Drucktinte. Die Erfindung betrifft eine Drucktinte, insbesondere eine solche Tinte, welche durch Anwendung von Wasser (z. B. in Form von Wasserdampf oder zerstäubtem Wasser) un mittelbar nach dem Drucken gehärtet bzw. getrocknet werden kann. Diese Tinten wer den allgemein als Wasserdampftinten be zeichnet.
Solche Tinten müssen eine genügende Druck stabilität besitzen, um beim Gebrauch sich leicht auf den Druckrollen zu verteilen, ohne dass sie bei den Arbeitsbedingungen und bei der im Druckraum vorherrschenden Feuch tigkeit vorzeitig erhärten oder von der Rolle abgestrichen werden; anderseits müssen aber solche Tinten wiederum für die Feuchtigkeit, die nach dem Drucken zur Anwendung ge langt, genügend empfänglich sein, damit der Druck sehr rasch trocknet bzw. sich ent wickelt, das heisst erhärtet.
Tatsächlich muss eine Drucktinte, die den Anforderungen der heutigen Druckmaschinen mit grosser Ge schwindigkeit genügen soll, beinahe sofort nach der Anwendung der Feuchtigkeit trocknen, das heisst, solche Tinten müssen, trotzdem sie eine hohe Druckstabilität bei verhältnismässig hoher Feuchtigkeit aufweisen, dennoch ebenso rasch. trocknen wie andere Wasserdampftinten, welche auf Feuchtigkeit derart reagieren kön nen, < lass sie durch Einwirkung der aus der Luft absorbierten Feuchtigkeit trocknen.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Drucktinte, welche eine hohe Druckstabilität bei den feuchten Arbeitsbedingungen im Druckraum besitzt und nach dem Drucken durch Anwendung von Feuchtigkeit rasch ge trocknet werden kann, welche ferner bei Druck widerstandsfähig ist gegen Feuchtig keit, die aus einer verhältnismässig stark feuchten Atmosphäre herrührt, und welche nach dem Drucken bei Anwendung von Feuchtigkeit sehr rasch entwickelt wird bzw. erhärtet.
Die Drucktinte gemäss der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Pigment in einem Trägerstoff dispergiert ist, welcher ein mit Wasser mischbares Lösungsmittel, ein darin gelöstes, mit Wasser ausfällbares Binde mittel und eine geringe Menge eines im ge nannten Lösungsmittel löslichen Alkylol- amins enthält.
Bei der Herstellung der Tinte gemäss der Erfindung sollen die Komponenten der Tin ten derart gewählt werden, dass die gedruckte Tinte nach Behandlung mit Feuchtigkeit (z. B. Wasser in zerstäubter oder Dampf form, Wasserbad usw.) gehärtet wird, doch sollen die Tinten sowie ihre Bestandteile, wie z. B. dass Bindemittel in Lösung, anderseits eine derartige Druckstabilität besitzen, dass sie durch die Einwirkung bzw. Absorption. der atmosphärischen Feuchtigkeit selbst bei verhältnismässig hohem Feuchtigkeitsgehalt nicht gehärtet oder ausgefällt werden.
Tinten der vorerwähnten Beschaffenheit enthalten ein durch Wasser ausfällbares Bindemittel, welches in einem mit Wasser mischbaren Lösungsmittel derart gelöst ist, dass nach dem Drucken durch Aufbringen von Wasser, z. B. in Form: von Wasserdampf, auf die gedruckte Fläche als Lösungsmittel dermassen verdünnt oder entfernt wird, dass das Bindemittel ausgefällt wird und dabei erhärtet.
Manche dieser mit Wasser ausfäll- baren Bindemittel, die in mit Wasser misch baren Lösungsmitteln löslich sind und sich zur Anwendung bei gewöhnlichen Druckverfah ren eignen, sind wiederum völlig ungeeignet für die Herstellung von durch Feuchtigkeit trocknenden Tinten. Der Grund für dieses unbefriedigende Verhalten kann vermutlich darin erblickt werden,
dass ein solches ein wasserunlösliches Bindemittel und ein wasser mischbares Lösungsmittel aufweisendes Sy stem gegen Feuchtigkeit der Luft derart empfindlich ist, dass selbst bei geringen Ver änderungen des Feuchtigkeitsgehaltes der Luft durch Absorption der Feuchtigkeit bei der Anwendung oder beim Lagern der Tin ten eine Erhärtung erfolgen" kann.
