CS195341B2 - Printing ink - Google Patents
Printing ink Download PDFInfo
- Publication number
- CS195341B2 CS195341B2 CS776939A CS693977A CS195341B2 CS 195341 B2 CS195341 B2 CS 195341B2 CS 776939 A CS776939 A CS 776939A CS 693977 A CS693977 A CS 693977A CS 195341 B2 CS195341 B2 CS 195341B2
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- ink
- water
- viscosity
- weight
- inks
- Prior art date
Links
- 238000007639 printing Methods 0.000 title claims description 59
- 239000000976 ink Substances 0.000 claims description 131
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 51
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 46
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 44
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 14
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 12
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229920001800 Shellac Polymers 0.000 claims description 8
- ZLGIYFNHBLSMPS-ATJNOEHPSA-N shellac Chemical compound OCCCCCC(O)C(O)CCCCCCCC(O)=O.C1C23[C@H](C(O)=O)CCC2[C@](C)(CO)[C@@H]1C(C(O)=O)=C[C@@H]3O ZLGIYFNHBLSMPS-ATJNOEHPSA-N 0.000 claims description 8
- 239000004208 shellac Substances 0.000 claims description 8
- 229940113147 shellac Drugs 0.000 claims description 8
- 235000013874 shellac Nutrition 0.000 claims description 8
- JOLQKTGDSGKSKJ-UHFFFAOYSA-N 1-ethoxypropan-2-ol Chemical compound CCOCC(C)O JOLQKTGDSGKSKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- ARXJGSRGQADJSQ-UHFFFAOYSA-N 1-methoxypropan-2-ol Chemical compound COCC(C)O ARXJGSRGQADJSQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- XNWFRZJHXBZDAG-UHFFFAOYSA-N 2-METHOXYETHANOL Chemical compound COCCO XNWFRZJHXBZDAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- ZNQVEEAIQZEUHB-UHFFFAOYSA-N 2-ethoxyethanol Chemical compound CCOCCO ZNQVEEAIQZEUHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims description 2
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 claims 1
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 26
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 21
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 21
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 16
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 16
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 15
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 14
- KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M lithium chloride Chemical compound [Li+].[Cl-] KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 10
- -1 propyl alcohols Chemical class 0.000 description 8
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 7
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 7
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 6
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 5
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 239000011877 solvent mixture Substances 0.000 description 5
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- XHFGWHUWQXTGAT-UHFFFAOYSA-N dimethylamine hydrochloride Natural products CNC(C)C XHFGWHUWQXTGAT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- IQDGSYLLQPDQDV-UHFFFAOYSA-N dimethylazanium;chloride Chemical compound Cl.CNC IQDGSYLLQPDQDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ROSDSFDQCJNGOL-UHFFFAOYSA-N Dimethylamine Chemical compound CNC ROSDSFDQCJNGOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 2
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 239000011111 cardboard Substances 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N ethylene glycol Natural products OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007850 fluorescent dye Substances 0.000 description 2
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007641 inkjet printing Methods 0.000 description 2
- ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N isobutanol Chemical compound CC(C)CO ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 2
- 239000011087 paperboard Substances 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010053567 Coagulopathies Diseases 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000001476 alcoholic effect Effects 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 239000000981 basic dye Substances 0.000 description 1
- 235000013405 beer Nutrition 0.000 description 1
- 230000000740 bleeding effect Effects 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000035602 clotting Effects 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000006103 coloring component Substances 0.000 description 1
- 230000005574 cross-species transmission Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 239000002274 desiccant Substances 0.000 description 1
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 1
- 125000000118 dimethyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000003974 emollient agent Substances 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000001023 inorganic pigment Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 229940035429 isobutyl alcohol Drugs 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229920000609 methyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001923 methylcellulose Substances 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000009928 pasteurization Methods 0.000 description 1
- 230000019612 pigmentation Effects 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 150000003138 primary alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000007115 recruitment Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000005029 tin-free steel Substances 0.000 description 1
- 239000000080 wetting agent Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D11/00—Inks
- C09D11/50—Sympathetic, colour changing or similar inks
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D11/00—Inks
- C09D11/30—Inkjet printing inks
- C09D11/36—Inkjet printing inks based on non-aqueous solvents
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
- Ink Jet Recording Methods And Recording Media Thereof (AREA)
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“.The invention relates to inks having fluorescent properties in ultraviolet. light. In particular, the invention relates to inks which are colorless under normal light and are significantly fluorescent in ultraviolet light, so that they are particularly suitable for marking different materials, the marking under normal light being invisible but easily recognizable under ultraviolet light and these . The inks are useful in printing apparatuses operating on the so-called 'jet-printing' principle.
