RU2692384C2 - Чернила для цифровой пьезоструйной печати, отверждаемые УФ-излучением, и способ их изготовления - Google Patents

Чернила для цифровой пьезоструйной печати, отверждаемые УФ-излучением, и способ их изготовления Download PDF

Info

Publication number
RU2692384C2
RU2692384C2 RU2017130248A RU2017130248A RU2692384C2 RU 2692384 C2 RU2692384 C2 RU 2692384C2 RU 2017130248 A RU2017130248 A RU 2017130248A RU 2017130248 A RU2017130248 A RU 2017130248A RU 2692384 C2 RU2692384 C2 RU 2692384C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ink
pigment concentrate
specified
acrylic monomers
rpm
Prior art date
Application number
RU2017130248A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2017130248A3 (ru
RU2017130248A (ru
Inventor
Олег Григорьевич Буханец
Ирина Сергеевна Огуречникова
Владислав Юрьевич Мирчев
Original Assignee
Владислав Юрьевич Мирчев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Владислав Юрьевич Мирчев filed Critical Владислав Юрьевич Мирчев
Priority to RU2017130248A priority Critical patent/RU2692384C2/ru
Publication of RU2017130248A3 publication Critical patent/RU2017130248A3/ru
Publication of RU2017130248A publication Critical patent/RU2017130248A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2692384C2 publication Critical patent/RU2692384C2/ru

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/015Ink jet characterised by the jet generation process
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING 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
    • C09D11/00Inks
    • C09D11/30Inkjet printing inks
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING 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
    • C09D11/00Inks
    • C09D11/30Inkjet printing inks
    • C09D11/38Inkjet printing inks characterised by non-macromolecular additives other than solvents, pigments or dyes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
  • Ink Jet Recording Methods And Recording Media Thereof (AREA)

Abstract

Изобретение относится к чернилам, отверждаемым ультрафиолетовым излучением, для цифровых пьезоструйных принтеров и к способу их изготовления. Чернила включают 20-25 мас.% пигментного концентрата, состоящего из цветного пигмента, дисперсанта, дифункционального акрилового мономера и ингибитора полимеризации, а также монофункциональные акриловые мономеры Genomer 1122, АСМО, дифункциональные акриловые мономеры Miramer М222, Sartomer 833S, компонент для фотохимического инициирования радикальной полимеризации, состоящий из фотоинициатора, фотосензитера, аминного соинициатора и мультифункционального тиола, ингибитор полимеризации и смачивающую поверхностно-активную добавку. Чернила имеют вязкость по Брукфильду 15-30 сП при 25°С и поверхностное натяжение 30-40 дин/см при 25°С. Способ изготовления чернил включает получение сначала пигментного концентрата в диссольвере и измельчение его в вертикальной бисерной мельнице в циркуляционном режиме до достижения заданного значения вязкости. Измельченный пигментный концентрат и остальные компоненты чернил диспергируют в высокоскоростном перемешивающем устройстве до получения однородной дисперсии, которую затем фильтруют. Предложенные чернила обладают высокой адгезией к различным материалам при низком уровне запаха и высокой скоростью полимеризации в узком диапазоне УФ-излучения 385-405 нм. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 7 табл., 7 пр.

