КОМПОЗИЦИЯ ЧЕРНИЛ Российский патент 2023 года по МПК C09D11/105 C09D11/326 C09D11/324 C09D11/36 

Область техники, к которой относится изобретение

[0001]

Настоящее изобретение относится к композициям чернил, и способам изготовления композиции чернил.

Уровень техники изобретения

[0002]

Струйная печать используется в различных применениях печати и позволяет получать изображения высокого разрешения на различных подложках. В последние годы производители и потребители изделий, на которых могут быть напечатаны изображения, таких как, например, упаковка, все больше признают важность того, чтобы такие изделия были пригодны для вторичной переработки, компостирования и/или биоразложения. Прямая печать позволяет избежать использования этикеток, которые затрудняют вторичную переработку упаковки. В случаях, когда напечатанное изображение может содержать оптически считываемые данные, такие как, например, оптически считываемый одно- или двумерный код, напечатанный на упаковке, важно, чтобы чернила позволяли осуществлять прямую печать изображения с достаточно высоким разрешением и с обеспечением в достаточной мере отсутствия растекания или размытия, чтобы изображение можно было надежно декодировать. Проблема растекания или размывания чернил особенно очевидна, когда изделие, на котором должно быть напечатано изображение, представляет собой низкокачественную подложку, такую как коричневый контейнерный картон. Струйная печать является преимущественной, так как она позволяет печатать варьируемые данные в условиях производственной линии.

Сущность изобретения

Техническая задача

[0003]

Особой проблемой остается создание биоразлагаемых чернил, которые могут быть нанесены способом струйной печати с устранением в достаточной мере растекания или размытия, даже на подложках низкого качества.

Решение проблемы

[0004]

Настоящее изобретение обеспечивает композицию чернил, включающую: полувысыхающий растворитель; пигмент; алкидную смолу; и полимерный диспергатор на основе амина, где содержится 5% мас. или более алкидной смолы, в расчете на общую массу композиции, и где содержится 5% мас. или более полимерного диспергатора на основе амина, в расчете на общую массу композиции.

[0005]

Настоящее изобретение также предоставляет способ изготовления композиции чернил, включающий обеспечение полувысыхающего растворителя, пигмента, алкидной смолы и диспергатора, где алкидную смолу берут в количестве 5% мас. или более, в расчете на общую массу композиции; и диспергатор берут в количестве 5% мас. или более, в расчете на общую массу композиции.

[0006]

Авторы настоящего изобретения неожиданно обнаружили, что при использовании полувысыхающего растворителя в композиции чернил в комбинации с алкидной смолой и полимерным диспергатором на основе амина, в количествах, описанных выше, можно получить биоразлагаемые чернила, которые могут быть надежно нанесены способом струйной печати, в достаточной мере свободной от растекания или размытия, даже на подложках низкого качества.

Описание вариантов осуществления изобретения

[0007]

Композиция чернил по изобретению включает в себя полувысыхающий растворитель. Термин "полувысыхающий растворитель" является термином уровня техники и относится к типу растворителя, присутствующего в композиции чернил. Он не относится к состоянию или сухости композиции. Полувысыхающие растворители рассмотрены более подробно в Surface Coatings Vol I - Raw Materials and Their Usage by the Oil and Colour Chemists Association of Australia (1983); § 3.2.4.

[0008]

В контексте данного документа, полувысыхающий растворитель может представлять собой растворитель с йодным числом от 120 до 150. Йодное число растворителя является параметром, хорошо известным в области исходных материалов для чернил, и определяется как количество граммов йода, поглощенного 100 граммами масла. Йодное число определяется химической структурой компонентов растворителя и является мерой ненасыщенности, оцениваемой путем определения количества йода, поглощенного или прореагировавшего по двойным связям. Йодное число более подробно рассмотрено в Surface Coatings Vol I - Raw Materials and Their Usage by the Oil and Colour Chemists Association of Australia (1983); §3.2.7. Йодное число растворителя может быть определено известными способами, такими как способы, которые обсуждаются в Surface Coatings Vol I - Raw Materials and Their Usage by the Oil and Colour Chemists Association of Australia (1983); §3.2.7.

