Состав печатной краски

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ПАТЕНТУ.

<>5ИОЗО

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимый от патента— (22) Заявлено 23.07.68 (21) 1259636/05 (32) Приоритет 24.07.67 (31) 10436/67 (33) Швейцария

Опубликовано 15.04.76. Бюллетень No 14

Дата опубликования описания 03.01.77 (51) М.Кл.2 I3 06 Р 1/16

D 06 P 5/00

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 677.842 (088.8) (72) Авторы изобретения

Иностранец

Гюнтер Цвален (Швейцария) Иностранная фирма

«Сублистатик Хольдинг С. А.» (Швейцария) (71) Заяв|итель (54) СОСТАВ ПЕЧАТНОЙ КРАСКИ

Изобретение относится к области печатных красок, растворимых в органических раствор ителях и/или воде и/или очень хорошо диспергируемых.

Печатные краски служат для получения предпочтительно нетекстильных, содержащих красители с сублимационной и миграционной способностью, служащих в качестве переносчика красителя подложек, используемых для осуществления так называемой миграционно или сублимационной печати.

Известны заготовки для печатных красок, используемых, например, для нанесения над писей íà упаковщиках или для печатных цветных иллюстраций, где в качестве красящего агента используют пигменты.

Предлагаемые заготовки для печатных красок содержат красители, которые в отличие от пигментов способны сильно мигрировать и/или сублимироваться при осносительно низких температурах 140 †2 С.

Объектом изобретения являются, следовательно,,печатные краски (загустки).

Предлагаемая печатная краска содержит минимум один краситель, способный сублимироваться при 100 — 300 С, предпочтительно при 160 — 220 С; одну растворимую смолу, служащую носителем для красителя; один водноорганический или органический растворитель, или смесь растворителей; смолу, служащую загустителем или связующим для печатной краски, причем последняя и смола, служащая носителем для красителя, могут быть идентичными.

Сюда относятся такие красители, которые обеспечивают достаточное окрашивание (окраску) некрашенного текстильного материала после нагревания в течение (30 с и до

2 мин и/или также при меньшем давлении, или при более высоком давлении, или даже без давления.

Предпочтительно используют красители, способные сублимироваться за 15 — 25 с, максимум за 120 с, при 140 — 300 С, предпочтительно при 160 — 220 С.

Под понятие краситель под падают та кжв оптические осветляющие средства, способные сублимироваться.

Соответствующие красители являются в общем дисперсионными красителями, т. е. предпочтительно водонераствори мыми, способными окрашивать в виде водных дисперсий полиэфирные волокна или волокна из сложных эфиров целлюлозы, а также полиамидные или акрилонитриловые, причем в случае окрашивания поли (сложно) эфирных воло кон или волокон из ацетилцеллюлозы считается, что красители растворимы в материале волокна, например антрахиноидные красители, такие как окси- и/или аминоап511030

ОН ñîð

NH

ОСн,,н,oH с с

ОН

О 1Щ, Зо

МН- ОО-СН СН,СНз

Oeri3

0 ИН

О NH

50 о мнсн

О гН2

О ХНСН з и индиго

ХО2 трахинон, азокрасители, хинофталоновые азометиновые, стильбеновые, нитродиариловые и т. п., предпочтительны дисперсные красители с т. пл. выше 140 С. ,Предпочтительными связующими и/или загустителями являются: .производные целлюлозы, например нитроцеллюлоза, цианэтилцеллюлоза,,метилцеллюлоза, этилцеллюлоза, ссксиалкилированная целлюлоза, например оксиэтилцеллюлоза и оксипропилцеллюлоза, сложные эфиры целлюлозы, например ацетил-, триацетил- или 2,5-ацетилцеллюлоза, или смешанные эфиры целлюлозы с (неоколыкими) жирными кислотами.

Используют предпочтительно красители с молекулярным весом ниже 1000.

