Водоразбавляемая краска для глубокой или флексографской печати

 

„„SU„„10? ?909

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУЬЛИН

3(522 С 09 D 11/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3410804/23-05 (22) 24.03.82 (46) 07.03.84. Бюл. 9 9 (72) Л.С. 24епотинник, С.A. Сатушев, Е.Г. Гатилова, N.Ñ. Павлюк и И.N. Иаслюк

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 3348589/23-05, кл. С 09 D 11/10, 1981 (прототип). (54)(57) ВОДОРАЗБАВЛЯЕМАЯ КРАСКА

Д22Я ГЛУБОКОЙ ИЛИ ФЛЕКСОГРАФСКОЙ ПЕЧАТИ, содержащая структурно-окрашенную смолу, алифатический спирт, органический амин или аммиак и воду, отличающаяся тем, что, с целью повышения скорости высыхания красочных оттисков и скорости печатания, в качестве структурно-окрашенной смолы она содержит полиэфирную смолу общей формулы

ЕН20Н

С-СН,О-С-СН=СН-С ок

2 22 22

eH20Н О 0" ющем соотношении компонентов, мас.Ъ:

Структурно-окрашенная полиэфирная смэла указанной формулы 14-50

Акриловый сополимер, выбранный из указанной группы

Алифатический спирт (71) Киевский филиал по спецнальным видам печати Всесоюзного научно-исследовательского института комплексных проблем полиграфии (53) 667.521.3(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 734239, кл. С 09 D 11/10, 1980.

"к-о-б- н=Сн-6 - о.н 62! = И 2

О О где R — 1, 4-бис-ок сиз т илами нобе нзол-5, 8-диоксиантрахинон, 1, 5-диаминоантрахинон, 6-(4 -ацетаминобензолазо )- 1-окси-4-метилбензол, = 2-4, с молекулярной массо 2 1040-1220 и дополнительно акриловый сополимер, выбранный из группы, включающей со; полимер метакриловой кислоты с бутилметакрилатом, сополимер метакриловой кислоты с бутилакрилатом и метилметакрилатом, сополимер метакриловой кислоты с метилметакрилатом, при следу10-40

15-50

Органический амин или аммиак

Вода

Остальное

Г4

2 )(:: " ;;Д :;

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1077909 бумагах и картоо о зон o o Зон

II II ) !! Н

НО С В- С-0 CH-CH-СН,0 С С-ОСН,— СН-СН,О

О О -О О !! II !! I! !!

С-0 (Сн,Сн,о) |,-R-C-в Ю С/ ri о о О

Н 1! !!

С-З-С-Оф СН2СН20) 2

Алифатический спирт 2-12

Структурно-окрашенная смола 14- 25

Лкриловый сополимер 10-40 нооС СН, HOoC СН

0 О

II 1 I

Сн-С-ов он о о он яо-с-СН ! !(Сн С сн-с- о-з- о-с- с- î-R- о- с нс — о—

t в он Сн-Сн он о

10-25

15-50

Вода

Остальное

Изобретение относится к технологии производства полиграфских красок, в частности к водоразбавляемой краске для глубокой или флексографской печати, которая может быть использована для печати на где I! — ацетилен или бутадиен, к — 1,4- или 1,5-диаминоантра-! хинон, 1, 4-диэтаноламино-5, 8-диаминоантрахинон, 1,4-диэтаноламино-5,8-ди+ оксиантрахинон, 1,4-амино-4-оксиантрахинон, m - =1-5, n = 1т2, р = 1,5, — 1 3, х = 1 5, у = 0 3, а также акриловый сополимер, алифатический спирт и воду при следующем соотношении компонентов, мас.Вс !" где Н = -С(0,2)<

1,5-диаминоантрахинон, 1.8-окси-4,5-метиламиноантрахинон, 6-;4-ацетаминобензолазо)-1=окси-4.метилбензол,алифатический спирт,органический амин или аммиак и воду при следующем соотношении компонентов,вес.Ъ:

Структурно-окрашенная смола

Алифатический спирт

Органический амин или аммиак 2-5 упаковочных не.

Известна водоразбавляемая печат.ная краска (1, содержащая струк-. турно-окрашенную смолу — полиэфир

5 общей формулы

Вода Остальное

Недостатком известной краски является низкая скорость высыхания красочных оттисков — время высыхания 35 с, а также низкая скорость печатания — не более 40 м/мин, что приводит к снижению качества оттисков в рулоне и отмариванию краски..

