Полиамидоэфирная смола в качестве цветного пленкообразующего для полиграфических красок,способ ее получения и флексографская краска с ее использованием Советский патент 1986 года по МПК C08G69/44 C09D11/10 

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

2. Способ получения полиамидоэфирной смолы на основе канифоли, малеи- . нового ангидрида и пентаэритрита, отличающийся тем, что сначала получают адцукт канифоли и малеинового ангидрида при их молярном отношении от 1:1,2 до 1:0,5, затем .его обрабатывают сульфосодержа- щим ароматическим амином в количестве 0,055-0,26 моль на 1 моль канифоли с последующей этерификацией пента- эритритом, взятым в количестве 1,, 20,5 моль на 1 моль канифоли, до достижения кислотного числа 120-140 мг КОН/Г и введением основного красителя в количестве 1-2 моль на 1 моль аромат:ического амина.

Зо Флексографская краска, содержащая структурно-окрашенную смолу, этиловый спирт, аммиак и воДу, о т - лйфчающаяся тем, что, с целью повышения адгезии краски к целлофану, а та:кже увеличения насыщенности и яркости печатных оттисков, она в качестве структурно-окрашенной СМОЛЬ содержит полиамидоэфир- ную смолу общей формулы

Н

:Н2

-С-СНо- О-С

СНо

1

он

НзС-Л-Ч СЩ

при- следующем соотношении компонен- тов, мае.%:

Полиамидоэфирная

смола10-25

сщ

о о

й- II

-0-С С-КН-Н

Ш (SOg Xlm

п

Ш-

(ВДг

Эталовый спирт Аммиак (25%-ный вод1й1й раствор) Вода

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

Цель изобретения - повыщение адгезии флексографских красок к целлофану, а также увеличение насыщенности и яркости печатных оттисков.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами«

Пример 1. В чётырехгорлую колбу, снабженную мешалкой, холодиль

никоМд термометром и трубкой для подачи азота, загружают 57,96 г ,(0,179 ноль) канифоли и 16,1 г (О.,164 мол) малеинового ангидрида. Реакционную массу нагревают до 180-200°С -И вьщерживают при данной температуре 3 ч„ Затем загружают .4 г (0,,011 моль) 4,4 -диаминостиль- бен-252 -дисульфокислоты, поднимают температуру до 200-220 с и вьщер- ;живают 3ч.

; Затем загружают 21 ,,94 г (О,161 моль) пентаэритрита в токе азота (скорость пропускания 1,5 л/ч)

Синтез ведут при 200-220 С до кислотного числа 120-140 мг КОН/г, после чего температуру снижают до 150-160 С, загружают в токе азота 9,55 г (0,022 моль) красителя катионного ; розового 2С и дают выдержку при этой температуре 10-15 мин.

.С-(СВД2

д. +-N

Получаю Т 98 г твердого прозрачного продукта темно-красного цвета с кислотным числом 90-110 мг КОН/г, т.пл. 137°С, растворимого в водно- спиртовой смеси после нейтрализации карбоксильных групп аммиаком, структурной формулы (J), где

N

N

Среднечисловая масса 6900,

Элементный анализ.

Найдено, %: С 66,58; Н 7,85; 1,20; СГ 0,98; S 1,05; 022,34,

Вычислено, %: С 66,69; Н 7,91; 1,24; сг 1,05; S 0,94; О 22,17.

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

Состав краски, %:

Полиамидоэфирная смола

Этиловый спирт Аммиак (25%-ный водньй раствор) Вода

Цветовой тон печатных оттисков 605 нм. Насьщенность цвета 80%, яркость 22%. Водостойкость, кислото- стойкость, 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), относительное меление 0%. Светостой- .кость 5 баллов.

Пример 2. Синтез проводят аналогично примеру 1. Загрузка компонентов: канифоль 57,1 г (0,176 мол малеиновый ангидрид 15,86 г (0,162 моль), сульфаниловая кислота 8 г (0,046 моль), пентаэритрит 19,4 г (0,14 моль), краситель ка- тионный оранжевый Ж 16,1 г (0,046 моль).

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

, карбоксильных групп аммиаком, общей формулы, где

С-(СНз)2

.

Среднечисловая мол. масса полученного продукта 3200. Элементный анализ.

