DE69215138T2

DE69215138T2 - Tintenzusammensetzungen mit verminderten Trocknungszeiten

Info

Publication number: DE69215138T2
Application number: DE69215138T
Authority: DE
Inventors: Marcel P Breton; Melvin D Croucher; Kerstin M Henseleit; Fatima M Pontes; Raymond W Wong
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 1991-05-16
Filing date: 1992-05-14
Publication date: 1997-03-20
Anticipated expiration: 2012-05-15
Also published as: DE69215138D1; US5100469B1; JPH05125321A; EP0515089B1; US5100469A; JP2597442B2; EP0515089A1

Description

TINTENZUSAMMENSETZUNGEN MIT VERMINDERTEN TROCKNUNGSZEITEN

Die Erfindung betrifft eine Druckfarbenzusammensetzung und insbesondere eine Druckfarbenzusammensetzung (Tintenzusammensetzung), die für Tintenstrahldruck geeignet ist.
Es wurde eine Vielzahl von Druckfarben entwickelt, um verschiedenen Zwecken zu genügen. Für einige Anwendungen ist es wünschenswert, daß eine Druckfarbe ausgezeichnete Druckqualität bereitstellt. Diese Druckfarben weisen im allgemeinen eine hohe oberflächenspannung auf und trocknen relativ langsam. Für andere Anwendungen ist es erwünscht, daß eine Druckfarbe rasch trocknet. Diese Druckfarben weisen im allgemeinen eine geringere Oberflächenspannung auf als die langsam trocknenden Druckfarben, und werden in der Regel bein Drucken ungleichmäßig in das Papier gesogen (Auslaufen), wodurch eine mangelhafte Druckqualität entsteht.
Bei einigen Druckanwendungen mit Druckfarben ist die Trocknungszeit des Druckbildes eine wichtige zu beachtende Eigenschaft. Insbesondere kann bei Verfahren, wie beim Tintenstrahldruck, das Trocknen der Druckfarbe besonders kritisch sein. Beispielsweise kann es erwünscht sein, rasch trocknende Druckfarben für einen höheren Durchsatz bereitzustellen. Rasch trocknende Druckfarben liefern jedoch im allgemeinen aufgrund des Auslaufens mangelhafte Druckqualität Druckfarben können aufgrund der Geschwindigkeit, mit der das Wasser aus der Düse verdampft, außerdem die Düsen der Tintenstrahlvorrichtung verstopfen.
Langsam trocknende Druckfarben setzen jedoch Konstruktion und Geschwindigkeit von Tintenstrahldruckern Grenzen, obwohl sie eine gute Druckqualität liefern. Es besteht daher ein Bedarf für Druckfarbenformulierungen, die rasch trocknen und dabei noch eine gute Druckqualität beibehalten. Gute Druckqualität wird gewöhnlich mit Druckfarben, die eine hohe oberflächenspannung aufweisen (größer 50 dyn/cm) und durch langsames Trocknen (größer als 20 Sekunden auf den meisten Normalpapieren) erreicht.
Zusätzlich zur Bereitstellung guter Druckqualität ist es auch erwünscht, daß eine Druckfarbe eine gute Strahleigenschaft hat, ohne die Tintenstrahldüsen zu beeinträchtigen. Die Verschlechterungder Tintenstrahldüsen kann hinsichtlich ihrer Druckfarbenlatenz beschrieben werden. Der hier verwendete Begriff Latenz betrifft den maximalen Zeitraum, gewöhnlich weniger als eine Stunde und häufiger weniger als 10 Minuten, über den ein nicht verschlossener Tintenstrahldruckkopf unbenutzt verbleiben kann, bevor eine deutliche Verschlechterung seiner Strahlleistung auftritt.
US-A-4 530 961, Nguyen et al., offenbart eine stabile, wässerige Dispersion niederer Viskosität von gepfropftem Ruß zur Herstellung von Druckfarben. Eine wässerige Dispersion von Ruß wird mit hydrophilen Monomeren, wie Alkali oder Ammoniumcarboxylat tragenden Polymeren, gepfropft. Bei der Herstellung von gepfropftem Ruß wird ein Peroxidationsschritt ausgeführt, der in Gegenwart eines Beschleunigers für die Polymerisation über freie Radikale, wie eines Aminbeschleunigers, ausgeführt werden kann. Einer der offenbarten Beschleuniger ist TRIS-TEMED, Tris(hydroxymethyl)aminomethan-N-Tetramethylethylendiamin.
