DE69816804T2 - Heissschmelzbare tinte - Google Patents

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    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/68—Preparation processes not covered by groups G03F1/20 - G03F1/50
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/30—Inkjet printing inks
    • C09D11/34—Hot-melt inks

Description

  • Die Erfindung betrifft heizschmelzbare Tinten.
  • Heißschmelzbare Tinten sind bei Raumtemperatur fest und bei Temperaturen oberhalb Raumtemperatur flüssig. Heißschmelzbare Tinten können z. B. beim Tintenstrahldrucken verwendet werden. Während des Tintenstrahldruckens wird die Tinte erhitzt, so daß sie flüssig wird, anschließend durch einen Druckkopf auf ein Substrat ausgestoßen. Die Tinte wird dann auf dem Substrat fest.
  • Heißschmelzbare Tinten sind in einer Vielzahl von Anwendungen verwendet worden, einschließlich Druckmaske-Herstellungsprozessen. Während solcher Prozesse wird eine Druckmaske mit einer Schicht aus bei ultraviolettem (UV) Licht härtbarem Material beschichtet; eine heißschmelzbare Tinte wird dann auf Teile der UV-härtbaren Schicht aufgebracht. Die Druckmaske wird anschließend UV-Licht ausgesetzt. Die heißschmelzbare Tinte liefert eine UV-undurchlässige "Maske", die verhindert, daß das Material, das von der Maske überdeckt ist, durch das UV-Licht ausgehärtet wird.
  • Am Ende des Herstellungsprozesses werden das nicht-ausgehärtete Material sowie die Tintenmaske durch Waschen der Druckmaske mit Wasser entfernt. Oft sind umfangreiche Waschprozesse erforderlich. Zusätzlich fällt die Tinte typischerweise während der Waschprozesse in großen Klumpen oder Flocken von der Druckmaske ab. Diese großen Stücke können zu Problemen führen, weil sie sich erneut auf der Druckmasek abscheiden können und die Filter der Anlage verstopfen können, die verwendet wird, um das Waschverfahren durchzuführen.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Allgemein betrifft die Erfindung heißschmelzbare Tinten mit einer Wasser-Autodispergierbarkeit von wenigstens 50%, wobei die Tinte in Teilchen dispergieren kann, die kleiner als 100 Mikrometer sind. Weil die Tinten die Eigenschaft der Wasser-Autodispergierbarkeit besitzen, können sie leicht von einer Vielzahl von Substraten entfernt werden, indem z. B. die Substrate in Wasser eingetaucht werden. Wenn sie in Wasser eingetaucht werden, bilden die Tinten schnell Lösungen oder Suspensionen von kleinen Teilchen statt große Klumpen. Die Tinten sind daher leicht zu entfernen und haben eine verminderte Neigung, die Filter der Waschanlage zu verstopfen.
  • Die bevorzugten Tinten schließen solche Komponenten wie Wachse und Harze ein, die Wasser-Autodispergierbarkeiten von wenigstens 50% besitzen. Somit betrifft die Erfindung weiter heißschmelzbare Tinten mit einer Wasser-Autodispergierbarkeit von wenigstens 50%, wobei die Tinten ein Harz mit einer Wasser-Autodispergierbarkeit von wenigstens 50% und ein Wachs mit einer Auto-Dispergierbarkeit von wenigstens 50% umfassen. Die Tinten können auch ein Färbemittel einschließen, das die Tinten undurchlässig gegenüber UV-Licht macht.
  • Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur Herstellung einer Markierung auf einem Substrat. Das Verfahren schließt das Erhitzen einer heißschmelzbaren Tinte, die eine Wasser-Autodispergierbarkeit von wenigstens 50% aufweist und in Teilchen dispergieren kann, die kleiner als 100 Mikrometer sind, auf eine Temperatur, die ausreichend ist, um besagte Tinte zu verflüssigen, und Überführen besagter Tinte auf ein Substrat, um eine Markierung auf besagtem Substrat bereitzustellen, ein. Die Markierung kann ebenfalls eine Wasser-Autodispergierbarkeit von wenigstens 50% besitzen.
