CS195341B2 - Printing ink - Google Patents

Description

Vynález se týká tiskových barev s fluorescentními vlastnostmi v ultrafialovém· . světle. Obzvláště se vynález týká tiskových barev, které jsou v normálním · světle bezbarvé a jsou výrazně fluórescentní v ultrafialovém světle, takže jsou obzvláště vhodné 'ke značkování různých, materiálů, přičemž je značkování v normálním světle neviditelné, avšak je snadno rozeznatelné při ultrafialovém osvětlení a tyto. tiskové barvy jsou použitelné v tiskacích aparátech pracujících na tak zvaném principu ' „proudového· potiskování“.

Proudové potiskování barvou představuje nový vývoj nanášení identifikačních a dekorativních vzorů na potiskovaný základ. Při tomto· způsobu se tekutá barva pod tlakem vytlačuje velmi malými hubicemi uspořádanými na rameni, které má piezoelektrický krystal vibrující za vysokých frekvencí (50 až 100 000 vibrací/s), takže tisková barva, procházející hubicí se dělí na nepatrné kapičky odpovídající počtu vibrací · krystalu. Malé kapičky procházejí nabitým polem, kde se jednotlivým kapičkám udílí elektrický náboj v · odpovědi na obrazový signál, přičemž amplituda· náboje je závislá na amplitudě obrazového· signálu. Kapičky pak procházejí elektrickým polem ustálené intensity, které působí různé odklony jednotlivých kapek v závislosti na intensitě jejich náboje, a takto vybočené kapky se rozrušují na potiskovaném materiálu, který tak získá dekorativní nebo informační potisk. Zařízení, vhodné pro proudový tisk, je podrobně popsáno v amerických patentových spisech č. 3 465 350 a 3 465'351, zveřejněných 2. září 1969 a tisková barva podle vynálezu je vhodná pro použití v těchto aparátech.

Aby systém proudového tisku pracoval uspokojivě, je třeba, aby tisková barva vytvářela konsistentní přerušitelný proud kapek, rychlost kapek a náboj kapek za podmínek daných pro potiskovací aparát. K · dosažení těchto cílů musí tisková barva splňovat přísné požadavky týkající se viskozity a odporu, solubility a snášenlivosti složek, stability, aby nevytvářela škraloup a · musí se pnadno^ rozpouštět v rozpouštědle vhodném pro rychlé čištění částí tiskacího· aparátu s minimální námahou.

Zjistilo se, že přijatelným oborem viskozity tiskové barvy, které se použije v aparátech pro proudový tisk, ve kterých je průměr hubic 0,0076 cm,, musí být nejvýše 16 m Pa . s při teplotě 20 °C, přičemž asi 1,90 až 2,0 m Pa . s je nejvýhodnější vlskozitou pro nejvhodnější použití. Viskozita může být někdy vyšší než je uváděná hodnota, jestliže průměr hubice vzrůstá, avšak v každém přípa195341 dě je výhodná viskozita menší než 20. m Pa . s a s výhodou je menší než asi 16 m Pa . · s při teplotě 20 °C. Odpor může být v rozmezí méně než 10 ohm-cm až asi 2000 ohm-cm, přičemž je nevýhodnější odpor asi 150 až 300 ohm-cm. Odpor větší než 1000 ohm-cm vytváří problémy při dosahování vhodného' náboje kapek a· tudíž vychylování kapek v elektrickém poli.

Hubice, kterou tisková barva musí procházet má zpravidla průměr 0,005 cm až · 0,013 centimetrů. K předcházení ucpávání této trysky je vysoce žádoucí, aby všechny složky tiskové barvy byly, v nosičovém prostředí rozpuštěny, spíše než aby byly v koloidním nebo v jiném suspenzním stavu. Ve všech případech kompletní tisková barva musí procházet alespoň · 2 mikronovýňi filtrem, aby byla vhodná pro· uspokojivé použití. Složky tiskové barvy se nesmí usazovat nebo se jinak ukládat v kterékoliv části transportního potrubí, v zásobovací nádrži, v hubici nebo v kterékoli jiné části dávkovacího· systému, i když se rozpouštědlo z tiskové barvy v určité míře odpařuje v systému recirkulace barvy a v dávkovači nádrži. Jinými slovy, rozpouštědlové prostředí musí zachovávat solubilitu¹ rozpuštěné složky tiskové barvy k předcházení jakéhokoliv nežádoucího srážení, které vede k ucpávání nebo zacpávání nepatrných hubic trysky. Tisková barva také nesmí vytvářet škraloup v hubici nebo v nádrži v průběhu vypnutí tiskacího· aparátu. Jakýkoliv škraloup, vytvořený za takových podmínek by se pak rozrušil na malé pevné částečky, které by ucpávaly hubici. K usnadnění čištění aparatury po tisku musí být složky tiskové barvy snadno· rozpustné v běžných rozpouštědlech. Tím se má předejít jakémukoliv postupnému narůstání zbytků tiskové barvy v systému, což by vedlo· ke· špatné funkci zařízení.

