Композиція друкарської фарби, спосіб її виготовлення та застосування

1. Композиція друкарської фарби, що включає принаймні один розчинник, зв'язувальну систему, принаймні один пігмент та принаймні один флокулувальний агент, який здатний утворювати повторно диспергований осад пігменту у 2. Композиція за п. 1, яка відрізняється тим, що композиції. додатково містить піногасник, зволожувач та агент, що регулює електропровідність. 3. Композиція за п. 1 або 2, яка відрізняється тим, що флокулувальним агентом є неорганічний флокулувальний агент. 4. Композиція за п. 1 або 2, яка відрізняється тим, що флокулувальним агентом є органічний флокулувальний агент. 5. Композиція за будь-яким з пп. 1-4, яка відрізняється тим, що додатково містить принаймні один диспергатор. 6. Композиція за п. 4, яка відрізняється тим, що флокулувальний агент вибраний з групи, яка складається з полікарбонових кислот або солей полікарбонових кислот, алкіламонієвих солей полікарбонових кислот, поліамінів або солей поліамінів, солей полікарбонової кислоти поліамінаміду, поліамідів, алкіламонієвих солей ненасичених жирних кислот, низькомолекулярних поліефірів ненасичених полікарбонових кислот, поліакрилатів, гідролізованого поліакриламіду, поліімінів, (полі)фосфатів, (полі)фосфонатів, кватернізованих поліамінів та поліакриламідів або 7. Композиція за будь-яким з пп. 1-6, яка відрізняїх сумішей. ється тим, що розчинник вибраний із групи, яка 2 (19) 1 3 77994 4 (а) введення розчинника, зв'язувальної речовини (е) приготування композиції згідно зі стадіями (а)та принаймні одного пігменту; (с) без введення флокулувального агента; (b) попереднє диспергування даного пігменту у (f) змішування суміші стадії (е) з сумішшю стадії суміші стадії (а); (d). (с) додаткове введення розчинника та 21. Спосіб за будь-яким з пп. 17-20, який відрізня(d) введення принаймні одного флокулувального ється тим, що флокулувальний агент, який додаагента або до суміші стадії (а), або до суміші стадії ють на стадії (d), вибирають із групи, яка склада(с), де флокулувальний агент здатний утворювати ється з полікарбонових кислот або солей повторно диспергований осад пігменту у композиполікарбонових кислот, алкіламонієвих солей поліції. карбонових кислот, поліамінів або солей поліамі18. Спосіб за п. 17, який відрізняється тим, що нів, солей полікарбонової кислоти поліамінаміду, стадія а) додатково включає введення диспергаполіамідів, алкіламонієвих солей ненасичених житора, піногасника, зволожувача та агента, що рерних кислот, низькомолекулярних поліефірів ненагулює електропровідність. сичених полікарбонових кислот, поліакрилатів, 19. Спосіб за п. 17, який відрізняється тим, що гідролізованого поліакриламіду, поліімінів, (постадія с) додатково включає введення інших необлі)фосфатів, (полі)фосфонатів, кватернізованих ов’язкових компонентів до суміші стадії b). поліамінів та поліакриламідів або їх сумішей. 20. Спосіб за будь-яким з пп. 17-19, який відрізняється тим, що додатково включає стадії Даний винахід стосується галузі фарб, переважно, фарб для безперервного струминною друкування. Зокрема, він стосується композицій пігментованих захисних струминних фарб, що містять неорганічні люмінесцентні пігменти, які легко переводяться у стан гомогенної дисперсії (тобто які мають добру повторну диспергованість) при пуску друкарського обладнання, котрі залишаються гомогенно диспергованими підчас операції друкування, які не спричинюють закупорку (засмічування) сопел друкарських пристроїв, і котрі, крім того, забезпечують чудовий контраст, приставання, так само як і стійкість щодо світла, вологи, відбілювання та інших шкідливих впливів навколишнього середовища. У способі безперервного струминного друкування, такому як описаний вперше у US 3369252, струмінь рідкої фарби розбивається на послідовність невеликих крапель за допомогою п'єзоелектричного резонатора, що коливається з частотою 50кГц або більше. Краплі виштовхуються із сопла у напрямку підкладки. Електричний потенціал зазначеного сопла відносно землі, і таким чином електричний заряд утворених в результаті крапель контролюється спрямовуючим електродом. Два відхильні електроди, що розміщені уздовж траєкторії руху зазначених крапель фарби, підтримуються при попередньо визначених постійних електричних потенціалах. Вони відхиляють краплі фарби згідно з їх електричним зарядом і примушують ударятись в різні місця на підкладці. Шляхом прикладання відповідного електричного імпульсу відповідної напруги та тривалості до спрямовуючого електрода окрема крапля фарби може бути спрямована до вибраного місця на підкладці. За умови відсутності спрямовуючої напруги виштовхані краплі фарби збираються невеликою лійкою, звідки вони повертаються у резервуар з фарбою на регенерацію. Удосконалення до описаного способу друкування та устаткування включають використання незаряджених або зарядже них невеликим протилежним зарядом захисних крапель між краплями, що здійснюють друкування, як це вперше було запропоновано у US 3562757, з метою мінімізувати ефекти