  • Die Erfindung betrifft auch eine Zusammensetzung, die ein Substrat, eine Schicht aus einer UV-härtbaren Substanz auf dem Substrat und eine Schicht aus einer UV-undurchlässigen heißschmelzbaren Tinte mit einer Wasser-Autodispergierbarkeit von wenigstens 50% auf einem Teil der Schicht aus UV-härtbarer Substanz einschließt. Die UV-undurchlässige Tinte stellt maskierte und nicht-maskierte Abschnitte der Schicht aus UV-härtbarer Substanz bereit.
  • Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur Herstellung einer Druckmaske. Das Verfahren schließt das Aufgingen einer Schicht aus einer UV-härtbaren Substanz auf ein Substrat; Erhitzen einer UV-undurchlässigen heißschmelzbaren Tinte mit einer Wasser-Autodispergierbarkeit von wenigstens 50% auf eine Temperatur, die ausreichend ist, um die Tinte zu verflüssigen; Überführen der Tinte auf die Schicht aus UV-härtbarer Substanz, um eine UV-undurchlässige Maske mit einer Wasser-Autodispergierbarkeit von wenigstens 50% bereitzustellen, die maskierte und nicht-maskierte Abschnitte der Schicht aus UV-härtbarer Substanz bereitstellt; Einwirkenlassen von UV-Licht auf die Schicht aus UV-härtbarer Substanz, um die nicht-maskierten Abschnitte der Schicht aus UV-härtbarer Substanz auszuhärten; und Waschen des Substrats mit Wasser, um die maskierten Abschnitte der Schicht aus UV-härtbarer Substanz und die UV-undurchlässige Maske zu entfernen, ein.
  • Die Tinten besitzen eine Wasser-Autodispergierbarkeit von wenigstens 50%. Wasser-Autodispergierbarkeit, wie hierin in Bezug auf ein Material (z. B. eine Tinte oder eine Komponente der Tinte) verwendet, wird gemäß dem folgenden Verfahren getestet. Ein 75 μm dicker Abzug des Materials auf einem Glasträger von 25 mm auf 75 mm wird in entionisiertem Wasser bei 25°C für eine Minute ohne Bewegung eingetaucht. Der Träger wird anschließend aus dem Wasser entfernt und beobachtet. Die Wasser-Autodispergierbarkeit des Materials ist der Prozentanteil des Abzugs, der (a) im Wasser gelöst und/oder (b) in kleinere Teilchen als 100 μm dispergiert ist, die sich am Boden oder am oberen Ende des Wasserbades abgesetzt haben, im gesamten Wasserbad dispergiert oder in Kontakt mit dem Glasträger stehen können. Bevorzugte Tinten und Komponenten der Tinten besitzen eine Wasser-Autodispergierbarkeit von wenigstens 70%, bevorzugter wenigstens 80%. Einige Materialien können eine Wasser-Autodispergierbarkeit von so viel wie wenigstens 90% oder wenigstens 95% besitzen.
  • Die oben beschriebenen Tinten können verwendet werden, um Markierungen oder Masken auf Substraten herzustellen. Die Wasser-Autodispergierbarkeit der Markierungen/Masken wird gemäß einem ähnlichen Verfahren getestet. Das Substrat, auf dem die Markierung/Maske erstellt worden ist, wird in entionisiertem Wasser bei 25°C für eine Minute ohne Bewegung eingetaucht, anschließend aus dem Wasserbad entfernt. Die Wasser-Autodispergierbarkeit der Markierung/Maske ist der Prozentanteil des Materials, das verwendet wurde, um die Markierung/Maske zu bilden, der gelöst (gemäß (a)) und/oder dispergiert (gemäß (b)) ist. Bevorzugte Markierungen/Masken haben eine Wasser-Autodispergierbarkeit von wenigstens 70% und bevorzugter wenigstens 80%. Markierungen/Masken können eine Wasser-Autodispergierbarkeit von so viel wie wenigstens 90% oder wenigstens 95% besitzen.
  • Der Begriff "nicht-dispergierbar", wie hierin verwendet, bedeutet, daß ein Material eine Wasser-Autodispergierbarkeit von weniger als 50% besitzt.
  • Der Begriff "maskiert", wie hierin verwendet, bedeutet, daß ein Material von einer Maske überdeckt ist, die aus einer UV-undurchlässigen heißschmelzbaren Tinte mit einer Wasser-Autodispergierbarkeit von wenigstens 50% gebildet worden ist.
