Фарба для друку на полімерних плівках

Фарба для друку на полімерних плівках, що містить нітроцелюлозу, меламіноформальдегідну смолу, фарбуючий компонент, наповнювачі та органічні розчинники, яка відрізняється тим, що додатково містить каніфольно-малеїново-гліцеринову смолу, в'язкотекучу епоксидну смолу на основі 2,2' -ді (п-оксифеніл) пропану і епіхлоргідрину марок ЭД-20 або УП-666, данатрійметиленбіс (нафталінсульфонат), а як розчинник – суміш етанолу і / або пропанолу з 35808 високошвидкісному друкарському обладнанні можливо тільки в однокольоровому варіанті, так як при дуже низькій пружності парів розчинів, вона не буде устига ти сохн ути до контакту з др укарськими валами другого кольору і буде чиниться розмазування попереднього відтиску, тим більш на неубираючих плівкових матеріалах. Така фарба для друкування на рулонній полімерній плівці не може бути використана. Відома фарба для друкування на полівініліденхлорідних плівках, утримує 5-10% ваги сополімера вінілхлоріда з вінілбутіловим ефіром і метакрілатом, 3-15% ваги сополімера метилметакрилата із стиролом, 8-20 ваги % пігмента (пігмент блакитно фтолоціаниновий, пігмент червоний №5, білило-титанові РО-2, пігмент жовтий світломіцний), 1-2 ваги % пластифікатора, як органічний розчин використовується комбінація метилетилкетона, етил- або бутилацетата або метилізобутилкетона (А.С. СССР №857200, C09D 11\10). Фарба має підвищену стійкість друкованого відтиску до термообробки. Після витримування протягом 5 хв. в гарячій воді 90-100°С фарба не втрачає адгезію і яскраві відтиски зберігають високу стійкість до дряпання і змінання. ДО недоліку фарби відноситься її обмежене використання, так як може використовува тись для друкування на полівіліденхлоридній плівці. Ці плівки не використовуються як захисний або упакувальний матеріал і не мають промислового випуску. Відома фарба для друкування на полівінілхлоридних або полівіліденхлоридних плівках. Фарба містить 5-11 ваги% сополімера вінілхлорида з вінілацетатом, 1-5 ваги% сополімера метилметакрилата, стирола та акрилонітрила, 8-22 ваги % пігмента (пігмент білий, білила титанові, пігмент жовтий хромофталевий, пігмент блакитний, фталоціаніновий, пігмент зелений фталоціаніновий, пігмент хінокредовий червоний), 1-2 ваги% пластифікатора (бутилбензилфталат, бутилфталат, діоктилфталат). суміш розчинів – метилетилкетон з метилізобутілкетоном, або метилетилкетон, бутилацетат, етилацетат, ізопропіловий спирт. Сполуку розробляли з метою підвищення адгезії фарби до плівки та стійкості до стирання. Одержана фарба має адгезію, рівну 5 балам та стійкість до стирання – 5 балів (см. а. с. СССР 666190, C09D 11\10). Недоліками описаної фарби є те, що запропоновані сполуки розчинів (кетони і етилбутилацетати) дуже активно дифундують в матеріал кліше друкарського валу та викликає його набухання, що призводить до скривлення букв і графічних зображень друкарського валу. У зв'язку з чим на практиці поліграфічних робіт, в частковості при друкуванні на рулонних полімерних плівкових матеріалах обмежують використання в фарбах ацетатів. Найбільш близька по складу та призначенню до запропонованої фарби є фарба для офсетного друку на полімерних плівках та фользі, яка утримує 5.4-6.8 ваги% нітроцелюлози, 17.0-20,0 ваги% меламіноформальдегідної смоли, 5-11 ваги % поліетиленового віску, 2,5-7,0 ваги% ортофосфорної кислоти, 2,8-25.0 ваги% пігмента, 2,3-3,0 ваги% наповнювача і 35,6-48,2 ваги% органічних розчинників (бутилацетат, етилацетат). Фарбу готують простим змішуванням компонентів. По повідомленням авторів, фарби мають високу адгезію, гарні друкарські властивості, швидко закріплюються на полімерних плівках і фользі та забезпечують отримання на відтиску тривалої до стирання фарбової плівки. Фарби стійкі до хімреагентів, яскраві, стійкі в часі, але ніякі фактичні дані не приведені. Авторами запропонованого винаходу цілком відпрацьован склад цієї фарби та проведені паралельні випробування як прототипа, так і заявленої фарби по комплексу властивостей, необхідних при її використанні на рулонних полімерних плівках. Випробування властивостей проводили по ГОСТ 264-60-84 (див. табл.2). Як випливає із таблиці, склад фарби по прототипу має досить гарні властивості по стійкості фарби до дії води, водних розчинів кислоти і лугу, мають непогані властивості по адгезії надрукованого відтиску до підложки. До основних недоліків фарби треба віднести: • низьку стійкість фарби до сухого та мокрого тертя; • недостатньо високий блиск надрукованого відтиску; • низька швидкість закріплення; • високе набухання друкарського кліше при роботі у цьому складі фарби. Описані недоліки не дозволяють успішно використовува ти цю фарбу в промислових умовах для друку на рулонній плівці. Задача винаходу стояла в розробці складу фарби для друку на р улонних полімерних плівках, що дозволяє за рахунок нових компонентів та їх кількісного входження до складу підвищити стійкість до стирання та блиску кольорових відтисків і значно зменшити набухання кліше друкарських валів при флексографському друку. Поставлена задача досягається тим, що фарба для друку на полімерних плівках. що містить нітроцелюлозу, меламінформальдегідну смолу, фарбуючий компонент, наповнювачі та органічні розчинники, згідно винаходу фарба додатково містить каніфольно-малеїновугліцерінову смолу, в'язкотекучу епоксидну смолу на основі 2,2'-ді(п-оксіфеніл) пропану і епіхлоргідрину марок ЭД-20 або УП-666 по ТУ-605-241-305-86, дінатрійметиленбіс (нафталінсульфонат), в які розчинник – суміш етанолу і (або) пропанолу з етил-бутилацетатом і етил-бутилцелозольвом у співвідношенні 3,55,5:0,5-1,3:1,0-2,7 при наступному співвідношенні вихідних компонентів фарби, в мас. %: Нітроцелюлоза - 2,0-5,0 Меламіноформальдегідна - 2,0-5,0 смола Каніфольно-малеїново- 3,0-10,0 гліцеринова смола В'язкотекуча епоксидна смола - 2,0-7,0 марок ЭД-20 або УП-666 Фарбуючий компонент - 3,0-25,0 2 35808 використовується у фарбуючому складі у кількості 0,2-0,5 % мас. Це ПАР гарно суміщається з компонентами фарби і сприяє ефективному розмелу твердих частин барвника та наповнювача при диспергуванні фарби і запобігає їх агрегації та седиментації в процесі її збереження. Суміш розчинів-розріджувачів фарби етиловий-і-пропіловий спирти, етил-бутилацетати, етил-бутилцелозольви забезпечують необхідні реологічні властивості фарби: швидке випаровування при швидкісному друку по плівці, добру розтікаємість друкарського відтиску, гомогенність складу і ненабухання кліше друкарського валу. Для одержування друкарської фарби спочатку синтезують коніфольно-малеїново-глециринову смолу. Для цього суміш каніфолі і малеїнового ангідрида підігрівають до температури 190 С і видержують при перемішуванні 1 годину. По скінченні цього часу в реакційну масу додають гліцерин і при перемішуванні реакційну масу видержують при вказаній температурі ще 30 хв .