DE3120534C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Tinten- oder Farbmasse für das Strahldrucken. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Strahldruckfarbmasse mit ausgezeichneter Haftfestigkeit auf Oberflächen aus Glas: Keramikmaterialien, wie Tonzeug und Porzellan, und Kunststoffmaterialien, auf denen herkömmliche Strahldruckfarbmassen nicht leicht haften; sowie mit ausgezeichneter Wasserbeständigkeit, ausgezeichneter Stabilität und Einheitlichkeit der Farbtröpfchen und ausgezeichneter Lagerstabilität der Farbe oder Tinte.

In jüngster Zeit sind verschiedene Systeme für Drucker vom Jet-print (Farbstrahl)-Typ entwickelt worden aufgrund der Tatsache, daß es sich bei dem Strahldrucksystem um ein berührungsfreies System handelt, das bei hoher Geschwindigkeit eine ausgezeichnete Lautlosigkeit aufweist und bei dem keinerlei nachteilige Effekte auftreten, die durch eine Konfiguration der zu bedruckenden Oberfläche verursacht werden.

Das Farbstrahlverfahren läßt sich in eine Vielzahl von Verfahren des Farbzerstäubungstyps einteilen. Als Beispiele genannt seien ein Verfahren des "Ink On Demand"-Typs, bei dem lediglich gewünschte Farbtröpfchen gebildet werden, und zwar abgegeben von einer Düse aufgrund einer plötzlichen volumetrischen Änderung in einem Farbtank, die durch eine Deformationskomponente eines piezoelektrischen Elements resultiert, ausgelöst durch ein elektrisches Impulssignal; ein Verfahren vom Typ mit elektrostatischer Anziehung, bei dem Farbtröpfchen von einer Düsenspitze unter geringfügiger Druckbeaufschlagung der Farbe und unter der Wirkung einer elektrostatischen Anziehungskraft gebildet werden; ein Ultraschallverfahrenstyp, bei dem eine Farbe während der Bildung von Farbtröpfchen an einer Düsenspitze unter Einwirkung einer elektrostatischen Anziehungskraft mit Ultraschallwellen beaufschlagt wird; sowie ein Verfahren vom Farbtröpfchentyp, bei dem eine unter Druck eingespeiste Farbe mit Ultraschallwellen beaufschlagt wird.

Das Verfahren zum haftenden Aufbringen eines Farbtröpfchens, das von Düsen mit einem Durchmesser von mehreren Mikrometern bis einigen Millimetern gebildet wurde, läßt sich folgendermaßen klassifizieren:

• (1) Ein Verfahren, bei dem die Farbtröpfchen auf einer Oberfläche eines zu bedruckenden und/oder bedruckten Produkts haften, nachdem die Tröpfchen in einem Raum eine gewisse Flugstrecke zurückgelegt haben; und
• (2) ein Verfahren, bei dem die Farbtröpfchen unter der Wirkung einer elektrischen Steuerung zum Anhaften gebracht werden. Derartige Verfahren sind beispielsweise ein Verfahren mit elektrischer Feldsteuerung, mit dem Farbtröpfchen mit elektrischer Ladung an einer gewünschten Position einer Oberfläche eines zu bedruckenden Produkts zum Anhaften gebracht werden, indem man die Farbtröpfchen in einem elektrischen Feld fliegen läßt und die Farbtröpfchen durch das elektrische Feld ablenkt; und ein Ladungsmodulationsverfahren, bei dem Farbtröpfchen mit elektrischer Ladung an einer gewünschten Position einer Oberfläche eines zu bedruckenden Produkts zum Anhaften gebracht werden, indem man mittels einer gepulsten Spannung eine Ladungsbeaufschlagung vornimmt, die einer angestrebten Ablenkung entspricht, so daß die Farbtröpfchen in einem elektrischen Feld, abhängig von der Ladung der Farbtröpfchen, abgelenkt werden.

Als Farbe oder Tinte für derartige Jet-print-Drucker sind verschiedene wäßrige oder ölige Farbmassen entwickelt worden. Die meisten der vorgeschlagenen Farbmassen weisen jedoch eine schlechte Haftfähigkeit an Glas und Keramikmaterialien, wie Tonzeug und Porzellan, auf und haben außerdem unbefriedigende Eigenschaften hinsichtlich der Wasserbeständigkeit der gedruckten Symbole oder Muster, der Inhibierung von Läufern und der Lösungsmittelbeständigkeit.

