DE69716641T2

DE69716641T2 - Tintenstrahl-tintezusammensetzung

Info

Publication number: DE69716641T2
Application number: DE69716641T
Authority: DE
Inventors: Linfang Zhu
Original assignee: Videojet Technologies Inc
Current assignee: Videojet Technologies Inc
Priority date: 1996-12-19
Filing date: 1997-12-10
Publication date: 2003-06-12
Anticipated expiration: 2017-12-11
Also published as: EP0946660B1; DE69716641D1; AU727142B2; ATE226616T1; JP2001507052A; JP4286324B2; CN1245518A; CN1106434C; EP0946660A1; CA2275291A1; AU5405198A; WO1998027170A1; US5755860A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein fluoreszierende Tintenzusammensetzungen für Tintenstrahldrucker, und insbesondere fluoreszierende Tintenzusammensetzungen für Tintenstrahldrucker, deren Kennzeichnungen widerstandsfähig gegenüber Verfärbung, Auslaufen oder Verblassen sind, wenn sie Wasser ausgesetzt werden.
Das Tintenstrahldruckverfahren ist ein gut bekanntes Verfahren, bei dem der Druckvorgang ohne einen Kontakt zwischen der Druckvorrichtung und dem Substrat, auf das die gedruckten Buchstaben aufgebracht werden, erfolgt. Kurz beschrieben beinhaltet der Tintenstrahldruckvorgang das Verfahren, einen Strahl aus Tintentropfen auf eine Oberfläche zu projizieren, und die Richtung des Strahls elektronisch zu steuern, so daß bewirkt wird, daß die Tropfen das gewünschte gedruckte Bild auf der Oberfläche bilden. Dieses Verfahren zum kontaktfreien Drucken ist besonders gut für das Aufbringen von Buchstaben auf unregelmäßig geformte Oberflächen geeignet, einschließlich zum Beispiel auf Böden von Glas-, Metall-, oder Kunststoffgefäßen, welche zur Aufbewahrung von kosmetischen Produkten, pharmazeutischen Produkten, alkoholischen Produkten und dietätischen Produkten verwendet werden.
Übersichten unterschiedlicher Aspekte von Tintenstrahldruckverfahren sind in den folgenden Publikationen zu finden: Kuhn et al., Scientific American, April, 1979, 162- 178, und Keeling, Phys. Technol., 12(5), 196-303 (1981). Verschiedene Tintenstrahldruckgeräte werden in den folgenden US-Patenten beschrieben: 3,060,429, 3,298,030, 3,373,437, 3,416,153, und 3,673,601.
Allgemein muß eine Tintenzusammensetzung für einen Tintenstrahldrucker bestimmte strenge Anforderungen erfüllen, damit sie in Tintenstrahldruckvorgängen verwendet werden kann. Diese betreffen Viskosität, Widerstandsfähigkeit, Löslichkeit, Kompatibilität der Bestandteile und Benetzbarkeit des Substrates. Ferner muß die Tinte schnell trocknen können, widerstandsfähig gegenüber Verschmieren sein und geeignet sein, ohne Verstopfen durch die Tintenstrahldrüse zu treten, und eine schnelle Reinigung der Maschinenteile bei minimalem Aufwand zu erlauben.
Die Kennzeichnung sowohl von Artikeln, wie Bankschecks, Umschlägen, Zertifikaten und ähnlichem, als auch von Nahrungsmittelbehältern wie Metall-, Kunststoff- oder Glasbehältern mit Identifikationskennzeichnungen, um sie später zu identifizieren und/oder sortieren zu können, ist gut bekannt. Unterschiedliche Verfahren sind vorgeschlagen worden, um solche Sicherheits- oder Identifikationskennzeichnungen herzustellen. So ist zum Beispiel ein infrarot äuslesbarer Balkencode vorgeschlagen worden. (siehe z. B. die Japanische Patentanmeldung Kokai Nr. 58-45999 und das US-Patent 5,366,252.
Die Verfahren, die auf infrarot auslesbaren Materialien beruhen, haben den Nachteil, daß die infrarot absorbierenden Balkencodes bis zu einem gewissen Grade mit dem bloßen Auge zu sehen sind und physikalisch verdeckt werden müssen. Die Verdeckung der Balkencodes führt zu einer Abdeckung eines Teils des Artikels, wobei der ästhetische Eindruck des Artikels beeinträchtig wird.
Fluoreszierende Materialien sind für Kennzeichnungszwecke in Betracht gezogen worden. Es ist bekannt, daß Fluoreszenz die Eigenschaft eines Materials ist, Strahlung abzugeben, nachdem es Strahlung aus einer anderen Quelle ausgesetzt war. Die abgegebene Strahlung hält nur über einen Zeitraum an, der der Dauer der Aussetzung der Strahlung entspricht. Die Fluoreszenzstrahlung hat im allgemeinen eine Wellenlänge, die länger ist, als die der absorbierten Strahlung.
Im Bereich von fluoreszierenden Tinten für Tintenstrahldrucker zur Erzeugung von Sicherheitskennzeichnungen auf Umschlägen und Dokumenten hat es eine signifikante Entwicklungsaktivität gegeben. So offenbart zum Beispiel das US-Patent 5,093,147 ein Verfahren zur Bereitstellung deutlicher Kennzeichnungen, die virtuell unsichtbar für das bloße Auge auf der Oberfläche des Artikels aufgebracht sind. Das Verfahren verwendet Druckertinte, die einen organischen Laserfarbstoff enthält, welcher kaum im sichtbaren Bereich von etwa 400 bis 700 nm absorbiert, im nahen Infrarotbereich von zumindest 750 nm absorbiert und als Antwort auf die Strahlungsanregung im Infrarotbereich bei einer Wellenlänge, die länger ist als es der Anregungsstrahlung entspricht, fluoresziert.
Das US-Patent 4,736,425 offenbart ein Verfahren zur Kennzeichnung fiduziarischer Dokumente, die eine Beglaubigung unter Verwendung bestimmter Fluoreszenzchelate benötigen. Das Verfahren beinhaltet, nur einen Teil der Elemente, die das Chelat bilden, auf das zu kennzeichnende Dokument aufzubringen und anschließend das Dokument für Beglaubigungszwecke mit dem fehlenden Teil der Elemente, die das Chelat bilden, in Kontakt zu bringen, um die Synthese des Fluoreszenzchelats zu bewirken. Das so gebildete Chelat wird durch die Ultraviolettstrahlung angeregt, und die resultierende Fluoreszenzstrahlung wird detektiert.
Das US-Patent 4,540,595 offenbart Druckertinte, die verwendet werden kann, um Dokumente wie Bankschecks für die automatische Identifizierung zu kennzeichnen. Die Tinte enthält bestimmte Phenoxazinderivat-Farbstoffe, die für das bloße Auge sichtbar sind und im nahen Infrarotbereich (650 bis 800 nm) durch Anregung unter Verwendung von anregendem Licht mit der Wellenlänge im Bereich von 550 bis 700 nm fluoreszieren. Die Tinte, die für das bloße Auge sichtbar ist, ist leider für viele Anwendungen im Bereich Sicherheitskennzeichnungen nicht geeignet.
Die US-Patentanmeldung Nr. 08/661,180, angemeldet am 10. Juni 1996, mit mehreren Anmeldern und derzeit anhängig, offenbart Druckertintenzusammensetzungen, die geeignet sind, Kennzeichnungen auf weiße oder hellfarbige Substrate, wie Umschläge, aufzubringen. Die Tintenzusammensetzung enthält einen Fluoreszenzfarbstoff und einen Tintenträger. Der Farbstoff enthält ein Seltene-Erden-Metall und einen Chelatbildner. Die Kennzeichnung, die durch die Tintenzusammensetzung erzeugt wird, ist für das bloße Auge vollständig oder im wesentlichen unsichtbar und wird lediglich sichtbar, wenn es durch ultraviolettes Licht angeregt wird.