Найдено, %: С 63,81; Н 7,32; N 1,20; сг 0; S 0,96; О 26,71.

Вычислено, %: С 64,67; Н 7,60; N 1,31; С2 0; S 1,00; О 25,42. 36 Состав краски, %:

Полиамидоэфирная смола

Этиловый спирт Аммиак (25%-ный водный раствор) Вода

25 30

5 40

Цветовой тон печатных оттисков 588 нм, насыщенность цвета 78%, яркость 66%, водо- V кислотостойкость,. термостойкость, адгезия красочных оттисков 5 баллов, стойкость к действию парафина и жиров 3 балла. Относительное меление 0%. Светостойкость 5 баллов.

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

(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).

Получают 98 г твердого прозрач- ного продукта темно-синего цвета с ислотшлм числом 90-110 мг КОН/г, т.пл. и мол. массой 3600, растворимого в водно-спиртовой смеей при нейтрализации карбоксильных групп аммиаком, формулы (1), где

:Х

(садгНнЭлементный анализ.

Найдено, %: С 64,62; Н 7,40; N 1,21; CI 0; S 1,61; О 24,44; Na 0,720

Вычислено, %г С 65,00; Н 7,51; N 1,13; Cf 0; S 1,72; О 24,03; Na 0,61.

Состав краски, %:

Полиамидоэфирная смола

Этиловый спирт Аммиак (25%-ный водный раствор) Вода

Цветовой тон печатных оттисков 476 нм, насыщенность цвета 33%, яркость 21,94%, Водостойкость, кислото- сто.йкость, 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 исла 80-90 мг КОН/г, после.чего загружают краситель. Получают. 96 г твердой прозрачной смолы с кислотным числом 50-60 мг КОН/Г с недостаточной растворимостью в водно-спирто- зой смеси После нейтрализации аммиаком ;

Пример 5 (для сравнения). Синтез проводят аналогично примеру 2. Этерификадаю проводит до кислотного числа 150-160 мг КОИ/г, после чего загружают краситель. Получают 98,2 г .твердой смолы темно-красного цвета с кислотным числом 120- 140 мг. КОН/г. Масса смолы неоднородна, имеются примеси непрореагировавшего пентаэритрита.

Пример 6 (для сравнения). В четырехгорлую колбу, снабженную мешалкойS холодильником, термометром и трубкой для подачи азота, sa-i

гружают 57,96.г (0,179 моль) канифоли и 16,1 г (0,164 моль) малеиново го ангидрида. Реакционную массу на5 гревают до 180-200°С и вьздерживают- при данной температуре 3 ч. Затем загружают 37 г (0,1 моль) 4, аминостильбен-2,2 -дисульфокислоты, поднимают температуру до 200-220°С

10 и выдерживают 3 ч. Загружают 14,96 г (0,11 моль) пентаэритрита в токе 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 9,55 г (0,022 моль) красителя катион ного розового 2с и дают вьщержку 10- 15 мин. Получают 99 г твердого прозрачного продукта темно-красного цве20 та с кислотным числом 90-110 мг КОН/ т,пл. 140 С, растворимого в водно- спиртовой 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 раствс |)ов.

Пример 7 (для сравнения).

30 Синтез проводят аналогично примеру 1 Загрузка компонентов: канифоль 57,96 г (0,179 моль), малеиновый ангидрид 16,1 (0,164 моль), 4,4- диаминости.пьбен-2,2 -дисульфокислота

35 4 г (0,011 моль), пентаэритрит 10,88 ( моль). Краситель катионный розовый 20- 9,55 г (0,022 моль). Получают 96 г прозрачного твердого продукта с .кислотным числом 90-110 мг

40 КОН/г темно-красного цвета, температура плавления 160 С, нерастворимого в водно-спиртовой- смеси при нейтрализации ка1 боксиль:ных групп аммиаком. I

П р и м е р 8 (для сравнения), Синтез ведут аналогично примеру 1, Загрузка компонентов: канифоль 57,96 (0,179 моль)5 малеиновый ангидрид 16,1 г (0,164 моль), 4,4 -диамино- стильбен-2,2 -дисульфокислота 4 г