[0009]

В предпочтительных вариантах осуществления композиций чернил по настоящему изобретению, полувысыхающий растворитель присутствует в количестве от 64 до 80% мас., в расчете на общую массу композиции. В особенно предпочтительных вариантах осуществления композиций чернил по настоящему изобретению, полувысыхающий растворитель присутствует в количестве от 70 до 75% мас., в расчете на общую массу композиции.

[0010]

Полувысыхающий растворитель может включать сложный эфир (в дальнейшем в данном документе именуемый первым сложным эфиром). Первый сложный эфир получают из кислоты (в дальнейшем в данном документе - кислотный компонент первого сложного эфира) и спирта (в дальнейшем в данном документе - спиртовой компонент первого сложного эфира).

[0011]

В некоторых вариантах осуществления, кислотный компонент первого сложного эфира представляет собой ненасыщенную жирную кислоту. Предпочтительно кислотный компонент первого сложного эфира представляет собой ди-ненасыщенную жирную кислоту. Ди-ненасыщенные жирные кислоты могут быть получены, например, путем гидролиза растительных масел (например, соевого масла). Примеры подходящих ди-ненасыщенных жирных кислот включают линолевую кислоту, эйкозадиеновую кислоту и докозадиеновую кислоту. Линолевая кислота предпочтительна в качестве кислотного компонента первого сложного эфира. Линолевая кислота может быть получена путем гидролиза соевого масла.

[0012]

В некоторых вариантах осуществления, спиртовой компонент первого сложного эфира представляет собой одноатомный спирт. Примеры подходящих одноатомных спиртов включают метанол, этанол, н-пропанол, изопропанол, н-бутанол, изо-бутанол и трет-бутанол. Метанол предпочтителен в качестве спиртового компонента первого сложного эфира.

[0013]

Первый сложный эфир может представлять собой сложный эфир ди-ненасыщенной жирной кислоты и одноатомного спирта, и примеры первого сложного эфира включают метиловые сложные эфиры, такие как метиловый сложный эфир линолевой кислоты, метиловый сложный эфир эйкозадиеновой кислоты, метиловый сложный эфир докозадиеновой кислоты, и линолэлаидиновой кислоты. Метиловый сложный эфир линолевой кислоты предпочтителен в качестве первого сложного эфира.

[0014]

Полувысыхающий растворитель может представлять собой одно вещество или смесь различных веществ. Одно или несколько дополнительных веществ могут представлять собой другие сложные эфиры (например, другие сложные эфиры жирных кислот, включая ненасыщенные и насыщенные жирные кислоты, и одноатомных спиртов) или другие вещества тех типов, которые обычно встречаются в растворителях для композиций струйных чернил. Когда полувысыхающий растворитель представляет собой смесь первого сложного эфира и одного или нескольких дополнительных веществ, первый сложный эфир может присутствовать в количестве 50% мас. или более от полувысыхающего растворителя, со ссылкой на количества полувысыхающего растворителя, рассмотренные выше (например, 32% мас. или более, или 44% мас. или более от композиции чернил).

[0015]

Авторы настоящего изобретения обнаружили, что полувысыхающий растворитель (например, полувысыхающие растворители, описанные выше), при использовании в комбинации с другими компонентами композиции чернил, описанной в данном документе, и в количествах, описанных в данном документе, имеет преимущества в том, что он является биоразлагаемым и подходит для струйной печати с обеспечением устранения в достаточной мере растекания или размывания, даже на подложках низкого качества.

[0016]

Композиция чернил по настоящему изобретению включает пигмент. Пигмент, используемый в композиции чернил по настоящему изобретению, особо не ограничен. В некоторых вариантах осуществления, пигмент представляет собой черный пигмент. В некоторых вариантах осуществления изобретения, пигмент представляет собой цветной пигмент (т.е. нечерный пигмент, такой как голубой, пурпурный или желтый).

