Воднодисперсионный состав для декоративного покрытия бумаги Советский патент 1990 года по МПК D21H19/36 D21H17/01 

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промьшшенности, в частности к воднодисперсионным составам для декоративного покрытия бумаги различного назначения: для обоев, упаковки пищевых и непищевых продуктов, этикеток и т.д.

Цель изобретения - улучщение печатных свойств и повышение их стабиль- ности.

Сущность изобретения заключается в том, что воднодисперсионный состав для декоративного покрытия бумаги, содержащий хроматический пигмент,

05

диспергатор и полимерное связующее, дополнительно содержит рыбный жидкий клей с динамической вязкостью (16 0- 41,0)х10- ирН 4,5-5,5 при следующем соотношении компонентов, мае.ч. в пересчете на сухие вещества: , .

Хроматический

пигмент100,0

Диспергатор 3 3-75 О Полимерное связующее

Клей рыбный жидкий

130-234 5,3-18,6

tc

5

1601272

15

НИЗКУЮ светоустойчивость печатного покрытия. Полимерное связующее обычно используют в виде латексов с содер жанием сухого остатка (с.о.) 45-50 мас.%.

В состав могут также быть введены по мере необходимости специальные добавки без изменения указанного соотношения основных обязательных компонентов . Например, для повышения вязкости свыше 18 с в красочньй состав вводят загуститель (акриловый, Na-КМЦ и т.д.) в количестве 1-8 мае.ч на 100 г пигмента,для улучшения сушки запечатываемого материала при высоких скоростях печати вводят смешивающийся с водой растворитель (этиловый или изопропиловый спирты или этилцел25

при этом указанный водный состав име-i ет концентрацию сухих веществ 27- и вязкость по вискозиметру ВЗ-4 14-20 с.

Рыбный клей представляет собой белковый продукт, основу которого составляет белок соединительной ткани - коллаген, Сопутствуюшдми коллагену веществами .белкового происхождения являются кератин, эластин, ретикулин, которые также, как и колла- ;ген, относятся к -группе склеропротеи- нов. Содержание сухого остатка рыб- :ного клея 30-45 мас.%. Клей выпуска- ется по ТУ 15-859-87. : В воднодисперсионных составах рыбный клей действует как структурирующая добавка, т.е. способствует ::;ольв или бутилцеллозольв, или их образованию структурированной систе- 20 .оличестве 7.0-.65 мас.ч. на

, „оч-тллтнрня г.епимента- смесь в килим ч-ю

100 г пигмента). Для снятия пены

т ЦИЛ С1.- Л. «AJJ, - -.

состава (при полностью разрушенной структуре) увеличивается незначительно.

Наличие в предлагаемом составе рыбного клея ведет- к понижению поверхностного натяжения системы и, как следствие, к улучшению смачиваемости печатного вала краской и луч- шей краскоотдаче по сравнению с из-, вестным составом.

В качестве хроматического пигмента используют азо- или фталоци:анино- вые пигменты.

Для диспергирования пигмента в воде используют неионогенные и/или .аминоактивные диспёргаторы типа ОП-10, диспергатор НФ или несимметричные блоксополимеры окисей апкиле- нов типа-феноксолов или их смеси. Для приготовления состава для декоративного покрытия бумаги могут быть использованы готовые пигментные суспензии типа ВС-0, В, ТП, содержаш 1е хроматический пигмент, диспергатор и воду. .

В -качестве полимерного связующего могут быть использованы акриловые, бутадиенстирольные или поливинилаце- татные сополимеры с ,ми.нимальнои температурой пленкообразования 2-7 С. Для получения влагостойких декоратив ных покрытий желательно использовать акриловые полимерные связующие. Применение поливинилацетатных связующих дает понижение влагостойкости печат30

ного покрытия, а.применение бутади енстирольных полимерных связующих

вводят антивспениватель (эмульсию кремнийорганических соединений, например эмульсию полиалкилсилоксана в количестве 3-1О мас.ч. на 100 г пигмента), для понижения температуры замерзания красочного состава - эти- ленгликоль в количестве 20-40 мас.ч. на 100 г пигмента.

Состав для декоративного покрытия бумаги готовят следующим образом.

Хроматический пигмент диспергируют в водном растворе диспергатора на диспергирующем оборудовании типа би- серной или коллоидной мельницы до по лучения однородной пасты. В смеситель, оборудованньм мешалкой (150- 300 об/мин), заливают полимерное св зующее, расчетное количество воды д концентрации сухих веществ в готово составе 27-37%. Затем порционно и п работающей мешалке вводят хроматиче кий пигмент в виде пасты, рыбный клей, перемешивают в течение 30 мин

Полученный состав с вязкостью 14-20 с по вискозиметру ВЗ-4 нанося на бумагу с помощью печатного устро ства для глубокой или флексографско

печати,

В зависимости от назначения продукции используют мелованную или не мелованную бумагу.

Оценку качества оттисков ведут с помощью денситометра Макбет , рав- номерносгь оптической плотности от тиска оценивают по величине диспер сии оптической плотности D, котору вычисляют по формуле

40

45

50

55

НИЗКУЮ светоустойчивость печатного покрытия. Полимерное связующее обычно используют в виде латексов с содержанием сухого остатка (с.о.) 45-50 мас.%.

