RU2741796C1 - Экологичная краска с тиксотропной реологией для металлографской печати (Варианты) - Google Patents

Abstract

Настоящее изобретение относится к вариантам экологичной краски с тиксотропной реологией для металлографской печати. Данная краска содержит: по крайне мере одно алкидное связующее количеством 10-40 мас.%; комбинацию поверхностно-активных веществ – 0,5-14 мас.% или поверхностно-активное вещество – 2-7 мас.%; комбинацию природных восков – 2-16 мас.%; наполнитель – 30-50 мас.%; комбинацию сиккативов – 0,5-8 мас.% и пигмент – 4-40 мас.%. Также данная краска содержит: растительное масло количеством 3-20 мас.%; по крайне мере одно алкидное связующее – 10-40 мас.%; комбинацию поверхностно-активных веществ – 0,5-14 мас.% или поверхностно-активное вещество – 2-7 мас.%; комбинацию природных восков – 2-16 мас.%; наполнитель – 30-50 мас.%; комбинацию сиккативов – 0,5-8 мас.% и пигмент – 4-40 мас.%. Алкидное связующее представляет собой синтетический полимер алкидного типа из растительных компонентов, модифицированный полифункциональными карбоновыми кислотами. Комбинация поверхностно-активных веществ представляет собой смесь эмульгаторов прямого действия в соотношении 0-7 мас.% и эмульгаторов обратного действия в соотношении 0,5-7 мас.%, выбранных из ряда производных жирных спиртов, полиолов, аминов, солей и эфиров жирных кислот, масел, используемых одновременно или в любом их сочетании между собой. Поверхностно-активное вещество представляет собой эмульгатор обратного действия в соотношении 2-7 мас.%, выбранный из ряда производных жирных спиртов, или полиолов, или аминов, или солей и эфиров жирных кислот, или масел. Комбинация природных восков с температурой плавления 40-140°С в количестве 2-16 мас.% состоит по крайней мере из двух растительных восков со ступенчатым профилем температур плавления, один из которых с температурой плавления 40-70°С, взятый в соотношении 0,5-5 мас.%, а другой с температурой плавления 70-140°С. Технический результат – повышение экологичности как за счет использования состава на основе преимущественно растительных материалов, так и отсутствия необходимости применения токсичных материалов в технологических процессах, повышение технологичности путем сокращения количества технологических операций в процессе производства, уменьшения количества жестко контролируемых и регулируемых выходных параметров материала, значительного сокращения расхода краски во время печати, улучшение эксплуатационных качеств. 4 н. и 2 з.п. ф-лы, 4 пр.

Description

Изобретение относится к полиграфической промышленности и может быть использовано для получения краски для металлографской печати на основе экологически безопасных компонентов, отверждающейся за счет окислительной полимеризации.

Большинство применяемых в настоящее время красок для глубокой печати содержат значительное количество летучих органических растворителей и различных добавок, необходимых для регулирования вязкости в узком диапазоне и скорости закрепления в соответствии с требованиями способа печати.

Механизм закрепления печатной металлографской краски включает стадию потери краской растворителя при его испарении или абсорбции бумагой, что, в свою очередь приводит к образованию микрокапилляров, улучшающих окислительное высыхание сиккативами посредством проникновения кислорода воздуха, а также закономерному стремительному нарастанию вязкости краски.

В то же время, наличие летучих органических соединений в составе краски приводит к ее нестабильности во время работы, особенно на стадиях изготовления и печати, способствующих испарению растворителей: диспергирование на бисерной мельнице, трехвалковой краскотерке, распределение краски на валах печатной машины. Нарастание вязкости краски при испарении летучих органических соединений приводит к усложнению работы при производстве, использовании автоматизированной системы подачи, снижает пигментную емкость, увеличивает вероятность высыхания на печатных валах, приводя к образованию дефектов печати на изделиях.

Необходимость уменьшения или полного исключения растворителей, являющихся, как правило, летучими органическими соединениями, из состава печатной краски, без дополнительного применения альтернативных способов обеспечения высыхания и реологических параметров, влечет неизбежное ухудшение работоспособности краски. Для улучшения закрепления металлографской краски применяется альтернативный способ: полимеризация, активируемая УФ- и электроннолучевым облучением, что, в свою очередь, повышает опасность краски за счет склонности к миграции на поверхность используемых высокотоксичных фотоинициаторов.