Description

Настоящее изобретение относится к чернилам для цифровых пьезоструйных принтеров, которые отверждаются ультрафиолетовым излучением и к способам их изготовления. С помощью предлагаемых чернил можно получать полноцветные изображения высокого качества на поверхностях как жестких, так и гибких материалов.
Аналогичные составы чернил, отверждаемых УФ-излучением, известны и описаны в различных патентах. Например, известны чернила для струйной печати (заявка US 2012287213), которые содержат: по меньшей мере один дифункциональный (мет) акрилатный мономер, по меньшей мере, один фотоинициатор, пигменты, необязательно трифункциональные и/или полифункциональных (мет) акрилатных мономеров, и при этом суммарная концентрация по меньшей мере одного дифункциональные (мет) акрилатный мономера и трифункционального и/или полифункциональных (мет) акрилатные мономеры находится в диапазоне от 75 до 100 вес. %, от общего количества (мет) акрилатных мономеров. Кроме того в состав входит по меньшей мере один монофункциональный мономер (мет) акрилата в концентрации от 0 до 25 мас. % в расчете на общее количество (мет) акрилатных мономеров.
К недостаткам данных чернил можно отнести относительно низкое качество получаемых полноцветных изображений, т.к. из-за грубого помола пигментов такие чернила невозможно использовать для печати пьезоструйными мелкокапельными печатными головками.
Известен также состав чернил, отверждаемых УФ-излучением, описанный в патенте US 8362104, содержащий монофункциональные акриловые мономеры - 10-25% от общего количества акриловых мономеров, полифункциональные акриловые мономеры - 50-90% от общего количества акриловых мономеров, фотоинициаторы и смесь пигментов. В качестве монофункционального акрилового мономера использован изоборнилакрилат в количестве - 10-24% от общего количества акриловых мономеров. В качестве полифункционального (мет) акрилового мономера может быть использован дипропиленгликоль диакрилат. Причем чернила имеют вязкость 10-30 сП при 25°С.
Недостатком данных чернил является то, что они в своем составе содержат изоборнилакрилат, за счет которого при печати чернила имеют достаточно сильный запах, очень часто вызывающий аллергические реакции.
Наиболее близким аналогом, выбранным в качестве прототипа, являются чернила для струйной печати УФ отверждения - патент US 7368485, содержащие: многофункциональный мономер (мет)акрилата в количестве 50-95 мас. % (предпочтительно 60-80 мас. %), акриловый мономер - α - β - ненасыщенный простой эфир 1-30 вес % (предпочтительно 7-15 вес %), фотоинициатор радикальной полимеризации 1-20 мас. % (предпочтительней 4-10 мас. %), а также минимум 1 краситель - 0,5-15 мас. % (предпочтительно 1-5 мас. %). В качестве многофункционального мономера (мет)акрилата может быть использован дипропиленгликоль диакрилат. В качестве мономера может быть использован виниловый эфир, а в качестве красителя -диспергируемый пигмент. Чернила включают в себя по массе от 2 до 15 частей многофункционального мономера - (мет)акрилата на 1 часть мономера α, β-ненасыщенного простого эфира. Такой состав чернил позволяет печать на гибких носителях, таких как бумага, гибкий пластик, пластиковые пленки и др.
К существенным недостаткам данных чернил можно отнести то, что они отверждаются излучением УФ-ламп, использование которых из-за их значительного теплового излучения и, как следствие, повышенной температуры ограничивает выбор материалов, на которые наносится изображение, особенно при многопроходной печати.
Известен способ получения чернил для струйной печати, отверждаемых УФ-излучением, описанный в заявке WO 2011135089, включающий измельчение и перемешивание в шаровой мельнице одного или нескольких акриловых мономеров с одним или более пигментами, дисперсантами, а также синергистами, стабилизаторами до получения заданной вязкости и определенного размера частиц. Измельченный продукт смешивают с дополнительными акриловыми мономерами, радикальными фотоинициаторами радикальной полимеризации и другими добавками. Комбинация мин 2 фотоинициаторов. Максимальное поглощение свободных радикалов фотоинициатора (А) 210-280 нм, особенно 230-270 нм, а максимальное поглощение свободных радикалов фотоинициатора (В) между 300 и 400 нм, в частности 310-370 нм.