Zur Überwindung dieser Nachteile ist die Verwendung einer Farbmasse vorgeschlagen worden, die ein Novolak-Phenolharz und eine geringe Menge einer Silanverbindung als Silankupplungsmittel umfaßt (US-PS 40 45 397). Diese ein Silan- Kupplungsmittel umfassende Farbmasse hat jedoch keine befriedigende chemische Stabilität. So wird beispielsweise die Haftfähigkeit an Glas sowie die Wasserbeständigkeit der gedruckten Symbole bemerkenswert beeinträchtigt, falls man die Farbmasse nach langer Lagerung für das Farbstrahldrucken verwendet.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer für den Farbstrahldruck geeigneten Farbmasse, die eine ausgezeichnete Stabilität und Einheitlichkeit der Farbtropfen gewährleistet, eine ausgezeichnete Lagerstabilität aufweist und auch nach langer Lagerung eine ausgezeichnete Haftfähgigkeit an Glas, Keramikmaterial, wie Tonzeug und Porzellan, sowie an Siliciumscheiben aufweist und eine hervorragende Wasserbeständigkeit hat.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Farbmasse für das Strahldrucken bestehend aus 2 bis 60 Gew.-% eines Alkoxysilans der Formel R_4-nSi(OH)_n (n=0 bis 2; und R steht für eine C_1-4-Alkoxygruppe, Methoxyäthoxy-, Äthoxyäthoxy- oder Phenoxygruppe) oder eines Oligomeren desselben; sowie 25 bis 95 Gew.-% eines Lösungsmittels für das Alkoxysilan oder das Oligomere desselben; 0,001 bis 5 Gew.-% einer in dem Lösungsmittel löslichen Säure und 0,1 bis 8 Gew.-% eines in dem Lösungsmittel löslichen Farbstoffs, und gegebenenfalls bis zu 5 Gew.-% eines in dem Lösungsmittel löslichen Harzes und/oder bis zu 2 Gew.-% eines inerten Silikonöls.

Bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Alkoxysilane der Formel R_4-nSi(OH)_n, wobei n und R die oben angegebene Bedeutung haben, oder Oligomere dieser Verbindung, werden als Bindemittelvorläufer eingesetzt. Der Rest R in der Formel steht vorzugsweise für eine Gruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, wie Methoxy, Äthoxy, n-Propoxy, Isopropoxy, n-Butoxy, Isobutoxy, sek.-Butoxy, tert.-Butoxy, β-Methoxyäthoxy (CH₃OC₂H₄O-) und β-Äthoxyäthoxy (C₂H₅OC₂H₄O-). Geeignete Alkoxysilane umfassen Tetramethoxysilan, Tetraäthoxysilan, Tetra-n-propoxysilan, Tetra-isopropoxysilan, Tetra-n-butoxysilan, Tetra-isobutoxysilan, Tetra-sek.-butoxysilan, Tetra-tert.-butoxysilan, Tetra-(β-methoxyäthoxy)-silan, Tetra-(β-äthoxyäthoxy)-silan, Mono-isopropoxytrimethoxysilan, Mono-isopropoxytriäthoxysilan, Dimethoxydiisopropoxysilan, Diäthoxydiisopropoxysilan, Monomethoxytriisopropoxysilan, Monoäthoxytriisopropoxysilan, Diisopropoxydiäthoxysilan, Diisobutoxydimethoxysilan, Di-sek.-butoxysiäthoxysilan, Di-sek.-butoxydimethoxysilan, Di-tert.-butoxydimethoxysilan, Trimethoxysilanol, Triäthoxysilanol, Tri-n-propoxysilanol, Triisopropoxysilanol, Tri-n-butoxysilanol, Triisobutoxysilanol, Tri-sek.-butoxysilanol, Tri- tert.-butoxysilanol, Tri-(β-methoxyäthoxy)-silanol, Tri- (β-äthoxyäthoxy)-silanol, Dimethoxysilandiol, Diäthoxysilandiol, Di-n-propoxysilandiol, Diisopropoxysilandiol, Di-n-butoxysilandiol, Diisobutoxysilandiol, Di-sek.-butoxysilandiol und Di-tert.-butoxysilandiol. Es kann ein Alkoxysilan oder eine Mischung derselben eingesetzt werden. Unter den Alkoxysilanen werden die Alkoxysilane der Formel

R₄Si

(R bedeutet eine C_1-4-Alkoxygruppe oder Methoxyäthoxy- oder Äthoxyäthoxygruppe) bevorzugt verwendet.