[0017]

В предпочтительных вариантах осуществления композиции чернил по настоящему изобретению, пигмент присутствует в количестве от 10 до 18% мас., в расчете на общую массу композиции. В особенно предпочтительных вариантах осуществления изобретения, пигмент присутствует в количестве от 13 до 15% мас., в расчете на общую массу композиции.

[0018]

Черный пигмент, который может быть использован в композиции чернил по настоящему изобретению, не имеет особых ограничений. Черный пигмент может представлять собой, например, сажевый пигмент. Примеры сажевых пигментов, которые могут быть использованы в композиции чернил по настоящему изобретению, включают серию REGAL® (например, REGAL® 400R, REGAL® 660R), серию EMPEROR® (например, EMPEROR® 1600, EMPEROR® 1800), серию MONARCH® (MONARCH® 800), серию VULCANм (например, VULCAN® XC72R), доступные для приобретения в Cabot Corporation, Birla N330, доступные для приобретения в Birla Carbon, и черные пигменты из линейки Raven, доступные для приобретения в Columbian Chemicals Company.

[0019]

Композиция чернил по настоящему изобретению включает алкидную смолу. В некоторых вариантах осуществления, композиция чернил по настоящему изобретению присутствует в количестве 7% мас. или более. В предпочтительных вариантах осуществления композиции чернил по настоящему изобретению алкидная смола присутствует в количестве от 5 до 9% мас., в расчете на общую массу композиции. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления, алкидная смола присутствует в количестве от 5 до 8% мас., в расчете на общую массу композиции. В особенно предпочтительных вариантах осуществления, алкидная смола присутствует в количестве от 6 до 8% мас., в расчете на общую массу композиции.

В контексте данного документа, алкидная смола включает сложный эфир (в дальнейшем в данном документе именуемый вторым сложным эфиром). Второй сложный эфир получают из кислоты (в дальнейшем в данном документе - кислотный компонент второго сложного эфира) и спирта (в дальнейшем в данном документе - спиртовой компонент второго сложного эфира).

[0020]

В некоторых вариантах осуществления, кислотный компонент второго сложного эфира представляет собой ненасыщенную жирную кислоту. Предпочтительно кислотный компонент второго сложного эфира представляет собой ди-ненасыщенную жирную кислоту. Ди-ненасыщенные жирные кислоты могут быть получены, например, путем гидролиза растительных масел (например, соевого масла). Примеры подходящих ди-ненасыщенных жирных кислот включают линолевую кислоту, эйкозадиеновую кислоту, докозадиеновую кислоту и линолэлаидиновую кислоту. Линолевая кислота предпочтительна в качестве кислотного компонента второго сложного эфира. Линолевая кислота может быть получена путем гидролиза соевого масла.

В некоторых вариантах осуществления, спиртовой компонент второго сложного эфира представляет собой многоатомный спирт. Примеры подходящих многоатомных спиртов включают глицерин, триметилолпропан и пентаэритрит. Пентаэритрит предпочтительнее использовать в качестве спиртового компонента второго сложного эфира.

[0021]

