlere Mengen verschiedener bekannter Hilfsstoffe, beispielsweise 1,2-Propandiol, zuzusetzen oder bekannte Dispergiertechniken, beispielsweise Rührer oder Mühlen, anzuwenden. Unter dem Begriff „kleine bis mittlere Menge" wird ein Anteil von maximal 100 Gew,-%, bezogen auf die Gesamtmenge an Komponente A, verstanden.

Es ist im Rahmen der Erfindung auch möglich, dass die Komponente A aus mehreren unterschiedlichen Verbindungen gebildet wird, beispielsweise zwei, drei, N2012/06200 23/04/2012 15:49

Nr.: R935 P.019/033 853 15:48:39 23-04-2012 20 /33 • * • · • ·* • • ** * • · * * · « * · • • • · · « • · • · « • ·· · · · · · · » · • * • • a · • « « ΦΦ • · • eeee * t« 16 vier, etc., wobei sämtliche Verbindungen dieses Gemisches die angegebenen Bedingungen für die Komponente A erfüllen.

Die Komponente B wird durch ein oder mehrere Polymer(e) in wässriger Dispersion gebildet Diese Polymere sind durch folgende Merkmale charakterisiert: - die einzelnen Polymerpartikel haben einen Durchmesser von maximal 200nm, insbesondere maximal 150 nm. Mit größeren Partikeln wird der Reinigungseffekt nur mehr unbefriedigend erreicht. - die Polymerpartikel bestehen aus Acrylpolymeren und/oder Copolymeren damit. Dabei kann es sich um „reine" Polyacrylate oder auch um Copolymere (statistische, alternierende, und Blockcopolymere sowie Propf- und Gnadientenpolymere) handeln. Beispiele für in Frage kommende sind Ethylacrylat, Butylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, 2-Hydroxyethylacrylat, 2-Hydroxypropylacrylat, Methylmethac-rylat, Ethylmethacrylat, n-Butylmethacrylat, 2-Hydroxyethyl- methacrylat, 2-Hydroxypropyl- methacrylat, Ethylenglycol- dlmethacrylat, Triethylenglycol- dime-thacrylat. 1,4-Butandioldi- methacrylate, Urethandimethacrylat, 2,2-bis(4-(2-methacryloxy-ethoxy)phenyl)propan, 2,2-bis(4-(methacryloxy)phenyl)propan, 2,2-bis(4-(2-hydroxy-3-methacryloxypropoxy) phenyl)propan, 1,4-Butandioldiacrylat, 1,6-Hexandioldiacrylat, Diethylenglycoldiacrylat, Tripropylenglycol-diacrylat, Trime-thylolpropantri- acryfate, Pentaerythritottriacrylat, Oligotriacrylat480, (2,2-bis(4-(2-Hydroxy-3-acryloxypropoxy) phenyl)propan, Urethandiacrylat (aliphatisch), Uret-handiacrylat (aromatisch), Triethylenglycoldiacrylat, Ν,Ν-Methylenbisacry)· amid, Tetrahydrofurfuryl- methacrylat, Ethylcyanoacrylat; ferner Ethylen-Vinylacetat-Acrylat, Vinylacetat-Vinytchlorid-Ethylen-Acrylat, Acrylsäureester-Vinylacetat, Substituiertes und unsubstituiertes Styrol /Acrylat, Carboxylierte Styrol/Acrylat, Vinyl/ Acrylat und Vinyltoluol/Acrylat. - keines der eingesetzten Polymerpartike] enthält Methacrylonitril oder Acrylonitril - das Molekulargewicht liegt über 200000 Dalton;

Die notwendige Viskosität der Tinte wird durch die Polymere erreicht Ist das Molekulargewicht zu gering muss sehr viel Polymer eingesetzt werden um die geforderten Werte zu erreichen. Dies führt aber zu Problemen mit der Trocknung der Tinte. 23/04/2012 15:50

Nr.: R935 N2012/06200 P.020/033 853 15:49:22 23-04-2012 21 /33 853 15:49:22 23-04-2012 21 /33 φ·φ · φ « · * ♦ · • *·φ · 17 • der Glaspunkt liegt zwischen 50 °C und 120°C, insbesondere zwischen 60 °C und 120 °C.