  • Der Begriff "nicht-maskiert", wie hierin verwendet, bedeutet, daß ein Material nicht von einer Maske überdeckt ist, die aus einer UV-undurchlässigen heißschmelzbaren Tinte mit einer Wasser-Autodispergierbarkeit von wenigstens 50% gebildet worden ist.
  • Der Begriff "Schmelzviskosität", wie hierin verwendet, bedeutet die Viskosität einer Tinte in ihrem flüssigen Zustand bei einer Temperatur zwischen etwa 50°C und etwa 150°C.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen derselben und aus den Ansprüchen deutlich werden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnung
  • Die Fig. ist eine Querschnittsansicht eines Tintenstrahldruckkopfes.
  • Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Eine bevorzugte Tinte besitzt eine Wasser-Autodispergierbarkeit von wenigstens 50% und schließt ein Wachs und/oder ein Harz ein, das (die) eine Wasser-Autodispergierbarkeit von wenigstens 50% besitzt (besitzen), ein Färbemittel, das die Tinte UV-undurchlässig macht, und einen Stabilisator. Die Tinten, Wachse und Harze können ebenfalls Wasser-Autodispergierbarkeiten von wenigstens 70%, wenigstens 80%, wenigstens 90% oder wenigstens 95% besitzen.
  • Die Wachs- und/oder Harz-Komponente mit einer Wasser-Autodispergierbarkeit von wenigstens 50% hilft, die Tinte mit einer Wasser-Autodispergierbarkeit von wenigstens 50% zu versehen. Bevorzugte Tinten schließen etwa 5 bis etwa 100, bevorzugter etwa 25 bis etwa 85 Gew.-% des Wachses und/oder Harzes ein.
  • Beispiele für Wachse mit einer Wasser-Autodispergierbarkeit von wenigstens 50% schließen Polyethylenglykol, methoxyliertes Polyethylenglykol (z. B. methoxyliertes Polyethylenglykol, das von Union Carbide unter dem Markennamen CARBOWAX 2000 erhältlich ist) und ethoxyliertes Polyethylen (z. B. ethoxyliertes Polyethylen, das von Petrolite unter dem Markennamen UNITHOX Grade 480 erhältlich ist) ein.
  • Beispiele für Harze mit einer Wasser-Autodispergierbarkeit von wenigstens 50% schließen verzweigte Polyester, Dextrin und Cellulosegummi ein. Ein bevorzugtes Harz ist ein verzweigter Polyester, erhältlich von Eastman Kodak unter dem Markennamen AQ 1045.
  • Die Tinte kann ein nicht-dispergierbares Wachs einschließen. Das nicht-dispergierbare Wachs versieht die Tinte mit der angestrebten Viskosität. Bevorzugte Tinten besitzen eine Schmelzviskosität von etwa 5 bis etwa 100 Centipoise. Das nicht-dispergierbare Wachs versieht die Tinte auch mit dem gewünschten Schmelzpunkt, der im allgemeinen niedriger ist als die Temperatur, bei der der Tintenstrahldrucker arbeitet. Vorzugsweise enthält die Tinte nicht genug von dem nicht-dispergierbaren Wachs, um die Tinte nicht-dispergierbar zu machen. Bevorzugte Tinten schließen weniger als etwa 95, bevorzugter weniger als etwa 80 Gew.-% nicht-dispergierbares Wachs ein.
  • Beispiele für nicht-dispergierbare Wachse schließen Stearinsäure, Laurinsäure, lineares Polyethylen, Behensäure, Stearon, Carnaubawachse, mikrokristalline Wachse, Paraffinwachse, Polyethylenwachse, Candelillawachse, Montanwachse, Fischer-Tropsch-Wachse, Bisamidwachse, Amidwachse, hydriertes Castoröl, synthetische Etherwachse, oxidierte Polyethylenwachse, Oleamide, Stearamide, Lauramide, Erucamide, Glycerolester, chlorierte Wachse, Urethan-modifizierte Wachse und andere synthetische und natürliche Wachse ein. Ein bevorzugtes nicht-dispergierbares Wachs ist Montanesterwachs, erhältlich von Hoechst unter der Bezeichnung Wax E.