Úkolem vynálezu je vyvinout tiskovou barvu pro papír, lepenku a kovem nepovlečené, •číře povlečené· nebo dekorované · substráty, které se silněji nemažou nebo nevoskují a které vyžadují jen malou odolnost proti teplu nebo¹ proti vodě, nebo nevyžadují žádnou · stálost proti teplu nebo proti vodě, nebo které vyžadují stálost proti teplu až do 82,2 °C a odolnost proti vodě a tiskovou barvu proi kovy nepovlečené, čiře povlečené nebo pro dekorované substráty, které se silně mažou a voskují д je na nich požadována odolnost proti teplu do 204 °C a vynikající odolnost proti vodě.

V případě· papíru, lepenky a · kovových substrátů, kdy se vyžaduje tepelná odolnost až do 82 °C se používá tiskových systémů bez pojidel.

Ve všech případech jsou tiskové barvy v podstatě prosté vizuálních barviv.

Úkolem vynálezu je také vytvořit tiskovou barvu pro proudový tisk značek na substrátech, ve které by se spojovaly vlastnosti potřebné pro uspokojivou funkci tiskové barvy v tiskovém' aparátu a která fluoreskuje za sucha s velmi krátkou životností luminiscence při vystavení ultrafialovému záření. Tiskové barvy podle vynálezu zahrnují jak typ tiskových barev rozpouštědlových, ve kterých je .pigment rozpuštěn v rozpouštědle, tak tiskové barvy disperzního typu, ve kterých je pigment dispergován v pojidle, ve kterém je nerozpustný.

Tiskové barvy, ve kterých barvivo, · nebo pigmenty mají luminiscenční životnost dostatečně krátkou, se· může použít jako spouštěcího · impulsu spínačích zařízení a fosforescentní sloučeniny s životností větší než 1/900 sekundy jsou teoreticky nepoužitelné. V praxí se dává přednost emisní době· mnohem kratší, než je doba uvedená jako výhodná. Jednoduchá fluorescentní životnost je řádu 10-9 až 10 “12 sekund. Fluorescenční životnost může být delší než hodinu nebo i delší.

Červené tiskové barvy s fluorescencí 500 až 700 nm jsou méně · přijatelné než modré nebo · zelené tiskové barvy, na které je většina lidí zvyklá. Modré nebo zelené tiskové barvy, které fluoreskují dostatečně v oboru 500 až 700 nm, jsou žádoucí jak z praktických, tak · z estetických důvodů.

Vynález se týká žlutých a zelených tiskových barev, které fluoreskují v závislosti na excitaci blízké (365 nm] ultrafialovému nebo středně (254 nm) ultrafialovému záření a· které emitují své světlo s velmi krátkou dobou luminiscence v oboru 500 až 700 nm. Tyto tiskové barvy jsou organické povahy, což je také jejich předností, jelikož nemají abrasivní opotřebovávací charakter mnoha tiskových barev na bázi abrasivních anorganických pigmentů.

Vynález bude také objasněn v následujícím popise a v nárocích.

Nejběžnější tiskové barvy mají tři základní složky. Především fluorescentní barvivo, které je nositelem viditelnosti natištěného vzoru v kontrastu s povrchem substrátu. Flucrescentním barvivém může být buď barvivo, které je rozpustné v rozpouštědlovém prostředí pro tiskovou barvu nebo pigment, který se v rozpouštědlovém prostředí suspenduje. Druhou složkou je pryskyřice nebo pojidlo, které zůstává na povrchu substrátu po potištění a slouží k přilnutí a .pojení barviva nebo pigmentu na povrchu substrátu. Třetí hlavní složkou je rozpouštědlo, které způsobuje tekutost tiskové barvy . a uvádí do roztoku nebo· do suspenze pryskyřici a barvivo.

