SE441079B - Forfarande for informationsregistrering samt tryckfergskomposition for sadan registrering - Google Patents

Description

10 15 20 25 30 35 40 7905492-o 2 dropparna passerar sedan genom ett elektriskt fält med fixerad intensitet, som orsakar en varierad avvikelse av de individuel- la små dropparna beroende på intensiteten av laddningen förbun- den därmed, varefter de avvikta dropparna får kollidera med bas- mediet, som skall erhålla de dekorativa eller informativa skriv- na tecknen. Apparat lämplig för att utföra tryckfärgstrålskrift- förfarandet beskrives i detalj i amerikanska patentskrifterna 3 465 350 och 3 465 351, och det är i samband med en apparat och ett förfarande som är beskrivna i de förut angivna patentskrif- terna, som tryckfärgen enligt föreliggande uppfinning är avsedd att fungera.

För att arbeta tillfredsställande i tryckfärgstràlskrift- system, måste en tryckfärg utveckla en fast droppupplösningslängd, dropphastíghet och droppladdning under antagna maskindriftsför- .hål1anden.

Det har blivit bestämt, att på tryckfärgstrålskrivare, som beskrives i amerikanska patentskrifterna 3 465 350 och 3 465 351, kommer tryckfärger med viskositet av 0,025 Ns/m2 verka tillfreds- ställande beroende på typen av använt munstycke. Emellertid ver- kar tryckfärger med lägre viskositeter mycket bättre. Tryckfärgs- resistiviteten kan sträcka sig så högt som 10 000 ohm cm för tillfredsställande förfaranden.

Föreliggande uppfinning avser ett förfarande för registre- ring av information, som omfattar alstring av en fin stràle av färgad vattenhaltig vätska, riktande av en stråle av färglös vät- ska på ett registrerande medium, anpassande densiteten hos den anbringade strålen med ett elektriskt fält i enlighet med infor- mationen som skall registreras, för att därvid registrera infor- mationen, anbringande av ånga under tryck av från 6,89 kPa till l03,4kPa i från l till 95 minuter på den registrerade informatio- nen, därefter underkastande den registrerade informationen ultra- violett ljus för att därvid göra den synlíg._ Tryckfärger enligt föreliggande uppfinning omfattar tre bas- komponenter. Den första är en fluorescerande förening för tillhanda- hållande synlighet av de;tryckta tecknen vid excitering med ult- raviolett strålning. Den andra huvudkomponenten är lösningsmed- let, som tillhandahåller tryckfärgens vätskeform och bär i lös- ning eller suspension hartset och färgämnet. Den tredje komponen- ten är ett harts eller bindemedel, som återstår på substratytan efter tryckning och tjänar till att vídhäfta och binda färgämnet el- a b' 10 15 20 25 30 40 "79os492-o 3 ler pigmentet i ställning på substratytan. Förutom dessa tre komponenter, som finnes i nära alla vätskeformiga tryckfärger, kan olika andra beståndsdelar utnyttjas, omfattande torkmedel, dispergermedel och vätmedel, mjukningsmedel, spädningsmedel och liknande.

Föreliggande uppfinning avser sålunda tryckfärger, som fluo- rescerar vid excitering med ultraviolett strålning och som emit- terar sitt ljus med mycket korta luminescenslivstider. Dessa tryckfärger är organiska till naturen, alltså en fördel i att de inte har avnötningsegenskapen hos många tryckfärger baserade på avslipande, oorganiska pigment.

Tryckfärger, vars färgämnen har luminiscenslivstider, som är korta nog, kan användas för att styra omkopplingsanordningar och föreningar med livstider större än l/900 av en sekund är driftsdugliga. Provfluorescenslivstider är av storleksordningen 1o'9 1111 1o'12 som timmar eller mera. Tryckfärger, som fluorescerar tillräck- ligt i 500 till 700 nm-regionen är önskvärda av estetiska såväl som praktiska skäl. sekunder. Fluorescenslivstider kan vara så höga Speciellt lämpliga fluorescerande färgämnen omfattar 3-fe- nyl-7(1,2-2H-naftotriazolyl)-kumarin.

