Воднодисперсионный состав для декоративного покрытия бумаги

 

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и позволяет улучшить печатные свойства и повысить их стабильность. Состав для декоративного покрытия бумаги содержит следующие компоненты, мас.ч.: хроматический пигмент 100, диспергатор 3,3-75, полимерное связующее 130-234 и рыбный жидкий клей 5,3-18,6. Состав имеет концентрацию сухих веществ 27-37% и вязкость по вискозиметру ВЗ-4 14-20С. Состав готовят следующим образом. Хроматический пигмент диспергируют в водном растворе диспергатора и смешивают с полимерным связующим и рыбным клеем. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (!9) (! !) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А ВТОРСКОМ, СВИДЕТЕЛЬСТВУ

5,3-18,6

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4626111/23-12 (22) 26.12,88 (46) 23,10.90. Бюл. Р 39 (71) Центральный научно-исследовательский институт бумаги (72) Т.В.Климова, Г.П.Бирюкова, Л.В.Ларина, В.В.Дмитриев, С.Н.Егорова, Г.Б.Штрейс, Я.В.Каасик, Н.A.Çàéöåâà, С.А.Бесолова, Н.И.Мартюшева, Б.Г.Аристов и Н.E.Ãóòìàí (53) 676,488 (088.8) (56) Каталог фирмы HASF, 1987 .

Авторское свидетельство СССР

Ф 1381222, кл. D 21 H 1/22, 1986.

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промьппленности, в частности к воднодисперсионным составам для декоративного покрытия бумаги различного назначения: для обоев, упаковки пищевых и непищевых продуктов, зтикеток и т.д.

Цель изобретения — улучшение печатных свойств и повышение их стабиль-. ности.

Сущность изобретения заключается в том, что воднодисперсионный состав для декоративного покрытия бумаги, содержащий хроматический пигмент, ц!) D 21 Н 19/36 // D 21 Н 17:01

2 (54) ВОДНОДИСПЕРСИОННЦЙ СОСТАВ ДЛЯ

ДЕКОРАТИВНОГО ПОКРЫТИЯ БУМАГИ (57) Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и позволяет улучшить печатные свойства и повысить их стабильность. Состав для декоративного покрытия бумаги содержит следующие компоненты, мас.ч;: хроматический пигмент 100, диспергатор 3,3-?5, полимерное связующее

130-234 и рыбный жидкий клей 5,318,6. Состав имеет концентрацию сухих веществ 27-377 и вязкость по вискозиметру ВЗ-4 14-20с. Состав готовят следующим образом. Хроматический пигмент диспергируют в водном растворе диспергатора и смешивают с полимерным связующим и рыбным клеем.

1 з.п. ф-лы, 1 табл.

1 диспергатор и полимерное связующее, дополнительно содержит рыбный жидкий клей с динамической вязкостью (16,041,0) х10 м /с и рН 4,5-5,5 при следующем соотношении компонентов, мас.ч. в пересчете на сухие вещества:

Хроматический пигмент 100,0

Диспергатор 3,3-75,0

Полимерное связующее 130-234

Клей рыбный жидкий

1601272 при этом указанный водный состав име1 ет концентрацию сухих веществ 27Э77. и вязкость по вискозиметру ВЗ-4

14-20 с.

Рыбный клей представляет собой белковый продукт, основу которого составляет белок соединительной ткани - коллаген. Сопутствующими коллагену веществами, белкового происхождения являются кератин, эластин, ретикулин, которые также, как и коллаген, относятся к группе склеропротеинов. Содержание сухого остатка рыбного клея 30-45 мас.X. Клей выпускается по ТУ 15-859-87.

В воднодисперсионных составах ,:рыбный клей действует как структури:;рующая добавка, т.е. способствует -образованию структурированной систе,-= мы, в которой затруднена седимента: ция частиц пигмента, при этом. вязкость состава (при полностью разрушенной структуре) увеличивается незначительно.

Наличие в предлагаемом составе рыбного клея ведет. к понижению поверхностного натяжения системы и, как следствие, к улучшению смачиваемости печатного вала краской и лучme@ краскоотдаче но сравнению с из-. вестным составом.

В качестве хроматического пигмента используют азо- или фталоцианиновые пигменты.

Для диспергирования пигмента в воде используют неионогенные и/или аминоактивные диспергаторы типа

ОП-10, диспергатор НФ или несимметричные блоксополимеры окисей алкиленов типа феноксолов или их смеси.

Для приготовления состава для декоративного покрытия бумаги могут быть использованы готовые пигментные суспензии типа "BC-0, "В", "ТП содержащие хроматический пигмент, диспергатор и воду.

В качестве полимерного связующего могут быть использованы акриловые, бутадиенстирольные или поливинилацетатные сополимеры с минимальной темо пературой пленкообразования 2-7 С.