Kromě těchto tří složek, které jsou obsaženy téměř ve všech tekutých tiskových bar. . vách, se může použít různých dalších složek, včetně sušicích, dispergačních a smáčecích prostředků, zvláčňovadel, ředidel a podobných látek. Tiskové barvy pro· proudové potiskování kromě shora zmíněných tří složek mají také obsahovat čtvrtou složku pro· přizpůsobení tiskové barvy požadavkům způsobu a aparátu pro· proudový tisk. Je to elektrolyt, který se má přidávat tak, aby by135341 lo možno kapkám udílet silný, reprodukovatelně měnitelný elektrický náboj, .který umožňuje řízené, řeprodukovatelné vychylování kapek působením elektrického- pole na proud kapek. Tiskové po-stupy jiné než proudové potiskování nevyžadují, aby tisková barva měla elektrické vlastnosti nutné pro shora uvedené účely. _

Vlastnosti rozpouštědla a charakteristiky, které se dodávají tiskové barvě rozpouštědlem, mají podle vynálezu výrazný význam. Již bylo uvedeno, že tisková barva -jako- celek musí mít velmi nízkou viskozitu. Uspokojivých výsledků se snadno dosahuje s tiskovými barvami, které mají viskozitu 16 m Pa . s při teplotě 20 °C a je možno pracovat s tiskovými barvami, které mají viskozitu blížící se 20 m Pa . s, jakkoliv obtížnost řízení způsobu proudového potiskování vzrůstá se stoupající viskozitou tiskové barvy. Za optimální se považuje viskozita kolem 1,9 m Pa . s. Jelikož pryskyřičné složky mají sklon zvyšovat viskozitu rozpouštědlového· prostředí, je nutné mít k dispozici rozpouštědlo s velmi nízkou viskozitou, aby se předcházelo nežádoucímu vzrůstání viskozity jakožto výsledkji probíhajících reakcí. Těmto ostrým požadavkům na viskozitu, jakož také ostatním požadavkům, na funkci rozpouštědel pro tiskové - barvy pro proudový tisk podle vynálezu, vyhovuje jen málo rozpouštědel. Pouze alifatické jednomocné alkoholy o nízké molekulové hmotnosti, včetně methylalkoholu, ethylalkoholu, n-propylalkoholu a isobutylalkoholu' buď jednotlivě, nebo ve směsích mají vhodnou kombinaci nízké viskozity, solubility pro zásaditá barviva a pro elektrolyty, mísitelnost s vodou a charakteristiky povrchového napětí potřebné podle vynálezu. Nadále se výrazu nižší alifatické jednomocné alkoholy bude užívat pro·' shora jmenované alkoholy.

Barvami s nejnižší viskozitou jsou barvy, jejichž alkoholickým rozpouštědlem- je methylalkohol nebo směs methylalkoholu a ethylalkoholu. Náhrada jednoho z propylalkoholů methylalkoholem v dané tiskové barvě vede k tiskové barvě s poněkud -vyšší viskozitou, jak bude objasněno v příkladech. Optimálních vlastností se dosahuje v aparátu pro proudový -tisk s hubicí trysek o průměru 0,0762 mm jak je průmyslově běžné při použití tiskových barev o viskozitě 1,5 až 13 m Pa . s -při teplotě 20 °C, přičemž se těchto viskozit dosahuje methylalkoholem n.ebo> směsí -methylalkoholu a ethylalkoholu použitých jakožto organické rozpouštědlo¹.

Srovnatelné tiskové barvy s propylalkcholovým rozpouštědlem' mají viskozity 3 až 5 m Pa- . s nebo vyšší. Standardní aparát na proudový tisk s hubicemi trysek o průměru 0,0762 milimetrů pracuje uspokojivě s tiskovou barvou o- viskozitě 5 m Pa . s nebo mírně vyšší, zatímco tiskové barvy s vyšší viskozitou (až do asi 8 až 10 m Pa . s) se mohou považovat také za přijatelné, vyžadují však větší hubice trysek, vyšší hnací -tlak - a podstatné úpravy elektrického systému a geometrie potiskovacfho aparátu. Z praktických a ekonomických důvodů se proto dává přednost tiskovým- barvám s viskozitou menší než 16 metrů Pa . s. Připomíná se, že se viskozita tiskových bareVneřídí toliko· viskozitou rozpouštědla, je však ovlivňována také koncentrací ostatních složek tiskové barvy, jakož také zvláště pryskyřičnou složkou, vodou a popřípadě modifikačními přísadami, jak bude ještě podrobně rozebráno.