Наиболее близким к изобретению является водоразбавляемая краска для глубокой или флексографской печати 2,:, содержащая структурноокрашенйую смолу †.полиэфир общей формулы

Недостатком известной краски является низкая скорость высыхания красочного оттиска — время высыхания 9-12 с, а также низкая скорость печатания — не более 60-75 м/мин, что вызывает снижение качества оттисков °

I!ed! e изобретения является повышение скорости высыхания красочных оттисков и скорости печатания.

Указанная цель достигается тем, что водоразбавляемая краска, содержащая структурно-окрашенную смолу, 10 77909 структурно-окрашенной смолы содержит полиэфирную смолу общей формулы алифатический спирт, органический амин или аымик и воду, в качестве! сине-зеленый — 1,4-бис-оксиэтиламинобензол-5,8-диоксиантрахинон, желтый "3" — 6-(4 -ацетаминобензолазо)—

-1-окси-4-метилбензол, красный

"2С - — 1,5-диаминоантрахинон.

Получение полиэфирной структурно-окрашенной смолы.

В.4-горлую колбу, снабженную мешалкой, обратным холодильником, термометром и трубкой для подачи азота загружают 19,2 r (0,2 моль) малеинового ангидрида, 13,6 r (0,1 моль) пентаэритрита и 24,8 r (0,1 моль) дисперсного красителя

6-(4 -ацетаминобензолазо )-1-окси-4-!

-метилбензола. Смесь нагревают до

165-160 С и выдерживают в течение

3 ч. Затем продукт охлаждают и дро- бят. Внход готового продукта 51,0 (90,7%). Молекулярная масса структурно-окрашенной полиэфирной смолы (по данным эбулиоскопических измерений) 1030.

Смолу нейтрализуют 25%-ным водным раствором аммиака или-органическим амином до рН 7,5-9,0.

В качестве органического амина используют триэтаноламин, диэтаноламин, диметиламин.

В качестве акрилового сополимера используют сополимер метакриловой кислоты с бутилметакрилатом, сополимер метакриловой кислоты с бутилакрилатом и метилметакрилатом или сополимер метакриловой кислоты с метилметакрилатом.

Синтез сополимера метакриловой кислоты с бутилметакрилатом осуществляют следующим образом.

Смешивают 7-15 вес.% метакриловой кислоты и 93-95 вес % бут- лметакрилата и добавляют регулятор полимеризации, например додецилмеркаптан в количестве 2,2 вес ° % от. общего количества мономеров. Отдельно готовят 15%-ный раствор инициатора полимеризации, например перекиси бензоила в диоксане. В реактор при непрерывном перемешивании загружают.изопропиловый спирт в количестве 40-43 вес.% от общего количества мономеров. По окончании загрузки компонентов реакционную массу выдерживают при непрерывном перемешивании в реакторе при температуре дефлегмации в течение 4 ч. до достижения конверсии мономеров не менее 96%. Затем проводят отгонку избытка спирта, охлаждают массу до где R — 1,4-бис-оксиэтиламинобензол-5,8-диоксиантрахинон, 1,5-диаминоантрахинон, 6-(4 -ацетаминобензолазо)-1-окси-4-метилбензол, п — 2-4, с молекулярной массой 1040-1220 и дополнительно акриловый сополимер, выбранный из группы, включающей сополимер акриловой кислоты с бутилметакрилатом, сополимер метакриловой кислоты с бутилакрилатом и метилметакрилатом, сополимер метакриловой кислоты с метилметакрилатом, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

15

Структурно-окрашенная полиэфирная смола указанной формулы

1 4-50

Акриловый сополимер, выбранный из указанной группы

10-40 30

Алифатический спирт . 15-50

Органический амин или аммиак

2-8

Остальное

Иода

Содержание в составе водоразбавляемой печатной краски структурно . окрашенной полиэфирной смолы формулы (III) и дополнительно 25%-ного 40 водного раствора аммиака или органического амина позволяет увеличить скорость высыхания красочных оттисков до 3 с, тем самым увеличить скорость печатания до 120 м/мин,45 устранить остаточную липкость, а следовательно, устранить слипание оттисков в рулоне и отмарывание краски на оборотную сторону запе-. чатанного материала.

