Полиамидоэфирная смола в качестве цветного пленкообразующего для полиграфических красок,способ ее получения и флексографская краска с ее использованием

 

СОН33 СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИК

„,Я0„„1240765 А 1 (бд 4 С 08 G 69/44, С 09 D 11/10

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИК ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOlVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

0-С С NH — 8

I 1 I — +

СН (503 х)щ

СН3

С0ОН

С 3

СООН

zde n=3-10, m=1 — 2

ОН

R СН=СН ЫН, 503Н НОВ НО

Х CH3)2 С СН )

=I С СН ° 1

CH= CH — С

СН3 1 СН3 II 1

"2 2 С нЗС

N Х

%2 (21) 3724652/23-05 (56) Авторское свидетельство СССР (22) 11. 04,84 Р 1002336, кл. С 09 D 11/10, 1983. (46) 30.06.86. Бюл. 9 24 (71) Рубежанский филиал Ворошилов- (54) ПОЛИАМИДОЗФИРНАЯ СМОЛА В КАЧЕСТ градского машиностроительного BE ЦВЕТНОГО ПЛЕНКООБРАЗУЮЩЕГО ДЛЯ института ПОЛИГРАФИЧЕСКИХ КРАСОК, СПОСОБ ЕЕ (72) В.З. Маслош, Ю.П. Кудюков, ПОЛУЧЕНИЯ И ФЛЕКСОГРАФСКАЯ КРАСКА С

Ю. В. Гребенюк, С. A. Сатушев ЕЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ и Т.Ф. Гольдат 1(57) 1. Полиамидоэфирная смола общей (53) 678.675(088.8) формулы

OH OH

1 I

СН, О О СН, I П 11 1

HO-СН -С вЂ” CH O-C С-0-СН вЂ” -CH2

1 1

СН2 СН вЂ” СН СН

1 I

OH OH

1240765

ОН о . сн, !

С-О-СН -С-СН .

СН GH

1н

OH

1н носн,+снт

СН

О

l!

Π— С!

СН

О !!

-NH — Я ! 1 (03 Ъ

СООН

20-35

Этиловый спирт

Аммиак (25K-ный водный раствор)

Вода

3-5

До 100

Полиамидоэфирная смола с мол. м. 2500-6900, в качестве цветного пленкообразующего для полиграфических красок.

2. Способ получения полиамидозфирной смолы на основе канифоли, малеи= .нового ангидрида и пентаэритрита, отличающийся тем, что сначала получают аддукт канифоли и малеинового ангидрида при их молярном отношении от 1:1,2 до 1:0,5, затем его обрабатывают сульфосодержащим ароматическим амином в количестве 0,055-0,26 моль на 1 моль канифоли с последующей этерификацией пентаэритритом, взятым в количестве 1,„21 при следующем соотношении компонентов, мас.X:

1 Изобретение относится к синтезу водорастворимых смол, а конкретно к синтезу полиамидозфирной смолы в качестве цветного пленкообразующего для полиграфической краски, а также к флексографской краске на ее основе.

Цель изобретения — повыпение адгезии флексографских красок к целлофану, g также увеличение насыщенности и яркости печатных оттисков.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. В четырехгорлую колбу, снабженную мешалкой, холодкпь0,5 мо.пь на 1 моль канифоли, до достижения кислотного числа 120-140 мг

K0H/г н введением основного красителя в количестве 1-2 моль на 1 моль ароматического амина.

3. Флексографская краска, содержащая структурно-окрашенную смолу, этиловый спирт, аммиак и воДу, о т— л и,ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения адгезии краски к целлофану, а также увеличения насыщенности и яркости печатных оттисков, она в качестве структурно-окрашенной смолы содержит полиамидоэфирную смолу общей формулы ь

2 ником, термометром и трубкой для

-подачи азота„ загружают 57,96 г ,,(0,179 моль) канифоли и 16, 1 г

1 (0„164 моль) малеинового ангидрида.

Реакционную массу нагревают до

180-200 C .и выдерживают прн данной

d температуре 3 ч„ Затем загружают

4 r (0,,011 моль) 4 4 -диаминостиль1 р бен-2 2 -дисульфокислоты поднимаУ 0

1О ют температуру до 200- 220 С и выдерживают 3 ч.