Sklon rozpouštědla smáčet substrát jakožto· měrítk-ο· povrchového napětí rozpouštědla a tiskové barvy, ' která -ho obsahuje, je ' závažného významu a musí být pečlivě kontrolován. Voda například nesmáčí vhodně kovový hliníkový substrát, jako· je například hliníková nádoba, může - způsobovat nežádoucí.vysoké povrchové napětí (72 dyn cm při teplotě 2O.°C) a tiskové barvy na vodové bázi nejsou vhodné pro potiskování kovových nádob, jakkoliv jsou takové barvy vhodné pro proudové potiskování například papírové lepenky, jelikož povrch papírové lepenky se ochotně smáčí vodou. Na druhé straně methylalkohol, ethylalkohol, propylalkohol a isopropylalkohol, který mají povrchové napětí 22, 23 a 22 dyn cm při teplotě 20 °C smáčejí hliník tak ochotně, že je kovový povrch rozpouštědlem zaplavován, - rozpouštědlo se rozplývá a spojuje s jinými kapkami, takže se při použití těchto rozpouštědel ztrácejí hranice jednotlivých natištěných znaků.

Tiskové barvy podle vynálezu pro hliníkový povrch mají mít takové složení, aby měly při teplotě 20' °C povrchové napětí 28 až 40 dyn cm. Pro použití pro· povrch jiných kovů, jako jsou ocelové a cínové desky a pro povrch organického povlaku, jakého se běžně používá při výrobě ocelových desek, jsou potřebné hodnoty povrchového napětí potiskováních barev mezi -22 a 35 dyn cm, avšak dává se přednost nižším hodnotám tohoto· rozmezí.

Aby bylo rozpouštědlcvé prostředí účinné pro formulaci tiskových barev pro· proudové potiskování kovových nádob, musí snadno rozpouštět dostatečné množství pryskyřičné složky, barviva - - - 'a - případných žádoucích složek jako· je elektrolyt k dosažení žádané - přilnavosti, vodivosti a vizuálních vlastností tiskové barvy. Jelikož dochází k určitému odpařování rozpouštědla v systému dodávání a vracení tiskové barvy a tím ke vzrůstání koncentrace pevných podílů tiskové barvy v těchto systémech, musí být reservy rozpouštědla k předcházení vysrážení za těchto podmínek.

Jakkoliv je odpařování rozpouštědla v systému dodávání a vracení tiskové barvy obecně nežádoucí, je důležité, aby. se rozpouštědlo odpařovalo poměrně rychle z natištěného obrazu, ' aby se natištěné znaky nesmazávaly a byly brzy po· natištění odolné proti působení vlhkosti. Rozpouštědlo musí mít vyvá7 ženost odpařování a požadovaných vlastností.

Pryskyřičná složka pro tiskovou barvu pro proudové potiskování má být vhodná pro potiskování · kovů a musí proto splňovat četné požadavky. Prvotní důležitostí je schopnost pryskyřice přilnout pevně na kovový povrch, na který se tisková barva· natiskuje a podržení této silné přilnavosti za proměnlivých podmínek vlhkosti a teploty. Jestliže se tisková barva nanese na kovový povrch, musí „sedět“ ne-bo přilínat těsně a pevně na kov i v přítomnosti určitého množství vlhkosti a musí mít vysoký stupeň odolnosti proti vlhkosti, nejen pro dodržení přilnavosti na kov, ale také pro chránění barvy, která může · být citlivá k vlhkosti, před působením vlhkosti,· která by mohla působit krvácení barvy do· okolního prostředí.

Pryskyřičná složka pro potiskování kovu musí být také ochotně rozpustná v rozpouštědlovém prostředí za vytvoření stálého nízkoviskózního roztoku, aby · se účinné množství mohlo rozpustit v rozpouštědle bez nežádoucího vzrůstu viskozity tiskové barvy. Podobně elektrolytická složka použitá při výhodném provedení způsobu podle vynálezu, musí být účinná v koncentracích pod hranicí solubllity, aby se dosáhlo žádaného vychylování kapek bez nebezpečí srážení a ucpávání systému.

