краска для струйной печати
Классы МПК: | C09D11/02 типографские краски |
Автор(ы): | Бердников М.П., Русецкая В.Г. |
Патентообладатель(и): | Бердников Михаил Павлович, Русецкая Валентина Григорьевна |
Приоритеты: |
подача заявки:
1999-04-14 публикация патента:
27.08.2001 |
Изобретение относится к краске для струйной печати, в том числе на персональных принтерах. Краска включает флотореагент-оксаль или его более плотные фракции 0,05-6 мас.%, водорастворимый краситель, не растворяющийся в флотореагенте-оксале или его более плотных фракциях, 0,5-6 мас.% и воду - остальное, до 100 мас.%. Технический результат: краска позволяет использовать легкодоступное и безопасное в санитарном отношении сырье для получения краски для струйной печати с хорошими эксплуатационными характеристиками. 3 табл.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5
Формула изобретения
Краска для струйной печати, включающая водорастворимый краситель, воду и органическую добавку, отличающаяся тем, что в качестве органической добавки содержит флотореагент-оксаль или его более плотные фракции, а в качестве красителя - водорастворимый краситель, не растворяющийся во флотореагенте-оксале или его более плотных фракциях, при следующем соотношении компонентов, мас.%:Водорастворимый краситель, не растворяющийся во флотореагенте-оксале или его более плотных фракциях - 0,5 -
Флотореагент-оксаль или его более плотные фракции - 0,05 -
Вода - Остальное.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к водосодержащим красящим составам, используемым для струйной печати по бумаге, в том числе на персональных струйных принтерах. Известно большое количество водных красок, предложенных для струйной печати. Простейшим составом является раствор красителя в воде. Недостатком его является быстрое обсыхание и закупоривание фильер печатающей головки и относительно медленное высыхание краски на бумаге. Устройство в принтерах для герметизации головки в неработающем положении, применяемое во всех персональных принтерах, и специальные контейнеры для печатающих картриджей не ликвидируют затруднения в работе с такими составами. Более сложным составом являются краски, содержащие помимо красителя нелетучий растворитель для него и воду. В качестве нелетучих растворителей используют спирты, например глицерин, этиленгликоль, триэтаноламин, другие высококипящие спирты (БСЭ, а.с. СССР N 1513007, пат. США N 5352283, а.с. СССР N 1825807). При введении достаточного количества нелетучих растворителей проблема высыхания состава в головке решается, но возникают три других проблемы: краска очень медленно высыхает на бумаге, сопла печатающей головки забиваются кристаллизующимся из растворителя красителем, что ухудшает качество печати (полоски на буквах), напечатанный текст характеризуется худшей водостойкостью, чем при использовании просто раствора того же красителя в воде. Для устранения кристаллизации красителя в состав вводят поверхностно-активные вещества, например сульфанол (а.с. СССР N 1513007), гидроксиэтилированный полиэтиленимин (пат. США N 5352283), но в этом случае чувствительность выпечаток к влаге может повышаться. Существенно улучшается скорость высыхания и несколько улучшается водостойкость печати при использовании в качестве компонента наряду с нелетучим растворителем для красителя (многоатомными спиртами) летучих водорастворимых спиртов, например этанола, изопропанола, этилцеллозольва, диацетонового спирта (а. с. СССР N 1513007, а.с. СССР N 1825807). Недостатком таких составов является определенная пожароопасность краски, что неудобно в индивидуальном применении, но, самое главное, краска приобретает запах, ощутимый при печати, и ускоряется высыхание состава в печатающей головке. Особенно сильно ухудшается стойкость к обсыханию при использовании низкокипящих летучих спиртов - этанола, пропанола, изопропанола. Применение высококипящих летучих спиртов и спиртоэфиров, таких как этилцеллозольв и диацетоновый спирт, другие высококипящие летучие спирты и спиртоэфиры, замедляет высыхание состава, но недостаточно, и печатающая головка в нерабочем состоянии требует незамедлительной герметизации, предотвращающей испарение. Известные составы, содержащие жидкофазный краситель, в том числе в композициях с добавлением летучих спиртов, имеют свои недостатки и, кроме того, эти композиции непривлекательны для отечественной промышленности, поскольку производство необходимых жидкофазных красителей в нашей стране не организовано. Таким образом, известный уровень техники получения составов для струйной печати с использованием водорастворимых твердофазных (кристаллических) красителей сводится к использованию, помимо красителя и воды, органической добавки, представляющей собой нелетучий растворитель для красителя с модификаторами. Типичным примером такой композиции является краска, принятая за прототип (4), включающая в качестве органической добавки смесь аминоспирта (нелетучий растворитель для красителя) и диацетонового спирта (летучий модификатор) при соотношении компонентов, мас.%:Водорастворимый краситель - 1-4
