PT101070A

PT101070A - Tintas de impressao resistentes a abrasao contendo ester de fosfato dibasico alcoxilado e sal de metal alcalino de ester dialquilsulfosuccinico

Info

Publication number: PT101070A
Application number: PT101070A
Authority: PT
Inventors: Ramasamy Krishnan; Prasad K Adhikari
Original assignee: Sun Chemical Corp
Priority date: 1991-11-18
Filing date: 1992-11-18
Publication date: 1994-02-28
Also published as: ATE125855T1; EP0613490B2; DE69203869T2; ES2076042T3; CA2119120C; EP0613490B1; WO1993010198A1; CA2119120A1; MX9206465A; EP0613490A1; US5173111A; PT101070B; DK0613490T3; DE69203869D1

Description

DESCRIÇÃO DA PATENTE DE INVENÇÃO N.° 101 070 REQUERENTE: SUN CHEMICAL CORPORATION, norte-americana (Estado de Delaware), com sede em 222 Brãdge Pláza South, Fort Lee, New Jersey 07024, Estados Unidos da América EPÍGRAFE: " Tintas de impressão resistentes à abrasão con tendo éster de fosfato dibásico alcoxilado e sal de metal alcalino de éster dialquilsulfo-succínico" INVENTORES: Ramasamy Krishnan e Prasad K. Adhikari

Reivindicação do direito dc prioridade ao abrigo do artigo 4.® da Convenção dc Paris de 20 de Março de 1883. Estados Unidos da América em 18 de Novembro de 1991 sob o ns 07/793 745 iHPt MOO nl Hf «073?

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MEMÓRIA DESCRITIVA

Campo do Invento 0 invento refere-se a tintas de impressão que exibem uma abrasividade reduzida em relação às superfícies de impressão tais como rolos de gravura. As tintas de impressão conterão o pigmento usual e um solvente aquoso ou não aquoso (ou mistura de tais solventes) juntamente com os ligantes, cargas, ceras, etc., desejados. As tintas de impressão do presente invento exibem uma abrasividade reduzida em resultado da incorporação nelas de um éster de fosfato dlbâsico alcoxilado e de pelo menos um sal de metal alcalino de um éster dialquilsulfossuccínico.

Antecedentes do Invento A abrasão pela tinta de impressão na superfície de impressão tem continuado a ser ujna praga para a indústria. O problema é mais grave no caso de, impressão de gravura em que após longos períodos de impressão, as superfícies da lâmina raspadora e o cilindro de gravura se gastam. Isto por sua vez provoca a "névoa" ou "espumação" , i.e. a impressão nas áreas sem imagem. O fenómeno é particularmente agudo quando se usam tintas à base de água em lugar de tintas não aquosas. Considerações ambientais, de saúde e de segurança ditam que, na medida do possível, solventes tais como hidrocarbonetos, álcoois, glicóis, glicolétereç, cetonas e ésteres sejam substituídos por água. Assim, a resolução do problema da abrasão proporcionaria um maior incentivo para os impressores utilizarem tintas à base de água. A abrasão das superfícies d^ impressão está, sem dúvida, relacionada com factores taisj como o tipo de pigmento,

J morfologia dos cristais do pigmepto, tamanho de partícula do pigmento, etc. Pensa-se que a águq fornece menor lubricidade do que os solventes. Contudo, a incorporação de materiais tidos na arte anterior como fornecendo lubricidade tais como ceras, estearatos, etc., têm tido pequeno efeito na redução da abrasão 74 580 C-272 -3-

causada por tintas à base de água, após longos períodos de impressão.

Detalhes do Invento

Verificou-se agora gue a abrasividade das tintas de impressão aquosas e não aquosas em relação às superfícies de impressão é significativamente reduzida se um éster de fosfato dibásico alcoxilado e pelo menos vim sal de metal alcalino de um éster dialquilsulfossuccínico forem incorporados na tinta.

Preferivelmente, a porção alcoxilo do éster de fosfato dibásico alcoxilado contém 2-8, mais preferivelmente 4-6, átomos de carbono, e a porção álcool do éster de fosfato dibásico alcoxilado contém 5 - 10!f mais preferivelmente 7-10 átomos de carbono, p.e. grupos álcool aromático. O éster de fosfato dibásico alcoxilado es1;á geralmente presente numa quantidade de cerca de 2 - 6, preferivelmente 3-5, % em peso, com base no peso da tinta de impressão. 0 sal de metal alcalino do éster dialquilsulfossuccínico, preferivelmente, compreende sódio, e cada porção dialquilo contém 8-16, preferivelmente 8-13 átomos de carbono. Mais preferivelmente, o éster dialquilsulfossuccínico compreende uma mistura de dois ésteres dialquilsulfossuccínicos diferentes, um em que as porções dialquilo são grupos etil-hexilo de cadeia ramificada e outro em que as porções dialquilo são tridecilo. Geralmente, a quantidade total de todos os sais de metal alcalino do(s) éster(es) dialquilsulfossuccínico(s) estará na gama de cerca de 0,5 - 3, preferivelmente 0,8 - 1,5, % em peso, com base no peso da tinta de impressão.