Одним из недостатков данного способа является то, что из-за грубого помола пигментов такие чернила содержат достаточно крупные частицы и их невозможно использовать для печати пьезоструйными мелкокапельными печатными головками, что, в свою очередь, снижает качество наносимых изображений.
Наиболее близким аналогом для способа, выбранным в качестве прототипа является способ, описанный в патенте US 8362104. Способ включает в себя следующие стадии: перемешивание, измельчение и диспергирование пигментов с помощью шаровой мельницы в смеси монофункциональных и дифункциональных акриловых мономеров, дисперсантов, смачивающей поверхностно-активной добавки, причем измельчение проводят при температуре от 35°С до 80°С до получения частиц размером не более 1 мкм, продолжая перемешивать, смесь разбавляют акриловыми мономерами до получения вязкости 10-30 сП при 25°С, затем вводят компонент для фотохимического инициирования радикальной полимеризации и продолжают диспергирование, полученную диспергированную смесь фильтруют через фильтры 1 мкм.
Существенным недостатком является то, что данный способ изготовления чернил предназначен больше для промышленного изготовления чернил в больших объемах, процесс измельчения в нем более длительный и, как следствие, более энергозатратный, а также такой способ не позволяет быстро изменять исходные параметры и изготавливать различные варианты чернил разных цветов, в том числе и в небольших объемах.
Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является получение универсальных чернил, обладающих хорошей адгезией к различным материалам при низком уровне запаха, высокой скоростью полимеризации в узком диапазоне УФ-излучения - 385-405 нм, возможностью выполнения печати как на жестких, так и на гибких материалах в широком цветовом диапазоне. А также разработка универсального способа изготовления таких чернил, позволяющего изготавливать чернила как в больших, так и в малых объемах, при этом сократить длительность процесса и, следовательно, уменьшить энергозатраты.
Поставленная цель достигается тем, что в известном составе чернил для цифровой струйной печати, отверждаемых УФ-излучением, в который входят монофункциональные и дифункциональные акриловые мономеры в количестве 60-95 мас. %, компонент для фотохимического инициирования радикальной полимеризации в количестве 7-13 мас. %, по меньшей мере один цветной пигмент, в количестве не более 15 мас. %, при этом в качестве дифункционального акрилата может быть использован дипропиленгликоль диакрилат, компонент для фотохимического инициирования радикальной полимеризации выполнен в виде фотоинициирующей системы, которая включает в себя:
- фотоинициаторы 4,5-8,5 мас. %;
- фотосензитеры 0-1 мас. %;
- аминный соинициатор 0-3 мас. %;
- мультифункциональный тиол 0-3 мас. %,
кроме того, дополнительно в состав чернил входят компоненты при следующем соотношении (мас. %):
- дисперсанты 0,05-10;
- синергисты 0,01-0,3;
- ингибитор полимеризации 0,1-1;
- смачивающая поверхностно-активная добавка 0-1;
- флуоресцентный отбеливающий агент 0-0,5.
Причем чернила имеют вязкость по Брукфильду 15-30 сП при 25°С и поверхностное натяжение 30-40 дин/см при 25°С. В качестве монофункциональных акриловых мономеров могут быть использованы акролоилморфолин или 2-[[бутиламино)карбонил]окси]этил акрилат. В качестве дифункциональных акриловых мономеров может быть использован трициклодекандиметанол диакрилат. В качестве смачивающей поверхностно-активной добавки может быть использован акрилфункциональный полидиметилсилоксан, модифицированный полиэфиром. Кроме того, в качестве фотоинициаторов могут быть использованы вещества из ряда фосфиноксидов, а в качестве фотосензитеров могут быть использованы вещества из ряда тиоксантонов.