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.Jet printing with ink represents a new development of the application of identification and decorative patterns on the printed base. In this method, the liquid ink under pressure is extruded by very small nozzles arranged on the arm having a piezoelectric crystal vibrating at high frequencies (50 to 100,000 vibrations / sec), so that the ink passing through the nozzle is divided into tiny droplets corresponding to the number of vibrations. crystal. The small droplets pass through a charged field, where individual droplets impart an electric charge in response to an image signal, wherein the charge amplitude is dependent on the amplitude of the image signal. The droplets then pass through an electric field of steady intensity, which causes different deflections of the individual droplets depending on the charge intensity, and thus the dropped droplets break up on the printed material to obtain decorative or informational printing. A jet printing apparatus is described in detail in U.S. Patent Nos. 3,465,350 and 3,465,351, issued Sep. 2, 1969, and the printing ink of the present invention is suitable for use in such apparatus.
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.In order for the jet printing system to operate satisfactorily, the ink needs to produce a consistent interruptible droplet stream, droplet velocity and droplet charge under the conditions provided for the printing apparatus. To achieve these objectives, the ink must meet stringent requirements regarding viscosity and resistance, solubility and compatibility of the components, stability to avoid crusting, and must be readily dissolved in a solvent suitable for rapid cleaning of portions of the printing apparatus with minimal effort.
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.It has been found that an acceptable range of ink viscosity to be used in jet printing apparatuses in which the nozzle diameter is 0.0076 cm, must be at most 16 m Pa. s at 20 ° C, at about 1.90 to 2.0 m Pa. s is the most preferred viscosity for the most suitable use. The viscosity can sometimes be higher than the stated value if the nozzle diameter increases, but in each case, a viscosity of less than 20 m Pa is preferred. and preferably is less than about 16 m Pa. · At 20 ° C. The resistance may be in the range of less than 10 ohm-cm to about 2000 ohm-cm, with a resistance of about 150 to 300 ohm-cm being the most preferred. Resistance greater than 1000 ohm-cm creates problems in achieving a suitable droplet charge and thus deflection of droplets in the electric field.
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.The nozzle that the ink must pass through generally has a diameter of 0.005 cm to 0.013 centimeters. To prevent clogging of this nozzle, it is highly desirable that all ink components be dissolved in the carrier medium rather than being in a colloidal or other suspending state. In all cases, the complete ink must pass at least · 2 micron filter to be suitable for satisfactory use. The ink components must not settle or otherwise be deposited in any part of the transfer pipeline, supply tank, nozzle, or any other part of the dispensing system, even if the ink solvent evaporates to some extent in the ink recirculation system and dispensing tank. . In other words, the solvent medium must maintain the solubility 1 of the dissolved ink component to prevent any undesirable precipitation that leads to clogging or clogging of the tiny nozzle nozzles. Also, the ink must not form a crust in the nozzle or tank while the printer is turned off. Any crust formed under such conditions would then break up into small solid particles that would clog the nozzle. To facilitate cleaning of the apparatus after printing, ink components must be readily soluble in common solvents. This is to avoid any gradual build-up of ink residues in the system, leading to a malfunction of the device.
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.The object of the invention is to provide printing inks for paper, cardboard and metal uncoated, • Clear coated · or decorated · substrates that strongly not deleted or nevoskují and requiring little heat resistance or 1 with water, or none · stability against heat or water resistant or requiring heat resistance up to 82,2 ° C and water resistance and ink for uncoated, clear coated or decorated substrates which are heavily lubricated and waxed д with a heat resistance of up to 204 ° C and excellent water resistance.