Es wird damit die Filmbildung bei realistischen Trocknungsbedingungen beeinflusst.

Solche Polymere sind kommerziell erhältlich, beispielsweise unter der Bezeichnung: VONCOAT; BONCOAT SAE1014; SALBINOL SK-200; SURCOL™ 836, 860,441; CARBOSET™ 525,527; JONCRYL™ 52,62, 67, 77, 95, 537_E, 538,5B6,611,661, 668,671,680,682, 683, 690,693,2038,2178, 8067,8078, 8082, 8083, HPD 296; MICROGEL; NOBEL™ DLX 3-5 oder NOBEL™ DHX 5*8; PARALOID B-66 and B-72; NEOCRYL™ B-725, B-731, B-735, B-810, B-811, B-813, B-814, B-817, B-842, B-890; UCAR VYHH, VMCH, YMCA, VAGF; VINNOL E15/45, H14/36, E15/45M.

Diese Polymere sindiieTden entspTechenden HersteBem fczw. Markeninhabem beziehbar.

In der einschlägigen Literatur sind ferner Verfahren bekannt, weiche im Detail darlegen, wie eine solche Dispersion herstelbar ist. Ein Beispiel liefert Peters et al, Progress in organic coatings 38 (2000), 137-150: die Monomere werden unter Rühren bei 90°C in einem Reaktionskolben eingebracht Dieser ist auch mit einem ROckflusssystsm ausgestattet. Nach vollständiger Reaktion werden die entstehenden Partikel auf Raumtemperatur abgekühlt und der pH eingestellt. Anschließend wird filtriert um etwaiges Sediment aus der Reaktion zu entfernen. Aus verschiedenen Ansätzen entstehen Oligomere bzw. Polymere. Diese können dann zu den erwähnten Polymer-Oligomer-Komblnationen fusioniert werden.

In der Dispersionstinte kann nur eine Art von Polymerpartikel enthalten sein. Insbesondere wird in diesem Fall ein Polymer aus der Gruppe umfassend oder be- 23/04/2012 15:50

Nr.: R935 N2012/06200 P.021/033 853 15:49:58 23-04-2012 22 /33 * · • « • • · • • Ml • • * • • • e e » • • e • e • · » • » m • • • ·* ·* » ··«» i ♦ * • * e • · ft • * » * » ···* e ·· ia stehend aus Polymeren auf Acrylbasis verwendet. Begründet wird dies insbesondere dadurch, dass mit diesen Polymeren die Tinte im wässrigen System gute Eigenschaften bezüglich Reversibilität, Rheologie, Trocknungsrate, Filmbildung und Filmfestigkeit erreicht werden können.

Andererseits besteht aber auch die Möglichkeit, dass die Dispersionstinte mehr als eine Art von Polymerpartikel enthält, insbesondere eine Mischung von bis zu drei verschiedene Typen von Polymerpartikeln. Mögliche Kombinationen sind vor allem durch Polymere mit unterschiedlichen Giaspunkt innerhalb der voranstehend genannten Gronson oharalitcrioicrt; dadurch ergibt eich eine vei besserte ΜΓΤ (mlnl· mum film forming temperature) sowie eine verbesserte Festigkeit des resultierenden Films.

Die Komponente A ist in der Dispersionstinte insbesondere in einem Anteil enthalten der ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 0,15 Gew.-% und einer oberen Grenze von 3,5 Gew.-%.