Соответствующими красителями являются, например, красители, отвечающие следующим формулам:

НО С 60

1 =Я

1с ф

1 оМ я =.g

СН ОН

М,, 2 с5 о N С,Н ОСН, 2

Х

С,Н, Из оптических осветлителей применяются ,прежде всего моно- и бисазольные, а также бензоксазольные производные, например, 511030

0 0

О ц б

5 где R означает водород, изопропил, метил, трет-бутил, где R имеет приведенные выше значения, а также осветлители кумариновой группы, например осветлители формулы где R означает метил или этил.

Можно также употреблять и осветлители стильбенового, бензотиофен - s - диоксидного, лиразолинового, кумаринового или бензимидазольного ряда, обладающие необходимыми сублимационными свойствами и средством к материалу, подвергаемому миграционной печати.

В качестве смол — носителей в патентуемых заготовках для печатных красок пригодны синтетические, полусинтетические и природные смолы. Это могут быть смолы, синтетические или полусинтетические, получаемые полимеризацией, поликонденсацией или полилрисоединением. В принципе для получения подобных заготовок для печатных красок можно использовать все смолы и связующие средства, употребляемые в производстве лаков и печатных красок.

В качестве носителей в заготовках для печатных красок используются преимущественно смолы, не изменяющиеся под действием воздуха и не вступающие самопроизвольно з реакцию, не образующие самопроизвольно поперечные связи. Не исключается однако и использование подобных реакционноспособных смол.

Предпочтительными являются смолы приведенных ниже классов: а) канифоль и разнообразные ее производные, например гидрированная ди- или полимеризозанная этерифицированная одноили многоатомными спиртами канифольная смола, модифицированная смолообразозателями, например акрилозой кислотой и бутандиолом или малеиновой кислотой и ;,:таэритритом, кальци.зая или nnn,:< заS. солb канифоли, аоиетиновая кислота и ee =-".,;:,:рь., растворимые моднфицирозаннь:е анифолью фенольные смо,лы и смолы на основе акр., овых соединений, а также другие природные

65 смолы, такие как льняная олифа, шеллак и копалы;

Ь) малеиновая смола, не содержащие масел алкидные смолы, стиролалкидные смолы, алкидные смолы, модифицированные винилтолуолом, синтетическими жирными кислотами, льняным, каcòîðîâûì, соевым, кокосовым, талловым маслом, ворванью и акрилалкидная смола; с) терпеновые смолы;

d) поливиниловые смолы: поливинилацетат,поливинилхлорид, поливинилиденхлорид, поливинилацеталь, поливиниловый спирт, поливиниловый эфир, сополимеры и графтполимеры с различными винилмономерами, полиа криловые смолы, например полимеры эфиров акриловой и метакриловой кислот и их сополимеры; е) полимеры и сополимеры стпрола;

f) полиолефины, например, полиэтилен и полиэтиленовый воск, полипропилен, полипропиленозый воск, полибутилен, полиизобутилен, полиизопропен, замещенные полиолефины, галогенированные полиолефины, их сополимерь:, например, сополимеры этилена и винилацетата и другие синтетические смолы на основе ненасыщенных углеводородов;

g) кумариновая, инденовая и кумаронинденовая смолы;

h) аминопласты, например мочевино- и меламинозые смолы, фенольные, например новолак (непластифицированный резоl, резол, модифицированный жирными кислотами или водорастворимый резол), алкил- и арилфенольные смолы, терпенфенольная смола, нафталинформальдегидная смола, карбампди сульфамидные смолы, фурановые смолы, кетонные и альдегидные смолы; можно также употреблять растворимые форполиконденсаты, например, фенол-, крезол-, мочевино- или меламиноформальдегидные смолы, этерифицированные высшими спиртами, з особенности бутиловым спиртом, льняное .полимеризованное масло или смолы на основе сложных эфиров древесного масла и шт а ндойл я.