Metallbehälter, wie zum Beispiel leere Behälter, die verwendet werden, um Nahrungsmittel oder Getränke wie Kaffee, Bier, Suppe und andere aufzunehmen, werden zu den Füllstationen verschifft, mit Identifikationskennzeichnungen, die durch die Behälterhersteller aufgebracht worden sind. Am Ort der Füllstationen werden die Behälter verschiedenen Behandlungen unterzogen, einschließlich einer Autoklaven- Behandlung in Gegenwart von Dampf und Eintauchen der Behälter in Wasser. Die Autoklaven-Behandlung wird bei Temperaturen von bis zu 250ºF über Zeiträume von bis zu 30 Minuten durchgeführt. Der Tauchtest wird normalerweise ausgeführt, indem die Behälter in Wasser mit einer bestimmten Temperatur, von Eiswasser bis zu siedendem Wasser, über einen Zeitraum im Bereich von etwa 5 Minuten bis etwa 30 Minuten getaucht werden. Bei einigen der bisher bekannten fluoreszierenden Druckertintenzusammensetzungen hat es das Problem gegeben, daß die Kennzeichnungen infolge einer oder mehrerer dieser Behandlungen dazu neigen, sich zu verfärben, auszulaufen oder zu verblassen. Wenn die Kennzeichnungen für das bloße Auge sichtbar werden, bedeutet es, daß sie sich verfärbt haben. Wenn die Marke diffus wird, bedeutet es, daß sie ausgelaufen ist. Wenn die Kennzeichnung aufgrund einer reduzierten Farbintensität unlesbar oder kaum lesbar wird, bedeutet es, daß sie ausgebleicht ist.
Auf dem Gebiet der Kennzeichnung von Objekten, wie Metallen, sind die folgenden Veröffentlichungen von Interesse. Das Deutsche Patent DE 35 29 798 offenbart, wie verlautet, eine Druckertinte, um Identifikationskennzeichnungen auf Metallen, Kunststoff, Papier oder Glas aufzubringen, wobei diese für das bloße Auge nicht sichtbar sind und aus einem alkohlischen Lösungsmittel, einer fluoreszierenden Substanz, die in einer Wasser/Ethanol-Mischung lösbar ist, ein wasserlösliches Polyacrylat und wahlweise einen wasserlöslichen Celluloseester und Diethanolamin enthalten.
Das Deutsche Patent DE 40 13 456 offenbart, wie verlautet, eine Druckertinte, die ein organisches Lösungsmittel, einen Fluoreszenzfarbstoff, eine Polyaminsäure oder ein Polyamidbinderharz und ein leitfähiges Salz enthält. Die Tinte soll gut an Glas, Keramik und Kupfer haften.
Die US-Patentanmeldung Nr. 08/686,191, eingereicht am 26. Juli 1996, die mehrere Anmelder hat und derzeit anhängig ist, offenbart eine Druckertintenzusammensetzung, die geeignet ist, Kennzeichnungen zu erzeugen, die gegenüber Verfärbung widerstandsfähig sind und die für das bloße Auge unsichtbar sind und nur sichtbar werden, Wenn sie durch Strahlung angeregt werden, wobei sie ein Lösungsmittel, einen Fluoreszenzfarbstoff, ein Binderharz und einen Weichmacher mit einem Dampfdruck von etwa 15 mm Hg oder weniger bei 240ºC enthalten.
Aus dem vorangegangenen geht hervor, daß ein Bedarf an Druckertintenzusammensetzungen besteht, die einen Fluoreszenzfarbstoff enthalten, der geeignet ist, Identifikationskennzeichnungen auf Metallen, Glas oder Keramiken und Kunststoffen aufzudrucken.
Es besteht also ein Bedarf an Druckertintenzusammensetzungen, die geeignet sind, Kennzeichnungen, die gegenüber Verfärbung widerstandsfähig sind, auf Substrate, insbesondere Metallbehälter, aufzudrucken. Es besteht ebenfalls ein Bedarf an Druckertintenzusammensetzungen, die geeignet sind, Kennzeichnungen, die gegenüber Auslaufen widerstandsfähig sind, auf Substrate, insbesondere Metallbehälter, aufzudrucken. Es besteht ebenfalls ein Bedarf an Druckertintenzusammensetzungen, die geeignet sind, Kennzeichnungen, die gegenüber Verblassen widerstandsfähig sind, auf Substrate, insbesondere Metallbehälter, aufzudrucken.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Druckertintenzusammensetzung bereit, die einen fluoreszierenden Farbstoff enthält, der geeignet ist, Identifikationskennzeichnungen auf Metalle, Glas, Kunststoff, Keramiken oder Papier aufzudrucken.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Tintenzusammensetzung bereitgestellt, die geeignet ist, Kennzeichnungen auf Metall, Glas, Kunststoff, Kautschuk oder Papier aufzubringen, wobei die Kennzeichnungen für das bloße Auge unsichtbar sind und nur sichtbar werden, wenn sie durch Anregungsstrahlung angeregt werden, wobei die Zusammensetzung einen Tintenträger, einen Fluoreszenzfarbstoff, der für das bloße Auge unsichtbar ist, einen Celluloseharzbinder und ein Tetraalkylammonium- oder -phosphoniumsalz enthält.
Die Kennzeichnungen, die mit Hilfe der erfinderischen Drukkertintenzusammensetzung aufgedruckt sind, haben zumindest einen und bevorzugt mehr als einen Vorteil. Diese Vorteile sind Widerstandsfähigkeit gegenüber Verfärbung, Widerstandsfähigkeit gegenüber Auslaufen und Widerstandsfähigkeit gegenüber Verblassen.
Die vorliegende Erfindung stellt ferner ein Tintenstrahldruckverfahren auf Metall-, Glas-, Kunststoff-, Kautschuk- oder Papiersubstrate bereit, welches beinhaltet, einen Strahl aus Tintentropfen einer Tintenzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung auf die Oberfläche des Substrates aufzudrucken und die Richtung des Stahls elektronisch so zu steuern, daß bewirkt wird, daß die Tropfen die gewünschten Kennzeichnungen auf der Oberfläche bilden.
Die vorliegende Erfindung stellt Druckertintenzusammensetzungen bereit, die geeignet sind, Kennzeichnungen aufzudrucken, die für das bloße Auge unsichtbar sind und die nur sichtbar werden, wenn sie durch anregende Strahlung angeregt werden.
Die vorliegende Erfindung stellt ferner eine Druckertintenzusammensetzung bereit, die geeignet ist, Kennzeichnungen zu erzeugen, die gegenüber Verfärbung resistent sind, und die für das bloße Auge unsichtbar sind und nur sichtbar werden, wenn sie durch einen Anregungsstrahl angeregt werden.
Die vorliegende Erfindung stellt ferner eine Tintendruckerzusammensetzung bereit, die geeignet ist gegen Auslaufen resistente Kennzeichnungen zu erzeugen, die für das bloße Auge unsichtbar sind und nur sichtbar werden, wenn sie durch einen Anregungsstrahl angeregt werden.
Die vorliegende Erfindung stellt ferner eine Druckertintenzuammensetzung bereit, die geeignet ist, gegen Verblassen resistente Kennzeichnungen zu erzeugen, die für das bloße Auge unsichtbar sind und nur sichtbar werden, wenn sie durch einen Anregungsstrahl angeregt werden.
Im allgemeinen zeigt die Druckertintenzusammensetzung der vorliegenden Erfindung die folgenden Eigenschaften bei einer Verwendung in Tintenstrahldrucksystemen: (1) eine Brookfield-Viskosität von (1,6-7,0)·10&supmin;³ Pa·s (etwa 1,6 bis etwa 7,0 Centipoise (cps)) bei 25ºC, (2) einen elektrischen Widerstand von etwa 20 bis etwa 2000 Ohm-cm, und (3) eine Schallgeschwindigkeit von etwa 1100 bis etwa 1700 Metern/Sekunden.
Eine detaillierte Diskussion der verschiedenen Komponenten und ein Verfahren zur Herstellung der erfinderischen Tintenstrahlzusammensetzung erfolgt im folgenden.