So besit zen derartige Tinten beispielsweise bei einem verhältnismässig grossen Wasserdampfgehalt der atmosphärischen Luft, z. B. bei einer re lativen Feuchtigkeit von über 40 bis<B>50%,</B> eine Neigung zur Feuchtigkeitsabsorption in solchem Masse, dass das wasserunlösliche Bindemittel ausgefällt bzw. niedergeschlagen wird.
Ausserdem enthalten solche Tinten Lösungsmittel solcher Hygroskopizität, dass genügend Feuchtigkeit aus der Atmosphäre absorbiert werden kann, um. die Beschaffen heit der Tinte materiell zu verändern und sie zu dünn oder sonstwie ungeeignet für den Verwendungszweck zu machen.
Werden Tin ten solcher Zusammensetzung bei einem hohen Feuchtigkeitsgehalt der Luft in der Umge bung der Pressvorrichtung zum Drucken ver wendet, @so besteht die Gefahr der Erhärtung der Tinten auf der Pressvorrichtung, wodurch unbefriedigende und schlechte Druckresul tate erzielt werden.
Der Ausdruck wasser empfindlich , wie er in dieser Beschreibung im Zusammenhang mit den durch Feuchtig keit erhärtenden Tinten verwendet wird, be deutet, dass die Tinte mehr oder weniger der Verschlechterung oder Zerstörung auf den Druckwalzen unter der Einwirkung bzw. Absorption von Feuchtigkeit der Luft ausge- setzt und demzufolge die Tinte auf den Druckwalzen nicht offen bleibt, sondern vor dem Drucken entweder hart wird oder auf den Druckwalzen sich absetzt oder sich nicht richtig auf den Druckrollen verteilt.
Daneben können durch Feuchtigkeitsabsorp tion durch den Träger noch andere Schwierig keiten bei der Anwendung der Tinten in ge ringerem oder grösserem Masse entstehen, je nach der Natur des Trägers und den Arbeits bedingungen.
Durch die Einverleibung eines verhältnis mässig geringen Prozentsatzes eines Alliylol- amins in. den das Bindemittel enthaltenden Trägerstoff können das Dünnwerden der Tinte und die Ausfällung des Bindemittels sowie andere durch Absorption der Feuchtig keit aus der Luft bedingte Nachteile auch bei verhältnismässig hohem Feuchtigkeitsgehalt verhindert und gleichzeitig die günstigen Eigenschaften der Tinte, durch Wasser zu erhärten bzw. sich niederzuschlagen, gewähr leistet werden.
Ferner wird durch die An wesenheit eines geringfügigen Anteils an Alkylolamin ein Trägerstoff für Tinten ge schaffen, der geeignet ist zur Anwendung im Druckverfahren der beschriebenen Art und die gewünschte Druckstabilität selbst bei ausserordentlich hoher Feuchtigkeit im Druckraum besitzt.
Gleicherweise erhält man so bessere Tinten, die ein in einem solchen Träger dispergiertes Pigment enthalten, welcher Träger ein durch Wasser ausfäll- bares, in einem wasserlöslichen, hygroskopi schen Lösungsmittel gelöstes Bindemittel so wie die kleine Menge des in diesem Lösungs mittel löslichen Alkylolamins enthält.
Solche Tinten besitzen die Fähigkeit, bei einer rela tiven Feuchtigkeit von bis zu 85 % und mehr sofort nach dem Drucken bei Anwendung von Wasser in Dampfform, in Sprühform, in Form eines Wasserbades usw. bei Nicht- Offset-Bedingungen zu erhärten.
Als wasserunlösliche, in solchen durch Wasser erhärtenden Kompositionen gebräuch- liehe Bindemittel, welche ein rasches Erhär ten, einen schönen Glanz und gute pigment bindende Eigenschaften nach dem Drucken aufweisen, seien die in Alkohol löslichen Proteine, wie die Prolamine oder das Mais protein Zein, ferner Schellackharz, Ester gummi, Maleinsäure-Terpenharze, auf Malein- harzbasis aufgebaute Glyceridharze,
Malein- harze, auf Phenolbasis aufgebaute Cumar- harze, Nitrozellulose, Zelluloseester und -äther, sowie deren Gemische und Ligninharzderi- vate, welche durch Ausfällung des Lignin- derivates aus der Digerierungsflüssigkeit von. Holzmark gewonnen werden, genannt.
