Фоточутливий кольоровий лак

Винахід стосується одержання декоративних кольорових об'ємних покрить на керамічних, пластмасових, металічних та інши х невбирних поверхнях, що задруковуються трафаретним способом друку, і може бути використаний для отримання кольорових зображень на поверхнях із складною мікрофактурою. Відомий склад рідкої фотополімеризаційноздатної композиції, що використовується як фоточутливий лак трафаретного друку і містить олігоуретанметакрилат, метакриловий мономер, диметиламіноетилметакрилат, 4фенілбензофенон та 2,2-диметоксідіфенілацетофенон [1]. Недоліком цього лаку є недостатні реологічні характеристики для отримання об'ємних кольорових покриттів на поверхнях з різною мікрофактурою та значне усадження шару лаку в процесі полімеризації, а також неможливість утворення кольорової гами. Найближчим технічним рішенням до запропонованого є фотополімерна емаль малинового кольору, що використовується як фоточутливий кольоровий лак трафаретного друку і містить в якості олігомеруолігоефіракрилат метакрилдіетиленглікольфталат (МДФ-2), мономеру-олігоефірізоціануратімідну смолу, системи фотоініціаторів-суміш 2-гідроксі-2-метилфенілпропанону та бісдіметоксібензоілтриметилпентилфосфеноксидом, співініціатору-4-фенілбензофенон, інгібітору полімеризації-дифеніламін, наповнювачу-аеросил та суміші барвників-метиленового червоного, родаміну С, метилвіолету, у такому співвідношенні компонентів, мас %: олігоефіракрилату 69,352-77,568 олігоефірізоціануратімідна смола 15,0-20,0 2-гідроксі-2метилфенілпропанону 2,25-3,0 Бісдіметоксібензоілтриметилпентилфосфеноксид 0,75-1,0 4-фенілбензофенон 0,4-0,6 дифеніламін 1,0-2,0 аеросил 3,0-4,0 метиленовий червоний 0,02-0,3 родамін С 0,01-0,015 метилвіолет 0,002-0,003 [2] Проте використання нестабільного складу забарвлюючої системи і в'яжучого не забезпечує іншого кольору покриття окрім малинового та не дає можливості регулювати оптичні та кольорові характеристики покриття, що обмежує область застосування фоточутливого кольорового лаку при нанесенні об'ємних декоративних покриттів на невбирні поверхні різної мікрофактури. В основу винаходу покладене завдання вдосконалення фоточутливого кольорового лаку в напрямку покращення його технологічних властивостей шляхом додавання різної кількості наповнювача з метою розширення кольорової гами лаку, що забезпечує інший кольоровий тон та насиченість на основі постійного складу забарвлюючої системи і в'яжучого та дозволяє отримувати об'ємні декоративні покриття на не вбирних поверхнях різної мікрофактури та розширює область застосування фоточутливого кольорового лаку. Покладене завдання вирішується тим, що фоточутливий кольоровий лак, що містить олігомеролігоефіракрилат МДФ-2, мономер-олігоефірізоціануратімідну смолу, співініціатор-4-фенілбензофенонта, інгібітор полімеризації-дифеніламін, суміші барвників-метиленового червоного, родаміну С, метилвіолет, згідно винаходу, в якості компонента, що підвищує світлочутливість лаку містить фотоініціатор 2-гідрооксі-2,2-диметілацетофенон, а в якості наповнювача містить каолініт, гідратований алюмосилікат з модифікованою методом парофазного синтезу поверхнею (каолін №2), у такому співвідношенні компонентів, мас %: олігоефіракрилат МДФ-2 58,352-75,568 олігоефірізоціануратімідна смола 15,0-20,0 2-гідрооксі-2,2диметілацетофенон 3,0-4,0 4-фенілбензофенон 0,4-0,6 дифеніламін 1,0-2,0 метиленовий червоний 0,02-0,03 родамін С 0,01-0,015 метилвіолет 0,002-0,003 каолін №2 5,0-15,0 Використання в запропонованому фоточутливому кольоровому лаці фо тоініціатора 2-гідрооксі-2,2диметілацетофенон забезпечує високу швидкість ініціювання радикальної полімеризації, що призводить до підвищення швидкості утворення покриття, а використання в запропонованому фоточутливому кольоровому лаці наповнювача на основі каолініту, гідратованого алюмосилікату з модифікованою методом парофазного синтезу поверхнею, забезпечує можливість отримання лакового покриття кольору