Die Komponente B ist insbesondere in einem Anteil enthalten der ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 1,0 Gew.-% und einer oberen Grenze von 15 Gew.-%.__________

In der bevorzugten AusfQhrungsform ist die Komponente A in einem Verhältnis zur Komponente B in der Dispersionstinte enthalten ist, das ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer untern Grenze von 1:4 und einer oberen Grenze von 1:8, insbesondere 1:6 beträgt.

Diese bevorzugten Verhältnisse wurden experimentell gefunden und sind in den AusfÜhmngsbeispielen erklärt. Bei zu großen Mengen an Komponente A werden die Oligomere stark angegriffen und in ihrer Funktion (Stabilisierung des Polymersystems) beeinträchtigt. Bei zu geringen Mengen werden wiederum die Oligomere nicht Im nennenswerten Umfang in ihrer Interaktion mit dem Polymer in Erscheinung treten können.

Die Herstellung der Dispersionstinte kann wie folgt erfolgen: unter Rühren werden die einzelnen Bestandteile (s.u.) nacheinander zusammengeführt. Abschließend rmisfflfpnn 23/04/2012 15:51 Nr.: R935 P.022/033 853 15:50:37 23-04-2012 23 /33 • ft • · • e e ft • · t ft ft ft » · • •ft* ft • · • • ft * * « « • · • ft ftftftft « «·*· • • · • * ·· · * * ft· ft « ft ftftftft · «ft 19 wird noch 10 Minuten gerührt. Je nach Spezifikation des Tintenkopfherstellers werden die Tinten anschließend filtriert, z.B. mit 1 pm Polypropylen von PaH. Die Tinte ist nun gebrauchsfertig.

Zur Evaluierung der Wirkungsweise der Dispersionstinte wurden folgende Bei-

Generell können dabei die Solvente aus einer Gruppe umfassend oder bestehend aus Dipropylenglykol, Tripropyienglykol, Triethylenglykol, Tetraethylenglykol, Di-methylsulfit, Polyethylenglykol, Diethylenglykol, 2,2-Thiodiethanol, 1,(2,-Hydroxyethyl)-2-Pyrrolidon, Trimethyolpropan, 1,2-Propandiol, 1,3-Propandiol, 1,5-Pentandiol, 1,2-Hexandiol, Hexylcarbitol, Diethylenglykol, 2-Pyrrolidon, N-methyl-2-pyrrolidon, Butylether, Diethylengiykolbenzylether, n-Propylalkohol, ethoxyliertes Acetylendiole, Dimethysulfoxid oder Mischungen davon ausgewählt werden. Sämtliche folgende Dispersionstinten wurden entsprechend dem voranstehend beschriebenen Verfahren hergestellt Dabei wurden die Komponente A und die Komponente B in sämtlichen erfindungsgemäßen Beispielen jeweils als 50 %-ige Lösung oder Dispersion in Wasser zugesetzt. 53,7 Teile entionisiertes Wasser 20 Teile Pigment Pigment Red 122 10 Teile Solvent 1 Diethylenglykol 5 Teile Solvent 2 1,2-Propandiol 5 Teile Solvent 3 1,2-Hexandiol 5 Teile Substanz B NEOCRYL™ B-810 0,5 Teile pH-Einsteller Triethanolamin 0,8 Teile Substanz A 2-Methy!-5-octyn-4-ol

Um den Reinigungseffekt zu demonstrieren wurde eine Nozzle-Platte eines Tintenstrahldruckers künstlich verschmutzt Nach kurzem Schießen der Nozzles mit dieser Beispielrezeptur der Dispersionstinte war eine saubere Nozzleplate zu sehen. Ν2012ΦΘ200 .023/033

23/04/2012 15:51 Nr.: R935 P 853 15:51:14 23-04-2012 24 /33 ·» ·· * ·* · «··· • · · · · «**»·♦ »·* ♦ * e · »· »·#· * e « * · * · «* ·* · 4··« · *· 20

Im tatsächlichen Produktionseinsatz, also ohne künstliche Verschmutzung, wurde beobachtet, dass an der Nozzle-Platte durch diese Dispersionstinte bzw. dieses Verfahren keine größeren Ansammlungen von Tintenrückständen sichtbar sind.

