RU2213013C1 - Printing and painting protecting composition - Google Patents

Abstract

FIELD: printing industry. SUBSTANCE: composition comprises mixture of protective agents: 2.5-5.0 wt% of polyisobutylene having molar weight of 1000, 000-134, 000; 5-35 wt% of cyclohexanone, and up to 100 wt% of gasoline "Nefras-II". Said composition provides formation on printed product or painting of transparent and elastic protective layer preventing images, formed with the use of different colors on different substrates, from falling down, smearing, solving and cracking, and substrates from deformation. EFFECT: increased protective efficiency and wider range of use. 3 ex

Description

Изобретение относится к полиграфической промышленности и к живописи, а именно к защитному покрытию от осыпания и размазывания изображения, выполненного различными красителями на различных подложках. The invention relates to the printing industry and to painting, namely, a protective coating against shedding and smearing of an image made by various dyes on various substrates.

Известны составы (композиции), включающие органические растворители: уайт-спирит, бутиловый и этиловый спирты, бензин, толуол, ксилол, бензол, дибутилфталат, хлопковое и льняное масло, олифа натуральная и др. Химреактивы: оксид кремния (IV), гидроксид кальция, а также аэросил, диатомит, канифоль, воск, церезин, этилцеллюлозу, различные красители, лаки и др. (1-5). Known compounds (compositions), including organic solvents: white spirit, butyl and ethyl alcohols, gasoline, toluene, xylene, benzene, dibutyl phthalate, cottonseed and linseed oil, natural drying oil, and others. Chemical reagents: silicon oxide (IV), calcium hydroxide, as well as aerosil, diatomite, rosin, wax, ceresin, ethyl cellulose, various dyes, varnishes, etc. (1-5).

Однако все они имеют общий недостаток - многокомпонентность, а это в свою очередь приводит к сложности приготовления растворов, дороговизне, токсичности и многие пленкообразующие вещества в таком наборе химреактивов при высыхании теряют эластичность, что крайне нежелательно для тонких и гибких подложек. Кроме того, эти защитные покрытия имеют слабую адгезию к подложкам из-за взаимодействия клеевых способностей составов только с поверхностью подложек, а не на уровне молекулярных и структурных соединений. However, they all have a common drawback - multicomponent, and this in turn leads to difficulties in preparing solutions, high cost, toxicity, and many film-forming substances in this set of chemical reagents lose their elasticity when dried, which is extremely undesirable for thin and flexible substrates. In addition, these protective coatings have poor adhesion to substrates due to the interaction of the adhesive abilities of the compositions only with the surface of the substrates, and not at the level of molecular and structural compounds.

Известно, что молекулярные и структурные соединения гораздо выше поверхностных. Кроме того, водные и спиртовые растворы при нанесении их на изображения просто размазывают их (тушь, гуашь). It is known that molecular and structural compounds are much higher than surface ones. In addition, aqueous and alcoholic solutions, when applied to images, simply smear them (mascara, gouache).

Наиболее близким по составу к заявляемому техническому решению является "Состав для защиты печати и живописи", содержащий смесь по крайней мере двух высших алифатических спиртов, имеющих от 14 до 55 углеродных атомов и до трех гидроксильных групп в молекуле (6). The closest composition to the claimed technical solution is “Composition for protecting printing and painting" containing a mixture of at least two higher aliphatic alcohols having from 14 to 55 carbon atoms and up to three hydroxyl groups in the molecule (6).

Однако данный состав не обеспечивает надежной защиты полиграфической печати, в том числе на виниловых подложках, а также художественных рисунков, выполненных различными красящими веществами. However, this composition does not provide reliable protection for printing printing, including on vinyl substrates, as well as art drawings made by various dyes.

Задачей предлагаемого технического решения является обеспечение надежной защиты полиграфической печати, в том числе на виниловых подложках, а также художественных рисунков, выполненных различными красящими веществами, от гуаши до масляных красок, на различных подложках. The objective of the proposed technical solution is to provide reliable protection for printing printing, including on vinyl substrates, as well as art drawings made by various dyes, from gouache to oil paints, on various substrates.

