DE1206929B - Lagerfaehige, bei Bestrahlung mit kalter Energie schnell haertende Druckfarbe - Google Patents

Lagerfaehige, bei Bestrahlung mit kalter Energie schnell haertende Druckfarbe

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DE1206929B
DE1206929B DEM46202A DEM0046202A DE1206929B DE 1206929 B DE1206929 B DE 1206929B DE M46202 A DEM46202 A DE M46202A DE M0046202 A DEM0046202 A DE M0046202A DE 1206929 B DE1206929 B DE 1206929B
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Germany
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printing ink
polyester
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cold energy
styrene
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Dr-Chem Meyer S Agruss
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Miehle Goss Dexter Inc
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Miehle Goss Dexter Inc
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    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/06—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to radiation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
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    • C08F283/01—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers provided for in subclass C08G on to unsaturated polyesters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. α.:
Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:
B41n
Deutsche KI.: 151-7/01
M46202VIb/15I
8. August 1960
16. Dezember 1965
Das Härten von Druckfarben durch Bestrahlen mit ultraviolettem Licht ist bekannt. Doch beträgt die Erhärtungszeit der bekannten Druckfarben, wie in der Patentanmeldung M 40 571 VIb/151(DeutscheAuslegeschrift 1 201 374) ausgeführt ist, etwa IV2 Minuten. Diese Erhärtungszeit ist jedoch für die Geschwindigkeiten der modernen Druckpressen viel zu lange.
Die Patentanmeldung M 40 571 VIb/151 (Deutsche Auslegeschrift 1 201 374) hat die Erhärtungszeit des Bindemittels einer Druckfarbe auf wenige Sekunden verkürzt, indem dem Bindemittel ein öllöslicher Katalysator zugesetzt wird, der die Schnelltrocknung bei der Bestrahlung verkürzt. Die Patentanmeldung M 40 571 VIb/151 (Deutsche Auslegeschrift 1 201 374) nennt öllösliche Farbstoffe als Katalysatoren für das aus einem Konjugenöl bestehende Bindemittel.
Die Erfindung betrifft eine lagerfähige, unter Anwendung von Bestrahlung mit kalter Energie bzw. von ultraviolettem Licht schnell härtende Druckfarbe, die einen Katalysator enthält, der die Schnellhärtung in wenigen Sekunden oder sogar in Bruchteilen einer Sekunde verursacht.
Die erfindungsgemäße lagerfähige Druckfarbe enthält im wesentlichen einen Katalysator für die Polymerisation, der durch ultraviolettes Licht, Alphastrahlen, oder andere Formen der kalten Energie aktiviert wird. Sie ist beständig und kann unter normalen Bedingungen lange Zeit lagern, ohne daß sie eindickt.
Der Ausdruck Schnelltrocknen meint, daß die Druckfarbe, die ein Pigment oder einen anderen darin verteilten Stoff enthält, in einer Sekunde oder 2 Sekunden trocknet oder fest wird, wenn sie als ein dünner Film in einer Dicke von ungefähr 2 bis 4 Mikron angewendet wird. Die unten angegebene Tabelle zeigt verschiedene Mischungen der erfindungsgemäßen Farbe, die im Bruchteil einer Sekunde trocknen. Die Oberfläche des Films wird also genügend trocken, so daß sie die nachfolgenden, von der Druckpresse kommenden Bogen nicht mehr beschmutzt, wenn sie bis zu 20 Sekunden mit kalter Energie, vorzugsweise ultraviolettem Licht, bestrahlt wird. Die Trocknung ist aber noch nicht beendet, wenn das ultraviolette Licht oder die aktivierende Energie entfernt wird. Es hat sich vielmehr im praktischen Betrieb gezeigt, daß der ganze Film innerhalb von einer Sekunde durch und durch trocken und hart wird, nachdem die aktivierende Energie entfernt worden ist.
Die erfindungsgemäße Druckfarbe enthält im wesentlichen einen ungesättigten Polyester, ein monomeres Vinyl, wie z. B. Styrol, und einen Titanorthoester. Mischungen mit diesen Gruppen von Verbindungen Lagerfähige, bei Bestrahlung mit kalter Energie
schnell härtende Druckfarbe
Zusatz zur Anmeldung: M 40571 VI b/151-Auslegeschrift 1 201 374
Anmelder:
Miehle-Goss-Dexter, Incorporated,
Chicago, JIl. (V. St. A.)
Vertreter:
Dr. P. Junius, Patentanwalt,
Hannover-Waldhausen, Kärntner Platz 6
Als Erfinder benannt:
Dr.-Chem. Meyer S. Agruss,
Chicago, JIl. (V. St. A.)
ergeben bei einer Bestrahlung mit ultraviolettem Licht innerhalb eines Sekundenbruchteils eine Schicht, die nicht abdruckt oder schmiert. Diese erfindungsgemäßen Druckfarben dicken nicht und bilden auch keine Haut, wenn sie stehen; mit anderen Worten, sie haben eine gute Lagerfähigkeit.
Gegebenenfalls können die Druckfarben ein trock-