Из существующего уровня техники известна краска на водной основе, пригодная для глубокой печати защищенных документов, таких как почтовые марки, биржевые сертификаты и т.п.

Эта краска имеет в своем составе сложный эфир эпоксидной смолы, химически активный мономер, гликоль и/или простой эфир гликоля, пигмент, сиккатив и воду.

В составе краски выполнена частичная замена летучих органических соединений на воду, с массовой долей нелетучих веществ порядка 62%, представляющая собой двухкомпонентную систему эпоксидного связующего и аминного отвердителя для обеспечения закрепления по глубине (см. US №6815474, МПК C09D 11/10, 2002 г.).

Известна также типографская краска для глубокой печати, содержащая в качестве компонента связующего вещества высокомолекулярный дендритный полимер.

Рецептура краски для глубокой печати, включающей такой полимер, может содержать гораздо меньшее количество органического растворителя, но при этом такая краска может иметь вязкость, значения которой находятся в диапазоне, приемлемом для осуществления способа печатания. После печати и высыхания краска имеет улучшенную химическую и механическую стойкость (см. ЕА 201170068 А1, МПК C09D 11/10, 2009 г.).

К недостаткам указанных выше технических решений можно отнести то, что содержание летучих органических соединений в рецептурах, хотя и снижено для улучшения экологических условий на производствах, но не может быть исключено полностью. В то же время, наличие компонентов, способствующих дополнительному высыханию краски, увеличивает нестабильность работы с краской во время печати горячим валом, приводя к возникновению дефектов и брака изделий.

Известно техническое решение - краска для глубокой печати с ванадиевым сиккативом. Краска содержит окислительно-отверждаемый полимер, анионогенное высокомолекулярное поверхностно-активное вещество, восковой компонент и соль ванадия, предпочтительно ванадил-иона (VO²⁺), в качестве основного сиккативного агента, инициирующего окислительную полимеризацию (см. ЕА 201000162 А1, МПК C09D 11/10, 2008 г.).

К недостаткам данного технического решения можно отнести склонность к изменению цвета, особенно при действии облучения, обусловленную как наличием солей ванадия, так и составом связующего - алкидной смолы, способной к отверждению приведенной сиккативной композицией, в связи с чем такой тип сиккативов практически не находит применения.

В качестве аналога заявленного технического решения может быть выбрана краска для глубокой печати, имеющая как улучшенную диспергируемость, и, в частности, диспергируемость в воде, так и химическую стойкость (см. US 6833395, МПК C09D 11/10, 2003 г.).

Краска содержит алкидную смолу, имеющую степень нейтрализации в диапазоне от около 10% до около 35%, кислотное число в диапазоне от около 30 до около 110 и находящуюся в количестве около от 15 до 50 массовых %, анионогенное или неионогенное поверхностно-активное вещество в количестве 0,5-12 массовых %, и органическое основание в количестве 0,5-5 массовых %, имеющее точку кипение выше 150°С. Краска имеет улучшенную способность к эмульгированию в щелочном растворе и повышенную химическую стойкость.

Высыхание краски обеспечивается за счет добавления карнаубского воска или синтетического (полиэтиленового, политетрафторэтиленового, парафина и т.п.) в сочетании с сиккативной композицией кальция и марганца, взятых в количестве, порядка 0,6%. Эмульгирование достигается при помощи анионного или неионного поверхностно-активного вещества ряда эфиров фосфорной кислоты. Химическая стойкость увеличена за счет введения органического основания ряда этаноламина или замещенного полиэтиленимина, алкоксилированного или замещенного эпихлоргидрином.

Достижению заявленного технического результата в данной краске препятствует то, что она имеет пониженную скорость закрепления ввиду малого количества сиккативов в совокупности со специфическим взаимодействием поверхностно-активных веществ и восковой композиции с сиккативным комплексом, приводящим к ингибированию окислительного процесса, неизбежно сопровождающемуся отмарыванием и сложностью регулирования скорости высыхания красочной пленки по глубине.