V případě· papíru, lepenky a · kovových substrátů, kdy se vyžaduje tepelná odolnost až do 82 °C se používá tiskových systémů bez pojidel.For paper, cardboard and metal substrates where heat resistance up to 82 ° C is required, binder-free printing systems are used.
Ve všech případech jsou tiskové barvy v podstatě prosté vizuálních barviv.In all cases, the inks are substantially free of visual dyes.
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.It is also an object of the present invention to provide an ink jet printing ink on substrates which combines the properties required for satisfactory ink function in the printing apparatus and which dry-fluoresces with a very short luminescence life when exposed to ultraviolet radiation. The inks of the invention include both the type of solvent inks in which the pigment is dissolved in the solvent and the dispersion type inks in which the pigment is dispersed in the binder in which it is insoluble.
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.Inks in which the dye, or pigments have a luminescence life short enough, can be used as a trigger pulse to switch devices, and phosphorescent compounds with a life time greater than 1/900 second are theoretically unusable. In practice, an emission period much shorter than the preferred period is preferred. Simple fluorescent lifetime is of the order of 10-9 to 10 12 12 seconds. Fluorescent life may be longer than one hour or longer.
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.Red inks with a fluorescence of 500 to 700 nm are less acceptable than the blue or green inks most people are used to. Blue or green inks that fluoresce sufficiently in the range of 500 to 700 nm are desirable for both practical and aesthetic reasons.
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.The invention relates to yellow and green inks which fluoresce near (365 nm) ultraviolet or medium (254 nm) ultraviolet radiation depending on excitation and which emit their light with a very short luminescence time in the range of 500 to 700 nm. they are organic in nature, which is also an advantage since they do not have the abrasive wear character of many inks based on abrasive inorganic pigments.
Vynález bude také objasněn v následujícím popise a v nárocích.The invention will also be elucidated in the following description and claims.
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.The most common inks have three basic components. In particular, a fluorescent dye that carries the visibility of the printed pattern in contrast to the substrate surface. The fluorescent dye may be either a dye that is soluble in the solvent medium for the printing ink or a pigment that is suspended in the solvent medium. The second component is a resin or binder that remains on the surface of the substrate after printing and serves to adhere and bond the dye or pigment to the surface of the substrate. The third major component is the solvent which causes the ink to flow. and dissolving or suspending the resin and the colorant.
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. _In addition to these three components, they are contained in almost all liquid printing bars. . Various other ingredients may be used, including drying, dispersing and wetting agents, emollients, diluents, and the like. The jet printing inks, in addition to the above three components, should also comprise a fourth component for adapting the printing ink to the requirements of the jet printing method and apparatus. It is the electrolyte that is to be added so that the droplets can be given a strong, reproducibly changeable electric charge that allows controlled, reproducible droplet deflection by the electric field on the droplet stream. Printing processes other than jet printing do not require the printing ink to have the electrical properties necessary for the above purposes. _
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.The properties of the solvent and the characteristics which are supplied to the printing ink by the solvent are of significant importance according to the invention. It has already been stated that the ink as a whole must have a very low viscosity. Satisfactory results are easily obtained with inks having a viscosity of 16 m Pa. s at a temperature of 20 ° C and it is possible to work with inks having a viscosity close to 20 m Pa. However, the difficulty of controlling the jet printing method increases with increasing ink viscosity. A viscosity of about 1.9 m Pa is considered optimal. Since the resin components tend to increase the viscosity of the solvent medium, it is necessary to have a solvent with a very low viscosity in order to prevent undesirable viscosity increases as a result of the reactions taking place. Few solvents satisfy these sharp viscosity requirements as well as other requirements for the function of the printing ink jet inks according to the invention. Only low molecular weight aliphatic monohydric alcohols, including methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol and isobutyl alcohol, either singly or in mixtures, have a suitable combination of low viscosity, solubility for basic dyes and for electrolytes, water miscibility and surface tension characteristics required by the invention . The term lower aliphatic monohydric alcohols will continue to be used for the abovementioned alcohols.