Для получения влагостойких декоративншх покрытий желательно использовать акриловые полимерные связующие. Применение поливинилацетатных связующих дает понижение влагостойкости печатного покрытия, а.применение бутадиенстирольных полимерных связующих— низк;ю светоустойчивость печатного покрытия. Полимерное связующее обычно используют н виде латексов с содер5 жанием сухого остатка (с.о.)

45-50 мас.X.

В состав могут также быть введены по мере необходимости специальные добавки без изменения указанного соотношения основных обязательных компонентов. Например, для повышения вязкости свыше 18 с в красочный состав вводят загуститель (акриловый, Na-KMU и т.д.) в количестве 1-8 мас.ч на

100 г пигмента,для улучшения сушки запечатываемого материала при высоких скоростях печати вводят смешивающийся с водой растворитель (этиловый или изопропиловый спирты или этилцел20 лозольв или бутилцеллозольв, или их смесь в количестве ? 0-65 мас, ч. на

100 г пигмента). Для снятия пены вводят антивспениватель (эмульсию кремнийорганических соединений, на25 пример эмульсию полиалкилсилоксана в количестве 3-10 мас.ч. на 100 r пигмента), для понижения температуры замерзания красочного состава — этиленгликоль в количестве 20-40 мас.ч. на 100 г пигмента.

Состав для декоративного покрытия бумаги готовят следующим образом. Хроматический пигмент диспергируют в водном растворе диспергатора на диспергирующем оборудовании типа би35 серной или коллоиднои мельницы до получения однородной пасты. В смеситель, оборудованный мешалкой (150300 об/мин), заливают полимерное свя40 зующее расчетное количество воды до

Э концентрации сухих веществ н готовом составе 27-37%. Затем порционно и при работающей мешалке вводят хроматический пигмент н виде пасты, рыбный

45 клей, перемешивают в течение 30 мин, Полученный состав с вязкостью

14-20 с по вискозиметру ВЗ-4 наносят на бумагу с помощью печатного устроиства для глубокой или флексографской

50 печати.

В зависимости от назначения продукции используют мелованную или немелонанную бумагу.

Оценку качества оттисков ведут с

t1 11 помощью денситометра Макбет, равС номернос-.ь оптической плотности от-, ТНсКВ оценивают по величине дисперсии оптической плотности D, которую вычисляют по формуле

16012

Пример 3.

I. 100 ма с.ч. голубого фталоциа- нинового пигмента диспергируют в

377,1 мас ° ч. воды с 30 мас,ч. диспергатора НФ и 35 мас.ч. ОП-10.

II. В 271 мас.ч. бутадиенстирольного связующего (с.о. 487.), что составляет 130 мас.ч, полимерного связующего, вводят пигментную пасту по п. I и 46,5 мас,ч. рыбного клея с

1 -6 динамической вязкостью 16 «10 м /с, 50

5 где D; — оптическая плотность одного определения;

n — число определений (n=10).

Ц р и м е р 1. 100 мас.ч. красного азопигмента диспергируют на бисерной или коллоидной мельнице в

619,1 мас.ч. воды с 30 мас.ч. несимметричного блоксополимера окисей алкиленов до дисперсности 1-2 мкм с получением пигментной пасты. 15 ,В смеситель с 468 мас.ч. акрилового латекса (сухой остаток с.о.

50,07), что составляет 234 мас.ч. полимерного связующего, при перемешивании вводят пигментную пасту и 20

13,2 мас.ч. рыбного клея с динамической вязкостью 41« 10 е м /с, рН 5,5 и с. о. 40Х, что составляет 5,3 мас. ч „ сухого вещества.

Перемешивают в течение 0,5 ч. Вяз- 25 кость полученного состава ;4 с по

В3-4, сухой остаток 303.

Полученный состав наносят на бумагу с помощью печатного устройства для глубокой печати. В качестве бумаги- 30 основы используют мелованную бумагу массой 180 г/м .

П р и и е р 2. Проводят согласно примеру 1, но с 3,3 мас.ч. диспергатора, 503 мас.ч. воды, 294 мас.ч. ак35 рилового латекса с с.о. 507., что составляет 147 мас.ч. полимерного связующего, 30,5 мас.ч. рыбного клея с ,динамической вязкостью 26 «10" м /с, рИ 4,5 и с.о. 35Х, что составляет

i0 7 мас.ч. сухого вещества, 32 мас.ч. изопропилового спирта, 3,5 мас.ч. акрилового загустителя. Вязкость полученного состава 20 с, с.о. 27Å.

Состав наносят на машине для флексографской печати на мелованную бумагу массой 180 г/м .

72

6 рН 5 и с.о. 407, что составляет

18,6;>àс.ч. сухого вещества.

Вязкость полученного состава 16 с, с.о. 377.. Состав наносят на этикеточную бумагу массой 70 г/м способом глубокой печати.

