DE3529798A1

DE3529798A1 - Inks for writing systems, in particular ink-jet writing systems

Info

Publication number: DE3529798A1
Application number: DE19853529798
Authority: DE
Inventors: Arthur Melnitzki; Alexander Grossmann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1985-08-20
Filing date: 1985-08-20
Publication date: 1987-02-26

Abstract

For markings which are to be invisible to the naked eye, an ink has been developed which is preferably processed in writing systems. It comprises a fluorescent substance, a water-soluble, polymeric acrylate, a water-soluble cellulose ester, diethanolamine, alcohol and distilled water.

Description

Die Erfindung betrifft im nicht sichtbaren Bereich des Lichts, zum Beispiel UV-Licht, fluoreszierende Tinte für Schreibsysteme, insbesondere Ink-Jet-Schreibsysteme, für Kennzeichnungen, die mit bloßem Auge unsichtbar sind.The invention relates to the non-visible area of Light, for example UV light, fluorescent ink for Writing systems, in particular ink-jet writing systems, for Markings that are invisible to the naked eye.

Solche Tinten sind zum Beispiel für Fehlermarkierungen, Chargenbezeichnungen, Meßmarken, Briefcodierungen, Lageerkennung von mikroelektronischen Teilen, Signalerkennung usw. verwendbar.Such inks are for example for error marks, Batch names, measuring marks, letter coding, position detection of microelectronic parts, signal detection etc. usable.

Derartige fluoreszierende Tinten sind bisher nicht bekannt. Die meisten im UV erkennbaren Farbstoffe verlieren schnell ihre Fluoreszenz im Lösungsmittel oder auf dem Untergrund. Außerdem erfordert die Verarbeitbarkeit derartiger Tinten in Schreibsystemen besondere physikalische und chemische Eigenschaften.Such fluorescent inks are not yet known. Most dyes visible in the UV lose quickly their fluorescence in the solvent or on the Underground. In addition, the processability requires such Special physical inks in writing systems and chemical properties.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs erwähnte Tinte, die gut lichtecht sein soll, herzustellen. Lichtechtheit wird allerdings nur gefordert für eine Zeit von Tagen bis Monaten, ohne direkte Exposition im Sonnenlicht, so daß die Echtheitsstufen von WS 1 bis WS 2 genügen.The invention is based on the object to produce the ink mentioned, which is said to be good lightfastness. However, lightfastness is only required for one Time from days to months without direct exposure in the Sunlight, so that the authenticity levels from WS 1 to WS 2 are enough.

Die Tinte soll in wenigen Minuten (im allgemeinen 1 min) trocken und geeignet sein für die Beschriftung von Papier, Kunststoffen (zum Beispiel PVC, PC, PI, PE), Metalloberflächen und Glas. Der Farbstoff soll sich außerdem nicht beim einmaligen Reiben mit dem Finger entfernen lassen. Auf allen Oberflächen darf der Farbstoff ferner keine Fluoreszenzlöschung zeigen. Die Mischung muß über Monate stabil bleiben. Damit die Tinte in bestimmten, nach dem Unterdruckverfahren arbeitenden Schreibsystemen verwendbar ist, müssen folgende physikalische Eigenschaften erfüllt sein:Oberflächenspannung 28 . . . 50 mN/m (bei 20°C)Viskosität 12 . . . 30 m Pa · s (bei 20°C)The ink should be in a few minutes (generally 1 min) be dry and suitable for labeling paper, Plastics (e.g. PVC, PC, PI, PE), metal surfaces and glass. The dye should also not have it rubbed once with your finger. The dye must not be allowed on any surface Show fluorescence quenching. The mixture has to last for months remain stable. So that the ink in certain, after the Writing systems working under vacuum processes can be used the following physical properties must be fulfilled be: surface tension 28. . . 50 mN / m (at 20 ° C) viscosity 12. . . 30 m Pa · s (at 20 ° C)

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird gemäß den kennzeichnenden Merkmalen der Patentansprüche gelöst.The object underlying the invention is according to the characterizing features of the claims solved.

Die Tinte nach der Erfindung erfüllt folgende Abnahmewerte:
Viskosität: 23 ± 1 s im Auslaufbecher 3 mm in Anlehnung an DIN 53211,
Oberflächenspannung: 33,5 ± 0,5 m N/mThe ink according to the invention fulfills the following decrease values:
Viscosity: 23 ± 1 s in a 3 mm discharge cup based on DIN 53211,
Surface tension: 33.5 ± 0.5 m N / m

Die der Erfindung zugrundeliegende Tinte zeichnet sich unter anderem durch schnelle Trocknung, gute Haftung, keine Fluoreszenzlöschung und kein Verlaufen auf der aufgebrachten Oberfläche, zum Beispiel Papier, Glas, Kunststoff und Metall, aus.The ink on which the invention is based stands out among other things through quick drying, good adhesion, no fluorescence quenching and no bleeding on the applied Surface, for example paper, glass, plastic and metal, from.