По закінченні синтезу алкідну смолу виливають на листа, охолоджують, здрібнюють та використовують для виго товлення фарби. Фарбуючий склад виготовляють декількома засобами. Необхідна кількість барвників та наповнювачів в запропонованих межах зливають з визначеною кількістью розчинника, ПАР і здійснюють розмел твердих частин на шарових або бісерних млинах до розміру частин 5-10 мкм. Одержаний концентрат барвників добавляють у розчин полімерної загустки на основі нітроцелюлози, меламіноформальдегідної, каніфольно-маленовогліцерінової та епоксидної смол і гомогенізують в апараті з мішалкою. Доводять суміш до в'язкості 25-50с по ВЗ-4 фільтрують крізь капроновий фільтр. Після цього фарба готова до вживання. Приклади складів фарб приведені в табл. 1. В табл. 2 представлені властивості фарби і відтисків, одержаних на різних полімерних плівках. Як випливає з опису та табл. 1 і 2., запропонована фарба для друку на полімерних плівках порівняно з прототипом дозволяє поліпшити ізносостійкїсть відтиску приблизно в 2 рази, підвищити друкарське зображення приблизно в 2 рази і стійкість друкарського кліше в 20 разів. Стабільність фарби у часі – 3 роки по прототипу не встоновлено. Інші властивості фарби (стійкість до дії води, водних розчинів кислот і лугу) перебувають на рівні прототипу і відповідають вищому показнику – 5 по п'ятибальній шкалі. Таким чином, досягнення поставленої задачі забезпечується тим, що відома фарба додатково містить каніфольно-малеїнову-гліцерінову смолу, одержану запропонованим синтезом, епоксідну смолу марок – ЭД-20 та УП-666 по ТУ-6-05-241305-86, меламіноформальдегідну смолу по ГОСТ 6-10-1022-78, ПАР-дінатрійметиленбіс(нафталінсульфонат) та підбором суміші розчинів при суворому утримуванні усі х компонентів фарбуючої композиції. Порушення вказаного кількісного та якісного складу фарби приведе до порушення властивостей фарби. Фарба розроблена з використанням нетоксичних, доступних та Динарійметиленбіс (нафталін- 0,2-0,5 сульфонат) Наповнювачі - 1,5-3,0 Розчинник -решта до 100 Нітроцелюлозу використовують по ГОСТ 593673 ВВ«Х». Наявність у складі фарби нітроцелюлози придає твердість та ізносостійкість покриттю. Привищення його концентрації більш 5% приводить до розтріскування при згибанні та сколюванні друкарського відтиску і до зниження адгезійних властивостей фарбуючого шару на полімерних плівках. При введенні до складу фарби менш 2% мас. нітроцелюлози фарбуючий шар після висихання стає липким, навіть при висушуванні у сушильній шафі. Наявність у складі фарби в'язкотекучої епоксидної смоли марок ЭД-20 {діанова смола на основі 2,2'-ді (п-оксіфеніл) пропану і епіхлоргідрину} або УП-666 по ТУ-6-05-241-305-86 і меламіноформальдегідної смоли по ГОСТ 6-101022-78 сприяє поліпшенню адгезіонних властивостей фарби і стійкості відтисків до дії води, водних розчинів кислот і лугу. Оптимальна концентрація цих смол у фарбі складає 4-12 % мас. Підвищення концентрації цих смол у складі фарби приводить до липкості друкованого рисунка, а при зменшенні їх кількості знижуються адгезіонні властивості друкованого відтиску. Каніфольно-малеїново-гліцерінова смола у кількості 3-10 мас. % добре сполучається з іншими смолами та компонентами фарби і сприяє підвищенню блиску надрукованому відтиску. Як фарбуючий компонент фарба містить денні флуоресцентні пігменти на основі меламіноарилсульфамідформальдегідного полімера (лимонно-жовтий ТУ 6-09-4926-80, жовтий 2664 ТУ 6-09-26-652-88, яскравооранжевий ТУ 6-09-26-569-87, оранжево-червоний ТУ 6-09-4801-90, блакитний ТУ 6-09-26-774-92) самостійно