Затем загружают 21,,94 г (О, 161 моль) пентазритрита в токе азота (скорость ропускания 1,5л/ч).

1240765

q-(снь)г

"С-СН= СН- С

+N С1

1 С сн, я с

Среднечисловая мол. масса полученного продукта 3200.

Элементный анализ.

Найдено, : С 63,81; Н 7,32;

N 1,20; С2 0; S 0,96; 0 26,71.

Вычислено, : С 64,67; Н 7,60;

N i,31; С3 0; S 1,00; 0 25,42.

Состав краски, :

Полиамидоэфирная смола

Этиловый спирт

Аммиак (25 -ный водный раствор)

Вода

Полиамидоэфирная смола

Этиловый спирт

Аммиак (25 -ньяи водный раствор)

Вода. 5

Цветовой тон печатных оттисков

605 нм. Насыщенность цвета 80, 35 яркость 22Х. Водостойкость, кислотостойкость, термостойкость при 160 С, адгезия красочных оттисков 5 баллов (по 5 бальной системе). Стойкость к действию парафина и жиров

3 балла (по 3 бальной системе), от" носительное меление О . Светостой,кость 5 баллов.

Цветовой тон печатных оттисков

588 нм, насыщенность цвета 78, яркость 66%> водо- кислотостойкость,. термостойкость, адгезия красочных оттисков 5 баллов, стойкость к действию парафина и жиров 3 балла. Относительное меление 0Х. Светостой45 кость 5 баллов.

Ц р и м е р 3. Синтез проводят аналогично примеру 1. Загрузка компонентов: канифоль 58,6 r (0,182 моль),,малеиновый ангидрид 16,18 г

5О {0,165 моль), Аш-кислоты 8 г (0,027 моль), пентаэритрит 23,72 г (0,18 моль), краситель основный темно-синий К 16,2 г (0,050 моль).

1 Э

Получают 98 r твердого прозрачного продукта темно-синего цвета с кислотным числом 90-110 мг КОН/r о

У т.пл. 133 С и мол. массой 3600, растворимого в водно-спиртовой смеПример 2. Синтез проводят аналогично примеру 1. Загрузка компонентов: канифоль 57,1 r (0,176 моль), малеиновый ангидрид 15,86 r (О, 162 моль), сульфаниловая кислота 8 r (0,046 моль), пентаэритрит

19,4 r (О, 14 моль), краситель катионный оранжевый Ж 16, 1 г (0,046 моль).

Получают 98,5 г твердой прозрачной смолы темно-оранжевого цвета с кислотным числом 90-110 мг КОН/г, О . т.пл. 140 С, растворимой в водиоспиртовой смеси при нейтрализации

3 4

Синтез ведут при 200-220 С до кислот- Получаю г 98 r твердого прозрачноного числа 120-140 мг КОН/r после го продукта темно-красного цвета с

Ф о чего температуру снижают до 150-160 С, кислотным числом 90-110 мг КОН/r, загружают в токе азота 9,55 г т.пл. 137 С, растворимого в водно (0,022 моль) красителя катионного 5 спиртовой смеси после нейтрализации розового 2С и дают выдержку при этой карбоксильных групп аммиаком, структемпературе 10-15 мин. турной формулы (1), где

+ . C-(CHg)g

i С-CH=CH N — СН СНъС1 сн, Среднечисловая масса 6900.

15 карбоксильных групп аммиаком общей

У

Элементный анализ. формулы где

Найдено, Х: С 66,58; Н 7,85

N 1,20; СТ 0,98; S 1,05; 0 22,34, Вычислено, : С 66,69; H 7,91;

N 1 24; Cf 1,05; S 094; 0 22,17.

На основе полученного продукта готовят краску путем загрузки в смеситель растворителей, аммиака и структурно-окрашенной полиамидоэфирной смолы и перемешивания 2-3 ч при .20"40 С.

Состав краски, .:

1240765 си при нейтрализации карбоксильных групп аммиаком, формулы (1), где

3

r нь г +

Элементный анализ.

