Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWSIndustrieller Digitaldruck für Verpackungen, Bücher oder Etiketten ist auf leistungsstarke Druckfarben angewiesen. Zur Qualitätskontrolle und bei der Entwicklung neuer Lösungen ist entscheidend, die Zusammensetzung der Ausgangsfarben Cyan, Magenta und Yellow genau zu kennen und das Verhalten der Farbsysteme im Einsatz, etwa beim Bedrucken von Papier, Textilien und Kunststoffen, oder die Langzeitstabilität (zum Beispiel Farbbrillanz, Abriebfestigkeit) sowie das Zusammenspiel mit Umwelteinflüssen (zum Beispiel UV-Licht) genau zu verstehen. Untersuchungen der Inkjet-Farben mit ToF-SIMS können dabei zentrale Erkenntnisse liefern.
Untersucht wurde eine Papierprobe, die mit Streifen in Cyan, Magenta und Yellow bedruckt war, innerhalb eines Messbereichs von 500 µm x 500 µm. Die Analyse mittels Gas Cluster Ion Beam-Time-of-flight-Secondary Ion Mass Spectrometry (GCIB-ToF-SIMS) bei 10 keV ergab ein genaues Bild der molekularen Zusammensetzung der einzelnen Farbpigmente anhand der spezifischen Massen der in den Farben vorhandenen Moleküle und der sich daraus ergebenden spezifischen Flugzeit im Versuch. So besteht etwa das verwendete Cyan-Pigment aus C32H16CuN8 (Kupferphthalocyanin).
Sowohl die transparente Passivierung, die auf den Pigmenten liegt, als auch die organischen Pigmente darunter ließen sich mit GCIB zerstörungsfrei freilegen. Zudem konnte gezeigt werden, dass sich das Spektrum mittels Multivariate Curve Resolution (MCR) in Linearkomponenten zerlegen lässt – also in einzelne »Faktoren« der Probe. Jeder Faktor enthält dabei »Bestandteile« die für einen zusammenhängenden Bereich im Mapping charakteristisch sind. Auch hier konnten die drei Grundfarben als Faktoren identifiziert werden.