«Структурно-окрашенную полиэфирную смолу общей Формулы (III) получают по реакции поликонденсации

0,2-0,3 моль фумарового или малеинового ангидрида с 0,1-0,15 моль пентаэритрита (2,2-бис-(оксиметил) — 55

-пропандиол-1,3) и 0,1-0,15 моль дисперсного красителя, в состав молекул которого входит по крайней мере одна группа -ОН или -NH . Реак2 цию поликонденсации укаэанных сое- 60 единений осуществляют при 150-180 С в среде инертного газа (аргон, азот).

В кач -.тве дисперсных красителей могут быть использованы следующие: 65

en oH

З-0-Ю-СН=СН-C ОНИКС- С-СН,О-С-СН=СН- С ОН ,п

0 О СНОН 0 О

1077909

Компоненты краски в /

40

30 50

40

20

10

10

Спирт этиловый

Спирт иэопропиловый

50

15 15

50ОС и нейтрализуют при перемешивании жирными вторичными или третичными аминами с числом углеродных атомов от С2 до Сь до получения величины рН 9-9,5. В качестве жирных вторичных или третичных аминов используют диметиламин, триметиламин, моноэтоноламин, диэтаноламин или триэтаноламин. После охлаждения до комнатной температуры готовый сополимер разбавляют водой до получения

40%-ного водного раствора.

Синтез сополимера метакриловой кислоты с бутилакрилатом и метилметакрилатом осуществляют путем свободно-радикальной сополимериэации акриловых мономеров с акриловой кислотой в среде изопропилового спирта при соотношении метакриловой кислоты к бутилакрилату с метилметакрилатом от 1:9 до 1:4 (предпочтительно 1:4,5). B качестве инициатора полимеризации применяют перекись бензонла. Цля регулирования молекулярного веса сополимера применяют третичный додецилмеркаптан. Полученный тройной сополимер нейтрализуют при перемешивании .25%-ным водным, раствором аммиака до рН 7,4-7,8.

Синтез сополимера метакриловой кислоты с метилметакрилатом осуществляют путем суспенэионной полиСтруктурно-окрашенная смола формулы (III), где 8 = 1,4-бис-оксиэтиламинобензол-5,8-диоксиантрахинон, n = 2

R = 1,5-диаминоантрахинон, п = 4 и = 6-(4 -ацетаминобензолазо)-11

-окси-4-метилбензол, n = 4

R = 1,4-бис-оксиэтиламинобензол-5,8-диоксиантрахинон, n = 3

Н = 1,5-диаминоантрахинон, n = 3

Сополимер метакриловой кислоты с бутилметакрилатом

Сополимер метакриловой .кислоты с бутилакрилатом и метилметакрилатом

Сополимер метакриловой кислоты с метилметакрилатом меризации при соотношении метакриловой кислоты к метилметакрилату от

1:10 до 1:2,7 (предпочтительно

1:6) при 60-70 С в присутствии стао билиэатора поливинилового спирта и инициатора перекиси бензоила. Полученный сополимер нейтрализуют при перемешивании 25%-ным раствором аммиака до рН 7,3- 7,,6.

Низшие алифатическиЕ спирты, 10 хорошо смешивающиеся с водой: метиловый, этиловый, изопропиловый, (Ди)этиленгликоль и другие или их смесь в любом соотношении, используют в качестве пеногасителя.

Пример ы 1-6. Краски готовят в смесителе, куда"загружают все количество структурно-окрашенной полиэфирной. смолы, алифатический сйирт и воду, и перемешивают при комнатной температуре 10-:30 мин.

Затем при работающей мешалке добавляют остальные компоненты краски.

Получают краски с вязкостью 25-36 с по вискозиметру ВЗ-4 при 20 С.

До рабочей вязкости краски разбав- ляют смесью этилового спирта технического и воды в соотношении 1:1.

Рецептуры красок приведены в табл. 1, колористические характеристики — в табл. 2.