Fluoreszenzfarbstoffe

Jeder beliebige geeignete Fluoreszenzfarbstoff, der für das bloße Auge im wesentlichen oder vollständig unsichtbar ist, kann zur Herstellung der erfinderischen Tintenzusammensetzung verwendet werden. Der Fluoreszenzfarbstoff absorbiert außerhalb des sichtbaren Bereiches und fluoresziert bei einer Wellenlänge, die länger ist, als es der Absorptions- Wellenlänge entspricht. Bevorzugt absorbiert der Fluoreszenzfarbstoff in dem Wellenlängenbereich von etwa 275 nm bis etwa 400 nm und emittiert im Wellenlängenbereich von etwa 420 nm bis etwa 520 nm. Ein Fluoreszenzfarbstoff, der eine blaue Linie emittiert, ist weiter bevorzugt.
Ein Beispiel für einen geeigneten Fluoreszenzfarbstoff ist 2,2'-(2,5-Thiophendiyl)-bis-(5-tert-butylbenzoxazol), der als UVITEX OB bei Ciba-Geigy Corporation in Hawthorne, New York, erhältlich ist. UVITEX OB ist ein gelbes, kristallines Pulver mit einem Schmelzpunkt von 197 bis 203ºC. Es zeigt eine gute Lichtechtheit, eine ausgezeichnete Wärmebeständigkeit gegenüber Wärme und eine hohe chemische Stabilität. UVITEX OB kann über einen Zeitraum von 8 Stunden bei 300ºC in einer Stickstoffatmosphäre erhitzt werden, ohne daß es sich zersetzt. Der Farbstoff kann ebenfalls über den gleichen Zeitraum in einer Luftumgebung auf 200ºC erhitzt werden, ohne daß er sich zersetzt. UVITEX OB hat ein Absorptionsmaximum bei 375 nm (Extinktionskoeffizient 1,200 bei 1%, 1 cm) und ein Fluoreszenzmaximum bei 435 nm, wenn es in einer Ethanollösung gemessen wird. Der Farbstoff erzeugt eine blaue Fluoreszenz. Die Verwendung von UVITEX OB als optischer Aufheller von Kunststoffen ist bekannt.
Beispiele für andere optische Aufheller können in Kirk- Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, 4, "Fluorescent Brighteners", Seiten 213-225 (1978) gefunden werden und beinhalten Stilbenderivate, wie 4,4'-Bis(triazin-2-ylamino)- stilben-2,2'-disulfonsäurederivate, wobei die Triazinylgruppen durch geeignete Substituenten substituiert sind, einschließlich Substituenten, wie Anilino, Sulfanilsäure, Metanilsäure, Methylamino, N-Methyl-N-hydroxyethylamino, Bis(hydroxyethylamino), Morpholino, Diethylamino und ähnliche, Mono(azol-2-yl)stilbene, wie 2-Stilben-4-yl)naphthotriazole und 2-(4-Phenylstilben-4-yl)benzoxazole, Bis(azol- 2-yl)stilbene, wie 4,4'-Bis(triazol-2-yl)stilben-2,2'-disulfonsäuren, Styrolderivate von Benzol und Bisphenyl wie 1,4-Bis(styryl)benzole und 4,4'-Bis(styryl)bi-phenyle, Pyrazoline, wie 1,3-Diphenyl-2-pyrazoline, Bis(benzazol-2- yl)derivate, deren Phenylring mit Alkyl, COO-Alkyl und SO&sub2;- Alkyl substituiert ist, Bis(benzoxazol-2-yl)derivate, Bis(benzimidazol-2-yl)derivate, wie 2-(Benzofuran-2-yl)- benzimidazole, Cumarine wie 7-Hydroxy und 7-(substituierte Amino)Cumarine, 4-Methyl-7-amino-cumarinderivate, Esculetin, β-Methylskimmetin, 3-Phenyl-7-(triazin-2-ylamino)cumarine, 3-Phenyl-7-aminocumarin, 3-Phenyl-7-aminocumarin, 3-Phenyl-7-(azol-2-yl)cumarine und 3,7-Bis(azolyl)cumarine, Carbostyrile, Naphtalimide, Alkoxynaphthalimide, Derivate von Dibenzothiophen-5,5-dioxid, Pyrenderivate und Pyridotriazole.
Fluoreszenzfarbstoffe des Cumarintyps können bei der BASF Corp. in Holland, Michigan, erhalten werden, Cumarin wird als CALCOFLUOR WHITE LD oder Fluorescent Brightener 130 verkauft, das ein Absorptionsmaximum bei 367,8 nm und ein Emissionsmaximum bei 450 nm hat. Aminocumarin wird als CALCOFLOUR WHITE RWP Conc. oder RW-Lösung verkauft. Die Aminocumarine haben ein Absorptionsmaximum bei 374,5 nm und ein Emissionsmaximum bei 450 nm.
Andere Beispiele für fluoreszierende Farbstoffe beinhalten Metallchelate seltener Erden und bevorzugt Lanthanidchelate. Beispiele für Lanthanidchelate beinhalten solche, die durch die Chelatbildung organischer Liganden, wie Acetylaceton, Benzylaceton, Dibenzoylmethan und Salicylsäure mit Lanthanidionen, wie Neodym, Europium, Samarium, Dysprosium und Terbiumionen, gebildet werden. Beispiele derartiger Komplexe beinhalten Europiumacetylacetonat, Samariumacetylacetonat, Neodymbenzoylacetonat, Terbiumsalicylat und Dysprosiumbenzoylacetonat. Die oben angeführten Chelate können mit jedem geeigneten Verfahren hergestellt werden, welches den Fachleuten bekannt ist. Zum Beispiel kann ein Ligand, wie Acetylaceton, unter geeigneten Bedingungen mit einem Metallhalid seltener Erden, wie Europiumtrichlorid zur Reaktion gebracht werden, um das