або у поєднанні з оксидом або неорганічними солями білого кольору, або органічні барвники індивідуально або хімічно зв'язані з алкідною смолою і (або) неорганічні пігменти, або їх сполучення. Фарбуючий компонент використовується в кількості 3-25% мас. Фарба з використанням барвника нижче 3,0% має слабкий кольоровий тон, а використання концентрації барвника (пігмента) більш 25% мас. недоцільно у зв'язку з тим, що кольоровий тон не змінюєтся, а погіршуються адгезіонні властивості відтиску. Як наповнювач до друкарської фарби додають різні окисли (MgO, ZnO, ТіО2 , Аl2О 3) та солі (СаСО3, мармур, каолін, тальк, молота слюда), які при незначному розбілюванні фарби придають їй гарну укривістость, що дозволяє знизити її розхід на одиницю поверхні друкарського матеріалу. Концентрація уводжуючи х наповнювачів вар¢ірується від 1,5 до 3 % мас. Підвищення або зменшення концентрації наповнювачів у фарбуючому складі впливає на кольорові та адгезійні властивості друкарського відтиску. Поверхнево-активна речовина (ПАР) – дінатрійметиленбіс(нафталінсульфонат) 3 35808 недорогих речовин. Дослідні зразки фарби випробувані на AT «Харпластмас» та на Дніпропетровській торгово промисловій позитивний. фірмі «Авача». Висновок – Таблиця 1 Показники властивостей друкарських фарб, що одержані на полімерних плівкових матеріалах по прототипу та запропонуваному складу . № п/п Показники Властивостей прототип а.с. 293827 Властивості фарб по замовленим рецептам №1 №2 №3 №4 №5 1. Стійкість друкарської фарби до дії води ГОСТ 26160-84, бали. 5 5 5 5 5 5 2. Стійкість друкарської фарби до дії водних розчинів кислот ГОСТ 2616084, бали Стійкість друкарської фарби до дії водних розчинів лугу ГОСТ 26160-84, бали Адгезія до поліетилентерефталатної плівки, г/мм 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 14 15 11 14 12 A11 I II 12 3. 4. 5. Адгезія до полівінілхлоридної плівки, г/мм 4,5 5,0 4,0 5,5 5,3 5,6 6. Адгезія до неактивованої поліетиленової плівки, г/мм 2,5 2,8 2,3 3,0 2.5 3,0 7. Стійкість до сухого тертя, циклов 35 87 78 88 80 85 8. Стійкість до мокрого тертя, циклов 45 81 79 82 79 80 9. Блиск яскравих відтисків товщиною 2 мкм, % 18 36 32 30 32 34 87 4,5 4,5 4,5 4,5 4.5 не встановлено 3 3 3 3 3 10. Набухання кліше друкарського вала протягом 24 годин, % (мас.) 11. Стабільність в часі, роки 4 1 35808 Таблиця 2 Приклади конкретних рецептур фарб. № п/п Компоненти Фарби прототип №1 №2 №3 №4 №5 1. Нітроцелюлоза ВВ«Х» ГОСТ 5936-73 5,4-6,8 5 2 3 3 5 2. Меламіноформальдегідна смола ГОСТ 6-10-1022-78 17-20 5 2 3 3 5 3. Каніфольно-малеїнова-гліцеринова смола Епоксідна - смола марок ЕД-20 (діанова) і / або УП-666 ТУ-6-05-241-305-86 — 3 10 7 7 3 — 2 7 5 5 5 5-11 2,7-7 — — — — — — — — — — 2,3-3,0 3,0 1,5 — 2 — — 0,2 0,5 0,3 0,5 0,3 2,8-25 — — — — — — — — — 20 — 10. Блакитно фталоціаниновий — 10 — — — — 11. Оксід железа червоний 12. Діоксид титану Р-02 — — — — 25 — — — — — — 20 13. Технічний вугліевод марки П234 — — — 3,0 — — до 100 до 100 до 100 до 100 до 100 до 100 4. 5. 6. Поліетиленовий віск О-фосфорна кислота 7. Наповнювачи 8. Поверхно-активна речовина - дінатрійметіленбіс (нафталін сульфанат) Барвники і пігменти 9. Денний флуорсентний пігмент оранжевочервоного кольору 14. Розчин-суміш етанолу і / або пропанолу з етил-бутилацетатом і етилбутилцелозольовом (у співвідношенні 3,7-5,5:0,5-1,3:1,0-2,7) __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна,01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 5