DE69910445T2

DE69910445T2 - Tintenstrahlzusammensetzung

Info

Publication number: DE69910445T2
Application number: DE69910445T
Authority: DE
Inventors: Kang Wan ZOU; Xiaomang Wang; Carrie Woodcock; Qiao Qiao Dong; Fengfei Xiao
Original assignee: Videojet Technologies Inc
Current assignee: Videojet Technologies Inc
Priority date: 1998-11-06
Filing date: 1999-11-04
Publication date: 2004-07-01
Anticipated expiration: 2019-11-05
Also published as: CA2349591A1; JP4515636B2; JP2002529572A; WO2000027935A1; CN1332773A; AU770978B2; EP1157070A1; EP1157070B1; US6444019B1; ATE247157T1; AU1058600A; CN1168790C; DE69910445D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen das Tintenstrahldrucken und eine Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung sowie insbesondere das Tintenstrahldrucken mit einem DOD Drucker (DOD = drop-on-demand) und einer dafür geeigneten Tintenzusammensetzung.
Das Tintenstrahldrucken ist eine bekannte Technik, mit deren Hilfe das Drucken ohne Kontakt zwischen dem Druckgerät und dem Substrat, auf das die gedruckten Zeichen aufgebracht werden, erfolgt. Kurz beschrieben wird beim Tintenstrahldrucken ein Strom von Tintentröpfchen auf eine Oberfläche geschleudert und die Richtung des Stromes so gesteuert, dass die Tröpfchen das gewünschte Druckbild auf dieser Oberfläche bilden. Diese Technik des berührungslosen Druckens eignet sich gut für das Ausbringen von Zeichen auf eine Vielzahl von Oberflächen, wie z. B. porösen und nicht porösen Oberflächen.
Besprechungen verschiedener Aspekte des Tintenstrahldruckern finden sich in diesen Publikationen: Kuhn et al., Scientific American, April, 1979, 162–178; und Keeling, Phys. Technol., 12 (5), 196–303 (1981). Verschiedene Tintenstrahldrucker sind in den folgenden US-Patenten beschrieben: 3,060,429, 3,298,030, 3,373,437, 3,416,153 und 3,673,601.
Im Allgemeinen muss eine Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung bestimmte strikte Erfordernisse erfüllen, damit sie für das Tintenstrahldrucken geeignet ist. Diese beziehen sich auf Viskosität, spezifischen Widerstand, Löslichkeit, Kompatibilität der Komponenten und Benetzbarkeit des Substrates. Weiterhin muss die Tinte schnell trocknen und verschmierfest sein, ohne Verstopfen durch die Tintenstrahldüse fließen können und eine rasche Reinigung der Maschinenbauteile mit minimalem Aufwand erlauben.
Gegenwärtig gibt es zwei Arten von Tintenstrahldruckern: Tintenstrahldrucker mit kontinuierlichem Fluss und DOD-Tintenstrahldrucker. Bei den kontinuierlichen Tintenstrahldruckern. strömen ungeachtet dessen, ob gerade ein Druckvorgang erfolgt oder nicht, kontinuierlich Tintentröpfchen aus einer Düse. Die Tintentröpfchen werden gemäß den Druckinformationsdaten geladen und in Reaktion auf die Menge der darauf befindlichen Ladung beim Durchqueren eines Feldes mit konstant hoher Spannung abgelenkt. Die so abgelenkten Tröpfchen werden auf eine Aufzeichnungsoberfläche aufgebracht, während die nicht verwendeten Tintentröpfchen zur Rezirkulation in eine Strahlrinne geleitet werden. Da die Tintentröpfchen kontinuierlich durch die Düse fließen, ist das Risiko des Austrocknens der Tinte und des Verstopfens der Düse minimal.
Bei DOD-Tintenstrahldruckern umfasst der Druckkopf eine Reihe einzelner Tintenkanäle. Soll ein bestimmtes Zeichen auf einer Aufzeichnungsoberfläche erzeugt werden, strömen aus einigen dieser Kanäle Tintentröpfchen. Somit werden nur die Tintentröpfchen ausgestoßen, die das Zeichen bilden. Darüber hinaus kann der Betrieb des Tintenstrahldruckers gemäß Bediener oder Produktionsplan über verschieden lange Zeiträume – z. B. einige Stunden, über Nacht, eine Woche oder länger – unterbrochen sein. Da es keinen kontinuierlichen Fluss der Tintentröpfchen durch die Düsen gibt, entstehen aufgrund dessen, dass die Tinte der Luft ausgesetzt ist, durch das Austrocknen der Tinte in der Düsenöffnung während der druckfreien Intervalle bestimmte Probleme. Das Austrocknen der Tinte führt zur Ablagerung von Feststoffen wie Harzen und Farbmitteln an der Düsenöffnung und führt zu einer Verstopfung der Düse. Ein normales oder routinemäßiges Wartungsverfahren wie Reinigen, z. B. durch Beaufschlagen der Tintenpatrone mit einem geringen Druck, um eine kleine Menge der Tinte aus den verstopften Düsen auszuspülen, hilft wenig oder gar nicht, da die Düsen permanent oder irreversibel verstopfen können.
Zwar wurden zur Behebung dieses Problems Lösungen vorgeschlagen, doch es fehlt eine zufriedenstellende Lösung. Es wurden z. B. Tintenstrahl-Tintenzusammensetzungen hergestellt, die große Mengen eines oder mehrerer Befeuchter oder Lösungsmittel mit hohem Siedepunkt wie Glycole einschließen, um den Verdunstungsverlust an der Düsenöffnung zu reduzieren. Diese Tinten eignen sich jedoch nicht für das Drucken auf nicht porösen Substraten, da sie zum Trocknen auf solchen Substraten übermäßig lang brauchen und daher für ein rasches Drucken ungeeignet sind.
Das US-Patent 4,228,442 offenbart einen modifizierten Drucker. Somit offenbart das 442-Patent einen Tintenstrahldruckkopf mit einer Kammer neben der Düsenöffnung, die das flüssige Tintenlösungsmittel enthält. Ein Element aus absorbierendem Material ist so positioniert, dass sich ein Ende an der Kammer mit dem Lösungsmittel befindet und auf eine Fläche vor der Düse gerichtet ist, um Flüssigkeit oder Dampf um sie herum zu leiten, so dass eine mit Lösungsmittel angereicherte Atmosphäre an der Düsenöffnung erzeugt und ein Austrocknen der Tinte verhindert wird. Dieser Lösungsansatz kann natürlich mit herkömmlichen Druckern nur durchgeführt werden, wenn diese zuvor modifiziert wurden.
Das US-Patent 5,781,214 offenbart ein Verfahren, das das Verstopfen der Düsen verhindert, indem es eine Tintenzusammensetzung verwendet, die aus (a) einem flüchtigen organischen Lösungsmittel, (b) einem oder mehreren hygroskopischen und gering flüchtigen Komponenten, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus mehrwertigen Alkoholen, Glycolethern, Ethanolaminen und Amiden, Kalziumchlorid und Magnesiumchlorid, und (c) einem Farbmittel besteht. Die Tintenzusammensetzung kann außerdem Wasser und ein Binderharz als zusätzliche Inhaltsstoffe einschließen. Dieses Verfahren basiert in seiner Funktionsweise auf der in der umgebenden Atmosphäre vorhandenen Feuchtigkeit. Gemäß dem Patent absorbiert das hygroskopische Salz die atmosphärische Feuchtigkeit, was wiederum dazu beiträgt, das Salz an der Düsenspitze in Lösung zu halten, und dazu dient, eine weitere Verdunstung des Lösungsmittels zu blockieren oder zu verhindern. Dieses Verfahren hat seine Beschränkungen. Da dieses Verfahren beispielsweise auf den Bedingungen in der umgebenden Atmosphäre basiert, hängt die Zeitspanne, in der kein Verstopfen stattfindet, von den Atmosphärenbedingungen ab. Daher kann die Zeitspanne, in der kein Verstopfen stattfindet, in einer trockenen oder heißen Atmosphärenbedingung erheblich reduziert sein.