Поставленная задача реализуется тем, что предлагаемый состав для защиты печатной продукции и живописи, содержащий смесь защитных агентов, в качестве смеси защитных агентов он содержит полиизобутилен "П-118" с молекулярной массой 100000-134000, циклогексанон и бензин "Нефрас II" при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Полиизобутилен "П-118" с молекулярной массой 100000-134000 - 2,5-5,0
Циклогексанон - 5-35
Бензин "Нефрас-II" - Остальное
Сопоставительный анализ с прототипом (6) позволяет сделать вывод, что заявляемый защитный состав отличается от прототипа как введением нового компонента (циклогексанона), так и весовым соотношением полиизобутилена.The task is realized in that the proposed composition for the protection of printed matter and painting, containing a mixture of protective agents, as a mixture of protective agents it contains polyisobutylene "P-118" with a molecular weight of 100000-134000, cyclohexanone and gasoline "Nefras II" in the following ratio components, wt.%:
Polyisobutylene "P-118" with a molecular weight of 100000-134000 - 2.5-5.0
Cyclohexanone - 5-35
Nefras-II gasoline - The rest
A comparative analysis with the prototype (6) allows us to conclude that the claimed protective composition differs from the prototype both in the introduction of a new component (cyclohexanone) and in the weight ratio of polyisobutylene.

Бензин "Нефрас II" (БР-2) - экстракционный прямой перегонки нефти почти не содержит ароматических соединений, токсичных присадок, что делает его применение относительно безвредным. Nefras II gasoline (BR-2) - extraction direct distillation of oil almost does not contain aromatic compounds, toxic additives, which makes its use relatively harmless.

Циклогексанон (пимелиновый кетон) С₆Н₁₀О - органический растворитель, ПДК - 10 мг/м³, t_кип 155,5^oС.Cyclohexanone (pimeline ketone) С ₆ Н ₁₀ О - organic solvent, MPC - 10 mg / m ³ , t _boiling point 155.5 ^o С.

Полиизобутилен - это карбоцепной полимер, описываемый общей формулой

с молекулярной массой 100-134 тыс., т.е. марки "П-118".Polyisobutylene is a carbochain polymer described by the general formula

with a molecular weight of 100-134 thousand, i.e. brand "P-118".

В основном, такие полиизобутилены и с мол. массой более 134 тыс. применяются для изготовления антикоррозийных гидроизоляционных покрытий, злектроизоляций, герметиков (5). Basically, such polyisobutylene and mol. weighing more than 134 thousand are used for the manufacture of anti-corrosion waterproofing coatings, electrical insulation, sealants (5).

В данном случае полиизобутилен "П-118" хорошо растворяется в бензине "Нефрас-II" и дает совершенно прозрачный раствор, который обладает хорошей текучестью и главное высокой проникаемостью как в структуры подложек, так и структуры красителей и тонеров при печати на лазерных принтерах. In this case, polyisobutylene "P-118" is highly soluble in Nefras-II gasoline and gives a completely transparent solution that has good fluidity and, most importantly, high permeability both to the substrate structure and the structure of dyes and toners when printing on laser printers.

Одним из достоинств защитного покрытия является то, что полиизобутилен благодаря своей текучести легко проникает в межмолекулярную структуру красителей, набухшую (полурастворенную) поверхность ПВХ, трещины и свободные промежутки между неспекшимися частичками (кристаллами) тонера, а также в межволоконную структуру бумажных подложек. One of the advantages of a protective coating is that polyisobutylene, due to its fluidity, easily penetrates the intermolecular structure of dyes, the swollen (half-dissolved) surface of PVC, cracks and free gaps between the green particles (crystals) of the toner, as well as the interfiber structure of paper substrates.

Полиизобутилен с такой мол. массой не обладает клеящими свойствами (липкостью) в привычном нашем понимании, он прочно сшивает (связывает) молекулы, пачки молекул красителей и ПВХ, кристаллы, волокна подложек и при высыхании остается прозрачным и эластичным, не позволяя растрескиваться и осыпаться красителям. Кроме того, при высыхании он образует гидрофобную пленку от нескольких микрон до 0,1 мм. Polyisobutylene with such a pier. bulk does not have adhesive properties (stickiness) in our usual sense, it firmly cross-links (binds) molecules, packs of dye molecules and PVC, crystals, substrate fibers and, when dried, remains transparent and elastic, not allowing dyes to crack and crumble. In addition, when dried, it forms a hydrophobic film from a few microns to 0.1 mm.

В свою очередь молекулы бензина, связанные молекулами (пачками молекул) полиизобутилена, теряют способность растворять красители: гуашь, акварельные, масляные и офсетные краски, тушь, пасты и чернила плоттеров, поэтому при нанесении раствора (кистью, валиком или тампоном) на изображения, печать и рисунки не размазываются. In turn, gasoline molecules bound by molecules (packs of molecules) of polyisobutylene lose their ability to dissolve dyes: gouache, watercolor, oil and offset paints, ink, pastes and ink plotters, so when applying the solution (brush, roller or swab) on images, printing and the drawings are not smeared.