Наиболее близким техническим решением, выбранным за прототип, является краска для глубокой печати, содержащая от 21 до 31 массовых %, по крайней мере, одного первого связующего соединения, которое растворяется или разбавляется в воде, выбранного из группы алкидных смол или кетоновых смол, которые являются жидкими при комнатной температуре, от 2 до 7 массовых % по крайней мере одного второго связующего соединения, твердого при комнатной температуре и химически совместимого с первым связующим соединением, от 5 до 30 массовых % красящего пигмента, от 0,2 до 0,8 массовых % по меньшей мере одного сиккатива, подходящего для ускорения высыхания краски, от 6 до 13 массовых % первой добавки для регулирования текучести чернил и от 0 до 22 массовых % второй добавки (см. WO 2018/096506 А1, МПК C09D 11/10, 2017 г.).

Достижению требуемого технического результата в прототипе препятствует то, что известная краска содержит комбинацию связующих, вынуждающую применять растворители для контроля вязкости. Кроме того, в состав краски входит значительное содержание парафинов, имеющих малое сродство к остальным компонентам, что в совокупности с применяемым порядком введения компонентов в процессе производства приводит к недостаточной стабильности композиции краски, недостаточной пигментной емкости и раскрытию цвета.

Задачей, на решение которой направлено заявленное техническое решение, является создание экологичной краски для металлографской печати, без содержания и использования органических растворителей, в которой за счет специальной комбинации связующего, поверхностно-активных веществ и восков обеспечивается возможность высокого пигментного наполнения и раскрываемость цвета, необходимая скорость высыхания и устойчивость красочных оттисков к физико-химическому и механическому воздействию, устойчивость цвета при воздействии облучения и прозрачность в ИК-спектре.

Техническим результатом в заявленном изобретении металлографской краски, отверждаемой путем окислительной полимеризации, является повышение экологичности как за счет использования состава на основе преимущественно растительных материалов, так и отсутствия необходимости применения токсичных материалов в технологических процессах, повышение технологичности путем сокращения количества технологических операций в процессе производства, уменьшения количества жестко-контролируемых и регулируемых выходных параметров материала, значительного сокращения расхода краски во время печати, улучшения эксплуатационных качеств.

Экологичность металлографской краски достигается путем применения в составе компонентов на основе растительного происхождения, обладающих минимальной токсичностью или полностью не токсичных. При выборе вместо классических сиккативов, содержащих токсичные компоненты, в частности, свинец, кобальт, барий, органические растворители, альтернативные сиккативы на основе комплексных солей нетоксичных металлов и растворителей с низкой токсичностью, обеспечивается комплексная экологичность состава металлографской краски. Благодаря высокому сродству компонентов краски и их природе происхождения, для выполнения технологических производственных операций не требуется применение углеводородных и других видов токсичных летучих органических растворителей. Для операций по очистке оборудования рекомендуются вода с подходящими моющими средствами, смывающий раствор или нетоксичные эфирные растворители ряда гликолей.

Высокая технологичность металлографской краски достигается, во-первых, благодаря также сочетанию компонентов в составе, их взаимодействию за счет близкой природы происхождения. Это обеспечивает высокую степень гомогенизации, проявлению специфической реологии: ярко выраженной тиксотропии, высокой пигментной емкости за счет высокой смачиваемости пигментов.

В случае металлографской краски, не содержащей органические растворители для корректировки вязкости, проявление тиксотропии при высокой вязкости 15-45 Па⋅с обеспечивает не только саму возможность печати такой краской, но и высокое качество печатных оттисков с высоким разрешением одновременно и по тонким и по глубоким элементам. Кроме того, ряд других типичных недостатков, присущих высоковязким краскам, в частности, невозможность автоматизации дозировки и транспортировки краски плунжерными или другими типами насосных установок, плохой краскоперенос при распределении краски на валах печатной машины, пыление при печати на высоких скоростях, также решается специфической реологией металлографской краски в заявленном изобретении.

Вторым фактором, обеспечивающим высокую технологичность металлографской краски, является отсутствие в составе органических растворителей, которыми в классическом варианте регулируется реология продукта. За счет этого сокращается стадия корректировки вязкости в процессе производства и при хранении краски.