Кроме того, поставленная цель достигается тем, что в известном способе изготовления чернил, заключающемся в перемешивании, измельчении и диспергировании пигментов с помощью мельницы смеси монофункциональных и дифункциональных акриловых мономеров, дисперсантов, смачивающей поверхностно-активной добавки, причем измельчение проводят при температуре 35°С до получения частиц размером не более 1,0 мкм, продолжая перемешивать, смесь разбавляют акриловыми мономерами до получения вязкости по Брукфильду 15-30 сП при 25°С, затем вводят компонент для фотохимического инициирования радикальной полимеризации и продолжают диспергирование, полученную диспергированную смесь фильтруют через фильтры 1,0 мкм, на первом этапе перемешивают с помощью диссольвера при 400-500 об/мин 20-30 минут акриловые мономеры в количестве 8-16 мас. % от общего количества акриловых мономеров, ингибитор полимеризации в количестве 0,01-0,3 мас. % от общего количества всех компонентов, дисперсанты и синергисты, затем к полученной смеси постепенно на низких оборотах добавляют цветные пигменты, увеличивают число оборотов и перемешивают 2 часа и получают пигментный концентрат, который далее подают в размольную камеру вертикальной бисерной мельницы при малых оборотах, причем количество пигментного концентрата по отношению к бисеру должно быть 1:3, а диаметр бисера не более 0,4 мм, увеличивают обороты и измельчают при температуре не выше 35°С. Диспергированный пигментный концентрат удаляется из размольной камеры снизу вверх методом центробежной сепарации без использования разделительного сита, при этом диссольвер и бисерная мельница образуют замкнутую систему, а процесс измельчения ведется в циркуляционном режиме до достижения заданного значения вязкости пигментного концентрата. На следующем этапе в высокоскоростное перемешивающее устройство, которое находится в помещении без УФ-излучения, загружают оставшиеся акриловые мономеры и ингибитор полимеризации, а также компоненты фотоинициирующей системы, флуоресцентный отбеливающий агент и перемешивают при температуре раствора 27-32°С при скорости не менее 1000 об/мин до полного растворения всех компонентов, снижают обороты до 400-500 об/мин и медленно вводят пигментный концентрат в количестве 1-26 мас. % и смачивающую поверхностно-активную добавку, далее ведут диспергирование смеси на максимальных оборотах, соответствующих значению линейной скорости мешалки - 10-20 м/с, до получения однородной по своему составу дисперсии, которую затем фильтруют. Фильтрация может проводиться в несколько этапов - последовательно через фильтры тонкой очистки 1,5 мкм, 1 мкм и 0,5 мкм.
Доказательство решения поставленных задач иллюстрируется практическими примерами выполнения. При проведении экспериментов было использовано следующее оборудование:
1 Диссольвер взрывобезопасный компании Shenzhen Sanxing Feirong Machine Co., Ltd
2 Вертикальная бисерная мельница Sanxing Mill SP-0,5L.
3 Фильтры SMC 0,5 мкм (Япония).
Пример 1.
Приготовление пурпурного пигментного концентрата
Figure 00000001
Загружают в диссольвер дисперсант BykJet-9150 и дифункциональный мономер Photomer 4226 TF, добавляют ингибитор полимеризации Genorad 22 и перемешивают с помощью диссольвера при 400-500 об/мин 20-30 минут. Далее к полученной смеси небольшими порциями на низких оборотах добавляют расчетное количество пигмента Cinquasia Magenta D4500J. Затем увеличивают число оборотов до момента видимости основания фрезы диссольвера диаметром 58 мм и перемешивают 2 часа. Получают пигментный концентрат, который далее подают в размольную камеру вертикальной бисерной мельницы при малых оборотах, количество пигментного концентрата по отношению к бисеру 1:3, диаметр бисера 0,25-0,35 мм, увеличивают обороты и подают на измельчение, параметры измельчения представлены в Таблице 1.
В процессе измельчения ведут мониторинг вязкости пигментного концентрата на вискозиметре Брукфильда Brookfield DV2T при температуре 25°С.
Пример 2.
Приготовление чернил для цифровой пьезоструйной печати, отверждаемых УФ-излучением, пурпурного цвета.
Figure 00000002
Загружают в диссольвер при постоянном значении скорости перемешивания - 90 об/мин расчетные количества монофункциональных мономеров Genomer 1122 и АСМО, дифункциональных мономеров Miramer М 222 и Sartomer 833S, аминного соинициатора Photomer 5006, ингибитора полимеризации Genorad 22. Далее увеличивают скорость перемешивания до 390 об/мин. Температура 27-32°С. Время диспергирования 30 минут.
Снижают скорость перемешивания до 90 об/мин, загружают в диссольвер расчетные количества фотоинициатора Genocure ТРО и фотосензитера Genocure ITX, ведут перемешивание в течение 1 часа при скорости 460 об/мин и температуре 27-32°С.
Загружают расчетное количество пигментного концентрата и перемешивют с помощью диссольвера при 700 об/мин в течение первого часа и не менее 1000 об/мин в течение следующих 3 часов при температуре 27-32°С. Суммарное время диспергирования около 4 часов.