Metallchelat der seltenen Erde zu erzeugen. Für weitere Details siehe US-Patent 4,736,425. Die obigen Chelate absorbieren Ultraviolettstrahlung und fluoreszieren im sichtbaren Bereich. Die Acteylacetonate von Europium fluoreszieren mit einer Emissionslinie im roten Bereich. Dies ist insbesondere zum Drucken auf weißen oder hellfarbigen Substraten geeignet. Beispiele für im Handel erhältliche Fluroeszenzstoffe aus Chelaten seltener Erden, welche für die Tintenzusammensetzung der vorliegenden Erfindung geeignet sind, beinhalten die Metallchelate seltener Erde, die als LUMILUX CTM-Pigmente der Hoechst-Celanese Corp, in Reidel-de Haen, Deutschland, verkauft werden, sind jedoch nicht auf diese beschränkt.
Die LUMILUX C organischen Metallchelate seltener Erde haben einen Schmelzpunkt von etwa 130ºC bis etwa 160ºC und eine Schüttdichte von etwa 500 kg/m³ bis etwa 1100 kg/ m³. Beispiele für organische LUMILUX C-Pigmente beinhalten RED CD 316, Red CD 331, Red CD 332, Red CD 335 und Red CD 339, die im nicht angeregten Zustand gelblich sind und im orangeroten Bereich fluoreszieren, wenn sie durch Ultraviolettstrahlung angeregt werden. Diese Pigmente sind in organischen Lösungsmitteln löslich. Rotes CD 331, ein bevorzugtes Pigment und ein Derivat von Europiumacetonat ist ein gelbliches Pulver mit einem Emissionspeak bei 612 nm, einem Schmelzpunkt im Bereich 153-155ºC und einer Dichte von 600 kg/m³. Red CD 331 ist in Aceton, Ethylacetat, Ethanol, Xylol, Dichlormethan, Dimethylformanid, n-Hexan und Dibutylphthalat löslich. Red 316 ist ein Acetylacetonat seltener Erden. Red CD 335 ist ein Biketonat seltener Erden mit einem Schmelzpunkt vom 135 bis 138ºC und einer Dichte von 500 kg/m³. Red CD 335, ein Europiumchelat, hat einen Schmelzpunkt von 133ºC und eine Dichte von 1030 kg/m³.
Zusätzliche Beispiele geeigneter LUMILUX Pigmente umfassen Red CD 105, Red CD 106, Red CD 120 und Red CD 131. Dabei handelt es sich um anorganische Pigmente. Red CD 105 ist weiß, wenn es nicht angeregt ist, fluoresziert im orange-roten Bereich, wenn es durch Ultraviolette Strahlung angeregt wird und hat eine mittlere Partikelgröße von 7 um (Mikron). Red CD 106 ist weiß, wenn es nicht angeregt ist, fluoresziert im orange-roten Bereich, wenn es durch Ultraviolette Strahlung angeregt wird und hat eine mittlere Teilchengröße von 6 um (Mikron). Red CD 120 ist weiß, wenn es nicht angeregt ist, fluoresziert im roten Bereich, wenn es durch Ultraviolette Strahlung angeregt wird, und hat eine mittlere Teilchengröße von 2,7 um (Mikron). Red CD 131 ist weiß, wenn es nicht angeregt ist, fluoresziert im roten Bereich, wenn es durch Ultaviolette Strahlung angeregt wird, und hat eine mittlere Teilchengröße von 6,5 um (Mikron). Bevorzugt wird die Teilchengröße der zuvor aufgeführten Pigmente mit Hilfe geeigneter Methoden, einschließlich Mahlen und Zerstoßen, für die Anwendung bei der Herstellung einer Tintenzusammensetzung weiter reduziert.
Beispiele für Fluoreszenzfarbstoffe umfassen Farbstoffe des Porphyrintyps, die im US-Patent 5,256,193 beschrieben sind. Diese beinhalten zum Beispiel Tetrachlorid-, Bromid-, Tosylat-, Triflat-, Perchlorat-, Acetat- und Fluorboratsalze von 5,10,15,20-Tetrakis-(1-methyl-4-pyridyl)-21H,23H- porphin, 5,10,15,20-Tetrakis-(1-hydroxymethyl-4-pyridyl)- 21H,23H-porphin, 5,10,15,20-Tetrakis-[1-(2-hydroxyethyl)-4- pyridyl]-21H,23H-porphin, 5,10,15,20-Tetrakis-[1-(3-hydroxypropyl)4-pyridyl]-21H,23H-porphin, 5,10,15,20-Tetrakis- [1-(2-hydroxyethoxyethyl)-4-pyridyl]-21H,23H-porphin und 5, 10,15,20-Tetrakis-[4-(trimethylammonio)phenyl]-21H,23H- porphin. Diese Farbstoffe sind im Bereich von 380 bis 500 nm anregbar und fluoreszieren im Bereich von 600 bis 800 nm.
Es kann jede geeignete Menge des Farbstoffs verwendet werden, um die Druckertintenzusammensetzung der vorliegenden Erfindung herzustellen. Wenn die Absorptivität im Ultravioletten Bereich oder die Intensität der Fluoreszenzemission hoch ist, reicht eine geringe Menge des Farbstoffs aus. Wenn die Absorptivität im Ultravioletten Bereich oder die Intensität der Fluoreszenzemission gering ist, sollte die Menge des verwendeten Farbstoffs erhöht werden. Der Farbstoff wird bevorzugt in einer Menge von etwa 0,01 Gew.-% bis etwa 1 Gew.-% der Druckertintenzusammensetzung verwendet und besser in einer Menge von etwa 0,1 Gew.-% bis etwa 0,5 Gew.-% der Druckertintenzusammensetzung.

