DE19722546B4 - Tinte für veränderliche Farbauftragungen - Google Patents

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Abstract

Tinte für veränderliche Farbauftragungen, zum Schreiben, Zeichnen, Malen und Drucken, insbesondere in Verbindung mit "Ink-Jet-Systemen" oder sonstigen maschinellen Schreib-, Druck-, Mal- oder Markier-Verfahren und/oder -Vorrichtungen, bestehend aus einem organischen Lösungsmittel sowie aus einem Farbmittel und ggf. Wasser, Bindemittel und/oder weiteren Zusätzen, dadurch gekennzeichnet,
a.) dass das Farbmittel aus mindestens zwei farbgebenden Komponenten verschiedenartiger Farbstoffe und/oder Farb-Pigmenten besteht und mindestens einen im Abstrich bzw. im Druckbild wasserlöslichen Farbstoff (FS1) und einen wasserunlöslichen Farbstoff (FS2) und/oder ein wasserunlösliches Farbpigment aufweist,
b.) dass der wasserlösliche Farbstoff (FS1)
b.1) aus der Gruppe CI "Basic Blue 7" (CI 42595), CI "Basic Blue 11" (CI 44040), CI "Food Blue 5" (CI 42051),
b2.) aus der Gruppe CI 'Basic Red 1" (CI 45160), CI "Basic Violet 3" (CI 42555), CI "Basic Violet 10" (CI 42170), CI "Basic Violet 11:1" (CI 42174) und/oder
b3.) aus der Gruppe CI "Acid Red 87" (CI 45380),...

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Tinte für veränderliche Farbauftragungen, zum Schreiben, Zeichnen, Malen und Drucken, insbesondere auch in Verbindung mit Ink-Jet-Systemen oder sonstigen maschinellen Schreib-, Druck-, Mal- oder Markier-Verfahren oder -Vorrichtungen, bestehend aus organischem Lösungsmittel und Wasser sowie aus einem Farbmittel, das mindestens zwei Farbstoffe und/oder Pigmente und ggf. Bindemittel und weitere Zusatzstoffe aufweist, nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
  • Unter Tinten im Sinne der vorliegenden Erfindung sind auch Bindemittel und/oder Pigmente enthaltende Tuschen aller Art zu verstehen, soweit sie den gestellten Anforderungen entsprechen und die sonstigen Bedingungen der vorgeschlagenen Lösung erfüllen.
  • Aus DE 27 24 820 B2 sind "Verfahren und Arbeitsmittel zur Erzeugung von Farbabstrichen auf einer Unterlage" bekannt, deren Farbwirkung nach dem Aufbringen der Tinte auf die Unterlage durch Nachbehandlung verändert wird.
  • Hierbei soll die Nachbehandlung auf chemischem Wege mittels einer Bleichflüssigkeit erfolgen, durch die einer von mehreren im Farbmittel enthaltenen Farbstoffen in seine Leukoform überführt wird, so dass dann nur noch der andere Farbstoff in seiner ursprünglichen Farbe im Abstrich sichtbar bleibt.
  • Eine farbliche Veränderung des Abstriches erfolgt somit hierbei stets aufgrund chemischer Reaktionen oder Veränderungen innerhalb einer Farbmittel-Komponente im Abstrich.
  • Ob und in welchem Umfang hierbei Farbveränderungen des Abstriches auch ohne jegliche chemische Nachbehandlung und/oder unter Temperatur-Einflüssen gegeben oder möglich sind, ist nicht erkennbar.
  • Darüber hinaus gibt es auch Tinten oder Tuschen, in deren Abstrichen bei Überschreitung einer bestimmten Temperatur eine chemische Reaktion ausgelöst wird, die einen Farbumschlag des Abstrichs erzeugt.
