Фарба ультрафіолетового затвердіння для трафаретного друку по поліетилену

Изобретение о т н о с и т с я к о б л а с т и полиграфической промышленности, а именно к с о с т а в а м красок ультрафиолет о в о г о отверждения для трафаретной печати по полиэтилену. Изобретение п о з в о л я е т повысить разрешающею с п о собность краски с 3 3 , 1 до 4 4 , 2 мин/см, адгезию красочной пленки к п о л и э т и лену с 3/) до 1< балла и водостойкость оттисков с 4 до 5 баллов (с 16 до 125 циклов) за с ч е т использования с о с т а в а , с одержащего, мае.%: пигменты 5 - 2 0 , смешанный олигоэпоксимета к р и л а т , модифицированный поливинилбутиралем 2 5 - 4 1 , олигоэфиракрилат МГФ-9 или ТГМ-3, или триметакрилаттриэтаноламина, или N-винилпирролидон-2 2 8 - 4 0 , 2,2-диметокси~2-фенштацетофенон или е г о смесь с 4 , 4 бис(диметиламино)бензофеноном в м а с совом соотношении 4 : 1 9 - 1 6 , аэросил 3-7,2. 4 табл. ' с Изобретение относится к области полиграфичес кой пр омышленности 5 а именно к с о с т а в а м к р а с о к у л ь т р а фиолетового отверждения для т р а ф а ретной печати но полиэтилену. Целью изобретения я в л я е т с я повышение разрешающей способности к р а с к и , адгезии красочной пленки к п о л и э т и л е ну и водостойкости о т т и с к о в 0 В к а ч е с т в е пигмента применяются с в е т о с т о й к и е пигменты к л а с с а а з о к р а сителей (ТУ 6 - 1 4 - 5 8 8 - 7 9 , ТУ-6-144 9 5 - 8 1 ) или к л а с с а фталоцианиновых (ГОСТ 6 2 2 0 - 7 6 ) , а также н е о р г а н и ч е с кие, пигменты, например двуокись т и т а на (ГОСТ 9808-84) и алюминиевая п у д ра с размером частиц 5-10 мкм (ГОСТ 5994-79). 33-91 В качестве пленкообразующего используют модифицированный олигоэпокснметакрилат, который получают в две стадии: Сначала синтезируют выпускаемый по ТУ 6-05-221-599-83 олигоэиокси — метакрилат формулы 1 • . . CH 2 -O-(R) nr CH 2 -CH-CH 2 -O-C~C-CH 2 О Н ОН CH2-O-(R)n3-CH2-Ri 0 СН3 0 СН 1676252 I OH или її -сн-сн 2 і 0 CH3 ' мол.м. 800-950 n t + n^+ n 3 = 7 К.Ч. = 13-15 иг КОН/г, % эпоксидных груші) (ЭГ) = 2 , 5 - 5 , 0 взаимодействием эпоксидной смолы, выпускаемой по ТУ 6-05-221-496-82: CH2-O-(R)nt-CH2-CH-CH2 CH-O-(R)h.-CHz-CH-CH2 CH2-O-(R)n 3 - СН 2 - СН- СН2 5 10 15 2 20 где Chi п,+ ТІД+ г * з = 7, мол*м. 600-650, 25 с метакриловой кислотой в присутствии катализатора ( L i C l , или метакри— лат калия или кетон Нихлера) при 80*5°-С до достижения кислотного числа реакционной массы 13-25 мг КОН/г и содержания эпоксидных групп (ЭГ) 2 , 5 - зо 5,0%, Олигомер представляет собой смесь олигоэпоксиметакрилатов с общей мол.м. 800-950. Свойства олигоэпоксиметакрилата 35 формулы 1 по примерам предоставлены в табл. 1. К полученному олигомеру при п е р е мешивании добавляли поливинилбутироль марки ЛА с мол.м. 57000-62000, условная вязкость 8-18г по ВЗ-1 сопло 5,4 мм, выпускаемый но ГОСТ 9439-85, и выдерживали смесь при 50 С до получения требуемых показателей. Сметанный олигоэпоксиметакрилат, 45 модифицированный поливинилбутиралем, представляет собой смесь олигоэпоксиметакрилатов с метакриловыми и поливиниловыми группами с мол.