nendes öl und ein öllösliches Pigment enthalten. Die ungesättigten Polyester und trocknenden öle sind normalerweise nicht miteinander verträglich. Sie lassen sich aber, wie sich nun gezeigt hat, in Gegenwart eines organischen Titanats mischen. Daher kann die Druckfarbe einen wesentlichen Anteil an trocknendem öl enthalten.
Der Grund dafür, weshalb die Mischungen aus einem ungesättigten Polyester, einem monomeren Vinyl und einem Titanorthoester so schnell trocknen, ist nicht ganz klar. Vermutlich hängt das monomere Vinyl durch Addition eine Polymerisation an die ungesättigten Bindungen an und verursacht dadurch eine
509 758/280
Vernetzung. Die Rolle, die das Titanat bei der gewünschten Hautbildung spielt, ist nicht geklärt, aber ohne den Titanester hat die Druckfarbe nicht die Eigenschaft der schnellen Trocknung.
Der ungesättigte Polyester kann durch Veresterung von mehrwertigem Alkohol und einer mehrbasischen Säure erzeugt werden, von denen einer oder beide ein doppeltgebundenes Paar Kohlenstoffatome enthält, wobei die Doppelbindung den Polyester zu der anschließenden Vernetzung befähigt. Der ungesättigte Polyester wird üblicherweise mit einem reaktionsfähigen vernetzenden Monomeren, beispielsweise Styrol, verschnitten, so daß die Masse, sobald sie den Polymersationsbedingungen unterworfen wird, ein durch Wärme härtbares Harz bildet.
Die am meisten verwendeten mehrwertigen Alkohole sind Glykole aus Äthylen, Propylen, 1,3- bis 2,3-Butylen, Diäthylen und Dipropylen. Ungesättigte zweiwertige Alkohole sind nicht leicht verfügbar; die Doppelbindung wird daher gewöhnlich durch die zweibasische Säure geliefert. Es genügen dafür Maleinanhydrid und Fumarsäure. Geeignete Monomere sind Styrol, Vinyltoluen, Methylmethacrylat oder Beimengungen zu diesen Monomeren entweder mit Diallylphthalat oder Triallylcyanurat. as
Die Viskosität der monomeren Polyesterzusammensetzung soll derart sein, daß sich die Druckfarbe verhältnismäßig leicht verbreitet und fließt. Viskositäten von 2000 bis 4000 cP sind genügend. Der Gehalt des monomeren Vinyls beträgt ungefähr 10 bis 70% des Polyesters.
Beispielsweise sind geeignete organische Titanate: Tetraisopropyltitanat, Tetra-n-butyltitanat, Tetra-2-Äthylhexyltitanat und Tetrastearyltitanat. Das Titanat soll ungefähr im Verhältnis von 0,2 bis 1,5 Teilen, vorzugsweise von 0,4 bis 0,8 Teilen, auf einen Teil Polyester kommen.
Das Verfahren zur Schnellhärtung der Druckfarbe besteht im wesentlichen aus folgenden Stufen:
Druckfarbe
40
1. Bildung einer Lösung aus Polyester, dem Monomeren und Titanat,
2. Bildung eines Films aus der erhaltenen Lösung und
3. Bestrahlung des Films mit kalter Energie, vorzugsweise ultraviolettem Licht.
45
Zur Härtung der Druckfarbe kann jede Form der kalten Energie benutzt werden. Dabei soll die kalte Energie als strahlende Energie im elektromagnetischen Spektrum definiert werden, das 4000 Ängström nicht überschreitet. Beispielsweise seien als Formen der kalten Energie Alpha-, Beta-, Gamma- und X-Strahlen genannt, vorzugsweise ultraviolettes Licht. Die nachstehend erläuterte Methode benutzt dieses Licht.
Das zur Einleitung der Polymerisation benutzte Licht ist vorzugsweise das volle Spektrum der Ultraviolettstrahlung von 1800 bis 4000A, denn isolierte Banden daraus bewirken nicht die rasche Polymerisation wie das ganze Spektrum. Eine solche Lichtquelle ist beispielsweise die Hochdruck-Quecksilber-Quarzlampe, die eine wirksame Länge von ungefähr 4 cm und eine Leistung von 100 Watt hat. Die Intensität ihrer Strahlung von 3130 A und kürzer, gemessen in einer Entfernung von etwa 50 cm Abstand, beträgt über 250 Mikrowatt pro Quadratzentimeter.
-1. Polyester
Styrol
Zweiwertiges Butyltitanat
II. Polyester
Styrol
Zweiwertiges Butyltitanat
III. Polyester
Styrol
Zweiwertiges Butyl-
titanat
IV. Polyester
Styrol
Zweiwertiges Butyl-
titanat
V. Polyester
Styrol
Zweiwertiges Butyl-
titanat
VI. Polyester
Styrol
Zweiwertiges Butyl-
titanat
VII. Polyester
Methylmethacrylat Zweiwertiges Butyl-
titanat
VIII. Polyester
Methylmethacrylat
Styrol
Zweiwertiges Butyl-
titanat
IX. Polyester
Styrol
Isopropyltitanat.
X. Polyester
Styrol
Zweiwertiges Butyl-
titanat
Rohes Holzöl
XI. Peerless Black
Polyester
Styrol
Zweiwertiges Butyl-
titanat
XII. Peerless Black
Polyester
Styrol
Sekundäres Butyl-
titanat
Rohes Holzöl
Gewichtsprozent
61,5 20,5
18,0 48,0 32,0
20,0 54,0 36,0
10,0 60,0 15,0
25,0
36,0 24,0
40,0 48,0 12,0
40,0
48,75
16,25
35,00 45,0 15,0 10,0
30,0
48,0
32,0
20,0
43,27
14,42
28,84
13,46
12,0
47,52
31,68
80 50
12,0
38,08
12,69
25,38 11,84
Trocknungszeit in Sekunden
0,003
0,003
0,003
0,003
0,003
0,003
0,030
0,003
3,003
0,003
1,0
1,0 bis 2,0
Wie ein Vergleich der Beispiele VII und VIII zeigt, ist die Trocknungszeit durch den Zusatz von 10% Styrol von 0,030 auf 0,003 Sekunden verkürzt worden.