  • Der Farbumschlag erfolgt hierbei aufgrund einer pH-Wert-Änderung bestimmter Farbstoffe mit Indikatorwirkung. Nachteilig bei derartigen Tintenzusammensetzungen ist es, dass spezielle Indikatorfarbstoffe benötigt werden und dass der Farbkontrast vor und nach dem Farbumschlag meist nur sehr gering und schlecht erkennbar ist.
  • Des Weiteren ist der Aufwand zur Herstellung derartiger, zum Teil auch noch sehr korrosiv wirkender, Tinten hoch.
  • Weiter sind aus der US-PS 4 188 437 und FR-PS 1 470 853 bedruckte Klebebänder und Tinten bekannt, welche wasserunlösliche und wasserlösliche Farbkomponenten enthalten.
  • Keine der bekannten Tinten oder Tuschen erscheint geeignet, bestimmte Behandlungszustände oder -Verfahren von damit beschrifteten oder gekennzeichneten Gegenständen kenntlich zu machen. Insbesondere ist es hiermit auch nicht möglich, z.B. erfolgte Erhitzungen, wie sie bei Sterilisationsprozessen üblich sind, anzuzeigen.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Tinte oder Tusche für die Anwendung in manuellen Schreibgeräten oder in Schreib- und Zeichenanlagen, wie beispielsweise in "Continous-Ink-Jet-Anlagen" zu schaffen, die die genannten Nachteile nicht aufweist und deren Abstriche geeignet sind, ohne chemische Mittel oder Nachbehandlungen bestimmte Behandlungszustände oder Behandlungsverfahren von damit beschrifteten oder gekennzeichneten Gegenständen kenntlich zu machen oder anzuzeigen.
  • Diese Aufgabe wird bei einer Tinte oder Tusche, wie sie in Anspruch 1 umfasst ist, gelöst.
  • Bevorzugte Ausführungsformen und vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßer Tinten oder Tuschen sind in den weiteren Ansprüchen umfasst, wobei als spezielle Ausführungsform auch ggf. erfolgte Sterilisations-, Konservierungs- oder sonstige Erhitzungsprozesse oder deren Verlauf angezeigt werden können.
  • Die vorgeschlagene Tinte oder Tusche für veränderliche Farbauftragungen, soll zum Schreiben, Zeichnen, Malen und Drucken, insbesondere auch in Verbindung mit "Ink-Jet-Systemen" oder sonstigen maschinellen Schreib-, Druck-, Mal- oder Markier-Verfahren und/oder -Vorrichtungen dienen und insbesondere aus organischem Lösungsmittel (LM) sowie aus einem Farbmittel (FM), das zwei oder mehr farbgebende Komponenten (FMK1, FMK2, ...) aufweist und ggf. Wasser (W), Bindemittel (BM) und/oder weitere Zusätze (Z1, Z2, Z3, Z4, ... ) enthält, bestehen.
  • Erfindungsgemäß soll hierbei das Farbmittel (FM) mindestens zwei farbgebende Komponenten (FMK1, FMK2, ...) aufweisen, wovon mindestens eine Farbmittelkomponente (FMK1; FS1) im Auftrag oder Druckbild bzw. nach dem Abstrich oder Farbauftrag wasserlöslich und auswaschbar und eine weitere Farbmittelkomponente (FMK2; FS2, FP) wasserunlöslich und damit bei einer Behandlung im Wasser- oder Dampfbad dauerhaft haltbar, ist.
  • Nach einer besonderen Ausgestaltung soll das Farbmittel (FM) aus verschiedenartigen Farbstoffen (FS1, FS2, ...) und/oder Farb-Pigmenten (FP) bestehen und mindestens einen im Abstrich bzw. im Druckbild wasserlöslichen Farbstoff (FS1) und einen wasserunlöslichen Farbstoff (FS2) und/oder ein wasserunlösliches Farb-Pigment (FP) aufweisen.