Jak již bylo· uvedeno, obsahují tiskové barvy podle vynálezu alespoň jednu normálně bezbarvou složku, která fluoreskuje v ultrafialovém světle, směs rozpouštědla a popřípadě elektrolyt v množství účinném k dosažení žádaného vychylování kapek, přičemž podíly všech těchto složek musí být pečlivě vyváženy k· dosažení úspěšné použitelnosti tiskové barvy v aparátu p-ro proudový tisk. Pryskyřičná složka· je důležitá pro potiskování kovu.

Směs rozpouštědla. Ačkoliv tisková barva pro zvláštní účely jako celek může obsahovat menší množství jiných rozpouštědel, je primární směsí rozpouštědel směs jednoho nebo několika nižších alifatických alkoholů shora uvedených a vody v takovém' poměru, aby bylo povrchové napětí tiskové barvy menší než 40 dyn cm při teplotě 20 °C. Pro potiskování povrchu kovového hliníku má být hmotnostní poměr vody k alkoholické složce 1 : 1,5 až 1 : 5, přičemž výhodný nebo· optimální je · poměr 1 : 3, jelikož za dodržení tohoto poměru má tisková barva povrchové napětí 30 až 35 dyn cm·. Jestliže směs rozpouštědel obsahuje větší než požadované množství vody, má vzniklá tisková barva sklon k vytváření kuliček na· kovovém^; povrchu, zatímco obzvláště vysoká koncentrace alkoholu způsobuje, že se alkohol rozlévá po kovovém povrchu, což vede ke slévání nebo ke vzájemnému prolínání natištěných · znaků. · Jelikož smáčecí charakteristiky ocelových nebo cínových desek se příliš liší od smáčecích charakteristik hliníku v případech, kdy se tyto desky potis kují, musí sé poměr rozpouštědla nastavovat tak, aby byl-vhodný poměr vody k alkoholu 1 : 3 · až 1 : 10, přičemž poměr 1:8 · je výhodným., čímž se získají tiskové barvy vhodného povrchového napětí 22 až 30· dyn centimetrů.

Kromě methanolu a vody · obsahuje směs rozpouštědel výhodné tiskové barvy podle vynálezu často něco· ethanolu, používaného jakožto· primárního rozpouštědla pryskyřičné složky. Jak již byto uvedeno, ethanol a propanoly mají vyšší viskozity než methanol a viskozita zvláštních tiskových barev se podstatně mění v závislosti na druhu a množství vnášeného alkoholu. Volba · alkoholové složky závisí na specifických požadovaných charakteristikách konečné tiskové barvy. Jestliže se požaduje rychlé schnutí a/nebo· velmi nízká viskozita, musí být alkoholovou složkou nutně především methanol. Jestliže je přípustné pomalejší zasychání a poněkud vyšší viskozita za daných podmínek, může se část veškerého methanolu nahradit ethanolem, n-propanolem nebo ispopropanolem. Tiskové barvy používající těchto méně těkavých alkoholů vyžadují menšího přidání rozpouštědla a je u nich mejjší problém s ucpáváním' á s· rychlým odpařováním rozpouštědla tiskové barvy. Obecně tiskové barvy s · velmi nízkou viskozitou, zvláště pod asi 3 m Pa · . s při .·. teplotě 20 °C jsou výhodné, jakkoliv tiskové barvy s viskozitou 5 m Pa . s při teplotě 20 °C se mohou velmi uspokojivě používat a v extrémních případech, kdy se použije vysokého- vytlačovacího· tlaku a poměrně velkých hubic trysek, například 0,107 milimetru, se mohou použít i tiskové barvy s viskozitou 8 až .10 m Pa . s při teplotě 20 °C.

V každé tiskové barvě musí být použitá alkoholová · složka · vyvážena se zřetelem na množství vody obsažené v · tiskové barvě, přičemž tyto podíly musí být v uvedených hranicích, aby se s tiskovou barvou mohlo uspokojivě pracovat.