взаємного відштовхування між краплями, що мають однаковий електричний заряд. Подальші удосконалення даного способу друкування запропоновані у US 3828354; US 3833910; US 3846800; US 4688048, так само як і в багатьох інши х п ублікаціях. Фарби для безперервного струминного друку звичайно є фарбами з розчинним барвником для забезпечення потрібної однорідності і таким чином легкої оброблюваності на друкарській машині. Дані фарби можуть бути, крім того, складені у вигляді рідин на основі органічних розчинників або на основі води. Останньому варіанту віддається все більша перевага через зростаючі обмеження щодо навколишнього середовища, і це стосується використання саме органічних розчинників. Проте, виготовленим з допомогою таких фарб друкованим виробам, загалом, бракує стійкості до впливу навколишнього середовища, і на них також впливають органічні розчинники та/або вода. Водостійкі фарби, зокрема, особливо потрібні для виготовлення знаків або зображень тривалого застосування. Пігментовані фарби для безперервного струминного друку відомі у даній галузі і вперше описані у US 4365035. Одні з останніх публікації включають ЕР 751194 та ЕР 853106. Особливі технічні проблеми зумовлені гетерогенною природою даної фарби, і вони можуть бути розв'язані шляхом застосування спеціальних диспергуючи х добавок, і, зокрема, шляхом безперервного розмішування та циркуляції даної фарби підчас операції друку. Краще, коли пігментні частинки для струминного друку за розміром менше 1 мікрометра, ще краще, навіть менше 300 нанометрів. Проте, у композиції для струминного друку можлива присутність деяких частинок розміром до 5 мікрометрів. Зокрема, фарби для струминного друку перепус 5 77994 6 кають, звичайно, через фільтр з розміром пор 10 резервуару для фарби. Більш того, значна седимікрометрів, щоб видалити пігментні фракції або ментація неорганічного пігменту, що відбувається агломерати більших розмірів, котрі можуть закупоміж операціями друкування або підчас тривалих рити сопла друкувальних пристроїв. періодів зберігання, дуже важко піддається повтоІснуючі рішення для збереження пігментованої рному диспергуванню і потребує значних зсувних фарби у диспергованому стані підчас операції сил при розмішуванні для повторного переведення друку та запобігання значному осадженню пігменданого пігменту у суспензію. ту у перервах між операціями друкування включаЗначна седиментація спричинює зміну конценють наступні підходи: трації активного інгредієнта у часі, що несумісне з - у US 6062682 фарбовий картридж рухається жорсткими стандартами щодо якості захисного уздовж вала носія у такий спосіб, щоб перемішудруку. вати пігмент, а у US 5451987 резервуари для фарДля розв'язання цієї проблеми ефективно виби та її регенерації обладнані засобами, такими як користовується комбінація особливо підсиленого магнітна мішалка, для перемішування даної фарперемішування та циркуляції друкарської рідини би. підчас операції друкування з використанням фар- US 5650802 пропонує застосування вібруюбової композиції згідно з даним винаходом. чого п'єзоелемента для запобігання осадженню Вади фарб, притаманні фарбам попередньому суспензії пігменту у перервах між друкуванням. доробку у цій галузі, усунуті шля хом використання - Як альтернатива, успішно застосовується тафарбової композиції даного винаходу. кож періодична рециркуляція фарби у системі для Автори даного винаходу несподівано встанозбереження даної фарби у відповідному дисперговили, що часткова флокуляція (дестабілізація) ваному стані. Така система експлуатується у тепефарбової суспензії виявилась корисною для порішній час у др укарських машинах типу OPAQUE ліпшення її загальних властивостей. Повторне DOMINO CIJ. диспергування суспензії, що піддалась частковій У галузі захисного друку дуже потрібно мати флокуляції, виявилось суттєво поліпшеним, без фарби для струминного друку, котрі є стійкими до порушення друкарської придатності даної фарби. впливу світла та до звичайних хімічних агентів, Композиція друкарської фарби включає притаких як побутові вибілювачі або розчинникишинаймні один розчинник, зв'язувальну систему, при рокого різновиду. Такі фарби можуть слугува ти потребі, піногасник, зволожувач та агент, що контдля швидкого та надійного нумерування в онлайролює електропровідність, і принаймні один пігновому режимі цінних або секретних документів, мент; дана композиція характеризується тим, що таких як банкноти, документи, що засвідчують ідедодатково включає принаймні один агент флокунтичність, лотерейні білети, гарантійні талони і ляції, зазначений агент здатен утворювати повтотаке подібне. рно диспергуючий осад зазначеного пігменту у Особливий тип водостійких захисних фарб для зазначеній композиції. струминного нумерування лотерейних білетів розРозчинник переважно вибирається із групи, критий у US 5498283. Проте, розкриті фарби все ж що включає воду, спирти (такі як метанол, етанол і просто містять органічний барвник з поліпшеною т.д.), кетони (такі як ацетон, метилетилкетон і т.