DE3529798A1

DE3529798A1 - Tinten fuer schreibsysteme, insbesondere ink-jet-schreibsysteme

Info

Publication number: DE3529798A1
Application number: DE19853529798
Authority: DE
Inventors: Arthur Melnitzki; Alexander Grossmann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1985-08-20
Filing date: 1985-08-20
Publication date: 1987-02-26

Description

Die Erfindung betrifft im nicht sichtbaren Bereich des Lichts, zum Beispiel UV-Licht, fluoreszierende Tinte für Schreibsysteme, insbesondere Ink-Jet-Schreibsysteme, für Kennzeichnungen, die mit bloßem Auge unsichtbar sind.

Solche Tinten sind zum Beispiel für Fehlermarkierungen, Chargenbezeichnungen, Meßmarken, Briefcodierungen, Lageerkennung von mikroelektronischen Teilen, Signalerkennung usw. verwendbar.

Derartige fluoreszierende Tinten sind bisher nicht bekannt. Die meisten im UV erkennbaren Farbstoffe verlieren schnell ihre Fluoreszenz im Lösungsmittel oder auf dem Untergrund. Außerdem erfordert die Verarbeitbarkeit derartiger Tinten in Schreibsystemen besondere physikalische und chemische Eigenschaften.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs erwähnte Tinte, die gut lichtecht sein soll, herzustellen. Lichtechtheit wird allerdings nur gefordert für eine Zeit von Tagen bis Monaten, ohne direkte Exposition im Sonnenlicht, so daß die Echtheitsstufen von WS 1 bis WS 2 genügen.

Die Tinte soll in wenigen Minuten (im allgemeinen 1 min) trocken und geeignet sein für die Beschriftung von Papier, Kunststoffen (zum Beispiel PVC, PC, PI, PE), Metalloberflächen und Glas. Der Farbstoff soll sich außerdem nicht beim einmaligen Reiben mit dem Finger entfernen lassen. Auf allen Oberflächen darf der Farbstoff ferner keine Fluoreszenzlöschung zeigen. Die Mischung muß über Monate stabil bleiben. Damit die Tinte in bestimmten, nach dem Unterdruckverfahren arbeitenden Schreibsystemen verwendbar ist, müssen folgende physikalische Eigenschaften erfüllt sein:Oberflächenspannung 28 . . . 50 mN/m (bei 20°C)Viskosität 12 . . . 30 m Pa · s (bei 20°C)

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird gemäß den kennzeichnenden Merkmalen der Patentansprüche gelöst.

Die Tinte nach der Erfindung erfüllt folgende Abnahmewerte:
Viskosität: 23 ± 1 s im Auslaufbecher 3 mm in Anlehnung an DIN 53211,
Oberflächenspannung: 33,5 ± 0,5 m N/m

Die der Erfindung zugrundeliegende Tinte zeichnet sich unter anderem durch schnelle Trocknung, gute Haftung, keine Fluoreszenzlöschung und kein Verlaufen auf der aufgebrachten Oberfläche, zum Beispiel Papier, Glas, Kunststoff und Metall, aus.

Einsetzbar sind als fluoreszierende Substanz Farbstoffe, wie sie zum Beispiel als optische Aufheller, vorzugsweise solche mit guter Löslichkeit in Wasser (mindestens 10 g/l), verwendet werden. Als optische Aufheller sind organische Fluoreszenzfarbstoffe bezeichnet, die wie optische Transformatoren wirken. Welche Stoffe sich zum Beispiel als organische Aufheller eignen, geht unter anderem aus dem entsprechenden Abschnitt in Römpps Chemielexikon hervor. Die Auswahl eines bestimmten Stoffes hängt von der jeweiligen Anwendung ab.

Versuche haben gezeigt, daß sich hierbei besonders Triazin-phenylcumarine und Derivate sowie Bis-benzoxazole eignen.

Die Anwendungskonzentration der fluoreszierenden Substanz liegt vorzugsweise zwischen 5 und 10% Massenanteil. Der Zusatz an wasserlöslichem Acrylat, zum Beispiel Alkalisalze von Acrylsäure, liegt zwischen 1 und 10%.

Zur Einstellung von Viskosität, Oberflächenspannung und Trocknungszeit werden Alkohole zugesetzt.

Amine mit hohem Siedepunkt wie Diethanolamin wirken als Oxidationsstabilisator.

Die gesamte Mischung ist genügend wischfest auf Papier, nicht wasserfest auf den anderen Oberflächen und auf letzteren auch nur bedingt wischfest.

Eine bedingte Alkoholbeständigkeit läßt sich erzielen durch Ersatz des polymeren Acrylats mit Polyamid-Harz, Phenolharz oder an Licht langsam vernetzbaren Substanzen, wie zum Beispiel Leinöl, Linolsäure, Acrylsäuremethylester bis ca. 1% Massenanteil.

Es muß als einigermaßen überraschend bezeichnet werden, daß besonders die genannten Triazinphenylcumarine und Bis-benzoxazole mit den genannten Zusätzen keine Fluoreszenzlöschung erfahren, obwohl bis zum Endergebnis der trockenen Beschriftung zahlreiche chemische Reaktionen ablaufen.

Die genannten Tinten sind bezüglich ihrer Verwertbarkeit nicht auf bestimmte Schreibsysteme, wie das Unterdruck- Ink-Jet-Verfahren, beschränkt, sondern zum Beispiel auch bei Überdruck-Ink-Jet-Schreibsystemen einzusetzen.

Claims

1. Im nicht sichtbaren Bereich des Lichtes, zum Beispiel UV-Licht, fluoreszierende Tinte für Schreibsysteme, insbesondere Ink-Jet-Schreibsysteme, für Kennzeichnungen, die mit bloßem Auge unsichtbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Tinte aus einem aus folgenden Komponenten zusammengesetzten Gemisch besteht:
2 . . . . 10 Massenanteile fluoreszierende Substanz, löslich im Wasser/Ethanol-Gemisch
1 . . . . 10 wasserlösliches, polymeres Acrylat
0 . . . . 3 wasserlöslicher Celluloseester
0 . . . . 1 Diethanolamin
5 . . . . 50 Alkohole zum Beispiel Ethanol, Butanol, Glykol . . .
Rest dest. Wasser

2. Tinte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als fluoreszierende Substanz zum Beispiel optische Aufheller verwendet werden.

3. Tinte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als fluoreszierende Substanz optische Aufheller mit guter Löslichkeit in Wasser mind. 10 g/l) und einer Anwendungskonzentration vorzugsweise zwischen 5 und 10% Massenanteil eingesetzt sind.

4. Tinte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als optischer Aufheller Triazinphenylcumarine oder Bis-benzoxazole verwendet werden.

5. Tinte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatz an wasserlöslichem Acrylat, zum Beispiel Alkalisalze von Acrylsäure, zwischen 1 und 10% liegt.

6. Tinte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Oxidationsstabilisator Amine mit hohem Siedepunkt, zum Beispiel Diethanolamin, Verwendung finden.

7. Tinte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß statt des polymeren Acrylats Polyamid-Harz bzw. Phenolharz verwendet wird.

8. Tinte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß statt des polymeren Acrylats mit Luftsauerstoff langsam vernetzbare Substanzen, wie zum Beispiel Leinöl, Linolsäure, Acrylsäuremethylester bis ca. 1% Massenanteil verwendet sind.