i) ïoëèàìnäíûå и поли (сложно) эфирные смолы, например линейные или разветвленные полиэфирные смолы на основе фталевой, адилинозой, себациновой кислот и диолов или смесей диолоз и триолов, и нейлон 6, нейлон 66 и гомополиизоцианаты;

k) любые производные целлюлозы, например простые эфиры целлюлозы, такие как метилцеллюлозы, оксиалкил- и алкилоксиалкилцеллюлоза, например оксиэтплцеллюлоза, или оксипропилцеллюлоза, цианэтплцеллюлоза, этилцеллюлоза, бензилцеллюлоза, а также ннтроцеллю".îçà (которая может быть непал ..остью ..-.итрована). А также соответстзующ::е и )опзводные других полисахаридоз. например:<рахмала:

1) невул,:. анизпрозаппый каучук и его пзаг=."â;î,íü е, напзимер цнклокаyчук пли хлоркаучук и т. д.;

511030

m) несшитые силиконовые смолы; п) полиуретаны (в особенности огверждающийся при повышенной температуре форпродукт полиуретана); о) эпоксидные смолы (в особенности отверждающиеся лишь при повышенной температуре смеси смолы и отвердителя и их форконденсаты, в особенности на основе бисфенол-А-диглицидиловых эфиров); и наконец

ip) форпродукты ненасыщенных поли (сложно) эфирных смол и полимеры диаллилфталата.

Этим однако не исчерпывается список используемых смол и синтетических веществ.

Помимо общеупотребительных (в производстве лаков и печатных красок) смол можно использовать и другие синтетические материалы (пластмассы), если имеется соответствующий им растворитель, а также моно. мерные смолы. Кроме того, отдельные смолы или их смеси можно использовать в качестве носителя. Применение смол групп и, о н р включает в качестве смоляных компонентов .растворимые отверждающиеся форконденсаты, причем сюда относятся как смолы, отверждающиеся под действием тепла, .предпочтительно ниже температуры сублимации, так и смоляные компоненты, отверждающиеся в присутствии отвердителей или инициаторов отверждения (которые могут содерждать латентных стабильных до температуры

50 С инициаторов отверждения), .например форпродукты фенол-, меламино- или мочев иноальдегидных смол. К отверждающимся смоляным компонентам относится также отверждающийся .протеин, поскольку он растворим в органических растворителях, Весовое соотношение краситель: смола берется в широком интервале, предпочтительно, однако, от 9: 1 до 1: 4.

Точка размягчения смолы, как правило. выше температуры сублимации используемого красителя.

Особо, предпочтительными смолами являются смолы на основе простых эфиров целлюлозы, заместители которых содержат 2 — 4 атома углерода, например, этил, пропил, оксиэтил и/или оксипропил.

Уп омянутые;смолы и в особенности (поли) эфиры целлюлозы подбирают таким образом, чтобы они были легкорастворимы в таких органических растворителях, как спирты, кетоны или сложные эфиры, способных смешиваться с ароматическими углеводородами.

Заготовки для печатных красок и получаемые на их основе печатные |краски содержат также и целый ряд других добавок (о которых будет сказано ниже), предпочтительно, однако, употребляются смеси, состоящие из красителя, смолы,и (при необходимости) органического растворителя.

Приготовление заготовок для печатных красок из сублимируемых красителей и упо5

65 мянутых выше смол можно осуществить различными известными способами, например простым лишь смешением компонентов в сухом виде или в водной среде, мокрым размолом в мельнице, полученный иродукт можно при желании получить затем в сухом виде путем упарки, распылительной сушки или сушки вымораживанием и т. п. Сухие заготовки для,печатных красок можно получить и таким образом: к полученной при мокром размоле водной суспензии водонерастворимого красителя, содержащей растворенную .или диспергированную смолу, добавляют смешивающуюся с водой органическую жидкость (растворитель), в которой смола нерастворима. Смола при этом выпадает и оседает на суспендированном красителе, полученный продукт отфильтровывают и сушат.

Заготовщики для печатных, красок могут включать целый ряд добавок (присадок), которые можно разумеется вводить и позже в .печатные краски.

Для повышения пригодности печатных красок к употреблению можно добавить также и неорганические вещества, например силикагель.