Malé množství amoniaku nebo podobných alkalizačních prostředků ve formě koncentrovaných vodných roztoků se přidává dotiskové barvy k udržení hodnoty pH systému 8,0 až 9,5. Výhodným- · oborem' pH je

8,6 až 8,8 a udržuje se přidáváním asi 1 hmotnostního^ % koncentrovaného roztoku amoniaku [28°Baumé] do tiskové barvy, přičemž se · samozřejmě množství této složky nebo její rovnocenné náhrady řídí v souhlase se shora uvedeným' požadovaným rozsahem hodnoty pH.

Řízení hodnoty pH v tiskové barvě je důležité pro úspěšné provádění proudového stříkání. Větší alkalita, vybočující z uvedeného rozmezí zpomaluje zasychání tiskové barvy ná potištěném substrátu · a zhoršuje přilnavost, zatímco hodnota pH pod uvedenou spodní hranicí má závažný vliv na stabilitu tiskové barvy, způsobuje ucpávání systému a ucpávání hubic trysek.

Jestliže požadované barvivo nebo pigment ig£ 9 má poměrně omezenou rozpustnost v rozpouštědlovém· prostředí shora popsaném, může se tisková barva modifikovat mírným množstvím přídavného' rozpouštědla, _ve kterém je barvivo více rozpustné, které má nízké povrchové napětí a nízkou viskozitu, je dokonale mísitelné s vodou a má vhodnou odpařovací rychlost. Určité, poměrně nízkohmotnostní glykolethery včetně ethylenglykolmonomethyletheru (běžně známého· jako methylceillosolvej, ethylenglykolmo'noethyletheru (běžně známého' jako' cellošolvej, propylenglykolmonomethyletheru a propylenglykolmonoethyletheru, se 'osvědčily jakožto mimořádně uspokojující pro tento účel a mohou se přidávat do tiskových barev v množství až asi do 30 hmotnostních procent, jestliže je · zapotřebí stabilizovat barvicí složku v roztoku. Má se předcházet množství shora jmenovaných glykoletherů had 30 % hmotnostních tiskové barvy, jestliže má tisková barva uspokojivě smáčet povrch potiskovaného kovu.

Pryskyřičná složka. Výhodnou pryskyřičnou složkou je odvoskovaný a bělený šelak nebo rovnocenná pryskyřice, jakkoliv se v tiskové barvě uspokojivě může použít jakékoliv srovnatelné pryskyřice, která má požadované vlastnosti solubility v -rozpouštědlovérn prostředí a schopnost zakotvování barevné složky na kovovém povrchu. Obecně se žádá vysoká koncentrace pryskyřice, aby se barvivo nebo pigment zakotvily co· nejpevněji na potiskovaném povrchu. Koncentrace pryskyřice je však omezena vzrůstající viskozitou, která souvisí s- množstvím pryskyřice použité v tiskové barvě.

Kromě toho se vzrůstající koncentrací pryskyřice šelakového typu může docházet ke vzájemnému působení mezi pryskyřicí a barvivovou složkou s doprovodným pěněním nebo· srážením tiskové barvy. Tento jev se projevuje obzvláště v tiskových barvách, které obsahují podstatnější množství ' vody. Tomuto problému nelze předejít vypuštěním vodné složky, jelikož je voda nezbytná k udržení povrchového' napětí tiskové barvy v pracovním oboru k dosažení vhodného smáčení substrátu. Jestliže je alkoholickou složkou primárně methylalkohol, může tisková barva obsahovat ' asi 1 až asi 17 % šelaku, iřterý zajišťuje účinné zakotvení pigmentu ve výhodném oboru viskozit 1,75 až 5 m Pa . s v již uvedeném spojení s průměrem· hubic trysek 0,0762 mm. Poněkud vyšší obsah šelaku může být připuštěn v případech, kdy je 'průměr hubice větší úměrně vzrůstající viskozitě v důsledku zvýšeného obsahu pryskyřice. trak při průměru hubice 0,107 mm může být obsah šelaku až 25 % hmotnostních, to znamená, že tisková barva obsahuje větší .imiožství šelaku, přičemž množství vody a vyšších alkoholů se má udržovat na minimálním množství v souladu s požadavky 'smáčitelnosti substrátu, rychlosti schnutí a předcházení shora zmíněnému srážení tiskové barvy.