Аминоспирт - 3-10
Диацетоновый спирт - 10-25
Вода - Oстальное
Композиции, принятой за прототип, пусть в меньшей мере, но присущи все недостатки известных составов с нелетучим растворителем красителя, кроме того, использование диацетонового спирта, обладающего раздражающими дыхательные пути свойствами, затрудняет использование композиции в персональных принтерах. Целью изобретения ставится состав краски для струйной печати, не закупоривающей фильеры печатной головки при обсыхании на воздухе, с улучшенной скоростью высыхания и водостойкостью печати и не загрязняющей воздух при печати. Поставленная цель достигается составом краски, включающей водорастворимый краситель, воду и органическую добавку, отличающейся тем, что в качестве органической добавки используют флотореагент-оксаль или его более плотные фракции, а в качестве красителя - водорастворимый краситель, не растворяющийся в флотореагенте-оксале или его более плотных фракциях, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Водорастворимый краситель, нерастворимый во флотореагенте-оксале или его более плотных фракциях - 0,5 -
Флотореагент-оксаль или его более плотные фракции - 0,05 -
Вода - Остальное
Изобретение отличается от известного уровня техники тем, что в качестве органической добавки используется не растворитель для красителя, а его нелетучий осадитель - флотореагент-оксаль. При этом достигается необычный и парадоксальный для введения нелетучей добавки эффект ускорения сушки, этот эффект имеет место и при одновременном использовании нелетучих растворителей, таких как глицерин, триэтаноламин, то есть краска, содержащая большее количество нелетучих высыхает быстрее. Флотореагент-оксаль представляет собой побочный высококипящий продукт производства 4,4-диметил-1,3-диоксана, используемого в производстве изопрена. Флотореагент-оксаль является крупнотоннажным продуктом, давно производится промышленностью и широко применяется, в первую очередь как флотореагент, добавка к буровым растворам при нефтедобыче, затем как пластификатор в производстве резин, пластиков и лакокрасочных материалов (ТУ 2452-029-05766801-94), как смывка наклеечных смол (а.с. СССР N 1813776, опубл. 1993), как сырье для производства защитных составов (пат. РФ N 2065465, опубл. 1996). Флотореагент-оксаль по составу представлен в основном нелетучими при 20oC производными диоксана и пирана, в том числе оксиалкилдиоксацикланами и бис- и спиро-диоксацикланами. Состав флотореагента сложен. Помимо нелетучих, имеющих плотность более 1,0 г/см3, флотореагент может содержать небольшое количество летучих, таких как диметилдиоксан. Действующее начало сложной смеси флотореагента-оксаля для целей настоящей заявки не выявлено, за исключением того, что эффективны плотные и нелетучие фракции. Более плотные фракции оксаля могут быть получены любым известным способом, например перегонкой под вакуумом, отгонкой с паром, продувкой воздухом при нагревании, фазовым разделением при добавлении воды и т.д. В примерах заявки использованы:
флотореагент-оксаль ТУ 2452-029-05766801-94 марки Т-66 (технические требования ТУ - в приложении к описанию),
фракция флотореагента, полученная в кубе после отгонки с паром, плотностью 1,08 г/см3, первоначальной летучестью при 20
![краска для струйной печати, патент № 2172756](/images/patents/299/2172002/177.gif)
фракция флотореагента, полученная отгонкой летучих от более тяжелой фазы, выделенной при добавлении воды, с плотностью 1,13 г/см3, первоначальной летучестью при 20
![краска для струйной печати, патент № 2172756](/images/patents/299/2172002/177.gif)
![краска для струйной печати, патент № 2172756](/images/patents/299/2172002/177.gif)
![краска для струйной печати, патент № 2172756](/images/patents/299/2172002/177.gif)
Класс C09D11/02 типографские краски