від малинового до червоного. Олігомери та мономери вводять до складу фо точутливого кольорового лаку як реагенти, що полімеризуються та в результаті ініційованої радикальної полімеризації утворюють просторово зшиті трьохмірні полімери, що нерозчинні у розчинниках. Інтервал граничних значень вмісту олігоефіракрилату МДФ-2 (58,352-75,568мас %), що є нижчим в порівнянні з прототипом, обумовлений балансом між визначеними фізико-механічними властивостями та досягненням оптимальних технологічних показників при нанесенні фоточутливого кольорового лаку на зафарбовувані поверхні. Незмінна порівнянно з прототипом кількість мономеру олігоефірізоціануратімідної смоли (15,0-20,0мас %) у складі фоточутли вого кольорового лаку забезпечує стабільні технологічні показники лаку. Фотоініціатори вводять до складу фоточутливого кольорового лаку як ініціатори радикальної полімеризації, що поглинають УФ-випромінення в обласні 300-420нм та в результаті фотохімічних реакцій утворюють активні радикали. Заграничне зменшення концентрації фотоініціатору 2-гідрооксі-2,2-диметілацетофенону (4,0мас %) більше верхнього граничного значення практично не впливає на технологічні показники фоточутливого кольорового лаку, зокрема на швидкість утворення покриття лаку на зафарбовуваній поверхні. Співініціатор вводять до складу фоточутливого кольорового лаку як реагент, що сприяє утворенню активних радикалів. Незмінна порівнянно з прототипом кількість співініціатору-4-фенілбензофенону (0,4-0,6мас %) у складі фоточутли вого кольорового лаку забезпечує стабільні технологічні показники лаку. Інгібітор полімеризації вводять до складу фоточутливого кольорового лаку як реагент, що підвищує стабільний стан та збереженість в часі технічних характеристик фоточутливого кольорового лаку. Незмінна порівнянно з прототипом кількість інгібітору полімеризації-дифеніламіну (1,0-2,0мас %) у складі фоточутли вого кольорового лаку забезпечує стабільні технологічні показники лаку. Суміш барвників вводять до складу фоточутливого кольорового лаку для надання йому певного кольорового тону та для сенсибілізації процесу полімеризації. Концентрація складових суміші барвників у фоточутливому кольоровому лаці-метиленового червоного (0,020,03мас %), родаміну С (0,010-0,015мас %) та метилвіолету (0,002-0,003мас %) залишається незмінною порівнянно з прототипом та забезпечує стабільні кольорові характеристики лаку. Наповнювач, що є легкодоступною, дешевою речовиною, вводять до складу фоточутливого кольорового лаку з метою зменшити витрати зв'язуючої речовини (мономеру). Введення наповнювача сприяє підвищенню міцності шару лаку на розтяг і згин, питомої ударної в'язкості, термостійкості, значно покращує кольорові характеристики фоточутли вого кольорового лаку. Введення до складу фоточутливого лаку наповнювача на основі каолініту, гідратованого алюмосилікату з модифікованою методом парофазного синтезу поверхнею (5,0-15,0мас %), значно покращує кольорові характеристики лаку. Заграничне зменшення концентрації наповнювача на основі каоліну №2 (15,50мас %) призводить до погіршення кольорових характеристик та фізико-механічних властивостей фоточутливого кольорового лаку. Таким чином, сукупність суттєвих ознак запропонованого складу фоточутливого кольорового лаку дозволяє досягти вказаного технічного результата, зокрема: - забезпечити покращення його технологічних властивостей з метою розширення кольорової гами, що забезпечує інший кольоровий тон та насиченість лаку; - отримувати об'ємні декоративні покриття на не вбирних поверхнях різної мікрофактури та розширити область застосування фоточутливого кольорового лаку. Для підтвердження промислової придатності винаходу та можливості отримання зазначеного технічного результата нижче наводимо опис приготування фоточутливого кольорового лаку запропонованого складу та приклади конкретного його виконання. Фоточутливий кольоровий лак готують наступним чином. На аналітичній вазі зважуються