В данном составе циклогексанон не растворяет полиизобутилен и красители и остается свободным растворителем. Оставаясь свободным растворителем, он способствует кратковременному набуханию поверхности и тем самым позволяет молекулам (пачкам молекул) полиизбутилена внедриться в структуру ПВХ, сшиваться с их молекулами (пачками) и тем самым прочно связывает красители и тонер с подложкой ПВХ. In this composition, cyclohexanone does not dissolve polyisobutylene and dyes and remains a free solvent. Remaining a free solvent, it contributes to short-term surface swelling and thereby allows molecules (packs of molecules) of polyisbutylene to penetrate into the PVC structure, crosslink with their molecules (packs) and thereby firmly bind dyes and toner to the PVC substrate.

При нанесении защитного состава на бумажную подложку циклогексанон играет роль замедлителя высыхания, т.е. увеличения времени высыхания, чтобы дать возможность молекулам (пачкам молекул) полиизобутилена внедриться в структуры подложек и красителей как можно глубже. When applying a protective composition to a paper substrate, cyclohexanone plays the role of a drying inhibitor, i.e. increase the drying time to enable molecules (packs of molecules) of polyisobutylene to penetrate into the structures of substrates and dyes as deep as possible.

Другим, не менее важным достоинством предлагаемого защитного слоя является то, что после нанесения его на бумажные подложки (полиграфической продукции или живописи), они (подложки) не деформируются и не коробятся при высыхании защитного слоя. Кроме того, на высохший защитный слой можно вновь наносить изображения (красители, производить печать) и вновь защищать этим же раствором. Высохший материал (после покрытия) можно опускать в воду. Печать и рисунки (защищенные изображения) не размазываются, не дают разводов, и бумага не коробится. Даже рисунок, выполненный гуашью, не смывается и не осыпается. Another, no less important advantage of the proposed protective layer is that after applying it to paper substrates (printing products or painting), they (substrates) do not deform and do not warp when the protective layer dries. In addition, images (dyes, printing) can again be applied to the dried protective layer and again protected with the same solution. The dried material (after coating) can be immersed in water. Printing and drawings (protected images) do not smear, do not give stains, and paper does not warp. Even a gouache painting does not wash off or crumble.

Нужно иметь ввиду, что тонкую бумагу (75-110 г/м²) перед опусканием в воду желательно покрыть (защитить) и обратную сторону, иначе намокнув, бумага, не выдержав собственной тяжести, порвется, то же может случиться и с чертежной бумагой при очень сильном раскисании.It must be borne in mind that it is advisable to cover (protect) the reverse side of the thin paper (75-110 g / m ² ) before it is immersed in the water; otherwise, if it gets wet, the paper will not withstand its own gravity and will tear, the same can happen with drawing paper very strong deoxidation.

Таким образом, внедренный полиизобутилен в структуру подложек и красителей становится неотъемлемой и неотделимой частью поверхности. Thus, embedded polyisobutylene in the structure of substrates and dyes becomes an integral and inseparable part of the surface.

Полиизобутилен в данном конкретном составе открывает новые, ранее не известные (не используемые) свойства, а именно, не обладая клеящей способностью (липкостью), сшивать молекулы (пачки молекул) различных красителей с различными их свойствами с подложками в единое целое, не теряя при этом прозрачности, эластичности и гибкости, придавая подложкам с изображениями свойство гидрофобности Растворы готовят следующим образом:
Пример 1
Виниловые подложки "ORACAL", "RAFLATAC" фирмы "OCFOL" Образец 2 и 3 - полиэтилентерефталатная основа (калька лавсановая), при этом образец 2 - издательский оригинал, вычерчен тушью и оформлен образцом 1; образец 3 - офсетная печать.Polyisobutylene in this particular composition opens up new, previously unknown (unused) properties, namely, without adhesive ability (stickiness), to crosslink molecules (packs of molecules) of various dyes with different properties with substrates into a single unit, without losing transparency, elasticity and flexibility, giving the substrate with images the property of hydrophobicity Solutions are prepared as follows:
Example 1
Vinyl substrates "ORACAL", "RAFLATAC" of the company "OCFOL" Sample 2 and 3 - polyethylene terephthalate base (tracing paper mylar), while sample 2 - publishing original, ink drawn and decorated with sample 1; sample 3 - offset printing.