Отсутствие растворителей обеспечивает стабильность параметров и отсутствие необходимости их корректировки для полупродуктов во время производства и для готовой краски в процессе использования и во время хранения, поскольку состав остается постоянным, не возникает резкого нарастания вязкости и потери технологических параметров, связанных с испарением летучих органических растворителей из объема краски, как это наблюдается для классических вариантов. При отсутствии летучих органических растворителей в составе металлографской краски удается избежать подсыхания во время раскатывания на валах, образования наслоений, вызывающих дефекты и брак печати и конечного изделия.

Благодаря высокому сухому остатку сразу во время печати обеспечивается необходимая рельефность рисунка и интенсивность изображения, без последующей усадки в процессе высыхания оттисков краски. Расход краски в этом случае возможно регулировать не классическим добавлением количества краски на печатный элемент, а содержанием пигментов для обеспечения достаточной интенсивности цвета и укрывистости. В результате обеспечивается сокращение расхода краски во время печати на 15-50%.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается по первому варианту изобретения тем, что экологичная краска с тиксотропной реологией для металлографской печати содержит, по крайней мере, одно алкидное связующее в количестве 10-40 массовых % в виде синтетического полимера алкидного типа из растительных компонентов, модифицированного полифункциональными карбоновыми кислотами, комбинацию поверхностно-активных веществ в количестве 0,5-14 массовых % в виде смеси эмульгаторов прямого действия в соотношении 0-7 массовых % и эмульгаторов обратного действия в соотношении 0,5-7 массовых %, выбранных из ряда производных жирных спиртов, полиолов, аминов, солей и эфиров жирных кислот, масел, используемых одновременно или в любом их сочетании между собой, комбинацию природных восков с температурой плавления в диапазоне 40-140°С в количестве 2-16 массовых %, состоящую, по крайней мере, из двух растительных восков со ступенчатым профилем температур плавления, один из которых, с температурой плавления 40-70°С, взятый в соотношении 0,5-5 массовых %, а другой, с температурой плавления 70-140°С, и взятый в соотношении 1,5-11 массовых %, наполнители в количестве 30-50 массовых %, комбинацию сиккативов в количестве 0,5-8 массовых % и пигменты в количестве 4-40 массовых %.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается по второму варианту изобретения тем, что экологичная краска с тиксотропной реологией для металлографской печати содержит, по крайней мере, одно алкидное связующее в количестве 10-40 массовых % в виде синтетического полимера алкидного типа из растительных компонентов, модифицированного полифункциональными карбоновыми кислотами, поверхностно-активное вещество в виде эмульгатора обратного действия в соотношении 2-7 массовых %, выбранного из ряда производных жирных спиртов, или полиолов, или аминов, или солей и эфиров жирных кислот, или масел, комбинацию природных восков с температурой плавления в диапазоне 40-140°С в количестве 2-16 массовых %, состоящую, по крайней мере, из двух растительных восков со ступенчатым профилем температур плавления, один из которых, с температурой плавления 40-70°С, взятый в соотношении 0,5-5 массовых %, а другой, с температурой плавления 70-140°С, и взятый в соотношении 1,5-11 массовых %, наполнители в количестве 30-50 массовых %, комбинацию сиккативов в количестве 0,5-8 массовых % и пигменты в количестве 4-40 массовых %.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается по третьему варианту изобретения тем, что экологичная краска с тиксотропной реологией для металлографской печати содержит, по крайней мере, одно растительное масло в количестве 3-20 массовых % и, по крайней мере, одно алкидное связующее в количестве 10-40 массовых % в виде синтетического полимера алкидного типа из растительных компонентов, модифицированного полифункциональными карбоновыми кислотами, комбинацию поверхностно-активных веществ в количестве 0,5-14 массовых % в виде смеси эмульгаторов прямого действия в соотношении 0-7 массовых % и эмульгаторов обратного действия в соотношении 0,5-7 масс %, выбранных из ряда производных жирных спиртов, полиолов, аминов, солей и эфиров жирных кислот, масел, используемых одновременно или в любом их сочетании между собой, комбинацию природных восков с температурой плавления в диапазоне 40-140°С в количестве 2-16 массовых %, состоящую, по крайней мере, из двух растительных восков со ступенчатым профилем температур плавления, один из которых, с температурой плавления 40-70°С, взятый в соотношении 0,5-5 массовых %, а другой, с температурой плавления 70-140°С, и взятый в соотношении 1,5-11 массовых %, наполнители в количестве 30-50 массовых %, комбинацию сиккативов в количестве 0,5-8 массовых % и пигменты в количестве 4-40 массовых %.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается по четвертому варианту изобретения тем, что экологичная краска с тиксотропной реологией для металлографской печати содержит, по крайней мере, одно растительное масло в количестве 3-20 массовых % и, по крайней мере, одно алкидное связующее в количестве 10-40 массовых % в виде синтетического полимера алкидного типа из растительных компонентов, модифицированного полифункциональными карбоновыми кислотами, поверхностно-активное вещество в виде эмульгатора обратного действия в соотношении 2-7 массовых %, выбранного из ряда производных жирных спиртов, или полиолов, или аминов, или солей и эфиров жирных кислот, или масел, комбинацию природных восков с температурой плавления в диапазоне 40-140°С в количестве 2-16 массовых %, состоящую, по крайней мере, из двух растительных восков со ступенчатым профилем температур плавления, один из которых, с температурой плавления 40-70°С, и взятый в соотношении 0,5-5 массовых %, а другой, с температурой плавления 70-140°С, взятый в соотношении 1,5-11 массовых %, наполнители в количестве 30-50 массовых %, комбинацию сиккативов в количестве 0,5-8 массовых % и пигменты в количестве 4-40 массовых %.