В состав могут также быть введены по мере необходимости специальные добавки без изменения указанного соотношения основных обязательных компонентов . Например, для повышения вязкости свыше 18 с в красочньй состав вводят загуститель (акриловый, Na-КМЦ и т.д.) в количестве 1-8 мае.ч на 100 г пигмента,для улучшения сушки запечатываемого материала при высоких скоростях печати вводят смешивающийся с водой растворитель (этиловый или изопропиловый спирты или этилцел::;ольв или бутилцеллозольв, или их 0 .оличестве 7.0-.65 мас.ч. на

5

100 г пигмента). Для снятия пены

0

вводят антивспениватель (эмульсию кремнийорганических соединений, например эмульсию полиалкилсилоксана в количестве 3-1О мас.ч. на 100 г пигмента), для понижения температуры замерзания красочного состава - эти- ленгликоль в количестве 20-40 мас.ч. на 100 г пигмента.

Состав для декоративного покрытия бумаги готовят следующим образом.

Хроматический пигмент диспергируют в водном растворе диспергатора на диспергирующем оборудовании типа би- серной или коллоидной мельницы до получения однородной пасты. В смеситель, оборудованньм мешалкой (150- 300 об/мин), заливают полимерное связующее, расчетное количество воды до концентрации сухих веществ в готовом составе 27-37%. Затем порционно и при работающей мешалке вводят хроматический пигмент в виде пасты, рыбный клей, перемешивают в течение 30 мин.

Полученный состав с вязкостью 14-20 с по вискозиметру ВЗ-4 наносят на бумагу с помощью печатного устройства для глубокой или флексографской

печати,

В зависимости от назначения продукции используют мелованную или немелованную бумагу.

Оценку качества оттисков ведут с помощью денситометра Макбет , рав- номерносгь оптической плотности от- , тиска оценивают по величине дисперсии оптической плотности D, которую вычисляют по формуле

40

45

50

55

A

.

n(n - 1)

где Di - оптическая плотность одного определения;

n - число определений (). Ц р и м е р 1. 100 мае.ч. красного азопигмента диспергируют на бисерной или коллоидной мельнице в 619,1 мае.ч. воды с 30 мае.ч. несимметричного блоксополимера окисей ал- киленов до дисперсности 1-2 мкм с получением пигментной пасты.

;. В смеситель с 468 мае.ч. акрилового латекса (сухой остаток с.о. 50,0%), что составляет 234 мае.ч. ..полимерного связующего, при перемешивании вводят пигментную пасту и Из,2 мае,ч. рыбного клея сдинамичее

кой вязкостью 41x10 , рН 5,5 и с.о, 40%, что составляет 5,3 мае.ч сухого вещества.

Перемешивают в течение 0,5 ч. Вяз кость полученного состава 14 с по ВЗ-4, сухой остаток 30%.

Полученный состав наносят на бумагу с помощью печатного устройства для глубокой печати. Б качестве бумаги- основы используют мелованную бумагу массой 180 г/м.

Пример 2. Проводят согласно примеру 1, но с 3,3 мае.ч. дисперга- тора, 503 мае.ч. воды, 294 мае.ч. акрилового латекса с с.о. 50%, что составляет 147 мае.ч. полимерного связующего, 30,5 мае.ч. рыбного клея с .динамической вязкостью 26 10 , рН 4,5 и с.о. 35%, что составляет 10,7 мае.ч. сухого вещества, 32 мае.ч изопропилового спирта, 3,5 мае,ч. акрилового загустителя. Вязкость полученного состава 20 с, с.о. 27%. Состав наносят на машине для флексо- графекой печати на мелованную бумагу массой 180 г/м.

Пример 3.

I.100 мае.ч. голубого фталоциа- нинового пигмента диспергируют в 377,1 мае.ч. воды е 30 мае.ч. диепер- гатора НФ и 35 .мае.ч. ОП-10.

II.Б 271 мае.ч. бутадиенетироль- ного связующего (е.о. 48%-), что составляет 130 мае.ч, полимерного евя- зующего, вводят пигментную пасту по п. I и 46,5 мае.ч. рыбного клея с динамической вязкостью 1640 .

601272

pH

30

.

25

5 и с.о. 40%, что составляет 18,6 мае.ч. c VKoro вещества.

Вязкость полученного состава 16 е, с е.о. 37%. Состав наносят на этикеточную бумагу массой 70 r/tf способом глубокой печати.

Пример 4.

I.100 мае.ч. голубого фталоциа- 0 нинового .пигмента диспергируют в

447 мае.ч. воды е 55 мас.ч несимметричного блоксополимера окисей алки- ленов.

II.В 360 мае.ч. поливинилацетат- 15 ного латекса (е.о. 50%), что составляет 180 мае.ч. полимерного связующего, вводят пигментную пасту, приготовленную по п. I, и 30,8 мае.ч. рыбного клея е динамической вязкостью

20 м2/с, рН 4,8 и е.о. 40%, что составляет 12,3 мае.ч. сухого вещества, 60 мае.ч. этилового спирта.