Im all gemeinen sind filmbildende, in Wasser unlös liche und in mit Wasser mischbaren Lösungs mitteln lösliche Materialien für den Gebrauch in solchen Tinten zufriedenstellend, wobei das jeweils zu verwendende Bindemittel oder Ge misch von Bindemitteln von den Eigenschaf ten der gewünschten Druckmaterialien ab hängt.
Solche Bindemittel können nun zur Her stellung von guten, durch Wasser oder Was serdampf erhärtenden bzw. sich niederschla genden Tinten verwendet werden, ohne dass solche Tinten bei hoher Feuchtigkeit auf den Druckwalzen anhaften oder erstarren, son dern vielmehr während des Druckvorganges sich leicht und gut auf den Druckrollen ver teilen. Solche Tinten sind überdies auch bei geringem Feuchtigkeitsgehalt, z. B. wenn der selbe weniger als 40l beträgt, auf der Walze widerstandsfähig.
Durch die geringe Menge an Alkylol- aminen wird das sonst übliche Verhalten des Trägers bzw. der Tinte gegenüber der Luft feuchtigkeit stark verändert, so dass die Luft einen bedeutend höheren Feuchtigkeitsgehalt aufweisen kann, ohne dass die Tinte so viel Wasser absorbiert, dass die Ausfällung des Bindemittels bewirkt würde, wobei die Kom position hinreichend gegen den Druck der Walze selbst bei hohem Feuchtigkeitsgehalt des 1)ruckrautnes widerstandsfähig ist.
Zu Erläuterungszwecken werden in den folgenden Beispielen A bis F einige binde Mittelhaltige Mischungen, manchmal Fir- nisse genannt, beschrieben, die Komponenten des Trägerstoffes, wie er zur Herstellung der Drucktinten gemäss den Beispielen 1 bis 4 ver wendet wird, darstellen.
Es sei darauf hin gewiesen, dass die angeführten Mengen an wasserunlöslichen Bindemitteln mit _NN7asser mischbaren Lösungsmitteln und Pigmenten die bei Druckversuchen ermittelten günstig sten Mengen darstellen, wobei die ent sprechenden Mengen nach Massgabe der be sonderen Bedingungen, welche für die Druck art, die Druckgesehwindigkeit, den Drtickvor- gaug und das Papier erforderlich sind, vari iert werden können.
Ferner beziehen sich die Beispiele 1 bis 4 auf eine schwarze Tinte, während das Färbematerial, je nach Wunseh selbstverständlich geändert werden kann, um eine andere Farbe zu erhalten. Die beschriebe nen Tinten werden durch bekannte Misch- und Mahlvorgänge erhalten. Die Träger wer den durch Lösen oder Dispergieren der Bindemittel im Lösungsmittel in der Kälte oder bei gelindem Erwärmen, wie dies bei der Zubereitung von solchen Trägern für Tinten üblich ist, hergestellt.
EMI0003.0061
<I>Beispiel <SEP> 3:</I>
<tb> G <SEP> ew.-Teile
<tb> Alkohollösliches <SEP> Phenol-Form aldehyd-Kondensationsprodukt <SEP> 50
<tb> Diäthylenglycol <SEP> 50
<tb> 100
EMI0003.0062
<I>Beispiel <SEP> B:</I>
<tb> Gew.-Teile
<tb> Alkohollösliches <SEP> Phenol-Form aldehyd-Kondensationsprodukt <SEP> 60
<tb> Diäthylenglycol <SEP> 40
<tb> 100 In beiden erwähnten Firnissen lassen sich die Mengenverhältnisse etwas variieren. Der Anteil an Pigment in der fertigen Tinte lässt sich insbesondere dadurch verschieden einstel len, dass man mehr oder weniger Diäthylen- glycol verwendet.
Auf diese Weise kann die Tinte den gewünschten Druekerfgrdernissen angepasst werden.