Найдено, %: С 64,62; Н 7,40;

Ы 1,21; С2 О; $ 1,61; О 24,44;

Na 0,72.

Вычислено, %.: С 65,00; Н 7,51;

N 1,13; Cf 0; $ 1,72; О 24,03;

Na 0,61.

Состав краски, %:

Полиамидоэфирная смола

Этиловый спирт

Аммиак (25%-ный водный раствор)

Вода

3,5

61,5

Цветовой тон печатных оттисков

476 нм, насьпценность цвета 33%, яркость 21,94%, Водостойкость, кислотостойкость, термостойкость и адгезия красочных оттисков 5 баллов, стойкость к действию парафина и жиров

3 балла, светостойкость 5 баллов, относительное меление 0%.

Пример 4 (для сравнения).

Синтез проводят аналогично примеру 1, Этерификацию ведут до кислотного числа 80-90 мг КОН/г, после. чего загружают краситель. Получают, 96 r твердой прозрачной смолы с кислотным числом 50-60 мг КОН/г с недостаточной растворгыостью в водно-спиртовой смеси. после нейтрализации аммиаком.

Пример 5 (для сравнения).

-интез проводят аналогично примеру 2. Этерификацию проводят до кислотного числа 150160 мг КОН/г, после чего загружают краситель. Получают 98,2 г,твердой смолы темно-красного цвета с кислотным числом 120140 мг. KOH/ã. Масса смолы неоднородна, имеются примеси непрореагировавшаго пентаэритрита.

Пример 6 (для сравнения).

В четырехгорлую колбу, снабженную мешалкой, холодильником, термометром и трубкой для подачи азота, за гружают 57,96 r (0,1 79 моль) канифоли и 16, 1 r (О, 164 моль) малеинового ангидрида. Реакционную массу нагревают до 180-200 С и выдерживают при данной температуре 3 ч, Затем загружают 37 r (0,1 моль) 4,4 -ди- аминостильбен-2,2 -дисульфокислоты, поднимают температуру до 200- 220 С о

10 и выдерживают 3 ч. Загружают 14,96 r (Î,11 моль) пентаэритрита в токе о азота и ведут синтез при 200-220 С до кислотного числа. 120-140 мг КОН/г, после чего температуру снижают до .15 150-160 С, загружают в токе азота в

9,55 г (0,022 моль) красителя катионного розового 2С и дают выдержку 10 i5 мин. Получают 99 r твердого прозрачного продукта темно-красного цве20 та с кислотным числом 90-110 мг КОН/г о

У т,пл, 140 С, растворимого в водноспиртовой смеси при нейтрализации карбоксильных групп аммиаком. Покрытия на основе изготовленной краски

25 обладают неудовлетворительной водостойкостью (2 балла по 5-бальной системе), низким качеством вследствие невысокой вязкости растворов.

П p:и м е р 7 (для сравнения).

30 Синтез проводят аналогично примеру 1.

Загрузка компонентов: канифоль

57,96 г (0,179 моль), малеиновый ангидрид 16, (О, 164 моль), 4,4

/ диаминостильбен-2,2 -дисульфокислота

4 г (0,011 моль), пентаэритрит 10,88 г (0Ä08 моль), краситель катионный розовый 2С. 9,55 г (0,022 моль). Получают 96 г прозрачного твердого продукта с .кислотным числом 90-110 мг

g0 K0H/г темно-красного цвета, температура плавления 160 С, нерастворимого в водно-спиртовой смеси при нейтрализации карбоксильных групп аммиаком.

П р и и е р 8 (для сравнения), Синтез ведут аналогично примеру 1, Загрузка компонентов: канифоль 57,96 г (0,179 моль), малеиновый ангидрид

16 1 r (0.„164 моль), 4,4 -диаминостильбен-2,2 -дисульфокислота 4 г (0,011 моль), пентаэритрит 27,2 г (0,2 моль), краситель катионный розовый 2С 9,55 г (0,022 моль). Получают 101 г твердого прозрачного продукта темно-красного цвета с кис55 .лотным числом 90-110 мг КОН/r температурой плавления 112 С, растворимоо го в водно-спиртовой смеси после нейтрализации карбоксильных групп

1240765 8

55 аммиаком. Печатные оттиски красок на основе полученной смолы имеют неудовлетворительную водостойкость (2 балла по 5 †бальн системе). Смола образует растворы с низкой вязкостью..Краски дают пленки низкого качества.