По всем четырем вариантам изобретения, в экологичной краске комбинация природных восков с температурой плавления в диапазоне 40-140°С может быть образована из сочетания трех растительных восков со ступенчатым профилем температур плавления, первый из которых, с температурой плавления 40-65°С, и взятый в соотношении 0,5-3 массовых %, второй из которых, с температурой плавления 60-90°С, и взятый в соотношении 1-9 массовых %, и третий из которых, с температурой плавления 80-140°С, и взятый в соотношении 0,5-4 массовых %.

По всем четырем вариантам изобретения, в экологичной краске в качестве одного из наполнителей она может содержать лейкофиллит (пласторит) в количестве 0,1-3 массовых %.

Краска, согласно настоящему изобретению, может иметь, например, четыре варианта выполнения, каждый из которых имеет некоторые отличия один от другого, но все четыре варианта выполнения изобретения, объединены единым изобретательским замыслом, и имеют в своем составе общие основные ингредиенты.

Заявленная металлографская краска включает в себя безрастворительное синтетическое алкидное связующее и (или) растительное масло, восковую часть на основе комбинации специально подобранных природных восков, систему поверхностно-активных веществ, преимущественно растительного происхождения, наполнители, пигменты и сиккативный компонент, инициирующий окислительную полимеризацию.

Основная часть компонентов имеет растительное происхождение, за счет чего обеспечивается их высокое сродство, смешиваемость, распределение пигментов и стабильность готового продукта.

Применение такой комбинации компонентов в рецептурах позволяет достичь высокого пигментного наполнения, раскрываемости цвета, получить высокую скорость поверхностного и объемного высыхания печатной краски при разных толщинах (от 10 до 120 мкм), без дополнительного введения растворителей - летучих органических соединений.

При этом не требуется раздельного производства связующего и корректирующей противоотмарочной пасты, использования различных реологических добавок для осуществления металлографского способа печати, что повышает экологичность и производительность процесса и снижает его энерго- и трудозатраты.

Во всех вариантах выполнения изобретения экологичная краска с тиксотропной реологией для металлографской печати имеет комбинацию природных восков с температурой плавления в диапазоне 40-140°С в количестве 2-16 массовых %, состоящую, по крайней мере, из двух растительных восков со ступенчатым профилем температур плавления, один из которых с температурой плавления 40-70°С, взятый в соотношении 0,5-5 массовых %, а другой с температурой плавления 70-140°С, и взятый в соотношении 1,5-11 массовых %. Также в составе краски введены наполнители в количестве 30-50 массовых %, комбинация сиккативов в количестве 0,5-8 массовых % и пигментов в количестве 4-40 массовых %.