Измеряют вязкость полученных чернил для цифровой пьезоструйной печати, отверждаемые УФ-излучением на вискозиметре Брукфильда Brookfield DV2T при температуре 25°С и поверхностное натяжение на тензиометре Kruss BP 50. Вязкость по Брукфильду при 25°С составляет 22,20 сП, при 45°С - 11,04 сП. Поверхностное натяжение: 18 мс - 36,4 дин/см, 436 мс - 33,8 дин/см.
Пример 3.
Приготовление чернил для цифровой пьезоструйной печати, отверждаемых УФ-излучением, светло-пурпурного цвета.
Figure 00000003
Загружают в диссольвер при постоянном значении скорости перемешивания - 90 об/мин расчетные количества монофункциональных мономеров Genomer 1122 и АСМО, дифункционалных мономеров Miramer М 222 и Sartomer 833S, мультифункционального тиола Omnimer РЕ-1, смачивающей поверхностно-активной добавки Byk UV 3500, ингибитора полимеризации Genorad 22. Далее увеличивают скорость перемешивания до 390 об/мин и проводят диспергирование 30 минут при температуре 27-32°С.
Снижают скорость перемешивания до 90 об/мин, загружают расчетное количество фотоинициатора Omnirad ТРО и фотосензитера Omnirad ITX и ведут перемешивание в течение 1 часа при скорости 460 об/мин и температуре 27-32°С.
Загружают расчетное количество пигментного концентрата и перемешивают с помощью диссольвера при 700 об/мин в течение первого часа и не менее 1000 об/мин в течение следующих 3 часов при температуре 27-32°С. Суммарное время диспергирования около 4 часов.
Измеряют вязкость полученных чернил для цифровой пьезоструйной печати, отверждаемых УФ-излучением на вискозиметре Брукфильда Brookfield DV2T при температуре 25°С и поверхностное натяжение на тензиометре Kruss BP 50. Вязкость по Брукфильду при 25°С составляет 21,0 сП, при 45°С - 10,09 сП. Поверхностное натяжение: 18 мс - 36,8 дин/см, 436 мс - 26,8 дин/см.
Пример 4.
Приготовление белого пигментного концентрата
Figure 00000004
Загружают в диссольвер дисперсант Disperbyk-111 и дифункциональный мономер Photomer 4226 TF, добавляют ингибитор полимеризации Genorad 22 и перемешивают с помощью диссольвера при 400-500 об/мин 20-30 минут. Далее к полученной смеси небольшими порциями при низких оборотах добавляют расчетное количество пигмента Kronos 2300. Затем увеличивают число оборотов до момента видимости основания фрезы диссольвера диаметром 58 мм и перемешивают 2 часа. Получают пигментный концентрат, который далее подают в размольную камеру вертикальной бисерной мельницы при малых обортах, количество пигментного концентрата по отношению к бисеру 1:3, диаметр бисера 0,25-0,35 мм, увеличивают обороты и подают на измельчение, параметры измельчения представлены в Таблице 4.
В процессе измельчения ведут мониторинг вязкости пигментного концентрата на вискозиметре Брукфильда Brookfield DV2T при температуре 25°С.
Пример 5.
Приготовление чернил для цифровой пьезоструйной печати, отверждаемых УФ-излучением, белого цвета.
Figure 00000005
Загружают в диссольвер при постоянном значении скорости перемешивания - 90 об/мин расчетные количества монофункциональных мономеров Genomer 1122 и АСМО, дифункционалных мономеров Miramer М 222 и Sartomer 833S, флуоресцентного отбеливающего агента Omnistab OB, ингибитора полимеризации Genorad 22. Далее увеличивают скорость перемешивания до 390 об/мин. Температура 27-32°С. Время диспергирования 30 минут.
Снижают скорость перемешивания до 90 об/мин, загружают в диссольвер расчетные количества фотоинициаторов Genocure ТРО, Omnirad 380, ведут перемешивание в течение 1 часа при скорости 460 об/мин и температуре 27-32°С.
Загружают расчетное количество пигментного концентрата и перемешивают с помощью диссольвера при 700 об/мин в течение первого часа и не менее 1000 об/мин в течение последующих трех часов при температуре 27-32°С. Суммарное время диспергирования около 4 часов.
Измеряют вязкость полученных чернил для цифровой пьезоструйной печати, отверждаемых УФ-излучением на вискозиметре Брукфильда Brookfield DV2T при температуре 25°С и поверхностное натяжение на тензиометре Kruss BP 50. Вязкость по Брукфильду при 25°С составляет 22,56 сП, при 45°С - 10,79 сП. Поверхностное натяжение: 18 мс - 37,8 дин/см, 437 мс - 35,0 дин/см.
Пример 6.
Приготовление желтого пигментного концентрата