д.) стійкістю до вибілювання; композиції, що містять та ефіри (такі як метилацетат, етилацетат, метилнеорганічні люмінесцентні речовини, не розкриті. пропіонат і т.д.) або їх суміші. Для досягнення відповідної інтенсивності люЗв'язувальна система включає принаймні одну мінесцентної реакції неорганічні захисні пігменти полімерну сполуку, придатну для струминних мають, загалом, розміри частинок більше 300нм. фарб. Придатні також і суміші різних полімерних Приклади таких пігментів можна знайти у US сполук. Зазначені полімерні сполуки вибираються, 5891361; US 6132642 та WO 00/63317. Нижче запереважно, із термопластичних смол і вибираютьзначеного розміру частинок відношення поверхняся також у такий спосіб, щоб бути сумісними з даоб'єм для даних частинок і таким чином вплив поним розчинником. Для водних фарбових композиверхневих де фектів, що з умовлюють гасіння люцій зв'язувальна система вибирається, переважно, мінесценції, стає занадто важливим і призводить але не виключно, із групи, що включає водороздо значного падіння квантового виходу люмінесчинні смоли, такі як вінілпіролідонові полімери та ценції. сополімери, водорозчинні поліефіри, солі акрилоУведення до фарби для безперервного струвого та малеїнового ангідридних полімерів та соминного друку неорганічних люмінесцентних речополімерів, полівініловий спирт, похідні целюлози, вин зазначених типів створює пару специфічних поліетиленіміди і т.д., або із групи плівкоутворююпроблем, котрі зумовлені відносно високою питочих емульсій тонких полімерних частинок (1мкм), мою вагою зазначених неорганічних сполук, у понаприклад, латексних полімерів різних видів, що рівнянні з друкарською рідиною, потрібним розмівідомі у даній галузі. ром частинок пігменту, так само як і дуже низькою Для систем на основі розчинників, особливо в'язкістю друкарського флюїду. Це призводить до на основі органічних розчинників, перевага віддасильно підвищеної тенденції даного пігменту до ється розчинним у розчинниках термопластичним седиментації з утворенням у подальшому відносно смолам, таким як акрилові смоли, наприклад, полі щільних осадів, котрі важко піддаються повторно(метилметакрилат), вініловим смолам, таким як, му диспергуванню. Таким чином, після зупинки та наприклад, сополімери вінілацетат/вінілхлорид, рестарту друкарських операцій не весь пігмент полівінілбутиральним смолам, целюлозним смопіддається повторному диспергуванню; деяка його лам, наприклад, нітроцелюлоза, ацетилцелюлоза і частина залишається в осадженому стані в кутках т.д., поліуретановим смолам, поліефірним смолам 7 77994 8 або поліаміновим смолам. Як альтернатива, моповільна седиментація суспендованих частинок, жуть також використовуватись фенольні та епокщо запобігає утворенню щільно упакованих осадів, сидні смоли. котрі важко піддаються повторному диспергуванУ залежності від молекулярної маси (Mw) зв'яню. "Агентами контрольованої флокуляції" є, таким зувальної смоли, у композицію струминної фарби чином, хімічні сполуки, які при додаванні до сувводяться різні кількості смоли для досягнення спензії дозволяють отримати "м'який осад". Утвов'язкості в області 2-10мПа.с (при 25°С), краще, 3рений в результаті флокульований продукт може, 7мПа.с (при 25°С). Кількості даної зв'язувальної загалом, піддаватись повторному диспергуванню, речовини, яким віддасться перевага, знаходяться але він флокулює знову по завершенню перемішув області 0,5-20ваг.%, краще, 2-15ваг.% відносно вання. Це зумовлено легкістю утворення та руйнузагальної ваги фарби. вання хімічних водневих зв'язків, координаційних Пігменти, що використані у фарбовій композизв'язків або ван-дер-ваальсових зв'язків, котрі об'ції даного винаходу, являють собою, переважно, єднують флокульовані частинки. Флокулувальний захисні пігменти, тобто пігменти, котрі не застосоагент, як він використовується згідно з даним вивуються у комерційних процесах друкування, і монаходом, вибирається із таких типів агентів "контжуть бути вибрані із органічних або неорганічних рольованої" флокуляції, котрі можуть формувати пігментів. Перевага віддається використанню люпридатні для повторного диспергування "м'які" мінесцентних пігментів. Органічні люмінесцентні осади у спосіб, що розглянутий ви ще. пігменти можуть включати відповідні похідні фтаЗа умови, що кількість флокулувального агенлоціаніну, нафталоціаніну, перилену та інші політа відповідним чином дозована у залежності від циклічні ароматичні вуглеводні, хіназолінон, оксаприроди пігменту, кількості та розміру частинок, зол, хінон, нафталімід і т.