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.The lowest viscosity colors are those whose alcoholic solvent is methanol or a mixture of methanol and ethanol. Replacing one of the propyl alcohols with methanol in a given ink results in a ink of somewhat higher viscosity, as will be explained in the examples. Optimum properties are achieved in a jet-printing apparatus with a nozzle nozzle of 0.0762 mm in diameter as is conventionally used using inks having a viscosity of 1.5 to 13 m Pa. at a temperature of 20 ° C, these viscosities being achieved with methanol or a mixture of methanol and ethanol used as organic solvent 1 .
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.Comparable inks with propylalkchol solvent have viscosities of 3-5 mPa · s. s or higher. The standard jet printing apparatus with nozzle nozzles of 0.0762 millimeters in diameter works satisfactorily with an ink viscosity of 5 m Pa. s or slightly higher, while inks with higher viscosities (up to about 8 to 10 m Pa) may also be considered acceptable, but require larger nozzle nozzles, higher drive pressure - and substantial adjustments to the electrical system and geometry of the printing apparatus. . For practical and economical reasons, therefore, inks with a viscosity of less than 16 meters Pa are preferred. It is recalled that the viscosity of the printing ink is not only controlled by the viscosity of the solvent, but is also influenced by the concentration of the other ink components as well as, in particular, the resin component, water and optionally modifying agents, as discussed in more detail below.
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.The tendency of the solvent to wet the substrate as a measure of the surface tension of the solvent and of the ink it contains is of significant importance and must be carefully controlled. For example, water does not wet a suitably metallic aluminum substrate, such as an aluminum container, may cause undesirable high surface tension (72 dynes cm at 20 ° C) and water-based inks are not suitable for printing metal containers, although such inks suitable for jet printing, for example, paperboard, since the surface of the paperboard is readily wetted with water. On the other hand, methanol, ethanol, propyl alcohol and isopropyl alcohol having a surface tension of 22, 23 and 22 dynes at 20 ° C wet the aluminum so readily that the metal surface is flooded with the solvent, - the solvent melts and binds to other drops so when using these solvents, the boundaries of the individual printed features are lost.
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.The inks according to the invention for an aluminum surface are to be formulated so as to have a surface tension of 28 to 40 dynes cm at 20 ° C. For use on other metal surfaces, such as steel and tin plates, and on the surface of organic coatings commonly used in steel plate production, surface tension values of ink printing between -22 and 35 dynes cm are required, but lower values are preferred. this range.
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.For a solvent environment to be effective in formulating inks for the jet printing of metal containers, it must readily dissolve a sufficient amount of the resin component, the dye, and any desirable components such as the electrolyte to achieve the desired adhesion, conductivity and visual properties of the ink. . As there is some evaporation of the solvent in the ink supply and return system and thus an increase in the concentration of solids of ink in these systems, the solvent reserves must be kept to prevent precipitation under these conditions.
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.Although evaporation of the solvent in the ink supply and return system is generally undesirable, it is important that:. the solvent was evaporated relatively quickly from the printed image, so that the printed features did not erase and were moisture-resistant soon after printing. The solvent must have a balance of evaporation and desirable properties.
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.The ink jet printing resin component should be suitable for printing metals and must therefore meet numerous requirements. Of primary importance is the ability of the resin to adhere firmly to the metal surface onto which the ink is printed and to maintain this strong adhesion under varying humidity and temperature conditions. When applied to a metal surface, the ink must "sit" or adhere tightly and firmly to the metal, even in the presence of a certain amount of moisture, and have a high degree of moisture resistance, not only to adhere to the metal but also to protect the ink, which may be sensitive to moisture before exposure to moisture, which may cause bleeding of the paint into the surrounding environment.
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.The metal-printing resin component must also be readily soluble in the solvent medium to form a stable low-viscosity solution so that the effective amount can dissolve in the solvent without undesirably increasing the viscosity of the ink. Similarly, the electrolytic component used in a preferred embodiment of the method of the invention must be effective at concentrations below the solublity limit to achieve the desired drop deflection without the risk of clotting and clogging of the system.