Es können bei der vorliegenden Erfindung die Alkoxysilane oder die Oligomeren derselben eingesetzt werden. Bei den Oligomenren kann es sich um kettenförmige, ringförmige oder verzweigte Oligomere der Alkoxysilane handeln, mit einem durchschnittlichen Kondensationsgrad von etwa 2 bis 5. Es kann eine Mischung derselben eingesetzt werden.

Die Effektivität des Alkoxysilans oder des Oligomeren derselben als Bindemittelvorläufer für eine Farbmasse beruht darauf, daß das Silan unter Bildung eines Polymeren hydrolysiert und kondensiert werden kann und das gebildete Polymerisat fest auf einer zu bedruckenden Oberfläche, wie Glas, haftet.

Gewöhnlich wird die Farbmasse für den Farbstrahldruck mit einer Viskosität von bis zu 20 cP bei einer Umgebungstemperatur, gewöhnlich Zimmertemperatur, verwendet. Im Hinblick auf die Spritzeigenschaften der Farbtröpfchen wird eine Viskosität von bis zu 10 cP bevorzugt sowie der breite Viskositätsbereich, bezogen auf die Umgebungstemperatur. Unter den oben erwähnten Gesichtspunkten wird das Alkoxysilan oder das Oligomere mit einem Verhältnis von 2 bis 60 Gew.-%, bezogen auf die Farbmasse, eingesetzt.

Das für die Farbmasse gemäß der vorliegenden Erfindung verwendete Lösungsmittel kann unter Lösungsmitteln gewählt werden, welche das Alkoxysilan oder das Oligomere oder die anderen Komponenten auflösen. Bevorzugt wird die Verwendung eines niederen aliphatischen Alkohols und/oder eines niederen aliphatischen Alkohol-Glykoläther-Lösungsmittels, um der Farbmasse die für das Strahldrucken effektiven Eigenschaften zu verleihen. Der niedere aliphatische Alkohol wirkt im Sinne einer Verbesserung der Trocknungseigenschaft nach dem Aufbringen der Farbmasse und trägt außerdem zur Verringerung der Viskosität bei. Das Glykoläther-Lösungsmittel wirkt im Sinne einer Verbesserung der Löslichkeiten der Komponenten, einer Verhinderung des Trocknens an der Düse eines Jet-print-Druckers sowie im Sinne einer Verbesserung der Haftfähigkeit der Farbmasse.

Geeignete niedere aliphatische Alkohole umfassen Methanol, Äthanol und Propanol. Geeignete Glykoläther-Lösungsmittel umfassen Äthylenglykol-monomethyläther, Äthylenglykolmonoäthyläther, Äthylenglykol-monopropyläther, Äthylenglykolmonobutyläther, Diäthylenglykol-monomethyläther, Diäthylenglykol- monoäthyläther, Diäthylenglykol-monopropyläther und Diäthylenglykol-monobutyläther. Es kann eines der Lösungsmittel oder ein Gemisch derselben eingesetzt werden.