м. 8002000 с к . ч . не более 12 мг КОН/г 50 и % ЭГ не более 1,1. Характеристики полученного модифицированного олигоэпоксиметакрилата представлены в табл. 2 . Данный продукт выпускается по ТУ 6-360209651-01-3-89. В качестве фотоинициатора применяется 2,2-диметокси-2-фенилацетофенон (ТУ'6-09-14-2142-83) или его смесь с 4,4-бис(диметиламино)бензофенон (ТУ-6-09-4593-78) в соотношении 4:1 (по в е с у ) . Тиксотрсшным агентом служит аэросил марки А-300 или А-380 (ГОСТ 14922-77). Ъ качестве разбавителя применяются мономеры или олигомеры-олигоэфиры с метакрилатной или виниловой группой, например М-винилпирролидон-2 (ТУ 6-092991-78), олигомеры марки МГФ-9 (ТУ 6-01-450-76), марки ТГМ-3 (ТУ 612-2010-76), триметакрилаттриэтаноламина (Т1 38.403177-85). Олигомер марки ИГФ-9 - продукт конденсации метакриловой кислоты, триэтиленгликоля и фталевого ангидрида, представляет собой смесь олигоэфирметакрилатов с мол,м.400-2000. Сущность изобретения иллюстрируется следующими примерами: П р и м е р 1. К 79,1 мас.% эпоксидной смолы формулы 2 при непрерывном перемешивании загружают 0,1 мас.% гидрохинона и 1,0 мас.% LiCl» смесь перемешивают с одновременным нагревом до температуры 80i.5°C в течение 1,5 ч до растворения компонентов. Затем з а гружают 19,8 мас.% метакриловой к и с лоты и выдерживают смесь при температуре 85-90 С до достижения кислотного числа 14 мг КОН/г и содержания э п о ксидных групп 3,5%. Затем к 32,5 мас.% полученного смешанного олигоэноксидметакрилата добавляют 0,5 мас.% полнвинилбутираля и смесь вьщерживают, перемешивая, при температуре 50°С до получения продукта с кислотным ч и с лом 12 мг КОИ/г и % ЭГ = 1,0. К полученному продукту добавляют 39,0 мас.% винилпирролидона-2, 12,0 мас.% 2,2-диметокси-2-фенилацетофенона и 3,0 мас.% 4,4-бис(диметиламино)бензофенона. Смесь перемешивают при температуре 25+2 С до получения гомогенного прозрачного р а с т в о р а . К раствору добавляют 5,0 мас.% а э р о сила А-380 и 8,0 мас.% пигмента желтого светопрочного и смесь перемешивают в течение 30 мин при температуре 25°С. Печатную краску ультрафиолетового отверждения получают путем перетира пигментированного состава на любом диспергирующем оборудовании до с т е пени перетира 8-10 мкм. Полученную краску УФ-отверждения наносят трафаретным способом через сеткотрафарет на полиэтиленовый материал, получая красочный оттиск. 1676252 6 примере 2 . К 38,45 мас.% полученного Фотохимическое отверждение прово олигомера добавляют 0 , 1 5 мас.% ЇЇ олидят под действием УФ-облучения при винилбутираля и смесь вьщерживают использовании источника УФ-излучения до получения продукта с к . ч . = мощностью 80 Вт/см. = 12,0 мг КОИ/г и % ЭГ = 1 5 0 . Далее Состав и свойства печатной краски поступают как в примере 1, добавляя уф-отверждения и красочных оттисков компоненты по т а б л . 3 . на ее основе приведены в т а б л . 3 и 4 . П р и м е р ы 2-8. Составы печатП р и м е р 7. Получают смешанной краски УФ—отверждения изготавлиный олигоэпоксиметакрилат как в при10 вают в соответствии с примером 1 с мере 2 . К 37,6 мас,% полученного использованием различных разбавителей олигомера добавляют 1,2 мас.% поливифотоинициаторов, тиксотропних а г е н нил бутирал я и смесь выдерживают до етов , пигментов, а также смешанного получения продукта с к . ч . = 12,0 мг КОН/г олигоэпоксиметакрилата формулы 1, мои % ЭГ = 1,0. Далее поступают как дифицированного поливинилбутиралем в примере 1, добавляя компоненты с различными значениями кислотного по т а б л . 3 . числа и содержания эпоксидных'групп П р и м е р 8 . Получают сметанный (гэг), 20 олигоэпоксиметакрилат как в примере 3. П р и м е р 2 . Получают смешанный К 31,8 мас.% полученного продукта олигоэпоксиметакрилат формулы 1 как добавляют 1,5 мас.