30 мае.ч. этиленгликоля, 3 мае.ч. эмульсии полиметИлеилокеана.

Вязкоеть состава 14 е, е.о. 32%. Состав наносят епоеобом глубокой печати на мелованную бумагу для этикеток маееой 90 г/м.

Пример 5 (известный). Сос- jTaB готовят согласно примеру 1, 100 мае.ч. красного азопигмента дие- пергируют в 500 мае.ч. воды с 184,3 мае.ч. диспергатора, еостоящего из 112,3 мае.ч. сернокислого эфира касторового наела, 11,2 мае.ч. поли- этиленгликолевого эфира ясирного епир- та (п 9) и 57,8 мае.ч. блоксополимера окиси этилена и окиеи пропилена. Полученную пасту смешивают .486 мае.ч. акрилового латекса с е.о. 50%, что составляет 243.мае.ч. полимерного связующего. Вязкость полученного состава 12 с, е.о. 36,2%.

Состав наносят на мелованную бумагу массой 180 г/м на машине для глубокой печати.

Пример 6 (известный). Приготовление .и состав согласно примеру 5, но с голубым фталоцианиновым пигментом.

40

45

50

55

Результаты испытаний оттисков по примерам -1-6 приведены в таблице.

Для оценки стабильности печатных свойств замерены показатели сразу после изготовления составов по примерам 1-6 и через 14 сут хранения этих составов. Как видно из таблицы, .определяющие свойства составов, содерясащик рыбный клей, лучше, чем без {елея.

Сравнение примеров 1 и 2 следует ести с примером 5, а примеров 3-4 - ic примером 6, Это обусловлено сопоставимостью по химической природе пиг- ентов; примеры 1, 2, 5 - красный азопигмент, примеры 3, 4, 6 - голу- |бой фталоцианиновый пигмент. Q При этом оптическая плотность и равномерность печати оттисков, содер- |жащих рыбный клей, не ухудшаются в (процессе хранения, в то время, как {состав, не содержащий рыбного клея, 15 через 14 сут дает оттиски с меньшей оптической плотностью и равномернос- :тью печати.

i По всем примерам светостойкость декоративного покрытия высокая и сое- 20 тавляет 5 баллов по прибору Свет, за исключением примера 3, в котором она составляет 4 балла из-за исполь- |зования бутадиенстирольного связую- :щего. Такое покрытие следует исполь- ;зовать для материалов, в которых эта светостойкость достаточна. Влагостойкость материала накодит- ся на уровне известного состава (более 100 ходов по ИКБ-3), за ис- 30 ютючением примера 4 (20 ходов) из-з& использования в качестве полимерного связующего поливинилацетатного связу16012728

ющего (однако этот пример целесообразен при получении декоративного покрытия по этикеточной бумаге, для которой это значение влагостойкости достаточно).

25

Формула изобретения

|- 1.Воднодисперсионньй состав для декоративного покрытия бумаги, содер- жа щий.хроматический пигмент, диспер- гатор и полимерное связующее, отличающийся тем, что, с целью улучшения печатных свойств и повыщения их ста бильности, он дополнительно содержит клей рыбный жидкий с динамической вязкостью (16-41,0)« и рН 4,5-5,5 при следующем соотношении компонентов в пересчете на сухие вещества, мае.ч.:

Хроматический пигмент Диспергатор Полимерное связующееКлей рыбный жидкий

2.Состав по п. ю щ и и с я тем.

J что

100 3,3-75

130-234

5,3-18,6 . о т л и ч а - он имеет концентрацию сухих веществ 27-37% и вязкость по вискозиметру ВЗ.-4 14-20 с.

0 0

5

Формула изобретения

|- 1.Воднодисперсионньй состав для декоративного покрытия бумаги, содер- жа щий.хроматический пигмент, диспер- гатор и полимерное связующее, отличающийся тем, что, с целью улучшения печатных свойств и повыщения их ста бильности, он дополнительно содержит клей рыбный жидкий с динамической вязкостью (16-41,0)« и рН 4,5-5,5 при следующем соотношении компонентов в пересчете на сухие вещества, мае.ч.:

Хроматический пигмент Диспергатор Полимерное связующееКлей рыбный жидкий

2.Состав по п. ю щ и и с я тем.

J что

100 3,3-75

130-234

5,3-18,6 . о т л и ч а - он имеет концентрацию сухих веществ 27-37% и вязкость по вискозиметру ВЗ.-4 14-20 с.

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и позволяет улучшить печатные свойства и повысить их стабильность. Состав для декоративного покрытия бумаги содержит следующие компоненты, мас.ч.: хроматический пигмент 100, диспергатор 3,3-75, полимерное связующее 130-234 и рыбный жидкий клей 5,3-18,6. Состав имеет концентрацию сухих веществ 27-37% и вязкость по вискозиметру ВЗ-4 14-20С. Состав готовят следующим образом. Хроматический пигмент диспергируют в водном растворе диспергатора и смешивают с полимерным связующим и рыбным клеем. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.