Другими необязательными добавками являются также известные диспергаторы дисперсионных красителей, а именно ионогенные или неионогенные поверхностно-активные соединения, как например продукт конденсации р-нафталинсульфокислоты с формальдегидом, ч астично десульфинированный литнинсульфонат, или продукт конденсации 1 моль октилфенола с 8 — 10 моль окиси этилена. ,Заготовки для печатных красок или соответственно .печатные краски могут включать и другие необязательные добавки, как мягчители (пластификаторы), например дибутилфталат, средства, вызывающие набухание окрашиваемых волокон, или повышающие проницаемость, переносчики. Разумеется, что, приготовляя затотовки сухой, консистенции, жидкие добавки вносят предпочтительно при получении самих .печатных красок.

Предлагают состав печатных красок, отличающийся тем, что компоненты состоят из:

1) красителя или смеси красителей, сублимирующихся,при 100 — 300 С, предпочтительно в интервале 140 — 230 С, которые могут при известных условиях включать в качестве компонента, 2) растворимую смолу или смесь смол, служащих носителем красителя;

3) водно-органический или практически чистый органический растворитель или смесь растворителей, и

4) смолу или смесь смол, служащих загустителем и/или связующим, причем компоненты 3) и 4) могут быть смешаны заранее, а компоненты 2) и 3) могут быть,,по крайней мере частично, идентичными.

Смешивание можно осуществить известными способами.

511О30

Можно, например, получить печатные краски в виде дисперсии пигментов (пигментной дисперсии) из возможно более тонко диспергированных компонентов 1) и 2) и компонентов 3) и 4), замешивая их,в присутствии интенсификаторов помола.

Другие способы смешения и аппаратура описаны выше при получении заготовок для печатных красок, причем однако вместо чистой воды работу ведут в водноорганической или чистоорганической фазе.

Для получения из заготовок самих печатных красок можно практически ис.пользовать все органические растворители с т. кип. при атмосферном давлении .ниже

220 Г, предпочтительно ниже 150 С, в которых загружаемые красители и связующие достаточно хорошо растворяются или эмульгируются (диспергируются). В качестве представителей употребляемых органических растворителей можно упомянуть алифатические и ароматические углеводороды, например и-гептан и соответственно бензол, ксилол и толуол, галоидпроизводные углеводороды, например хлористый метилен, трихлорэтилен и хларбензол, алифатические нитроуглеводороды (нитропропан), алифатические амиды (диметилформамид); или их смеси, затем гликоли, например этиленгликоль илп полиэтиленгликоль, их моно- и диалкильные эфиры, моно- или диэтиловый эфир этиленгликоля, диэтилкарбонат, диметилкарбонат или сложные эфиры, такие как этилацетат,,пропилацетат, оутилацетат, Р-этаксиэтилацетат, алифатические или циклоалифатические кетоны, например метилэтилкетон, метилизобутилкетон, циклогексаHон, изофорон, мезитилоксид, или диацетоновый спирт. Хороши также смеси алифатических,кетонов, например метилэтилкетона, с ахроматическими углеводородами, в особенности толуолом. Особо предпочтительно использование (применение) спиртов, например метанола, этанола, и предпочтительно н-пропанола, изопропанола, и-бутанола, трет-бутанола, втор-бутанола или бензилового спирта. Можно брать также смеси нескольких растворителей, содержащие по меньшей мере один растворитель из одного из перечисленных классов, или смеси водноорганических растворителей.

Наряду с красителем, или осветлителем, и растворителем (разбавителем) патентуемые печатные краски содержат преимущественно также по,крайней мере одно связующее, служащее в качестве загустителя печатной пасты и в качестве, по крайней мере, переходящего средства связи (связующего) красителя с набиваемым материалом (на котором производится печатание). B,êà÷åñòâå подобного связующего пригодны синтетические, полусинтетические и природные смолы, полученные,как полимеризацией, так и поликонденсацией.

Количественное соотношение смеси смол и

65

55 смеси растворителей в печатных красках, например, при печатании на бумажных полосах (лентах), определяется двумя моментами (требованиями).

