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

Abstract

Vynález rieši otázku výroby farieb pre ipotlačovanie plechov a kovových, inajima hliníkových fólií ina báze vody ako iriedidla. Podstata vynálezu spočívá v tom, že rieditelmá farba je tvořená 3 až 20 % hmot. sušiny akrylátovej živice rozpustné] vo vodě alebo v zmesi voda-etanol, alebo z 15 až 40 % hmot. vodnej disperzie živice s obsahom sušiny 30 až 70 % hmot., 2 až 15 % hmot. farebného pigmentu zmáčatelného vodou, 30 až 70 % hmot. destilovanej alebo deionizovanej vody, 10 až 50 % hmot. etanolu a popřípadě až 1 % hmot. amoniaku a až 3 % hmot. eieťovacího činidla. Vynález sa dá využívať pri potlačování hliníkovej fólie, a to v podnikooh vyrábajúcich obalové materiály.

Description

Vynález rieši otázku výroby farieb pre ipotlačovanie plechov a kovových, inajima hliníkových fólií ina báze vody ako iriedidla.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že rieditelmá farba je tvořená 3 až 20 % hmot. sušiny akrylátovej živice rozpustné] vo vodě alebo v zmesi voda-etanol, alebo z 15 až 40 % hmot. vodnej disperzie živice s obsahom sušiny 30 až 70 % hmot., 2 až 15 % hmot. farebného pigmentu zmáčatelného vodou, 30 až 70 % hmot. destilovanej alebo deionizovanej vody, 10 až 50 % hmot. etanolu a popřípadě až 1 % hmot. amoniaku a až 3 % hmot. eieťovacího činidla.

Vynález sa dá využívať pri potlačování hliníkovej fólie, a to v podnikooh vyrábajúcich obalové materiály.

Predmetom vynálezu sú vodou irieditelné farby na báze akrylátovej živice, pre potlačovanie plechov a kovových fólií, najma hliníkovej fólie, v ktorýeh spojivo je tvořené vo vodě rozpustnou akrylátovou živicou alebo vodnou disperziou akrylátovej živice. Po zaschnutí farby je vytvořený film odolný voči teplej a studenej vodě, má d-obirú adhéziu ku kovovému povrchu, je elastický, má vysoký lesk, je zdravotně nezávadný a je odolný voči oderu.

Pod pojmom vodou irieditelné tlačiarenské farby rozumieme tlačiarenské farby miešatelné s vodou v lubovolnom pomere pričom sa zachovává homogenita vzniknut,ej zmesi.

Pod pojmom spojivo rozumieme polyméry alebo kopolyméry přidávané do farieb vo formě iroztokov alebo- dlsperzií, za účelom spojenia pigmentu farby iso substrátom.

Pod pojmom akrylátové živice irozumieme kopolyméry kyseliny akrylovej, estery kyseliny akrylovej ako aj kyseliny metakrylovej a estery kyseliny metakrylovej.

Na potlačovaini-e povrchu hliníkovej fólie a iných kovových fólií a plechov sa doposial' používali farby na báze polymérov a kopolyméro-v rozpustných v organických rozpúšťadlách. Nevýhody týchto farieb spočívajú hlavně v znečisťovaní ovzdušlia organickými rozpúšťadlami, velkou horlavosťou, nebezpečenstvom výbuchu, velkou toxicitou, nepříjemnou manipuláciou a inteinzívnym zápachorn. Taktiež ceny organických rozpúšťadiel sú poměrně vysoké.

Hlavnou příčinou potřeby vodou rieditel'ných tlačových farieb je ochrana životného prostredia a stále rastúce ceny organických rozpúšťadel. Okrem toho vhodné systémy majú s-elý rad dalších výhod p-r-ed rozpúšťadlami, ako je velmi dobrá zásoba vody, jej nízká cena, zdravotná nezávadnost, voda je bez chuti, bez farby a je nehořlavá. Navýše tlačiarenské zariadenie imožno 1'ia-hko umývat, nedochádza k napučiavamiu gumových valcov, platní z plástov a pod.

Pri piríprave vodou rieditelných farieb ša musí vychádzať z organických pigmento-v, ktoré sú zmáčateliné a dispergovatelné vo vodě. Ukázalo sa, že pigmenty používané vo farbách rieditelných organickými rozpúšťadlami vykazuji! iné koloristické a Teologické vlastnosti vo vodných systémoch. Preto sa skúsenosti -o chovaní pigmetov v iroztokovýCih farbách len ťažko prenášajú do vodných systémov a jednotlivé používané pigmenty musia byť pre tuto aplikáciu znovu prehodnotené.