Die Menge des Lösungsmittels in der Farbmasse liegt in einem Bereich von 25 bis 95 Gew.-%. Der Bereich wird im Hinblick auf die Viskosität, die Trocknungsfähigkeit, die Haftfähigkeit der Farbmasse und die Löslichkeiten der Komponenten gewählt. Falls ein Gemisch aus einem niederen aliphatischen Alkohol und dem Glykoläther-Lösungsmittel als Lösungsmittel verwendet wird, werden vorzugsweise 0,1 bis 10 Gew.-Teile des Glykoläther-Lösungsmittels und 1 Gew.-Teil des niederen aliphatischen Alkohols kombiniert.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird zur Verbesserung der Lagerstabilität der Farbmasse und der Farbtröpfchen-Bildungsstabilität sowie zur Beschleunigung des Trocknens und zur Verbesserung der Haftfähigkeit an Glas eine Säure als Stabilisator für das Alkoxysilan oder dessen Oligomeres sowie als Kondensationsbeschleuniger bei der Trocknungsstufe verwendet. Der Einsatz der Säure ist wichtig, damit das Alkoxysilan oder das Oligomere in stabiler und effektiver Weise für ein Bindemittel der Jet-print-Farbmasse verwendet werden kann. Als Säuren können die lösungsmittellöslichen Säuren, wie Chlorwasserstoffsäure, Fluorwasserstoffsäure, Phosphorsäure, Schwefelsäure, Borsäure, Essigsäure, Fumarsäure, Benzolsulfonsäure und p-Toluolsulfonsäure in effektiver Weise eingesetzt werden. Es kann eine der Säuren oder ein Gemisch derselben verwendet werden. Im Hinblick auf die Stabilität der Farbmasse, die Farbzerstäubungscharakteristik, die Haftfähigkeit der Farbmasse und ihre Wasserbeständigkeit liegt die Menge der Säure vorzugsweise in einem Bereich von 0,001 bis 5 Gew.-% (als 100% Säure), bezogen auf die Farbmasse. Falls die Menge der Säure weniger als 0,001 Gew.-% beträgt, ist die Langzeitlagerstabilität der Farbmasse schlechter, wodurch eine schlechtere Farbtröpfchenbildungscharakteristik verursacht wird. Falls der pH der Farbmasse höher als 5 ist, ist die Stabilität der Farbe bemerkenswert schlechter. Es wird daher nicht bevorzugt, lediglich eine ganz geringe Menge der Säure zu verwenden. Vorzugsweise wird die Säure in der Weise einverleibt, daß ein pH von unter 5 erhalten wird. Andererseits ist eine Menge von über 5 Gew.-% der Säure nutzlos und außerdem auch nicht wünschenswert, da nachteilige Effekte bei der Farbmasse, dem bedruckten Substrat oder den Teilen des Druckers, die mit der Farbe in Berührung kommen, verursacht werden. Die Menge der Säure liegt daher insbesondere in einem Bereich von 0,01 bis 5 Gew.-%.

Es ist bei der Farbmasse gemäß vorliegender Erfindung erforderlich, einen lösungsmittellöslichen Farbstoff einzuverleiben. Als Farbstoffe kommen alle Farbstoffe in Frage, die eine hohe Löslichkeit und eine hohe Stabilität in der Farbmasse aufweisen. Geeignete Farbstoffe umfassen C. I. Solvent Blue 3, C. I. Solvent Orange 40, C. I. Solvent Black 27, C. I. Basic Blue 7, C. I. Solvent Blue 43 und andere lösungsmittellösliche Farbstoffe. Im Handel erhältliche Farbstoffe umfassen Oil Black HBB, Valifast Red 1308, Valifast Orange 209, Valifast Black 1802, Valifast Black 3820, Spilon Black MHI, Spilon Black GMH, Victoria Pure Blue BOH conc.

Der Farbstoff wird mit einem Verhältnis von 0,1 bis 8 Gew.-%, bezogen auf die Farbmasse, einverleibt. Falls die Menge an Farbstoff weniger als 0,1 Gew.-% beträgt, ist die Färbewirkung nicht befriedigend ausgeprägt, wohingegen bei einer größeren Menge als 8 Gew.-% eine weitere Verbesserung der Färbekraft nicht erzielt wird und das Verstopfen der Düse durch die Zunahme von festen Komponenten in der Farbmasse verursacht wird.