Dies zeigt, dass ein Bedarf an einer Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung besteht, die sich für die Verwendung bei DOD-Druckern eignet. Es besteht weiterhin ein Bedarf an einer Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung, die einen Betrieb des Tintenstrahldruckers ohne ein Verstopfen der Düsen bei langen druckfreien Intervallen erlaubt. Es besteht weiterhin ein Bedarf an einer Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung, die eine gute Druckqualität sowie eine kurze Drucktrocknungszeit beim Drucken auf nicht porösen Substraten bietet. Es besteht weiterhin ein Bedarf an einer Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung, die sich für das Drucken von Bildern mit guter Haftung auf Kunststoff-, Metall- und Glassubstrate eignet.
Erfindungsgemäß wird eine Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung bereitgestellt, die ein flüchtiges organisches Lösungsmittel, ein Öl mit einer Löslichkeit in dem Lösungsmittel von weniger als 20 Gew.-% des Lösungsmittels, ein oder mehrere Binderharze, die in dem flüchtigen organischen Lösungsmittel löslich sind, und ein Färbemittel umfasst. Die Erfindung stellt außerdem ein Verfahren des Tintenstrahldruckens auf ein Substrat bereit, das das Ausstoßen eines Stroms von Tintentröpfchen aus einer erfindungsgemäßen Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung auf das Substrat und die Steuerung der Richtung der Tröpfchen umfasst, so dass die Tröpfchen das gewünschte Druckmuster auf dem Substrat bilden.
Die Erfindung stellt darüber hinaus ein Verfahren zur Reduzierung der Verstopfung der Düsenöffnung bereit, die aufgrund der Verdunstung des flüchtigen Lösungsmittels aus der Tintenzusammensetzung an der Düsenöffnung während druckfreier Intervalle auftritt. Die bei dem Verfahren verwendete Tintenzusammensetzung schließt ein Öl ein, das während der druckfreien Intervalle eine kontinuierliche Ölphase oder Grenzschicht an der Düsenöffnung bildet. Die Grenzschicht verhindert eine weitere Verdunstung des flüchtigen Lösungsmittels aus der Tintenzusammensetzung und reduziert die Bildung von Feststoffen und ein Verstopfen der dazugehörigen Düse.
Nun werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung bereit, die sich für Tintenstrahldrucker eignet und einen oder mehrere der folgenden Vorteile aufweist, nämlich, dass die Tinte beim Drucken auf nicht poröse Substrate schnell trocknet, die Tinte ohne ein Verstopfen der Düsen funktioniert, die Tinte eine gute Bildqualität liefert und das Druckbild eine gute Haftung an einer Vielzahl von Substraten einschließlich nicht porösen Substraten wie Glas, beschichtetem Papier, Metall und Kunststoff aufweist.
Die erfindungsgemäße Tintenzusammensetzung umfasst ein flüchtiges organisches Lösungsmittel, ein Öl, vorzugsweise ein nicht hygroskopisches Öl, einen oder mehrere Binderharze, die in dem flüchtigen organischen Lösungsmittel löslich sind, sowie ein Färbemittel. Bei dem Öl handelt es sich vorzugsweise um ein gering oder nicht flüchtiges Öl. Das Öl weist außerdem vorzugsweise eine begrenzte Löslichkeit in dem organischen Lösungsmittel auf. Das Binderharz ist in dem flüchtigen organischen Lösungsmittel sowie in einem Gemisch aus dem flüchtigen organischen Lösungsmittel und dem Öl löslich; das Binderharz ist jedoch in dem Öl alleine unlöslich. Das Färbemittel ist vorzugsweise ein Farbstoff, der in dem organischen Lösungsmittel, in der Lösung des organischen Lösungsmittels und des Binderharzes sowie in der Lösung des organischen Lösungsmittels, des Binderharzes und des Öls löslich ist. Das Färbemittel ist vorzugsweise in dem Öl alleine unlöslich.
Die Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung – eine Einphasen-Flüssigkeit – trennt sich als Ergebnis der Verdunstung des flüchtigen organischen Lösungsmittels an der Düsenöffnung in eine Zweiphasen-Flüssigkeit. Die vorliegende Erfindung gründet auf der Entdeckung, dass das Öl als Barriere für eine weitere Lösungsmittelverdunstung dient und ein Verstopfen der Düsen verhindert. Während der druckfreien Intervalle verdunstet das flüchtige organische Lösungsmittel an der Düsenöffnung, so dass ein Bereich mit einer hohen Öl-, Binderharz- und Färbemittelkonzentration entsteht. Sobald die Ölkonzentration ihre Löslichkeitsgrenze in dem flüchtigen organischen Lösungsmittel erreicht, trennt sich das Öl von der Lösung in Form winziger Mizellen. Diese Mizellen verbinden sich in der Düsenöffnung zu winzigen Öltröpfchen. Zwei oder mehr dieser Tröpfchen verbinden sich dann zu größeren Öltropfen, um die Oberfläche zu minimieren. Die Vereinigung der Öltropfen schreitet mit zunehmender Konzentration des Öls im Zuge der Verdunstung des organischen Lösungsmittels voran, bis sich in der Düsenöffnung, d. h. an der Grenzfläche zwischen Luft und Tinte, eine kontinuierliche Ölphase bildet. Die Koaleszenzgeschwindigkeit der Tröpfchen hängt von der Verdunstungsgeschwindigkeit des organischen Lösungsmittels sowie der Löslichkeit des Öls in dem organischen Lösungsmittel ab.
Die Ölphase bildet eine Grenzschicht zwischen der Luft außerhalb der Düsenöffnung und der Tinte in der Düse. Das Binderharz und das Färbemittel, die in dem Öl unlöslich sind, trennen sich von dem Öl an der Öffnung und bewegen sich zurück in den Düsenkanal, um das Konzentrationsgleichgewicht aufrechtzuerhalten. Die Grenzflächenabstoßung zwischen dem Öl und dem Lösungsmittel verhindert, dass das Lösungsmittel die Düsenöffnung erreicht. Diese Blockade verhindert eine weitere Verdunstung des Lösungsmittels an der Düsenöffnung. Demzufolge bleibt die Düse frei von Feststoffen und verstopft nicht.
Die erfindungsgemäße Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung bietet den Vorteil, dass DOD-Tintenstrahldrucker ohne ein Verstopfen der Düsen betrieben werden können. Mit der erfindungsgemäßen Tintenzusammensetzung sind druckfreie Intervalle von 72 bis zu 300 Stunden oder mehr realisierbar. Bei bestimmten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Tintenzusammensetzung können DOD-Tintenstrahldrucker mit druckfreien Intervallen von 1500 Stunden oder mehr ohne ein Verstopfen der Düsen nach einem normalen Wartungsverfahren wie Reinigen der Düsen betrieben werden. Die Reinigung kann durch Ausüben eines leichten Drucks auf das Tintenreservoir, z. B. durch Drücken der Tintenpatrone, erfolgen.
Weiterhin bietet die erfindungsgemäße Tintenzusammensetzung den Vorteil, dass das Druckbild rasch trocknet. Daher sind Trocknungszeiten der Tinte von weniger als 10 Sekunden auf nicht porösen Substraten möglich. Dies stellt gegenüber DOD-Tintenzusammensetzungen, die aufgrund des Vorhandenseins großer Mengen von Lösungsmitteln mit hohem Siedepunkt, z. B. Glycolen, langsam trocknen, eine wichtige Verbesserung dar. Die Glycole mit hohem Siedepunkt verleihen den Tintenzusammensetzungen hohe Oberflächenspannungswerte und bewirken, dass sie sich für die Verwendung auf bestimmten nicht porösen Substraten nicht eignen. Dazu kommt eine schlechte Haftung und Druckqualität. Im Gegensatz dazu ist die erfindungsgemäße Tintenzusammensetzung frei oder im Wesentlichen frei von Lösungsmittels mit hohem Siedepunkt wie z. B. Glycolen. Die relativ geringe Oberflächenspannung der erfindungsgemäßen Tintenzusammensetzung bietet den Vorteil, dass die Druckqualität auf nicht porösen Substraten wie Kunststoff stark verbessert ist.