Figure 00000006
Загружают в диссольвер дисперсант BykJet-9152 и дифункциональный мономер Photomer 4226 TF, добавляют ингибитор полимеризации Genorad 22 и перемешивают с помощью диссольвера при 400-500 об/мин 20-30 минут. Далее к полученной смеси небольшими порциями при низких оборотах добавляют расчетное количество синергиста Byk-Synergist-2105, пигмента InkJet Yellow 4G VP. Затем увеличивают число оборотов до момента видимости основания фрезы диссольвера диаметром 58 мм и перемешивают 2 часа. Получают пигментный концентрат, который далее подают в размольную камеру вертикальной бисерной мельницы при малых оборотах, количество пигментного концентрата по отношению к бисеру 1:3, диаметр бисера 0,25-0,35 мм, увеличивают обороты и подают на измельчение, параметры измельчения в Таблице 6.
В процессе измельчения ведут мониторинг вязкости пигментного концентрата на вискозиметре Брукфильда Brookfield DV2T при температуре 25°С.
Пример 7.
Приготовление чернил для цифровой пьезоструйной печати, отверждаемых УФ-излучением желтого цвета.
Figure 00000007
Загружают в диссольвер при постоянном значении скорости перемешивания - 90 об/мин расчетные количества монофункциональных мономеров Genomer 1122 и АСМО, дифункциональных мономеров Miramer М 222 и Sartomer 833S, аминного соинициатора Photomer 5006, ингибитора полимеризации Genorad 22. Далее увеличивают скорость перемешивания до 390 об/мин. Температура 27-32°С. Время диспергирования 30 минут.
Снижают скорость перемешивания до 90 об/мин, загружают расчетные количества фотоинициатора Genocure ТРО и фотосензитера Genocure ITX, ведут перемешивание в течение 1 часа при скорости 460 об/мин и температуре 27-32°С.
Загружают расчетное количество пигментного концентрата и перемешивают с помощью диссольвера при 700 об/мин в течение первого часа и не менее 1000 об/мин в течение последующих 3 часов при температуре 27-32°С. Суммарное время диспергирования 4 часа.
Измеряют вязкость полученных чернил для цифровой пьезоструйной печати, отверждаемых УФ-излучением на вискозиметре Брукфильда Brookfield DV2T при температуре 25°С и поверхностное натяжение на тензиометре Kruss BP 50. Вязкость по Брукфильду при 25°С составляет 22,32 сП, при 45°С - 10,91 сП. Поверхностное натяжение: 18 мс - 36,4 дин/см, 436 мс - 33,8 дин/см.
Из состава чернил исключен один из компонентов, благодаря чему существенно снижен уровень запаха, но при этом свойства чернил, полученные за счет этого компонента, были сохранены.
Сократить длительность процесса изготовления чернил и, следовательно, уменьшить энергозатраты стало возможным за счет проведения процесса при более низких температурах и использования компонентов, не требующих дополнительных предварительных технологических операций подготовки.
Вышеприведенные примеры доказывают, что по сравнению с прототипом предлагаемое техническое решение, позволяет получать чернила для цифровой пьезоструйной печати, отверждаемые УФ-излучением, с заданными свойствами, а именно, хорошей адгезией к различным материалам, например, таким как стекло, пластик, МДФ, керамическая плитка, холст и др., при значительно сниженном уровне запаха чернил, высокой скоростью полимеризации в узком диапазоне УФ-излучения - 385-405 нм. Полимеризация в таком диапазоне позволяет использовать для отверждения чернил светодиодную систему, при этом материалы, на которые наносятся изображения, не нагревается, следовательно, перечень материалов, используемых для печати, может быть значительно расширен. Кроме того, использование таких чернил позволяет выполнять печать как на жестких, так и на гибких материалах в широком цветовом диапазоне. Использование предлагаемых чернил существенно расширяет область их применения.
На основе предлагаемого способа разработана универсальная технология получения чернил для цифровой пьезоструйной печати, отверждаемых УФ-излучением и прошла ее апробация. Полученные результаты подтвердили, что высококачественные чернила могут быть получены на существующем оборудовании с использованием известных исходных компонентов. Применение технологии на основе предлагаемого способа, позволяет изготавливать чернила как в больших, так и в малых объемах, при этом уменьшается длительность процесса в целом за счет используемого оборудования и, следовательно, уменьшаются энергозатраты.

