DE1245994B

DE1245994B - Farben für den lithographischen Flachdruck

Info

Publication number: DE1245994B
Application number: DENDAT1245994D
Authority: DE
Inventors: Elizabeth N.J. Wayne Miley Bundy (V. St. A.)
Original assignee: Georgia Kaolin Company, Elizabeth, N.J. (V. St. A.)
Priority date: 1960-03-31
Publication date: 1967-08-03
Also published as: US3151993A; DE1417969A1; GB960639A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES wjgW PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

B41n

C09D 1f/02

Deutsche Kl.: 151-7/01

Nummer: 1245 994

Aktenzeichen: G 40860 VI b/151

Anmeldetag: 24. März 1961

Auslegetag: 3. August 1967

Die Erfindung bezieht sich auf Farben für den lithographischen Flachdruck, die Kaolinitpigmente enthalten.

Die erfindungsgemäßen Farben für den lithographischen Flachdruck sind dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Träger für lithographische Flachdruckfarben und Kaolinitteilchen enthalten, die mit in situ gefälltem Aluminiumhydroxyd überzogen sind.

Seit vielen Jahren besteht ein Bedarf nach einem billigen Streckmittel für lithographische Flachdruckfarben und ähnliche organische Systeme. Zu den lithographischen Flachdruckverfahren gehören alle Verfahren zum Drucken unter Verwendung ebener oder schwach geätzter Oberflächen, wie Steindruck, Offsetdruck und Offsetfarbdruck, wobei die Oberflächen farbaufnehmende und farbabweisende Gebiete aufweisen. Das den verschiedenen Verfahren zugrunde liegende Prinzip besteht darin, daß Fett und Wasser sich gegenseitig abstoßen. Bei den gewöhnlichen Steindruckverfahren wird eine besondere Platte aus säureempfindlichem Stein sorgfältig geebnet und geglättet, um sie für den gewünschten Zweck vorzubereiten, und ihre Oberfläche wird vollständig fettfrei gemacht. Die Zeichnung kann auf die Oberfläche des Steins mit Hilfe eines Fettstiftes aufgezeichnet oder auf den Stein von einer Zeichnung oder einem Druck übertragen werden, die bzw. der auf einem geeigneten Übertragungspapier unter Verwendung einer fetten Farbe hergestellt worden ist. Im letzteren Fall wird das Übertragungspapier auf den Stein gelegt und die Zeichnung durch Druck übertragen. Danach wird die Oberfläche des Steins sehr schwach mit verdünnter Salpetersäure geätzt, die nur auf die Teile des Steins einwirkt, die nicht durch die Fettfarbe geschützt sind. Nach der Ätzung wird der Stein mit einer Lösung von Gummiarabikum überzogen, die in die Poren des Steins eindringt und weitere Absorption verhindert, wodurch die Fettfarbe in den Linien der Zeichnung festgehalten und an der Ausbreitung gehindert wird.

Beim gewöhnlichen Steindruck muß die Oberfläche des Drucksteins für jeden Druck angefeuchtet und gefärbt werden, und die verwendeten Pressen sind für diesen Zweck mit besonderen Anfeuchtwalzen ausgestattet. Häufig wird eine geringe Menge Chromsäure oder Phosphorsäure oder eines sauren Salzes, wie saures Ammoniumphosphat, zusammen mit etwas Gummiarabikum zu der Anfeuchtlösung (im folgenden als »Feuchtmittellösung« bezeichnet) zugesetzt, um die Oberfläche des Steins sehr schwach, jedoch fortlaufend zu ätzen, um die Linien scharf zu halten und zu verhindern, daß sie rasch abgenutzt werden und verschwinden. Wenn der angefeuchtete Stein in üblicher Farben für den lithographischen Flachdruck

Anmelder:

Georgia Kaolin Company,
Elizabeth, N. J. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr. I. M. Maas und Dr. W. G. Pfeiffer,
Patentanwälte, München 23, Ungererstr. 25

Als Erfinder benannt:

Wayne Miley Bundy, Elizabeth, N. J. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 31. März 1960 (18 872) - -

Weise gefärbt wird, haftet die Farbe nur an dem fettigen Teil und wird von dem angefeuchteten Teil des Steins abgestoßen. Die Zeichnung wird wie bei dem üblichen Druckverfahren auf Papier übertragen.

Lithographische Druckfarben müssen konzentriert

as sein, da es bei diesem Verfahren schlecht durchführbar ist, ein so großes Farbvolumen auf den Stein aufzubringen wie beim typographischen Verfahren. Dadurch ist es erforderlich, daß so viel Pigment wie möglich in den Träger eingemahlen wird, der der Farbe eine ausreichende Festigkeit, genügend Auftrieb und Haftvermögen verleiht, ohne jedoch die Farbe so viskos zu machen oder ihr solche Klebrigkeit zu verleihen, daß das Papier zerrissen oder die Fettzeichnung abgezogen wird. Darüber hinaus dürfen lithographische Farben keine Substanzen enthalten, die in den verdünnten Säuren oder dem Wasser, das zum Anfeuchten des Steins verwendet wird, löslich oder bevorzugt dispergierbar sind oder die die Ausbildung einer Emulsion aus der Farbe und diesen Flüssigkeiten bewirken. Andernfalls blutet die Farbe in die ungefärbten Anteile der Druckfläche aus und gelangt von da auf die gedruckten Blätter.

Bisher wurde Ton nicht als für solche Farben brauchbares mineralisches Pigment angesehen.

Tonmineralien besitzen auf Grund der hohen Dichte ihrer Oberflächenladung ein hohes Ausmaß an hydrophilen Eigenschaften. Dadurch kann eine Emulgierung der Farben in den bei lithographischen Flachdruckverfahren verwendeten wäßrigen Lösungen hervorgerufen werden. Außerdem flocken nicht modifizierte Tone aus und führen zu einer hohen Viskosität in Medien geringer Polarität.