Die erfindungsgemäße Tintenzusammensetzung eignet sich für die Verwendung in einem DOD-Tintenstrahldrucker und besitzt bei 25°C eine Viskosität von etwa 3 Centipoise (cps) bis etwa 50 cps. Die erfindungsgemäße Tintenzusammensetzung kann beispielsweise auch durch Zugabe eines Mittels zur Verbesserung der Leitfähigkeit formuliert werden, damit sie sich für die Verwendung bei kontinuierlichen Tintenstrahldruckern eignet. Zur Verwendung in kontinuierlichen Tintenstrahldrucksystemen besitzt die Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung im Allgemeinen die folgenden Eigenschaften: (1) eine Viskosität von etwa 1,6 bis etwa 7,0 cps bei 25°C, (2) einen elektrischen Widerstand von etwa 50 bis etwa 2000 Ohm-cm und (3) eine Schallgeschwindigkeit von etwa 1100 bis etwa 1700 Metern/Sekunde.
Nachfolgend sind eine detaillierte Beschreibung der Inhaltsstoffe und eines Verfahrens zur Herstellung der erfindungsgemäßen Tintenzusammensetzung sowie die Vorteile und herausragenden Merkmale der vorliegenden Erfindung aufgeführt.
Organisches Lösunugsmittel
Die erfindungsgemäße Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung umfasst ein oder mehrere flüchtige organische Lösungsmittel. Es kann jedes geeignete flüchtige organische Lösungsmittel oder ein Gemisch davon verwendet werden. Es kann z. B. ein Lösungsmittelgemisch erwünscht sein, wenn mehr als ein Binderharz verwendet wird und eines der Binderharze in einem der Lösungsmittel eine eingeschränkte Löslichkeit besitzt. Weiterhin wird vorzugsweise ein Lösungsmittel oder Gemisch davon verwendet, das die gewünschte Verdunstungsgeschwindigkeit bereitstellt, da die Trocknungszeit der Tinte auf Substraten, insbesondere nicht porösen Substraten, durch die Flüchtigkeit oder die Verdunstungsgeschwindigkeit des Lösungsmittels erheblich gesteuert wird.
Zwar ist die Flüchtigkeit des Lösungsmittels eine wichtige und wünschenswerte Eigenschaft, die bei der Auswahl eines Lösungsmittels bedacht werden sollte, doch eine übermäßige Flüchtigkeit ist weniger wünschenswert, da sie die Leistungsfähigkeit der Tinte beeinträchtigen, d. h. eine übermäßige oder verstärkte Verstopfung der Düsen bewirken könnte. Dementsprechend wird vorzugsweise ein Lösungsmittel mit einer relativen Verdunstungsgeschwindigkeit von etwa 0,1 oder mehr, noch bevorzugter von etwa 0,3 bis etwa 5,0 verwendet, wobei das n-Butylacetat eine Standardverdunstungsgeschwindigkeit von 1,0 aufweist. Die relativen Verdunstungsgeschwindigkeiten verschiedener Lösungsmittel lassen sich z. B. Veröffentlichungen des Chemical Manufacturers Association Solvents Council, Arlington, VA entnehmen.
Es kann jedes geeignete flüchtige organische Lösungsmittel verwendet werden, z. B. Alkohole, Ester, Ketone, Amide, Ether, Glycolether und Halide. Alkohole, Ester, Ketone, Glycolether und Glycoletherester sind bevorzugte Lösungsmittel. Niedrigere Alkohole, Ester und Ketone sind besonders bevorzugt. Ein Beispiel für einen geeigneten Alkohol ist Ethanol. Beispiele für Glycolether sind 1-Methoxy-2-propanol und n-Propoxypropanol. Ein besonderes Beispiel für Ketone ist Aceton. Ethyllactat ist ein bevorzugter Ester.
1-Methoxy-2-propanol besitzt eine relative Verdunstungsgeschwindigkeit von 0,9, Ethanol eine relative Verdunstungsgeschwindigkeit von 1,7 und Aceton eine relative Verdunstungsgeschwindigkeit von 7,0. Um die gewünschte Verdunstungsgeschwindigkeit zu erreichen, können Gemische organischer Lösungsmittel verwendet werden. Beispielsweise kann ein Gemisch aus 1-Methoxy-2-propanol und einem zweiten Lösungsmittel verwendet werden. Es kann z. B. ein Gemisch aus 1-Methoxy-2-propanol und einem Lösungsmittel ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus n-Propoxypropanol, 1-Methoxy-2-propylacetat und Ethyllactat verwendet werden.
Typischerweise liegt das flüchtige organische Lösungsmittel in einer Menge von etwa 20 Gew.-% bis etwa 90 Gew.-%, vorzugsweise von etwa 60 Gew.-% bis etwa 85 Gew.-% der Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung vor. Wird ein Gemisch flüchtiger organischer Lösungsmittel, z. B. ein Gemisch aus 1-Methoxy-2-propanol und einem zweiten Lösungsmittel verwendet, wird das zweite Lösungsmittel typischerweise in einer Menge von bis zu etwa 50 Gew.-% der Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung, vorzugsweise in einer Menge von bis zu etwa 40 Gew.-% der Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung und noch bevorzugter in einer Menge von etwa 10 Gew.-% bis etwa 30 Gew.-% der Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung verwendet.
Öl
Die erfindungsgemäße Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung umfasst ein Öl, vorzugsweise ein gering oder nicht flüchtiges Öl und noch bevorzugter ein nicht hygroskopisches Öl. Das Öl absorbiert vorzugsweise sehr wenig Feuchtigkeit aus der Atmosphäre. Beispiele für geeignete Öle sind mineralische Öle, nicht trocknende Öle und halb trocknende Öle. Es können alle geeigneten Öle verwendet werden. Das Öl hat vorzugsweise einen anfänglichen Siedepunkt von etwa 300°F bis etwa 800°F, noch bevorzugter von etwa 400°F bis etwa 600°F. Das Öl besitzt vorzugsweise einen 50% Siedepunkt von etwa 450°F bis etwa 900°F und noch bevorzugter von etwa 500°F bis etwa 800°F. Das Öl besitzt vorzugsweise ein durchschnittliches Molekulargewicht von etwa 200 bis etwa 900. Das Öl weist eine geringe, vorzugsweise keine, Löslichkeit oder Affinität zu dem Binderharz und dem Farbmittel auf.
Das Öl spielt bei der Bestimmung der Leistungsfähigkeit der Tintenzusammensetzung eine wichtige Rolle. Wie zuvor besprochen, durchläuft das Öl bei der Verdunstung des flüchtigen Lösungsmittels an der Düsenöffnung eine Phasentrennung. Die Rate oder Geschwindigkeit der Phasentrennung sollte genau gesteuert werden. Einerseits würde eine zu rasche Phasentrennung Instabilitätsprobleme der Tinte begünstigen, andererseits würde eine zu langsame Phasentrennung die Migration des Binderharzes und des Färbemittels in die mit organischem Lösungsmittel angereicherte Phase im Inneren der Düse behindern. Die Geschwindigkeit der Phasentrennung kann durch eine sorgfältige Auswahl der Löslichkeit des Öls in dem organischen Lösungsmittel gesteuert werden. Daher weist das Öl eine eingeschränkte oder geringe Löslichkeit in dem organischen Lösungsmittel auf, typischerweise weniger als etwa 20 Gew.-% des flüchtigen organischen Lösungsmittels, vorzugsweise etwa 2 Gew.-% bis etwa 20 Gew.-% und noch bevorzugter etwa 4 Gew.-% bis etwa 10 Gew.-% des flüchtigen organischen Lösungsmittels.
Beispiele für geeignete Öle sind aromatische Öle, Paraffinöle, extrahierte Paraffinöle, naphthenische Öle, extrahierte naphthenische Öle, ein Gemisch aus katalytisch hydrierten Leichtölen, ein Gemisch aus katalytisch hydrierten Leicht- und Schwerölen, pflanzliche Öle, Derivate pflanzlicher Öle und Kombinationen davon. Beispiele für geeignete, im Handel erhältliche Öle sind Weißöle wie z. B. MAGIESOL^TMTM 52 und MAGIESOL 60 von Magie Bros. Oil Co. (Pennzoil Products), Franklin Park, IL, katalytisch hydrierte Destillate naphthenischer Öle wie N-60-HT INKOL^TMTM (Magie Bros) und ein Gemisch aus katalytisch hydrierten Destillaten naphthenischer Leicht- und Schweröle wie N-100-HT INKOL (Magie Bros.).