Второй сложный эфир может представлять собой сложный эфир ди-ненасыщенной жирной кислоты и многоатомного спирта, и примеры второго сложного эфира включают глицериловые сложные эфиры линолевой кислоты (например, глицерил монолинолеат, глицерил дилинолеат, глицерил трилинолеат или любую их смесь), глицериловые сложные эфиры эйкозадиеновой кислоты (например, глицерил моноэйкозадиеноат, глицерил диэйкозадиеноат, глицерил триэйкозадиеноат или любую их смесь), триметилолпропиловые сложные эфиры линолевой кислоты (например, триметилолпропил монолинолеат, триметилолпропил дилинолеат, триметилолпропил трилинолеат или любую их смесь), триметилолпропиловые сложные эфиры эйкозадиеновой кислоты (например, триметилолпропил моноэйкозадиеноат, триметилолпропил диэйкозадиеноат, триметилолпропил триэйкозадиеноат или любую их смесь), триметилолпропиловые сложные эфиры докозадиеновой кислоты (например, триметилолпропил монодокозадиеноат, триметилолпропил дидокозадиеноат, триметилолпропил тридокозадиеноат или любую их смесь), пентаэритритиловые сложные эфиры линолевой кислоты (например, пентаэритритил монолинолеат, пентаэритритил дилинолеат, пентаэритритил трилинолеат, пентаэритритил тетралинолеат или любую их смесь), пентаэритритиловые сложные эфиры эйкозадиеновой кислоты (например, пентаэритритил моноэйкозадиеноат, пентаэритритил диэйкозадиеноат, пентаэритритил триэйкозадиеноат, пентаэритритил тетраэйкозадиеноат или любую их смесь), и пентаэритритиловые сложные эфиры докозадиеновой кислоты (например, пентаэритритил монодокозадиеноат, пентаэритритил дидокозадиеноат, пентаэритритил тридокозадиеноат, пентаэритритил тетрадокозадиеноат или любую их смесь). Пентаэритритиловые сложные эфиры тетралинолевой кислоты предпочтительны в качестве второго сложного эфира. Особенно предпочтительны смеси, включающие пентаэритритил монолинолеат и пентаэритритил дилинолеат.

[0022]

Алкидная смола может представлять собой одно вещество или смесь различных веществ. Одно или несколько дополнительных веществ могут представлять собой другие сложные эфиры (например, другие сложные эфиры ненасыщенных жирных кислот и многоатомных спиртов) или другие вещества, обычно встречающиеся в алкидных смолах. Когда алкидная смола представляет собой смесь второго сложного эфира и одного или нескольких дополнительных веществ, второй сложный эфир может присутствовать в количестве 50% мас. или более от полувысыхающего растворителя (т.е. от 2,5 до 4,5% мас. или более от композиции чернил).

Авторы настоящего изобретения обнаружили, что алкидная смола (например, алкидная смола, описанная выше), при использовании в комбинации с другими компонентами композиции чернил, описанными в данном документе, и в количествах, описанных в данном документе, имеет преимущества в том, что она улучшает стабильность и/или вязкость композиции чернил.

[0023]

Композиция чернил по настоящему изобретению включает 5% мас. или более полимерного диспергатора на основе амина. В предпочтительных вариантах осуществления изобретения, композиция чернил по изобретению включает от 5 до 9% мас. полимерного диспергатора на основе амина, в расчете на общую массу композиции. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления изобретения, композиция чернил по изобретению содержит от 5 до 8% мас. полимерного диспергатора на основе амина, в расчете на общую массу композиции. В особенно предпочтительных вариантах осуществления изобретения, диспергатор присутствует в количестве от 6 до 8% мас., в расчете на общую массу композиции.

Подходящие полимерные диспергаторы на основе амина включают полимерный компонент на основе амина. В некоторых вариантах осуществления, полимерный диспергатор на основе амина может состоять из полимерного компонента на основе амина. В других вариантах осуществления, полимерный диспергатор на основе амина может включать полимерный компонент на основе амина и может дополнительно содержать органическую среду. Полимерный диспергатор на основе амина может содержать полимерный компонент на основе амина в количестве от 30 до 50% мас., или приблизительно 40% мас., от диспергатора (например, вплоть до 4,5% мас., или от приблизительно 2,0 до приблизительно 3,6% мас., от композиции чернил). Такие диспергаторы могут, в дополнение к 30-50% мас. диспергатора, включать органическую среду (например, алифатический компонент с температурой кипения от 220 до 280°С).

