CS228576B1 - Vodou rieditelná farba na bázi akrylátových živíc - Google Patents

Description

228376

Predmetom vynálezu -sú vodou irieditelnéfairby na báze akrylátovej živice, pře potla-čovanie plechov a kovových fólií, najma hli-níkové] fólie, v ktorých spojivo je tvořenévo vodě rozpustnou akrylátovou živicoualebo vodnou disperziou akrylátovej živice.Po zaschnutí farby je vytvořený film odolnývoči teplej a studemej vodě, má dobirú ad-héziu ku kovovému povrchu, je elastický,má vysoký lesk, je zdravotně nezávadný aje odolný voči oderu.

Pod pojmom vodou rieditefné tlačiarenskéfarby rozumieme tlačiarenské farby mieša-teíné s vodou v fubovofnom pomeire pričomsa zachovává homogenita vzniknut,ej zmesi.

Pod pojmom spojivo rozumieme polymeryalebo kopolyméry přidávané do farieb voformě iroztokov alebo- dlsperzií, za účelomspojenia pigmentu farby iso substrátom.

Po-d pojmom akrylátové živice rozumiemekopolyméry kyseliny akrylovej, estery kyse-liny akrylovej ako aj kyseliny metakrylovej-a estery kyseliny metakrylovej.

Na potlačovainie povrchu hliníkovej fóliea iných kovových fólií a plechov sa dopo-siafpoužívali farby na báze polymérov a kopo-lymérov rozpustných v organických rozpúš-ťadlách. Nevýhody týchto farieb spočívajúhlavně v znečisťovaní ovzdušia organickýmirozpúšťadlami, velkou horíavosťou, nebez-pečenstvom výbuchu, velkou toxicitou, ne-příjemnou manipuláciou a intemzívnym zá-pachorn. Taktiež ceny organických rozpúš-ťadiel sú poměrně vysoké.

Hlavnou příčinou potřeby vodou rieditef-ných tlačových farieb je ochrana životnéhoprostredia a stále rastúce ceny organickýchrozpúšťadel. Okrem toho vhodné systémymajú selý rad dalších výhod před rozpúš-ťadlami, ako je velmi dobrá zásoba vody,jej nízká cena, zdravotná nezávadnost, vodaje be-z chuti, bez farby a je nehorfavá. Na-výše tlačiarenské zariadeinie možno ía-hkoumýva-ť, nedoehádza k napučiav-ainiu gumo-vých valcov, platní z plaistov a pod.

Pri piríprave vodou rlediteíných farieb šamusí vychádzaf z organických pigmentov,ktoré sú zmáčateliné a dispergovatefné vovodě. Ukázalo sa, že pigmenty používané vofarbách rieditefných organickými rozpúšťa-dlami vykazujú iné koloiristické a Teologickévlastnosti vo vodných systémoch. Preto saskúsenosti o chovaní pigmetov v roztoko-vých farbách len ťažko prenášajú do vod-ných systémov a jednotlivé používané pig-menty musia byť pre túto aplikáciu znovuprehodnotené. Úlohou spojiva vo vodou rieditefných far-bách je dispergácia pigmentu -vo farbe a za-bezpečenie vhodných Teologických vlast-ností fairby. P-o vysušení naneseného filmufarby spojivo zabezpečuje dobré -vzájomnéspojenie čiastočiek filmu a jeho dobré za-kotvenie na podložku. Vytvořený film musívykazovat dostatečnú elasticitu a nesmiepraskat pri mechanickom namáhaní. Filmnesmie byť lepivý, jeho povrch musí byť dostatečné lesklý a odolný voči oderu.Zvlášť velmi důležitou požiadavkou pri vo-dou rieditefných farbách je odolnost vysu-šeného filmu voči teplej a studenej vodě,ako aj voči různým vodným iroztokom. Důle-žitou požiadavkou je aj odolnost’ farby vočisterilizačnej teplote.

Vodou rieditefná farba pri spra-covamí ne-smie pěnit, musí sa dobré roztieirat po po-vrchu, musí mať stabilnú viskozitu.