  • Wenn die Tinte zur Anzeige von Temperaturbehandlungen in einem Wasser- oder Dampfbad dienen soll, so erfolgt dies dann vorteilhaft, wenn der oder die im Druckbild bzw. im Abstrich wasserlösliche(n) Farbstoff e) (FS1) nach dem Auftrag (nur) unter gleichzeitiger Wasser- und Hitzeeinwirkung löslich ist bzw. sind. Der oder die im Druckbild wasserlösliche(n) Farbstoff (e) (FS1) sollen bzw. müssen hierzu nach dem Auftrag und dessen Trocknung vor allem in erhitztem Wasser oder in Wasserdampf löslich sein.
  • Zur Herstellung und langzeitigen Lagerung der vorgeschlagenen Tinte oder Tusche ist es zudem erforderlich, dass das Farbmittel (FM) insgesamt, bzw. beide Farb-Komponenten (FS1; FS2) in der Tintenmischung bzw. vor dem Auftrag in organischem Lösungsmittel (LM) lösbar ist bzw. sind.
  • Obwohl eine Vielzahl geeigneter Farbstoffe bekannt sind, hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn der wasserlösliche Farbstoff (FS1) CI "Food Blue 5" und der wasserunlösliche Farbstoff (FS2) CI "Solvent Red 89" ist. Alternativ kann die wasserunlösliche Farbmittel-Komponente (FMK2) auch ein Pigment (FP) sein.
  • Als weitere Farbstoffe eignen sich zur vorgeschlagenen Verwendung ggf. auch:
    als wasserlösliche Farbstoffe (FS1): CI "Basic Blue 7" (CI 42595), CI "Basic Blue 11 (CI 44040), CI "Basic Red 1" (CI 45160); "Basic Violet 3" (CI 42555), "Basic Violet 10" (CI 42170), CI "Basic Violet 11:1" (CI 42174), CI "Acid Red 87" (CI 45380), CI "Acid Orange 7" (CI 15510), CI "Acid Blue 9" (CI 42090), und/oder CI "Acid Violet 58" (CI 16260).
  • Als wasserunlösliche Farbstoffe (FS2) können demgegenüber auch CI "Solvent Red 102" (CI 15675), CI "Solvent Red 125"; CI "Solvent Yellow 25", CI "Solvent Yellow 82", CI "Solvent Yellow 146", CI "Solvent Orange 56", CI Solvent Blue 25 (CI 74350), CI Solvent Blue 35 (CI 61554) und/oder CI "Solvent Brown 52" Anwendung finden.
  • Grundsätzlich ist hierbei aber darauf zu achten, dass jeweils ausreichend erkennbare Farbunterschiede vor und nach der Behandlung gegeben sind.
  • Das ggf. verwendete Bindemittel (BM) soll in organischem Lösungsmittel (LM) löslich, aber gegen kochendes Wasser resistent sein. Als besonders geeignete Bindemittel (BM) haben sich hierfür Schellack und/oder Ketonharze erwiesen.
  • Bei der Zugabe von Wasser (W) sollte dies – besonders bei der Verwendung in Ink-Jet-Systemen – entsalzt bzw. ein Destillat oder bidestilliertes Wasser sein.
  • Als organische Lösungsmittel (LM) haben sich vor allem Ethanol, Isopropanol, Aceton oder MEK bewährt.
  • Je nach vorgesehenem Einsatzgebiet und Anwendungsverfahren, können oder sollten der Tinte oder Tusche weitere Zusätze (Z...), wie z.B. pH-Regulatoren (Z1), Leitfähigkeitsvermittler (Z2), Konservierungsstoffe (Z3), Tenside (Z4) und/oder sonstige Zusätze beigemischt werden.
  • Hierbei können bevorzugt als pH-Regulatoren (Z1) im sauren Bereich Essigsäure oder im alkalischen Bereich Alkanolamine, als Leitfähigkeitsvermittler (Z2) Natriumlactat, Lithiumnitrat oder Kaliumthiocyanat und/oder als Konservierungsmittel (Z3) ein Isothiazolonderivat verwendet werden. Wenn der Anwendungsbereich außerhalb der Behandlung von Lebensmitteln oder ähnlichen Einsatzgebieten liegt, kann ggf. auch Formaldehyd als Konservierungsmittel (Z3) eingesetzt werden.