Im Zuge der Evaluierung des Effektes der Dispersionstinte wurden folgende weitere Beispielrezepturen hergestellt Alle Rezepturen hatten folgende Inhaltsstoffe: 68,5 Teile entionisiertes Wasser 4 Teile Pigment Pigment Yellow 155 11 Teile Solvent 1 Diethvlenglvkol 5.8 Teile Solvent 2 1,2-Propandiol 4.5 Teile Solvent 3 1.2-Hexandiol 0.4 Teile pH-Einsteller Triethanolamin

Zu dieser „Grundrezeptur" wurden entsprechend den folgenden Angaben die Komponenten A (0,8 Teile) und B (5 Teile) jeweils als 50 %-ige Lösung oder Dispersion zugesetzt:

Beispiel Komponente A Komponente B Bewertung 1 2-Methyl-5-octyn- 4-ol NEOCRYL™ B-810 2 2 4-Methyl-1-pentyn- 3-ol NEOCRYL™ B-810 3 3 4-Methyl-1 -pentyn-3-ol SURCOL™ 836 1 4 7-Tetradecyne- 6,9-diol SURCOL™ 836 4 5 7-Tetradecyne- CARBOSET™ 6 N2012/06200 23/04/201215:52 Nr.: R935 P.024/033 15:51:46 23-04-2012 25/33 «« ·♦ · • · • · • *

21 6,9-diol 525 δ 7-Tetradecyne- 6,9-diol CARBOSET™ 527 8 7 1,1,4,4- tetraphenyl-2- butyne-1,4-dlol JONCRYL™ 611 3 8 1,1.4,4- tetraphenyl-2- butyne-1,4-diol JONCRYL™ 8067 3 9 N-(3,4- dichlorophenyl)-N'- (1,1-dimethyl-2- propynyl) CARBOSET™ 527 10 10 N-{3,4- dichlorophenyl)-N‘- ff,1-dimethyt-2- propynyi) SURCOL™ 836 8

Die Bewertung wurde optisch durchgeführt und mit einer Ziffer zwischen 1 und 10 beurteilt, wobei die Ziffer 10 sehr gute Reinigungseigenschaften bedeutet, die Ziffer 1 hingegen bedeutet, dass eine Reinigung praktisch nicht stattfindet

Es wurden im Rahmen der Evaluierung der Dispersionstinte auch felgende Ver-gieichsbeispiele von Dispersionstinten entsprechend dem voranstehend beschriebenen Herstellungsverfahren hergestellt und getestet.

Bei sämtlichen Vergleichsbeispielen zeigte sich, dass es im Normalbetrieb zu einer konsekutiven Verschmutzung auf der Nozzle-Platte kommt, die nach einigen kleinen Anlagerungen gut sichtbar ist. 23/04/2012 15:52

Nr.: R935 14201208200 P.025/033 S53 • S · ··· ·« ·· · • ·«·* * * Λ · * ···· · «· 22 15:52:17 23-04-2012 26/33

Vergleichsbetspiel 1: 59,3 Teile entionisiertes Wasser 20 Teile Pigment Pigment Red 122 10 Teile Solvent 1 Tetraethvlenglvkol 5 Teile Solvent 2 1,3-Dimethvl-imidazolidinon 5 Teile Substanz B SURCOL™ 836 0.5 Teile PH-Einsteller Triethanolamin 0,2 Teile Substanz A 1) 4-Methyl-1-pentyn-3-ol (50 % in Wasser)

Bei diesem Vergleichsbeispiel bewirkt das Verhältnis der Komponenten A und B kein ordentliches Jettingverhalten

Vergleichsbeispie] 2; ~59Teile entionisiertes Wasser— --------------------------------- --------------------------- 20 Teile Pigment Pigment Red 122 10 Teile Solvent 1 Diethylenglvkol 5 Telle Solvent 2 1,2-Propandiol 5 Telle Solvent 3 1,2-Hexandiol 0 Teile Substanz B 0,5 Teile pH-Einsteller Triethanolamin 0,5 Teile Substanz A N-(3,4-dichlorophenyl)-N‘-(1,1 -dimethyl-2-propvnvl) (50 % in Wasser)

Ohne die Komponente B können sich die Tintenrückstände an der Nozzle-Platte nicht zurückziehen, sodass man beobachten kann, wie die einzelnen Nozzles schneit hintereinander cloggen.

