Водоразбавляемая краска для глубокой или флексографской печати Советский патент 1984 года по МПК C09D11/10 

Изобретение относится к технологии производства полиграфских красок, в частности к водоразбавляемой краске для глубокой или флексографской печати, которая может быть использована для печати на о |ОзН (I-B-C-OCH-CH-CH го о nrO О о-(;СН2СН20) S с-ои II -j- C-B-CР V-

где R - ацетилен или бутадиенJ

R - 1,4- или 1,5-диаминоантрахинон, 1,4-диэтанолами-но-5,8-диаминоантрахинон, 1, 4-диэтаноламино-5 , 8-ди-. оксиантрахинон, 1,4-амино-4-оксиантрахинон, т 1-5, п 1т2, р - 1,5, q 1-3, X 1-5, у 0-3, а также акриловый сополимер, алифатический спирт и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Структурно-окрашенная смола

Акриловый сополимер

2-12

Алифатический спирт Остальное Вода

Недостатком известной краски является низкая скорость высыхания красочных оттисков - время высыхания -35 с, а также низкая скорость 5 печатания - не более 40 м/мин, что приводит к снижению качества оттисков в рулоне и отмериванию краски.

Наиболее близким к изобретению является водоразбавляемая краска для глубокой или флексографской

Печати 2j, содержащая структурноокрашенную смолу -.полиэфир общей формулы упаковочных бумагах и картоне . Известна водоразбавляемая печатная краска Г1 J, содержащая струк-. турно-окрашенную смолу - полиэфир общей формулы .0 о 0,Н с-оен2- 1н-(И2о4 -. 1Г ir П1 СН2о)4-|-J-s-J- j4 8 c-Rj-bii I -1 - - yJ

НООС СН,

о о

О-С-с-0-R-о-C i 2зЪ1

J I I 1 tH-CH он о

Hood Нз

о

он Ko-J-CH

Н, где R -c(oi;2)4 R - 1,5-диаминоантрахинон, 1.8-ОКСИ-4,5-метиламиноантрахинон, б-;4-ацетаминобензолазо -1-окси-4метилбензол,алифатический спирт,орг нический амин или аммиак и воду при сл дующем соотношении компонентов,вес. Структурно-окрашенная смола10-25 Алифатический спирт 15-50 Органический амин или аммиак.2-5 Остальное 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. Целью изобретения является повышение скорости высыхания красочных оттисков и скорости пе Чатания. Указанная цель достигается тем, что водОраэбавляемая краска, содержащая структурно-окрашенную смолу.

алифатический спирт, органический амин или аымир.к и воду, в качестве

0-(J-Cir CH-(l4-0«2 i-C- 5H20-C-Cll(JH

S ST S где R - 1И-бис-оксиэтиламинобензол-Б , 8-диоксиантрахинон, 1, Б-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 метакрйловой кислоты с бутилакрилатом и метилметакрилатом, сополиме метакрйловой кислоты с метилметакрилатом, при следующем соотношении компонентов, мас.%: Структурно-окрашенная полиэфирная смола указанной формулы 14-50 Акриловый сополимер, выбранный из указанной группы10-40 Алифатический спирт . 15-50 Органический амин или аммиак2-8 6од1Остально Содержание в составе водоразбав ляемой печатной краски структурно окрашенной полиэфирной смолы формулы (ill) и дополнительно 25%-ног водного раствора аммиака или органического амина позволяет увеличить скчэрость высыхания красочных оттисков до 3 с, тем самым увеличить скорость печатания до 120 м/м 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 (ГЦ) полу чают по реакции поликонденсации О,2-0,3 моль фумарового или малеин вого ангидрида с 0,1-0,15 моль пен таэритрита (2,2-бис-(оксиметил)-прЬпандиол-1,3) и 0,1-0,15 моль дисперсного красителя, в состав молекул которого входит по,крайней мере одна группа -ОН или -NHj. Реа цию поликонденсации указанньк соелинёний осуществляют при 15о-180с в среде инертного газа (аргон, азот) . В качестве дисперсных красителе могут быть использованы следующие:

структурно-окрашенной смолы содержит полиэфирную смолу общей формулы

-с-I он

«1„ S синё-зеленый - 1,4-бис-оксиэтиламинобензол-5,8-диоксиантрахинон, желтый 3 - 6-( 4-ацетаминобен.золазо)-1-окси-4-метилбензол, красный 2С - 1,5-диаминоа«трахинон. Получение полиэфирной структурно-окрашенной смолы. В.4-горлую колбу, снабженную мешалкой, обратным холодильником, термометром и трубкой для подачи азота загружают 19,2 г (0,2 моль) малейнового ангидрида, ,13,6 г (0,1 моль) пентаэритрита и 24,8 г (0,1 моль) дисперсного красителя б-(4 -ацетаминобензолазо)-1-окси-4-метилбензола. Смесь нагревают до leS-lGO C.H выдерживают в течение 3ч. Затем продукт охлаждают и дробят . Bt-код готового продукта 51,0 (90,7%). Молекулярная масса структурно-окрашенной полиэфирной смолы (по данным эбулирскопических измерений) 1060. Смолу нейтрализуют 25%-ным вод-ным 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 метакрйловой кислоты с бутилметакрилатом, сополимер метакрйловой кислоты с бутилакрилатом и метилметакрилатом или сополимер метакрйловой кислоты с метилметакрилатом. Синтез сополимера метакрйловой кислоты с бутилметакрилатом осуществляют следующим образом. Смешивают 7-15 вес.% метакрйловой кислоты и 93-95 вес.% бутнлметакрилата 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 .и зопропиловый 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

50°С и нейтрализуют при перемешивании жирными вторичными или третичными аминами с числом углеродных атомов от С 2 до С до получения величины рН 9-9,5. В качестве жирных вторичных или третичных аминов используют диметиламин, триметйламин, моноэтоноламин, диэтаноламин или триэтаноламин. После охлаждения до комнатной температури готовый сополимер разбавляют водой до получения 40%-ного водного раствора.