Como indicado nos exemplos apresentados a seguir, a incorporação do éster de fosfato ou do éster sulfossuccínico sozinhos não resulta em redução significativa da abrasividade. Ambos, o éster de fosfato e o éster sulfossuccínico, são necessários e conseguem-se resultados especialmente bons se se empregarem quantidades iguais de dois ésteres sulfossuccínicos, em vez de um só éster sulfossuccínico, em combinação com o éster

74 580 C-272 -4- de fosfato. 0 presente invento é, ainda, igualmente eficaz em tintas de impressão à base de água, tintas de impressão à base de solvente e tintas de impressão contendo água e solventes não aquosos.

Além do presente invento, os componentes da tinta de impressão são de natureza convencional. Como indicado acima, o solvente pode ser água, solventes não aquosos ou uma sua mistura. Os solventes típicos incluem hidrocarbonetos alifáticos, hidrocarbonetos nafténicos, hidrocarbonetos aromáticos (p.e. tolueno, xileno), álcoois - C4, glicóis C2 -c12 e glicoléteres, cetonas, ésteres, etc. O pigmento é de tipo convencional e pode ser qualquer pigmento orgânico usado em tintas de impressão ou pode ser de tipo inorgânico, p.e. amarelos de monoarileto, amarelos de diarileto, pirazolonas, benzimidazolonas, vermelho de toluidina, vermelho de naftol, rubinas de litol, azul e verde de ftalocianina, negros de carbono, dióxido de titânio, sulfeto de zinco, carbonato de cálcio, caulino, etc.. Tipicamente, a tinta de impressão também conterá ligantes, p.e. colofónias e/ou resinas tais como colofónia de madeira, resinatos metálicos, colofónias e resinas modificadas com maleico, resinas fenólicas, resinas de alquido, resinas de poliamida, resinas acrílicas e metacrílicas, etc.. A tinta de impressão também pode conter óleos (p.e. óleo de soja), plastificantes, ceras naturais e/ou sintéticas, secantes, diluentes, etc. O teste laboratorial usado para avaliar a abrasividade de uma tinta de impressão envolve o seguinte procedimento: 20 g de tinta de impressão são colocadas num tabuleiro e imerge-se na tinta um vidro revestido com crómio. Um peso revestido com feltro é esfregado contra o vidro durante um número fixo de batidas. A abrasividade é então determinada como uma função da quantidade de revestimento de crómio removido do vidro. O invento pode ser melhor compreendido por referência aos exemplos seguintes; todas as partes são em peso ou % em peso, a

74 580 C—272 -5- menos que indicado de outro modo,

Exemplo 1

Formulou-se uma tinta à base de água a partir dos seguintes materiais.

Material % em oeso Sulfeto de zinco 40 Emulsão acrílica a 15 Solução de resina acrílica b 25 Éter monopropílico de etilenoglicol 5 Água 13 Amoníaco 2 a Esta emulsão consistia em estireno/copolímero acrílico emulsionado com cerca de 200 000 de peso molecular e cerca de 40% de sólidos. b Esta emulsão consistia em estireno/copolímero acrílico emulsionado com cerca de 10 000 de peso molecular neutralizado com amoníaco e cerca de 40% de sólidos.

Após 3000 passagens no dispositivo de teste de abrasão, a abrasão produzida por esta formulação de tinta de impressão atingiu 7 numa escala de 1 a 10 (sendo 10 o pior).

Exemplo 2 A tinta do exemplo 1 foi reformulada pela adição de 4% de uma composição de éster de fosfato consistindo numa mistura de fosfato nonoxifenoxietoxilado e de um fosfato heptiletoxilado numa proporção de 80:20. Após 3000 passagens no dispositivo de teste de abrasão, a abrasão produzida por esta formulação de tinta de impressão atingiu 4. 74 580 C-272 -6-

Exemplo 3 A tinta do exemplo 1 foi reformulada pela adição de 2% de 2-etil-hexilsulfosuccinato de sódio e testada pelo mesmo método que o acima mencionada; esta tinta atingiu 6 depois de 3000 passagens.