Tintenträger

Die Druckertintenzusammensetzung der vorliegenden Erfindung enthält ein oder mehrere Lösungsmittel als Tintenträger. Jedes geeignete Lösungsmittel kann bei der Herstellung der erfinderischen Druckertintenzusammensetzung verwendet werden und bevorzugt werden ein oder mehrere organische Lösungsmittel verwendet. Ferner wird bevorzugt, daß das Lösungsmittel bei Druckbedingungen schnell verdampft, ohne daß es einen Lösungsmittelrückstand hinterläßt. Organische Lösungsmittel, die zur Herstellung der Druckertintenzusammensetzung der vorliegenden Erfindung geeignet sind, beinhalten Ketone wie Aceton, Methyletyhlketon, Diethylketon, Cyclohexanon und ähnliche, Ester wie Ethylacetat, Propylacetat, Butylacetat, Amylacetat und ähnliche, Alkohole wie Methanol, Ethanol, n-Propanol, Isopropanol, n-Butanol, i- Butanol, t-Butanol, n-Pentanol, n-Hexanol und ähnliche. Bei Bedarf kann eine Mischung aus diesen Lösungsmitteln verwendet werden.
Bei der Herstellung der Druckertintenzusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann jede geeignete Menge des Tintenträgers verwendet werden. Der Tintenträger liegt normalerweise in einer Menge von etwa 30 Gew.-% bis etwa 80 Gew.-% vor, und bevorzugt in einer Menge von etwa 60 Gew.-% bis etwa 75 Gew.-% der Druckertintenzusammensetzung.

Binderharze

Die Druckertintenzusammensetzung der vorliegenden Erfindung beinhaltet einen Celluloseharzbinder.
Die Druckertintenzusammensetzung der vorliegenden Erfindung beinhaltet zumindest ein Binderharz, das einen Film auf dem Farbstoff bildet. Das Binderharz dient ebenfalls dazu, die Haftfähigkeit des Farbstoffs und anderer Bestandteile auf der bedruckten Oberfläche zu erhöhen. Das Binderharz ist bevorzugt farblos und macht die Kennzeichnung damit nicht sichtbar. Bevorzugt wird ein guter Filmbildner verwendet. Ein guter Filmbildner bildet schnell einen starken haltbaren Film, nachdem das Lösungsmittel verdampft ist.
Bevorzugt hat das Binderharz oder der Binderharz-Hauptbestandteil, wenn eine Mischung aus Binderharzen verwendet wird, einen Schmelzpunkt oder Weichpunkt von etwa 100ºC. Weiter bevorzugt ist ferner, daß der Schmelzpunkt oder Weichpunkt etwa 120ºC oder mehr beträgt, und es ist noch weiter bevorzugt, daß der Schmelzpunkt oder Weichpunkt im Bereich von etwa 120ºC bis etwa 200ºC liegt. In bestimmten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann der Schmelzpunkt oder Weichpunkt des Binderharzes etwa 150ºC oder mehr betragen, insbesondere, um eine Kennzeichnung zu erzeugen, die auch eine Autoklaven-Behandlung überdauert.
Bevorzugt ist ferner, daß das Binderharz nur wenig Wasser absorbiert, bevorzugt unter etwa 3 Gew.-% des Binderharzes und besonders bevorzugt unter etwa 1 Gew.-% des Binderharzes. Es ist ebenfalls bevorzugt, daß das Binderharz eine niedrige Säurezahl, bevorzugt unterhalb von etwa 50 und besonders bevorzugt unterhalb von etwa 10 aufweist. Ferner ist bevorzugt, daß das Binderharz in gebräuchlichen organischen Lösungsmitteln, wie Ketonen, Alkoholen oder Estern, löslich ist.
Beispiele für geeignete Celluloseharze beinhalten Nitrocellulose, Celluloseacetat, Celluloseacetatbutyrat und Celluoseacetatpropionat. Verschiedene Gütegrade von Nitrocellulose, einem bevorzugten Binderharz, sind im Handel erhältlich, z. B. bei Hercules, Inc. in Wilmington, DE. Diese Güteklassen unterscheiden sich im Stickstoffgehalt und in der Viskosität. Der Stickstoffgehalt des Nitrocelluloseharzes liegt bevorzugt in einer Menge von etwa 11 Gew.-% bis etwa 13 Gew.-% vor, und insbesondere in einer Menge von etwa 11,8 Gew.-% bis etwa 12,2 Gew.-% des Harzes. Der RSTM Typ Nitrocellulose von Hercules hat einen durchschnittlichen Stickstoffgehalt von 12 Gew.-% und ist in einer großen Anzahl von Viskositätsgraden erhältlich, von etwa 10·10&supmin;³ Pa·s (10 Centipoise) bis 2000 Sekunden, welche in einer 12,2 Gew.-%igen Lösung von Toluol gemessen wurden. Das Nitrocelluloseharz mit niedrigen Viskositäten, z. B. einer Viskosität von etwa (10-15)·10&supmin;³ Pa·s (10-15 cps) ist besonders bevorzugt.
Die Nitrocelluloseharze des RS-Typs haben einen Erweichungspunkt im Bereich von 155 bis 220ºC, und die Feuchtigkeitsaufnahme des nicht weichgemachten klaren Films bei 21ºC über einen Zeitraum von 24 Stunden bei einer relativen Feuchtigkeit von 80% beträgt 1 Gew.-%.
Celluloseacetatpropionat (CAP) und Celluloseacetatbutyrat (CAB) können bei Eastman Chemical, Kingsport, Tennessee, erhalten werden. CAB-553-0,4 hat eine Glasübergangstemperatur von 136ºC und einen Schmelzpunkt von 150ºC, und CAP- 504-0.2 hat eine Glasübergangstemperatur von 159ºC und einen Schmelzpunkt von 190ºC.
Das Binderharz kann in einer beliebigen Menge in der Druckertintenzusammensetzung vorliegen. Bevorzugt liegt es in einer Menge von etwa 5 Gew.-% bis etwa 15 Gew.-% der Druckertintenzusammensetzung vor und besonders bevorzugt in einer Menge von etwa 10 Gew.-% der Druckertintenzusammensetzung.
Bestimmte Ausführungsformen der Druckertintenzusammensetzung beinhalten zusätzlich zu dem Celluloseharz ein Silikonharz. Es hat sich zum Beispiel herausgestellt, daß unbeschichtete Aluminiumsubstrate vorteilhaft bedruckt werden können, wenn Druckertintenzusammensetzungen verwendet werden, die Nitrocellulose- und Silikonharze enthalten.
Es kann jede beliebige Silikonharz verwendet werden, sei es linear, verzweigt oder vernetzt, bevorzugt solche mit einem mittleren Molekulargewicht von etwa 1000 bis etwa 10.000, insbesondere solche mit einem mittleren Molekulargewicht von etwa 2000 bis etwa 8000 und ganz besonders bevorzugt solche mit einem mittleren Molekulargewicht von etwa 2000 bis etwa 4000. Ein besonders bevorzugtes Silikonharz ist das DOW CORNINGTM 6-2230-Harz. Das DC-6-2330-Harz hat einen Silanol-Gehalt von 5 Gew.-% des Harzes, ein mittleres Molekulargewicht von 2000 bis 4000 und einen Vernetzungsgrad von 1,2 auf einer Skala, in der 1,0 eine vollständige Vernetzung und 2,0 ein vollständig lineares Harz wiedergibt.
Das Silikonharz kann in der Tintenzusammensetzung in jeder beliebigen Menge vorliegen. Normalerweise liegt es in einer Menge von bis zu etwa 5 Gew.-% der Druckertintenzusammensetzung vor, bevorzugt in einer Menge von etwa 1 Gew.-% bis etwa 3 Gew.-% der Druckertintenzusammensetzung.