д., або їх суміші. ступінь флокуляції може регулюватись між двома Перевага віддається вибору неорганічних люмінекрайніми гіпотетичними випадками, як було встасцентних пігментів, що вибираються із класу легоновлено експериментально авторами винаходу: ваних активаторами кристалічних твердотільних (і) Занадто сильна флокуляція (велика кільсполук, таких як леговані активатором сульфіди кість доданого флокулувального агента) приводицинку, оксисульфіди, ванадати, фториди, оксиди ла до дуже швидкої повної седиментації (48 годин); результуюча фарба мала дуже постійну високу придатність до друку даної фарвисоку придатність до друку, але її неможливо бової композиції навіть після тривалого періоду було піддати повторному диспергуванню без призберігання. кладення значних зсувних сил при перемішуванні Шляхом додавання відповідної кількості флопісля вистоювання протягом кількох днів. кулятора до пігментованої струминної фарби була Вибір флокулувального агента, що використодосягнута часткова дестабілізація рідкої друкарсьвується у композиції згідно з даним винаходом, кої суспензії через оборотну, контрольовану, слабзалежить від специфічних властивостей розчиннику флокуляцію даного пігменту. Зазначена часткока, зв'язувальної системи або додаткових сполук ва дестабілізація приводила, з одного боку, до композиції, так що флокулувальний агент або його більш швидкого осадження пігменту, але з іншого взаємодія з даними компонентами мають бути боку давала набагато м'якший осад, котрий міг "сумісними" з цими компонентами даної фарбової бути дуже легко повторно диспергований при прикомпозиції; фа хівець у даній області зможе зробикладенні невеликого механічного руху (перемішути вірну селекцію. вання або струшування). Зокрема, осаджені фарДля рідин на основі води флокулу вальні агенби можуть бути цілком повторно дисперговані з ти (флокулянти) можуть бути дво х типів: використанням простої магнітної мішалки при 200 і) неорганічні флокулувальні агенти, що вклюобертах/хвилину протягом двох хвилин. чають неорганічні солі, особливо солі катіонів Флокуляція являє собою відомий фахівцям у алюмінію, кальцію або заліза (III), наприклад, суданій галузі метод, який застосовується для одерльфат алюмінію або хлорид заліза (III), хлорид жання тонких суспензій, котрі в іншому випадку кальцію і т.д. Ці катіони гідролізуються з утворенважко відфільтрувати чи декантувати і які є більш ням неорганічних гідрокси-полімерів при рН розчигрубими через дію агломерації. У галузі друкуванну. Тонкі частинки, суспендовані у рідині, що місня, зокрема, розрізняють два різних типи процесів тить флокулянт, хімічно зв'язуються з флокуляції, тобто "контрольовану" або ''повільну" гідролізованими металічними солями через водфлокуляцію, що дає "м'який" осад, та "неконтроневі містки; тобто дані частинки покриваються тонльовану" або "швидку" флокуляцію, що дає "тверким шаром металічного гідроксиду. Саме взаємодий" осад. Їх визначення [подані у книзі Rompp дія між покритими у такий спосіб поверхнями "Lacke und Druckfarben" (p.240, 198), так само як і в частинок зумовлює їх асоціацію з утворенням біенциклопедії Ullmans "Encyclopadie der льших агрегатів, котрі у кінцевому рахунку осаTechnischen Chemie" (vol.11, p.581-586, 4th edition, джуються. 1976), і зміст цих визначень включений в дану заіі) органічні флокулувальні агенти, що вклюявку]. Так, "контрольована флокуляція" описана як чають органічні полімери, котрі несуть функціона 9 77994 10 льні групи, що здатні взаємодіяти та зв'язуватись з значити, що Anti-TerraÒ-203 являє собою розчин поверхнею даних частинок. Механізм флокуляції є алкіламонієвої солі полікарбонової кислоти; Antiтаким самим як і у випадку гідролізованих металіTerraÒ-204/205 являють собою розчини солі полічних солей. Прикладами таких полімерів є поліаккарбонової кислоти поліамінамідів; Anli-TеrraÒ-206 рилати, гідролізований поліакриламід, полісульявляє собою розчин алкіламонієвої солі ненасичефонат, поліфосфати та поліфосфонати (аніонні), ної жирної кислоти; і BykumеnÒ являє собою розполііміни, кватернізовані поліаміни (катіонні), полічин низькомолекулярною поліефіру ненасиченої акриламід (неіонний) і т.д. Для підсилення ефекту кислої полікарбонової кислоти. Схожі продукти флокуляції можуть також застосовуватись комбіпродаються також іншими постачальниками (нанації аніонних та катіонних флокулянтів. приклад, EFKA, 5ххх асортимент продукції). Для рідин на основі органічних розчинників коСпочатку була зроблена спроба "стабілізувантрольовані флокулувальні агенти є агентами ти" стр уминну фарбу у спосіб, подібний до того, принципово, але не виключно, полімерної прирощо рекомендують для стабілізування звичайних ди. Вони зв'язуються з частинками та діють шляфарб. Проте, через те, що вміст твердої речовини хом будування "містків" між окремими частинками у даній струминній фарбі складає лише порядку пігменту за допомогою залишкових вільних хіміч3% від загальної ваги фарби, наприклад, приблизних функціональних груп, утворюючи в результаті но в десять разів менше, ніж вміст твердої речотривимірну сітку, що включає зазначені частинки. вини у звичайній фарбі, добавка Anti-TerraÒ до Прикладами таких полімерів є: полікарбонові кисданої суспензії пігментів не дозволила виключити лоти або солі полікарбонових кислот, алкіламонієосадження пігменту, як це очікувалось спочатку, ві солі полікарбонових кислот, поліаміни або солі але, навпаки, сильно прискорювала процес його поліамінів, солі полікарбонової кислоти поліамінаосадження. міду, поліаміди, алкіламонієві солі ненасичених Як це не дивно, автори знайшли, що флокужирних кислот, низькомолекулярні поліефіри нельований Anti-TerraÒ пігмент утворював м'який насичених полікарбонових кислот, карбонові кисосад, котрий міг бути легко підданий повторному лоти або фосфонові кислоти, що мають формулу диспергуванню і який міг бути використаний для R1PO3(R2)2 (де R1=Η , алкіл; R2=Η , алкіл або арил) друкування після повторного диспергування без та їх солі і т.