(0,011 моль), пентаэритрит 27,2 г (0,2 моль), краситель катионньш 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/г, температурой плавления 112 с, растворимого в водно-спиртовой смеси после нейтрализации карбоксильных групп

45

аммиаком. Печатные оттиски красок на основе полученной смолы имеют неудовлетворительную водостойкость (2 балла по 5-бальной 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 (0,15 моль) канифоли и 17,64 г (0,18 моль) малёинового ангидрида. Далее синтез проводят аналогично примеру 1 .Получают 88 г твердого прозрачного продукта темно-красного цвета о кислотным числом 90-110 мг КОН/Г, пературой плавления 126г С, раствори- мого в водно-спиртовой смеси после нейтрализации карбоксильных групп аммиаком, со среднечисловой молекулярной массой 6700 (, ). Цветовой тон печатных оттисков 607 нм. Насыщенность цвета 81%, яркость 22%.

9,55 г (0,-022 моль). Получают г твердого прозрачного продукта темно- красного цвета с кислотным числом 90-110 мг КОН/Г, температурой плав- 5 ления 139 С, растворимого в водно- спиртовой смеси после нейтрализации карбоксильных групп аммиаком, со среднечисловой молекулярной массой 6700 (, ). Цветовой тон печат

10 ных оттисков 603 нм. Насыщенность цвета 78%, яркость 21%. Адгезия красочных оттисков 4-5 баллов.

Пример 12. Синтез проводят аналс5 гично примеру 1 . Загрузка ком15 понентов: канифоль 59,6 г (0,2 моль) малеиновый ангидрид 16,1 г (0,164 моль), 4,4 -диаминостильбен- 2,2 -дисульфокислота 4 г (О,011 моль) пентаэритрит 13,6 г (0,1 моль), кра20 ситель катионньгй розовый 2С 9,55 г (0,022 моль). Получают 99 г твердого прозрачного продукта темно-красного цвета с кислотным числом 90-110 мг КОН/Г, температурой п.павления 128 с,

Водостойкость, кислотостойкость, тер- растворимого в водно-спиртовой смеси

мостойкость при 160 с и адгезия печатных красочных оттисков 4-5 баллов (по 5-бальной системе), Стойкост к действию жиров и парафина 3 балла (по 3-бальной системе), относительное меление 0%,

Пример 10. Синтез проводят аналогично примеру 1. Загрузка компонентов: канифоль 59,6 г (0,2 моль) малеиновый ангидрид 9,8 г (0,1 моль) 4,4 -диаминостш1ьбен-2,2 -дисульфокислота 4 г (0,011 моль), пентаэритрит 21,94 г (0,161 моль), краситель катионный розовый 2С 9,55 г (0,022 моль). Получают -97 г твердого прозрачного продукта темно-красного цвета с кислотным числом 90-110 мг КОН/Г, т.пл. 131°С, растворимого в водно-спиртовой среде после нейтрали- зации карбоксильных групп аммиаком, со среднечисловой молекулярной массой 6400 (, ). Цветовой тон печатных оттисков 606 нм. Насыщенность цвета 78%, яркость 22%, Адгезия красочных оттисков 4-5 баллов. I

Пример 11. Синтез проводят

аналогично примеру 1, Загрузка компонентов: канифоль 44,7 г (0,15 моль) малеиновый ангидрид 16,1 г (0,164 моль), 4,4 -диаминостильбен- 2,2 -дисульфокислота 4 г (0,011 моль) пентаэритрит 24,48 г (0,18 моль), краситель катионный розовый 2С

2407658

9,55 г (0,-022 моль). Получают г твердого прозрачного продукта темно- красного цвета с кислотным числом 90-110 мг КОН/Г, температурой плав- 5 ления 139 С, растворимого в водно- спиртовой смеси после нейтрализации карбоксильных групп аммиаком, со среднечисловой молекулярной массой 6700 (, ). Цветовой тон печат10 ных оттисков 603 нм. Насыщенность цвета 78%, яркость 21%. Адгезия красочных оттисков 4-5 баллов.