Strålskriftstryckfärgerna enligt föreliggande uppfinning är fria från synliga färgämnen. Tryckfärger enligt föreliggande upp- fínning innehåller harts/polymerer i koncentration från l till 80 % ensamma eller i blandningar, lösta i lösningsmedel. Lösnings- medel omfattar alifatisk alkohol och andra lösningsmedel kan va- ra ketoner, aldehyder, etrar, estrar, glykoler, glykoletrar, kol- väten, laktoner. Typiska alifatiska envärda alkoholer är metyl- alkohol, etylalkohol, n-propylalkohol, isopropylalkohol, n-butyl- alkohol, sek-butylalkohol, tert-butylalkohol, isobutylalkohol, n-amylalkohol, amylalkohol, isoamylalkohol, hexylalkohol, heptyl- alkohol, oktylalkohol eller en blandning av samma. Alifatiska envärda alkoholer med 1 till 8 kolatomer är speciellt lämpli- ga.

Andra lösningsmedel för dessa tryckfärger är ketoner, al- dehyder, etrar, estrar, kolväten, glykol, glykoletrar och lak- toner.

Lämpliga lösningsmedel är kolväten, såsom hexan, heptan, oktan, dekan, cyklopentan, cyklohexan, bensen, toluen, xylen och etylbensen; kolvätehalogenider, såsom koltetrakloríd, etylendi- Pafer afrrs" Hfiw ~ 1¿ ¿ *--. ~- 10 15 20 25 30 35 40 7905492-0 4 klorid, trikloroeten, tetrakloroetan och diklorobensen; lösnings- medel av eter-typ, såsom butyleter, etylenglykol-dietyleter, e- tylenglykol-monoetyleter, etylenglykol-monobutyleter; lösningsme- del av ketontyp, såsom aceton, metyletylketon, metylpropylketon, metylisobutylketon, metylamylketon, cyklohexanon; lösningsmedel av ester-typ, såsom etylformiat, metylacetat, propylacetat, bu- tylacetat, fenylacetat, etylenglykol-monoetyleteracetat, metyl- propionat; andra alkohollösningsmedel, såsom diacetonalkohol el- ler liknande.

Tryckfärgen i enlighet med föreliggande uppfinning innehåller också minst ett harts. Hartskomponenten hos en strålskrifttryck- färg, som år lämplig för skrift på den belagda eller rena metall- ytan, måste möta en mängd krav. Av primär betydelse är hartsets förmåga att vidhäfta den belagda eller rena metallytan, på vil- ket tryckfärgen år tryckt och att vidmakthålla denna starka vid- häftning under vitt varierande förhållanden avseende fuktighet och temperatur. När tryckfärgen påföres metallytan, måste den vara "våt" eller vidhäfta en belagd eller ren metallyta, även i närvaro av någon fuktighet, och måste uppvisa en hög grad av fuktighetsbeständighet, inte endast för att vidmakthålla vid- häftning till metallen utan även för att skydda färgämnet från verkningarna av ånga, som kan göra att färgåmnet blöder in i om- givande områden.

Hartskomponenten måste också vara mycket lätt löslig i lös- ningsmedelskombinationen för att bilda en stabil lösning med låg viskositet, så att effektiva mängder kan lösas i lösningsmedlet utan att oskäligt öka kompositionens viskositet.

Syntetiska, halvsyntetiska och naturliga hartser, vilket vill säga båda polymerisations- såväl som polykondensations- och poly- additionsprodukter, är lämpliga. I princip användes alla hartser vanliga inom tryckfärgs- och färgindustrien, vilka exempelvis är de som beskrives i lackråmaterialtabellerna enligt Karstne (4:e upplagan, Hanover, 1967) och i Wagner och Sarx's arbete avseende lackhartser (4:e upplagan, Munich, 1959].