Bylo · již uvedeno, že použití- ethanolu a propylaikoholu · vede k 'tiskovým barvám s větší viskozitou, než jaké se dosahuje při použití methanolu, jakožto primárního· alkoholového· rozpouštědla. Jelikož zvýšení obsahu pryskyřičné· složky vede také ke zvýšení viskozity, je zřejmé, že za účelem udržení žádané hodnoty viskozity se používá méně šelaku v případě použití propanolu · než · při použití methanolu jako rozpouštědla·.

Elektrolytová složka. Aby měly kapky tiskové barvy vystříkované z hubice vhodný elektrický nábor a aby si ho' udržely, musí mít 'tisková barva specifický odpor něco·' pod 10 ohm cm až asi ' 2000 ohm cm, přičemž se jako výhodný odpor uvádí 150 až 300 ohm cm. Zjistilo' se, že některé ze složek tiskové barvy podle vynálezu mají přirozeně specifický odpor s porovnatelným rozsahem bez nutnosti přidávat elektrolyt speciální pro· účel nastavování odporu tiskové barvy. Obecně se však dosahuje optimálních výsledků, když se do tiskové barvy přidává případná složka obsahující sůl nebca směs solí, které jíso'u rozpustné v prostředí tiskové barvy a nemají nepříznivý vliv na potisKovací aparát nebo' na potiskovaný substrát. Zvláště uspokojující je pno.tento účel' dimethyl^Lamin.nydrochlorid a 'lithniumchlorid, jakkoliv se může použít jiných chloridů, nitrátů, sulfátů a podobných rozpustných solí alkalických kovů. Obzvláště užitečným pro své vlastnosti je dimethyla'minhddrocУlorid, který má vysokou ' rozpustnost ve ' shora popsaném· rozpouštědlovém prostředí.

Elektrolytová složka ' se má přidávat v množství, které je účinné pro snižování specifického odporu dané tiskové barvy na žádanou hodnotu. Účinné množství elektrolytu, se mění od nuly do 2 , nebo 3 %, nebo se ho přidává větší mJlro:^:ství v závislosti na původním odporu tiskové barvy a na žádaném odporu. Množství výhodných elektrolytů, dimethylamjnhydrocУloridu a litУiumchloridu, nad asi 1,5 % se zpravidla nepovažuje za nutné a je tedy ekonomicky nežádoucí. Vyšší koncentrace soli vede k postupnému snižování odporu tiskové barvy. Jakkoliv se s tiskovými barvami s velmi nízkým specifickým odporem velmi dobře pracuje při ' proudovém potiskování, ' nemají tiskové barvy s hodnotou menší než asi 10 ohm cm žádné zvláštní přednosti před tiskovými barvami s odporem 100 až 300 ' ohm cm, kterýžto obor se považuje za optimální. Shora zmíněných solí alkalických kovů se má používat v koncentraci až do asi 2,0 %, vyšší koncentrace jsou jak nepotřebné, tak obtížné pro omezenou rozpustnost těchto látek v rozpouštědlovém prostředí použitém v tiskové barvě podle vynálezu.

Pro svou větší rozpustnost v systému alkoholu a vody jsou výhodnými 'solemi dimetУdlaminhddrochlorid a lithiumchloorid používané buď jednotlivě nebo v kombinaci v celkovém množství asi 1,5 % hmotnostních ' počítáno na hmotnost tiskové barvy.

Barvivová . s ložka. Tisková barva podle vynálezu se' připravuje rozpouštěním množství barvotvorné složky v nižší alkylkarboxylové kyselině. Používá se dostatečného množství k dosažení dostatečné intenzity modré nebo· zelené barvy, avšak menší než je rozpustnost barvotvorné složky v kyselině octové. Například 0,263 g barvotvorné složky na ml kyseliny octové se považuje za vhodné množství, splňující shora uvedené požadavky pro' mnohé prekursory 'barviv. Popřípadě se může přidávat větší nebo menší množství kyseliny. Množství polymerního roztoku se nyní přidává do rozpouštědlového systému voleného se zřetelem na snášení se ' všemi 'složkami systému a se zřetelem na vhodnou rychlost zasychání.

Následující příklad objasňuje složení tiskové barvy podle vynálezu, která je účinná při proudovém potiskování.

Příklad

Do směsi 53 g methanolu, Ž2 g vody, 1 g amoniumhydroxídu 26 o Baumé· a 1,0 g lithiumchloridu se přidá 16 g barviva rozpuštěného v '170 g methanolu spolu s roztokem 15 g šelaku. v 105 g ethanolu.