Oberflächenaktiver Stoff

Die Druckertintenzusammensetzung kann außerdem einen oberflächlichenaktiven Stoff enthalten, der anionisch, kationisch, nicht ionisch oder amphoterisch sein kann. Beispiele für anionische oberflächenaktive Stoffe beinhalten Alkylbenzolsulfonate, wie Dodecylbenzolsulfonat, Alkylnaphthylsulfonat, wie Butyl- oder Nonylnaphthylsulfonat, wie Alkylsulfosuccinat, Dialkylsulfosuccinate, wie Diamylsulfosuccinat, Alkoholsulfate wie Natriumlaurylsulfat, und perfluoriere Carbonsäuren, wie Perfluordecansäure und Perfluordodecansäure. Nichtionische oberflächenaktive Stoffe beinhalten Alkylester von Polyethylenglykol, Fettsäurester von Glycerin, Fettsäureester von Glykol und ähnliche, und fluorierte chemische oberflächenaktive Stoffe, wie FC 170C, FC 430, FC 431, FC 740, FC 120, FC 248, FC 352, FC 396, FC 807 und FC 824, die bei 3M Co. erhältlich sind. FC 430 und FC 431 sind fluoraliphatische polymere Ester. Kationische oberflächenaktive Stoffe beinhalten Alkylamine, Aminoxide, Aminethoxylate, Alkylhydroxyalkylimidazoline, quarternäre Ammoniumsalze und amphotere oberflächenaktive Stoffe beinhalten Alkylbetaine, Amidopropylbetaine und ähnliche. Die oberflächenaktiven Stoffe können in der Druckertintenzusammensetzung in einer beliebigen Menge vorliegen. Wenn ein oberflächenaktiver Stoff verwendet wird, wird er normalerweise von etwa 0,01 Gew.-% bis etwa 1 Gew.-% der Druckertintenzusammensetzung verwendet und bevorzugt in einer Menge von etwa 0,1 Gew.-% der Druckertintenzusammensetzung.

Weichmacher

Die Druckertintenzusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann einen oder mehrere Weichmacher enthalten. Es wird angenommen, daß der Weichmacher auch zu den verbesserten Eigenschaften der Kennzeichnungen, insbesondere der Widerstandsfähigkeit gegenüber Verfärbung, beiträgt. Es wird ebenfalls angenommen, daß hydrophobe Weichmacher die Diffusion von Wasser, insbesondere von heißem Wasser, in den Film, der durch das Binderharz gebildet wird, verhindern oder verzögern.
Es kann jeder geeignete hydrophobe Weichmacher verwendet werden. Beispiele für geeignete Weichmacher beinhalten Trialkylphosphate, wobei die Alkylgruppe verzweigt oder linear sein kann, und etwa 1 bis etwa 10 Kohlenstoffatome enthält, bevorzugt etwa 3 bis etwa 5 Kohlenstoffatome. Ein besonders bevorzugtes Beispiel für einen geeigneten Weichmacher ist Tributylphosphat, das ebenfalls als Flammschutzmittel dient.
Der Weichmacher kann in der Tintenzusammensetzung in einer beliebigen Menge vorliegen. Normalerweise liegt er in einer Menge von bis zu etwa 5 Gew.-% und bevorzugt in einer Menge von etwa 1 Gew.-% bis etwa 3-Gew.-% der Druckertintenzusammensetzung vor.

Hochsiedendes Lösungsmittel

Die Druckertintenzusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann ferner ein hochsiedendes Lösungsmittel enthalten, bevorzugt ein hydrophiles hochsiedendes Lösungsmittel. Wenn die mit Hilfe des Druckers aufgedruckte Tinte auf dem Substrat trocknet, kann aufgrund der Verdampfung der leicht flüchtigen Lösungsmittel die Kennzeichnung schnell abkühlen und Feuchtigkeit aus der Umgebung absorbieren. Die absorbierte Feuchtigkeit kann dem Film, der auf dem Farbstoff ausgebildet wird, ein trübes Erscheinungsbild verleihen. Es ist beobachtet worden, daß, indem ein hochsiedendes hydrophiles Lösungsmittel der Tintenzusammensetzung zugefügt wird, es möglich ist, die Entwicklung eines trüben Erscheinungsbildes zu reduzieren oder eliminieren. Die hydrophilen Lösungsmittel haben Siedepunkte bevorzugt oberhalb von 100ºC und ganz besonders bevorzugt im Bereich von etwa 150ºC bis etwa 250ºC.
Jedes geeignete hydrophile hochsiedende Lösungsmittel, das den Fachleuten bekannt ist, kann verwendet werden. Beispiele für geeignete hochsiedende Lösungsmittel beinhalten Glykole, wie Ethylenglykol, Propylenglykol, Glycerin, Diglycerin, Diethylenglykol und ähnliche, Glykolether, wie Ethylenglykoldimethylether, Ethylenglykoldiethylether, Cellosolve, Diethylenglykolmonoethylether (Carbitol), Diethylenglykoldimethylether und Diethylenglykoldiethyletherdialkylsulfoxide, wie Dimethylsulfoxid und andere Lösungsmittel, wie Sulfolan, N-Methylpyrrolidon (NMP), und ähnliche. NMP ist ein bevorzugtes hochsiedendes Lösungsmittel.
Jede geeignete Menge des hochsiedenden Lösungsmittels kann verwendet werden, bevorzugt eine Menge von bis zu 5 Gew.-% der Druckertintenzusammensetzung und weiter bevorzugt in einer Menge von etwa 2 Gew.-% bis etwa 4 Gew.-% der Druckertintenzusammensetzung.