EMI0004.0001
<I>Beispiel <SEP> C:</I>
<tb> Gew.-Teile
<tb> Maisprotein <SEP> 24
<tb> Diäthylenglycol <SEP> 52
<tb> Kolophonium <SEP> 11
<tb> Wasser <SEP> 8
<tb> Triäthanolamin <SEP> 5
<tb> 100
EMI0004.0002
<I>Beispiel <SEP> D:</I>
<tb> Gew-Teile
<tb> Maisprotein <SEP> 11,4
<tb> Wasser <SEP> 18,2
<tb> Diäthylenglycol <SEP> 50,0
<tb> Ligninharz <SEP> 11,4
<tb> Triäthanolamin <SEP> 4,5
<tb> Kolophonium <SEP> 4,5
<tb> 100
EMI0004.0003
<I>Beispiel <SEP> E:</I>
<tb> Gew.-Teile
<tb> Maisprotein <SEP> 17,4
<tb> Diäthylenglycol <SEP> 29,2
<tb> Kolophonium <SEP> 14,1
<tb> Diäthanolamin <SEP> 9,2
<tb> Wasser <SEP> 30,1
<tb> 100
EMI0004.0004
<I>Beispiel <SEP> F:
</I>
<tb> Gew.-Teile
<tb> Maisprotein <SEP> 15,9
<tb> Diäthylenglycol <SEP> 36,4
<tb> Kolophoniiun <SEP> 10,6
<tb> Diäthanolamin <SEP> 5,3
<tb> Wasser <SEP> 31,8
<tb> 100 Als Beispiele von Tinten, welche gute Re sultate ergeben haben unter Verwendung von Mischungen gemäss den Beispielen A bis F, seien erwähnt:
EMI0004.0008
<I>Beispiel <SEP> 1:</I>
<tb> Gew.-Teile
<tb> Kohlenstaub <SEP> 17,0
<tb> Eisenblau <SEP> <B>3,5</B>
<tb> Firnis <SEP> A <SEP> 42,0
<tb> Firnis <SEP> C <SEP> 23,0
<tb> Diäthylenglycol <SEP> 12,0
<tb> Wasser <SEP> 2,5
<tb> 100 Diese Tinte enthält 1,2% Triäthanolamin auf die Gesamtmenge der Tinte.
EMI0004.0011
<I>Beispiel <SEP> 2:</I>
<tb> Gew.-Teile
<tb> Kohlenstaub <SEP> 17,0
<tb> Eisenblau <SEP> 3,5
<tb> Firnis <SEP> A <SEP> 25,0
<tb> Firnis <SEP> D <SEP> 35,0
<tb> Diäthylenglycol <SEP> 17,0
<tb> 97,5 Diese Tinte enthält 2 % Triäthanolamin auf das Gesamtgewicht der Tinte.
EMI0004.0014
<I>Beispiel <SEP> 3:</I>
<tb> Gew.-Teile
<tb> Kohlenstaub <SEP> 18,0
<tb> Eisenblau <SEP> 5,0
<tb> Firnis <SEP> B <SEP> 25,0
<tb> Firnis <SEP> F <SEP> 35,0
<tb> Wasser <SEP> 8,0
<tb> Diäthylenglycol. <SEP> 9,0
<tb> 100 Diese Tinte enthält 1,'9 % Diäthanolamin auf das Gesamtgewicht der Tinte.
EMI0004.0018
<I>Beispiel <SEP> 4:</I>
<tb> Gew.-Teile
<tb> Kohlenstaub <SEP> 18,0
<tb> Eisenblau <SEP> 5,0
<tb> Firnis <SEP> A <SEP> 15,0
<tb> Firnis <SEP> E <SEP> 35,0
<tb> Wasser <SEP> 8,0
<tb> Diäthylenglycol <SEP> 19,0
<tb> 100 Diese Tinte enthält 3,2 % Diäthanolamin, berechnet auf das Gesamtgewicht der Tinte.
Tinten, wie sie in den obigen Beispielen. 1 bis 4 beschrieben wurden und -welche ein wasserlösliches Lösungsmittel, z. B. ein Poly- glycol, einen Polyätheralkohol oder ein ande res, mit Wasser mischbares Bindemittel- Lösungsmittel, enthalten, können leicht durch Einwirkung von Wasser auf den frisch ge druckten Film in feste Form übergeführt werden. Ohne die Anwesenheit eines Alkylol- amins wären die beschriebenen Tinten gegen.