[0024]

Подходящие полимерные компоненты на основе амина описаны в патенте США № 8167992 B2, содержание которого включено в настоящий документ посредством ссылки во всей своей полноте. Например, полимерный компонент на основе амина может представлять собой соединение формулы (1) или его соль:

U-(Y)x-T-N(G)r-(B-Z)q (Формула 1)

где

U независимо представляет собой

R'-N-(C)-T'-O-, или

R-O-;

R или R' могут быть одинаковыми или разными и независимо являются H или C1-50-необязательно замещенным гидрокарбилом, или гидрокарбонильной группой (ацильной группой), или остатком эпоксида, или остатком необязательно замещенной (мет)акриловой сложноэфирной или амидной группы;

Y представляет собой C2-4-алкиленоксигруппу;

T или T' независимо представляет собой C2-4-алкилен;

B представляет собой алкиленовую группу, как например, метилен;

Z представляет собой неорганическую кислотную полярную головную группу, такую как серная или фосфорная кислотная полярная головная группа;

G и G' могут быть одинаковыми или разными и независимо являются H или C1-50-необязательно замещенной гидрокарбильной или C1-50-опционально замещенной гидрокарбильной или гидрокарбонильной группой или остатком эпоксида, или остатком необязательно замещенной (мет)акриловой сложноэфирной или амидной группы;

r имеет значение ноль или 1;

q равно 1 или 2, с оговоркой, что когда q равно 2, r равно нулю; и

x имеет значение от 2 до 90.

[0025]

Конкретные примеры подходящих полимерных диспергаторов на основе аминов включают:

- Solsperse 13940, доступный для приобретения в Lubrizol, который представляет собой 40% активный полимерный диспергатор на основе амина в алифатическом дистилляте 240/260 (°C);

- Solsperse J965, доступный для приобретения в Lubrizol, который представляет собой 100% активный полимерный диспергатор;

- Solsperse 11200, доступный для приобретения в Lubrizol, который представляет собой 50% активный полимерный диспергатор в SHELLSOLTM D40;

- Solsperse 21000, доступный для приобретения в Lubrizol, который представляет собой 100% активный полимерный диспергатор;

- Hypermer KD1, доступный для приобретения в Croda, который является 100% активным катионным полимерным диспергатором;

- Hypermer KD4, доступный для приобретения в Croda, который является 100% активным анионным полимерным диспергатором; и

- Hypermer KD9, доступный для приобретения в Croda, который является 100% активным анионным полимерным диспергатором.

Solsperse 13940 предпочтительно использовать в качестве полимерного диспергатора на основе амина.

[0026]

Авторы настоящего изобретения обнаружили, что полимерный диспергатор на основе амина (например, полимерный диспергатор на основе амина, описанный выше), при использовании в комбинации с другими компонентами композиции чернил, описанной в настоящем документе, и в количествах, описанных в настоящем документе, имеет преимущества в том, что он улучшает повторяемость преимущественных результатов, демонстрируемых композициями чернил по изобретению.

[0027]

Предпочтительные композиции чернил по изобретению включают композиции, в которых:

- полувысыхающий растворитель присутствует в количестве от 64 до 80% мас., в расчете на общую массу композиции;

- пигмент присутствует в количестве от 10 до 18% мас., в расчете на общую массу композиции;

- алкидная смола присутствует в количестве от 5 до 9% мас., в расчете на общую массу композиции; и

- полимерный диспергатор на основе амина присутствует в количестве от 5 до 9% мас., в расчете на общую массу композиции.

[0028]

Особенно предпочтительные композиции чернил включают композиции, в которых:

- полувысыхающий растворитель присутствует в количестве от 70 до 75% мас., в расчете на общую массу композиции;

- пигмент присутствует в количестве от 13 до 15% мас., в расчете на общую массу композиции;

- алкидная смола присутствует в количестве от 6 до 8% мас., в расчете на общую массу композиции; и

- полимерный диспергатор на основе амина присутствует в количестве от 6 до 8% мас., в расчете на общую массу композиции.

