Водорозчинна друкарська фарба

Изобретение относится к водораэбавляемьм печатным краскам флексографской или глубокой печати для печати по бумаге, картону, полиэтилентерефталатной пленке и алюминиевой фольге. Изобретение позволяет повысить адгезию красочных оттисков к полиэтилентерефталатной пленке и алюминиевой фольге (до 5 баллов) и стойкость их к действию органических растворителей. Это достигается за счет т о г о , что водоразбавляемая печатная краска, включающая структурно-окрашенную полиэфирную смолу (10-25 мас.%), пеногаситель (15 40 мас.%), аминный нейтрализатор ( 2 5 мас.%) и воду (остальное), в качестве структурно-окрашенной полиэфирной смолы содержит структурноокрашенный сложный полиэфир на основе диметилового эфира терефталевой кислоты, пентаэритрита, фталевого ангидрида и 2,3-оксинафтойной кислоты при их соотношении 0 , 1 5 6 : 0 , 2 3 4 : : 0 , 1 5 6 : 0 , 0 7 8 соответственно общей формулы (О 00 о но-с с оо где п ОСН R: 2 28-89 табл. 1498040 Изобретение относится к полиграфической промышленности, а именно к области водораэбавляемых печатных красок флексографской или глубокой * печати, и может быть использовано для печати по бумагам, картону, полиэтил ентерефталатной пленке, алюми* ниевой фольге. миниевой фольге и стойкости их к действию органических растворителей. В составе водорастворимой печатной краски в качестве структурноокрашенной полиэфирной смолы используется структурно-окрашенный сложный полиэфир на основе диметилового эфира терефталевой кислоты, пентаJO эритрита, фталевого ангидрида и 2,3Целью изобретения является повыоксинафтойной кислоты при их моляршение адгезии красочных оттисков к ном соотношении 0,156:0,234:0,156: полиэтилентерефталатной пленке, алю:0,078 соотвественно, общей формулы I н-м-в он I .. га, но-сс--о-сн -с-сн -о-с-ф-с-г он CHt г O-CHi-C-CHi-0-C С-ОН с мол.м. 1140-1180, где п • 2, ОСНг R: I N02 Краски готовят в смесителе путем Структурно-окрашенный сложный п о - 30 загрузки всего количества пеногаси— лиэфир получают п у т е м п о л и к о н д е н с а теля, воды, аминного нитрализатора ции д и м е т и л о в о г о эфира т е р е ф т а л е в о й и структурно-окрашенной смолы и пекислоты, пентаэритрита и фталевого ангидрида в присутствии в качестве модифицирующего агента 2,3-оксинафтонной кислоты при температуре 180 250°С и соотношении компонентов при синтезе, мас.% (моль): Диметилтерефталат 30(0,156) Пентаэритрит 32(0,234) 2,3-Оксинафтойная кислота 15(0,078) Фталевый ангидрид 23(0,156) с последующим сочетанием полученного полиэфира с диаэотированными аминами бензольного ряда или с 1,5-нафталиндисульфокислым-4-нитро-2-амидофенилдиазонием (диазоль розовый 0 ) , В качестве аминов бензольного ряда применяют З-нитро-4-аминотолуол. В качестве пеногасителя использованы алифатические спирты, например этиловый, изопропиловый, этиленгликоль, диэтиленгликоль, В качестве аминного нитрализатора используют триэтаноламин, диэтлноламин или аммиак водный 2 5%-ный. 35 40 45 50 ремешиванием при комнатной температуре в течение 30-40 мин. Вязкость красок 20-25 с по вискозиметру ВЗ-4 при температуре 20°С. До рабочей вязкости краски разводят водой или спиртом, или их смесями в любом соотношении. Рабочая вязкость 20-22 с по воронке ВЗ-4 при температуре 20°С. Процесс отверждения печатных покрытий технологически прост и происходит при 20 в С. Печатание проводили на лабораторном пробопечатном станке глубокой печати" на бумаге глубокой печати марки А массой 10 г/см 2 , пергаменте, бумаге упаковочной, бумаге "Каурекс" (Финляндия), алюминиевой фольге толщиной 25 мкм, пленке П Т толщиной 50 мкм при скорости ЭФ 1 м/с. Составы водорастворимой печатной краски и свойства получаемых оттисков представлены в табл. 1 и 2. Используемый в примере 1 структурно-окрашенный сложный полиэфир получают следующим образом. 