DE2525856A1 - PRINT INK - Google Patents
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Description
In der GB-PS 1 351* 890 ist eine Musterdruckvorrichtung beschrieben, mit welcher während einer Relativbewegung zwischen der Vorrichtung und einer zu bedruckenden Oberfläche durch Abscheidung kleiner Druckflüssigkeitströpfchen auf der zu bedruckenden Oberfläche dicht aneinander angeordnete Pünktchen in aufeinanderfolgenden Reihen, die sich quer zur Relativbewegung erstrecken, gedruckt werden können. Diese Vorrichtung besitzt eine Reihe von In GB-PS 1 35 1 * 890 a sample printing device is described with which, during a relative movement between the device and a surface to be printed by the deposition of small printing fluid droplets on the surface to be printed, dots arranged close to one another in successive rows, which are transverse to the relative movement extend, can be printed. This device has a number of
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•aakvarblnduna• aakvarblnduna
Plstolen für Druckflüssigkeit, die quer zur Relativbewegung angeordnet sind, wobei jede Pistole eine öffnung aufweist, eine Druckflüssigkeitszuführeinrichtung für die Zuführung der Flüssigkeit unter Druck zur öffnung, so daß ein Strahl aus Druckflüssigkeit gebildet wird, welcher gegen die zu bedruckende Oberfläche in der Vorrichtung gerichtet ist, eine Einrichtung für die Erzeugung regelmäßig angeordneter Variationen im Querschnitt des Strahls, um die Tröpfchenbildung anzuregen, Ladungselektroden, die im Strahlweg in der Nachbarschaft der Tröpfchentrennung angeordnet sind, um die im Strahlweg gebildeten Tröpfchen aufzuladen, eine Tröpfchenablenkeinrichtung, mit welcher ein im wesentlichen konstantes elektrisches Feld erzeugt wird, durch welche die im Strahlweg gebildeten Tröpfchen hindurchgehen, um elektrisch geladene Tröpfchen in einem Ausmaß abzulenken, das von der Größe der Ladung auf den Tröpfchen abhängt, und eine Tröpfchen· ausscheideeinrichtung zum Ausscheiden von ungeladenen Tröpfchen im Strahlweg. Gekennzeichnet ist diese Vorrichtung durch eine Signalerzeugungseinrichtung, mit welcher an die Ladungselektrode ein periodisches Spannungssignal angelegt werden kann, wobei diese Perioden ausreichend lang sind, daß sie die Bildung mehrerer Tröpfchen in Jedem Strahlweg überspannen, und durch eine elektrische Einrichtung, mit welcher die Signalspannung mit vorbestimmten Spannungswerten während einer jeden Periode der Signalspannung an die Ladungselektrode mindestens einiger der Pistolen für Druckflüssigkeit angelegt werden kann, um die im Strahlweg einer jeden Pistole gebildeten Tröpfchen aufzuladen, wobei die aufgeladenen Tröpfchen aus einer Jeden Pistole für Druckflüssigkeit auf der Druckoberfläche in der Länge eines Linienabschnitts abgeschieden werden, wobei die Linienabschnitte der Pistolen für Druckflüssigkeit gemeinsam durch eine Reihe von Pünktchen eingenommen werden, die sich quer zur Relativbewegung zwischenPlstoles for pressure fluid, which are arranged transversely to the relative movement, each gun having an opening, a pressure fluid supply device for supplying the fluid under pressure to the opening, so that a jet of pressure fluid is formed, which is directed against the surface to be printed in the device , a device for generating regularly arranged variations in the cross-section of the jet in order to stimulate the formation of droplets, charge electrodes which are arranged in the jet path in the vicinity of the droplet separation in order to charge the droplets formed in the jet path, a droplet deflection device with which a substantially constant electrical Field is generated through which the droplets formed in the jet path pass in order to deflect electrically charged droplets to an extent which depends on the size of the charge on the droplets, and a droplet separator for separating out uncharged droplets pots in the beam path. This device is characterized by a signal generating device with which a periodic voltage signal can be applied to the charge electrode, these periods being sufficiently long that they span the formation of several droplets in each beam path, and by an electrical device with which the signal voltage with predetermined Voltage values during each period of the signal voltage can be applied to the charge electrode of at least some of the guns for hydraulic fluid to charge the droplets formed in the jet path of each gun, the charged droplets from each gun for hydraulic fluid being deposited on the printing surface in the length of a line segment are, with the line sections of the guns to be taken together for pressure fluid by a series of dots located between transversely to the relative movement
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der Vorrichtung und der zu bedruckenden Oberfläche erstrecken,the device and the surface to be printed extend,
Weiterhin ist in der GB-PA 3079^/72 eine Abwandlung der obigen Vorrichtung beschrieben, bei welcher durch die TröpfchenausscheideVorrichtung nicht die im Strahlweg gebildeten ungeladenen Tröpfchen ausgeschieden werden, sondern diejenigen Tröpfchen, die durch die Ladungselektrode auf mindestens einen vorbestimmten Wert aufgeladen worden sind.Furthermore, in GB-PA 3079 ^ / 72 is a modification of the described above device, in which by the droplet separation device not in the jet path formed uncharged droplets are excreted, but those droplets that pass through the charge electrode have been charged to at least a predetermined value.