Feuchtigkeit derart empfindlich, dass sie an der Luft selbst bei einem verhältnismässig niedrigen Feuchtigkeitsgehalt von weniger als i 40 oder 50 J% erhärten würden. Es hat sich ge zeigt, dass die Einverleibung von geringen Mengen eines Alkylolamins im Bereiche von im wesentlichen 1 bis 3 % die Tinte derart be- einflusst, dass sie gute Druckstabilität gegen Einwirkung der atmosphärischen Feuchtig keit im Druckraum aufweist, hingegen auf die Einwirkung von mehr Feuchtigkeit derart re agiert, dass der gedruckte Film bei Anwesen heit eines Alkylolamins ebenso rasch erhärtet,
als wenn kein Alkylolamin vorhanden wäre. Solche Tinten können mit gutem Erfolg bei Feuchtigkeiten von bis zu 85% und selbst mehr verwendet werden, wobei sie Druck stabilität besitzen und gegen Absorption von Luftfeuchtigkeit unempfindlich sind. Tatsäch lich wird bei manchen Tinten durch den Zu satz von Alkylolaminen die Druckstabilität, das Vermögen der Tinte und ihrer Kompo nenten, gegen Einwirkung bzw. Absorption von Feuchtigkeit aus der Luft widerstehen, so verbessert, dass in gewissen Fällen der Tinte Wasser zugesetzt werden kann. Dadurch lässt sich ein Ausgleich schaffen, indem weni ger Wasser direkt auf die gedruckte Tinte zwecks deren Erhärtung gebracht werden muss.
Bei Verwendung von Wasser in Dampf form, in zerstäubter Form usw. ist gewöhn lich ein Überschuss an Wasser vorhanden, so dass die Tinten beinahe sofort durch Ausfäl lung des Bindemittels, bewirkt durch die Zu gabe des Wassers, erstarren.
Obgleich noch nicht genau festgestellt wer den konnte, weshalb ein Gehalt von kleinen Mengen Alkylolaminen zu den beschriebe nen Tinten eine derartige Wirkung auf die Tinte ausüben, dass sie der Einwirkung der Luftfeuchtigkeit zu widerstehen vermag, kann angenommen werden, dass dies auf die Natur des Alkylolamins zurückzuführen ist, welches ein Netzmittel darstellt, das teilweise dazu neigt, am Bindemittel anzuhaften, während es teilweise wasserlöslich ist und demzufolge dazu neigt, in dem aus der Luft absorbierten Was- ser in Lösung zu gehen, wodurch verhindert wird, dass das organische Lösungsmittel und das absorbierte Wasser sich ineinander lösen,
und das Zusammenhalten des unmischbaren Systems gefördert und die Ausfällung des Bindemittels so lange verhindert wird, bis eine weit grössere Menge Wasser zugesetzt wird, worauf das Wasser und das Lösungsmittel sich ineinander lösen und das Bindemittel aus fällen.
Obgleich nur Triäthanolamin und Diätha- nolamin als Beispiele angeführt werden, so soll. die Erfindung nicht auf diese Vertreter be schränkt sein, sondern sie umfasst auch die Monoalkylolamine. Dasselbe gilt für die mit Wasser mischbaren organischen Materialien, die in den verschiedenen Beispielen als Lö sungsmittel für das Bindematerial angegeben werden, indem neben den Glycolen auch an dere mit Wasser mischbare Lösungsmittel für Bindemittel verwendet werden können.
Als solche Lösungsmittel seien erwähnt die Gly- cole und ihre Äther sowie Diäthylenglycol, Triäthylenglycol, Dipropylenglycol, Butylcar- binol und dergleichen.
Ebenso können andere mit Wasser mischbare Lösungsmittel, die für die in Wasser unlöslichen Bindematerialien als Lösungsmittel dienen, für den Druckvorgang verwendet werden, vorausgesetzt, dass die Lö sungsmittel in Gegenwart des Alkylolamins die richtige Druckstabilität bei normalen Drucktemperaturen und Arbeitsbedingungen aufweist und dass keine nachteilige Verdamp fung des Lösungsmittels während des Druck vorganges erfolgt, z. B. im Flüssigkeitsbehäl ter oder auf den Druckwalzen und dem Ver teilungsmechanismus einer typographischen Druckvorrichtung, so dass die erzielte Tinte gegen atmosphärische Feuchtigkeit die rich tige Druckstabilität besitzt.
Triäthanolamin ist weniger stark alkalisch als die Mono- und Dialkylolamine und besitzt, daher auf gewisse Pigmente eine geringere Wirkung oder benötigt zur Neutralisation und zum Schützen der Pigmente weniger Säure als die Mono- oder Diform. Sind die Anteile der Komponenten in der fertigen Tinte hin- , gegen derart, dass das Alkylolamin die andern Bestandteile nicht -ungünstig beeinflusst, so kann man ebenso gut die Mono- und Dialkylol- amine verwenden.