5 J498040 В четьгрехгорлую колбу, снабженную В химический стакан для диазотиромешалкой, термометром, загружают вания, снабженный мешалкой, термо30,31 г (0,156 моль) диметилового метром^ загружают 250 мм воды, 38,2мл эфира терефталевой кислоты (ДМТ*) соляной кислоты в виде 27,5%-ного и 31,88 г (0,234 моль) пентаэритрита. раствора, 12,6 г З-нитро-4-аминоаниМассу нагревают до 240-250°С и выэола и перемешивают до однородной держивают при этой температуре до суспензии. Затем при температуре не полной отгонки спирта (2,5-3 ч ) . Завыше 10 (,' загружают 100 мл воды и тем температуру реакционной массы начинают диазотирование, приливая 10 понижают до 225°С, загружают 14,69 г из капельной воронки 10,09 мл 40%(0,078 моль) 2,3-оксинафтойной кислоного раствора нитрита натрия, не доты (р-оксинафтойной кислоты) и ведут пуская его исчезновения в реакционпроцесс при 220°С до кислотного чисной массе. рН средычдолжен быть кисла 2-5 мг к о н / г . По достижении у к а з а н - ^ лЬм Й отчетливым по бумаге " к о н г о " . ного кислотного числа температуру Температура диазотиропания J3-15 С. понижают до 180°С и загружают 2 3 , 12 г После введения всего раствора нитри(0,156 моль) фталевого ангидрида. та натрия массу размешивают 1 ч, проРеакцию ведут при 175-18О°С до кисверяют наличие избытка азотистой лотного числа 90-100 мг* КОН/г. кислоты по йодокрахмальной бумаге 20 (слабая окраска йодокрахмальной буПолученный полиэфир подвергают маги) . Раствор диазосоединения фильсочетанию с диазосоединєнием на оструют и подают на сочетание с полинове З-нитро-4-аминоанизола, Для эфиром. этого в стакан для сочетания, снабСтруктурно-окрашенный сложный женный мешалкой, термометром и уст25 полиэфир, используемый в примере 2, ройством для контроля рН среды, з а получают аналогично указанному, но гружают 1200 мл воды и 25%-ный р а с т для сочетания применяют диазосоедивор аммиака до рН среды 9 , 0 - 9 , 4 , Занение на основе 4-хлор-2-нитроанилитем загружают 95 г смолы и перемешивают н а . Диазотирование 4-хлор~2-нитродо полного ее растворения. Затем 30 анилина осуществляют следующим обрапри температуре раствора 15-18°С назом. В стакан для диазотирования зачинают сочетание, приливая из капельгружают 150 мл воды, 12,94 г 4-хлорной воронки диазосоединение с такой 2-нитроанилина, размешивают до односкоростью, чтобы в реакционной масродной суспензии. Затем загружают се все время находился избыток а з о 35 27,10 мл соляной кислоты в виде составляющей. Контроль по вытеку с 27,5%-ного раствора и размешивают содовым раствором АШ-кислоты, рН 1 ч . Загружают 100 мл воды, охлаждасреды при сочетании 8 , 9 - 9 , 4 . рН подют до 0°С. Затем самотеком из капельдерживается добавлением 25%-ного ной воронки приливают 10,1 мл 40%"водного раствора аммиака. После вве40 ного раствора нитрита натрия. Растдения всего раствора диазосоединения вор нитрита натрия приливают с тареакционную массу перемешивают 1 ч , кой скоростью, чтобы не выделялись подкисляют 5 н . раствором НС1 до отокислы а з о т а . После введения всего четливой реакции по бумаге конго, раствора нитрита натрия реакционную фильтруют, промывают водой и сушат. 45 массу выдерживают при размешивании • Получают 94 г порошкообразного не менее 2 ч . Температура диаэотипродукта малинового цвета с темпераQ рования не более 8°С. В конце диазотурой плавления 125 C, растворимого тнрования ясная реакция на " к о н г о " в водно-спиртовой смеси при нейтра- • и слабая на йодокрахмальную бумагу. ли'зации карбоксильных групп аммиа50 Раствор диазосоединения фильтруют, ком. Среднечисловая мол.