Damit die durch die Ladungselektroden hindurchgehenden Tröpfchen auf einen geeigneten Wert aufgeladen werden, ist es nötig, daß die Druckflüssigkeit die nötige Leitfähigkeit aufweist. Das Aufbrechen eines jeden Flüssigkeitsstrahls in einen Tröpfchenstrom wird dadurch erzielt, daß man den Druck der Druckflüssigkeit, die durch die Öffnung einer Jeden Pistole für Druckflüssigkeit hindurchgeht, und die Frequenz, welche an den piezoelektrischen Kristall oder die piezoelektrischen Kristalle angelegt wird, die verwendet werden, um regelmäßige Variationen im Querschnitt eines Jeden Druckflüssigkeitsstrahls zu erzeugen, ins richtige Verhältnis zueinander bringt. Für ein richtiges Arbeiten der Vorrichtung ist es wesentlich, daß jeder Flüssigkeitsstrahl in einen Strom von Tröpfchen mit gleichmäßiger Größe und mit gleichmäßigem Abstand aufgebrochen wird.So that the droplets passing through the charging electrodes are charged to a suitable value, it is necessary that the hydraulic fluid has the necessary conductivity. The breaking up of each liquid jet into a stream of droplets is achieved in that the pressure of the hydraulic fluid passing through the orifice of each hydraulic fluid gun, and the frequency applied to the piezoelectric crystal or crystals being used in order to generate regular variations in the cross section of each hydraulic fluid jet Brings relationship to each other. For the device to work properly, it is essential that each jet of liquid is broken up into a stream of droplets of uniform size and spacing.
Zwar kann die erforderliche Leitfähigkeit der Druckflüssigkeiten dadurch erzielt werden, daß man in die Druckflüssigkeiten anorganische Salze oder filmbildende Bindemittel einverleibt, es mußte jedoch festgestellt werden, daß die zur Erzielung einer zufriedenstellenden Tröpfchenbildung aus solchen Druckflüssigkeiten erforderlichen Faktoren sehr kritisch sind. Kleinere Veränderungen im einen oderIt is true that the required conductivity of the pressure fluids can be achieved by inserting into the pressure fluids inorganic salts or film-forming binders incorporated, but it had to be stated that those to achieve satisfactory droplet formation The factors required from such hydraulic fluids are very critical. Minor changes in one or the other
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anderen der Paktoren (welche während des Betriebs der Druckvorrichtung leicht auftreten können) beeinträchtigen die Größe und/oder den Abstand der Tröpfchen. Deshalb ist es für einen zufriedenstellenden Betrieb der Druckvorrichtung nötig, daß nicht nur die Druckflüssigkeitströpfchen die nötige Leitfähigkeit aufweisen, sondern daß außerdem die Tröpfchenbildung der Druckflüssigkeit nicht durch kleinere Änderungen der Paktoren beeinflußt wird, die zur Erzeugung solcher Tröpfchen angewendet werden. Es wurde nunmehr gefunden, daß Druckflüssigkeiten, die diese Nachteile nicht aufweisen, erhalten werden können, wenn man In die Flüssigkeiten ein oder mehrere Polyvinylpyrrolidone einverleibt.other of the factors (which during the operation of the Pressure device can easily occur) affect the size and / or spacing of the droplets. That's why it is necessary for a satisfactory operation of the printing device that not only the printing fluid droplets have the necessary conductivity, but that also the droplet formation of the printing fluid is not affected by minor changes in the factors used to create such droplets. It has now been found that pressure fluids which do not have these disadvantages can be obtained if you add one or more polyvinylpyrrolidones to the liquids incorporated.