US-A-4 154 618, Burke, offenbart als Druckfarben geeignete Beschichtungsmassen, welche Filme liefern, die wasserbeständig sind und die ausgezeichnete Naß-/Trockenreibbeständigkeit aufweisen. Die Beschichtungsmassen umfassen saure Harze, ein Metall-Polyamin-Komplexiermittel und gegebenenfalls organische Säuren und Cometalle. Die sauren Harze können von Amin oder blockierten Aminalkoholen, wie Tris(hydroxymethyl)aminomethan und Triethanolamin, abgeleitet sein.
Obwohl viele Druckfarbenformen verfügbar sind, ist es erwünscht, verbesserte Druckfarbenzusammensetzungen bereitzustellen, die rasch trocknen, während sie ebenfalls eine gute Druckqualität aufrechterhalten.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die Trocknungszeiten von Druckfarbenzusammensetzungen zu senken, während gute Druckqualität beibehalten wird.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Verbesserung der Latenz von Druckfarbenverbindungen, während gute Druckqualität beibehalten wird.
Diese und weitere Aufgaben der Erfindung werden mit einer Druckfarbenzusammensetzung erreicht, die ein Färbemittel und ein Wasser umfassendes Druckfarbenbindemittel umfaßt, und durch mindestens einen Zusatzstoff, ausgewählt aus Salzen von meso-Erythrit, RC(CH&sub2;OH)&sub3; und Salzen davon, wörin R -NH&sub2; oder Alkyl bedeutet, gekennzeichnet ist. Bevorzugte erfindungsgemäße Zusätze sind ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Tris (hydroxymethyl) aminomethan, 1,1,1-Tris (hydroxymethyl)ethan und Salzen von meso-Erythrit.
Die vorliegende Erfindung stellt Druckfarbenzusammensetzungen bereit, die verminderte Trocknungszeiten und eine verbesserte Latenz aufweisen, wobei gute Druckqualität beibehalten wird. Insbesondere schließen die erfindungsgemäßen Druckfarbenzusammensetzungen als Zusatz ein Salz von meso- Erythrit oder eine Verbindung, wiedergegeben durch RC(CH&sub2;OH)&sub3;, ein, wobei R Alkyl oder -NH&sub2; bedeutet. Alkyl kann 1 bis etwa 5 Kohlenstoffatome aufweisen und kann substituiert oder unsubstituiert sein. Alkyl sollte den Zusatz nicht wasserunlöslich machen. Beispiele für Alkyl schließen, Methyl, Ethyl, Propyl und dergleichen ein. Die Zugabe von Tris(hydroxymethyl) aminomethan zu Druckfarbenzusammensetzungen senkt die Trocknungszeit der Druckfarbenzusammensetzungen, ohne die Oberflächenspannung zu beeinträchtigen, und gestattet auch die Einstellung des pH-Werts der Zusammensetzung.
Die erfindungsgemäßen Druckfarbenzusammensetzungen umfassen im allgemeinen ein Färbemittel, ein Druckfarbenbindemittel, das Wasser und mindestens eines der vorstehend beschriebenen Zusätze umfaßt. Die erfindungsgemäßen Druckfarbenzusammensetzungen können vorzugsweise bei Tintenstrahldrucksystemen eingesetzt werden.
Druckfarben, die in einem Tintenstrahldrucksystem eingesetzt werden, umfassen im allgemeinen Druckfarben, die in der Lage sind, ohne Verstopfen oder Austreten in einem der Arten von Drucksystemen verwendet zu werden, welche thermische Energie zur Herstellung von Dampfblasen in einem mit Druckfarbe gefüllten Kanal zum Ausstoßen eines Druckfarbentröpfchens verwenden oder die Systemform, bei der ein piezoelektrischer Wandler zur Erzeugung eines Druckimpulses eingesetzt wird, der die Tröpfchen aus einer Düse ausstößt. Bekannte Tintenstrahldrucksysteme umfassen im allgemeinen einen Farbstoff als Färbemittel, der in einem Druckfarbenbindemittel, wie Wasser, oder einem Gemisch, umfassend Wasser und ein wasserlösliches oder mit Wasser mischbares organisches Lösungsmittel, löslich ist. Das Färbemittel kann jedoch ein beliebiges Material sein, das Entwicklung von sichtbaren, ultraviolett oder infrarot lesbaren Bildern auf einem Aufzeichnungsmedium, wie Papier, erlaubt. Das Färbemittel kann Direktfarbstoffe, Säurefärbstoffe, Reaktivfarbstoffe, polymere Farbstoffe und dergleichen einschließen.
Eine beliebige Vielzahl verschiedener Druckfarbenbindemittel kann verwendet werden. Im allgemeinen enthält das Druckfarbenbindemittel jedoch Wasser, vorzugsweise entionisiertes Wasser, als hauptsächliche Komponente. Das Druckfarbenbindemittel kann auch Colösungsmittel und/oder Zusätze enthalten, die die Eigenschaften der Druckfarbenzusammensetzung modifizieren, wie beispielsweise zur Einstellung der Viskosität, Oberflächenspannung, Trocknungs zeit, Strahlfähigkeit durch verbesserte Latenz usw..