Vergleichsbeispiel 3: N2012TO6200 P.026/033 23/04/2012 15:53 Nr.: R935 853 15:52:47 23-04-2012 27/33 44 · 4 · ·· φ * * # · t I · · 4 ·· β « · · » · • · · ···· · ··«« •♦•4*4 « *♦ ·» » 44·· 4 23

54,5 Teile entionisiertes Wasser 20 Teile Pigment Pigment Red 122 10 Teile Solvent 1 1.2-Hexandiol 5 Teile Solvent 2 1,3-Dimethyl-imidazolidinon 5 Teile Solvent 3 Diethylenglvkol 5 Teile Substanz B CARBOSET™ 527 0,5 Teile pH-Einsteller Triethanolamin 0 Teile Substenz A

Diese Vergleichstinte weist keinen Anteil an der Komponente A auf. Es bildet die Tinte zwar ein ordentliches Ligament, ungerichtete Satellitentropfen verschmutzen aber binnen kurzer Zeit unwiderruflich die Nozzle-Platte und können nicht mehr zurückgezogen werden.

Vergleichsbeispiel 4: 54,5 Teile entionisiertes Wasser 20 Teile Pigment Pigment Red 122 10 Teile Solvent 1 Diethylenglvkol 5 Teile $r>|vent 2_______ 5 Teile Solvent 3 1,2-Prapandiol 3 Teile Substanz B CARBOSET™ 527 0,5 Teile pH-Einsteller Triethanolamin 4 Teile Substanz A N-{3,4-dichlorophenyl)-N‘-(1,1-dimethyl-2-propynyl) (50 % in Wasser)

Die Komponente A übersteuert das System, sodass die Ablösung der Tropfen von der Nozzle Platte nicht mehr ordnungsgemäß erfolgt und die Tinte keinen stabilen Jet bilden kann. Dieses Vergleichsbeispiel zeigt die Wirkung des bevorzugten Verhältnisses der Anteile an den Komponenten A und B.

Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten der Dispersionstinte, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell beschriebenen Ausführungsvarianten derseben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten unterei- N2012/06200 23/04/2012 15:54

Nr.: R935 P.027/033 653 15:53:23 23-04-2012 28/33 «· ** · · · · + ·· * ·+··· t · · · • · · · · · · · * * • · · · ·«·· * ··*· · • # # · · f | t 4 ·♦ ·· I ···« * 4* 24 nander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt. 23/04/2012 15:54

Nr.: R935 N2012/06200 P.028/033

Claims (7)