Elektrisch leitfähiges Mittel

Die Druckertintenzusammensetzung der vorliegenden Erfindung enthält ferner ein elektrisch leitfähiges Mittel, welches der Druckertintenzusammensetzung die gewünschte elektrische Leitfähigkeit verleiht. Es hat sich herausgestellt, daß hygroskopische Elektrolyte dazu neigen, Wasser in der Kennzeichnung zu absorbieren, wenn sie hoher Feuchtigkeit oder Wasser ausgesetzt sind. Es wird angenommen, daß das absorbierte Wasser in dem Film auf dem Substrat Mikrotropfen bildet. Wenn das Wasser später verdampft, während die Kennzeichnung trocknet, werden in dem Film Mikro-Blasen ausgebildet, und die Mikro-Blasen streuen Licht. Der Unterschied zwischen den Brechungsindices der Harze, die im allgemeinen größer als 1 sind und der Luft, die 1 beträgt, ist für diesen Streueffekt verantwortlich. Die Lichtstreuung trägt zu der Verfärbung bei.
Es hat sich herausgestellt, daß nicht-hygroskopische elektrisch leitfähige Mittel wirksam die Verfärbung reduzieren oder eliminieren. Jedes geeignete nicht-hygroskopische elektrisch leitfähige Mittel kann verwendet werden, bevorzugt wird ein organisches Salz verwendet. Beispiele für geeignete organische Salze sind Tetraalkylammoniumsalze und Tetraalkylphosphoniumsalze. Die Alkylgruppen können jede geeignete Anzahl von Kohlenstoffatomen enthalten, bevorzugt etwa 1 bis 10 Kohlenstoffatome und besonders bevorzugt etwa 2 bis etwa 5 Kohlenstoffatome. Beispiele für bevorzugte elektrisch leitfähige Mittel beinhalten Tetraethyl- oder Tetrabutylammonium- oder -phosphoniumsalze. Die Salze können jedes beliebige Anion enthalten. Beispiele für geeignete Anionen beinhalten Chlorid, Bromid und p-Toluolsulfonat. Demzufolge sind Beispiele für nicht-hygroskopische, elektrisch leitfähige Mittel insbesondere Tetraethylammoniumchlorid, Tetraethylammoniumchlorid, Tetrabutylammoniumchlorid, Tetrabutylammoniumbromid, Tetrabutylphosphoniumchlorid, Tetrabutylphosphoniumbromid und Tetraethylammonium-p-Toluolsulfonat, die über Aldrich Chemical Co. in Mailwaukee, WI, erhältlich sind.
Es kann jede beliebige Menge des elektrisch leitfähigen Mittels verwendet werden, um die gewünschte elektrische Leitfähigkeit zu erhalten. Das Mittel liegt in der Druckertintenzusammensetzung bevorzugt in einer Menge in 0,1 Gew.- % bis etwa 2 Gew.-% der Druckertintenzusammensetzung vor und insbesondere in einer Menge von etwa 0,4 Gew.-% bis etwa 1,2 Gew.-% der Druckertintenzusammensetzung.
Die Druckertintenzusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann mit jedem geeigneten Verfahren hergestellt werden, welches den Fachleuten bekannt ist. So können die Bestandteile zum Beispiel nacheinander in einen Mixer gegeben werden und vermischt werden, bis eine glatte Tintenzusammensetzung erhalten wird. Die Tintenzusammensetzung kann filtriert werden, z. B., indem ein 5-Mikron-Sock-Filter verwendet wird, um jegliche Verunreinigung zu entfernen. Die folgenden Beispiele veranschaulichen die vorliegende Erfindung weiter, sind jedoch nicht in irgendeiner Weise als begrenzend für den Schutzbereich zu verstehen.
Die folgende Liste Materialien (Liste 1) gibt eine bevorzugte Kombination der verschiedenen Bestandteile der Druckertintenzusammensetzung der vorliegenden Erfindung an. Das unten zitierte IPA steht für Isopropanol.

Liste 1

Materialien Bevorzugter Bereich, Gew.-%
Aceton (Lösungsmittel) etwa 50,0- etwa 95,0
Methanol (Lösungsmittel) bis zu etwa 30,0
1-Methyl-2-Pyrrolidon (Lösungsmittel) bis zu etwa 5,0
Nitrocellulose RS (10-15 cps, benetzt mit 30% IPA) (Binder) etwa 5,0- bis etwa 15,0
Silikon DC6-2230 (Binder) bis zu etwa 5,0
Tetrabutylphosphoniumbromid (leitfähiges Salz) etwa 0,4- bis etwa 1,2
Tributylphosphat (Weichmacher) 1,0- bis etwa 5,0
FC-430 (10% in Aceton) (oberflächenaktiver Stoff) bis zu etwa 1,0
UVITEX OB (Aufheller) etwa 0,1- bis etwa 0,5

BEISPIEL 1

Dieses Beispiel gibt eine optimale Kombination der Bestandteile der Druckertintenzusammensetzung der vorliegenden Erfindung an, welche in Liste 1 aufgeführt sind.
Materialien Gew.-%
Aceton 62,5
Methanol 19,5
1-Methyl-a-Pyrrolidon 3,0
Nitrocellulose 10,0
Silikon DC6-2330 2,0
Tetrabutylphosphoniumbromid 0,6
Tributylphosphat 2,0
FC-430 0,1
UVITEX OB 0,3
100,0
Eine Druckertintenzusammensetzung wird hergestellt, indem die oben aufgeführten Bestandteile verwendet werden, wobei sie miteinander kombiniert und vermischt werden, bis eine glatte Tintenzusammensetzung erhalten wird.
Die folgende Liste von Materialien (Liste 2) veranschaulichte eine zweite bevorzugte Kombination verschiedener Bestandteile, die verwendet werden können, um eine erfindungsgemäße Druckertintenzusammensetzung herzustellen.