Экологичная краска с тиксотропной реологией для металлографской печати в своем составе имеет или комбинацию поверхностно-активных веществ в количестве 0,5-14 массовых % в виде смеси эмульгаторов прямого действия в соотношении 0-7 массовых % и эмульгаторов обратного действия в соотношении 0,5-7 массовых %, выбранных из ряда производных жирных спиртов, полиолов, аминов, солей и эфиров жирных кислот, масел, используемых одновременно или в любом их сочетании между собой, или же поверхностно-активное вещество только в виде эмульгатора обратного действия в соотношении 2-7 массовых %, выбранного из ряда производных жирных спиртов, или полиолов, или аминов, или солей и эфиров жирных кислот, или масел.

Экологичная краска с тиксотропной реологией для металлографской печати в своем составе имеет или, по крайней мере, одно алкидное связующее в количестве 10-40 массовых % в виде синтетического полимера алкидного типа из растительных компонентов, модифицированного полифункциональными карбоновыми кислотами, или же, по крайней мере, одно растительное масло в количестве 3-20 массовых % и, по крайней мере, одно алкидное связующее в количестве 10-40 массовых % в виде синтетического полимера алкидного типа из растительных компонентов, модифицированного полифункциональными карбоновыми кислотами.

Различные сочетания исключений и дополнений в составе экологичной краска с тиксотропной реологией для металлографской печати позволяют получить, как минимум, четыре рецептуры краски, каждая из которых соответствует всем требованиям достижения поставленного технического результата.

Кроме того, возможен вариант состава краски, в котором наряду с указанными сочетаниями исключений и дополнений в составе краски, может быть использована комбинация природных восков с температурой плавления в диапазоне 40-140°С, образованная сочетанием трех растительных восков со ступенчатым профилем температур плавления, первый из которых, с температурой плавления 40-65°С, и взятый в соотношении 0,5-3 массовых %, второй из которых, с температурой плавления 60-90°С, и взятый в соотношении 1-9 массовых %, и третий из которых, с температурой плавления 80-140°С, и взятый в соотношении 0,5-4 массовых %.

Также, в состав экологичной краски с тиксотропной реологией для металлографской печати во всех сочетаниях исключений и дополнений ее состава в качестве одного из наполнителей может быть введен лейкофиллит (пласторит) в количестве 0,1-3 массовых %.

Как было отмечено выше, в заявленной рецептуре краски в качестве связующего используются синтетические алкидные смолы на основе растительных компонентов, модифицированные полифункциональными карбоновыми кислотами.

Такой выбор синтетических алкидных смол, как это указано в заявленном изобретении, обеспечивает ключевые характеристики краски: образование прочной, устойчивой красочной пленки в сочетании с классическими сиккативами, способность к эмульгированию в щелочном смывающем растворе, высокое сродство к пигментам, обеспечивающее высокую пигментную емкость, их равномерное распределение и раскрываемость цвета в краске. Низкая цветность связующего дает возможность получать светлые и чистые оттенки цветов.

Сочетание высокой вязкости и тиксотропии формирует уникальный реологический профиль краски, позволяющий работать с краской в широком диапазоне вязкостей с высоким качеством печатных оттисков, в том числе на сложных шаблонах, без необходимости тонкой корректировки красок по вязкости и наполненности.

В качестве поверхностно-активных веществ в заявленной краске во всех вариантах ее выполнения применяется комбинация соединений, преимущественно, растительного происхождения, различающихся как химической природой (производные солей жирных кислот, масел, жирных спиртов, полиолов, аминов), так и механизмом действия: способностью к образованию прямых (по типу «масло в воде») или обратных (по типу «вода в масле») эмульсий.

Такой комплекс поверхностно-активных веществ обеспечивает достаточную степень и скорость эмульгирования краски в щелочном растворе, при этом не влияя на устойчивость красочной пленки к химическому и физико-химическому воздействию, и не замедляя действие сиккативов, что часто наблюдается при использовании целого ряда иных, нежели в заявленном изобретении, поверхностно активных веществ, особенно группы фосфатов.

Используемая в качестве восковой части комбинация природных восков, без добавления синтетических восков, со ступенчатым профилем температур плавления в диапазоне 40-140°С, обеспечивает возможность при высокой вязкости поддерживать работоспособность краски во время изготовления, транспортировки по автоматизированной линии, во время печати сложных форм оттисков, а также обеспечивает способность образовывать плотную структуру оттиска при его охлаждении после нанесения при ~80°С, с отсутствием эффекта отмарывания.