сухі компоненти композиції 4-фенілбензофенон та дифеніламін, та змішують їх у скляній посуді. Після чого в мірній посудині відміряється визначена кількість олігоефірізоціануратімідної смоли. До суміші сухи х компонентів фоточутливого кольорового лаку поступово додають відміряну кількість смоли та ретельно перемішують до утворення однорідної суміші. Після утворення однорідної суміші з трьох компонентів до неї додається фотоініціатор 2-гідрооксі-2,2-диметілацетофенон та перемішується і поступово додається та ретельно перемішується олігоефіракрилат МДФ-2 в результаті чого отримуємо безбарвний ненаповнений лак. На аналітичній вазі відміряється визначена кількість барвників: метиленовий червоний, родамін С та метилвіолет та додаються до безбарвного лаку. Для стабілізації отриманого складу його залишають (вистоюють) у темному, прохолодному місці протягом 24год. Після повного розчинення барвників в об'ємі суміші на аналітичній вазі відміряється визначена кількість каоліну №2 та додається до суміші і ретельно перемішується в результаті чого ми отримуємо готовий для використання фоточутливий кольоровий лак. Приклади конкретного виконання. Приклад 1 Кольоровий фоточутливий лак готують так як це описано вище у наступному співвідношенні компонентів, мас %: 4-фенілбензофенон - 0,4; дифеніламін - 1,0; олігоефірізоціануратімідна смола - 15,0; 2-гідрооксі-2,2диметілацетофенон - 3,0; олігоефіракрилат МДФ-2 - 75,568; метиленовий червоний - 0,0200; родамін С - 0,0100; метилфіолет - 0,002 та каолін №2 - 5,0. Після ретельного перемішування фоточутливий кольоровий лак наносять на поверхню. Поверхня на яку має наноситися лак попередньо знежирюється сумішшю ацетону та етанолу. Затвердіння нанесеного шару фоточутливого кольорового лаку відбувається під дією УФ-опромінення в експонувальній установці. В результаті експонування на поверхні зразка утворюється твердий шар лаку червоного кольору. Запропоновані склади фоточутливого кольорового лаку наведені в таблиці 1, а результати експериментальних досліджень запропонованого фоточутливого кольорового лаку - в таблиці 2. Таблиця 1 Склад запропонованого фоточутливого кольорового лаку Приклади конкретного виконання 1 2 3 Склад лаку, мас % 75,568 66,96 58,352 15,0 17,5 20,0 3,0 3,5 4,0 0,4 0,5 0,6 1,0 1,5 2,0 0,02 0,025 0,03 0,01 0,0125 0,015 0,002 0,0025 0,003 5,0 10,0 15,0 Компоненти Олігоефіракрилат МДФ-2 олігоефірізоціануратімідна смола 2-гідрооксі-2,2-диметілацетофенон 4-фенілбензофенон дифеніламін метиленовий червоний родамін С метилвіолет каолін №2 Таблиця 2 Результати експериментальних досліджень фоточутливого кольорового лаку Найменування показника 1 Розтікання шару, мм Ступінь блиску шар у, % Адгезія до основи, бали Твердість шару, г Хімічна стійкість покриття Кольорове охоплення за діаграмою (а* b*): координати точки кольорності а* координати точки кольорності b* Кольорова різниця dE* (відносно еталонуненаповненого забарвленого лаку) Значення технологічн. показників Приклади конкретного виконання За про-тозапропонован. винаходу типом 1 2 3 2 3 4 5 30 28 28 27 48 45 39 51 1 1 2 1 480 490 500 500 0,95 0,90 0,92 0,94 57,1 54,0 53,1 62,02 22,4 19,2 24,6 16,05 9 7 15 11 Аналіз результатів експериментальних досліджень запропонованого складу фоточутливого кольорового лаку свідчить про те, що використання фотоініціатора 2-гідрооксі-2,2-диметілацетофенона в якості компонента, що підвищує сві тлочутливість лаку та каолініту, гідратованого алюмосилікату з модифікованою методом парофазного синтезу поверхнею, в якості компонента, що покращує кольорові характеристики лаку у порівнянні з прототипом забезпечує високі декоративні показники, зокрема, розширення кольорової гами лаку, що забезпечує інший кольоровий тон та насиченість та отримання об'ємних декоративних покриттів на не вбирних поверхнях різної мікрофактури, що у свою чергу впливає на якість нанесення покриття та розширює область застосування фоточутли вого кольорового лаку.