So wird also gemäß der Erfindung eine Druckfarbe vorgeschlagen, bei welcher es sich um eine Lösung oder Dispersion eines Färbemittels in einer 0,5 bis 20 gewichtsprozentigen wäßrigen Lösung eines Polyvinylpyrrolidons mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht bis zu 360 000 handelt.Thus, according to the invention, a printing ink is proposed which is a solution or a dispersion a colorant in a 0.5 to 20 weight percent aqueous solution of a polyvinylpyrrolidone with an average Molecular weight up to 360,000.
Die wäßrige Lösung enthält vorzugsweise 2 bis 10 Gew.-JC von dem Polyvinylpyrrolidon.The aqueous solution preferably contains 2 to 10% by weight of JC from the polyvinylpyrrolidone.
Der Ausdruck "Färbemittel" umfaßt Farbstoffe, Pigmente, und fluoreszierende Aufheller, wobei diese in Wasser entweder löslich oder unlöslich sein können. Das in der Druckfarbe verwendete Färbemittel ist irgendein geeignetes Färbemittel für die zu bedruckende Materialtype. Wenn beispielsweise das zu bedruckende Material ein Textilmaterial aus einem aromatischen Polyester ist, dann kann das Färbemittel ein Dispersionsfarbstoff oder ein Gemisch von solchen Dispersionsfarbstoffen sein, während im Falle von Wolltextil· materialien das Färbemittel ein saurer Farbstoff oder einThe term "colorant" includes dyes, pigments, and fluorescent brighteners, these being in water can be either soluble or insoluble. The coloring agent used in the printing ink is any suitable one Colorant for the type of material to be printed. For example, if the material to be printed on is a textile material is an aromatic polyester, the colorant may be a disperse dye or a mixture of these Be disperse dyes, while in the case of woolen textile materials the dye is an acidic dye or a
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Gemisch von solchen sauren Farbstoffen und Im Falle von Zellulosetextilmaterlalien ein faserreaktiver Farbstoff oder ein Gemisch von solchen faserreaktiven Farbstoffen sein kann. Mit anderen Worten heißt das, der Ausdruck "Färbemittel" bezieht sich auf alle Klassen von Farbstoffen, Pigmenten und/oder fluoreszierenden Aufhellern, die üblicherweise zum Färben irgendwelcher Substrate, insbesondere Textilmaterialien oder Papier, verwendet werden,und er umfaßt das Aufbringen von sublimierbaren Dispersionsfarbstoffen auf einen Träger, insbesondere Papier, um Transferdruckmaterialien herzustellen. Diese Klassen von Färbemitteln sind beispielsweise in der 3· Auflage des Color Index aus dem Jahre 1971 beschrieben.Mixture of such acidic dyes and in the case of Cellulosic textile materials a fiber-reactive dye or a mixture of such fiber-reactive dyes can be. In other words, the term "colorant" refers to all classes of colorants Pigments and / or fluorescent brighteners, which are usually used for coloring any substrates, in particular textile materials or paper, and it includes the application of sublimable Disperse dyes on a carrier, especially paper, in order to produce transfer printing materials. These classes of colorants are described, for example, in the 3rd edition of the Color Index from 1971.
Das bevorzugte Färbemittel für die erfindungsgemäße Druckfarbe ist Jedoch ein wasserlöslicher Farbstoff oder ein Gemisch von solchen Farbstoffen und insbesondere ein wasserlöslicher zellulosereaktiver Farbstoff oder ein Gemisch von solchen Farbstoffen.The preferred colorant for the invention However, printing ink is a water-soluble dye or a mixture of such dyes, and especially one water soluble cellulose reactive dye or a mixture of such dyes.
Die Menge des Färbemittels in der Druckfarbe kann innerhalb eines weiten Konzentrationsbereichs verändert werden und hängt in erster Linie von der erforderlichen Farbtontiefe ab. Zur Erzielung der richtigen Viskosität der Druckfarbe wird es Jedoch bevorzugt, daß die Konzentration des Färbemittels 20 Gew.-Ϊ, bezogen auf das Gesamtgewicht der Druckfarbe, nicht übersteigt. Es wird schließlich auch bevorzugt, daß die Viskosität der Druckfarbe im Bereich von 5 bis 30 Centipoise liegt.The amount of colorant in the printing ink can be varied within a wide range of concentrations and depends primarily on the depth of shade required. To achieve the correct viscosity of the For printing ink, however, it is preferred that the concentration of the colorant be 20 wt. Ϊ based on the total weight the printing ink, does not exceed. Finally, it is also preferred that the viscosity of the printing ink be Range from 5 to 30 centipoise.