Zusätzlich zu dem Färbemittel und dem Druckfarbenbindemittel enthalten die erfindungsgemäßen Druckfarbenzusammensetzungen ein Mitglied, ausgewählt aus meso-Erythrit und einer Verbindung, wiedergegeben durch RC(CH&sub2;OH)&sub3;, worin R Alkyl oder -NH&sub2; bedeutet, oder Salzen davon. Besonders bevorzugte Beispiele von Verbindungen, wiedergegeben, durch RC(CH&sub2;OH)&sub3;, schließen Tris(hydroxymethyl)aminomethan und 1,1,1-Tris(hydroxymethyl)ethan ein. meso-Erythrit weist eine Molekülstruktur auf:
Tris(hydroxymethyl)aminomethan weist eine Molekülstruktur auf:
1,1,1-Tris(hydroxymethyl)ethan weist eine Molekülformel auf:
Bei der Beschreibung der erfindungsgemäßen Zusätze, wird insbesondere auf einen der bevorzugten Zusätze, Tris(hydroxymethyl)aminomethan, Bezug genommen.
Die Zugabe von Tris(hydroxymethyl)aminomethan (forthin als THAM bezeichnet) und/oder Salzen davon senkt die Trocknungszeit der Druckfarbenzusammensetzung ohne die Oberflächenspannung der Druckfarbe zu beeinflussen. Die Trocknungszeit kann um einen Faktor in einer Höhe von 2 vermindert werden. THAM kann die Trocknungszeit sowohl relativ langsam trocknender Druckfarben, die mehr als 20 Sekunden zum Trocknen in Anspruch nehmen, als auch relativ rasch trocknender Druckfarben, die in weniger als einer Sekunde trocknen, verbessern.
THAM-Salze schließen beispielsweise Citrate, Maleate, Carbonate, Oxalate, Phosphate, Hydrochloride, Succinate, Phosphat-EDTA, Acetate, Benzoate, Nitrate und dergleichen ein. THAM-Salze sind von Sigma Chemical Company unter der Reihe TRIZMA-Verbindungen erhältlich. Diese TRIZMA-Verbindungen schließen TRIZMA-Carbonat, TRIZMA-Citrat, TRIZMA-Maleat, TRIZMA-Phosphat, TRIZMA-Succinat, TRIZMA-Hydrochlorid, TRIZ- MA-Acetat, TRIZMA-Benzoat und TRIZMA-Nitrat ein. Weitere Materialien mit ähnlichen Eigenschaften schließen beispielsweise 1,1,1-Tris(hydroxymethyl)ethan, meso-Erythrit und dergleichen, wie vorstehend beschrieben, ein.
Die Menge an THAM, die in den erfindungsgemäßen Druckfarbenzusammensetzungen vorliegt, liegt vorzugsweise im Bereich von etwa 0,1 Gew.-% bis etwa 8,0 Gew.-%, bevorzugter im Bereich von etwa 1,0 Gew.-% bis etwa 5,0 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Druckfarbenzusammensetzung. Zusatz von THAM in einer Menge von weniger als 0,1 Gew.-% liefert keine signifikante Verminderung der Trocknungszeiten, während Zugabe von Mengen größer als etwa 8,0 Gew.-% die Viskosität in einem unannehmbaren Maß erhöht, wobei die maximale Ausstoßfrequenz der Druckfarbe vermindert wird. Wachsende Viskosität neigt in der Regel auch zur Erhöhung der Trocknungszeit der Druckfarbe.
Zusätzlich zur Verbesserung der Trocknungszeiten dient THAM auch als Puffer in der erfindungsgemäßen Druckfarbenzusammensetzung zum Aufrechterhalten eines pH-Werts im Bereich etwa 7 bis etwa 9. Dieser pH-Bereich ist erwünscht, weil er die Korrosion der Düsen und der Heizvorrichtungen in dem Tintenstrahldrucker klein hält. Zur Steuerung des pH- Werts der Druckfarbenzusammensetzungen kann ein THAM-Salz, wie THAM-Hydrochlorid, zusammen mit THAM unter Bereitstellung eines gewünschten pH-Werts zwischen etwa 7 und 9 zugesetzt werden. Im allgemeinen gilt, je mehr Hydrochlond in der Zusammensetzung vorliegt, desto geringer wird der pH-Wert sein. Dies gestattet die Herstellung von rasch trocknenden Druckfarben, die gepuffert sind.