Einsetzbar sind als fluoreszierende Substanz Farbstoffe, wie sie zum Beispiel als optische Aufheller, vorzugsweise solche mit guter Löslichkeit in Wasser (mindestens 10 g/l), verwendet werden. Als optische Aufheller sind organische Fluoreszenzfarbstoffe bezeichnet, die wie optische Transformatoren wirken. Welche Stoffe sich zum Beispiel als organische Aufheller eignen, geht unter anderem aus dem entsprechenden Abschnitt in Römpps Chemielexikon hervor. Die Auswahl eines bestimmten Stoffes hängt von der jeweiligen Anwendung ab. Dyes can be used as the fluorescent substance, such as, for example, as an optical brightener, preferably those with good solubility in water (at least 10 g / l) can be used. As optical brighteners called organic fluorescent dyes that like optical Transformers work. Which substances are Examples are suitable as organic brighteners, among other things from the corresponding section in Römpp's chemistry dictionary forth. The selection of a certain substance depends on the application.

Versuche haben gezeigt, daß sich hierbei besonders Triazin-phenylcumarine und Derivate sowie Bis-benzoxazole eignen.Experiments have shown that this is special Triazine-phenylcoumarins and derivatives as well as bis-benzoxazoles own.

Die Anwendungskonzentration der fluoreszierenden Substanz liegt vorzugsweise zwischen 5 und 10% Massenanteil. Der Zusatz an wasserlöslichem Acrylat, zum Beispiel Alkalisalze von Acrylsäure, liegt zwischen 1 und 10%.The application concentration of the fluorescent substance is preferably between 5 and 10% by mass. The Addition of water-soluble acrylate, for example alkali salts of acrylic acid, is between 1 and 10%.

Zur Einstellung von Viskosität, Oberflächenspannung und Trocknungszeit werden Alkohole zugesetzt.For setting viscosity, surface tension and Drying time alcohols are added.

Amine mit hohem Siedepunkt wie Diethanolamin wirken als Oxidationsstabilisator.High boiling point amines such as diethanolamine act as Oxidation stabilizer.

Die gesamte Mischung ist genügend wischfest auf Papier, nicht wasserfest auf den anderen Oberflächen und auf letzteren auch nur bedingt wischfest.The entire mixture is sufficiently smudge-proof on paper, not waterproof on the other surfaces and on the latter only partially smudge-proof.

Eine bedingte Alkoholbeständigkeit läßt sich erzielen durch Ersatz des polymeren Acrylats mit Polyamid-Harz, Phenolharz oder an Licht langsam vernetzbaren Substanzen, wie zum Beispiel Leinöl, Linolsäure, Acrylsäuremethylester bis ca. 1% Massenanteil.Conditional alcohol resistance can be achieved by replacing the polymeric acrylate with polyamide resin, Phenolic resin or substances that slowly crosslink in the light, such as linseed oil, linoleic acid, acrylic acid methyl ester up to approx. 1% mass fraction.

Es muß als einigermaßen überraschend bezeichnet werden, daß besonders die genannten Triazinphenylcumarine und Bis-benzoxazole mit den genannten Zusätzen keine Fluoreszenzlöschung erfahren, obwohl bis zum Endergebnis der trockenen Beschriftung zahlreiche chemische Reaktionen ablaufen.It has to be described as somewhat surprising that especially the triazine phenyl coumarins mentioned and Bis-benzoxazole with the additives mentioned no fluorescence quenching experienced, although until the end result of dry labeling numerous chemical reactions expire.

Die genannten Tinten sind bezüglich ihrer Verwertbarkeit nicht auf bestimmte Schreibsysteme, wie das Unterdruck- Ink-Jet-Verfahren, beschränkt, sondern zum Beispiel auch bei Überdruck-Ink-Jet-Schreibsystemen einzusetzen.The inks mentioned are regarding their usability not to certain writing systems, such as the vacuum Ink-jet process, but limited, for example to be used with overpressure ink jet writing systems.

Claims

1. In the invisible range of light, for example UV light, fluorescent ink for writing systems, in particular ink-jet writing systems, for markings that are invisible to the naked eye, characterized in that the ink consists of a mixture composed of the following components consists:
2nd . . . 10 parts by mass of fluorescent substance, soluble in the water / ethanol mixture
1 . . . . 10 water-soluble, polymeric acrylate
0. . . . 3 water-soluble cellulose esters
0. . . . 1 diethanolamine
5. . . . 50 alcohols for example ethanol, butanol, glycol. . .
Rest of dest. water

2. Ink according to claim 1, characterized in that as a fluorescent substance for Example optical brighteners can be used.

3. Ink according to claim 2, characterized in that as a fluorescent substance optical Brightener with good solubility in water min. 10 g / l) and an application concentration preferably between 5 and 10% mass fraction are used.

4. Ink according to claim 2, characterized in that as an optical brightener, triazine phenyl coumarins or bis-benzoxazoles can be used.

5. Ink according to claim 1, characterized in that the addition of water soluble Acrylate, for example alkali salts of acrylic acid, between 1 and 10%.

6. Ink according to claim 1, characterized in that as an oxidation stabilizer, amines with a high boiling point, for example diethanolamine Find.

7. Ink according to claim 1, characterized in that instead of the polymeric acrylate Polyamide resin or phenolic resin is used.

8. Ink according to claim 1, characterized in that instead of the polymeric acrylate Atmospheric oxygen slowly cross-linkable substances, such as Example linseed oil, linoleic acid, acrylic acid methyl ester approx. 1% mass fraction are used.