Zur Verhinderung des Klecksens werden der Farbmasse gegebenenfalls 0,001 bis 2 Gew.-% eines inerten Silikonöls einverleibt. Bei den Silikonölen kann es sich um lineare Organopolysiloxane mit einem kinematischen Viskositätsgrad innerhalb des Bereichs von 0,5 bis 100 000 cSt. (bei 25°C) und vorzugsweise 0,5 bis 5000 cSt. (25°C) handeln. Die Silikonöle sind im Handel erhältlich als Polyalkylsiloxane mit C_1-18-Alkylgruppen, Polyphenylsiloxane, Polyalkylphenylsiloxane mit C_1-18-Alkylgruppen, Polyalkylaminoalkylsiloxane mit C_1-18- Alkylgruppen und Polyoxyäthylenpolyalkylsiloxane mit C_1-4- Alkylgruppen. Im Handel erhältliche Silikonöle umfassen SH 28PA, SF 8427, SH 3748, SH 3718, SH 21PA, SH 3771, SH 200, SH 3746, YH 38680, YF 3842, TSF 437, TSA 4200; Paintad Q, Paintad M. Falls das Silikonöl einverleibt wird, kann das Klecksen verhindert werden und ein qualitativ hochwertiger Druck erzielt werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann neben den oben erwähnten Komponenten ein lösungsmitttellösliches Harz einverleibt werden. Die Farbmasse, die aus dem Alkoxysiloxan oder dem Oligomeren desselben, dem Lösungsmittel, der lösungsmittellöslichen Säure, dem lösungsmittellöslichen Farbstoff und dem lösungsmittellöslichen Silikonöl besteht, hat eine ausgezeichnete Haftfähigkeit an Glas und Keramikmaterialien, seine Haftfähigkeit gegenüber Kunststoffmaterialien ist jedoch geringfügig schlechter. Im Hinblick auf verschiedene Anwendungsgebiete der Farbmasse wird es daher bevorzugt, die Haftfähigkeit an Kunststoffmaterialien zu verbessern. Die Haftfähigkeit an Kunststoff wird bemerkenswert verbessert durch die Einverleibung einer geringeren Menge eines lösungsmittellöslichen Harzes, das in dem Alkoxysilan oder dessen Oligomeren löslich ist und umgekehrt auch das Alkoxysilan oder dessen Oligomeres löst. Bei den Harzen kann es sich um Acrylharze, Polyvinylbutyral, Novolak-Phenolharze, Schellack oder modifiziertes Schellack, Kolophonium oder modifiziertes Kolophonium, Harze vom Cellulosetyp und Epoxyharze handeln. Die Verwendung von Acrylharzen, Polyvinylbutyral, Novolak-Phenolharzen und Epoxyharzen ist besonders bevorzugt. Die Synthese der Harze ist beschrieben in "Organic Coating Technology", herausgegeben von John Wiley & Sons, Inc., und in "Paint Technology Manuals (Teil I-III)", herausgegeben für die Oil & Colour Chemist'Association von Chapman & Hall. Das lösungsmittellösliche Harz wird in einer Menge von bis zu 5 Gew.-%, bezogen auf die Farbmasse, und mit einem Verhältnis von bis zu dem Gehalt an Alkoxysilan oder dessen Oligomeren einverleibt.

Falls die Menge des lösungsmittellöslichen Harzes mehr als 5 Gew.-% beträgt, ist die Viskosität der Farbmasse zu hoch, um noch für die Verwendung als Strahldruckfarbe geeignet zu sein. Außerdem ist die Wasserbeständigkeit nach dem Drucken und Trocknen nachteiligerweise schlechter. Falls die Menge des lösungsmittellöslichen Harzes mehr als die Menge des Alkoxysilans oder dessen Oligomeren beträgt, ist die Haftfähigkeit der Farbmasse nachteiligerweise schlechter.

Der Farbmasse kann ein lösungsmittellösliches, elektrisch leitfähiges Material einverleibt sein. Falls die Strahldruck- Farbmasse für das oben beschriebene, elektrisch gesteuerte System verwendet wird, ist die Einverleibung des elektrisch leitfähigen Mittels notwendig. Dieses verbessert die elektrische Leitfähigkeit der Farbmasse und die Ladungscharakteristik der Farbmasse in der Weise, daß ein rasches Aufladen zur Durchführung eines präzisen, schnellen Druckens ermöglicht wird. Geeignete lösungsmittellösliche, elektrisch leitfähige Mittel umfassen Lithiumchlorid, Ammoniumchlorid, Lithiumnitrat, Ammoniumnitrat, Aluminiumnitrat, Lithiumnitrit, Ammoniumnitrit, Lithiumacetat, Ammoniumacetat, Kaliumacetat, Kaliumthiocyanat, Ammoniumthiocyanat, Natriumthiocyanat und Dimethylamin-hydrochlorid. Die Verwendung von Lithiumchlorid, Ammoniumchlorid, Lithiumnitrat, Ammoniumnitrat, Dimethylamin-hydrochlorid, Ammoniumthiocyanat, Kaliumthiocyanat und/oder Natriumthiocyanat ist besonders bevorzugt. Es kann eines der elektrisch leitfähigen Mittel oder eine Mischung derselben verwendet werden. Das elektrisch leitfähige Mittel wird mit einem Verhältnis von bis zu 3 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 3 Gew.-%, bezogen auf die Farbmasse, einverleibt. In diesem Fall beträgt der relative Widerstand der Farbmasse bis zu 2000 Ωcm, wodurch ausgezeichnete Druckcharakteristika gewährleistet werden. Eine Menge des elektrisch leitfähigen Mittels von mehr als 3 Gew.-% ist nicht wirtschaftlich und kann zur Bildung von Niederschlägen in der Farbmasse führen.