Langsam trocknende Druckfarbenzusammensetzungen enthalten im allgemeinen ein Färbemittel, entionisiertes Wasser, ein Feuchthaltemittel und gegebenenfalls ein Tensid. Der Begriff "langsam trocknend" bedeutet Druckfarben, die mehr als etwa 10 Sekunden zum Trocknen auf den meisten Normalpapieren benötigen. Wenn Trocknungszeiten bestimmt werden, müssen natürlich die Eigenschaften des Aufzeichnungsmediums, auf das die Druckfarben aufgetragen werden, z.B. Papier, in Betracht gezogen werden. Von einer Vielzahl von Papieren ist bekannt, daß sie unterschiedliche Zusammensetzungen aufweisen, die die Trocknungszeiten nachteilig beeinflussen. Insbesondere beeinflussen Zusätze im Papier, beispielsweise Leimungsmittel, die Trocknungszeit der Druckfarben. Die Oberflächeneigenschaften jeder Seite eines Papierstücks können ebenfalls unterschiedlich sein. Papiere enthalten zwei Oberflächen, die häufig eine Siebseite und eine Filzseite genannt werden. Die Trocknungszeit der Druckfarbenzusammensetzung wird durch die Papierseite, auf der die Druckfarbe aufgetragen wird, beeinflußt.
Rasch trocknende Druckfarben umfassen im allgemeinen ein Färbemittel, Wasser, ein organisches Colösungsmittel, ein Tensid und ein Feuchthaltemittel. Rasch trocknende Druckfarben werden hier als Druckfarbenzusammensetzungen gekennzeichnet, die in weniger als etwa 2 Sekunden auf den meisten Normalpapieren trocknen.
Im allgemeinen können die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen etwa 60% bis etwa 99,8 Gew.-% des Druckfarbenbindemittels, etwa 0,1% bis etwa 8 Gew.-%, vorzugsweise etwa 1% bis etwa 6 Gew.-% des Färbemittels, etwa 0,1% bis etwa 8, Gew.-% meso-Erythrit, RC(CH&sub2;OH)&sub3; oder Salze davon und etwa 0,01% bis etwa 5 Gew.-% weiterer Zusätze enthalten.
Das erfindungsgemäße Druckfarbenbindemittel ist die Hauptkomponente der Zusammensetzung und kann etwa 60% bis etwa 99 Gew.-% der gesamten Druckfarbenzusammensetzung ausmachen. Das Druckfarbenbindemittel ist im allgemeinen desionisiertes Wasser und kann ein oder mehrere colösungsmittel und Feuchthaltemittel einschließen. Diese können mit Wasser mischbares organisches Lösungsmittel sein. Geeignete mit Wasser mischbare organische Lösungsmittel schließen Ethylenglycol, Propylenglycol, Diethylenglycole, Glycerin, Dipropylenglycole, Polyethylenglycole, Polypropylenglycole, Amide, Ether, Carbonsäuren, Ester, Alkohole, Organosulfide, Organosulfoxide, Sulfone, Dimethylsulfoxide, Sulfolan, Alkohol-Derivate, Carbitol, Diethylenglycolmonobutylether, Cellusolv, Etherderivate, Aminoalkohole, Ketone und weitere mit Wasser mischbare Materialien sowie Gemische davon ein. Wenn Gemische von Wasser und mit Wasser mischbare organische Flüssigkeiten als flüssiges Bindemittel ausgewählt werden, kann das Verhältnis von Wasser zu organischem Stoff in einem beliebigen wirksamen Bereich liegen, typischerweise von etwa 100:0 bis etwa 30:70, vorzugsweise etwa 97:3 bis etwa 50:50. Die Nicht- Wasser-Komponente des flüssigen Bindemittels dient im allgemeinen als Feuchthaltemittel, das einen Siedepunkt höher als jener von Wasser (100ºC) aufweist. Tintenstrahldruckfarben mit Heterophasen sind ebenfalls bekannt.
Das Färbemittel kann in einer Menge von etwa 0,1% bis etwa 8,0 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Druckfarbenzusammensetzung, vorliegen. Das Färbemittel ist vorzugsweise ein Farbstoff. Im allgemeinen kann ein beliebiger wirksamer Farbstoff, wie einer der Direktfarbstoffe oder der Säurefarbstoffe, als Färbemittel ausgewählt werden unter der Maßgabe, daß er mit anderen Druckfarbenkomponenten verträglich ist und in dem Druckfarbenbindemittel löslich ist. Beispiele geeigneter Farbstoffe schließen Anthrachinone, Monoazofarbstoffe, Bisazofarbstoffe, Trisazofarbstoffe, Phthalocyanine, Aza(18)- annulene und Formazankupferkomplexe ein. Bevorzugte Farbstoffe, die in den erfindungsgemäßen Druckfarbenzusammensetzungen verwendet werden können, schließen beispielsweise Food Black #2, Reactive Black 31, Direct Black 168, Direct Black 154, Reactive Red 180, Acid Blue 9, Direct Blue 86, Direct Blue 199, Acid Yellow 23, Acid Red 249 und dergleichen ein.