Пример 4.

I. 100 мас.ч. голубого фталоцианинового пигмента диспергируют в

447 мас.ч. воды с 55 мас.ч. несимметричного блоксополимера окисей алкиленов.

II, В 360 мас.ч. поливинилацетатного латекса (с.о. 50X), что составляет 180 мас.ч. полимерного связующего, вводят пигментную пасту, приготовпенную по п. I, и 30,8 мас.ч. рыбного клея с динамической вязкостью

36 10 м /с, рИ 4,8 и с.о. 40Х, что составляет 12,3 мас.ч. сухого вещества, 60 мас.ч. этилового спирта, 30 мас.ч. этиленгликоля, 3 мас.ч. эмульсии полиметилсилоксана.

Вязкость состава 14 с, с.о. 327..

Состав наносят способом глубокой печати на мелованную бумагу для этикеток массой 90 г/м .

II р и м е р 5 (известный). Сос,тав готовят согласно примеру 1, 100 мас.ч. красного азолигмента диспергируют в 500 мас.ч. воды с

184,3 мас.ч. диспергатора, состоящего иэ 112,3 мас.ч. сернокислого эфира касторового масла, 11,2 мас.ч. полиэтиленгликолевого эфира жирного спирта (n = 9) и 57,8 мас.ч. блоксополимера окиси этилена и окиси пропилена.

Полученную iTBcTjj смешивают ".. 486 мас.ч. акрилового латекса с с.о. 50Х, что составляет 243.мас.ч. полимерного связующего. Вязкость полученного состава 12 с, с.о. 36,?X.

Состав наносят на мелованную бумагу массой 180 г/м на машине для глубокой печати °

Пример 6 (известный). Приготовление и состав согласно примеру 5, но с голубым фталоцианиновым пигментом.

Результаты испытаний оттисков по примерам 1-6 приведены в таблице.

Для оценки стаоильности печатных свойств замерены показатели сразу после изготовления составов по примерам 1-6 и через 14 сут хранения этих составов. Как видно иэ таблицы, .определяющие свойства составов, содер1601272

Формула изобретения

130-234

Пример Максимальная оптичесДисперсность оптичесэ кой плотности, д в10 кая плотность после изготов- через ления состава 14 сут хранения госле изго- через товления 14 сут состава хранения

5

1,30

1,28

0,64

0,64

1,31

1 27

0,65

0,64

1.

3

5 (известный)

6 (известный) 0,87

0,92

0,58

0,61

Составитель О.Маслаченко

Техред Л. Сердюкова

Корректор Н.Ревская

Редактор И.Шмакова

Заказ 3254 Тираж 330 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5 т

Производственно-издательский комбинат Патент", r.Óæãîðoä, ул. Гагарина,101 жащих рыбный клей, лучше, чем беэ клея.

Сравнение прчмеров 1 и 2 следует ести с примером 5, а примеров 3-4с примерам 6, Это обусловлено сопоставимостью по химической природе пигментов: примеры 1, 2, 5 - красный аэопигмент, примеры 3, 4, 6 — голубой фталоцианиновый пигмент.

При этом оптическая плотность и равномерность печати оттисков,. содержащих рыбный клей, не ухудшаются в процессе хранения, в то время, как

,состав, не содержащий рыбного клея, через 14 сут дает оттиски с меньшей оптической плотностью и равномерностью печати °

По всем примерам светостойкость

:декоративного покрытия высокая и сос- 2р, тавляет 5 баллов по прибору "Свет", эа исключением примера 3, в котором

1 она составляет 4 балла из-за использования бутадиенстирольного связующего. Такое покрытие следует использовать для материалов, в которых эта светостойкость достаточна.

Влагостойкость материала находится на уровне известного состава (более 100 ходов по ИКБ-З), за ис- 30 ключением.примера 4 (20 ходов) из-за использования в качестве полимерного связующего поливинилацетатного связующего (однако этот пример целесообразен при получении Декоративного покрытия по этикеточной бумаге, для которой это значение влагостойкости достаточно).!

1. Воднодисперсионный состав для . декоративного покрытия бумаги, содержащий хроматический пигмент, диспергатор и полимерное связующее, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения печатных свойств и

Э повышения их стабильности, он дополнительно содержит клей рыбный жидкий с динамической вязкостью (16-41,0)" 10 м /с и рН 4,5-5,5 при следующем соотношении компонентов в пересчете на сухие вещества, мас.ч.:

Хроматический пигмент 100

Диспергатор 3,3-75

Полимерное связующее

Клей рыбный жидкий 5,3-18,6 .

2. Состав по и. 1, о т л и ч а— ю шийся тем, что он имеет концентрацию сухих веществ 27-37Х и вязкость по вискозиметру ВЗ.-4

14-20 с.