Пример 9. В четырехгорлую колбу, снабженную мешалкой, холодильником, термометром и трубкой для подачи азота, загружают 44,7 г (О, 15 моль) канифоли.и 17,64 r (0,18 моль) малеинового ангидрида, Далее синтез проводят аналогично примеру 1.Получают 88 r твердого прозрачного продукта темно-красного цвета о кислотным числом 90-110 мг KOH/г, температурой плавления 126&С, раствори- мого в водно-спиртовой смеси после нейтрализации карбоксильных групп аммиаком, со среднечисловой молекулярной массой 6700 (n=10, m=2). Цветовой тон печатных оттисков 607 нм.

Насыщенность цвета 81, яркость 22 .

Водостойкость, кислотостойкость, теро мостойкость при 160 С и адгезия печатных красочных оттисков 4-5 баллов (по 5-бальной системе). Стойкость к действию жиров и парафина 3 балла (по 3-бальной системе), относительное меление O, Пример 10. Синтез проводят аналогично примеру 1. Загрузка компонентов: канифоль 59,6 r (0,2 моль) малеиновый ангидрид 9,8 г (0,1 моль)

4,4 -диаминостильбен-2,2 -дисульфо-! 0 кислота 4 г (0,011 моль), пентаэри— трит 21, 94 r (О, 161 моль), краситель катионный розовый 2С 9,55 г

{0,022 моль). Получают:97 r твердого прозрачного продукта темно-красного цвета с кислотным числом 90-110 мг

КОН/r т.пл. 131 С, растворимого в водно-спиртовой среде после нейтрали зации карбоксильных групп аммиаком, со среднечисловой молекулярной массой 6400 (n=9, m=2). Цветовой тон печатных оттисков 606 нм. Насьпценность цвета 78, яркость 22 . Адгезия красочных оттисков 4-5 баллов.

Пример 11. Синтез проводят аналогично примеру 1, Загрузка компонентов: канифоль 44,7 г (0,15 моль) малеиновый ангидрид 16,1 г (О, 164 моль), 4,4 -диаминостильбен2,2 -дисульфокислота 4 r (0,,011 моль) пентаэритрит 24,48 г (О, 18 моль), краситель катионный розовый 2С

9,55 г (0;022 моль) . Получают 94 г твердого прозрачного продукта темнокрасного цвета с кислотным чиспом

90-110 мг КОН/r, температурой плава ления 139 С, растворимого в водноспиртовой смеси после нейтрализации карбоксильных групп аммиаком, со среднечисловой молекулярной массой

6700 (n=10, m=2) Цветовой тон печатных оттисков 603 нм. Насыщенность цвета 78 ., яркость 21 . Адгезия красочных оттисков 4-5 баллов.

Пример 12. Синтез проводят аналогично примеру 1. Загрузка компонентов: канифоль 59,6 r (0,2 моль), малеиновый ангидрид 16, 1 r (О, 164 моль), 4,4 -диаминостильбенI

2,2 -дисульфокислота 4 r (0,011 моль), пентаэритрит 13,6 r (О,i моль), краситель KaTHoHHfN розовый 2С 9,55 г (0,022 моль). Получают 99 г твердого прозрачного продукта темно-красного цвета с кислотным числом 90-110 мг о

KOH/r температурой плавления 128 С, растворимого в водно-спиртовой смеси после нейтрализации карбоксильных групп аммиаком, со среднечисловой молекулярной массой 6600 (n=9,m=2).

Цветовой тон 603 нм, насыщенность цвета 79, яркость 21 . Лдгезия красочных оттисков 4-5 баллов.