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.As already mentioned, the inks of the invention contain at least one normally colorless component that fluoresces in ultraviolet light, a solvent mixture and optionally an electrolyte in an amount effective to achieve the desired drop deflection, the proportions of all of which components must be carefully balanced to achieve a successful applicability of ink in the p-ro jet printing apparatus. The resin component is important for metal printing.
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.Solvent mixture. Although the special purpose ink as a whole may contain minor amounts of other solvents, the primary solvent mixture is a mixture of one or more of the lower aliphatic alcohols above and water in a ratio such that the surface tension of the ink is less than 40 dynes cm at 20 ° C. For printing on the surface of a metallic aluminum, the weight ratio of water to alcohol component should be from 1: 1.5 to 1: 5, with a ratio of 1: 3 being preferred or optimal, since the printing ink has a surface tension of 30 to 35 dynes cm ·. If the solvent mixture contains more than the required amount of water, the resulting ink tends to form spheres on the metal ; surface, while the particularly high concentration of alcohol causes the alcohol to spill over the metal surface, resulting in a fusion or intertwining of the printed features. Since the wetting characteristics of steel or tin plates are too different from the wetting characteristics of aluminum when printed, the solvent ratio must be adjusted to suit the water to alcohol ratio of 1: 3 · to 1: 10, whereby a ratio of 1: 8 is preferred to obtain inks of a suitable surface tension of 22 to 30 dynes centimeters.
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.In addition to methanol and water, the solvent mixture of the preferred printing ink of the invention often contains some of the ethanol used as the primary solvent of the resin component. As mentioned above, ethanol and propanols have higher viscosities than methanol and the viscosity of the particular printing inks varies substantially depending on the type and amount of alcohol introduced. The choice of alcohol component depends on the specific desirable characteristics of the final ink. If rapid drying and / or very low viscosity is desired, the alcohol component must necessarily be primarily methanol. If slower drying and a somewhat higher viscosity under the conditions are permissible, part of all methanol may be replaced by ethanol, n-propanol or ispopropanol. Inks using these less volatile alcohols require less solvent addition and are less prone to clogging and rapid evaporation of the ink solvent. In general, inks with a very low viscosity, especially below about 3 m Pa ·. s at. ·. at 20 ° C are preferred, however inks having a viscosity of 5 m Pa. s at 20 ° C can be used very satisfactorily, and in extreme cases where high extrusion pressure and relatively large nozzle nozzles, for example 0.107 mm, are used, inks having a viscosity of 8 to 10 m Pa can also be used. s at 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.In each ink, the alcohol component used must be balanced with respect to the amount of water contained in the ink, and these proportions must be within the specified limits in order to work satisfactorily with the ink.
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 jeA small amount of ammonia or similar alkalinizing agents in the form of concentrated aqueous solutions is added to the inks to maintain the pH of the system from 8.0 to 9.5. The preferred pH range is
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.8.6 to 8.8 and maintained by adding about 1% by weight of a concentrated ammonia solution [28 ° Baumé] to the printing ink, of course, the amount of this component or its equivalent being controlled in accordance with the above desired pH range .
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.Controlling the pH in the ink is important for successful spraying. Greater alkalinity beyond this range slows the drying of the ink onto the printed substrate and impairs adhesion, while the pH below the lower limit has a significant effect on ink stability, causing system clogging and nozzle nozzle clogging.
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.If the desired dye or pigment has a relatively limited solubility in the solvent environment described above, the ink may be modified with a slight amount of additional solvent in which the dye is more soluble, has low surface tension and low viscosity, is perfectly miscible with water and has a suitable evaporation rate. Certain, relatively low-weight glycol ethers including ethylene glycol monomethyl ether (commonly known as methylcellulose), ethylene glycol monoethyl ether (commonly known as cellulose, propylene glycol monomethyl ether, and propylene glycol monoethyl ether) have proven to be useful in these colors, and may be useful in these colors. 30% by weight, if it is desired to stabilize the coloring component in solution, the amount of the above-mentioned glycol ethers should be prevented from 30% by weight of the printing ink if the printing ink is to wet the printing metal surface satisfactorily.