Особенностью применяемой в настоящем изобретении восковой композиции является введение ее в рецептуру в виде расплава, что обеспечивает высокую смешиваемость и взаимодействие компонентов между собой, повышает прочность и устойчивость красочных пленок к механическому и физико-химическому воздействию.

В качестве наполнителей в заявленной краске в зависимости от условий и задач возможно использовать широкий ряд типичных компонентов: карбонат кальция, мел, сульфат бария, алюмосиликаты, тальк, каолин.

При использовании в качестве наполнителя лейкофиллита (пласторита) достигается наилучший эффект по реологии краски, укрывистости, раскрываемости цвета пигментов, стабильности.

Для отверждения красочных пленок возможно использование классических комбинаций первичных (кобальт, марганец, свинец) и вспомогательных (алюминий, кальций, барий, цинк, цирконий, калий, литий) сиккативов на основе солей карбоновых кислот или комплексов металлов.

Наиболее перспективным с точки зрения как эффективности, так и экологической безопасности является использование комбинации комплексных солей железа в сочетании с вспомогательными сиккативами.

Все перечисленные выше компоненты заявленной экологичной краски с тиксотропной реологией для металлографской печати в приведенных сочетаниях и объемах при изготовлении краски вводятся в рецептуру в определенной последовательности, скорости перемешивания и температуре.

При этом процессе не требуется раздельное изготовление связующего и противоотмарочной пасты.

На начальной стадии происходит термическое расплавление восков с учетом их температур плавления, затем при снижении температуры смеси и увеличении скорости перемешивания вводится алкидное связующее и, при необходимости, растительное масло, а также поверхностно активные вещества.

Пигменты и наполнители вводятся при перемешивании с последующим диспергированием до требуемого размера частиц на диспергирующем оборудовании (трехвалковой краскотерочной машине, бисерной мельнице или ином подходящем оборудовании). Сиккативная же часть вводится на заключительной стадии процесса.

Полученная краска может не нормироваться по вязкости.

Таким образом, возможно констатировать, что в результате заявленного изобретения, разработана экологичная краска для металлографской печати на основе компонентов растительного происхождения, не содержащая токсичных и летучих органических соединений, имеющая выраженный тиксотропный реологический профиль и отверждающаяся за счет окислительной полимеризации

Разработанная печатная краска имеет низкую цветность связующего, высокую раскрываемость пигментов и объемное наполнение, и, как следствие, укрывистость, создавая предпосылки для сокращения количества используемых дорогостоящих металлографских форм, снижения расхода краски и возможности использования светлых и чистых оттенков в дизайне.

Разработанная печатная краска представляет собой однокомпонентную систему последовательного изготовления, не требующую проведения дополнительных стадий отдельного приготовления и последующего введения противоотмарочной пасты, корректировки вязкости разбавителями/растворителями.

Заявленная экологичная краска для металлографской печати изготовлена из традиционных химических компонентов и может быть получена и использована в условиях опытного и серийного производства.

Claims (6)

1. Экологичная краска с тиксотропной реологией для металлографской печати, содержащая по крайней мере одно алкидное связующее в количестве 10-40 массовых % в виде синтетического полимера алкидного типа из растительных компонентов, модифицированного полифункциональными карбоновыми кислотами, комбинацию поверхностно-активных веществ в количестве 0,5-14 массовых % в виде смеси эмульгаторов прямого действия в соотношении 0-7 массовых % и эмульгаторов обратного действия в соотношении 0,5-7 массовых %, выбранных из ряда производных жирных спиртов, полиолов, аминов, солей и эфиров жирных кислот, масел, используемых одновременно или в любом их сочетании между собой, комбинацию природных восков с температурой плавления 40-140°С в количестве 2-16 массовых %, состоящую по крайней мере из двух растительных восков со ступенчатым профилем температур плавления, один из которых с температурой плавления 40-70°С, взятый в соотношении 0,5-5 массовых %, а другой с температурой плавления 70-140°С, взятый в соотношении 1,5-11 массовых %, наполнители в количестве 30-50 массовых %, комбинацию сиккативов в количестве 0,5-8 массовых % и пигменты в количестве 4-40 массовых %.

