UV zářením vytvrzované inkousty pro inkjet tisk

Abstract

Pojivove systemy inkjetovych inkoustů a laků vytvrzovanych UV zařenim jsou nejčastěji založeny na akrylatovych monomerech a oligomerech polymerujicich radikalovym mechanizmem. Na trhu meně uspěšnou a malo rozšiřenou alternativou jsou inkousty a laky obsahujici epoxidove, oxetanove .i vinyletherove monomery polymerujici kationtovym mechanizmem. Oba mechanizmy polymerace maji jine vyhody a nevyhody. Radikalova polymerace je inhibovana kyslikem snadno difundujicim do tenke vrstvy nizkoviskozniho systemu ze vzduchu. Systemy polymerujici kationtovym mechanizmem podlehaji při skladovani pomale předčasne polymeraci, ke ktere dochazi v důsledku nedostatečne stability oniovych soli běžnš uživanych jako fotoiniciatory. V teto praci jsou studovany p.ipravene laky a inkousty obsahujici směs radikalov. a kationtov. polymerujicich materialů a fotoiniciatorů, ktere při expozici UV zařeni polymeruji současně a vytvaři interpenetrujici polymerni sitě. Experimentalni prace byla strukturovana do pěti etap. V prvni etapě byly naformulovany směsi radikalov. a kationtov. polymerujicich monomer. (a oligomeru) s dostatečně nizkou viskozitou splňujici technologicke požadavky dane typem použite tiskove hlavy. Ve druhe etapě byl sledovan vliv některych vybranych materialů na rychlost kationtove polymerace iniciovane UV zařenim s cilem formulovat dostatečně reaktivni kationtov. polymerujici system. T.eti etapa prace byla zam..ena na studium pr.b.hu UV za.enim iniciovane polymerace p.ipravenych bezpigmentovych lak., obsahujicich kationtov. a radikalov. polymerujici slo.ky v r.znych pom.rech, a hodnoceni mechanickych vlastnosti tenkych vytvrzenych vrstev p.ipravenych z t.chto lak.. Polymerace akrylatovych a oxetanovych funk.nich skupin byla sledovana pomoci FTIR za i bez p.istupu vzduchu. Vzorky tenkych vytvrzenych vrstev byly testovany v tahu pomoci dynamometru. Tvrdost vytvrzenych vrstev byla stanovena metodou Persoz. Ve .tvrte etap. byla studovana UV za.enim iniciovana polymerace experimentalnich inkoust. obsahujicich p.ipravenou pigmentovou preparaci ftalocyaninu a stejne podily radikalov. a kationtov. polymerujicich složek. S experimentalnimi inkousty i laky byly provedeny tiskove testy na laboratornim tiskovem za.izeni s inkjetovou hlavou Xaar XJ500/80. V pate etap. byly provedeny testy dlouhodobe stability p.ipraveneho kapalneho laku obsahujiciho stejne podily radikalov. a kationtov. polymerujicich složek. V průběhu několika tydn. tepelne expozice vzork. byl sledovan nar.st viskozity laku v d.sledku p.ed.asne polymerace. Experimentalni laky a inkousty obsahovaly radikalov. polymerujici nizkoviskozni akrylaty, kationtov. polymerujici epoxidove a oxetanove monomery, fotoiniciatory radikalove a kationtove polymerace (?ż-hydroxyketon, iodoniova s.l) a dal.i aditiva. Kationtov. polymerujici monomery a fotoiniciatory byly vybrany tak, aby jejich dostatečně rychla polymerace mohla ovlivnit souběžně probihajici radikalovou polymeraci akrylatů. Současny průběh radikalove a kationtove polymerace sm.snych system. ma p.iznivy vliv na pr.b.h radikalove polymerace obsa.enych akrylat. za p.istupu vzduchu. Rychlost radikalove polymerace se zvy.uje s rostoucim podilem kationtov. polymerujicich slo.ek ve sm.si. Vytvrzene tenke vrstvy lak. obsahujicich sm.s radikalov. a kationtov. polymerujicich slo.ek jsou pru.n.j.i a m.k.i ne. vrstvy lak. obsahujici slo.ky pouze jednoho typu. Experimentalni inkousty obsahujici pigmentovou preparaci bylo nutne vytvrdit v.t.i davkou oza.eni ne. bezpigmentove laky. Nep.iznivy vliv p.itomnosti pigmentu byl .aste.n. kompenzovan p.idavkem fotosenzibilizatoru absorbujiciho i v oblasti del.ich vlnovych delek vyza.ovanych Hg vybojkami pou.ivanymi jako zdroje UV za.eni. Tisk experimentalniho laku i inkoustu byl stabilni, tiskova kvalita byla srovnatelna s kvalitou tisku komer.n. dodavaneho inkoustu. P.ed.asna polymerace experimentalniho laku obsahujiciho stejne podily radikalov. a kationtov. polymerujicich slo.ek b.hem dlouhodobe tepelne exp