[0029]

Композиция чернил по настоящему изобретению, как описано в настоящем документе, может быть нанесена на подложку методом струйной печати для формирования печатного изображения на подложке. Подходящие подложки включают Крафт-подложки, такие как Крафт-бумага и Крафт-картон. Подходящие печатные изображения включают оптически считываемые коды, такие как оптически считываемый одно- или двумерный код. Подложка с нанесенным изображением может представлять собой печатное изделие. Печатное изделие может быть предметом упаковки, как например, коробкой или конвертом.

[0030]

Общий процесс струйной печати хорошо известен специалисту. Имея в наличии описанную в данном документе композицию чернил по настоящему изобретению, специалист может легко нанести чернила на подходящую подложку способом струйной печати, основываясь на своих общепринятых общих знаниях.

[0031]

Общие способы получения композиций чернил хорошо известны специалистам. Имея в наличии описанную в данном документе композицию чернил по настоящему изобретению, специалист может легко осуществить способ получения композиций чернил по изобретению.

[0032]

Например, способ изготовления композиции чернил согласно настоящему изобретению включает: предоставление полувысыхающего растворителя, пигмента, алкидной смолы и диспергатора, где алкидную смолу обеспечивают в количестве 5% мас. или более, в расчете на общую массу композиции; и диспергатор обеспечивают в количестве 5% мас. или более, в расчете на общую массу композиции.

[0033]

Ниже дана иллюстрация изобретения с помощью следующих неограничивающих примеров.

Примеры

Пригодность для струйной печати

[0034]

Чернила, имеющие составы, приведенные в Таблице 1 (Примеры с 1 по 3) и Таблице 2 (Сравнительные Примеры с 1 по 7) ниже, приготавливают в соответствии со следующей методикой.

[0035]

Стадия 1: Жидкие компоненты, т.е. все компоненты, кроме пигмента, перечисленные в Таблице 1 или 2 ниже, добавляют в смесительный сосуд и затем смешивают вместе с помощью механического перемешивающего устройства, оснащенного крыльчаткой с зубчатым колесом, такого как смеситель Eiger Torrance HSD Lab. Скорость смешивания составляет 1000 об/мин (rpm) и период времени составляет 5 минут.

[0036]

Стадия 2: Пигмент добавляют в смесь масляной фазы и затем смачивают под вакуумом (вакуумное давление менее -500мбар), с использованием механического перемешивающего устройства, как и ранее, для диспергирования пигмента. Смачивание удаляет воздух и влагу с поверхности пигмента c обеспечением равномерного диспергирования. Скорость смачивания составляет 1000 rpm и период времени составляет 30 минут.

[0037]

Стадия 3: Смоченную смесь затем предварительно cмешивают на механическом перемешивающем устройстве, как и прежде, для уменьшения и выравнивания размера частиц диспергированного пигмента, чтобы смесь была пригодна для помола. Время предварительного смешивания составляет 30 минут, вакуум в ходе предварительного перемешивания составляет менее -500 мбар и скорость предварительного смешивания составляет 3000 rpm.

[0038]

Стадия 4: Затем предварительно смешанную смесь переносят в горизонтальную бисерную мельницу и измельчают для дальнейшего уменьшения размера частиц пигмента. Подходят мельницы типа Netzsch Minizeta, в которых используются стабилизированные церием циркониевые шарики размером 0,4-0,7 мм. Загрузка шариков в камеру мельницы должна составлять более 85% по объему. Мельницу следует охлаждать холодной водой для поддержания температуры смеси на уровне менее 50°C. Скорость работы мельницы составляет 3000 rpm и период времени составляет 2 часа.

[0039]

Стадия 5: Получающуюся в результате чернильную смесь затем испытывают на вязкость и проверяют размер частиц. Подходят конусный и пластинчатый вискозиметры Брукфильда типа DV3T и приборы для определения размера частиц методом динамического светорассеяния типа Malvern Zetasizer Nano-ZS.

[0040]

Стадия 6: Чернила затем фильтруют через систему фильтров из стекловолокна. Подходит система вакуумной фильтрации Pall с использованием фильтрующих дисков Whatman GF/B. Размер пор дисков составляет 1 мкм, давление вакуума составляет менее -800 мбар.