Wie vorstehend erörtert, können die erfindungsgemäßen Druckfarbenzusammensetzungen zusätzlich zu dem Färbemittel, dem Druckfarbenbindemittel und meso-Erythrit, RC(CH&sub2;OH)&sub3; oder Salze davon auch Zusätze einschließen. Zum Beispiel können die erfindungsgemäßen Druckfarbenzusammensetzungen Feuchthaltemittel einschließen. Ein Feuchthaltemittel ist ein hygroskopischer Stoff, der verwendet wird, um Absorption einer bestimmten Menge an atmosphärischer Feuchte zu gewährleisten. Feuchthaltemittel unterstützen bei der Bewahrung der Druckfarbe vor Eintrocknen in der Tintenstrahldüse eines Druckers und beeinflussen daher die Latenz der Druckfarbe. Feuchthaltemittel können beispielsweise Glycerin, Thiodiglycole, zum Beispiel Thiodiethanol, Ethylenglycol, Diethylenglycol und dergleichen, Glycole und 2-Pyrrolidinon einschließen. Das Feuchthaltemittel kann in den Druckfarbenzusammensetzungen in einer Menge im Bereich von etwa 1,0% bis etwa 50 Gew.-% und bevorzugter in einer Menge von etwa 4% bis etwa 40 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der gesamten Druckfarbenzusammensetzung, vorliegen.
Polymere Zusätze können ebenfalls zu den Druckfarben zugegeben werden, um deren Viskosität zu erhöhen. Derartige Zusätze schließen wasserlösliche Polymere, wie Gummi arabicum, Polyacrylatsalze, Polymethacrylatsalze, Polyvinylalkohole, Hydroxypropylcellulose, Hydroxyethylcellulose, Polyvinylpyrrolidinon, Polyethylenimincopolymere mit Ethylenoxid oder Propylenoxid, wie Discole N-518, erhältlich von DKS International Inc., und jene, offenbart in EP-A-518 489 (entspricht US-Seriennummer 701 242), Polyvinylether, Stärke, Polysaccharid und dergleichen ein. Polymere Zusätze können in den Druckfarben in Mengen von 0 bis etwa 10 Gew.-% und vorzugsweise etwa 0,01 bis etwa 5,0 Gew.-% verwendet werden. Weitere polymere Zusätze können zugegeben werden, um die Wasserechtheit zu erhöhen, wie jene, beispielsweise offenbart in US-A-4 789 400 und 4 659 382.
Weitere gegebenenfalls vorliegende Zusätze für Druckfarben schließen Biocide, wie Dowicil 150, 200 und 75, Benzoesäuresalze, Sorbinsäuresalze und dergleichen, die in einer Menge vonetwa 0,0001 bis etwa 4 Gew.-% und vorzugsweise etwa 0,01 bis etwa 0,5 Gew.-% vorliegen, Feuchthaltemittel und Eindringsteuerungszusätze, wie Ethylenglycol, Diethylenglycol, N-Methylpyrrolidinon, Propylenglycol, Hydroxyether, Ether, Amide, Sulfoxide, Ketone, Lactone, Ester, Alkohole, Butylcarbitol, Benzylalkohol, Cyclohexylpyrrolidinon, 1,2- Hexandiol und dergleichen, die in einer Menge von 0 bis etwa 50 Gew.-% vorliegen und vorzugsweise etwa 5 bis etwa 40 Gew.- %; pH-Wert-regulierende Mittel, wie Säuren oder Basen, Phosphatsalze, carboxylatsalze, Sulfatsalze, Aminsalze und dergleichen, die in einer Menge von 0 bis etwa 1 Gew.-% vorliegen und vorzugsweise etwa 0,01 bis etwa 1 Gew.-%, oder dergleichen ein.
Druckfarben können durch ein beliebiges, zur Herstellung von Druckfarben auf Wasserbasis geeignetes Verfahren hergestellt werden. Beispielsweise können die Bestandteile der Druckfarbe in den gewünschten Mengen vermischt und gerührt werden, bis eine gleichförmige Druckfarbenzusammensetzung erhalten wird (im allgemeinen etwa 30 Minuten, obwohl die Zeit für das Mischen/Rühren größer oder geringer sein kann als dieser Zeitraum). Obwohl nicht erforderlich, können die Druckfarbenbestandteile während des Vermischens gegebenenfalls erhitzt werden. Nach Vermischen und Rühren wird die Druckfarbenzusammensetzung im allgemeinen filtriert, um Feststoffe und teilchenförmige Stoffe zu entfernen. Ein anderes geeignetes Verfahren zur Herstellung von Druckfarben kann ebenfalls eingesetzt werden.
Die Erfindung wird weiterhin durch die nachstehenden, nicht einschränkenden Beispiele erläutert. Es sollte jedoch selbstverständlich sein, daß diese Beispiele nur zur Erläuterung angeführt sind und daß die Erfindung in keiner Weise auf die Stoffe, Bedingungen, Verfahrensparameter und dergleichen, die hier angeführt werden, beschränkt ist.