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.Resin component. The preferred resin component is a dewaxed and bleached shellac or equivalent resin, although any comparable resin having the desired solubility properties in the solvent environment and anchoring the color component to the metal surface can be satisfactorily used in the printing ink. Generally, a high concentration of resin is required to anchor the dye or pigment as firmly as possible on the printed surface. However, the concentration of the resin is limited by the increasing viscosity associated with the amount of resin used in the printing ink.
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.In addition, as the concentration of the shellac-type resin increases, the interaction between the resin and the dye component may be accompanied by foaming or shrinkage of the ink. This phenomenon is particularly evident in inks containing a significant amount of water. This problem cannot be avoided by discharging the aqueous component, since water is necessary to maintain the surface tension of the ink in the art to achieve appropriate wetting of the substrate. When the alcohol component is primarily methanol, the ink may contain from about 1 to about 17% shellac, while ensuring effective pigmentation in the preferred viscosity range of 1.75 to 5 m Pa. s in the above connection with a nozzle nozzle diameter of 0.0762 mm. A slightly higher shellac content may be permitted in cases where the nozzle diameter is greater in proportion to the increasing viscosity due to the increased resin content. With a nozzle diameter of 0.107 mm, the shellac content may be up to 25% by weight, i.e. the ink contains a greater amount of shellac, the amount of water and higher alcohols being kept to a minimum in accordance with the substrate wettability, drying rate and preventing the aforementioned shrinkage of the ink.
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·.It has already been stated that the use of ethanol and propyl alcohol leads to inks having a higher viscosity than that obtained by using methanol as the primary alcohol solvent. Since increasing the resin component also leads to an increase in viscosity, it is clear that less shellac is used when propanol is used than when using methanol as solvent to maintain the desired viscosity.
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' dimethylLamin.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.Electrolyte component. In order for the ink droplets sprayed from the nozzle to have suitable electrical recruitment and to 'retain' it, the ink must have a specific resistance of something below 10 ohm cm to about 2000 ohm cm, with 150 to 300 ohm cm being preferred. . It has been found that some of the ink components of the invention naturally have a specific resistance of comparable magnitude without the need to add an electrolyte special for the purpose of adjusting the ink resistance. In general, however, optimum results are obtained by adding an optional salt-containing component or a mixture of salts which are soluble in the ink environment and do not adversely affect the printing apparatus or the substrate to be printed. Particularly satisfactory for this purpose is dimethyl L amine hydrochloride and lithium chloride, although other chlorides, nitrates, sulfates and similar soluble alkali metal salts may be used. Particularly useful for its properties is dimethylamine amide hydrochloride which has a high solubility in the solvent medium described above.
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.The electrolyte component should be added in an amount effective to reduce the specific resistance of a given ink to a desired value. The effective amount of electrolyte varies from zero to 2 or 3%, or more is added depending on the original ink resistance and the desired resistance. An amount of preferred electrolytes, dimethylamine hydrochloride and lithium chloride, above about 1.5%, is generally not considered necessary and is therefore economically undesirable. A higher salt concentration leads to a gradual decrease in ink resistance. Although very low specific resistance inks are very well handled in 'jet printing', inks of less than about 10 ohm cm have no particular advantage over inks with a resistance of 100 to 300 'ohm cm, which industry is considered to be optimal. The above-mentioned alkali metal salts are to be used at a concentration of up to about 2.0%, higher concentrations are both unnecessary and difficult due to the limited solubility of these substances in the solvent medium used in the printing ink of the invention.
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.Because of their greater solubility in the alcohol and water systems, the preferred salts are dimethylamine hydrochloride and lithium chloride used either singly or in combination in a total amount of about 1.5% by weight based on the weight of the ink.
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.Dye. with bed. The printing ink according to the invention is prepared by dissolving an amount of a coloring agent in a lower alkyl carboxylic acid. Sufficient amounts are used to achieve a sufficient intensity of blue or green color, but less than the solubility of the coloring agent in acetic acid. For example, 0.263 g of colorant per ml of acetic acid is considered to be a suitable amount meeting the above requirements for 'many dye precursors'. Optionally, greater or lesser amounts of acid may be added. The amount of polymer solution is now added to the solvent system selected with respect to compatibility with 'all' components of the system and with respect to the appropriate drying rate.