д. або їх суміші. будь-якого засмічування сопел друкарського приКонтрольовані флокулувальні агенти також вістрою. Виходячи із усього, уведення таких добавок домі як стабілізуючі добавки для фарбових систем до пігментованих струминних фарб діяло на суна основі розчинників. Такі системи загалом мають спензію твердих речовин вельми схожим чином як високий вміст пігменту, тобто вони мають вміст і у простих фарбах шля хом утворення оборотних твердої речовини порядку 30% за вагою. Уведення тривимірних агломератів. На відміну від того, що зазначених стабілізуючих добавок викликає контмає місце у звичайних фарбах, тривимірні агломерольовану флокуляцію твердих речовин, тобто між рати, утворені із пігментованих струминних фарб, окремими суспендованими частинками пігменту не мають достатнього об'єму, щоб зайняти, з одформуються "містки", що зумовлює утворення "поного боку, весь простір рідини; таким чином, сповітряної" 3-вимірної структури, котра заповнює стерігається осадження. З іншого боку, як не диввесь об'єм даної рідини. Фарби, одержані шляхом но, осад, що утворився у такий спосіб, є далеко не контрольованої у такий спосіб флокуляції пігменту, таким компактним, як осад, що утворився за відсувиявляють помітну тиксотропію та меншу питому тності зазначеної флокулувальної добавки; даний вагу флокульованого осаду, ніж та, що досягаєтьфлокульований осад залишається придатним для ся при простій седиментації за умови відсутності повторного диспергування, і дана рідина, що підфлокулувального агента. Зокрема, шляхом вибору давалась повторному диспергуванню, залишаєтьвідповідних умов, флокульований осад займає ся придатною до струминного друку. весь об'єм даної фарби, і спливання, розшаруванКонцентрація зазначеного флокулувального ня, осадження та осідання даного пігменту цілком агента має бути вибрана у такий спосіб, щоб завиключені. безпечити відповідну взаємодію з наявною поверФарбова композиція згідно з даним винаходом хнею частинки. Придатні концентрації знаходяться може застосовуватись для способів друку, в яких у межах 0,01-20% від ваги неорганічного пігменту, використовуються рідкі фарби. Такі застосовані у залежності від природи та молекулярної маси рідкі друкарські фарби можуть бути, наприклад, даного флокулянта, полярності розчинника у дафарбами для глибокого друку, геліо-флексографїї, ному флюїді, так само як і від наявної поверхні трафаретного друку, стр уминного друку і т.д. Печастинок. Занадто низька концентрація флокулуревага віддається використанню даної композиції вального агента призведе до недостатньої аглодля струминного друку. мерації (частинки лише частково покриті флокуляПокривні добавки для досягнення контрольонтом); занадто високі концентрації дадуть добрий ваної флокуляції відомі фахівцям у даній галузі і є флокуляційний ефект, але з наявністю надлишкоу продажу. Зокрема, добре відомими стабілізуювого флокулянта, що може викликати небажані чими агентами, котрі рекомендуються для фарбовторинні ефекти. вої системи на основі розчинника, є продукти "AntiКрім того, додаткові сполуки, такі як дисисргаTerraÒ" та "BykumenÒ" фірми BYK Chemie GmbH, тори (такі як міристинова килсота, Gantrcz Λ.Ν., Wesel, Germany. Вони діють точно як агенти контZephrum і т.д.), ніногасники (такі як ΒΥΚÒ-022 (порольованої флокуляції, котрі стабілізують пігментлігліколі), BYKÒ-024 (полісилоксан), зволожувачі ну дисперсію шляхом утворення пухкої 3-вимірної (такі як гліколі, гліколеві ефіри, N-метил-піролідон і сітки між окремими частинками пігменту. Слід за 11 77994 12 т.д.), агенти, що контролюють електропровідність друку, що включає активований ербієм/ітербієм, і (електроліти, такі як LiNO3, тетрабутиламонійхлопідвищенням частоти, ітрій оксисульфідний люмірид, натрій р-толуолсуьфонат і т.д.), пластифіканофор формули Y2O 2S : Еr, Yb. Даний люмінесцетори (наприклад, цитрофлекс, фталати і т.д.), нтний продукт має середній розмір частинок попромотори адгезії (силани, органати титану і т.