Полиизобутилен "П-118" - 2,5-3,0
Циклогексанон - 20-35
Бензин "Нефрас-II" - Остальное
Полиизобутилен растворяют в 2/3 частях бензина, 1/3 бензина смешивается с циклогексаноном и вливают в растворенный полиизобутилен при перемешивании.Polyisobutylene "P-118" - 2.5-3.0
Cyclohexanone - 20-35
Nefras-II gasoline - The rest
Polyisobutylene is dissolved in 2/3 parts of gasoline, 1/3 of gasoline is mixed with cyclohexanone and poured into dissolved polyisobutylene with stirring.

Полученный раствор совершенно прозрачен и обладает всеми вышеперечисленными свойствами. The resulting solution is completely transparent and has all of the above properties.

При увеличении содержания полиизобутилена защитный слой будет деформировать (скручивать) виниловую подложку после ее отделения от основы. При уменьшении его содержания будут частично осыпаться буквы. With an increase in the polyisobutylene content, the protective layer will deform (twist) the vinyl substrate after it is separated from the base. With a decrease in its content, letters will partially crumble.

При увеличении содержания циклогексанона виниловая подложка будет сильно растворяться и текст будет неровным (деформированным), при меньшем содержании будет слабое сшивание полиизобутилена с ПВХ. With an increase in the cyclohexanone content, the vinyl substrate will dissolve strongly and the text will be uneven (deformed), with a lower content there will be weak crosslinking of polyisobutylene with PVC.

Образец 1, печать выполнена на обычном лазерном принтере, прочно удерживается на поверхности ПВХ. Подрезать надпись (слово), отделить от подложки и перенести на оформляемый материал, слегка прижать - если подпись необходимо сдвинуть, то нужно оторвать и переместить в нужное место и прижать. Перемещать можно несколько раз, но нужно помнить, что с каждым перемещением не засыхающего клея (на обратной стороне) остается все меньше. Sample 1, printing on a conventional laser printer, firmly held on the surface of PVC. Trim the inscription (word), separate from the substrate and transfer to the material to be drawn, press lightly - if the signature needs to be shifted, then it needs to be torn off and moved to the right place and pressed. You can move it several times, but you need to remember that with each movement of non-drying glue (on the back), there is less and less.

Пример 2
Бумага картографическая - 80-100 г/м²
Полиизобутилен "П-118" - 4,0-5,0
Циклогексанон - 5-15
Бензин "Нефрас-II" - Остальное
Приготовление, как и в примере 1. Поскольку картографическая бумага гигроскопична, содержание циклогексанона сведено к минимуму, а содержание полиизобутилена к максимуму.Example 2
Cartographic paper - 80-100 g / m ²
Polyisobutylene "P-118" - 4.0-5.0
Cyclohexanone - 5-15
Nefras-II gasoline - The rest
Preparation, as in Example 1. Since the cartographic paper is hygroscopic, the cyclohexanone content is minimized and the polyisobutylene content is maximized.

Пример 3. Example 3

Чертежная бумага. Drawing paper.

Полиизобутелен "П-118" - 3,0-4,0
Циклогексанон - 15-20
Бензин "Нефрас" - Остальное
Поскольку чертежная бумага более плотная, чем картографическая, то содержание циклогексанона увеличено для увеличения времени высыхания, чтобы дать возможность растворенному полиизобутилену внедриться в структуру красителей и подложку как можно глубже.Polyisobutyl "P-118" - 3.0-4.0
Cyclohexanone - 15-20
Nefras Gasoline - Else
Since drawing paper is denser than cartographic, the cyclohexanone content is increased to increase the drying time to allow dissolved polyisobutylene to penetrate the dye structure and substrate as deep as possible.

Данное техническое решение позволяет защитить полиграфическую печать, выполненную офсетными красками на бумажных подложках и полиэтилентерефталатных пленках (калька лавсановая), а также защищает художественные рисунки, выполненные различными средствами (красящими веществами): от гуаши до масляных красок на различных подложках. Кроме того, позволяет защищать печать на виниловых пленках с применением обычных лазерных и струйных принтеров и плоттеров (печать на виниловых пленках выполняется только на специальных принтерах). This technical solution allows protecting printing printing by offset inks on paper substrates and polyethylene terephthalate films (tracing paper), and also protects art drawings made by various means (dyes): from gouache to oil paints on various substrates. In addition, it allows you to protect printing on vinyl films using conventional laser and inkjet printers and plotters (printing on vinyl films is performed only on special printers).

