RS55367B1

RS55367B1 - Kompozicija mastila za inkdžet štampu koje apsorbuje infracrveno zračenje za personalizaciju zaštićenih dokumenata

Info

Publication number: RS55367B1
Application number: RS20160829A
Authority: RS
Inventors: Arkadiusz Karpinski; Pawel Wojcik; Ariel Biernacki; Wieslawa Kowalska; Slawomir Ziolkowski; Marta Kot; Agata Olszynska; Ewa Leszczynska-Ambroziewicz
Original assignee: Polska Wytwornia Papierow Wartosciowych S A
Priority date: 2014-05-07
Filing date: 2014-05-07
Publication date: 2017-03-31
Also published as: EP2942378A1; HUE029894T2; CY1118415T1; EP2942378B1; LT2942378T; PL2942378T3; HRP20161278T1

Description

Opis pronalaska

[0001]Pronalazak se odnosi na kompoziciju mastila za inkdžet štampu koje apsorbuje infracrveno zračenje. Ona je posebno korisna za nanošenje personalizovanih zaštićenih slika na plastične supstrate dokumenata, kao što su identifikacioni dokumenti, karte, kreditne kartice, zaštitne folije i slično, a koje se mogu lako očitati korišćenjem uređaja za optičko prepoznavanje karaktera, kao što su detektori za proveru novčanica, validatori karata, ručni uređaji za autentifikaciju itd,

[0002]Inkdžet štampa je dobro poznata tehnika kojom se vrši štampanje bez kontakta između uređaja za štampu i supstrata na kome se deponuje otštampana slika Ova tehnika je naročito namenjena za nanošenje slika na nepravilno oblikovane površine, kao što su plastični, stakleni ili metalni kontejneri

[0003]Kompozicija mastila za inkdžet štampu bi trebala da zadovolji izvesne zahteve da bi se mogla koristiti u operacijama inkdžet štampe Ovi zahtevi obuhvataju termičku otpornost, površinski napon i viskoznost mastila, kao i rastvorljivost i kompatibilnost komponenata mastila Dalje, mastilo bi trebalo da se brzo suši i trebalo bi da lako prolazi kroz mlaznicu za mastilo Pored toga, kompozicija rastvarača bi trebala da bude prilagođena svakom tipu supstrata da bi se obezbedilo adekvatno vlaženje i adhezija supstrata. U slučaju plastičnih supstrata potrebno je da smeša rastvarača izazove bubrenje polimera da bi se podstakla adhezija. Osim toga, otštampana informacija bi trebala da bude otporna na abraziju i na uobičajene rastvarače. Dalje, vodootpornost je veoma poželjna za zaštitnu štampu važnih dokumenata da bi se sprečila izmena otštampanih informacija.

[0004]Poznata su spektralno selektivna mastila koja apsorbuju nevidljivo infracrveno zračenje (engl. infrared radiation, skr. IR), a naročito mastila koja apsorbuju blisko infracrveno zračenje (eng. near infrared radiation, skr. NIR).

[0005]U US2013/0234427 je opisana formulacija mastila za štampu sa metal ditiolenskim kompleksom sa arilom ili heteroarilom supstituisanim imidazolin-2-halkogenon-4,5-ditiolenskim ligandima kao bezbojnim IR apsorberima sa minimalnom apsorpcijom u VIS spektru (od 400 do 700 nm). Mastilo se može primeniti za zaštitno označavanje papirnih novčanica zahvaljujući svojoj dobroj termičkoj stabilnosti, bez gubitka bezbojnosti. Smeša mastila se može naneti primenom tehnika fleksografske štampe, sito štampe, duboke štampe, ofset štampe, inkdžet štampe, laserske štampe ili tipo štampe. Međutim, kompozicija mastila mora biti prilagođena svakoj od pomenutih tehnika štampe i svakom od supstrata nezavisno. Konačno, u navedenom dokumentu nije opisan nijedan konkretan primer kompozicije mastila za inkdžet štampu.