  • Alternativ kann die Tinte ein nicht-dispergierbares Harz einschließen. Das nichtdispergierbare Harz versieht die Tinte mit der angestrebten Viskosiätt. Vorzugsweise enthält die Tinte nicht genug von dem nicht-dispergierbaren Harz, um die Tinte nicht-dispergierbar zu machen. Bevorzugte Tinten schließen weniger als etwa 95, bevorzugter weniger als etwa 80 Gew.-% nicht-dispergierbares Harz ein.
  • Beispiele für nicht-dispergierbare Harze schließen Glycerolester, Pentaerythritolester, Kohlenwasserstoffe, Kolophonium, Kolophoniumester, modifizierte Kolophoniumester (z. B. hydrierte, Säure- oder Phenol-modifizierte Kolophoniumester), Cumaron/Inden-Copolymere, cyclische Ketonpolymere, Styrol/Allylalkohol-Copolymere, Polystyrole, Polyvinyltoluol/-Methylstyrol-Copolymere, Polyvinylchlorid, Polyvinylalkohol, Ethylen/Vinylacetat, Ethylen/Acrylsäure, Alkylkohlenwasserstoffpolymere, Arylkohlenwasserstoffpolymere, Alkylarylkohlenwasserstoffpolymere, Terpenpolymere, Ethylen/Kohlenmonoxid-Copolymere, Vinylchlorid/Vnylalkohol-Copolymere, Polyvinylbutyrat, Polyketone, Styrol/Acryl-Copolymere, Polybutene, Polybutadiene, Styrol/Isopren/Styrol-Blockcopolymere, Styrol/Butadien/Styrol-Blockcopolymere, Polyvinylpyrrolidon, Polyvinylpyrridin, Vinylpyrrolidon/Vinylacetat, Polyurethane, Polyester, Polyamide, Styrol-Acrylate, Polypropylen, chloriertes Polypropylen, chloriertes Paraffin, Gilsonit, cyclische Kohlenwasserstoffpolymere, halogenierte Polymere, Acrylharze, Epoxyharze, Novolakharze und andere synthetische und natürliche Harze ein. Ein bevorzugtes nicht-dispergierbares Harz ist Polystyrol, erhältlich von Hercules unter dem Markennamen Piccolastic.
  • Das Färbemittel versieht die Tinte mit Farbe und/oder macht die Tinte im wesentlichen undurchlässig für UV-Licht. Die Tinte schließt vorzugsweise eine ausreichende Menge Färbemittel ein, so daß die Tinte angemessene Färbung besitzt und/oder im wesentlichen undurchlässig für UV-Licht ist. Bevorzugte Tinten schließen weniger als etwa 10, bevorzugter von etwa 3 bis etwa 6 Gew.-% des Färbemittels ein. Beispiele für Färbemittel schließen Anthrachinon- und Perinon-Rots, wie etwa Solvent Red 172, Solvent Red 111, Solvent Red 222, Solvent Red 207 und Solvent Red 135; Anthrachinon-Blaus, wie etwa Solvent Blue 104 und Solvent Violet 13; Anthrachinon-Grüns, wie etwa Solvent Green 3 und Solvent Green 5; Xanthan-, Chinolin-, Chinophthalon-, Pyrazolon-, Methin- und Anthrachinoid-Gelbs, wie etwa Solvent Yellow 98, Solvent Yellow 33, Disperse Yellow 54, Solvent Yellow 93, Disperse Yellow 82 und Solvent Yellow 163, ein. Ein bevorzugtes Färbemittel ist Sudan Yellow 146, erhältlich von BASF.
  • Der Stabilisator hemmt die Oxidation der Tintenkomponenten. Ausreichend Stabilisator sollte einbezogen werden, um die Oxidation zu hemmen, aber nicht so viel sollte einbezogen werden, daß die anderen Eigenschaften der Tinte nachteilig beeinflußt werden. Die Tinte schließt vorzugsweise weniger als etwa 2, bevorzugter von etwa 0,3 bis etwa 0,8 Gew.-% des Stabilisators ein. Geeignete Stabilisatoren schließen Antioxidationsmittel und Wärmestabilisatoren ein, wie etwa gehinderte Phenole, Organophosphite, phosphitierte Phenole, phosphitierte Bisphenole, Bisphenole und alkylierte Phenole. Ein bevorzugter Stabilisator ist Terakis [methylen-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxylhydrocinnamat)]methan, erhältlich von Ciba Geigy unter dem Markennamen IRGANOX 1010.