Weitere Beispiele für geeignete Öle schließen industrielle Prozessöle der Marke TELURA^TMTM von Exxon Co. Houston, TX ein. Beispiele für aromatische Öle sind TELURA 126 und 171, Beispiele für naphthenische Öle sind TELURA 315, 323, 330 und 343. Ein Beispiel für ein extrahiertes naphthenisches Öl ist TELURA 417, Beispiele für Paraffinöle sind TELURA 516 und 521 und Beispiele für extrahierte Paraffinöle sind TELURA 607, 612, 613 und 619. Beispiele für naphthenische Öle sind Prozessöle der Marke TUFFLO^TM von Exxon Co. und HYDROCAL^TMTM II-Öle auf Naphthenbasis von Calumet Lubricant Co., Princeton, Louisiana. Ein Beispiel für ein Derivat eines pflanzlichen Öls ist AGRISOLV^TMTM H von Lawter International, Inc., Northbrook, IL.
Typischerweise liegt das Öl in einer Menge von bis zu etwa 8 Gew.-%, vorzugsweise von etwa 1 Gew.-% bis etwa 8 Gew.-% und noch bevorzugter von etwa 2 Gew.-% bis etwa 5 Gew.-% der Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung vor.
Binderharz
Die erfindungsgemäße Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung umfasst ein oder mehrere Binderharze. Es können alle geeigneten Binderharze verwendet werden, wobei mindestens ein Binderharz ein Filmbildner ist. Das Binderharz bewirkt eine Haftung an den Substraten, insbesondere an nicht porösen Substraten. Das Binderharz ist in dem flüchtigen organischen Lösungsmittel sowie in einem Gemisch aus dem organischen Lösungsmittel und dem Öl löslich. Das Binderharz ist in dem Öl unlöslich oder im Wesentlichen unlöslich.
Das Molekulargewicht des Binderharzes ist insofern von Bedeutung, da es zu der Leistungsfähigkeit der Tintenzusammensetzung beiträgt. Das Binderharz sollte ein Molekulargewicht haben, das ausreicht, einen robusten Film zu bilden; das Molekulargewicht sollte jedoch nicht zu hoch sein. Da das organische Lösungsmittel an der Düsenöffnung während der druckfreien Intervalle verdunstet, steigt beispielsweise die Konzentration des Binderharzes in diesem Bereich. Das Binderharz sollte sich mit steigender Konzentration nicht an der Düsenöffnung ablagern. Statt dessen sollte das Binderharz ins Innere der Düse wandern und Teil der darin befindlichen Tintenzusammensetzung werden können. Da Migration (oder Diffusion) und Löslichkeit des Binderharzes mit seinem Molekulargewicht in Zusammenhang stehen, sollte das Molekulargewicht des Binderharzes nicht zu hoch sein. Daher kann das Binderharz beispielsweise ein massegemitteltes Molekulargewicht von etwa 500.000 oder weniger, vorzugsweise etwa 100.000 oder weniger und noch bevorzugter weniger als etwa 30.000 besitzen.
Beispiele für geeignete Binderharze sind Polyketonharze, Polyvinylacetat, Polyurethan, Kohlenwasserstoffharze und Polyvinylacetalharze. Polyketonharze lassen sich durch Kondensation eines Ketons mit einem Aldehyd herstellen. Daher kann z. B. Cyclohexanon mit Formaldehyd zu einem Polyketonharz kondensiert werden. Beispiele für geeignete Polyketonharze sind die Harze KRUMBHAAR^TMTM K-1717HMP, K-1717 und K-3107, die aus Cyclohexanon und Formaldehyd hergestellt und von Lawter International, Inc., Kenosha, WI vertrieben werden. Ein Beispiel für ein Kohlenwasserstoffharz ist das thermoplastische Harz NEVEX^TMTM 100 von Neville Chemical Co., Pittsburgh, PA. Polyvinylacetalharze lassen sich durch Kondensation von Polyvinylalkohol und einem Aldehyd herstellen. Daher lässt sich Polyvinylbutyral durch Kondensation von Polyvinylalkohol und Butyraldehyd herstellen. Beispiele für geeignete Polyvinylbutyralharze sind die BUTVAR^TMTM-Harze von Monsanto Co., St. Louis, MO und die PIOLOFORM^TMTM-Harze von Wacker Chemie GmbH, Burghausen, Deutschland.
Das Binderharz kann in der Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung in einer Menge von bis zu etwa 50 Gew.-%, vorzugsweise etwa 2 Gew.-% bis etwa 30 Gew.-% und noch bevorzugter in einer Menge von etwa 10 Gew.-% bis etwa 20 Gew.-% der Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung vorliegen.
Färbemittel
Die Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung umfasst ein oder mehrere Färbemittel, die der Druckbotschaft die gewünschte Farbe verleihen. Es kann jeder Farbstoff, jedes Pigment und jeder Farblack verwendet werden, der in der Tintenzusammensetzung gelöst oder dispergiert werden kann. Farbstoffe sind besonders bevorzugt.
Beispiele für Farbstoffe, die sich für die Verwendung bei der Herstellung der Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung eignen, schließen Lösungsmittelfarbstoffe ein, sind jedoch nicht darauf beschränkt. Beispiele für geeignete Farbstoffe sind C.I. Solvent Blacks 3, 7 und 20 (Orient Chemical), C.I. Solvent Black 13 (Tricon Color Inc.), C.I. Solvent Black 70 (Ciba) und C.I. Solvent Red 125 (Crompton & Knowles Colors). Bei den Farbstoffen kann es sich auch um Polymerfarbstoffe handeln. Es können z. B. Polymerfarbstoffe wie MILLIJET^TMTM Black 40, MILLIJET Red 17, MILLIJET Orange 31, MILLIJET Violet 82, MILLIJET Yellow 26 und MILLIJET Blue 28 (Milliken Chemical) verwendet werden. Das Farbmittel kann in jeder geeigneten Menge eingesetzt werden, z. B. in einer Menge von etwa 0,05 bis etwa 20 Gew.-% der Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung, vorzugsweise in einer Menge von etwa 0,5 bis etwa 15 Gew.-% der Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung und noch bevorzugter in einer Menge von etwa 3 Gew.-% bis etwa 10 Gew.-% der Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung.
Tensid
Die erfindungsgemäße Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung kann weiterhin ein Tensid einschließen. Tenside können die Leistungsfähigkeit der Tintenzusammensetzung verbessern, z. B. eine verbessern Tintenpunktbildung liefern. Es können alle geeigneten Tenside wie Silikone, Siloxane, Acrylharzderivate und fluoraliphatische Polyester verwendet werden. Ein besonderes Beispiel für ein Siloxan ist das polyestermodifizierte Polydimethylsiloxan BYK^TMTM 333 von BYK-Chemie USA, Wallingford, CT. Die Oberflächenspannung der erfindungsgemäßen Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung liegt vorzugsweise zwischen etwa 26 Dyn/cm und etwa 34 Dyn/cm. Die relativ geringe Oberflächenspannung der Tinte bewirkt, dass sich die Tinte für das Drucken auf nicht poröse Substrate wie Kunststoff besonders eignet.
Das Tensid kann in der Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung in einer Menge von bis zu etwa 5 Gew.-% der Tintenzusammensetzung, vorzugsweise in einer Menge von etwa 0,05 bis etwa 1 Gew.-% der Tintenzusammensetzung und noch bevorzugter in einer Menge von etwa 0,1 bis etwa 0,5 Gew.-% der Tintenzusammensetzung vorliegen.
Die erfindungsgemäße Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung kann weitere Inhaltsstoffe enthalten, um ihre Leistungsfähigkeit zu verbessern. Die Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung kann daher z. B. einen Zusatz einschließen, der die Druckqualität verbessert. Beispiele für einen solchen Zusatz sind Glycole und Pyrrolidone. Bevorzugte Beispiele für den Zusatz sind Diethylenglycol und N-Methylpyrrolidon. Der Zusatz kann in jeder geeigneten Menge enthalten sein, z. B. in einer Menge von bis zu etwa 6 und vorzugsweise etwa 2 bis etwa 4 Gew.-% der Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung.
Die folgenden Beispiele veranschaulichen die vorliegende Erfindung weiter.
Beispiel 1