[0006]U US5024923 je opisana kompozicija koja apsorbuje infracrveno zračenje sa metal ditiolenskim kompleksom i organskim osnovnim materijalom koja ima maksimum apsorpcije u oblasti talasnih dužina od 300 do 2000 nm. Kompozicija se primenjuje za poboljšanje otpornosti na svetlost kod jedinica fotografskih filmova.

[0007]U EP0822237 je opisana kompozicija mastila za inkdžet štampu koja se sastoji od tečnog nosača, boje, hidroksialkilovanog polietilenimina, i amonijumove soli radi poboljšane vodootpornosti uz poboljšanu mogućnost IR skeniranja koja se može primeniti za izradu vodootpornih bar kodova.

[0008]Postoji potreba za kompozicijom mastila za inkdžet štampu kao zaštitnu štampu na plastičnim supstratima sa poboljšanim karakteristikama termičke otpornosti i performansama, koje ima smanjenu vidljivost na vidljivoj svetlosti i koje ispoljava apsorpciju u oblasti bliskog infracrvenog zračenja (NIR).

[0009]Prema pronalasku je realizovana kompozicija mastila za inkdžet štampu koja sadrži apsorber bliskog infracrvenog zračenja (NIR) u količini od 0,05% to 5% w/w. sistem nevodenih organskih rastvarača i komponentu veziva u količini od 0,1% do 5% w/w. NIR apsorbent je izabran iz grupe koja se sastoji od metal ditiolenskih kompleksa (kao što su kompleksi nikla, platine i paladijuma), cijanina, i ftalocijanina. Sistem nevodenih organskih rastvarača sadrži gama-butirolakton u količini od 1% do 30% w/w i 2-butoksietil acetat u količini od 50% do 95% w/w. Kao vezivo je izabran vinilhloridni-vinilacetatni kopolimer. Da bi se modulisali neki od faktora mastila, kao što su viskoznost, površinski napon i brzina sušenja mastila, kompozicija dalje može sadržati najmanje jedan rastvarao izabran iz grupe koja se sastoji od 1-metoksil-2-propanol acetata, dietilen glikol dietil etra i 2-butoksietanola u količini od 0,1% do 30% w/w. NIR apsorbent može biti boja ili pigment.

[0010]Kao iznenađujuće je otkriveno da su elementi koji su otštampani sa predmetnom kompozicijom mastila na polikarbonatnoj strukturi, vinil polimerima ili poliesterskoj kartici veoma otporni u testovima ubrzanog starenja koji su namenjeni za dokumente. Eksperimenti su pokazali stabilnost otštampane slike i podataka pri dejstvu svetlosti tokom 10 godina primene.

[0011]Primeri boja koje se mogu primeniti kao NIR apsorberi u gore navedenoj kompoziciji obuhvataju: - metal ditiolenske komplekse, kao što su tetrabutilamonijum bis(3,6-dihloro-1,2-benzen-ditioiatojniklat i tetrabutilamonijum bis(3,4,6-tnhloro-1,2-benzen-ditiolato)niklat, - cijanine, kao što su: 2-[2-[2-hloro-3-[2-(1,3-dihidro-3,3-dimetil-1-etil-2H-benz[e]indol-2-iliden)etiliden]-1"dkloheksen-1-il]-etenil]-3,3-dimetil-1-etil-1 H-benz[e)indolijum jodid,

- ftalocijanine, kao što su bakar(ll) 5,9l14l18,23 27,32,36-oktabutoksi-2,3-naftalocijanin.