Zur Verbesserung der Hydrolyse des Alkoxysilans oder seines Oligomeren sowie zur Verbesserung der Trocknungsfähigkeit der Farbmasse kann man Wasser in einem Verhältnis von bis zu 10 Gew.-%, bezogen auf das Alkoxysilan oder das Oligomere desselben, einverleiben. Es ist auch möglich, falls gewünscht, ein Feinpigment, einen fluoreszierenden Farbstoff, einen hitzeempfindlichen Farbstoff sowie andere Zusatzstoffe einzuverleiben.

Bei der Herstellung der Strahldruck-Farbmasse werden die Komponenten unter Rühren zur Bildung einer einheitlichen Masse vermischt. Die resultierende Farbmasse kann bei verschiedenen Verfahren zur Bildung von Farbnebel und Verfahren zur Steuerung von Farbtröpfchen eingesetzt werden. Das Trocknen der erfindungsgemäßen Strahldruck- Farbmasse kann durch einen spontanen Trocknungsprozeß oder durch ein Trocknungsverfahren unter Erhitzen erfolgen. Die Farbmasse kann auch als wärmehärtbare Farbe verwendet werden, wobei das Trocknen durch Dampfbeaufschlagung der bedruckten Oberfläche erfolgt.

Die erfindungsgemäße Strahldruck-Farbmasse verursacht keinerlei Verstopfung an der Düse. Eine Abstoßung der Farbe von der bedruckten Oberfläche sowie eine Klecksbildung wird verhindert, und es können somit bedruckte Produkte mit ausgezeichneter Haftfestigkeit an Oberflächen aus Glas, Keramikmaterialien, wie Tonzeug und Porzellan, sowie Kunststoffmaterialien hergestellt werden. Diese Effekte stellen einen bedeutenden technischen Fortschritt dar.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Beispielen und Vergleichsbeispielen näher erläutert.

Beispiele 1 bis 5

Die in Tabelle 1 angegebenen Komponenten werden einheitlich unter Rühren vermischt, um die jeweilige Farbmischung herzustellen. Zur Herstellung der jeweiligen Strahldruck- Farbmasse wird die Farbmischung durch ein Membranfilter aus Polytetrafluoräthylen mit einer Porengröße von 1,0 µm filtriert. Die Farbmasse wird unter Verwendung eines Farbstrahldruckers vom elektrostatischen Ablenkungstyp getestet. Dabei werden die Bedingungen der Farbtröpfchenbildung, der elektrischen Aufladung der Farbtröpfchen sowie der elektrostatischen Ablenkung im Rahmen von Drucktests untersucht. Die Ergebnisse sind ausgezeichnet. Außerdem wird die Farbmasse auf ihre Haftfähigkeit an Glas und Porzellan sowie hinsichtlich der Wasserbeständigkeit und der Haftfestigkeit an Kunststoff untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 aufgeführt. Jede Farbmasse wird in einer verschlossenen Polyäthylen-Flasche einen Monat bei 40°C aufbewahrt. Anschließend werden die gleichen Drucktests durchgeführt. Es werden ebenfalls ausgezeichnete Ergebnisse erhalten. Die gelagerte Farbmasse wird auch hinsichtlich der Haftfähigkeit und der Wasserbeständigkeit untersucht. Die Ergebnisse sind ebenfalls in Tabelle 2 zusammengestellt.