  • Zusätzlich kann die Tinte weitere herkömmliche Inhaltsstoffe für heißschmelzbare Tinten einschließen, wie etwa Flexibilisatoren und/oder Weichmacher. Beispiele für Flexibilisatoren/Weichmacher schließen aromatische Sulfonamide, Phthalate, Acetate, Adipate, Amide, Azelate, Epoxide, Glutarate, Laurate, Oleate, Sebacate, Stearate, Sulfonate, Tallate, Phosphate, Benzoinether und Trimellitate ein. Eine ausreichende Menge dieser fakultativen Inhaltsstoffe kann in der Tinte einbezogen sein, um die gewünschte Eigenschaft zu liefern.
  • Die Tinten werden im allgemeinen hergestellt, indem die Wachse und/oder die Harze mit allen fakultativen Inhaltsstoffen zusammengebracht, die Kombination bis zu ihrem Schmelzpunkt erhitzt und langsam gerührt wird, bis die verflüssigte Kombination homogen ist. Wenn ein Färbemittel einbezogen werden soll, wird es dann unter Rühren zur Mischung zugegeben. Die geschmolzene Tinte wird anschließend filtriert, um Teilchen zu entfernen, die größer als 1 μm sind.
  • Beisiel 1
  • Eine heißschmelzbare Tinte mit einer Wasser-Autodispergierbarkeit von 100% wurde hergestellt, die 80,60 Gew.-% CARBOWAX 2000 (MPEG) (erhältlich von Union Carbide), 14,93 Gew.-% Piccolastic A75 (erhältlich von Hercules), 0,50 Gew.-% IRGANOX 1010 (erhältlich von Ciba Geigy) und 3,98 Gew.-% Sudan Yellow 146 (erhältlich von BASF) einschloß.
  • Die Tinte wurde dem oben beschriebenen Test auf Wasser-Autodispergierbarkeit unterzogen. Ein Abzug der Tinte auf einem Glasträger wurde in entionisiertem Wasser eingetaucht. Innerhalb einer Minute dispergierten 100% der Tinte in Teilchen, die kleiner waren als 100 μm; die Teilchen blieben in lockerem Kontakt mit dem Glasträger.
  • Beispiel 2
  • Eine heißschmelzbare Tinte mit einer Wasser-Autodispergierbarkeit von 100% wurde hergestellt, die 63,35 Gew.-% Wax E Flaked (erhältlich von Hoechst), 31,72 Gew.-% UNITHOX Grade 480 (erhältlich von Petrolite), 0,49 Gew.-% IRGANOX 1010 (erhältlich von Ciba Geigy) und 4,43 Gew.-% Sudan Yellow 146 (erhältlich von BASF) einschloß.
  • Die Tinte wurde dem oben beschriebenen Test auf Wasser-Autodispergierbarkeit unterzogen. Ein Abzug der Tinte auf einem Glasträger wurde in entionisiertem Wasser eingetaucht. Innerhalb einer Minute dispergierten 100% der Tinte in Teilchen, die kleiner waren als 100 μm. Ein Teil der Teilchen blieb in lockerem Kontakt mit dem Glasträger.
  • Die bevorzugten Tinten können mit einem herkömmlichen Tintenstrahldrucker für heißschmelzbare Tinten verwendet werden, wie etwa einem Drucker Markem 962. Unter Bezugnahme auf die Figur schließt der Druckkopf 10 dieses Druckers eine Befüllungsöffnung 12, einen Membranhohlraum 14, eine Pumpkammer 16, einen PZT (piezoelektrischen Wandler) 18 und eine Düsenöffnung 20 ein. Die Tinte wird in den Druckkopf durch die Befüllungsöffnung 12 gegeben; die Tinte geht dann durch den Membranhohlraum 14 hindurch, wo sie entgast wird. Die Tinte strömt dann in die Pumpkammer 16. Der Druckkopf 10 wird erhitzt, so daß die Tinte zu einem flüssigen Zustand geschmolzen wird, bevor sie aus dem Tintenstrahldruckkopf ausgestoßen wird. Die flüssige Tinte wird durch Aktivierung des PZT (piezoelektrischen Wandlers) 18 ausgestoßen. Wenn ein Substrat an der Düsenöffnung 20 vorbeigeht, werden Tröpfen der heißen, flüssigen Tinte durch die Düsenöffnung ausgestoßen. Bei Kontakt mit dem Substrat, das typischerweise bei Raumtemperatur ist, kühlt die flüssige Tinte ab und wird fest.