1. 353 23/33 15:53:44 23-04-2012 ft» ft« • · ft ««·· ♦ • • » * · « • · * e • » ·· · ·· · ft • • · ·· · · ft ft«·· « • • • » • ft • ft · «ft ·· « »oft» ft ·· 1 Patentansprüche 1. Dispersionstinte eines Tintenstrahldruckers umfassend eine Kombination aus einer Komponente A und einer Komponente 6, - wobei die Komponente A eine organische Verbindung ist, die ein Molekulargewicht zwischen 95g/mol und 1000gAnol aufweist, und in der mindestens eine und maximal zwei Acetylengruppe(n) und mindestens eine und maximal drei endständige funktionelle Gruppen mit jeweils zumindest einem Heteroatom und mindestens zwei und maximal sieben endständige funktionelle Gruppen, die ausschließlich aus Kohlenstoff und Wasserstoff bestehen, enthalten sind, - und die Komponente B durch Polymerpartikel zumindest eines Acrylpolymers in wässriger Dispersion und/oder eines Polymers auf Acrylbasis in wässriger Dispersion gebildet ist, wobei die Polymerpartikel einen Durchmesser von maximal 200nm aufweisen und frei von (Meth)aciylnitril sind, wobei das Molekulargewicht der Substenz B Ober 200.000 Dalton und der Glaspunkt zwischen 50 °C und 120 °C behagen, und wobei die Komponente A in einem Verhältnis zur Komponente B enthalten ist das äüsgewähK rsfäWeinem Bereich mit einer untern Grenze von TT 4und einer oberen Grenze von 1:8.
2. 2. Dispersionstinte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die Heteroatom(e) der Komponente A durch Stickstoff oder Sauerstoff gebildet sind.
3. 3. Dispersionstinte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ausschließlich aus Kohlenstoff und Wasserstoff bestehenden endständigen funktionellen Gruppen der Komponente A ausgewählt sind aus einer Gruppe umfassend Alkylgruppen, Arylgruppen, sowie Reste mit einer oder mehreren Mehrfachbindungen. N2012A6200 23/04/2012 15:55 Nr.: R935 P.029/033 853 15:54:20 23-04-2012 30/33 ft« • ft • • · ft··· • · ft i • • * • · • · * · • · • ft · · • · • « *· · · * ft«· ft ft « · • · • 4 • ft · • ft • ft • «ft*· ft ft· 2
4. 4. Dispersionstinte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente A in einem Anteil enthalten ist der ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 0,15 Gew.-% und einer oberen Grenze von 3,5 Gew.-%.
5. 5. Dispersionstinte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente B in einem Anteil enthalten ist der ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 1,0 Gew.-% und einer oberen Grenze von 15 Gew,-%,
6. 6. Dispersionstinte nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente A in einem Verhältnis zur Komponente B von 1:6 enthalten ist.
7. 7. Verfahren zur Reinigung einer Nozzle-Platte eines Tintenstrahldruckkopfes unter Verwendung einer Dispersionstinte umfassend eine Kombination aus einer Komponente A und einer Komponente B, - wobei die Komponente A eine organische Verbindung ist, die^eirLMolekularge-wicht zwischen 95g/mol und 10OOgAnol aufweist, und in der mindestens eine und maximal zwei Acetylengruppe(n) und mindestens eine und maximal 3 endständige funktionelle Gruppen mit jeweils zumindest einem Heteroatom und mindestens zwei und maximal sieben endständige funktionelle Gruppen, die ausschließlich aus Kohlenstoff und Wasserstoff bestehen, enthalten sind, - und die Komponente B durch Polymerpartikel zumindest eines Acrylpolymers in wässriger Dispersion und/oder eines Polymers auf Acrylbasis in wässriger Dispersion gebildet ist, wobei die Poiymerpartikel einen Durchmesser von maximal 200nm aufweisen und frei von (Meth)acrylnitrii sind, wobei das Molekulargewicht der Substanz B über 200.000 Dalton und der Glaspunkt zwischen 50 "C und 120 °C betragen, Ν2012Λ36200 23/04/2012 15:55 Nr.: R935 P.030/033 853 15:54:57 23-04-2012 31 ^33 *· ** · ♦* * *»«· • · t · t » * 4 I • * · ··· III I • f * · ···· ♦ »··* * ······ «»· ·· ·· t **·* I ·· 3 und wobei und wobei die Komponente A in einem Verhältnis zur Komponente B enthalten ist das ausgewähtt ist aus einem Bereich mit einer untem Grenze von 1: 4 und einer oberen Grenze von 1:8. SEFIAX Ink Technology GmbH

   Rechtsanwalt GmbH N2012/06200 23/04/2012 15:55 Nr.: R935 P.031/033