Таблица 1

Содержание, вес.%, по примерам

1 2 3 4 5 6

1077909

Продолжение табл. 1

Компоненты краски

Этиленгликоль

25%-ный водный раствор аммиака

4 8 2

Триэтаноламин

Диэтаноламин

Ф

Диметиламин

24 27

16 17 18

Вода

Таблица 2 цветовые характеристики предлагаемой печатной краски

Оптическая плотность оттиска, В

Цветовой тон основных цветов

Европейской триады красок

Тип дисперсного кра- Цвет сителя в структуре оттисйолиэ4иров ка

Параметры цвета

Яркость, %ю цветовой тон, нм

Насыщенность

P %

R = 1,4-бис-окси этиламинобензол-5,8-диоксиантрахинон

Голубой 480,7

479 0 20 ° 0 19,8

1,03

Желтый 573,5 578, 0 78, 0 54, 5

0,79

R = 1,5-диамино= антрахинон

Красный 613,0. " 592,0 45,0 . 45,0

0,88 ка обеспечивает близкий цветовой .5О тон к краскам Европейской триады, которую принятно считать эталойной.

Как видно из табл. 2, краски.дают оттиск:: с различными цветовыми характеристиками и оптической плот ностью, причем предлагаемая красТаблица 3

Компоненты краски Краска-прототип

Структурно-окрашенная смола (Zz)

Н = С(СН ); R = 1,5-диаминоантрахинон, NN 1200

R = C(CH>>+, Н = 1,8-окси-4,5-метиламйноантрахинон, NN 1400

R = 6-(4 -ацет-! аминобензолазо)-1-окси-4-метилбензол

Содержание, вес.%, по примерам

1 1 1 1 j:

Ъ 2 3 4 5 6

Содержание, мас.%, по примерам 7 ) 8 j 9

1077909

Продолжение табл. 3

Компоненты краски

40

30

15

Триэтаноламин

Дизтаноламин

Диметиламин

Вода

Краски известные предлагаемые по примерам

8 9 1 2

Кислотность, баллы

26 29 27 27

27 26 27

R = C(C : )4, R = 6-(ацетаминобензолазо )-1-окси-4-метилбензол, ММ 1100

Сополимер метакриловой кислоты с бутилметакрилатом

Сополимер метакриловой кислоты с бутилакрилатом и метилметакрилатом

Сополимер метакриловой кислоты с метилметакрилатом

Зтилен гликоль

Спирт этиловый

Спирт изопропиловый

25%-ный водный раствор аммиака

Пример ы 7-9. В табл. 3 приведены примеры на получения краски-прототипа, используемой для проведения сравнительных испытаний.

Краску получают аналогично примерам 1-6. В краску-прототип вводят сополимеры метакриловой кислоты, чтобы краска имела сходный состав с предлагаемой.

Определяют скорость высыхания красочных оттисков при 20 C по

ГОСТ 17009-73, скорость печатания по скорости печатной машины "ультра- 45

Свойства красок и красочных оттисков

Скорость высыхания оттисков, с

Скорость печатания, м/мин

Водостой кость, баллы

Стойкость к истиранию, циклы

Содержание, мас. Ъ, по примерам

7 ) 8 (З

8 23 9

Флекс 106 А", при которой не наблюдается-отмарывание в рулоне (перехода краски на дротивоположную сторону эапечатываемого материала), водостойкость и кислотностойкость красочных оттисков по ГОСТ 6594-73, стойкость оттисков к истиранйю в циклах на приборе для испытания образцов — оттисков на истирание

ПИИ-2.

Результаты сравнительных испытаний приведены в табл., 4.

Т а б л и ц а 4

7 3 (4

9 10 12 3 3 4 5

75 75 . 60 110 120 110 100

5 5 5 5 5 5 5

5 5 5 5 . 5 5 5

1 2

1077909

Составитель. A. Молин

Редактор М. Петрова Техрсд В.Далекорей Корректор Ю. Макаренко

Эаказ 863/17 Тираж 634 Подписное

ВНИИПП Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий.113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Как показали результаты лабораторных испытаний, использование в составе краски известной структурно-окрашенной смолы и акрилового col полимера не позволяет достичь необходимой скорости высыхания красочных оттисков и, соответственно, скорости печатания более. 75 м/мин без отмарывания краски в рулоне. Необходимые показатели достигаются только при сочетании акрилового сополимера и предлагаемой структурно-окрашенной полиэфирной смолы.

5 Показатели водо-, кислотостойкости и стойкости красочных оттисков к истиранию остаются без изменения.