д.) рядку одного мікрометра. Дана композиція також та біоциди, можуть бути додані до струминної включає полімерну термопластичну смолу, розчикомпозиції. нену у розчиннику (етанол/метил-етил-кетон, Ілюстративні варіанти МЕК), поверхнево-активну речовину для утриманПерший варіант даного винаходу стосується ня пігментної дисперсії, сіль для забезпечення фарби для струминного друку, що включає актиелектропровідності даної фарби, зволожувач для вований ербієм/ітербієм, з підвищенням частоти, запобігання засмічуванню сопел друкарського ітрій оксисульфідний люмінофор формули Y2O 2S : пристрою та контрольований флокулувальний Er, Yb. Даний люмінесцентний продукт має середагент, Anti-TerraÒ (або EFKA) як добавки. ній розмір частинок порядку одного мікрометра. Як описано у першому варіанті, перша частина Дана фарба включає додатково полімерну термопігментної суспензії (флюїд А) піддається флокупластичну зв'язувальну речовину (полівінілбутиляції з використанням полімерного флокулувальральна смола), розчинену у розчиннику (етанол), ного агента у процесі помелу. Потім одержану суповерхнево-активну речовину для утримання пігспензію (флюїд А) додають до другої частини ментної дисперсії, сіль для забезпечення електропігментної суспензії (флюїд В), що не містить флопровідності даної фарби, зволожувач для запобікулувального агента, і ретельно змішують з одергання засмічуванню сопел друкарського пристрою жанням друкарської рідини, котра виявляє дифета контрольований флокулувальний агент Antiренціальний седиментаційний ефект. Вагове відношення флокульованої суспензії (флюїд А) до TerraÒ-204 (або EFKA 5054). У цьому варіанті була одержана добра придатність для друку та здатнефлокульованої суспензії (флюїд В) може варіюність до повторного диспергування. вати у межах 0,4-2,5 для всієї композиції. Доброї здатності до повторного диспергування Таким чином, коли тверда седиментація нефпігментованих друкарських фарб для безперервлокульованої частини даного пігменту відбуваєтьного струминного друку можна також досягти, згідся пізніше, ніж м'яка седиментація флокульованої но з даним винаходом, і для водної суспензії неорчастини даного пігменту, весь осад може бути дуганічного пігменту, застосувавши той самий же легко підданий повторному диспергуванню. Це принцип контрольованої флокуляції. зв'язано з тим, що його нижня частина (дно) склаДругий варіант даного винаходу стосується дається із "м'якого осаду", котрий легко піддається фарби для струминного друку, що включає люміповторному диспергуванню і який захоплює також несцентний пігмент, зі зниженням частоти (активоу дисперсію верхній шар твердого осаду. Крім тований міддю сульфід цинку), що має середній го, на придатність даної фарби до друку не вплирозмір частинок 300 нанометрів. Він також вклюває присутність частково флокульованого пігменчає диспергатор/зв'язувальну речовину (натрієва ту; як тільки дана фарба піддасться сіль полікарбонової кислоти) та воду як розчинник. перемішуванню та циркуляції, флокульовані аглоДана стабільна суспензія може бути оборотним мерати знову розпадаються на окремі частинки. чином піддана флокуляції при уведенні полімерноЯк показано у наступному варіанті, пігмент, що го флокулувального агента зазначених типів. Як використовується для полегшення повторного диальтернатива, оборотна флокуляція може бути спергування, не обов'язково має бути того самого також індукована шляхом уведення гідроксиду типу, що й люмінесцентний захисний пігмент: натрію, FeCІ3 або застосування флокулувального Четвертий варіант даного винаходу стосується агента, що впливає на електростатичну стабільфарби для струминного друку, що включає актиність даної суспензії (ZetaG). Утворена в результавований ербієм/ітербієм, з підвищенням частоти, ті метастабільна суспензія частково осаджується ітрій оксисульфідний люмінофор формули Y2O 2S : (м'яка седиментація) протягом 24 годин, але може Er, Yb як перший пігмент, котрий має середній бути легко диспергована повторно при прикладенрозмір частинок близько одного мікрометра. Зані незначного механічного руху. Крім того, уведензначений перший пігмент диспергується у флюїді ня "флокулувального" агента не впливає на приА, що включає полімерну зв'язувальну речовину датність даних фарб до друку та на їх (вінілхлоридиий сополімер), розчинник (МЕК), полюмінесцентний сигнал. верхнево-активну речовину для диспергування Доброї здатності до повторного диспергування даного пігменту, зволожувач (Dowanol DPM), та пігментованої друкарської фарби для безперервсіль для надання даній фарбі електропровідності. ного струминного друку можна також досягти, згідДругий пігмент являє собою люмінофор, зі знино з даним винаходом, шляхом запровадження женням частоти (активований міддю сульфід цинданого пігменту у дво х різних станах; частини пігку), що має середній розмір частинок 300нм, котменту, що має властивість м'якого осадження (корий диспергується у флюїді В. Флюїд В також нтрольована слабка флокуляція), та частини дановключає полімерну зв'язувальну речовину (вінілго пігменту, що має властивість утворювати більш хлоридний сополімер), розчинник (МЕК), поверхтверді осади. Суміш зазначених двох типів суспеннево-активну речовину для диспергування даного зії давала фракційний седиментаційний ефект, як пігменту, зволожувач (Dowanol DPM), сіль та контце видно із третього варіанту. рольований флокулувальний агент. Таким чином, третій варіант даного винаходу Шляхом змішування флюїду А та флюїду В у стосується фарбової композиції для струминного пропорціях А:В, що варіюють у межах вагового 13 77994 14 відношення 0,4-2,5, одержують друкарську рідину, Зазначені інгредієнти змішували з одержанням що виявляє