Exemplo 4 O exemplo 3 foi repetido usando uma mistura de 2% de tridecilsulfosuccinato de sódio; esta tinta atingiu 6 depois de 3000 passagens. JEfcepplo 5 0 exemplo 3 foi repetido usando uma mistura de 1% de 2-etil-hexilsulfosuccinato de sódio e de i% de tridecilsulfosuccinato de sódio; esta tinta atingiu 4 depois de 3000 passagens.

Exemplo 6 A tinta do exemplo 1 foi reformulada pela adição de 4% de uma composição de éster de fosfato consistindo numa mistura de fosfato nonoxifenoxietoxilado e de um fosfato heptiletoxilado numa proporção de cerca de 80:20 e de 2% de 2-etil-hexilsulfosuccinato de sódio; esta tinta atingiu 3 depois de 3000 passagens.

Exemplo 7 A tinta do exemplo 1 foi reformulada pela adição de 4% de uma composição de éster de fosfato consistindo numa mistura de fosfato nonoxifenoxietoxilado e de um fosfato heptiletoxilado numa proporção de cerca de $0:20 e de l% de 2-etil-hexilsulfosuccinato de sódio e de 1% de tridecilsulfosuccinato de sódio; esta tinta atingiu 1 depois de 3000 passagens.

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Exemplo 8

Preparou-se uma base de tinta de impressão a partir de 15% de negro de fumo "Printex 45" (um tipo de negro de fumo usado tipicamente em tintas de impressão de gravura à base de solventes), 3% de "Soleato DO", um agente molhante de éster de ácido oleico Standard, 70% de verniz Gilsonite (uma resina natural)e 12% de tolueno. Estes materiais foram moídos durante cerca de 2 horas com esferas de vidro de 3 mm e a dispersão moída resultante foi em seguida diluída até uma viscosidade final da tinta como se segue: 50% base de tinta, 45% de verniz de resinato de cálcio/zinco e 5% de tolueno; esta tinta resultou num desgaste do crómio de 0,3 μ. Preparou-se uma segunda tinta em que o agente molhante "Soleate DO" foi substituído por 3% de 2-etil-hexilsulfosuccinato de sódio; a segunda tinta resultou num desgaste do crómio de 0,1 μ. Preparou-se uma terceira tinta em que o agente molhante "Soleate DO" foi substituído por 3% de 2-etil-hexilsulfosuccinato de sódio e de 1% de uma composição de éster de fosfato consistindo numa mistura de fosfato nonoxifenoxietoxilado e de um fosfato heptiletoxilado numa proporção de cerca de 80:20; esta terceira tinta resultou num desgaste do crómio de 0,05 μ.

As três tintas foram, em seguida, ensaiadas numa prensa de impressão por gravura de alta velocidade. Os ensaios mostraram que os aditivos do presente invento resolviam o problema da abrasividade associados com as tintas convencionais. Estes ensaios também provaram que os aditivos do presente invento eram igualmente eficazes com tintas à base de solventes.

Claims

74 580 C-272 -8- REIVINDICACÕES 1 - Tinta de impressão compreendendo um pigmento e um solvente aquoso ou não-aquoso, ou uma mistura de tais solventes, possuindo uma abrasividade reduzida em relação às superfícies de impressão, caracterizada por a tinta conter um éster de fosfato dibásico alcoxilado e pelo menos um sal de metal alcalino de um éster dialquilsulfosuccínico.
2 - Tinta de impressão de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por a porção alcoxilo do éster de fosfato dibásico alooxllado conter 2-8 átomos de carbono.
3 - Tinta de impressão de acordo com a reivindicação 2, caracterizada por a porção álcool do éster de fosfato dibásico alcoxilado conter 5-10 átomos de carbono.
4 - Tinta de impressão de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por o éster de fosfato dibásico alcoxilado estar presente numa quantidade de cerca de 2-6% em peso, com base no peso da tinta de impresssão.
5 - Tinta de impressão de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por o metal alcalino compreender sódio e a porção alquilo do éster dialquilsulfosuccínico conter 8-16 átomos de carbono.
6 - Tinta de impressão de acordo com a reivindicação 5, caracterizada por o éster dialquilsulfosuccínico compreender uma mistura de dois ésteres dialquilsulfosuccínicos diferentes.
7 - Tinta de impressão de acordo com a reivindicação 6, caracterizada por as porções dialquilo de um éster dialquilsulfosuccínico serem grupos etil-hexilo reunificados e as porções dialquilo do outro éster dialquilsulfosuccínico serem grupos tridecilo.
8 - Tinta de impressão de acordo com a reivindicação 1, -9- 74 580 C-272 caracterizada por o sal de metal alcalino do éster dialquilsulfosuccínico estar presente numa quantidade de cerca de 0,5-3% em peso, com base no peso da tinta de impressão. Lisboa, Ê ** W9? Por SUN CHEMICAL CORPORATION =0 AGENTE 0FICIAL=