Claims (12)

1. Чернила для цифровой пьезоструйной печати, отверждаемые УФ-излучением, включающие пигментный концентрат, состоящий из цветного пигмента, дисперсанта - BykJet-9150 или BykJet-9152, дифункционального акрилового мономера Photomer 4226 TF и ингибитора полимеризации Genorad 22, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
цветной пигмент не более 15 указанный дисперсант 0,05-10 указанный дифункциональный мономер 74,0-76,25 указанный ингибитор полимеризации 0,1-1,0,
а также монофункциональные акриловые мономеры - Genomer 1122, АСМО, дифункциональные акриловые мономеры - Miramer M222, Sartomer 833S, компонент для фотохимического инициирования радикальной полимеризации, состоящий из фотоинициатора Genocure ТРО или Omnirad ТРО, фотосензитера Genocure ITX или Omnirad ITX, аминного соинициатора Photomer 5006 и мультифункционального тиола Omnimer РЕ-1, ингибитор полимеризации Genorad 22 и смачивающую поверхностно-активную добавку, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
указанный пигментный концентрат 20-25 указанные монофункциональные и дифункциональные акриловые мономеры 60-95 указанный фотоинициатор 4,5-8,5 указанный фотосензитер 0-1 указанный аминный соинициатор 0-3 указанный мультифункциональный тиол 0-3 указанный ингибитор полимеризации 0,1-1 смачивающая поверхностно-активная добавка 0-1,
причем чернила имеют вязкость по Брукфильду 15-30 сП при 25°С и поверхностное натяжение 30-40 дин/см при 25°С.
2. Чернила по п. 1, отличающиеся тем, что в качестве монофункциональных акриловых мономеров могут быть использованы акролоилморфолин или 2-[[бутиламино)карбонил]окси]этилакрилат.
3. Чернила по любому из пп. 1, 2, отличающиеся тем, что в качестве дифункциональных акриловых мономеров может быть использован трициклодекандиметанол диакрилат.
4. Чернила по любому из пп. 1-3, отличающиеся тем, что в качестве фотосензитеров могут быть использованы вещества из ряда тиоксантонов.
5. Чернила по любому из пп. 1-4, отличающиеся тем, что в качестве фотоинициаторов могут быть использованы вещества из ряда фосфиноксидов.
6. Чернила по любому из пп. 1-5, отличающиеся тем, что в качестве смачивающей поверхностно-активной добавки может быть использован акрилфункциональный полидиметилсилоксан, модифицированный полиэфиром.
7. Способ изготовления чернил для цифровой пьезоструйной печати по п. 1, заключающийся в перемешивании сначала расчетного количества акриловых мономеров, ингибитора полимеризации, дисперсанта и синергиста с помощью диссольвера при 400-500 об/мин 20-30 минут, к полученной смеси при 400-500 об/мин добавляют цветные пигменты, затем увеличивают число оборотов до видимости основания фрезы диссольвера диаметром 58 мм и перемешивают 2 часа, получают пигментный концентрат, который далее подают в размольную камеру вертикальной бисерной мельницы при 400-500 об/мин, причем количество пигментного концентрата по отношению к бисеру должно быть 1:3, а диаметр бисера не более 0,4 мм, при скорости 2100 об/мин и температуре не выше 35°С измельчают пигментный концентрат, диспергированный пигментный концентрат удаляют из размольной камеры снизу вверх методом центробежной сепарации без использования разделительного сита, при этом диссольвер и бисерная мельница образуют замкнутую систему, а процесс измельчения ведут в циркуляционном режиме до достижения заданного значения вязкости пигментного концентрата, затем в высокоскоростное перемешивающее устройство, которое находится в помещении без УФ-излучения, загружают расчетные количества акриловых мономеров и ингибитор полимеризации, а также компоненты фотоинициирующей системы и перемешивают при температуре раствора 27-32°С на скорости не менее 1000 об/мин до полного растворения всех компонентов, снижают обороты до 400-500 об/мин, вводят пигментный концентрат, смачивающую поверхностно-активную добавку и ведут диспергирование смеси на максимальных оборотах, соответствующих значению линейной скорости мешалки 10-20 м/с, до получения однородной по своему составу дисперсии, которую затем фильтруют.
8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что фильтрацию проводят в несколько этапов - последовательно через фильтры тонкой очистки 1,5 мкм, 1 мкм и 0,5 мкм.
RU2017130248A 2017-08-25 2017-08-25 Чернила для цифровой пьезоструйной печати, отверждаемые УФ-излучением, и способ их изготовления RU2692384C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017130248A RU2692384C2 (ru) 2017-08-25 2017-08-25 Чернила для цифровой пьезоструйной печати, отверждаемые УФ-излучением, и способ их изготовления