[0012]Primeri pigmenata koji se mogu primeniti kao NIR apsorbenti u gore navedenoj kompoziciji obuhvataju:

-metal ditiolenske komplekse, kao što je bis(4,4'-dimetoks!iditiobenzil)nikl

- cijanine, kao što je: pigment sa oznakom: FHI 8192, koji se može komercijalno nabaviti od firme Fabricolor Holding Int'l LLC

- ftalocijanine, kao što je kalaj(IV) 2,3-naftalocijanin dihlorid

[0013]Primena najmanje jednog pigmenta kao NIR apsorbera zahteva prisustvo najmanje jednog disperganta u količini od 0,05 do 5 w/w da bi se pigment ili pigmenti dispergovali u smeši. Primeri disperganata koji se mogu primeniti u gore navedenoj kompoziciji obuhvataju: akrilatne kopolimere sa afinitetnim grupama za pigment; alkilamonijumske soli polimera sa visokom molekulskom težinom, češljaste kopolimere sa afinitetnim grupama za pigment i sinergiste, koji su derivati pigmenta

[0014]Kompozicija boje mastila za inkdžet štampu se može proizvesti postupkom koji sadrži korake: - pribavljanja vinilhloridnog-vinilacetatnog kopolimera; - rastvaranja vinilhloridnog-vinilacetatnog kopolimera u gama-butirolaktonu mešanjem smeše na sobnoj temperaturi; - dodavanja NIR apsorbera smeši 2-butoksietil acetata i boje;

- mešanja kompozicije tokom oko 2 sata na sobnoj temperaturi; i

- filtriranja kompozicije na filteru sa poroznosti od oko 0,45 mm.

[0015]Kompozicija pigmenta mastila za inkdžet štampu se može proizvesti postupkom koji sadrži korake:

- pribavljanja pigmenta NIR apsorbera u obliku 5%-20% w/w rastvora,

- mievenja rastvora pigmenta NIR apsorbera sa smešom gama-butirolaktona, 2-butoksietil acetata, vinilhloridnog-vinilacetatnog kopolimera i disperganata (strukturisani akrilatni kopolimer sa afinitetnim grupama za pigment) da bi se dobila veličina čestica pigmenta manja od 150nm; - razređivanje rezultujuće kompozicije sa: 2-butoksietil acetatom i gama-butirolaktonom da bi se dobila koncentracija smeše od 0,1 do 5 w/w; i

- filtriranje kompozicije na filteru sa poroznosti od 10 mm i 1 mm

[0016]Sledeći primeri predstavljaju različite moguće kompozicije mastila za inkdžet štampu:

Primer I

[0017]

[0018]Kompozicija je karaterisana adekvatnom rastvoljivošću NIR apsorbera i smole, što sprečava taloženje čvrstih komponenata na mlaznici glave za štampanje.

Primer II

[0019]

[0020]Ova kompozicija ima prednost manjeg prodiranja mastila u supstrat u poređenju sa kompozicijom iz Primera 1.

Primer III

[0021]

[0022]Prednost ove kompozicije je adekvatna rastvorljivost NIR apsorbera i smole, kao i brzo sušenje na supstratu.

Primer IV

[0023]

[0024]Ova kompozicija je izvedena kao komponenta iz cijanidne grupe

[0025]Kompozicije mastila koje su bile formulisane kao što je gore opisano su bile nanete na polikarbonatni supstrat u procesu inkdžet štampe, da bi se testirala njihova termička stabilnost i bezbojnost posle termičkog tretmana tokom procesa laminacije polikarbonatnih dokumenata. Otštampana slika realizovana primenom mastila koje apsorbuje infracrveno zračenje ispoljava dobru termičku stabilnost, a nije uočeno ni pucanje posle procesa laminacije Pripremljeni dokument sadrži infracrvenu sliku unutar višeslojne strukture plastične kartice Posle termičkog testiranja, mastilo je bilo još uvek nevidljivo ljudskom oku i ispoljilo je maksimalnu apsorpciju u oblasti talasnih dužina od 700 do 950 nm,

[0026]Sastojci u gore navedenim primerima se mogu komercijalno nabaviti. Kompozicija mastila prema pronalasku ima prednost dobrih karakteristika performansi i termičke stabilnosti Kompozicija mastila koja sadrži sistem nevodenih organskih rastvarača je namenjena za proces inkdžet štampe radi formiranja zaštitnih slika na različitim tipovima plastičnih supstrata, pri čemu su otštampane slike nevidljive za golo oko i imaju maksimalnu apsorpciju u oblasti bliskog infracrvenog zračenja (NIR)

[0027]Prezentovana mastila za inkdžet štampu se mogu koristiti za izradu zaštitnih elemenata nivoa 3 (tj. elemenata koje mogu verifikovati eksperti korišćenjem specijalne opreme). Ona se mogu primeniti npr. za štampanje zaštitnih vremenskih žigova ili za štampanje personalizovanih podataka (jedinstvenih podataka ili podataka koji se takođe štampaju primenom drugih tehnika).