Dieses Beispiel veranschaulicht die Herstellung einer erfindungsgemäßen schwarzen Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung, die sich für die Verwendung bei einem DOD-Tintenstrahldrucker eignet. Die nachfolgenden Inhaltsstoffe wurden in der angegebenen Reihenfolge kombiniert und gemischt, bis sich alle festen Bestandteile auflösten. Das entstandene Gemisch wurde filtriert, um eventuelle Teilchen zu entfernen, und die Tintenzusammensetzung wurde rückgewonnen.

Inhaltsstoffe	Gew.-%
1-Methoxy-2-propanol (Ashland Chemical)	71,4
Polyketonharz K-1717HMP (Lawter International)	15,0
Polyketonharz K-3107 (Lawter International)	2,5
Solvent Black 29 (Orient Chemical)	4,0
Polyestermodifiziertes Polydimethylsiloxan (BYK333, BYK-Chemie USA)	0,1
Extrahiertes Paraffinöl (Exxon)	3,0
Diethylenglycol (Ashland Chemical)	4,0
	100,0

Die Tintenzusammensetzung wies bei 25°C folgende Eigenschaften auf: Viskosität 8,2 cps, elektrischer Widerstand 9189 Ohm-cm, pH 3,6, relative Dichte 0,982, Schallgeschwindigkeit 1344 Meter/Sekunde und Oberflächenspannung 28,6 Dyn/cm.
Die Tintenzusammensetzung wurde mittels eines üblichen DOD-Tintenstrahldruckers auf eine Vielzahl von nicht porösen Substraten wie Glas, rostfreien Stahl, Aluminium, Polyethylen, Polyester, Polystyrol und Polyvinylchlorid gedruckt. Es stellte sich heraus, dass das Druckbild eine Trocknungszeit von weniger als 10 Sekunden besaß. Das Bild besaß eine hervorragende Abriebfestigkeit. Der Tintenstrahldrucker arbeitete ohne eine Verstopfung der Düsen, wobei ein druckfreies Intervall von 300 Stunden zwischen den einzelnen Druckzyklen lag.
Beispiel 2

Dieses Beispiel veranschaulicht die Herstellung einer erfindungsgemäßen roten Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung, die sich für die Verwendung bei einem DOD-Tintenstrahldrucker eignet. Die nachfolgenden Inhaltsstoffe wurden in der angegebenen Reihenfolge kombiniert und gemischt, bis sich alle festen Bestandteile auflösten. Das entstandene Gemisch wurde filtriert, um eventuelle Teilchen zu entfernen, und die Tintenzusammensetzung wurde rückgewonnen.