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017130248A RU2692384C2 (ru) 2017-08-25 2017-08-25 Чернила для цифровой пьезоструйной печати, отверждаемые УФ-излучением, и способ их изготовления

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2017130248A3 RU2017130248A3 (ru) 2019-02-25
RU2017130248A RU2017130248A (ru) 2019-02-25
RU2692384C2 true RU2692384C2 (ru) 2019-06-24

Family

ID=65479188

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017130248A RU2692384C2 (ru) 2017-08-25 2017-08-25 Чернила для цифровой пьезоструйной печати, отверждаемые УФ-излучением, и способ их изготовления

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2692384C2 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2775971C1 (ru) * 2021-06-23 2022-07-12 Владислав Юрьевич Мирчев Флуоресцентные чернила и способ их изготовления

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114957544B (zh) * 2022-06-06 2023-01-24 珠海市铠信科技有限公司 调控树脂及其合成方法、彩色喷印墨水及其制备方法和应用

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110183081A1 (en) * 2010-01-22 2011-07-28 Seiko Epson Corporation Photocurable ink composition and ink jet recording method
RU2554084C2 (ru) * 2010-06-30 2015-06-27 ДСМ Ай Пи ЭССЕТС Б.В. Жидкий бис(ацил)фосфиноксидный фотоинициатор d1492 и его применение в отверждаемых облучением композициях
RU2561095C2 (ru) * 2009-08-21 2015-08-20 Серикол Лимитед Краска, устройство и способ печати
WO2016016112A1 (de) * 2014-07-30 2016-02-04 Tiger Coatings Gmbh & Co. Kg Uv-härtbares beschichtungsmittel mit verbesserter sonnenlichtbeständigkeit
US20170121547A1 (en) * 2015-10-30 2017-05-04 Xerox Corporation Ink Jet Ink Compositions For Digital Manufacturing Of Transparent Objects

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2561095C2 (ru) * 2009-08-21 2015-08-20 Серикол Лимитед Краска, устройство и способ печати
US20110183081A1 (en) * 2010-01-22 2011-07-28 Seiko Epson Corporation Photocurable ink composition and ink jet recording method
RU2554084C2 (ru) * 2010-06-30 2015-06-27 ДСМ Ай Пи ЭССЕТС Б.В. Жидкий бис(ацил)фосфиноксидный фотоинициатор d1492 и его применение в отверждаемых облучением композициях
WO2016016112A1 (de) * 2014-07-30 2016-02-04 Tiger Coatings Gmbh & Co. Kg Uv-härtbares beschichtungsmittel mit verbesserter sonnenlichtbeständigkeit
US20170121547A1 (en) * 2015-10-30 2017-05-04 Xerox Corporation Ink Jet Ink Compositions For Digital Manufacturing Of Transparent Objects

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2775971C1 (ru) * 2021-06-23 2022-07-12 Владислав Юрьевич Мирчев Флуоресцентные чернила и способ их изготовления

Also Published As

Publication number Publication date
RU2017130248A3 (ru) 2019-02-25
RU2017130248A (ru) 2019-02-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20200354592A1 (en) 3-dimensional printing
CN109206980B (zh) 一种uv喷墨白色墨水
JP6019235B2 (ja) 光硬化性インク組成物
EP3197668B1 (en) 3-dimensional printing
EP1560888B1 (en) Radiation-curable inks
US20050197419A1 (en) Radiation curable aqueous binders for ink jet inks
CN109354925A (zh) 一种led-uv喷墨墨水及其制备方法
WO2014175440A1 (ja) インクジェット用白色インキ
JP2007211176A (ja) インクジェット用インク組成物
JP5958803B2 (ja) 活性光線硬化型インクジェットインク組成物及びその製造方法、インクジェット記録方法、並びに、印刷物
KR20090047486A (ko) 착색된 수성 중합체 분산액, 및 이의 제조 방법 및 용도
CN107400413A (zh) 一种纳米水性颜料喷墨墨水及其制备方法
JP5667133B2 (ja) インクジェット記録用インク組成物、インクジェット記録方法、及び、印刷物
JP5825089B2 (ja) 紫外線硬化型非水系インクジェットインク
RU2692384C2 (ru) Чернила для цифровой пьезоструйной печати, отверждаемые УФ-излучением, и способ их изготовления
JP5583375B2 (ja) 水性インク組成物および画像形成方法
WO2018167250A1 (de) Laminat-tinte
JP2003176431A (ja) インクジェット記録用インクセット、記録ユニット、インクジェット記録装置およびインクジェット記録方法
JP5591611B2 (ja) 活性エネルギー線硬化型インク組成物、及びインクジェット記録方法
GB2564485A (en) A printing ink
JP2005350656A (ja) 分散配合物の質の向上のための方法
JP7023202B2 (ja) 水性インクジェットインク用樹脂分散体、水性インクジェット用インク組成物、及び、水性インクジェットインク用樹脂分散体の製造方法
RU2775971C1 (ru) Флуоресцентные чернила и способ их изготовления
JP6934554B1 (ja) ブラックインクジェットインキ及びインキセット
GB2569628A (en) A printing ink