м. полученпромывают охлажденной до 2°С водой ного продукта 1140. и подают на сочетание. Порядок соЭлементный анализ; четания и вьщеления структурно-окраНайдено, %: С 51,90; Н 2 , 9 1 ; шенного сложного полифэира такой же, 1 О 4 3 , 5 1 ; N 1,68. как для примера 1. 5 5 Вычислено, %\ С 52,46; Н 3,37; Получают 94 г порошкообразного 0 42,26; N 1,91. продукта алого цвета с температурой Т,иавотирование З-нитро-4-амино-^ плавления 127°С, растворимого в воданизола проводят следующим образом,. 1498040 но-спиртовой смеси при нейтрализации карбоксильных групп аммиаком. Среднечисловая мол. м, 1180. Элементный анализ: Найдено, %: С 5 1 , 4 3 ; Н 3,02; О 4 2 , 9 0 ; N 1,42; С1 1,23. Вычислено, %: С 5 2 , 0 7 ; Н 3 , 2 1 ; О 4 1 , 2 2 ; N 1,90; С1 1,60. Структурно-окрашенный сложный полиэфир , используемый в примере 3, получают аналогично указанному, но для сочетания применяют диаэосоединение на основе З-нитро-4-аминотолуола, Диазотирование З-нитро-4-амино- 15 толуола осуществляют следующим образом. В стакан для диазотирования загружают 150 мл воды, 11,4 г 3-нитро4-аминотолуола и размешивают в т е ч е ние 1 ч . Загружают 26,75 мл соляной 20 кислоты в виде 27,5%-ного раствора и перемешивают в течение 1 ч . Затем добавляют 100 мл воды и охлаждают до температуры 4-5°С. При температуре 4-5°С начинают диазотирование, 25 приливая самотеком из капельной в о ронки 10,1 мл 40%-ного раствора нитрита натрия. Температура диазотирования не более 7°С. После введения всего раствора нитрита натрия массу 30 перемешивают в течение 2 ч , раствор фильтруют, промывают 50 мл воды с температурой 2-3°С. Раствор диазосоединения подают на сочетание по сложным полиэфирам, которое 35 проводят аналогичным примеру 1. Получают 92 г порошкообразного продукта красного цвета с температурой плавления 129°С, р а с т воримого в водно-спиртовой смеси при 4Q нейтрализации карбоксильных групп аммиаком. Среднечисловая мол.м. 1160» Элементный анализ: Найдено, %: С 53,15; 0 41,97; Д5 Н 3,12; N 1,76. Вычислено, %: С 52,84; О 4 1 , 8 3 ; Н 3,40; N 1,93. Структурио-окрашенный сложный полиэфир, использованный в примере 4, получают следующим образом. 50 В химический стакан загружают 400 мл-воды и 12,6 г 1,5-нафталиндисульфокислого-4-нитро-2-анизофенилдиазония при температуре 18 2 5° С. Раствор фильтруют, промывают 55 50 мл воды И подают на сочетание. Для этого в стакан, снабженный мешалкой термометром и устройством для контроля рН среды, загружают 500 мл воды и 25%-ныи раствор аммиака до рН 9 , 2 - 9 , 5 , затем загружают 95 г смолы и размешивают до полного растворения. При температуре 20-25 С и рН среды 9,0 начинают сочетание, приливая раствор диазосоединения с такой скоростью, чтобы не было избытка диазосоставляющеи в растворе (контроль по вытеку с содовым раствором АШ-кислоты). рН среды при сочетании 8,8-9,4 поддерживают добавлением 25%-ного раствора аммиака. Температура процесса сочетания 2О-25°С. После введения всего раствора диазосоединения смесь перемешивают 1 ч и подкисляют 5 н . раствором соляной кислоты до отчетливой реакции по "конго".'Структурно-окрашенный сложный полиэфир, выпавший в осадок, фильтруют, промывают до рН фильтрата 6 , 8 - 7 , 2 , сушат. Получают 93 г порошкообразного продукта ярко-розового цвета с температурой плавления 127 С, растворимого в водно-спиртовой смеси при нейтрализации карбоксильных групп аммиаком. Среднечисловая мол.