Inhaltsstoffe	Gew.-%
1-Methoxy-2-propanol (Ashland Chemical)	73,4
Polyvinylbutyral, PIOLOFORM BL 16 (Wacker Chemie)	0,5
Polyketonharz K-1717HMP (Lawter International)	15,5
Polyketonharz K-3107 (Lawter International)	1,5
Solvent Red 125 (Crompton & Knowles Colors)	4,0
Polyestermodifiziertes Polydimethylsiloxan (BYK333, BYK-Chemie USA)	0,1
Extrahiertes Paraffinöl (Exxon)	3,0
Diethylenglycol (Ashland Chemical)	2,0
	100,0

Die Tintenzusammensetzung wurde mittels eines üblichen DOD-Tintenstrahldruckers auf eine Vielzahl von nicht porösen Substraten wie Glas, rostfreien Stahl, Aluminium, Polyethylen, Polyester, Polystyrol und Polyvinylchlorid gedruckt. Es stellte sich heraus, dass das Druckbild eine Trocknungszeit von weniger als 10 Sekunden besaß. Das Bild besaß eine hervorragende Abriebfestigkeit. Der Tintenstrahldrucker arbeitete ohne eine Verstopfung der Düsen.
Beispiel 3

Dieses Beispiel veranschaulicht die Herstellung einer weiteren erfindungsgemäßen schwarzen Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung, die sich für die Verwendung bei einem DOD-Tintenstrahldrucker eignet. Die nachfolgenden Inhaltsstoffe wurden in der angegebenen Reihenfolge kombiniert und gemischt, bis sich alle festen Bestandteile auflösten. Das entstandene Gemisch wurde filtriert, um eventuelle Teilchen zu entfernen, und die Tintenzusammensetzung wurde rückgewonnen.

Inhaltsstoffe	Gew.-%
1-Methoxy-2-propanol (Ashland Chemical)	68,8
Polyketonharz K-1717HMP (Lawter International)	16,5
Polyketonharz K-3107 (Lawter International)	2,5
Solvent Black 29 (Orient Chemical)	5,1
Polyestermodifiziertes Polydimethylsiloxan (BYK333, BYK-Chemie USA)	0,1
TUFFLO naphthenisches Prozessöl (Exxon)	3,0
N-Methylpyrrolidon (ISP)	4,0
	100,0

Die Tintenzusammensetzung wurde mittels eines üblichen DOD-Tintenstrahldruckers auf eine Vielzahl von nicht porösen Substraten wie Glas, rostfreien Stahl, Aluminium, Polyethylen, Polyester, Polystyrol und Polyvinylchlorid gedruckt. Es stellte sich heraus, dass das Druckbild eine Trocknungszeit von weniger als 10 Sekunden besaß. Das Bild besaß eine hervorragende Abriebfestigkeit. Der Tintenstrahldrucker arbeitete ohne eine Verstopfung der Düsen.
Beispiel 4

Inhaltsstoffe	Gew.-%
Ethylalkohol (Ashland Chemical)	15,0
1-Methoxy-2-propanol (Ashland Chemical)	53,4
Polyketonharz K-1717HMP (Lawter International)	17,0
Polyketonharz K-3107 (Lawter International)	3,0
Solvent Black 29 (Orient Chemical)	4,5
Polyestermodifiziertes Polydimethylsiloxan (BYK333, BYK-Chemie USA)	0,1
Weißöl mit Massenproduktgüte (Pennzoil Products)	4,0
Diethylenglycol (Ashland Chemical)	3,0
	100,0

Die Tintenzusammensetzung wurde mittels eines üblichen DOD-Tintenstrahldruckers auf eine Vielzahl von nicht porösen Substraten wie Glas, rostfreien Stahl, Aluminium, Polyethylen, Polyester, Polystyrol und Polyvinylchlorid gedruckt. Es stellte sich heraus, dass das Druckbild eine Trocknungszeit von weniger als 10 Sekunden besaß. Das Bild besaß eine hervorragende Abriebfestigkeit. Der Tintenstrahldrucker arbeitete ohne eine Verstopfung der Düsen.
Beispiel 5

sDieses Beispiel veranschaulicht die Herstellung einer weiteren erfindungsgemäßen roten Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung, die sich für die Verwendung bei einem DOD-Tintenstrahldrucker eignet. Die nachfolgenden Inhaltsstoffe wurden in der angegebenen Reihenfolge kombiniert und gemischt, bis sich alle festen Bestandteile auflösten. Das entstandene Gemisch wurde filtriert, um eventuelle Teilchen zu entfernen, und die Tintenzusammensetzung wurde rückgewonnen.

Inhaltsstoffe	Gew.-%
1-Methoxy-2-propanol (Ashland Chemical)	68,7
Polyketonharz K-1717HMP (Lawter International)	17,5
Polyketonharz K-3107 (Lawter International)	3,7
Solvent Red 125 (Crompton & Knowles Colors)	4,0
Polyestermodifiziertes Polydimethylsiloxan (BYK333, BYK-Chemie USA)	0,1
Gemisch aus katalytisch hydriertem naphthenischem Leicht- und Schweröl (Pennzoil Products)	4,0
Diethylenglycol (Ashland Chemical)	2,0
	100,0

Die Tintenzusammensetzung wurde mittels eines üblichen DOD-Tintenstrahldruckers auf eine Vielzahl von nicht porösen Substraten wie Glas, rostfreien Stahl, Aluminium, Polyethylen, Polyester, Polystyrol und Polyvinylchlorid gedruckt. Es stellte sich heraus, dass das Druckbild eine Trocknungszeit von weniger als 10 Sekunden besaß. Das Bild besaß eine hervorragende Abriebfestigkeit. Der Tintenstrahldrucker arbeitete ohne eine Verstopfung der Düsen.
Beispiel 6

Inhaltsstoffe	Gew.-%
Ethylalkohol (Ashland Chemical)	13,0
1-Methoxy-2-propanol (Ashland Chemical)	54,0
Polyketonharz K-1717HMP (Lawter International)	18,5
Polyketonharz K-3107 (Lawter International)	2,5
Solvent Black 29 (Orient Chemical)	4,9
Polyestermodifiziertes Polydimethylsiloxan (BYK333, BYK-Chemie USA)	0,1
Derivat eines pflanzlichen Öls (AGRISOLV H, Lawter International)	3,0
Diethylenglycol (Ashland Chemical)	4,0
	100,0