С одной стороны, должно быть достаточно растворителя, чтобы смола оставалась растворенной и/или диспергированной, с другой стороны количество растворителя должно оставаться в пределах, обеспечивающих необходимую для осуществления печатания (набивки) вязкость,печатной краски. Так, например, при глубОкой печати хорошие результаты получаются при соотношении смолы к растворителю 1: 1 — 1: 5, предпочтительно

f:3 — 1: 20. Предпочтительны печатные краски, содержащие в качестве растворителя не один лишь чистый углеводород,,поэтому и смолы в таких красках будут растворяться в соответствующих растворителях, в особенности в кетонах, сложных эфирах и спиртах, кипящих ниже 100 С. Преимущество подобных красок заключается в возможности удаления затем (после печатания) растворителя при относительно низкой температуре.

Технику печатания (набивки) и состав печатных красок подбирают в соответствии с субстратом (носителем печати или грунтом, фоном); так, например, спиртовые или водноспиртовые печатные краски используются при глубокой печати, флексографии, световой печати, например, при печатании на бумаге, а в качестве загустителей и/или связующих употребляются смолы, растворимые в спиртах или водноспиртовых смесях.

В качестве грунта (носителя печати нли субстрата) для предлагаемых печатных красок могут быть использованы различные материалы: бумага, содержащая, или не содержащая древесину, гладкая, одностораннегладкая и сатинированная бумага, малопроклеенная, фильтровальная бумага, ворсистая, жиронепроницаемая и водонепроницаемая (водоотталкивающая) бумага, газетная бумага, картон и т. д., пленки из полипропилена, поливинилхлорида, целлофан, шихтованный и лакированный целлофан, текстильные материалы, такие как хлопчатобумажные ткани, штапельные ткани, ткани из полипропилена, а также металлическая фольга и жесть, в особенности алюминиевая и другая металлическая фольга.

Пример 1, В песчаной мельнице лабораторного типа размалывают в течение 24 ч при охлаждении 20 вес. ч. желтого дисперсионного красителя формулы

0 NH

ХНСн о кн

Формула изобретения

0 NH2

Составитель Л. Жукова

Редактор Л, Новожилова Техред T. Лященко Каорректор Л. Котова

Заказ 1086/1649 Изд. № 1789 Тираж 549 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва. Ж-35, Рачшская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент» с 20 вес. ч. оксипропилцеллюлозы и 360 вес. ч. воды. Затем измельченную смесь, подвергают распылительной сушке (для удаления воды), и получают рыхлый желтый порошок.

Аналогичным образом получают красители формул в виде синего (голубого) и фиолетового порошков.

Пример 2. В месильной машине перемешивают (месят) 1 вес. ч. красителя, 25

1 вес. ч. этилцеллюлозы, 4 вес. ч. измельченного хлористого натрия и 0,9 вес. ч. диацетонового спирта в течение 4 ч при 50 С. Добавляют 1 вес. ч. воды, гранулируют, затем добавляют 75 вес. ч. воды и подвергают мокрому размолу. Полученную,суспензию отфильтровывают, отмывают водой от,растворителя и соли, «пиро» сушат в вакуум-сушилке.

Получают сыпучий порошок.

Полученные препараты перерабатывают в печатные краски следующим образом:

2,5 вес. ч. соответствующего препарата (препарата ирасителя), 2,5 вес. ч. этилцеллюлозы и 10 вес. ч. изопропанола,перемешивают до полного растворения смолы и равномерного распределения красителя, поскольку он не переходит в раствор (не растворяется).

Аналогичным же образом получают печатные краски, загружая вместо 10 вес. ч. изопропанола 10 вес. ч. метилэтилкетона.

Состав печатной краски, содержащий синтетическое связующее и окрашивающий агент, отлич а ющийся тем, что, с целью повышения качества окраски, в качестве окрашивающего агента применяют дисперсный краситель и/или оптический отбеливатель, сублимирующиеся при 100 — 300 С при соотношении окрашивающего агента и связующего 9:1 — 1:4.