  • Alternativ können die Tinten auf Substrate unter Verwendung von Verfahren mit beheizten Tintenwalzen, Heißprägeverfahren oder Wärmeübertragungsverfahren, wie sie in der Technik bekannt sind, übertragen werden.
  • Eine Markierung kann auf einem Substrat unter Verwendung der heißschmelzbaren Tinte mit einer Wasser-Autodispergierbarkeit von wenigstens 50%, die oben beschrieben ist, und einem der oben beschriebenen Verfahren aufgedruckt werden; die Markierung selbst kann eine Wasser-Autodispergierbarkeit von wenigstens 50% besitzen. Solche Markierungen können auf solchen Substraten aufgedruckt werden wie etwa Metallen, Kunststoffen, Textilstoffen und Nahrungsmittelprodukten (z. B. Gemüsen, Früchten und Süßwaren). Die Markierung kann später von dem Substrat abgewaschen werden, z. B. durch Untertauchen des Substrats in einem Wasserbad oder durch Besprühen des Substrates mit einem Wasserstrom. Im Falle von Süßwaren kann die Markierung entfernt werden, wenn die Süßware verzehrt wird.
  • Eine heißschmelzbare Tinte, die eine Wasser-Autodispergierbarkeit von wenigstens 50% aufweist und ein Färbemittel enthält, das die Tinte UV-undurchlässig macht, kann verwendet werden, um eine UV-undurchlässige Maske mit einer Wasser-Autodispergierbarkeit von wenigstens 50% auf einem Substrat auszubilden. Zum Beispiel kann eine Schicht aus einem UV-härtbaren Material, wie etwa einer Fotoemulsion, auf ein Siebgitter aufgebracht werden, das aus einem solchen Material hergestellt ist wie etwa Nickel, rostfreiem Stahl, Nylon oder Polyester. Die UV-undurchlässige Tinte mit einer Wasser-Autodispergierbarkeit von wenigstens 50% kann dann in einem gewünschten Muster unter Verwendung einer der oben beschriebenen Methoden auf das Substrat aufgebracht werden. Die Schicht aus UV-undurchlässiger Tinte liefert maskierte Abschnitte der Fotoemulsionsschicht und nichtmaskierte Abschnitte der Fotoemulsionsschicht.
  • Zusammensetzungen, die maskierte und nicht-maskierte Abschnitte der Fotoemulsionsschicht enthalten, sind nützlich in einer Vielzahl von Anwendungen, wie etwa in Druckmasken-Herstellungsverfahren. Während solcher Verfahren wird eine Druckmaske, hergestellt aus einem Material wie etwa Nickel, rostfreiem Stahl, Nylon oder Polyester, lösbar an einem Träger befestigt. Ein UV-härtbares Material, wie etwa eine Fotoemulsion, wird anschließend auf die Oberfläche der Druckmaske aufgebracht. Die Fotoemulsionsschicht kann als eine Flüssigkeit aufgebracht werden, die man später trocknen und aushärten läßt, oder als ein Folienmaterial.
  • Eine heißschmelzbare Tinte mit einer Wasser-Autodispergierbarkeit von wenigstens 50% wird anschließend in einem gewünschten Muster unter Verwendung des oben beschriebenen Tintenstrahldruckverfahrens auf die Fotoemulsion aufgebracht. Die Tinte liefert eine UV-undurchlässige "Maske", die verhindert, daß die maskierte Fotoemulsion durch UV-Licht gehärtet wird.
  • Die Druckmaske wird dann einer geeigneten UV-Lichtquelle ausgesetzt, was bewirkt, daß die nicht-maskierten Abschnitte der Fotoemulsion gehärtet und an der Druckmaske fixiert werden.