Problém-ami vodou rieditefných farieb sazaoberal celý rad patentov, ktoré riešili hlav-ně otázky kníhtlače, flexo a híbkotlačovejtechniky. Mnohé patenty rešia problematikuvodou rieditefných farieb kompozíciou kte-rá obsahuje farbu ro-zipu-stnú v organickémroízpúšťadle, ktoré je miešatefné s vodou,pričom -samotná farba je nerozpustná vo vo-dě. Po vysušení vznikne vo vodě nerozpust-ný film. Patenty, U. S. pat. 4 006 595, U. S.pat. 4 072 644, V. B. pat. 1 513 701 a U. S. pat.4177 076, popisujú spůsob přípravy živícrozpustných -vo vodě alebo v alkohole vhod-ných pre tlačové farby so zlepšeným anti-frikčnými vlastnosťami a ,dobrou odolno-sťouvoči vo-de. Nevýhodou týchto farieb je zlázmáčat-efnosť inepoiréznych substrát-ov, akoje například hliníková folia, ktorá je ispůso-bená hlavně prítomnosťou styrénu a malein-ainhydridu v spojive farby a ktoré navýšezvyšujú toxicitu farby. U. S. pat. 4 137 083 popisuje spůsob pří-pravy tlačiairensk-ej farby, ktor-ej hlavnýmrozpúšťadlom je voda. Spojivo obsahuje všakpolymérnu zložku, ktorá nie je rozpustnávo vodě, ale je udržiavaná vo vodinom roz-toku pomocou interakci! s rozpúšťadlomktoré pri sušení rý-chl-o gélovatie a -vytváravo -vodě nerozpustný film. Podstatou poly-mérnej zložky je vo vodě nerozpustný ko-polymér styrém-maleinamhydrid.

Vyššie uvedené nevýhody vodou rieditef-ných farieb pre potlačovanie neporézinychsuhstrátov -sú odstránené vodou ri-editeíinýmifarbaimi po-dfa přihlášky vynálezu na bázeakrylátových živíc rozpustných vo voděalebo vodných disperzi! živíc a vo vo-de z-má-čatefných pigmentov, vytvárajúcich po vy-sušení vo vodě nerozpustný film.

Podstatou vodou rieditefnej farby na bázeakrylátových živíc pre potlačovanie plechova kovových fólií, najma hliníkovej fólie po-dfa vynálezu je, že táto obsahuje 3 až 20 %hmot. sušiny akrylátovej živice rozpustnejvo vodě alebo v zme-si etanol voda, alebo 15až 40 % hmot. vodmej disiperzie živice s ob-sa-hom sušiny 30 až 70 % hmot., 2 až 15 %hmot. farebné-ho pigmentu zmáčatelného vo-dou, 30 až 70 % hmot. destilovanej alebodeionlzovanej vody, 10 až 50 % hmot. eta-nolu a popřípadě až 1 l0/o hmot. amoniakua až 3 % hmot. -sieťovacieho činidla.

Podstatou akrylátovej živice obsiabnutej vo vyššie uvedenej vodou -rieditefnej farbe pódia vynálezu je, že je tvořená 50 až 90 % hmot. etylakrylátu a 10 až 40 % hmot. kyše- 228576 .·> líny akrylové] alebo je tvořená vodnou dis-perziou živice, ktorá obsahuje kopolyméryakrylátových monomérov s viinylacetátom,alebo so styrénem. Tým, že vyššie uvedená vodou rieditelnátlačiarenská farbia obsahuje podlá vynálezuspojivo ina báze vodou rieditelných akrylá-tových živíc alebo vodnej disperzie živice,vytvára po vysušení na kovovoim povrchufilm odolný voči teplej a studenej vodě sdobrou adhéziou k podložko. Vytvořený filmje rovnoměrný, elastický a odolný voči ode-ru.

Dobrá odolnost' filmu voči vodě a dobráadhézia k substrátu sú doležité z hladiskaďalšej aplikácie potlačených substrátov vovlhkom a vo vodě obsahujúcom prostředí. Příklad 1

Vodou rieditelná tlačiarenská farba piri- pravená zmiešaním 85 hmot. dielov vodou riediteíného laku a zloženia: 25% vodný roztok akrylátovej živice 50 % hmot. etanol 40 % hmot. destilovaná voda 10 % hmot. a z 15 hmot. dielov farebného koncentrátu a zloženia: pigment zmáčatefný vodou 25 % hmot. destilovaná voda 59 % hmot. etanol 10 % hmot. amoniak 6 % hmot.

Vyššie uvedená akrylátová živica bola při-pravená radikálovou kopolymeirizáciou vovodnom prostředí s výsledným obsahom mo-noímérov: 77 % hmot. etylakrylátu, 20 %hmot. kyseliny akrylátovej, 2 °/o hmot. me-takrylátu a 1 % hmot. akrylamidu.