Följande är exempelvis lämpliga hartser: kolofonium och de- rivat därav, hydrerad kolfonium, di- eller polymeriserad kolfoni- um, såsom kalcium- eller zinksalt, kolfonium förestrad med mono- eller pölyvalenta alkoholer; med förhartsningsmedel, såsom akryl- syra och butandiol eller maleinsyra och pentaerytritol, modifie- rat kolofgniumhartg; de lösliga fenolhartserna modifierade med kol- 10 15 20 25 30 35 40 5 7905492-0 fonium och hartser baserade på akrylföreningar, maleinathartser, oljefria alkydhartser, styrolerade alkydhartser, vimyltoluen- modifierade alkydhartser, alkydhartser med syntetiska fettsyror, linolje-alkydhartser, ricinen-alkyldhartser, ricinolje-alkyd- hartser, sojaolje-alkydhartser, kokosnötsolje-alkydhartser, tall- olje- och fiskolje-alkydhartser, akrylerade alkydhartser, också oljor och oljelacker. Även lämpliga är terpenhartser, polyvinyl- hartser, såsom polyvinylacetat, polyvinylklorid, polyvínylíden- klorid, polyvinylacetaler, polyvinylalkohol, polyvinyleter, sam- polymerer och ymppolymerer med olika vinylmonomerer, polyakryl- hartser, akrylathartser, polystyrener, polyisobutylener, poly- estrar baserade på ftalsyra, maleinsyra, adipinsyra, sebacinsy- ra, etc; naftalen-formaldehyd-hartser, furanhartser, ketonhartser, aldehydhartser, polyuretaner (speciellt primära uretanprodukter som härdar endast vid höjd temperatur), epoxidhartser (speciellt harts-härdar-blandningar, som härdar endast vid höjd temperatur) och förkondensat därav. Även lämpliga är primära produkter av o- mättade polyesterhartser, dialkylftalat-förpolymerer, polyolefi- ner, såsom polyetylenvax eller polypropylenvax, inden- och ku- maron-índen-hartser, karbamid- och sulfonamidhartser, polyamid- och polyesterhartser, silikonhartser, kautschuk och derivat därav, t ex cyklokautschuk och klorerad kautschuk, huvudsakligen emeller- tid cellulosaderivat, såsom cellulosaestrar (nitrocellulosa, cellulo- saàcetat och liknande) och speciellt cellulosaetrar t ex metylcel- lulosa, hydroxietylcellu1osa,*hydroxipropylcellulosa, propionitril- cellulosa, etylcellulosa och bensylcellulosa. Motsvarande derivat av andra polysackarider kan även användas.