Úlohou spojiva vo vodou rieditelných farbách je disp-ergácia pigmentu -vo farbe a zabezpečenie vhodných Teologických vlastností farby. Po vysušení naneseného filmu farby spojivo zabezpečuje dobré vzájomné spojenle čiastočiek filmu a jeho dobré zakotvenie na podložku. Vytvořený film -musí vykazo-vať dostatečnú elasticitu a nesmie praskat pni mecha-nickom namáhaní. Film nesmie byť lepivý, jeho povrch musí byť dostatečné lesklý a odolný voči oderu. Zvlášť velmi důležitou ipožiadavko-u p-rl vodou rieditelných farbách je odolnost' vysušeného filmu voči teplej a studenej vodě, ako aj voči různým vodným roztokom. Důležitou požiadavkou je aj odolnost farby voči ste-rilizačnej teplote.

Vodou -rieditelná farba pri spracovani nesmie peniť, musí -sa dobré -roztieirať po povrchu, musí mať stab-il-nú viskozitu.

Problém-ami vodou rieditelných farieb sa zaoberal celý rad pateintov, ktoré rlešili hlavně otázky kníhtlače, flexo a híbkotlačovej techniky. Mnohé patenty rešia problematiku vodou rieditelných farieb kompozíciou ktorá obsahuje farbu rozipustnú v organickom -roízpúšťadle, ktoré je mi-ešatelné s vodou, pričom samotná farba je nerozpustná vo vodě. Po vysušení vznikne vo vodě nerozpustný 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, popis-ujú spůsob přípravy živíc rozpustných -vo vo-de alebo v alkohole vhodných pre tlačové farby so zlepšeným antifrikčnými vlastnosťamí a ,dobrou odolnosťou voči vo-de. Nevýhodou týchto farieb je zlá zmáčatelnosť inepoiréznych substrátov, ako je například hliníková folia, ktorá je sposobe-ná hlavně přítomnostmi styrénu a imal-einanhydridu v spojive farby a ktoré navýše zvyšujú toxicitu farby.

U. S. pat. 4 137 083 popisuje sposob přípravy tlačiarenskej farby, ktorej hlavný-m rozpúšťa-dlom je voda. Spojivo obsahuje však polyímérnu zložku, ktorá nie je rozpustná vo vodě, ale je udrž-iavaná -vo vodnom roztoku pomocou interakci! s r-ozpúštadlom ktoré při sušení rýchlo gélovatie a vytvára vo -vodě nerozpustný film. Podstatou polymérnej zložky je vo v-ode nerozpustný kopolymér styré-n-maleinanhydri-d.

Vyššie uvedené nevýhody vodou rieditelných farieb pre potlačovanie neporéznych substrátov sú odstraněné vodou ri-editelnými farbaimi p-odla přihlášky vynálezu na báze akrylátových živíc rozpustných vo vodo alebo vodných disperzi! živíc a vo vo-de zmáčatelnýc-h pigmeintov, vy t-vár a júcic-h po vysušení vo vo-de nerozpustný film.

Podstatou vodou rieditelnej farby na báze akrylátových živíc pre potlačovanie plechov a kovových fólií, najma hliníkovej fólie podlá vynálezu je, že táto obsahuje 3 až 20 % hmot. sušiny akrylátovej živice rozpustnej vo vodě alebo v zmesi -etanol voda, alebo 15 až 40 % hmot. vodnej disperzie živice s obsahom sušiny 30 až 70 % hmot., 2 až 15 % hmot. farebné-ho pigmentu zmáčat-elného vodou, 30 až 70 % hmot. destilovanej alebo deionlzo-vanej -vody, 10 až 50 % hmot. etanolu a popřípadě až 1 ^l0/o hmot. amoniaku a až 3 °/o hmot. sieťovacieho činidla.

Podstatou akrylátovej živice -obsiabnutej vo vyššie uvedenej vodou rieditelnej farbe podlá vynálezu je, že je tvořená 50 až 90 % hmot. etylakrylátu a 10 až 40 % hmot. kyše228576 líny akrylovej alebo je tvořená vodinou disporziou živice, ktorá obsahuje kopolyméry akrylátových monomérov is viinylacetátom, alebo so styrénom.

Tým, že vyššie uvedená vodou rieditefná tlačiarenská farbia obsahuje podlá vynálezu spojivo ina báze vodou rieditefných akry.látových živíc alebo vodnej disperzie živice, vytvára po vysušení na kovovoim povrchu film odolný voči teplej a studenej vodě s dohrou adhéziou k podložke. Vytvořený film je rovnoměrný, elastický a odolný voči oderu.

Dobrá odolnost' filmu voči vodě a dobrá adhézia k substrátu sú dóležité z hfadiska ďalšej aplikácie potlačených substrátov vo vlhkom a vo vodě obsahujúcom iprostredí.