Následující příklad objasňuje složení tiskové barvy podle vynálezu, která je účinná při proudovém potiskování.The following example illustrates the ink composition of the present invention which is effective in jet printing.
PříkladExample
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.To a mixture of 53 g of methanol, 22 g of water, 1 g of ammonium hydroxide 26 o Baumé and 1.0 g of lithium chloride is added 16 g of the dye dissolved in 170 g of methanol together with a solution of 15 g of shellac. in 105 g of ethanol.
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.The resulting printing ink has a viscosity of 2.36 Pa.s at 20 ° C and a resistance of 149 ohm cm, a pH of 8.6 and a surface tension at 20 ° C of 31-32 dynes 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. .The inks are used to jet-print characters at the ends of aluminum cans containing beer and cans of tin-free steel. The printed features dry quickly to form an image that has excellent adhesion to the substrate, has high abrasion resistance, and excellent water resistance. .
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.The image fades slightly with steam pasteurization. Replacing lithium chloride with an equal amount of dimethylamine hydrochloride gives equivalent results, the small ink droplets discharged from the nozzle nozzle readily accepting sufficient charge to be deflected in the electric field as necessary to control the deposition of ink droplets on the substrate. Similar results are obtained when the dye is replaced in the printing ink. other dye.
Bylo ' by možno· uvést další příklady a modifikace tiskových barev podle vynálezu, avšak jsou předloženy jen příklady pro' . doložení definice předmětu vynálezu.Other examples and modifications of the inks according to the invention may be mentioned, but only examples are given. illustrating the definition of the subject matter of the invention.
Claims (5)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US73532576A | 1976-10-26 | 1976-10-26 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS195341B2 true CS195341B2 (en) | 1980-01-31 |
Family
ID=24955297
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS776939A CS195341B2 (en) | 1976-10-26 | 1977-10-25 | Printing ink |
Country Status (17)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5355214A (en) |
| AU (1) | AU2989377A (en) |
| BE (1) | BE859820A (en) |
| BR (1) | BR7707066A (en) |
| CS (1) | CS195341B2 (en) |
| DE (1) | DE2747630A1 (en) |
| DK (1) | DK472877A (en) |
| ES (1) | ES463421A1 (en) |
| FR (1) | FR2369327A1 (en) |
| GB (1) | GB1577902A (en) |
| GR (1) | GR65960B (en) |
| IL (1) | IL52911A0 (en) |
| IT (1) | IT1089477B (en) |
| NL (1) | NL7711755A (en) |
| NO (1) | NO773612L (en) |
| SE (1) | SE7711941L (en) |
| ZA (1) | ZA775618B (en) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4243694A (en) * | 1978-06-26 | 1981-01-06 | Whittaker Corporation | Jet ink process and ink composition fluorescent in ultraviolet light |
| JPS6034993B2 (en) * | 1980-05-06 | 1985-08-12 | キヤノン株式会社 | Recording liquid and its manufacturing method |
| JPS58134366A (en) * | 1982-02-01 | 1983-08-10 | インタ−ナショナル ビジネス マシ−ンズ コ−ポレ−ション | Identification of object |
| US5681381A (en) * | 1995-12-11 | 1997-10-28 | Pitney Bowes Inc. | Fluorescent red and magenta waterfast ink jet inks |
| US5674314A (en) * | 1995-12-11 | 1997-10-07 | Pitney Bowes Inc. | Waterfast ink composition for printers |
| US5939468A (en) * | 1996-07-26 | 1999-08-17 | Videojet Systems International, Inc. | Blush resistant invisible fluorescent jet ink |
| US5755860A (en) * | 1996-12-19 | 1998-05-26 | Videojet Systems International, Inc. | Invisible fluorescent jet ink |