Пример 12. Синтез проводят аналс5 гично примеру 1 . Загрузка ком15 понентов: канифоль 59,6 г (0,2 моль), малеиновый ангидрид 16,1 г (0,164 моль), 4,4 -диаминостильбен- 2,2 -дисульфокислота 4 г (О,011 моль), пентаэритрит 13,6 г (0,1 моль), кра20 ситель катионньгй розовый 2С 9,55 г (0,022 моль). Получают 99 г твердого прозрачного продукта темно-красного цвета с кислотным числом 90-110 мг КОН/Г, температурой п.павления 128 с,

после нейтрализации карбоксильных групп аммиаком, со среднечисловой молекулярной массой 6600 (,). Цветовой тон 603 нм, насыщенность цвета 79%, яркость 21%. Адгезия красочных оттисков 4-5 баллов.

Пример 13. Синтез проводят аналопино примеру 1. Загрузка компонентов: канифоль 53,64 г (0,18 моль), малеиновый ангидрид 16,1 г (0,164 моль), 4,4 -диаминостршьбен-2,2 -дисульфокислота 4 г (0,011 моль), пентаэритрит 24,48 г (0,18 моль), краситель катионный розовый 2С 9,55 г (0,022 моль). Получают 102 г.твердо- го прозрачного продукта темно-красного цвета с кислотным числом 90- 110 мг КОН/Г, температурой плавления

138 С, растворимого в водно-спиртовой

смеси после нейтрализации карбоксильных групп аммиаком, со среднечисловой молекулярной массой 6900 (, ). Цветовой тон 605 нм, насыщенность цвета 80%, яркость 22%. Адгезия красочных оттисков 5 баллов.

il р и м е р 14. Синтез проводят аналогично примеру 1. Загрузка компо- нентов: канифоль 53,64 г (0,18 моль), малеиновый ангидрид 16,1 г (0,164 моль), 4,4 -диаминостш1ьбен-2,2 -дисульфокислота 4 г (0,011 моль), пентаэритрит 13,6 г (0,1 моль), краситель катионный розовьй 2С 9,55 г

(Q,022 моль). Получают 94 г твердого прозрачного продукта с кислотным числом 90-110 мг КОН/.Г, температурой плавления 132°С, растворимого в воднасыщенность цвета 79%, яркость 22%. Дцгезия красочных оттисков 5 баллов.

Состав красок, полученных с исно-спиртовой смеси после нейтрализаг 5 пользованием полиамидоэфирных струк- ции карбоксильных групп аммиаком, турно-окрашенных смол, и их свойства со среднечисловой молекулярной массой приведены в табл. 1 и 2 соответст- .6800 (, ) . Цветовой тон 604 нм, венно.

. -

Таблица 1

ый

20 30

5 45

25 30

5

40

Компоненты

Полиамидоэфирная

смола

Спирт этилозый

Спирт изопропиловый Аммиак (25%-ный

водный раствор)

Вода

насыщенность цвета 79%, яркость 22%. Дцгезия красочных оттисков 5 баллов.

Состав красок, полученных с ис

10

35

25 25

20 20

10 35

5 50

4 46

3

57

5 50

Продолжение табл.1

20 25

20 20 25 25

15 15

20

4Q

5 5 5 5 2,5 3 50 50 50 50 67,5 37

Светостойкость (8-балная система)

Адгезия на целлофане

(5-бальная система)

Насыщенность, % Яркость, %

Относительное меление, %

Пробивание на бумаге,

Водостойкость (5-бальная система) о

Кислотсстойкость

(5-бальная система)

Стойкость к парафину и жирам (3-бальная система)

Светостойкость (б-баль- нал система)

Адгезия на целлофаве (5-бальная система)

;Насыщенность, Z

54455523

8178 78 79 80 79 4526

Т a б л If ц a .2

555

4 45

30 77 81

10,2 60,3 21

О

О

4

78 20

О

0,10,22 2 .

13

Яркость, Z

Относительное меле- кие Z

Пробивание на бумаге, г/ч-см

Водостойкость (5-баль- ная система)

Кислотостойкость (5-бальная система)

Стойкость к парафину и жирам (3-бальная система)

22

22 21 21 22 22 25,1 ЗА,9

О О О О О О

5 5 . . 5 5 5

0,5 0,46

Редактор И. Сегляник

Составитель А. Виноваров Техред Л.Олейник

Заказ 3454/20 Тираж 470 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

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

1240765

U Продолжение табл.2

0,5 0,46

Корректор И. Эрдейи