Výsledná tisková barvá má viskozitu 2,36 Pa.s při 'teplotě 20 °C a odpor 149 ohm cm, hodnotu pH 8,6 a povrchové napětí při teplotě 20 °C 31 až 32 dyn cm.

Tiskové barvy se používá pro proudové natiskování znaků na koncích ' hliníkových plechovek obsahujících pivo a plechovek z cínu prosté oceli. Natištěné znaky rychle zasychají za vytvoření obrazu, který má vynikající přilnavost k substrátu, má vysokou odolnost proti oděru a vynikající odolnost proti vodě. .

Obraz mírně bledne při pasterizaci párou. Při náhradě lithiumchloridu stejným množstvím dimethylaminhydrochloridu se získají rovnocenné výsledky, malé kapičky tiskové barvy vypouštěné hubicí trysky v každém případě přijímají ochotně dostatečný náboj, aby mohly být potřebným způsobem vychylovány v elektrickém poli, které řídí uložení kapek ' tiskové barvy na substrátu. Podobných výsledků se dosahuje, jestliže se barvivo ' nahradí v tiskové barvě . jiným barvivém.

Bylo ' by možno· uvést další příklady a modifikace tiskových barev podle vynálezu, avšak jsou předloženy jen příklady pro' . doložení definice předmětu vynálezu.

Claims (5)

1. Tisková barva o· povrchovém napětí při teplotě 20 °C 22 až 40 dyn cm, o· viskozitě při teplotě 20 stupňů Celsia 1,5 až 16 Pa.s, o hodnotě pH 2,5 až 9,5 a o specifickém odporu nejvýše 2000 ohm cm, vhodná pro proudové potiskování, vyznačená tím, že obsahuje 0,5 až 20 % hmotnostních alespoň jedné normálně bezbarvé 'sloučeniny, která fluoreskuje v ultrafialovém světle, 0 až 30 procent hmotnostních modifikačního· rozpouštědla ze skupiny zahrnující ethylenglykolmonomethylether, ethylen, glykolmonoethylether, propylenglykolmonomethylether a propylenglykolmonoethylether, 0' až 2 % hmotnostní elektrolytu, popřípadě 1 až 12 procent hmotnostních šelaku, a jako zbytek směs vody a alifatického jednomocného alkoholu s 1 až 3 atomy uhlíku při poměru vody a alkoholu 1: 1,5 'až 1: 10.

2. Tisková barva podle bodu 1 vyznačená tím, že obsahuje 0,5 až 10 % hmotnostních alespoň jedné normálně bezbarvé sloučeniny, která fluoreskuje v ultrafialovém světle, 0 až 30 % hmotnostních modifikačního rozpouštědla ze skupiny zahrnující ethylenglykolmonomethylether, ethylenglykolmonoethylether, propylenglykolmonomethylether

VYNALEZU a propylenglykolmonoethylether, 0 až 2 % hmotnostní elektrolytu a jako zbytek směs vody a alifatického jednomocného alkoholu s 1 až 3 atomy uhlíku při poměru vody a alkoholu 1: 1,5 až 1: 10,

3. Tisková barva podle bodu 1 vyznačená tím, že obsahuje 0,5 až 5 ' % . hmotnostních alespoň jedné normálně bezbarvé sloučeniny, která fluoreskuje v ultrafialovém světle, 0 až 30 % hmotnostních modifikačního rozpouštědla ' ze skupiny zahrnující ethylenglykolmonomethylether, ethylenglykolmonoethylether, propylenglykolmonomethylether, a propylenglykolmonoethylether, 0 až 2 o/o hmotnostní elektrolytu, 1 až 12 % hmotnostních šelaku a jako zbytek směs vody a alifatického jednomocného alkoholu s 1 až 3 atomy uhlíku při poměru vody a alkoholu 1: 1,5 až 1: 10.

4. Tisková barva o· viskozitě 3 až 5 m Pa.s při teplotě 20 °C podle bodu 1 vyznačená tím, že jako zbytek obsahuje směs vody ' a' ethanolu a propanolu.

5. Tisková barva o viskozitě 1,9 až 3 m Pa.s při teplotě 20 °C podle bodu 1 vyznačená ' tím, že jako zbytek obsahuje směs vody a methanolu a propanolu.