Пример 13, Синтез проводят аналогично примеру 1. Загрузка компонентов: канифоль 53,64 г (0,18 моль), малеиновый ангидрид 16, 1 r (О, 164 моль), 4,4 -диаминостильбен-2,2 -дисульфокислота 4 г (0,011 моль), пентаэритрит 24,48 г (О, 18 моль), краситель катионный розовый 2С 9,55 г

{0,022 моль). Получают 102 г твердого прозрачного продукта темно-красного цвета с кислотным числом 90110 мг КОН/r, температурой плавления о

138 С, растворимого в водно-спиртовой смеси после нейтрализации карбоксильных групп аммиаком, со среднечисловой молекулярной массой 6900 (n=10, m=2). Цветовой тон 605 нм, насыщенность цвета 80, яркость 22 . Адгезия красочных оттисков 5 баллов.

Пример 14. Синтез проводят аналогично примеру 1. Загрузка компонентов: канифоль 53,64 г (0,18 моль), малеиновый ангидрид 16,1 г (0,164 моль), I (4,4 -диаминостильбен-2,2 -дисульфокислота 4 г (0,011 моль), пентаэритрит 13,6 r (О, 1 моль), краситель катионный розовый 2С 9,55 r

Состав красок,, полученных с ис5 пользованием полиамидоэфирных структурно-окрашенных смол, и их свойства приведены в табл. 1 и 2 соответственно.

Таблица 1

Краска

Компоненты для сравнения

1 ) 4 5 6 7

Полиамидоэфирная смола

10 25 20 10

35 25 20 35

20 25

30 30

Спирт этиловый в

Спирт изопропиловый

Аммиак (25%-ный водный раствор) 4 3 5

46 57 50

45 40 61 5 50

Вода

Продолжение табл.1

J 1

Компонен

Предлагаемая по примерам

Известная

9 10 11 12 13 крас- синяя ная

Полнамидоэфирная смола

20 20 20 20 20 20 15 20

25 30 25 25 25 25 15

Спирт этиловый 20 Спирт изопропиловый

Аммиак (25% "ный водный раствор) 3 5 5 5 5 5 5 2,5 3

57 50 45 50 50 50 50 67,5 37

Вода

124076 (О, 022 моль). Получают 94 r твердого прозрачного продукта с кислотным числом 90-110 мг КОН/,r температурой плавления 132ОС, растворимого в водно-спиртовой смеси после нейтрализа= ции карбоксильных.групп аммиаком, со среднечисловой молекулярной массой

6800 (n=10, m=2) . Цветовой тон 604 нм, !

10 насьпценность цвета 79%, яркость 22%.

Адгезия красочных оттисков 5 баллов.

Предлагаемая по примерам

1240765

Таблица,2

Краска

Показатели свойств

5 5 — 5

Адгеэия на целлофане (5-бальная система) 80

Относительное меле- ние, 7.

О С вЂ” О

О

0,1 0,22

4 2. 2

Кислотостойкость (5-бальная система) 3 3 - 3

2 3 — 2

Продолжение табл.2

Показатели свойств

Известная

9.Басмценность, Х

Светостойкость (8-бальная система) Насыщенность, X

Яркость, Е

Пробивание на бумаге, r/ч см О

Водостойкость (5-бальная система) Стойкость к парафину и жирам (3-бальная

1система) Светостойкость (Збалвная система)

Адге 9ия на целлофане (5-бальная система) Предлагаемая по примерам для сравнения

Г f I

4 5 6 7 S

4 4 5 — 4

30 77 81 — 78

37,9 10,2 60,3 21 — 20

10 11 12 13 14 крас- синяя ная

5 5 5 5 5 5

5 4 4 5 5 5 2

81 78 78 79 80 79 45

1240765!

Продолжение табл.2

° м @а и »

° Ю !

Показатели свойств.в «э. еа аеа 1е а мвеив«аеЕе м

Известная синяя

Яркость, Й

Относительное иеление, Х

0- 0 0

О О

Пробивание на бумаге, r/u.см

0,5 0,46

Водостойкость (5-бальная система) 5 5

Кислотостойкость (5-бальная система) 5

3 3 3 3

Составитель А. Виноваров

Техред Л.Олейник

Корректор И. Эрдейи

Редактор И. Сегляник

Заказ 3454/20

Тираж 470

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Стойкость к парафину и жирам (3-бальная система) 22 22 21 21 22 22 25,1 34,9