Композиции чернил анализируют в отношении свойств, относящихся к их пригодности для струйной печати, включая стабильность чернил, вязкость чернил, плотность печати, размер частиц и способность к фильтрации композиций.

Композиции, подходящие для струйной печати, оценивают как "Отличные" или "Хорошие". Композиции, непригодные для струйной печати, оценивают как "Нехорошие" или "Плохие".

[0041]

Количество компонентов в Таблицах 1 и 2 указано в массовых процентах. Используемые компоненты и результаты анализа представляют собой следующее:

Метиловый сложный эфир: Масло Mosselman (масло на основе сои)

Сажа: Regal 400R

Алкидная смола: Vilkyd 782

Полимерный диспергатор: Solplus K 200

Полимерный диспергатор на основе амина: Solsperse 13940

Таблица 1.

Компонент Пр. 1 Пр. 2 Пр. 3 Метиловый сложный эфир 80,0 76,0 72,0 Сажа 10,0 12,0 14,0 Алкидная смола 5,0 6,0 7,0 Полимерный диспергатор на основе амина 5,0 6,0 7,0 BСЕГО 100,0 100,0 100,0 Физическая стабильность Хорошая Хорошая Хорошая Вязкость Хорошая Хорошая Хорошая Оптическая плотность Хорошая Хорошая Превосходная Результат анализа Хорошая Хорошая Превосходная

Таблица 2.

Компонент СП1 СП2 СП3 СП4 СП5 СП6 СП7 Метиловый сложный эфир 88,0 88,8 85,1 81,3 79,4 84,0 84,0 Сажа 6,0 6,0 8,0 10,0 12,5 8,0 8,0 Алкидная смола 0,8 4,0 8,0 Полимерный диспергатор 5,2 6,9 8,7 8,1 Полимерный диспергатор на основе амина 5,2 4,0 ВСЕГО 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 Физическая стабильность Хорошая Плохая Плохая Хорошая Плохая Хорошая Плохая Вязкость Низкая Низкая Низкая Хорошая Нет данных Низкая Хорошая Оптическая плотность Нет данных Нет данных Нет данных Нет данных Нет данных Нет данных Хорошая Результат анализа Не хорошая Не хорошая Не хорошая Не хорошая Не хорошая Не хорошая Не хорошая

[0042]

Композиции чернил из Примеров 1-3, как установлено, имеют хорошую стабильность, вязкость и оптическую плотность, и в целом подходят для струйной печати, особенно для печатания оптически считываемого кода. Композиции чернил Сравнительных Примеров с 1 по 7, как выявлено, являются непригодными для струйной печати.

[0043]

Приготавливают повторные партии Примера 3 и испытывают на пригодность для струйной печати таким же способом, как и исходную партию. Результаты для повторных партий композиции Примера 3, как выявлено, согласуются с данными для исходной партии.

Испытания на считываемость штрих-кода

[0044]

Штрих-код (9 цифр, диапазон 20% и 25% уменьшения ширины штриха) печатают с использованием композиции чернил из Примера 3 на различных типах Крафт-подложки (переработанный Крафт-материал с плотностью 180 грамм на квадратный метр (г/м²), переработанный Крафт-материал с плотностью 140 г/м², паллетный картон и первичная крафт-бумага с плотностью 180 г/м²). Штрих-код проверяют на считываемость и устанавливают, что он считывается в каждом случае.

[0045]

Эти результаты показывают способность композиций чернил по настоящему изобретению справляться с различными ситуациями растекания чернил на различных подложках и обеспечивать надежное считывание штрих-кода.

Экологические испытания

[0046]

Композиции чернил по настоящему изобретению подвергают испытаниям на предмет легко осуществляемой или присущей веществам биоразлагаемости (Руководства OECD 301B и 301F).

[0047]

Крафт-картон, на который нанесена печать с помощью композиции чернил по настоящему изобретению, подвергают испытанию в соответствии со стандартами ISO 14855 (анализ на биоразлагаемость) и ISO 16929 (анализ на разложение), а также испытанию касательно анализа композиции и ее экотоксичности (качество компоста).