Claims

1. Kompozicija mastila za inkdžet štampu koja sadrži: - najmanje jedan apsorbent bliskog infracrvenog zračenja (NIR) izabran iz grupe koja se sastoji od: metal ditiolenskih kompleksa, cijanina, i ftalocijanina u količini od 0,05% do 5% w/w; - gama-butirolakton kao rastvarao u količini od 1 % do 30% w/w; - 2-butoksietil acetat kao rastvarač u količini od 50% do 95% w/w; i - vinilhloridni-vinilacetatni kopolimer kao vezivo u količini od 0,1% do 5% w/w.

2. Kompozicija mastila za inkdžet štampu prema zahtevu 1, pri čemu je pomenuti NIR apsorbent boja,

3. Kompozicija mastila za inkdžet štampu prema zahtevu 2, pri čemu je pomenuta boja najmanje jedno jeđinjenje izabrano iz grupe koja se sastoji od: tetrabutilamonijum bis(3,6-dihloro-1,2-benzen-ditiolato)niklata, tetrabutilamonijum bis(3,4,6-trihloro-1,2-benzen-ditiolato)niklata, 2-[2-[2-hloro-3-[2-(1,3-dihidro-3,3-dimetil-1-etil-2Hbenz[e]indol-2-iliden)etiliden]-1-cikloheksen-1-il]-etenilj-3,3-dimetit-1-etil-1 H-benz[e]indolijum jodida i bakar(ll) 5,9,14,18,23,27,32,36-oktabutoksi-2,3-naftalocijanina.

4. Kompozicija mastila za inkdžet štampu prema bilo kom od prethodnih zahteva, pri čemu kompozicija dalje sadrži najmanje jedan dispergant izabran iz grupe koja se sastoji od: akrilatnih kopolimera sa afinitetnim grupama za pigment; alkilamonijumskih soli polimera visoke molekulske težine, češljastih kopolimera sa afinitetnim grupama za pigment i sinergista u količini od 0,05 do 5w/w.

5. Kompozicija mastila za inkdžet štampu prema zahtevu 4, pri čemu je pomenuti NIR apsorbent pigment

6. Kompozicija mastila za inkdžet štampu prema zahtevu 5, pri čemu je pomenuti pigment najmanje jedno jeđinjenje izabrano iz grupe koja se sastoji od: bis(4 4'-dimetoksilditiobenzil)nikla i kalaj(IV) 2,3-naftalocijanin dihlorida.

7. Kompozicija mastila za inkdžet štampu prema bilo kom od prethodnih zahteva, pri čemu kompozicija dalje sadrži najmanje jedan rastvarač izabran iz grupe koja se sastoji od: 1-metoksil-2-propanol acetata, dietilen glikol dietil etra i 2-butoksietanola u količini od 0,1% do 30% w/w.

8. Plastični supstrat koji sadrži otštampanu stvar nanetu tehnologijom inkdžet štampe uz korišćenje mastila za inkdžet štampu prema bilo kom od zahteva 1-7

9.Plastični supstrat prema zahtevu 8, pri čemu otštampana stvar nije vidljiva golom ljudskom oku, a vidljiva je u inftacrvenoj oblasti.

10.Plastični supstrat prema bilo kom od zahteva 8-9, pri čemu je supstrat napravljen od polikarbonata, polivinil hlorida ili poliestera.

11.Zaštićeni dokument koji sadrži plastični supstrat prema bilo kom od zahteva 8-10, pri čemu otštampana stvar sadrži vremenski žig ili druge personalizovane podatke.