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Wenn dagegen Kaolinitteilchen mit Aluminiumhydroxyd nach dem erfindungsgemäßen Verfahren überzogen werden, können sie mit guten Ergebnissen als Pigmente in Farben und ähnlichen organischen Systemen verwendet werden; dadurch ist ihr natürliches hydrophiles Verhalten beseitigt, und sie sind in einen organophilen Zustand übergeführt worden.

Beispiel 1

Es wurde eine Kaolinitaufschlämmung mit einem Feststoffgehalt von 30% zubereitet. Hierzu wurde Aluminiumsulfat [Al₂(SO₄)S · 18 H₂O] in einer etwa 3 Gewichtsprozent des Kaolinits entsprechenden Menge gegeben. Das Gemisch wurde etwa 30 Minuten gerührt, um die Lösung des gesamten Aluminiumsulfats zu gewährleisten und eine maximale Adsorption der Aluminiumkationen an den Ton zu sichern. Eine 10%ige Lösung von Ammoniumhydroxyd wurde langsam unter Rühren zu der Aufschlämmung gegeben, bis bei einem pH-Wert von 7,5 bis 9,0 Stabilisierung 5' eintrat. Das Rühren wurde noch weitere 30 Minuten fortgesetzt, um eine gleichmäßige Verteilung des Aluminiumhydroxyds auf der Tonoberfiäche zu sichern. Die Aufschlämmung wurde abfiltriert "und zur Entfernung aller löslichen Salze sorgfältig ge*

ίο waschen. Die Trocknung wurde bei einer Höchsttemperatur von 120⁰C durchgeführt. Der getrocknete Filterkuchen wurde unter milden Bedingungen gepulvert.
Die Viskosität des behandelten Tons wurde im Vergleich zu unbehandeltem Ton bestimmt und ist in der folgenden Tabelle wiedergegeben:

Ton	Medium	%Ton	Brookfield- Viskosität, Centipoise bei 10 U/m 25⁰C
Unbehandelter Kaolinit	Polyester Phenolharz Methylmethacrylat Polyester Phenolharz Methylmethacrylat	40 30 30 40 30 30	36 000 21400 40 000 6 000 19 000 18 000
Mit Aluminiumhydroxyd behandelter Kaolinit

Beispiel 2

Es wurde eine Aufschlämmung von 30% Kaolinit hergestellt. Dann wurde so viel Salzsäure zugesetzt, daß der pH-Wert der Aufschlämmung auf etwa 2 eingestellt wurde, wonach man noch etwa 30 Minuten rührte. Dann wurde langsam eine 10%ige Lösung von Ammoniumhydroxyd unter Rühren zugegeben, bis bei pH 7,5 Stabilisierung erfolgte. Das Rühren wurde noch weitere 30 Minuten fortgesetzt, um eine gleichmäßige Verteilung des Aluminiumhydroxyds auf der Tonoberfläche zu sichern. Die Aufschlämmung wurde abfiltriert, gewaschen und unterhalb 12O⁰C getrocknet. Dann wurde der Filterkuchen unter milden Bedingungen gepulvert und wie im Beispiel 1 auf die Viskositätseffekte in Harzen geprüft. Die Ergebnisse waren praktisch die gleichen, wie die im Beispiel 1 angegebenen.

Zur Verwendung als Pigmente in Farben für den lithographischen Flachdruck soll die Teilchengröße der Tonmineralien zu etwa 96 % oder darüber weniger als 2 Mikron mittlerem Kugeldurchmesser betragen. Wenn die Größe hierüber hinaus steigt, wird eine beträchtliche Steigerung des Plattenabriebs festgestellt. Die Prüfung des Plattenabriebs ergab folgende Resultate:

Plattenabrieb* 17,2
12,2
6,2
3,5
4,7

* Entferntes Metall in Milligramm nach 2800 Übergängen des Farbkissens über die Platte.

Um das Ausmaß der Wasserabsorption von Farbpigmenten gemäß der Erfindung zu bestimmen, wurden 100 ml Feuchtmittellösung mit 50 g jeder Prüf farbe 15 Minuten vermischt. Die Feuchtmittellösung, die von der Farbzubereitung nicht absorbiert wurde, wurde abgegossen und gemessen. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt:

	Farbzusammensetzung	Milliliter absorbierte
Farbe	% Füllstoff	Feuchtmittel lösung
65	35 Aluminiumhydrat	10
45	55 Kaolinit nach Beispiel 1	8
	behandelt
45	55 unbehandelter Kaolinit	vollständig
		emulgiert

% Teilchen unter 2 Mikron

83

94

96

100

60

Übliche Füllstoffzusammensetzung

Aus dem vorstehenden ist ersichtlich, daß der erfindungsgemäß behandelte Kaolinit einen sehr viel geringeren Absorptionsgrad, als sogar Aluminiumhydrat allein aufwies, wohingegen unbehandelte Kaolinitfarbe völlig unbrauchbar war und eine Emulsion mit der Feuchtmittellösung bildete.

Claims

Patentansprüche:

1. Farben für den lithographischen Flachdruck, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Träger für Farben für den lithographischen Flachdruck und Kaolinitteilchen enthalten, die mit in situ gefälltem Aluminiumhydroxyd überzogen sind.

2. Farben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug aus einem Aluminiumhydroxyd besteht, das bei einem pH-Wert zwischen etwa 7,5 und 9 gefällt worden ist.

'

3. Farben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kaolinitteilchen zu wenigstens etwa 96 Gewichtsprozent eine Teilchengröße von weniger als 2 Mikron mittlerem Kugeldurchmesser besitzen.