Eine Druckfarbe, in welcher das Färbemittel wasserlöslich ist, kann beispielsweise dadurch hergestellt werden, daßA printing ink in which the colorant is water-soluble can be produced, for example, by
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man das Färbemittel in einer wäßrigen Lösung des Polyvinylpyrrolidone auflöst oder daß man das Polyvinylpyrrolidon zu einer wäßrigen Lösung des Färbemittels zugibt.the colorant in an aqueous solution of polyvinylpyrrolidone dissolves or that the polyvinylpyrrolidone to an aqueous solution of the colorant admits.
Eine Druckfarbe, in welcher das Färbemittel in Wasser unlöslich ist, kann dadurch hergestellt werden, daß man eine wäßrige Dispersion des Färbemittels in Wasser herstellt und dann diese Dispersion mit einer wäßrigen Lösung des Polyvinylpyrrolidone mischt. Die Teilchengröße des Färbemittels in einer solchen Druckfarbe liegt günstigerweise unterhalb 10.u und vorzugsweise unterhalb 3/U.A printing ink in which the colorant is insoluble in water can be prepared by an aqueous dispersion of the colorant in water and then this dispersion with an aqueous Mixes solution of polyvinylpyrrolidone. The particle size of the colorant in such a printing ink is favorably below 10.u and preferably below 3 / rev.
Gegebenenfalls kann die Druckfarbe andere Zusätze enthalten, die üblicherweise zur Verwendung gelangen, wenn Färbemittel auf Substrate aufgebracht werden, wie z.B. Netzmittel, Antischaummittel, Antikorrosionsmittel, Farbstoffsolubilisierungsmittel, beispielsweise Harnstoff, Antireduktionsmittel, beispielsweise Natrium-m-nitrobenzolsulfonat, Säuren, beispielsweise Essigsäure oder Ameisensäure, wasserlösliche anorganische Salze, beispielsweise Natriumsulfat, alkalische Mittel, säurebindende Mittel, beispielsweise Natriumhydroxyd, Natriumbicarbonat, Natriumcarbonat oder Trinatriumphosphat, Biozide und, insbesondere wenn wasserunlösliche Färbemittel zur Verwendung gelangen, auch Dispergiermittel, die anionischer, kationischer oder nicht-ionischer Natur sein können, sowie Gemische derselben.Optionally, the printing ink can contain other additives which are commonly used when coloring agents applied to substrates, such as wetting agents, antifoam agents, anti-corrosion agents, dye solubilizers, for example urea, anti-reducing agents, for example sodium m-nitrobenzenesulfonate, Acids, for example acetic acid or formic acid, water-soluble inorganic salts, for example sodium sulfate, alkaline agents, acid-binding agents, for example sodium hydroxide, sodium bicarbonate, sodium carbonate or trisodium phosphate, biocides and, especially if water-insoluble colorants are used, also dispersants, which can be anionic, cationic or non-ionic in nature, as well as mixtures thereof.
Die verschiedenen Bestandteile in der Druckfarbe enthalten normalerweise ausreichend Elektrolyt, daß die spezifische Leitfähigkeit der Druckfarbe über 5 x ΙΟ"·5 Reziprokohm/cm gehalten wird. Wenn die spezifische Leitfähigkeit unterhalbThe various components in the printing ink normally contain sufficient electrolyte that the specific conductivity of the printing ink is kept above 5 x ΙΟ "x 5 reciprocal ohms / cm . If the specific conductivity is below
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diesem Wert liegt, ist es erwünscht, ausreichend Elektrolyt zuzugeben, um die spezifische Leitfähigkeit der Druckfarbe über diesen Wert anzuheben.If this value lies, it is desirable to have sufficient electrolyte to be added in order to raise the specific conductivity of the printing ink above this value.
Zwar kann das in der Druckfarbe anwesende Polyvinylpyrrolidon ein Molekulargewicht bis zu 36O 000 aufweisen, aber dieses Molekulargewicht liegt vorzugsweise unter 100 000 und insbesondere im Bereich von 10 000 bis 50 000. Polyvinylpyrrolidone mit dem gewünschten Molekulargewicht sind im Handel erhältlich. Beispielsweise werden sie von der General Aniline and Film Corporation unter den Bezeichnungen PVP K-15 (MG 10 000), PVP K-30 (MG 40 000), PVP Κ6θ (MG 160 000) und PVPK-90 (MG 36Ο 000) vertrieben.The polyvinylpyrrolidone present in the printing ink can have a molecular weight of up to 360,000, but this is Molecular weight is preferably below 100,000 and in particular in the range from 10,000 to 50,000. Polyvinylpyrrolidones with the desired molecular weight are commercially available. For example, they are supported by the General Aniline and Film Corporation under the designations PVP K-15 (MW 10,000), PVP K-30 (MW 40,000), PVP Κ6θ (MG 160,000) and PVPK-90 (MG 36,000).