| JP2002188027A (en) * | 2000-12-21 | 2002-07-05 | Shachihata Inc | Uv-ray color developing ink composition |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3560238A (en) * | 1967-05-26 | 1971-02-02 | American Cyanamid Co | Method for printing visible characters with narrow band fluorescent inks |
| US4021252A (en) * | 1973-10-31 | 1977-05-03 | American Can Company | Jet printing ink composition |
-
1977
- 1977-09-08 IL IL52911A patent/IL52911A0/en unknown
- 1977-09-20 ZA ZA00775618A patent/ZA775618B/en unknown
- 1977-10-17 FR FR7731139A patent/FR2369327A1/en not_active Withdrawn
- 1977-10-17 BE BE181821A patent/BE859820A/en unknown
- 1977-10-20 AU AU29893/77A patent/AU2989377A/en active Pending
- 1977-10-21 ES ES463421A patent/ES463421A1/en not_active Expired
- 1977-10-21 BR BR7707066A patent/BR7707066A/en unknown
- 1977-10-21 NO NO773612A patent/NO773612L/en unknown
- 1977-10-21 GR GR54620A patent/GR65960B/el unknown
- 1977-10-24 DE DE19772747630 patent/DE2747630A1/en not_active Withdrawn
- 1977-10-24 SE SE7711941A patent/SE7711941L/en unknown
- 1977-10-25 IT IT09604/77A patent/IT1089477B/en active
- 1977-10-25 DK DK472877A patent/DK472877A/en not_active Application Discontinuation
- 1977-10-25 GB GB44401/77A patent/GB1577902A/en not_active Expired
- 1977-10-25 CS CS776939A patent/CS195341B2/en unknown
- 1977-10-26 NL NL7711755A patent/NL7711755A/en not_active Application Discontinuation
- 1977-10-26 JP JP12768777A patent/JPS5355214A/en active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IT1089477B (en) | 1985-06-18 |
| NL7711755A (en) | 1978-04-28 |
| DE2747630A1 (en) | 1978-04-27 |
| FR2369327A1 (en) | 1978-05-26 |
| JPS5355214A (en) | 1978-05-19 |
| BR7707066A (en) | 1978-07-18 |
| ZA775618B (en) | 1978-11-29 |
| IL52911A0 (en) | 1977-11-30 |
| BE859820A (en) | 1978-02-15 |
| NO773612L (en) | 1978-04-27 |
| AU2989377A (en) | 1979-04-26 |
| SE7711941L (en) | 1978-04-27 |
| GB1577902A (en) | 1980-10-29 |
| ES463421A1 (en) | 1980-12-16 |
| GR65960B (en) | 1981-01-09 |
| DK472877A (en) | 1978-04-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4021252A (en) | Jet printing ink composition | |
| US4789400A (en) | Waterfast ink jet compositions and process | |
| US4150997A (en) | Water base fluorescent ink for ink jet printing | |
| US5466287A (en) | Ink composition | |
| CA2021201C (en) | Room temperature jet printing ink and method | |
| US4684956A (en) | Method for applying a hot melt ink to a substrate | |
| US5538549A (en) | Recording ink having pigment particles | |
| AU756126B2 (en) | Jet ink composition | |
| CA2598163C (en) | Pretreatment and/or precoating of nonabsorbent substrates and/or nonabsorbent support materials | |
| EP0571451B1 (en) | Edible jet ink composition and method | |
| JPH054992B2 (en) | ||
| EP0571453B1 (en) | Ink jet composition and method | |
| CS195341B2 (en) | Printing ink | |
| US5935308A (en) | Latent image jet inks | |
| US4835208A (en) | Method for applying a composition to a substrate and a composition for use therein | |
| MXPA01006393A (en) | Chemical composition for ink. | |
| US5830264A (en) | Water-based recording ink composition, and ink-jet recording process | |
| JP2000327968A (en) | Colored microcapsule-dispersed aqueous jet ink | |
| JPH08259865A (en) | Ink jet recording ink | |
| JP2004010870A (en) | Ink composition and inkjet recording method using the same | |
| JPH08337745A (en) | Ink for ink jet | |
| USRE34029E (en) | Method for applying a hot melt ink to a substrate | |
| JPH02248474A (en) | Ink composition for ink jet printing | |
| JP4158206B2 (en) | Ink, method for applying the same, and application device | |
| JPH0867840A (en) | Electrically conductive ink |