Claims (7)

Patentansprüche:
1. Lagerfähige Druckfarbe, die im wesentlichen aus einem Konjugenöl mit mindestens 30 % unge-
sättigten Doppelbindungen besteht und einen Katalysator gemäß Patentanmeldung M 40 571 VIb/151 (Deutsche Auslegeschrift 1201 374) enthält, der den Trockenvorgang der Farbe beim Bestrahlen mit kalter Energie beschleunigt, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbe einen ungesättigten Polyester, ein für die Vernetzung des Polyesters geeignetes Monomere und einen Titanorthoester enthält.
2. Druckfarbe nach Anspruch 1, dadurch ge- ίο kennzeichnet, daß der Anteil des Monomeren annähernd 10 bis 70 Gewichtsprozent des Polyesters beträgt.
3. Druckfarbe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des Titanorthoesters annähernd 20 bis 150 Gewichtsprozent des Polyesters beträgt.
4. Druckfarbe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Monomere aus Styrol besteht.
5. Druckfarbe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Titanorthoester ein sekundäres oder Isobutyltitanat ist.
6. Druckfarbe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch einen Gehalt an trocknendem öl.
7. Druckfarbe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des trocknenden Öls annähernd 30 Gewichtsprozent des Polyesters beträgt.
509 758/280 12.65 © Bundesdruckerei Berlin
DEM46202A 1956-01-09 1960-08-08 Lagerfaehige, bei Bestrahlung mit kalter Energie schnell haertende Druckfarbe Pending DE1206929B (de)

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CH7135459A CH402238A (de) 1956-01-09 1959-03-26 Nichtwässerige, schnelltrocknende Mischung und Verwendung derselben
CH1354965A CH403135A (de) 1956-01-09 1959-03-26 Nichtwässerige, schnelltrocknende Mischung und Verwendung derselben
DEM46201A DE1210439B (de) 1956-01-09 1960-08-08 Schnell haertende Druckfarbe
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FR788757A FR1221265A (fr) 1956-01-09 1959-03-09 Véhicule non aqueux à séchage rapide, en particulier encre d'imprimerie
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