диференціальний седиментаційний фарби для струминного друку згідно з даним виефект, в результаті якого утворюється донний шар находом. м'якого осаду, покритий шаром твердого осаду. Приклад 2 Весь осад легко піддається повторному диспергуДаний приклад ілюструє реалізацію іншого ваванню. Більш того, ця друкарська рідина має як ріанту даного винаходу, де весь неорганічний задобру придатність до друку, котру дає флюїд А, хисний пігмент був підданий диспергуванню у розтак і добрі характеристики щодо повторного дисчиннику (воді) в присутності натрієвої солі пергування, які забезпечуються флюїдом В. полікарбонової кислоти як диспергатора з утвоДаний винахід буде додатково окреслений за ренням у такий спосіб стабільної суспензії. Контдопомогою наступних прикладів композицій, котрі, рольований флокулувальний агент був уведений як мається на думці, носять чисто ілюстративний після стадії розмелювання у зазначену стабільну характер, і які ні в якому разі не обмежують обсяг суспензію, частково дестабілізував фарбу та сприданого винаходу: яв її повторному диспергуванню. Наступні інгредіПриклад 1 єнти були застосовані у наведених вагових кількоДаний приклад ілюструє реалізацію варіанту стях. даного винаходу, де вся кількість неорганічного захисного пігменту була піддана диспергуванню у Шихта для помелу 2 Частини присутності контрольованого флокулувального Вода 106 Гідроксид натрію (Fluka) 4 агента, Anti-TerraÒ, що утворює метастабільну Гантрез (Gantrez AN BF 119 (ISP) 8 суспендовану фарбу. Для одержання м'якого осаАктивований міддю цинк сульфідний ду, котрий легко може бути підданий повторному диспергуванню, і дисперсія якого є достатньо стапігмент 42 більною при перемішуванні фарби та її циркуляції, Зазначений неорганічний пігмент піддавався щоб, забезпечити добру придатність до друку, спочатку попередньому диспергуванню у з викоризастосовували відповідне дозування зазначеного станням змішувача з високим зсувним зусиллям контрольованого флокулувального агента у ваговому відношенні від 0,1 до 10%, краще, від 0,5 до протягом приблизно 15 хвилин. Потім залишкові пігментні агломерати у ши хті подрібнювались 3%, від ваги неорганічного пігменту (у залежності шляхом кулькового розмелювання (ZrO2 кульки, від природи та розміру частинок пігменту та від діаметр 2мм). У цьому контексті NaOH слугує нейполярності розчинника). При більш високому ваготралізуючим агентом для зв'язувального компоневому відношенні флокуляція здійснюється надто швидко, що призводить до утворення нестабільної нта. фарби, котра осаджується дуже швидко і зумовІнгредієнти для фарби 2 Частини лює низьку придатність для друку. При більш ниШихта для помелу 2 160 зькому ваговому відношенні стабільна суспензія Вода 800 осідає запади) повільно, з утворенням твердого осаду, котрий потребує прикладання високого зсуZETAG 7125 (Ciba SC) 4 Дованол (Dowanol DPM (Dow) 20 вного зусилля при перемішуванні для повторного диспергування. Наступні інгредієнти були застосоЗазначені інгредієнти змішували з одержанням вані у наведених вагови х кількостях. фарби для струминного друку згідно з даним виШихта для помелу 1 Частини находом. Приклад 3 Етанол 240 Даний приклад ілюструє реалізацію варіанту Піолоформ (Pioloform BL 18, Wacker даного винаходу, де лише частина присутнього Chemie) 80 неорганічного захисного пігменту була піддана Zephrym PD 7000 (ICI) 10 Anti-Terra 204 (Byk Chemie) 0,4 диспергуванню у присутності контрольованого Ітрій оксисульфідний люмінофор флокулувального агента, Anti-TerraÒ, з утворенY2 O2S : Er, Yb 40 ням метастабільної суспендованої фарби (фарба 3А). Залишкова частина даного пігменту була підЗазначений неорганічний пігмент піддавався дана диспергуванню за відсутності контрольованоспочатку попередньому диспергуванню у з викориго флокулувального агента, з утворенням стабільстанням змішувача з високим зсувним зусиллям ної суспендованої фарби (фарба 3В). Нарешті, дві протягом приблизно 15 хвилин. Потім залишкові зазначені фарби були змішані у відповідному відпігментні агломерати у ши хті подрібнювались ношенні з утворенням фарби, що виявила фракшляхом кулькового розмелювання (ΖrΟ2 кульки, ційний седиментаційний ефект (тобто швидко діаметр 2мм). утворений м'який осад, покритий повільно утвореним твердим осадом), котра мала добру здатність Інгредієнти для фарби 1 Частини для повторного диспергування та придатність для Шихта для помелу 1 370 друку. LiNO3(Fluka)*** 15 Відповідне дозування контрольованого флоЕтанол 595 кулувального агента у фарбі А у ва говому відноДованол (Dowanol DPM (Dow)) 20 шенні від 0,1 до 10% відносно ваги неорганічного *** забезпечує електропровідність пігменту давало м'який осад, котрий легко повторно диспергується, і дисперсія якого достатньо ста 15 77994 16 більна для забезпечення доброї придатності для Приклад 4 друкування. Краще, коли вагове відношення флоЦей приклад ілюструє реалізацію варіанту дакулувального агента до неорганічного пігменту ного винаходу, що включає два неорганічні захисні знаходиться у межах 0,5-3%, що забезпечує