Синтез сополимера метакриловой кислоты с бутилакрилатом и метилметакрилатом осуществляют путем свободно-радикальной сополимеризации акриловых мономеров с акриловой кислотой в среде изопропилового спирта при соотнесении метакриловой кислоты к бутилакрилату с метилметакрилатом от 1:9 до 1:4 (предпочтительно 1:4,5). В качестве инициатора полимеризации применяют перекись. бензоила. Для регулирования молекулярного веса; сополимера применяют .. третичный додецилмеркаптак. Полученный тройной сополимер нейтрализуют при перемешивании 25%-ньм водным . раствором аммиака до рН 7,.

Синтез сополимера метакриловой кислоты с метилметакрилатом осуществляют путем суспензионной прлимеризации при соотношении метакриловой кислоты к метилметакрилату от 1:10 до 1:2,7 (предпочтительно 1:6) при 60-70с в присутствии стабилизатора поливинилового спирта и ииициатора перекиси бензоила. Полученный сополимер нейтрализуют при перемешивании 25%-ным раствором аммиака до рН 7,3-7,6.

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

Примеры 1-6. Краски готовят в смесителе, куда-загружают все Количество структурно-окрашенной полиэфирной смолы, алифатический спирт 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 . До ра бочей вязкости кргюки разбавляют смесью этилового спирта технического и воды в соотношении 1:1.

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

Таблица 1

Структурно-окрашенная смола формулы (III), где R 1,4-бис-окситиламинобензол-5,8-дирксиантраинон, п 2

R 1,5-диаминоантрахинон,- п 4

R 6-(4 -ацетаминобензолазо)- -окси-4-метилбензол, п 4

R 1,4-бис-оксиэтиламинобензол-5,8-диоксиантрахинон, п 3

Я 1,5-диаминоантрахинон п 3

Сополимер метакриловой кислоты. с бутилметакрилатом

Сополимер метакриловой .кислоты с бутилакрилатом и метилметакрилатом

Сополимер метакриловой кислоты с метилметакрилатом

Спирт этиловый Спирт кзОпропиловый

И . / 30

40

,30

50

20

20

20

20

10

10 10 . 15 50

15 15 1530

раствор аммиака

Цветовые характеристики предлагаемой печатной краски

Голубой 480,7

Желтый

Красный 613,0

Как видно из табл 2, краски.да- ют оттиски с различными цветовыми .5 характеристиками и оптической плотностью, причем предлагаемая крас- .

Краска-прототип Структурно-окрашенная смола (И) R С(СН2); R 1,5-диаминоантрахинон, ММ 1200

R С(СН2;4 1,8-окси-4,5-метиламиноантрахинон, ММ 1400

Продолжение абл. 1

482

2427161718

Та -б лица 2

479,0 20,0 19,8

1,03

578,0 78,0 54,5

0,79

592,0 45,0 45,0

0,88

ка обеспечивает близкий цветовой тон к краскам Европейской триады, которую принятно считать эталонной. V

ТаблицаЗ

14

50

Сополимер метакриловой кислоты с бутилметакрилатом

Сополимер метакриловой кислоты

с бутилакрилатом и метилметакрилтом

Сополимер метакуиловой кислоты с ме т ил ме та к рил ат ом

Этиленгликоль

Спирт этиловый

Спирт изопропиловый

25%-ный водный раствор аммиака

Триэтаноламин

Диэтаноламин

Диме тилс1мин Вода

Примеры 7-9. В табл. 3 приведены примеры на.получения краски-прототипа, используемой для проведения сравнительных испытаний Храску получают аналогично примерам 1-6. В краску-прототип ввс5дят сополимеры метакриловой кислоты, чтобы краска .имела сходный состав с предлагаемой.

Определяют скорость высыхания красочных оттисков при 20°С по ГОСТ 17009-73, скорость печатания по скорости печатной машины УльтрПродолжение табл. 3

40

10

15

20

30

15

23

флекс 106 А, при которой не наб5. людается-отмарывание в рулоне (перехода краски на лротивоположную сторону запечатываемого материала), водостойкость и кислотностойкость красочных оттисков по ГОСТ 6594-73, стойкость оттисков к истиранию в циклах на приборе для испытания образцов - оттисков на истирание ПИИ-2.

Результаты Сравнительных испыта45 НИИ приведены в табл., 4.

Т а б л и ц а 4

11 1077909 .

Как показали результаты лабора-отпарывания краски в рулоне. Необторных испытаний, использование входимые показатели достигаются

составе краски известной структур-только при сочетании акрилового

но-окрашенной смолы и акрилового со-сополимера и предлагаемой структурполимера не позволяет достичь не-но-окрашенной полиэфирной смолы,

обходимой скорости высыхания красоч-5 Показатели водо-, кислотостойкосных оттисков и, соответственно, ско-ти и стойкости Тсрасочных оттисков

рости печатания более 75 м/мин безк истиранию остаются без изменения.