Потребитель может выбирать толщину защитного слоя самостоятельно, добавляя в раствор бензин или покрывая изображение несколько раз. Защитный слой может составлять от нескольких микрон до 0,1 мм. Более толстого защитного слоя делать не рекомендуется. The consumer can choose the thickness of the protective layer independently, adding gasoline to the solution or covering the image several times. The protective layer may be from a few microns to 0.1 mm. A thicker protective layer is not recommended.

До печати на ПВХ пленках (типа ORACAL) с использованием лазерных принтеров, поверхность пленки необходимо обработать (обезжирить) специальным раствором, иначе печать будет не одинаковой плотности и буквы будут "рваными". Before printing on PVC films (such as ORACAL) using laser printers, the film surface must be treated (degreased) with a special solution, otherwise the print will not be of the same density and the letters will be “torn”.

Предлагаемое техническое решение апробировано в предприятии "Сибземкадастрсъемка" (ВИСХАГИ) и показало, что более качественной защиты полиграфической продукции никогда ранее не использовалось. The proposed technical solution has been tested at the Sibzemkadastrsyemka enterprise (VISKHAGI) and has shown that better protection of printing products has never been used before.

Широкомасштабных исследований не проводилось из-за отсутствия необходимости. Large-scale studies have not been conducted due to lack of need.

Стоимость химреактивов на 20 марта 2002 года составляет:
Полиизобутилен "П-118" - 65 руб/кг
Циклогексанон - 150 руб/кг
Бензин "Нефрас-II" - 9 руб/кг
Расход защитного состава составляет:
На пленках - 50-70 мл/м²
На бумажных подложках - 70-100 мл/м²
Предложенное техническое решение по защите полиграфической продукции (топокарт и планов местности) можно сравнить с ламинированием поверхности (горячей преприсовкой) виниловыми пленками, но это довольно дорогая технология и такая продукция становится неконкурентной из-за дороговизны.The cost of chemicals for March 20, 2002 is:
Polyisobutylene "P-118" - 65 rubles / kg
Cyclohexanone - 150 rub / kg
Gasoline "Nefras-II" - 9 rubles / kg
The consumption of protective composition is:
On films - 50-70 ml / m ²
On paper substrates - 70-100 ml / m ²
The proposed technical solution for the protection of printing products (topographic maps and terrain plans) can be compared with surface lamination (hot pre-scribing) with vinyl films, but this is a rather expensive technology and such products become uncompetitive due to the high cost.

Источники информации
1. А.С. 802908, кл. G 09 D 175/06.Sources of information
1. A.S. 802908, cl. G 09 D 175/06.

2. А.С. 1636254, кл. В 44 D 7/00. 2. A.S. 1636254, cl. B 44 D 7/00.

3. Патент США 4699807. 3. US patent 4699807.

4. А.С. 2016030, С 09 D 101/18, 175/04, 161/24, 5/6. 4. A.S. 2016030, C 09 D 101/18, 175/04, 161/24, 5/6.

5. Большой энциклопедический словарь - "Химия", Научное издательство (Большая российская энциклопедия). - М., 1998 г., с.460. 5. Big Encyclopedic Dictionary - "Chemistry", Scientific Publishing House (Big Russian Encyclopedia). - M., 1998, p. 460.

6. Патент GB 665553 А, 1952 г. (прототип). 6. Patent GB 665553 A, 1952 (prototype).

Claims (1)

Состав для защиты полиграфической печати и живописи, содержащий смесь защитных агентов, отличающийся тем, что в качестве смеси защитных агентов он содержит полиизобутилен "П-118" с молекулярной массой 100000-134000, циклогексанон и бензин "Нефрас-II" при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Полиизобутилен "П-118" с молекулярной массой 100000-134000 - 2,5-5,0
Циклогексанон - 5-35
Бензин "Нефрас- II" - ОстальноеComposition for protecting printing printing and painting, containing a mixture of protective agents, characterized in that as a mixture of protective agents it contains polyisobutylene "P-118" with a molecular weight of 100000-134000, cyclohexanone and gasoline "Nefras-II" in the following ratio of components, wt. %:
Polyisobutylene "P-118" with a molecular weight of 100000-134000 - 2.5-5.0
Cyclohexanone - 5-35
Nefras-II Gasoline - Rest