Tlačiarenská farba má po zmiešaní vyššieuvedených zložiek viskozltu merainú výto-kovým ipohárikotm č. 4 17 sekúnd a celkovézloženie: vo vodě rozpustná akrylátová živica 10,5 % hmot. pigment zmáčatefný vodou 3,8 % hmot. etanol 35,5 % hmot. Přiklad 2

Celkové zloženie vodou riediteimej farbypre potlačovanie nelakovanej hliníkovej fó- lie podlepenej blelymo gramáži 60 g/m2: vo vodě rozpustnáakrylátová živicapigment etanol destilovaná voda amoniak sulfátovým paplerom 6,0 % hmot.10,0 % hmot.28,0 % hmot.55,6 % hmot. 0,4 % hmot. Rýchlosť pohybu potlačovaného substrátuje 50 m/min a teplota sušenia· 130 °C.

Zložeinie vodou rozpustného laku a fereb-(ného koncentrátu je ako v příklade 1.

Tlačiarenská fairba s-a připraví zo 60 %hmot. vodou riediteíného laku a 40 % hmot.farebného koncentrátu.

Zloženie akrylátovej živice je ak.o v pří-klade 1. P r í k 1 a d 3

Celkové zloženie vodou rieditelnou farbypre potlačovanie hliníkového plechu a hrůb-ky 0,200 ^m: vo vodě rozpustná akrylátová živica 7,5 % hmot. pigment etanol destilovaná voda amoniak sieíovacie činidlo 7,5 % hmot.34,0 % hmot.49,7 % hmot. 0,3 % hmot. 1,0 % hmot.

Další postup podl'a příkladu 1. Příklad 4

Celkové zloženie vodou riediteimej farbypre potlačovanie pásu ocelového plechuhlbkotlačovou technikou: destilovaná voda 51,2 % hmot. amoniak 0,2 % hmot.

Farba umožnila potlačovanie hliníkovejfólie tlačiarenským gravírovacím valcom orastre 40 ^m/s uhlom 35 °, rýchlosťou po-hybu substrátu 40 im/imin a za teploty v su-šiacom kaináli 120 °C. vo vodě rozpustnáakrylátová živica destilovaná vodaetanol pigment amoniak 8,5 % hmot. 52,0 % hmot.35,5 % hmot.3,8 % hmot.0,2 % hmot.

Claims (3)

1. 228576 Ďalší postup je podl'a příkladu 1.Příklad 5 Vodou rieditelná tlačiarenská farba napotlačovanie hliníkovej fólie híbkotlačovoutechnikou připravená zmiešaním: vodná akrylátová disperzia o sušíme 50 % hmot. 28 % hmot. destilovaná voda 28 % hmot. ny akrylovej a N-butoxymetylalkylamidu.Další postup je podlá příkladu 1. Příklad 6 Vodou rieditelná tlačiarenská farba na po-tlačovanie pozinkovaného železného plechuhíbkotlačovou technikou připravená zmie-šaním: vodná akrylátová disperzla 45 % hmot. 30 % hmot. etanol 28 % hmot. destilovaná voda 25 % hmot. farebný koncentrát 16 % hmot. Vodná akrylátová disperzia je na bázekopolymerov, styrénu, butylakrálátu, kyseli- etanol 15 % hmot. farebný koncentrát 30 % hmot. Další postup je podlá prlkladov 1 a 5. CREDMET

   1. Vodou rieditelná farba na báze akry-látových živíc pre potlačovanie plechov akovových, najma hliníkových fólií, vytvára-júca po vysušení vo vodě nerozpustný film,vyznačená tým, že je tvořená z 3 až 20 %hmot. sušiny akirylátovej živice rozpustnejvo vodě alebo v zmesi voda-etanol, aleboz 15 až 40 % hmot. vodinej disperzie živices obsahám sušiny 30 až 70 % hmot., 2 až15 % hmot. farebného pigmentu zmáčatel'-ného vodou, 30 až 70 % hmot. destilovanejvody, 10 až 50 % hmot. etanolu a popřípadě VYNALEZU až 1 % amoniaku a až 3 % hmot. sieťovacie-ho činidla.
2. 2. Vodou rieditelná farba podlá bodu 1,vyznačená tým, že akrylátová živica roz-pustná vo vodě alebo v zmesi voda-etanol,je tvořená 50 až 90 % hmot. etylakrylátu a10 až 40 % hmot. kyseliny akrylovej, vztiah-nuté na obsah živice.
3. 3. Vodou rieditelná farba podlá bodu 1,vyznačená tým, že vodná disperzia živice jetvořená kopolymérmi akrylátových monomé-rov s vinylacetátom, alebo so styirénom. Severografla n. p., zá/od 7, Most Cena 2,40 Kčs