м, 1140, Элементный анализ: Найдено, %: С 5 1 , 8 9 ; Н 2,30; О 4 3 , 6 5 ; N 2,16. Вычислено, %: С 5 2 , 4 6 ; Н 3,37; О 4 2 , 2 6 ; N 1,91. ИК-спектры подтверждают структуру полученных соединений. Анализ ИКспектра 2,3-оксинафтойной кислоты, искусственной смеси 2,3-оксинафтойной кислоты, немодифицированного указанной кислотой полиэфира и полиэфира, модифицированного указанной кислотой, показал, что в спектре 2,3-оксинафтойной кислоты и ее и с кусственной смеси с полиэфиром имеются полосы поглощения в области 1 1670 с м " , отвечающие внутримолекулярной связи группы С = О, и 3290 см"' отвечающие валентньы колебаниям 0Нгруппы, связанной также внутримолекулярно. Кроме т о г о , имеется полоса 910 с м " 1 неплоских деформационных колебаний ОН-групп, появляются полосы 1020 с м " ! и 1110 см* 1 симметричных валентных колебаний С-О-С ароматических карбоновых кислот, соответствующие сложньм эфирам. Модифицированные полиэфиры после сочетания с диаэотированными аминами бензопьного 1 ряда имеют поглощения І4 53 см" 9. 1 0 1498040 пленке и алюминиевой фольге, а так1510 см" 1 — валентных колебаний же устойчивости их к органическим N*N-rpynn. растворителям, в качестве структурно-окрашенной полиэфирной смолы она Формула и з о б р е т е н и я содержит структурно-окрашенный сложный полиэфир на основе диметилового Водорастворимая печатная краска, эфира терефталевой кислоты, пента,включающая структурно-окрашенную эритрита,' фталевого ангидрида и полиэфирную смолу, пеногаситель, 2,3-оксинафтоЙной кислоты при их аминный нейтрализатор и воду, о т молярном соотношении 0,156:0,234: л и ч а ю щ а я с я тем, что, с це:0,156-0,078 соответственно, общей лью повышения адгезии красочных отформулы тисков к полиэтилентерефталатной N-OJ-R с мол.м. J140-1180, при следующем соотношении компонентов, мас.Х: Структурио-окрашенный сложный полиэфир 10-25 Пеногаситель 15-40 Аминный нейтрализатор 2-5 Вода Остальное Т а б л и ц а Компонент Полиамидоэфир формулы I I I Х*-катионный розовый 2С X -катионный оранжевый Ж Структурно-окрашенный сложный полиэфир по формуле I , где М.м. • 1140 Известная краска по авт. св. Р 1240765 Краски по изобретению , т>~~ • 1 1 1* 2 3 20 25 10 OCHj 15 20 1 м — _ _ _ ____ ж _ Компонент Продолжение табл. 1 Краски по изобретению Известная краска по авт. св. Р 1240765 1 •ко 12 1498040 2 2 1 13 4 15 :.м. ~ 1140 20 30 30 Спирт этиловый Спирт изопропиловый Диэтиленгликоль Зтиленгликоль Триэтаноламин Диэтиламин Диэтаноламин Аммиак водный 25%-ныЙ Вода h 25 15 40 10 35 30 2,5 2,0 5,0 40,0 5,0 45,0 67,5 58,0 Т а б л и ц а Известная краска по авт. с я . Р 1240765 Показатель Краска по 4,0 46,0 3,0 5,0 42,0 35,0 2 изобретению ' !?I Ч « Т1" • Адгезия к ПЭТФ-пленке по ТУ 6-17-626-74 Стойкость оттисков на ГТЭГФ-плекке к смеси бутклацетата и бензина в соотношении 3:1 по ГОСТ 9403-80 Адгезия к алюминиевой фольге по ТУ 6-17-626-74 Насыщенность, X Яркость, X Пройввание на бумаге. 2 2 Редактор Т.Лилипенко Заказ 1405/ДСП 1 78 66,1 4 79 29 5 82 37 5 78 56 5 80 59 5 78 21 0 Водостойкость, балл по ГОСТ 6594-73 (Сислотостойкость, балл по ГОСТ 6595-73 Светостойкость (8-бальная система), балл Относительное меление, X Время закрепления краски на бумаге, с Стойкость оттисков к нетирянию на приборе ЛИИ-2, циклы Цветовой тон оттиска, нм Термостойкость при (бОвС, балл (по 5-бальной системе) Блеск оттисков, X Скорость пеногашения,см/с 1 80 22 0 0 0 0 0 0 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 0 5 0 5 0 5 0 5 0 5 0 12 10 0 18 5 145 447 157 610 165 158 168 615 490 490 5 69 0,38 5 70 0,38 5 74 0,50 5 75 0,32 5 77 0,52 Составитель Т.Калинина Техред М.Ходанич Корректор Т.Малец Тираж 338 Подписное В И П Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР НИИ 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д . 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101