% иоливинилбутираля в примере 1 с к . ч . = 13,0 мг КОН/г, и смесь выдерживают до получения %ЭГ - 2 , 5 , катализатор - метакрилат калия. продукта с к . ч , = 12,0 мг КОН/г К 37,4 мас.% добавляют 0,3 мае Л 25 и % ЭГ = 1,0. Далее поступают как иоливинилбутираля и смесь выдерживают в примере 1 s добавляя компоненты до получения продукта с к . ч . = но т а б л . 3 . « 12 мг КОН/г и % ЭГ = 1,0. К полученному продукту добавляют Полученную композицию наносят т р а компоненты по табл. 3 . 30 фаретным способом ч е р е з сеткотрафарет П р и м е р 3 . Получают смешанна полиэтиленовый материал, получая ный олигоэпоксиметакрилат формулы 1 о т т и с к . Фотохимическое отверждение как в примере 1 с к . ч . = 15 мг КОН/г проводят под действием УФ-облучения и % ЭГ - 5, используя катализатор при использовании источника УФ-излучекетон Михлера. 35 ния длиной волны 200-400 нм и мощК 40,25 мас.% олигомера добавляют ностью 80 Вт/см на расстоянии 10-12 см, 0,75 мас.% иоливинилбутираля и смесь В примерах 9 , 10 представлены с о выдерживают до получения продукта ставы печатной краски УФ-отверждения с к . ч . = 12,0 мг КОН/г и % ЭГ = 1,0. с запредельными значениями соетавля— Затем добавляют компоненты по т а б л . 3 . 40 кщих. П р и м е р 4 . Получают олигомер П р и м е р 9. Получают смешанный как в примере 1. К 24,8 мас.% полуолигоэпоксиметакрилат формулы 1 как ченного олигомера 1 добавляют в примере 1 с к . ч . - 11,0 мг КОИ/г 0,2 мас.% иоливинилбутираля и смесь и % ЭГ = 1,5, катализатор L i C l . выдерживают до получения продукта К 4 0 , 4 мас.% олигомера добавляют 45 с к . ч . = 12,0 мг КОН/г и % ЭГ = 1,0. 1,6 мас.% иоливинилбутираля и смесь Далее поступают как в примере 1, выдерживают до получения продукта добавляя компоненты по табл. 3 . с к . ч . = 12,0 мг КОН/г и % ЭГ - 1,0 затем добавляют компоненты по т а б л . 3 , П р и м е р 5 . Получают смешанП р и м е р 10. Получают смешанный олигоэпоксиметакрилат как в при- 50 ный олигоэпоксиметакриллт формулы 1 мере 2. К 35,7 мас.% полученного как в примере 1 с к . ч . = 18,0 мг КОН/г олигомера добавляют 1,0 мас.% полии % ЭГ = 6 , 0 , катализатор -• кетон винилбутираля и смесь выдерживают Михлера. до получения продукта с к . ч . = = 12,0мг КОН/г и % ЭГ = 1,0, Далее ,, К 23,9 мае.% олигомера доблвляют поступают как в примере 1 f добавляя 0,1 мае Л поливинилбутираля и смесь компоненты по табл., 3, вьідерїчивают до получения продукта с к . ч . « 12,0 мг КОН/г и 7, ЭГ = 1,0. П р и м е р 6. Получают смешанЗатем добавляют компоненты по т л б л . З . ный олигоэпоксиметакрилат как в 1676252 Отвержденныр красочные оттиски на полиэтиленовом материале проверяют по сиедующим показателям: адгезия к полиэтилену по (ГОСТ 1340-78), относительная поверхностная твердость, т . е . по (ГОСТ 5233-67), щелочестойкость по ГОСТ 26160-84 и по следующей методике: Красочные оттиски на полиэтилене 10 опускали в 5%-иый водный раствор NaOH при 2342°С в течение 30 мин. По истечении указанного времени образцы извлекали из цепочного раствора, промывали водой, сушили, после чего 15 терли смоченным водой ватным тампоном, заправленным в приспособление, обеспечивающее с помощью груза массой 0,5 кг постоянное усилие равное 5Н. (прибор на истирание фирмы SUTHERLAND '20 США). Истирание заканчивали т о г д а . когда наблюдается разрушение красочного изображения на о т т и с к е . Красочный оттиск считается стойким к в о з действию щелочи, если после 50-крат25 ного истирания красочный оттиск не разрушается и на ватном тампоне нет следов краски. инструментальном микроскопе, определении ширины темного и светлого штрихов (Р) миры № 6 в микрометрах. Число сітотхов на сантиметр определяли по формуле: 1000 мкм ,л где 2Р - Суммарная ширина темного и светлого штрихов. Данные представлены в табл. 4 . Как видно из т а б л . 