Under det att nedan beskrives endast ett begränsat antal ut- föringsformer av föreliggande uppfinning, är det möjligt att al- stra ytterligare andra utföringsformer utan att avlägsna sig från häri beskrivna uppfinníngsbegrepp. Olika andra modifikationer kommer lätt att vara uppenbara för fackmannen¿ Exempel 1 polyvinyl-butyral-harts (såld såsom Viktdelar "Butvar B-98" av Monsanto Chemical Corporation, St. Louis, Missouri) 2,00 metylcellosolv 50,00 metanol 152,40 3-fenyl-7-(1,2-2H-naftotriazoly1)- kumarin 0,10 10 15 20 25 30 35 7905492-0 6 Mgclz 0,60 Exempel 2 polyvínyl-butyral-harts (såld såsom "Butvar B-98" av Monsanto Chemical Corporation, St. Louis, Missouri] 2,00 icke oxiderande polyester, som uppvisar en viskositet av S-X på Gardner-Holdt-skalan och en smältpunkt av 75-8S°C, såld såsom "Arochem 650" av Ashland Chemical Company, Columbus, Ohio 10,0 metylcellosolv 60,00 metanol 76,90 MgC12 1,00 "Unitex OB" glansmedel 0,10 Exempel 3 icke oxiderande polyester, som uppvisar en viskositet S-X på Gardner-Holdt-skalan och en smältpunkt av 75-85°C, såld såsom "Arochem 650" av Ashland Chemical Company, Columbus, Ohio .33,00 metyletylketon 33,00 metanol 31,90 Fluorescerande färgämne "Aclrate 8678" 0,51 MgClz 0,10 Exempel 4 "Pentalyn 255" 125,00 metanol 191,00 metyletylketon 125,00 metylcellosolv 55,00 Fluorescerande färgämne “Aclrate 8678" 1,00 1,50 Mgciz Tryckfärgen användes i tryckfärgstràlskríft av tecken på ändar- na av alumíniumburkar och på tennfria stålburkar. De tryckta tecknen torkade mycket snabbt för att bilda bilder, som utveck- lar utmärkt vidhäftníng till substratet, högt motstånd mot nöt- liíaa-:qyrs-»vfi .-, ._ _-- --~1 _: L '~ _. --..-nfllï'f .fixflfi-.fl 7 7905492-0 ning och utmärkt motstånd mot ånga. Bilderna blödde inte, när de underkastades ångpastörisering.

Olika andra exempel och modifikationer av bläckkompositio- nerna enligt föreliggande uppfinning kan anföras eller kommer att föreslå sig själva för fackmannen, och det anses, att ramen av föreliggande Uppfinning är begränsad endast såsom nödvändig- göres av kraven.

Claims (7)

7905492-9 9 *"“ PATENTKRAV

1. Förfarande för informationsregistrering, k ä n n e - t e c k n a t därav, att man alstrar en fin stråle av färglös vattenhaltig vätska, som innehåller minst ett färgämne, som är osynligt i ordinärt ljus, riktar strålen av färglös vätska på ett registrerande medium, modulerar densíteten av den anbringa- de strâlen med ett elektriskt fält i enlighet med informationen, som skall registreras och därvid registrera informationen och därefter påför ånga under tryck från 6,89 till 103,4 kPa i från 1 till 95 minuter på den registrerade informationen, där- efter underkastar den registrerade informationen ultraviolett ljus, vilket därvid gör den synlig.

2. Synlig färglös tryckfärgskomposition lämplig för an- vändning i strålskriftoperationer, k ä n n e t e c k n a d därav, att den består väsentligen av en lösning av följande komponenter: a. ett harts eller blandning av hartser i en mängd under ca 80 viktprocent b. ett synligt färglöst färgämnesmaterial, såsom 3-feny1-7- (1,2-2H-naftotriazolyl)-kumarin, som fluorescerar i ultra- violett ljus, i en mängd under ca 10 viktprocent, c. ett lösningsmedel eller blandning av lösningsmedel för att ge önskad viskositet.

3. Tryckfärgskomposition enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att mängden harts eller blandning av hartser är mellan ca 1 och ca 80 viktprocent och tryckfärgen har en visko- sitet mellan ca 0,00150 och 0,0Z50 Ns/m2 vid ZSOC.

4. Tryckfärgskomposition enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att mängden harts eller blandning av hartser är mellan ca 1 och ca 50 viktprocent och tryckfärgen har en visko- site: mellan o,oo17s och o,ooso Ns/mz vid zs°c.

S. Tryckfärgskomposition enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att färgämnet fluorescerar mellan 500 och 700 mm.

6. Tryckfärgskomposition enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att hartser utväljes från koloflmfium, epoxíder, akrylföreníngar, polyakrylföreningar, polyvinylförcningar och/eller polycstrar.

7. Tryckfärgskomposition enligt kram 2, k ä n n e t c c k - n a d därav, att lösningsmedlet utväljes från alifatiska alko- holer, glykoler, glykoletrar, ketoner, etrar eller blandningar därav.