Vergleichsbeispiel 1

Unter Verwendung eines Silankupplungsmittels (γ-Glycidoxypropyl- trimethoxysilan) wird eine Farbmasse gemäß Tabelle 1 hergestellt. Es werden die gleichen Drucktests durchgeführt wie bei den Beispielen. Die Ergebnisse der Tests sind gut. Jedoch sind die Testergebnisse hinsichtlich der Haftfähigkeit und der Wasserbeständigkeit der Farbe zum Zeitpunkt der Herstellung und nach einmonatiger Lagerung schlechter. Das geht aus Tabelle 2 hervor.

Vergleichsbeispiel 2

Unter Verwendung von 10 Gew.-Teilen einer Lösung eines wasserlöslichen Acrylharz, 18 Gew.-Teilen Äthanol, 5 Gew.-Teilen Äthylenglykol-monoethyläther, 65 Gew.-Teilen Wasser, 2 Gew.-Teilen Farbstoff (Direct-Black 19) und 0,2 Gew.-Teilen Lithiumchlorid wird eine Farbmasse hergestellt. Die resultierende Farbmasse wird mittels der gleichen Tests auf Haftfestigkeit und Wasserbeständigkeit untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 aufgeführt.

Tabelle 1

Tabelle 2

Beispiele 6 bis 10

Das Verfahren von Beispiel 1 wird wiederholt. Dabei werden jedoch die in Tabelle 3 angegebenen Komponenten verwendet. Es werden jeweils Farbmassen hergestellt und Vergleichsversuche durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 zusammengestellt.

Tabelle 3

Tabelle 4

Aus den erhaltenen Ergebnissen geht klar hervor, daß die Strahlschreib-Farbmassen gemäß der vorliegenden Erfindung eine ausgezeichnete Haftfestigkeit an Oberflächen von damit bedruckten Substraten, wie Glasoberflächen, aufweisen und sowohl zur Zeit der Herstellung als auch nach langer Lagerung eine ausgezeichnete Wasserbeständigkeit haben.

Im Gegensatz dazu ist bei den Farbmassen der Vergleichsbeispiele die Haftfestigkeit an Oberflächen von damit bedruckten Substraten schlechter und die Wasserbeständigkeit nach langer Lagerung vermindert.

Claims (7)

1. Farbmasse für das Strahldrucken, bestehend aus 2 bis 60 Gew.-% eines Alkoxysilans der Formel R_4-nSi(OH)_n (n=0 bis 2; und R steht für eine C_1-4-Alkoxygruppe, Methoxyäthoxy-, Äthoxyäthoxy- oder Phenoxygruppe) oder eines Oligomeren desselben; sowie 25 bis 95 Gew.-% eines Lösungsmittels für das Alkoxysilan oder das Oligomere desselben; 0,001 bis 5 Gew.-% einer in dem Lösungsmittel löslichen Säure und 0,1 bis 8 Gew.-% eines in dem Lösungsmittel löslichen Farbstoffs, und gegebenenfalls bis zu 5 Gew.-% eines in dem Lösungsmittel löslichen Harzes und/oder bis zu 2 Gew.-% eines inerten Silikonöls.

2. Farbmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiter bis zu 3 Gew.-% eines elektrisch leitfähigen Mittels umfaßt.

3. Farbmasse nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bindemittelvorläufer ein Alkoxysilan der Formel R₄Si (wobei R für eine C_1-4-Alkoxygruppe, Methoxyäthoxy-, Äthoxyäthoxy- oder Phenoxygruppe steht) oder ein Oligomeres desselben ist.

4. Farbmasse nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel ein niederer aliphatischer Alkohol und/oder ein Glykolmonoäther ist.

5. Farbmasse nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die im Lösungsmittel lösliche Säure ausgewählt ist unter Chlorwasserstoffsäure, Fluorwasserstoffsäure, Schwefelsäure, Borsäure, Phosphorsäure, Fumarsäure, Benzolsulfonsäure und p-Toluolsulfonsäure oder einer Mischung derselben.

6. Farbmasse nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrisch leitfähige Mittel ausgewählt ist unter Lithiumchlorid, Ammoniumchlorid, Lithiumnitrat, Ammoniumnitrat, Dimethylamin-hydrochlorid, Kaliumthiocyanat, Ammoniumthiocyanat und Natriumthiocyanat oder einer Mischung derselben.

7. Farbmasse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das in dem Lösungsmittel lösliche Harz ein Acrylharz, ein Polyvinylbutyralharz, ein Novolak-Phenolharz oder ein Epoxyharz ist.