Vergleichsbeispiel 1

Eine langsam trocknende Druckfarbenzusammensetzung wird formuliert. Die Druckfarbenzusammensetzung umfaßt 3,00% Food Black #2, 5,25% Diethylenglycol, 4,00% Discole N-518 (ein Polyethylenimin-Ethylenoxid-Propylenoxid-Blockcopolymer, erhältlich von DKS International Inc.), 0,005% Dowicil 200 (ein antimikrobielles Mittel (1-(3-Chlorallyl)-3,5,7-triaza-1-azoniaadamantanchlorid, erhältlich von Dow Chemical) und 87,70% desionisiertes Wasser auf das Gewicht. Der pH-Wert wird mit Salzsäure auf 9,0 eingestellt.

Beispiel 2

Eine Druckfarbenzusammensetzung, die dieselben Komponenten wie in Vergleichsbeispiel 1 enthält, wird formuliert, mit der Abweichung, daß 2,00% des desionisierten Wassers durch 2,00% Tris(hydroxymethyl)aminomethan ersetzt werden.

Vergleichsbeispiel 3

Eine rasch trocknende Druckfarbenzusammensetzung wird formuliert, die 3,0% Food Black #2, 10,2% Diethylenglycolmonobutylether, 4,8% Glycerin und 82,0% desionisiertes Wasser enthält.

Beispiel 4

Eine Druckfarbenzusammensetzung wird wie in Vergleichsbeispiel 3 formuliert, mit der Abweichung, daß 2,00% des desionisierten Wassers durch 2,00% Tris(hydroxymethyl)- aminomethan ersetzt werden.

Vergleichsbeispiel 5

Eine langsam trocknende Druckfarbenzusammensetzung wird formuliert, die 3,0 Gew.-% Food Black #2, 5,25 Gew.-% Diethylenglycol und 91,75 Gew.-% desionisiertes Wasser enthält.

Beispiel 6

Eine Druckfarbenzusammensetzung wird wie in Vergleichsbeispiel 5 formuliert, mit der Abweichung, daß 4, Gew.-% des desionisierten Wassers durch 4,0% Tris(hydroxymethyl)aminomethan ersetzt werden.