Die Tintenzusammensetzung wurde mittels eines üblichen DOD-Tintenstrahldruckers auf eine Vielzahl von nicht porösen Substraten wie Glas, rostfreien Stahl, Aluminium, Polyethylen, Polyester, Polystyrol und Polyvinylchlorid gedruckt. Es stellte sich heraus, dass das Druckbild eine Trocknungszeit von weniger als 10 Sekunden besaß. Das Bild besaß eine hervorragende Abriebfestigkeit. Der Tintenstrahldrucker arbeitete ohne eine Verstopfung der Düsen.
Beispiel 7

Inhaltsstoffe	Gew.-%
1-Methoxy-2-propanol (Ashland Chemical)	68,5
Kohlenwasserstoffharz NEVEX 100 (Neville Chemical)	4,8
Polyketonharz K-1717HMP (Lawter International)	15,6
Solvent Black 29 (Orient Chemical)	4,5
Polyestermodifiziertes Polydimethylsiloxan (BYK333, BYK-Chemie USA)	0,1
Paraffinöl (Exxon)	2,0
Diethylenglycol (Ashland Chemical)	4,5
	100,0

Die Tintenzusammensetzung wurde mittels eines üblichen DOD-Tintenstrahldruckers auf eine Vielzahl von nicht porösen Substraten wie Glas, rostfreien Stahl, Aluminium, Polyethylen, Polyester, Polystyrol und Polyvinylchlorid gedruckt. Es stellte sich heraus, dass das Druckbild eine Trocknungszeit von weniger als 10 Sekunden besaß. Das Bild besaß eine hervorragende Abriebfestigkeit. Der Tintenstrahldrucker arbeitete ohne eine Verstopfung der Düsen.
Beispiel 8

Dieses Beispiel veranschaulicht die Herstellung einer erfindungsgemäßen schwarzen Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung, die einen Polymerfarbstoff (MILLIJET Black 40) verwendet. Die nachfolgenden Inhaltsstoffe wurden in der angegebenen Reihenfolge kombiniert und gemischt, bis sich alle festen Bestandteile auflösten. Das entstandene Gemisch wurde filtriert, um eventuelle Teilchen zu entfernen, und die Tintenzusammensetzung wurde rückgewonnen.

Inhaltsstoffe	Gew.-%
1-Methoxy-2-propanol (Ashland Chemical)	74,4
Polyketonharz K-1717HMP (Lawter International)	8,0
Polyketonharz K-3107 (Lawter International)	2,5
MILLIJET Black 40 (Milliken Chemical)	8,0
Polyestermodifiziertes Polydimethylsiloxan (BYK333, BYK-Chemie USA)	0,1
Extrahiertes Paraffinöl (Exxon)	2,5
N-Methylpyrrolidon (ISP)	4,5
	100,0

Die Tintenzusammensetzung wurde mittels eines üblichen Tintenstrahldruckers auf eine Vielzahl von nicht porösen Substraten wie Glas, rostfreien Stahl, Aluminium, Polyethylen, Polyester, Polystyrol und Polyvinylchlorid gedruckt. Es stellte sich heraus, dass das Druckbild eine Trocknungszeit von weniger als 10 Sekunden besaß. Das Bild besaß eine hervorragende Abriebfestigkeit. Die Druckerdüsen wurden nach einem druckfreien Intervall von jeweils 1.500 Stunden gemäß einem normalen Wartungsverfahren gereinigt und das Tintenstrahldrucken erfolgte ohne eine Verstopfung der Düsen.
Beispiel 9

Dieses Beispiel veranschaulicht die Herstellung einer erfindungsgemäßen blauen Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung, die einen Polymerfarbstoff (MILLIJET Blue 28) verwendet. Die nachfolgenden Inhaltsstoffe wurden in der angegebenen Reihenfolge kombiniert und gemischt, bis sich alle festen Bestandteile auflösten. Das entstandene Gemisch wurde filtriert, um eventuelle Teilchen zu entfernen, und die Tintenzusammensetzung wurde rückgewonnen.

Inhaltsstoffe	Gew.-%
1-Methoxy-2-propanol (Ashland Chemical)	59,4
n-Propoxypropanol (Ashland Chemical)	10,0
Polyketonharz K-1717HMP (Lawter International)	15,0
Polyketonharz K-3107 (Lawter International)	2,5
MILLIJET Blue 28 (Milliken Chemical)	8,0
Polyestermodifiziertes Polydimethylsiloxan (BYK333, BYK-Chemie USA)	0,1
Weißöl mit Massenproduktgüte (Pennzoil Products)	3,0
Diethylenglycol (Ashland Chemical)	2,0
	100,0

Die Tintenzusammensetzung wurde mittels eines üblichen DOD-Tintenstrahldruckers auf eine Vielzahl von nicht porösen Substraten wie Glas, rostfreien Stahl, Aluminium, Polyethylen, Polyester, Polystyrol und Polyvinylchlorid gedruckt. Es stellte sich heraus, dass das Druckbild eine Trocknungszeit von weniger als 10 Sekunden besaß. Das Bild besaß eine hervorragende Abriebfestigkeit. Die Druckerdüsen wurden nach einem druckfreien Intervall von jeweils 1.500 Stunden gemäß einem normalen Wartungsverfahren gereinigt und das Tintenstrahldrucken erfolgte ohne eine Verstopfung der Düsen.
Beispiel 10

Dieses Beispiel veranschaulicht die Herstellung einer weiteren erfindungsgemäßen schwarzen Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung. Die nachfolgenden Inhaltsstoffe wurden in der angegebenen Reihenfolge kombiniert und gemischt, bis sich alle festen Bestandteile auflösten. Das entstandene Gemisch wurde filtriert, um eventuelle Teilchen zu entfernen, und die Tintenzusammensetzung wurde rückgewonnen.

Inhaltsstoffe	Gew.-%
1-Methoxy-2-propanol (Ashland Chemical)	63,4
1-Methoxy-2-propylacetat (Union Carbide)	20,0
Polyvinylbutyral PIOLOFORM LL 4150 (Wacker Chemie)	4,5
IOSOL Black (Solvent Black 13, Tricon Color Inc.)	5,0
Polyestermodifiziertes Polydimethylsiloxan (BYK333, BYK-Chemie USA)	0,1
Paraffinöl (Exxon)	2,0
Diethylenglycol (Ashland Chemical)	5,0
	100,0

Die Tintenzusammensetzung wurde mittels eines üblichen DOD-Tintenstrahldruckers auf eine Vielzahl von nicht porösen Substraten wie Glas, rostfreien Stahl, Aluminium, Polyethylen, Polyester, Polystyrol und Polyvinylchlorid gedruckt. Es stellte sich heraus, dass das Druckbild eine Trocknungszeit von weniger als 10 Sekunden besaß. Das Bild besaß eine hervorragende Abriebfestigkeit. Der Tintenstrahldrucker arbeitete ohne eine Verstopfung der Düsen.
Beispiel 11

Inhaltsstoffe	Gew.-%
1-Methoxy-2-propanol (Ashland Chemical)	58,9
Ethyllactat (Riba Corp.)	10,0
Polyketonharz K-1717HMP (Lawter International)	13,5
Polyketonharz K-3107 (Lawter International)	2,5
Oil Black 860 (Solvent Black 3, Orient Chemical)	5,0
Polyestermodifiziertes Polydimethylsiloxan (BYK333, BYK-Chemie USA)	0,1
Extrahiertes Paraffinöl (Exxon)	5,0
N-Methylpyrrolidon (ISP)	5,0
	100,0

Die Tintenzusammensetzung wurde mittels eines üblichen DOD-Tintenstrahldruckers auf eine Vielzahl von nicht porösen Substraten wie Glas, rostfreien Stahl, Aluminium, Polyethylen, Polyester, Polystyrol und Polyvinylchlorid gedruckt. Es stellte sich heraus, dass das Druckbild eine Trocknungszeit von weniger als 10 Sekunden besaß. Das Bild besaß eine hervorragende Abriebfestigkeit. Der Tintenstrahldrucker arbeitete ohne eine Verstopfung der Düsen.