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert,.worin die Teile und Prozentangaben in Gewicht ausgedrückt sind.The invention is illustrated in more detail by the following examples, in which the parts and percentages are by weight are expressed.
5 Teile Procion Red P3BN (eingetragenes Warenzeichen) werden unter Rühren in 75 Teilen Wasser mit 6O0C aufgelöst. Die Lösung wird auf zwischen 20 und 25°C abgekühlt, und dann werden 7 Teile PVPK-30 unter Rühren zugegeben, worauf noch 0,05 Teile Proxel P.L. (eingetragenes Warenzeichen) zugesetzt werden. Die Druckfarbe wird mit Wasser auf 100 Teile gebracht und durch ein Filtertuch mit einer Porenweite von 25/U filtriert. 5 parts of Procion Red P3BN (registered trademark) are dissolved with stirring in 75 parts of water at 6O 0 C. The solution is cooled to between 20 and 25 ° C and then 7 parts of PVPK-30 are added with stirring, whereupon 0.05 parts of Proxel PL (registered trademark) are added. The printing ink is made up to 100 parts with water and filtered through a filter cloth with a pore size of 25 / U.
Wenn die Druckfarbe von Beispiel 1 als Druckflüssigkeit in der Musterdruckvorrichtung der GB-PS 1 354 89Ο und der GB-PA 30794/72 verwendet wird, dann werden Ströme von gleichmäßig angeordneten und eine gleichmäßige GrößeWhen the printing ink of Example 1 is used as the printing fluid in the pattern printing device of GB-PS 1 354 89Ο and If GB-PA 30794/72 is used then streams will be of evenly spaced and uniform size
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aufweisenden Tröpfchen von Druckflüssigkeit unter den verschiedensten Bedingungen des Drucks an der Druckflüssigkeit und/oder der Frequenz an den piezoelektrischen Kristallen erhalten.having droplets of printing fluid under the various conditions of the pressure on the hydraulic fluid and / or the frequency of the piezoelectric Get crystals.
In der folgenden Tabelle sind weitere Beispiele von Druckflüssigkeiten angegeben, die sich für die Verwendung in den obigen Druckvorrichtungen eignen. Die Druckflüssigkeiten sind die gleichen wie in Beispiel 1, außer daß das in Spalte 2 angegebene Färbemittel in der in Spalte 3 angegebenen Menge vorliegt.The following table shows further examples of hydraulic fluids which are suitable for use in the above printing devices. The hydraulic fluids are the same as in Example 1, except that the colorant indicated in column 2 is in the column 3 specified amount is present.
(Teile)lot
(Parts)
5 Teile Procion Yellow SP3R (eingetragenes Warenzeichen) werden unter Rühren in 75 Teilen Wasser mit 60°C aufgelöst. Die Lösung wird auf zwischen 20 und 250C abgekühlt, und dann werden 14 Teile PVPK15 (eingetragenes Warenzeichen) unter5 parts of Procion Yellow SP3R (registered trademark) are dissolved in 75 parts of water at 60 ° C. with stirring. The solution is cooled to between 20 and 25 0 C, and then 14 parts of PVPK15 (registered trademark) are under
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Rühren zugegeben, worauf sich der Zusatz von 0,05 Teilen Proxel PL (eingetragenes Warenzeichen) anschließt. Die Druckfarbe wird mit Wasser auf 100 Teile gebracht und durch ein Filtertuch mit der Porenweite 25/U filtriert.Stirring added, followed by the addition of 0.05 part Proxel PL (registered trademark). The printing ink is made up to 100 parts with water and filtered through a filter cloth with a pore size of 25 / U.
Teile einer 19?igen wäßrigen Dispersion CI Disperse Blue 1*4 werden mit 221 Teilen Wasser verdünnt. Zu dieser Dispersion werden 0,2 Teile Proxel PL (eingetragenes Warenzeichen)und 75 Teile einer 30$igen wäßrigen Lösung von PVP K30 zugegeben. Die Dispersion wird sorgfältig gemischt und vor der Verwendung durch ein Filtertuch mit der Porenweite 25/U filtriert.Parts of a 19% aqueous dispersion CI Disperse Blue 1 * 4 are diluted with 221 parts of water. To this The dispersion is 0.2 parts of Proxel PL (registered trademark) and 75 parts of a 30% aqueous solution of PVP K30 added. The dispersion is carefully mixed and filtered through a filter cloth before use filtered with a pore size of 25 / U.
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