Ergebnisse

Die Trocknungszeiten der in Vergleichsbeispiel 1 und Beispiel 2 beschriebenen Druckfarbenzusammensetzungen werden durch Messen der Zeit erhalten, die zwischen dem Drucken der Druckfarbe mit einem Tintenstrahldrucker auf Papier und der Zeit, bei der die Druckfarbe mit einem Wattepfropfen ohne Hervorrufen von Verschmieren der Druckfarbe gerieben werden kann, verstreicht. Die Trocknungszeiten der Druckfarbenzusammensetzungen von Vergleichsbeispiel 3 und Beispiel 4 werden unter Anwendung eines Standardverfahrens gemessen, das Ermitteln der Eindringgeschwindigkeit eines 20 Mikroliter-Tröpfchens Druckfarbe in ein Stück Papier einbezieht. Das Papier wird horizontal aufgehängt, so daß die zu prüfende Fläche nicht mit einer anderen Seite des Papiersin Kontakt steht. Der Wert wird dann für 80 Picoliter, nämlich der mittleren Größe eines Thermotintenstrahltröpfchens, normalisiert. Die Trocknungszeiten von Vergleichsbeispiel 5 und Beispiel 6 werden durch Drucken der Druckfarbe mit einem Tintenstrahldrucker und unter Verwendung von erhitzten Blechen bei 110º-115ºC, um Trocknen zu unterstützen, erhalten und anschließend wird der minimale Zeitraum gemessen, bei dem kein Papier-zu- Papier-Offset auftritt.
Trocknungszeiten der Druckfarbenzusammensetzungen werden auf zwei unterschiedlichen Papieren erhalten. Champion Courtland 4024 Papier (C.C.), erhältlich von Champion International Corp., und Sanyo-L-Papier, erhältlich von Sanyo Inc. Sanyo-L-Papier, ist ein weniger geleimtes Papier als Ohampion Courtland Papier. Die Trocknungszeiten werden in der nachstehenden Tabelle mitgeteilt. TABELLE Trocknungszeiten für Druckfarbenzusammensetzungen
Die vorstehenden Ergebnisse weisen aus, daß die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen die Trocknungszeit der langsam trocknenden Druckfarbe auf Champion Courtland Papier um etwa 40% senken. Die Trocknungszeit für die rasch trocknende Druckfarbe wird auf Sanyo-L-Papier um etwa 10% gesenkt.
Obwohl die Erfindung mit Hinweis auf besonders bevorzugte Ausführungsformen beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht auf die angegebenen speziellen Beispiele eingeschränkt. Weitere Ausführungsformen und Modifizierungen können vom Fachmann ohne Abweichen vom Schutzbereich der Erfindung ausgeführt werden.

Claims

1. Druckfarbenzusammensetzung, die ein Färbemittel und ein Wasser umfassendes Druckfarbenbindemittel umfaßt, und durch mindestens einen Zusatzstoff, ausgewählt aus Salzen von meso-Erythrit, RC(CH&sub2;OH)&sub3; und Salzen von RC(CH&sub2;OH)&sub3;, worin R -NH&sub2; oder Alkyl bedeutet, gekennzeichnet ist.

2. Druckfarbenzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei der Zusatzstoff Tris(hydroxymethyl)aminomethan oder ein Salz davon ist.

3. Druckfarbenzusammensetzung nach Anspruch 2, wobei das Tris(hydroxymethyl)aminomethansalz ausgewählt ist aus Hydrochloriden, Succinaten, Carbonaten, Phosphaten, Maleaten und Oxalaten.

4. Druckfarbenzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei der Zusatzstoff ein Gemisch von Tris(hydroxymethyl)aminomethan und Tris(hydroxymethyl)aminomethanhydrochlorid ist.

5. Druckfarbenzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Druckfarbenbindemittel Wasser und ein Colösungsmittel umfaßt.

6. Druckfarbenzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Zusatzstoff in einer Menge von etwa 0,1 % bis etwa 8,0 Gew.-% der Druckfarbenzusammensetzung vorliegt.

7. Druckfarbenzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Zusatzstoff in einer Menge von etwa 1,0% bis etwa 5,0 Gew.-% der Druckfarbenzusammensetzung vorliegt.

8. Druckfarbenzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, die außerdem ein Feuchthaltemittel umfaßt.

9. Druckfarbenzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Färbemittel ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Direktfarbstoffen, Säurefarbstoffen, Reaktivfarbstoffen und polymeren Farbstoffen.