4 , разрешающая способность заявляемого состава п е чатной краски УФ-отверждения выше, чем разрешающая способность прототипа. Разрешающая способность з а я в ляемого состава печатной краски УФ~отверждения позволяет повысить художественно-полиграфическое оформление товаров бытовой химии, используя заявляемый состав печатной к р а с ки как в штриховой, так и в р а с т р о вой печати трафаретным способом. Заявляемый состав печатной краски УФ-отверждения также позволяет улучшить качество репродуцирования изображения . При разрешающей способности копиВодостойкость оттисков определяли ровального слоя трафаретной печатной по ГОСТ 26160-84 п . 2 . 1 и по следующей 30 формы 46,8 мин/см, процент воспроизметодике. ведения изображения заявляемого с о Красочные оттиски на полиэтилене става печатной формы 89-94,4%. опускали в воду нагретую до t - 65 С, и выдерживали в течение 15 мин„ По Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я истечении указанного времени образцы 35 извлекали из воды и терли ватным тамКраска ультрафиолетового отверждепоном смоченным водой и заправленния для трафаретной печати по полиным в прибор на истирание тинаї этилену, включающая пигмент, пленко" S u t h e r l a n d Broun" постоянное усиобразующее, фотоинициатор, аэросил лие равное 5Н, о т л и ч а ю щ а 40 и разбавитель, Истирание заканчивалось тогда, я с я тем, ч т о , с целью повышения когда наблюдалось разрушение кра— разрешающей способности краски, адсочного слоя, гезии красочной пленки к полиэтилеКра с очный ел ой счи та е тс я с т ойкий ну и водостойкости оттисков, в к а к воздействиям воды, если после честве пленкообразующего она содержит 45 2°-кратного истирания красочный смешанный олигоэиоксиметакрилат форслой не разрушается и на ватном таммулы поне нет следов краски. I CH2-O-(R)ni-CH2-CH-CH2-O-C-C«CH2 Разрешающую способность красочных 50 слоев определяли по ГОСТ 2819-84, 3 используя штриховые миры по ГОСТ 3-4804-30. Метод определения разрешающей спо3 собности заключается в получении р е CHg-CHRfoj-CHz-R! зольвограмм штриховой миры ГОИ № 6 55 с использованием красочных слоев R=-CH 2 -CH-Oзаявляемого состава и прототипа при где времени отверждения,их 1 с с последующим рассматриванием их на большом 3 он о сн о сн он сн 1676252 II і Ї0 Пигмент 5,0-20,0 Смешанный олигО" эпоксиметакрилат вышеуказанной бормулы, модифицированный иоливинилбутира— лем 25,0-41,0 2,2-Диметокси-?-Ленилацетофенон или его смесь с 4,4-бис(диметиламино)бен— зофеноном при массовом соотношении 4:1 9,0—16,0 Аэросил 3,0-7,2 Разбавитель Остальное і 0 СН 3 ОН -СН-СЇІ или V мол.м. 800-950, nt + пг + пь = 7 к . ч . = 13-15 vr КОН/г, содерхание эпоксидных групп 2,5-5,0% модифицированный тюливиішлбутиралем, 10 в качестве фотоинициатора-2,2—диме— токси-2-фенилацетофенон или его смесь с 4,А-бис(диметиламино)бензофеноном при массовом соотношении 4 : 1 , при следующем соотношении компонентов, мас,%: Т а б л и ц а 1 Примеры Технологические показатели Кислотное число, мг КОІІ/ґ смолы Содержание ЭГ, 2 Число омыления, мг КОН/г Эфирное число, мг КОП/г Вязкость динамическая при t - 25DC М а с