2. Экологичная краска с тиксотропной реологией для металлографской печати, содержащая по крайней мере одно алкидное связующее в количестве 10-40 массовых % в виде синтетического полимера алкидного типа из растительных компонентов, модифицированного полифункциональными карбоновыми кислотами, поверхностно-активное вещество в виде эмульгатора обратного действия в соотношении 2-7 массовых %, выбранного из ряда производных жирных спиртов, или полиолов, или аминов, или солей и эфиров жирных кислот, или масел, комбинацию природных восков с температурой плавления в диапазоне 40-140°С в количестве 2-16 массовых %, состоящую по крайней мере из двух растительных восков со ступенчатым профилем температур плавления, один из которых с температурой плавления 40-70°С, взятый в соотношении 0,5-5 массовых %, а другой с температурой плавления 70-140°С, взятый в соотношении 1,5-11 массовых %, наполнители в количестве 30-50 массовых %, комбинацию сиккативов в количестве 0,5-8 массовых % и пигменты в количестве 4-40 массовых %.

3. Экологичная краска с тиксотропной реологией для металлографской печати, содержащая по крайней мере одно растительное масло в количестве 3-20 массовых % и по крайней мере одно алкидное связующее в количестве 10-40 массовых % в виде синтетического полимера алкидного типа из растительных компонентов, модифицированного полифункциональными карбоновыми кислотами, комбинацию поверхностно-активных веществ в количестве 0,5-14 массовых % в виде смеси эмульгаторов прямого действия в соотношении 0-7 массовых % и эмульгаторов обратного действия в соотношении 0,5-7 массовых %, выбранных из ряда производных жирных спиртов, полиолов, аминов, солей и эфиров жирных кислот, масел, используемых одновременно или в любом их сочетании между собой, комбинацию природных восков с температурой плавления в диапазоне 40-140°С в количестве 2-16 массовых %, состоящую по крайней мере из двух растительных восков со ступенчатым профилем температур плавления, один из которых с температурой плавления 40-70°С, взятый в соотношении 0,5-5 массовых %, а другой с температурой плавления 70-140°С, взятый в соотношении 1,5-11 массовых %, наполнители в количестве 30-50 массовых %, комбинацию сиккативов в количестве 0,5-8 массовых % и пигменты в количестве 4-40 массовых %.

4. Экологичная краска с тиксотропной реологией для металлографской печати, содержащая по крайней мере одно растительное масло в количестве 3-20 массовых % и по крайней мере одно алкидное связующее в количестве 10-40 массовых % в виде синтетического полимера алкидного типа из растительных компонентов, модифицированного полифункциональными карбоновыми кислотами, поверхностно-активное вещество в виде эмульгатора обратного действия в соотношении 2-7 массовых %, выбранного из ряда производных жирных спиртов, или полиолов, или аминов, или солей и эфиров жирных кислот, или масел, комбинацию природных восков с температурой плавления в диапазоне 40-140°С в количестве 2-16 массовых %, состоящую по крайней мере из двух растительных восков со ступенчатым профилем температур плавления, один из которых с температурой плавления 40-70°С, взятый в соотношении 0,5-5 массовых %, а другой с температурой плавления 70-140°С, взятый в соотношении 1,5-11 массовых %, наполнители в количестве 30-50 массовых %, комбинацию сиккативов в количестве 0,5-8 массовых % и пигменты в количестве 4-40 массовых %.

5. Экологичная краска по п. 1, или 2, или 3, или 4, отличающаяся тем, что комбинация природных восков с температурой плавления в диапазоне 40-140°С образована из сочетания трех растительных восков со ступенчатым профилем температур плавления, первый из которых с температурой плавления 40-65°С, взятый в соотношении 0,5-3 массовых %, второй из которых с температурой плавления 60-90°С, взятый в соотношении 1-9 массовых %, и третий из которых с температурой плавления 80-140°С, взятый в соотношении 0,5-4 массовых %.

6. Экологичная краска по п. 1, или 2, или 3, или 4, отличающаяся тем, что в качестве одного из наполнителей она содержит лейкофиллит (пласторит) в количестве 0,1-3 массовых %.