Liste 2

Materialien Bevorzugter Bereich, Gew.-%
Methylethylketon (Lösungsmittel) etwa 30,0- bis etwa 80,0
Methanol (Lösungsmittel) etwa 10,0- bis etwa 50,0
1-Methyl-2-pyrrolidon Lösungsmittel) bis zu etwa 5,0
Nitrocellulose RS (10-15 cps, benetzt mit 30% IPA)(Binder) etwa 5,0- bis etwa 15,0
Silikon DC6-2230 (Binder) bis zu etwa 5,0
Tetrabutylphosphoniumbromid (leitfähiges Salz) etwa 0,5- bis etwa 1,5
Tributylphosphat (Weichmacher) etwa 1,0- bis etwa 5,0
FC-430 (10% in Aceton) (oberflächenaktiver Stoff) bis zu etwa 1,0
UVITEX OB (Aufheller) etwa 0,1- bis etwa 1,0

BEISPIEL 2

Dieses Beispiel illustriert eine optimale Kombination der Bestandteile der Druckertintenzusammensetzung der vorliegenden Erfindung, wie sie in Liste 2 aufgeführt sind.
Materialien Gew.-%
Methylethylketon 61,65
Methanol 20,0
1-Methyl-2-pyrrolidon 3,0
Nitrocellulose 10,0
Silikon DC6-2230 2,0
Tetrabutylphosphoniumbromid 1,0
Tributylphosphat 2,0
FC-430 0,1
UVITEX OB 0,25
100,00
Eine Druckertintenzusammensetzung wird hergestellt, indem die Bestandteile, die oben aufgeführt sind, verwendet werden, wobei sie kombiniert und vermischt werden, bis eine glatte Tintenzusammensetzung erhalten wird.
Die folgende Materialliste (Liste 3) stellt eine andere bevorzugte Kombination der unterschiedlichen Bestandteile der Druckertintenzusammensetzung der vorliegenden Erfindung dar.

Liste 3

Materialien bevorzugter Bereich, Gew.-%
Aceton (Lösungsmittel) etwa 50,0- bis etwa 95,0
dublizierendes Fluid #5, wasserfrei (Lösungsmittel) bis zu etwa 30,0
1-Methyl-2-pyrrolidon (Lösungsmittel) bis zu etwa 5,0
Nitrocellulose RS (10-15 cps, benetzt mit 30% IPA) (Binder) etwa 5,0- bis etwa 15,0
Silikon DC6-2230 (Binder) bis zu etwa 5,0
Tetrabutylphosphoniumbromid (Leitfähiges Salz) etwa 0,4- bis etwa 1,2
Materialien bevorzugter Bereich, Gew.-%
Tributylphosphat (Weichmacher) etwa 1,0- bis etwa 5,0
FC-430 (10% in Aceton) (oberflächenaktiver Stoff) bis zu etwa 1,0
UVITEX OB (Aufheller) etwa 0,1- bis etwa 0,5

BEISPIEL 3

Dieses Beispiel gibt eine optimale Kombination der Bestandteile der Druckertintenzusammensetzung der vorliegenden Erfindung an, wie sie in Liste 3 aufgeführt sind:
Materialien Gew.-%
Aceton 71,65
Dublizierendes Fluid #5, wasserfrei (Lösungsmittel) 10,0
1-Methyl-2-pyrrolidon (Lösungsmittel) 3,0
Nitrocellulose RS (10-15 cps, benetzt mit 30% IPA) (Binder) 10,0
Silikon DC6-2230 2,0
Tetrabutylphosphoniumbromid (Leitfähiges Salz) 1,0
Tributylphosphat (Weichmacher) 2,0
FC-430 (10% in Aceton) 0,1
UVITEX OB 0,25
100,00
Eine Druckertintenzusammensetzung wird hergestellt, indem die Bestandteile, welche oben aufgeführt sind, verwendet werden, wobei sie kombiniert und vermischt werden, bis eine glatte Tintenzusammensetzung erhalten wird. Das duplizierende Fluid #5 ist Ethanol, welches mit Isopropanol und n-Propylacetat denaturiert worden ist.
Im folgenden werden die Eigenschaften der Kennzeichnungen aufgeführt, die mit Hilfe der erfinderischen Tintenzusammensetzungen, welche in den Beispielen 1, 2 und 3 aufgeführt sind, erzeugt wurden. Für diese Untersuchung werden Metallkanister von drei unterschiedlichen Zulieferern verwendet. Die Kanister von Zulieferer 1 bestehen aus Aluminium, Stahl und Zinn. Die Kanister von Zulieferer 2 bestehen aus Aluminium, und die Kanister von Zulieferer 3 bestehen aus Stahl und Zinn. Die Kanister werden bei einer Vielzahl von Bedingungen einer Untersuchung unterzogen.
Die erhaltenen Ergebnisse sind unten aufgeführt und bestätigen, daß die Kennzeichnungen eine ausgezeichnete Widerstandsfähigkeit gegenüber Verblassen, Auslaufen und Verfärben haben.
* Die Verfärbung wird auf einer Skala von 0 bis 4 angegeben.
Ein Verfärbungswert von 0 gibt ein Nichtvorhandensein jeglicher Verfärbung an, ein Wert von 1 gibt eine sehr leichte Verfärbung an. Eine Kennzeichnung, die eine extrem starke Verfärbung zeigt, wird mit 4 angegeben.

Claims

1. Tintenzusammensetzung für einen Tintendrucker, geeignet zum Aufdrucken von Kennzeichnungen auf Metall, Glas, Kunststoff, Kautschuk oder Papier, wobei die Zusammensetzung einen Tintenträger, einen Fluoreszenzfarbstoff, einen Celluloseharzbinder und ein Tetraalkylammonium- oder -phosphoniumsalz enthält.

2. Tintenzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Zusammensetzung (1) bei 25ºC eine Viskosität von (1,6-7,0)· 10&supmin;³ Pa·s (1,6-7,0 Centipoise), (2) einen spezifischen elektrischen Widerstand von 50 bis 2000 ohm-cm und (3) eine Schallgeschwindigkeit von 1100 bis 1700 Meter/Sekunden aufweist.

3. Tintenzusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Fluoreszenzfarbstoff 2,2'-(2,5-Thiophendiyl)-bis (5-tert-butylbenzoxazol) enthält.

4. Tintenzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei es sich bei dem Celluloseharzbinder um Nitrocellulose handelt.

5. Tintenzusammensetzung nach Anspruch 4, wobei die Nitrocellulose einen Stickstoffanteil von etwa 12 Gew.-% hat.

6. Tintenzusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Tintenträger Aceton, Methylethylketon, Methanol oder Ethanol enthält.

7. Tintenzusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Tetraalkylammonium- oder -phosphoniumsalz ein Tetrabutylammonium- oder -phosphoniumsalz ist.

8. Tintenzusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche ferner ein Siliconharz enthält.

9. Tintenzusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche ferner ein hochsiedendes Lösungsmittel, wie N-Methylpyrrolidon enthält.

10. Tintenstrahldruckverfahren auf Metall-, Glas-, Kunststoff-, Kautschuk- oder Papiersubstrate, welches beinhaltet, einen Strahl aus Tintentropfen einer Tintenzusammensetzung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, auf die Oberfläche eines dieser Substrate aufzubringen und die Richtung des Strahls elektronisch zu steuern, so daß bewirkt wird, daß die Tropfen den gewünschten Aufdruck auf das Substrat bewirken, wobei diese Aufdrucke widerstandsfähig gegenüber Anlaufen, Verlaufen oder Ausbleichen sind.