  • Nach der Einwirkung des UV-Lichtes werden die nicht-ausgehärtete (und somit nichtgehärtete) Fotoemulsion sowie die Tintenmaske von der Druckmaske durch Besprühen der Druckmaske mit Wasser und vorsichtiges Abbürsten der Druckmaske entfernt. Ein Muster aus erhabenen Bereichen aus gehärteter Emulsion, entsprechend dem Negativbild der Tintenmaske, verbleibt auf dem Substrat. Die ausgehärtete Emulsion wird dann nachgehärtet, um das Aushärtungsverfahren abzuschließen, was zu einer Druckmaske führt, die für industriellen Druck geeignet ist.
  • Da die bevorzugten Tinten eine Wasser-Autodispergierbarkeit von wenigstens 50% besitzen, sind sie relativ leicht mit einem einzigen Wasserwaschzyklus von den Druckmasken zu entfernen, statt umfangreiche Waschzyklen und/oder Einweichperioden zu erfordern. Die bevorzugten Tinten werden in eine Lösung oder eine Suspension von kleinen Teilchen umgewandelt, wenn sie Wasser ausgesetzt werden, und verstopfen daher die Filter der Anlage, die verwendet wird, um das Waschverfahren durchzuführen, nicht vorzeitig.
  • Masken, die aus den bevorzugten Tinten hergestellt werden, können von den Druckmasken mit einem einzigen Waschzyklus entfernt werden, selbst wenn dünne Fotoemulsionsschichten (die größere Druckauflösung ermöglichen) verwendet werden.
  • Weitere Ausführungsformen liegen innerhalb der Ansprüche.
  • Was beansprucht ist, ist:

Claims (19)

  1. Heißschmelzbare Tinte mit einer Wasser-Autodispergierbarkeit von wenigstens 50%, wobei die Tinte in Teilchen dispergieren kann, die kleiner als 100 Mikrometer sind.
  2. Tinte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß besagte Tinte eine Wasser-Autodispergierbarkeit von wenigstens 70%, wenigstens 80%, wenigstens 90% oder wenigstens 95% besitzt.
  3. Tinte nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß besagte Tinte ein Wachs mit einer Wasser-Autodispergierbarkeit von wenigstens 50% umfaßt.
  4. Tinte nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß besagtes Wachs Polyethylenglykol, methoxyliertes Polyethylenglykol oder ethoxyliertes Polyethylen umfaßt.
  5. Tinte nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß besagte Tinte weiter ein nicht-dispergierbares Wachs umfaßt.
  6. Tinte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß besagtes nicht-dispergierbare Wachs ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Stearinsäure, Laurinsäure, linearem Polyethylen, Behensäure, Stearon, Carnaubawachsen, mikrokristallinen Wachsen, Paraffinwachsen, Polyethylenwachsen, Candelillawachsen, Montanwachsen, Fischer-Tropsch-Wachsen, Bisamidwachsen, Amidwachsen, hydriertem Castoröl, synthetischen Etherwachsen, oxidierten Polyethylenwachsen, Oleamiden, Stearamiden, Lauramiden, Erucamiden, Glycerolestern, chlorierten Wachsen und Urethan-modifizierten Wachsen.
  7. Tinte nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß besagte Tinte weiter ein nicht-dispergierbares Harz umfaßt.
  8. Tinte nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß besagtes nicht-dispergierbare Harz ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Glycerolestern, Pentaerythritolestern, Kohlenwasserstoffen, Kolophonium, Kolophoniumestern, modifizierten Kolophoniumestern, Cumaron/Inden-Copolymeren, cyclischen Ketonpolymeren, Styrol/Allylalkohol-Copolymeren, Polystyrolen, Polyvinyltoluol/Methylstyrol-Copolymeren, Polyvinylchlorid, Polyvinylalkohol, Ethylen/Vinylacetat, Ethylen/Acrylsäure, Alkylkohlenwasserstoffpolymeren, Arylkohlenwasserstoffpolymeren, Alkylarylkohlenwasserstoffpolymeren, Terpenpolymeren, Ethylen/Kohlenmonoxid-Copolymeren, Vinylehlorid/Vinylalkohol-Copolymeren, Polyvinylbutyral, Polyketonen, Styrol/Acryl-Copolymeren, Polybutenen, Polybutadienen, Styrol/Isopren/Styrol-Blockcopolymeren, Styrol/Butadien/Styrol-Blockcopolymeren, Polyvinylpyrrolidon, Polyvinylpyridin, Vinylpyrrolidon/Vinylacetat, Polyurethanen, Polyestern, Polyamiden, Styrol-Acrylaten, Polypropylen, chloriertem Polypropylen, chloriertem Paraffin, Gilsonit, cyclischen Kohlenwasserstoffpolymeren, halogenierten Polymeren, Acrylharzen, Epoxyharzen und Novolakharzen und Polystyrol.