[0048]

Изобретение описано выше со ссылкой на некоторые варианты осуществления. Однако эти варианты осуществления являются лишь иллюстративными, и специалисту будет ясно, что могут быть осуществлены различные модификации, включая комбинации признаков, описанных выше со ссылкой на отдельные варианты осуществления, без отклонения от объема изобретения, который определен в следующей формуле изобретения (с принимаемым должным учетом эквивалентов).

Настоящая заявка учитывает и притязает на приоритет приоритетной заявки Соединенного Королевства № GB1917277.4, поданной 27 ноября 2019 года, полное содержание которой включено в настоящий документ посредством ссылки.

Настоящее изобретение относится к композиции чернил, подходящей для струйной печати и способу ее изготовления. Композиция чернил характеризуется тем, что в расчете на общую массу смеси содержит полувысыхающий растворитель в количестве от 64 до 80% мас., 5% мас. или более алкидной смолы, 5% мас. или более полимерного диспергатора на основе амина и пигмент. Техническим результатом изобретения является предоставление биоразлагаемой композиции с улучшенной стабильностью и вязкостью, позволяющей использовать чернила даже на подложках низкого качества. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 2 табл., 7 пр.

1. Композиция чернил, содержащая:

полувысыхающий растворитель;

пигмент;

алкидную смолу; и

полимерный диспергатор на основе амина,

в которой полувысыхающий растворитель присутствует в количестве от 64 до 80% мас., в расчете на общую массу композиции,

в которой содержится 5% мас. или более алкидной смолы, в расчете на общую массу композиции, и

в которой содержится 5% мас. или более полимерного диспергатора на основе амина, в расчете на общую массу композиции.

2. Композиция чернил по п. 1, где и алкидная смола, и полимерный диспергатор на основе амина содержатся в одинаковом количестве.

3. Композиция чернил по п. 1 или 2, где алкидная смола содержится в количестве 7% мас. или более, в расчете на общую массу композиции.

4. Композиция чернил по любому одному из пп. 1-3, где полимерный диспергатор на основе амина содержится в количестве 7% мас. или более, в расчете на общую массу композиции.

5. Композиция чернил по п. 1, где полувысыхающий растворитель имеет йодное число от 120 до 150.

6. Композиция чернил по п. 5, где полувысыхающий растворитель содержит первый сложный эфир, который представляет собой сложный эфир ди-ненасыщенной жирной кислоты и одноатомного спирта.

7. Композиция чернил по п. 6, где первый сложный эфир присутствует в количестве 32% мас. или более в композиции чернил.

8. Композиция чернил по п. 1, где пигмент представляет собой черный пигмент.

9. Композиция чернил по п. 1 или 2, где алкидная смола включает второй сложный эфир, который представляет собой сложный эфир ди-ненасыщенной жирной кислоты и многоатомного спирта.

10. Композиция чернил по п. 1, где полувысыхающий растворитель присутствует в количестве от 70 до 75% мас., в расчете на общую массу композиции.

11. Композиция чернил по п. 1, где пигмент присутствует в количестве от 10 до 18% мас., в расчете на общую массу композиции.

12. Композиция чернил по п. 1, где алкидная смола присутствует в количестве от 5 до 9% мас., и где полимерный диспергатор на основе амина присутствует в количестве от 5. до 9% мас., в расчете на общую массу композиции.

13. Способ изготовления композиции чернил, включающий в себя предоставление полувысыхающего растворителя, пигмента, алкидной смолы и полимерного диспергатора на основе амина, где

полувысыхающий растворитель присутствует в количестве от 64 до 80% мас., в расчете на общую массу композиции,

алкидную смолу обеспечивают в количестве 5% мас. или более, в расчете на общую массу композиции; и

полимерный диспергатор на основе амина обеспечивают в количестве 5% мас. или более, в расчете на общую массу композиции.