  • Bei der erfindungsgemäßen Tinte handelt es sich somit bevorzugt um eine Tinte oder Tusche mit organischen Lösungsmitteln, wie beispielsweise Ethanol, Isopropanol, Aceton oder MEK.
  • Die Tinte oder Tusche soll sowohl in automatischen Schreibanlagen, wie beispielsweise in Continuous-Jet-Verfahren, als auch in konventionellen Schreibgeräten einsetzbar sein und die Behandlung damit bedruckter Gegenstände, z.B. im Rahmen eines Sterilsationsvorganges, anzeigen.
  • Beim Einsatz der Tinte in manuellen Schreibgeräten kann ggf. auf die Verwendung eines Leitfähigkeitsvermittlers verzichtet werden.
  • Die erfindungsgemäße Tinte weist zwei unterschiedliche Farbstoffe auf, wobei sich der eine Farbstoff aus dem Abstrich bzw. dem Druckbild mit heißem Wasser bzw. mit Wasserdampf auswaschen lässt, und der andere Farbstoff gegen heißes Wasser beständig ist.
  • Wenn beispielsweise der wasserlösliche Farbstoff aus CI "Food Blue 5" (CI 42051) und der wasserunlösliche aus CI "Solvent Red 89" ausgewählt wird, erfolgt bei zeitlich und temperaturmäßig ausreichender Einwirkung von Wasser und Hitze, z.B. in Form von heißem Wasserdampf, ein Farbumschlag von blauviolett nach hellrot. Der hellrote Aufdruck zeigt dann an, dass der bedruckte Gegenstand einer entsprechenden Behandlung unterzogen wurde und z.B. vollständig sterilisiert bzw. ausreichend konserviert ist.
  • Je nach verwendetem Farbmittel und deren Menge, kann ggf. die Temperaturhöhe und die Behandlungsdauer vorab "eingestellt" werden, so dass der Farbumschlag konkret anzeigt, dass die erforderlichen Behandlungsparameter erfüllt sind.
  • Das Ethanol kann mit ca. 1% MEK vergällt sein. Es sind auch andere als die beispielhaft angeführten Farbstoffe möglich. Die ausgewählten Farbstoffe "Food Blue 5" und "Solvent Red 89" sind jedoch besonders geeignet, da bei deren Verwendung sowohl vor als auch nach einem Erhitzungsprozess unter Wassereinwirkung, z. B. bei einem Sterilisationsvorgang im Dampfbad oder beim Kochen in stark erhitztem Wasser, ein deutlicher farblicher Kontrast bzw. eine eindeutige Farbveränderung im Druckbild zu erkennen ist.
  • Der Abstrich bzw. das Druckbild muss auf dem zu kennzeichnenden Gegenstand gut haften und insgesamt über eine bestimmte Zeitdauer – mindestens bis der Sterilisationsprozess vollständig abgeschlossen ist – beständig sein, gegen das Behandlungsmedium, z.B. gegen Wasserdampf und/oder gegen heißes Wasser.
  • Zudem muss der Aufdruck einer derartigen Tinte oder Tusche anfangs schnell trocknen, sowie eine gute Haftung auf diversen Untergründen – auch auf relativ glatten Flächen – aufweisen.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer Rahmenrezeptur sowie einiger Ausführungsbeispiele näher erläutert.