  9. Heißschmelzbare Tinte mit einer Wasser-Autodispergierbarkeit von wenigstens 50%, wobei die Tinte ein Harz mit einer Wasser-Autodispergierbarkeit von wenigstens 50% und ein Wachs mit einer Wasser-Autodispergierbarkeit von wenigstens 50% umfaßt.
  10. Tinte nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß besagtes Harz einen verzweigten Polyester, Dextrin oder Natriumcarboxymethylcellulose umfaßt.
  11. Heißschmelzbare Tinte nach Anspruch 9 oder Anspruch 10, die ein nicht-dispergierbares Wachs, ein Färbemittel und einen Stabilisator einschließt.
  12. Tinte nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß besagte Tinte wenigstens ein Färbemittel und/oder einen Stabilisator umfaßt.
  13. Tinte nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß besagte Tinte UV-undurchlässig ist.
  14. Tinte nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß besagte Tinte eine Schmelzviskosität von etwa 5 bis etwa 100 Centipoise besitzt.
  15. Verfahren zur Herstellung einer Markierung auf einem Substrat, wobei besagtes Verfahren umfaßt (a) Erhitzen einer heißschmelzbaren Tinte mit einer Wasser-Autodispergierbarkeit von wenigstens 50% auf eine Temperatur, die ausreichend ist, um besagte Tinte zu verflüssigen, wobei besagte Tinte in Teilchen dispergieren kann, die kleiner als 100 Mikrometer sind; und (b) Überführen besagter Tinte auf ein Substrat, um eine Markierung auf besagtem Substrat bereitzustellen.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß besagte Markierung eine Wasser-Autodispergierbarkeit von wenigstens 50% besitzt.
  17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß besagtes Substrat ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Metallen, Kunststoffen, Geweben und Nahrungsmittelprodukten.
  18. Zusammensetzung, die umfaßt (a) ein Substrat; (b) eine Schicht aus einer UV-härtbaren Substanz auf besagtem Substrat; und (c) eine Schicht aus einer UV-undurchlässigen heißschmelzbaren Tinte mit einer Wasser-Autodispergierbarkeit von wenigstens 50% auf einem Teil besagter Schicht aus UV-härtbarer Substanz, um maskierte und nicht-maskierte Abschnitte besagter Schicht aus UV-härtbarer Substanz bereitzustellen.
  19. Verfahren zur Herstellung einer Druckmaske, wobei besagtes Verfahren umfaßt (a) Aufbringen einer Schicht aus einer UV-härtbaren Substanz auf ein Substrat; (b) Erhitzen einer UV-undurchlässigen heißschmelzbaren Tinte mit einer Wasser-Autodispergierbarkeit von wenigstens 50% auf eine Temperatur, die ausreichend ist, um besagte Tinte zu verflüssigen; (c) Überführen besagter Tinte auf besagte Schicht aus UV-härtbarer Substanz, um eine UV-undurchlässige Maske mit einer Wasser-Autodispergierbarkeit von wenigstens 50% bereitzustellen, um maskierte Abschnitte und nicht-maskierte Abschnitte besagter Schicht aus UV-härtbarer Substanz bereitzustellen; (d) Einwirkenlassen von UV-Licht auf die Schicht aus UV-härtbarer Substanz, um die nicht-maskierten Abschnitte besagter Schicht aus UV-härtbarer Substanz auszuhärten; und (e) Waschen besagten Substrats mit Wasser, um besagte maskierten Abschnitte besagter Schicht aus UV-härtbarer Substanz und besagte UV-undurchlässige Maske zu entfernen.
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