оптипігменти, де лише один із зазначених неорганічних мальні властивості щодо повторного диспергуванзахисних пігментів був підданий диспергуванню у ня фарбі із прикладу 3. При більш високому відприсутності придатної поверхнево-активної речоношенні флокуляція здійснюється надто швидко, вини, і потім при доданні агента, що контролює що призводить до утворення нестабільної фарби, електропровідність (електростатична дестабілізакотра осідає дуже швидко і має низьку придатність ція), була досягнута оборотна флокуляція. Таким до друкування. При більш низькому відношенні чином, утворення метастабільної суспендованої стабільна суспензія осаджується занадто повільфарби (фарба 4А) було результатом сумісної дії но, з утворенням твердого осаду, котрий потребує диспергуючої поверхнево-активної речовини та для повторного диспергування високого зсувного агента, що контролює електропровідність, котрий зусилля при перемішуванні. Наступні інгредієнти виступає електростатичним дестабілізатором. були застосовані у наведених вагови х кількостях. Другий із зазначених захисних пігментів був диспергований за відсутності будь-якої флокуляції з Шихта для помелу 3А Частини утворенням стабільної суспендованої фарби (фаМетилетилкетон 100 рба 4В). Нарешті, для запобігання утворенню Паралоїд (Paraloid DM-55, Rohm & твердого осаду фарби 4В дві зазначені фарби Haas) 30 змішували у відповідному відношенні з одержанЕтанол 120 ням фарби, що виявляла фракційний седиментаПіолоформ (Pioloform BL 18, Wacker ційний ефект (тобто швидке випадання м'якого Chemie) 40 осаду, покритого повільно утвореним твердим Міристинова кислота (Fluka) 5 осадом), котра мала як добру здатність для повтоAnti-Terra 203 (Byk Chemie) 1 рного диспергування, так і добру придатність для Ітрій оксисульфідний люмінофор друку. Y2 O2S : Er, Yb 40 Відповідне дозування поверхнево-активної речовини, яка діє у присутності металічної солі як Шихта для помелу 3В Частини контрольований флокулувальний агент у фарбі Метилетилкетон 100 4А, у ваговому відношенні від 0,1 до 10% відносно ІІаралоїд (Paraloid DM-55, Rohm & ваги неорганічного пігменту, давало м'який осад, Haas) 30 котрий легко повторно диспергувався, і дисперсія Етанол 120 якого була достатньо стабільною для забезпеченПіолоформ (Pioloform BL 18, Wacker ня доброї придатності для друкування. Краще, Chemie) 50 коли вагове відношення флокулувального агента Міристинова кислота (Fluka) 10 до неорганічного пігменту знаходиться у межах 2Ітрій оксисульфідний люмінофор 8%, що забезпечує оптимальні властивості щодо Y2 O2S : Er, Yb 40 повторного диспергування фарбі із прикладу 4А. При більш високому відношенні флокуляція здійсЗазначені неорганічні пігменти піддавалися нюється надто швидко, що призводить до утвоспочатку попередньому диспергуванню у з викорирення нестабільної фарби, котра осідає дуже станням змішувача з високим зсувним зусиллям швидко і має низьку придатність до друкування. протягом приблизно 15 хвилин. Потім залишкові При більш низькому відношенні стабільна суспенпігментні агломерати у ши хті подрібнювались зія осаджується занадто повільно, з утворенням шляхом кулькового розмелювання (ZrO2 кульки, твердого осаду, котрий потребує для повторного діаметр 2мм). диспергування високого зсувного зусилля при перемішуванні. Наступні інгредієнти були застосоваІнгредієнти для фарби 3А Частини ні у наведених вагови х кількостях. Шихта для помелу 3А 310 Тетрабутиламонійхлорид (Fluka)*** 10 Шихта для помелу 4А Частини Етанол 660 Метилетилкстои 250 Дованол (Dowanol DPM (Dow) 20 Вінілова смола UCAR VMC A (Dow) 130 Інгредієнти для фарби 3А Частини Октилфосфоиова кислота 6 Шихта для помелу 3В 310 Активований міддю цинк сульфідний Тетрабутиламонійхлорид (Fluka)*** 10 пігмент 100 Етанол 660 Дованол (Dowanol DPM (Dow) 20 Шихта для помелу 4В Частини *** забезпечує електропровідність Метилетилкетон 250 Вінілова смола UCAR VMC A (Dow) 100 Інгредієнти для фарби 3 Частини Вінілова смола UCAR VROH (Dow) 30 Фарба 3А 500 Міристинова кислота 50 Фарба 3В 500 Ітрій оксисульфідний люмінофор Y2 O2S : Er, Yb 100 Зазначені інгредієнти змішували з утворенням фарби для струминного друку згідно з даним виЗазначені неорганічні пігменти піддавалися находом. спочатку попередньому диспергуванню у з викори 17 77994 станням змішувача з високим зсувним зусиллям протягом приблизно 15 хвилин. Потім залишкові пігментні агломерати у ши хті подрібнювались шляхом кулькового розмелювання (ZrO2 кульки, діаметр 2мм). Інгредієнти для фарби 4А Шихта для помелу 4А Метил етилкетон Тетрабутиламонійхлорид (Fluka)*** Дованол (Dowanol DPM (Dow) Інгредієнти для фарби 4В Шихта для помелу 4В Комп’ютерна в ерстка О. Гапоненко Частини 500 470 10 20 Частини 470 18 Метилетилкетон Тетрабутиламонійхлорид (Fluka)*** Дованол (Dowanol DPM (Dow) *** забезпечує електропровідність Інгредієнти для фарби 4 Фарба 4А Фарба 4В 500 10 20 Частини 500 500 Зазначені інгредієнти змішували з утворенням фарби для струминного друку згідно з даним винаходом. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601