Příklad 1

Vodou rieditefná tlačiarenská farha piri-

pravená zmiešaním 85 hmot.	dielov vodou
irieditelíného 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 připravená radikálovou kopolymerizáciou vo vodnom prostředí s výsledným obsahom mionoímérov: 77 % hmot. etylakrylátu, 20 % hmot. kyseliny akrylátovej, 2 % hmot. metakrylátu a 1 % hmot. akrylamidu.

Tlačiarenská farba má po zmiešaní vyššie uvedených zložiek viskositu meramú výtokovým ipohári-kotm č. 4 17 sekúnd a celkové zliožeinie:

vo vodě rozpustná akrylátová živica 10,5 % hmot.

pigment zmáčatefný vodou 3,8 % hmot. etanol 35,5 % hmot.

destilovaná voda 51,2 % hmot.

amoniak 0,2 % hmot.

Farba umožnila potlačovanie hliiníkovej fólie tlačiarenským gravírovacím valcom o rastre 40 ^m/s uhlom 35 °, rýchlostou pohybu substrátu 40 im/imin a za teploty v sušia-com kanáli 120 °C.

Přiklad 2

Celkové zlozenie vodou rieditefnej farby pre potlačovanie nelakovamej hllníkovej fólie podlepenej bielym o gramáži 60 g/m²:

vo vodě rozpustná akrylátová živica pigment etanol destilovaná voda amoniak sulfátovým paplerom

6,0 % hmot. 10,0 % hmot. 28,0 % hmot. 55,6 % hmot.

0,4 % hmot.

Rýchlosť pohybu potlačovaného substrátu je 50 m/rnin a teplota sušenia· 130 °C.

Zložeinie vodou rozpustného laku a ferebného koncentrátu je ako v příklade 1.

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

Zlozenie akrylátovej živice je ako v příklade 1.

P r í k 1 a d 3

Celkové zlozenie vodou rieditefnou farby pre potlačovanie hliníkového plechu a hrůbky 0,200 ^m:

vo vodě rozpustná akrylátová živica 7,5 % hmot.

pigment etanol destilovaná voda amoniak sieťovacie činidlo

7,5 % hmot. 34,0 % hmot. 49,7 % hmot.

0,3 % hmot.

1,0 % hmot.

Dalši postup podlá příkladu 1.

Příklad 4

Celkové zloženie vodou rieditelinej farby pre potlačovanie pásu ocelového plechu híbkotlačovou technikou:

vo vodě rozpustná akrylátová živica destilovaná voda etanol pigment amoniak

8,5 % hmot.

52,0 % hmot. 35,5 % hmot. 3,8 % hmot. 0,2 % hmot.

Další postup je podl'a příkladu 1. Příklad 5

Vodou rieditelná tlačiarenská farba na potlačovanie hliníkovej fólie híbkotlačovou technikou připravená zmiešaním:

vodná akrylátová disperzia o sušino 50 % hmot. 28 % hmot.

destilovaná voda % hmot.

ny akrylovej a N-butoxyímetylalkylamidu. Další postup je podlá příkladu 1.

Příklad 6

Vodou rieditelná tlačiarenská farba na potlačovanie pozinkovaného železného plechu híbkotlačovou technikou připravená zmiešaním:

vodná akrylátová disperzia 45 % hmot. 30 % hmot.

etanol % hmot.

destilovaná voda % hmot.

farebný koncentrát 16 % hmot.

Vodná akrylátová disperzia je na báze kopolymeirov, styrénu, butylakrálátu, kyselietainol 15 % hmot.

farebný koncentrát 30 % hmot.

Další postup je pódia príkladov 1 a 5.

Claims (3)

1. PREDMET

   1. Vodou rieditelná farba ina báze akrylátových živíc pre potlačovanie plechov a kovových, najmá hliníkových fólií, vytvárajúca po vysušení vo vodě nerozpustný film, vyznačená tým, že je tvořená z 3 až 20 % hmot. sušiny akrylátovej živice rozpustnej vo vodě alebo v zmesi voda-etanol, alebo z 15 až 40 % hmot. vodinej disperzie živice s obsahom sušiny 30 až 70 % hmot., 2 až 15 % hmot. farebného pigmentu zmáčatel'nóho vodou, 30 až 70 % hmot. destilovanej vody, 10 až 50 % hmot. etanolu a popřípadě

   VYNALEZU až 1 % amoniaku a až 3 % hmot. sieťovacieho činidla.
2. 2. Vodou rieditelná farba pódia bodu 1, vyznačená tým, že akrylátová živica rozpustná vo vodě alebo v zmesi voda-etanol, je tvořená 50 až 90 % hmot. etylakrylátu a 10 až 40 % hmot. kyseliny akrylovej, vztiahnuté ina obsah živice.
3. 3. Vodou rieditelná farba podlá bodu 1, vyznačená tým, že vodná disperzia živice je tvořená kopolymérmi akrylátových monomérov s vinylacetátom, alebo so styirénom.