Claims

Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung, die ein flüchtiges organisches Lösungsmittel, ein Öl, das eine Löslichkeit in dem Lösungsmittel von weniger als 20 Gew.-% des Lösungsmittels aufweist, ein oder mehrere Binderharze, die in dem flüchtigen organischen Lösungsmittel löslich sind, und ein Färbemittel umfasst.
Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung nach Anspruch 1, bei der das flüchtige organische Lösungsmittel eine Verdunstungsgeschwindigkeit von 0,1 oder höher bezogen auf einen n-Butylacetatstandard aufweist, dessen Verdunstungsgeschwindigkeit 1,0 beträgt.
Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung nach Anspruch 2, bei der das flüchtige organische Lösungsmittel eine Verdunstungsgeschwindigkeit von 0,3 bis 5,0 bezogen auf den n-Butylacetatstandard aufweist, dessen Verdunstungsgeschwindigkeit 1,0 beträgt.
Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung nach Anspruch 1, 2 oder 3 bei der das Färbemittel einen Farbstoff umfasst.
Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung nach Anspruch 4, bei der der Farbstoff in dem Öl unlöslich oder im Wesentlichen unlöslich ist.
Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Öl eine Löslichkeit von 2 Gew.-% bis 20 Gew.-% des flüchtigen organischen Lösungsmittels aufweist.
Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Binderharz in dem Öl unlöslich oder im Wesentlichen unlöslich ist.
Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Binderharz ein massegemitteltes Molekulargewicht von höchstens 500.000 oder weniger aufweist.
Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung nach Anspruch 8, bei der das Binderharz ein massegemitteltes Molekulargewicht von höchstens 30.000 aufweist.
Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das flüchtige organische Lösungsmittel aus der Gruppe bestehend aus Alkoholen, Ketonen, Estern, Ethern, Glycolethern, Glycoletherestern und Kombinationen davon ausgewählt ist.
Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung nach Anspruch 10, bei der das flüchtige organische Lösungsmittel aus der Gruppe bestehend aus Ethanol, 1-Methoxy-2-propanol, n-Propoxypropanol, 1-Methoxy-2-propylacetat, Ethyllactat und Kombinationen davon ausgewählt ist.
Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Binderharz aus der Gruppe bestehend aus Polyketonharzen, Polyurethanen, Polyvinylacetat, Kohlenwasserstoffharzen, Polyvinylbutyralharzen und Kombinationen davon ausgewählt ist.
Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Öl aus der Gruppe bestehend aus mineralischen Ölen, nicht trocknenden Ölen und halb trocknenden Ölen ausgewählt ist.
Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei der das Öl aus der Gruppe bestehend aus aromatischen Ölen, Paraffinölen, extrahierten Paraffinölen, naphthenischen Ölen, extrahierten naphthenischen Ölen, einem Gemisch katalytisch hydrierter Leichtöle, einem Gemisch katalytisch hydrierter Leicht- und Schweröle, pflanzlichen Ölen, Derivaten pflanzlicher Öle und Kombinationen davon ausgewählt ist.
Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Öl einen anfänglichen Siedepunkt von 149 bis 427°C (300°F bis 800°F) aufweist.
Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung nach Anspruch 15, bei der das Öl einen anfänglichen Siedepunkt von 204 bis 316°C (400°F bis 600°F) aufweist.
Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Öl einen 50%-Siedepunkt von 232 bis 482°C (450°F bis 900°F) aufweist.
Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung nach Anspruch 17, bei der das Öl einen 50%-Siedepunkt von 260 bis 427°C (500°F bis 800°F) aufweist.
Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Öl ein mittleres Molekulargewicht von 200 bis 900 aufweist.
Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung nach Anspruch 4, bei der der Farbstoff aus der Gruppe bestehend aus C.I. Solvent Blacks 3, 7, 13, 29 und 70 sowie C.I. Solvent Red 125 ausgewählt ist.
Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung nach Anspruch 4, bei der der Farbstoff ein Polymerfarbstoff ist.
Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die weiterhin ein Tensid einschließt.
Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung nach Anspruch 22, bei der das Tensid ein Siloxan ist.
Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung nach Anspruch 23, bei der das Siloxan ein polyestermodifiziertes Polydimethylsiloxan ist.
Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die weiterhin einen Glycol- oder Pyrrolidonzusatz einschließt.
Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung nach Anspruch 25, bei der der Zusatz Diethylenglycol oder N-Methylpyrrolidon ist.
Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung nach Anspruch 1, bei der das Öl ein nicht hygroskopisches Öl ist.
Verfahren des Tintenstrahldruckens auf ein Substrat, bei dem ein Strom von Tintentröpfchen auf das Substrat geschleudert und die Richtung der Tröpfchen gesteuert wird, so dass die Tröpfchen das gewünschte Druckbild auf dem Substrat bilden, wobei die Tintentröpfchen aus einer Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche gebildet werden.
Verfahren nach Anspruch 28, bei dem das Substrat ein nicht poröses Substrat ist.
Verfahren nach Anspruch 28 oder 29, bei dem das Drucken in einem Drop-on-demand-Modus erfolgt.
Verfahren zum Drucken mit einem Drop-on-demand-Tintenstrahldrucker, bei dem ein Strom von Tröpfchen aus einer Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung durch eine oder mehrere Düsenöffnungen auf ein Substrat geschleudert wird, wobei die Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung ein Öl einschließt, das während der druckfreien Intervalle eine kontinuierliche Öl-Phase an der oder den Düsenöffnungen) bildet.
Verfahren zur Verminderung der Verstopfung einer Düsenöffnung in einem Tintenstrahldrucker, das das Drucken mit einer Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung umfasst, die ein Öl einschließt, das während der druckfreien Intervalle eine Grenzschicht zwischen der Luft außerhalb der Düsenöffnung und der Tinte in der Düsenöffnung bildet.
Verfahren nach Anspruch 31 oder 32, bei dem die Düsenöffnung vor dem Drucken gereinigt wird.
Verfahren nach Anspruch 31, 32 oder 33, bei dem die Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung eine Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 27 ist.