  • Rahmenrezeptur: (Tintenzubereitung/Basismischungen)
    Figure 00070001
    Ausführungsbeispiel 1: (fertige Tinte)
    Figure 00070002
    Beispiel 2: (fertige Tinte)
    Figure 00070003

Claims (12)

  1. Tinte für veränderliche Farbauftragungen, zum Schreiben, Zeichnen, Malen und Drucken, insbesondere in Verbindung mit "Ink-Jet-Systemen" oder sonstigen maschinellen Schreib-, Druck-, Mal- oder Markier-Verfahren und/oder -Vorrichtungen, bestehend aus einem organischen Lösungsmittel sowie aus einem Farbmittel und ggf. Wasser, Bindemittel und/oder weiteren Zusätzen, dadurch gekennzeichnet, a.) dass das Farbmittel aus mindestens zwei farbgebenden Komponenten verschiedenartiger Farbstoffe und/oder Farb-Pigmenten besteht und mindestens einen im Abstrich bzw. im Druckbild wasserlöslichen Farbstoff (FS1) und einen wasserunlöslichen Farbstoff (FS2) und/oder ein wasserunlösliches Farbpigment aufweist, b.) dass der wasserlösliche Farbstoff (FS1) b.1) aus der Gruppe CI "Basic Blue 7" (CI 42595), CI "Basic Blue 11" (CI 44040), CI "Food Blue 5" (CI 42051), b2.) aus der Gruppe CI 'Basic Red 1" (CI 45160), CI "Basic Violet 3" (CI 42555), CI "Basic Violet 10" (CI 42170), CI "Basic Violet 11:1" (CI 42174) und/oder b3.) aus der Gruppe CI "Acid Red 87" (CI 45380), CI "Acid Orange 7" (CI 15510), CI "Acid Blue 9" (CI 42090), CI "Acid Violet 58" (CI 16260) ausgewählt ist c.) und dass der wasserunlösliche Farbstoff (FS2) c1.) aus der Gruppe CI "Solvent Red 102" (CI 15675), CI "Solvent Red 125", CI "Solvent Red 89" und/oder c2.) aus der Gruppe CI "Solvent Yellow 25", CI "Solvent Yellow 82", CI "Solvent Yellow 146", CI "Solvent Orange 56", CI Solvent Blue 25 (CI 74350), CI "Solvent Blue 35" (CI 61554), CI "Solvent Brown 52" ausgewählt ist.
  2. Tinte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass das Farbmittel insgesamt, bzw. beide Farb-Komponenten (FS1; FS2) in der Tintenmischung bzw. vor dem Auftrag in organischem Lösungsmittel lösbar ist bzw. sind.
  3. Tinte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass das Bindemittel in organischem Lösungsmittel löslich sowie und gegen kochendes Wasser resistent ist.
  4. Tinte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass das Bindemittel Schellack oder ein Ketonharz ist.
  5. Tinte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass das Wasser entsalzt, ein Destillat oder Bidestillat ist.
  6. Tinte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass das organische Lösungsmittel Ethanol, Isopropanol, Aceton oder MEK ist.
  7. Tinte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass sie als weitere Zusätze einen pH-Regulator, einen Leitfähigkeitsvermittler; Konservierungsstoffe und/oder Tenside enthält.
  8. Tinte nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , dass der pH-Regulator Essigsäure ist.
  9. Tinte nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , dass der pH-Regulator ein Alkanolamin ist.
  10. Tinte nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , dass der Leitfähigkeitsvermittler Natriumlactat, Lithiumnitrat oder Kaliumthiocyanat ist.
  11. Tinte nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Konservierungsmittel Formaldehyd oder Isothiazolonderivat ist.
  12. Tinte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus: 40 bis 98 Gew.% organisches Lösungsmittel, 0,5 bis 15 Gew.% wasserlöslicher Farbstoff (FS1), 0,5 bis 10 Gew.% wasserunlöslicher Farbstoff/Farbpigment (FS2), 0, 5 bis 50 Gew.% Bindemittel, 0 bis 40 Gew.% Wasser 0 bis 15 Gew.% Leifähigkeitsvermittler, 0 bis 15 Gew.% pH-Regulator, 0 bis 5 Gew.% Tenside und 0 bis 15 Gew.% sonstige Zusatzstoffe besteht.
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