DE1546777A1 - Durckfarbenbindemittel bzw. -firnisse und Druckfarben - Google Patents

Description

J. M. HÜBER CORPORATION Locust, N. J., V. St. A.

Druekfarbenbindeniittel bzw» =firnisse und Druckfarben

Die Erfindung betrifft ,hochglänzende, schnelltrocknende Bin·» demittel bzwο Firnisse für Druckfarben und hochglänzende, schnelltrocknende daraus hergestellte Druckfarben«

Druckfarben bestehen aus einem Bindemittel bzw« Firnis und einem Färbemittel (Farbkörper), wobei die Kombination ein Gemisch mit Fließmerkmalen bildet, die dessen Verteilung über die Druckplatte und dessen Übertragung von der Druckplatte auf die zu bedruckende Oberfläche gestattenοDas Bindemittel ist gewöhnlich eine Lösung eines Binders für das Färbemittel in einem flüssigen Träger« Der flüssige Träger ist gewöhnlich, ein organisches Lösungsmittel oder ein Gemisch von organischen Lösungsmitteln» Das Färbemittel kann ein organisches oder anorganisches Pigment oder ein Farbstoff sein; so ist beispielsweise Ruß das Färbemittel in schwarzen Druckfarbenο

Schnelltrocknende Druckfarben gehören zu zwei Häuptarten, vaporset^ampftrocknend^steamee^Dampfsei^und heats et Druckfarben, von denen jede ihre Vorteile und Nachteile hat*

BAD ORIGtMAL

Dampfsetdruakfarben werden durch Auflösen von wasserunlöslichen Harzen in einem mit Wasser mischbaren Lösungsmittel hergestellte Die Druckfarbe trocknet nach dem Drucken, indem der bedruckte Bogen Dampf oder Waasernebal ausgesetzt wird_o Das Wasser mischt sich mit dem mit Wasser mischbaren Lösungsmittel, bis das·Harz in dem Gemisch nicht mehr löslich ist und ausfällt» Solche Farben bleiben auf dsra Farbv/erk für eine Druckerpresse für beträchtliche Zeitspannen unverändert, da die Lösungsmittel im allgemeinen nur sehr wenig flüchtig sind· Die Nachteile der Dampfset bawo steamset inks bestehen darin, daß, wenn die Atmosphäre zu feucht wird, die Druckfarbe Feuchtigkeit absorbiert und ausfällt, auch kann keine rasche Trocknung ohne Verwendung von Dampf, der unwirtschaftlich ist und eine Zunahme der atmosphärischen Feuchtigkeit und dadurch Instabilität der Druckfarbe auf der Presse hervorruft, erreicht werden» Dampfset inks erreichen auch nicht den hohen Glanz, der für viele Anwendungszwecke erwünscht ist? beispielsweise das Bedrucken von Kartons, die im Lebensmitteleinzelhandel verwendet werden. Diese Druckfarben sind schwierig von der Presse abzuwaschen, da sich Wasser nicht eignet und ein organisches Lösungsmittel, wie ein Alkohol, erforderlich ist, was natürlich die Kosten erhöht und Sicherheitsmaßnahmen, die ebenfalls teusr sind, erfordert«

Heatset inks werden mit Lösungen von Harzen in. flüchtigen Lösungsmitteln gebildet» In diesem Fall kann das Lösungsmittel nicht zu flüchtig sein, oder es verdampft auf dem Farbwerke Die in der Praxis verwendeten öle können zwischen 230 und 290^eC (450 und 550°F) oder in einigen Fällen noch höher sieden.

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TJm einen mit einer solchen Farbe bedruckten Bogen im Bruchteil einer Sekunde zu trocknen, sind die benötigten Temperaturen so hoch, daß sie die Qualität des Papiers nachteilig beeinflussen.

2u anderen Entwicklungen auf dem Gebiet der Druckfarben gehören beispielsweise die in der US-Patentschrift 2 720_46_1 beschriebenen. Die Druckfarbe wird durch Auflösen gewisser Harzsalze in mit Wasser mischbaren aliphatischen organischen Lösungsmitteln hergestellt. Diese Druckfarbenbindemittel bzw» -firnisse werden bei der Herstellung von Druckfarben durch Einbringen von Färbemitteln verwendet. Die Druckfarben trocknen rasch durch Zersetzung der Harzsalze unter Freisetzung der freien Base und eines freien säueren Harzes. Die freie Base wird in die Atmosphäre verflüchtigt oder in das Papier absorbiert, und das freie sauere Harz, das in dem flüssigen Träger unlöslich ist, fällt auf dem bedruckten Bogen mit dem Farbkörper aus. Die sofortige Zersetzung des Salzes wird auch durch Zufuhr von sehwachen Säuren, Dampf oder Hitze bewirkt. Die Zersetzung kann auch spontan auf dem Bogen erfolgen, wenn er einen saueren pH-Wert hat. Diese Druckfarben sind auf der Presse stabil und können von der Einrichtung mit Wasser abgewaschen werden. Diese Druckfarben haben jedoch nicht den für viele Verwendungszwecke erforderlichen hohen Glanz.

Hochglanzdruckfarben können durch Verwendung eines oxydierenden., poiymerisierbaren Trägers, wie eines trocknenden Öls oder eines Alkydöls, das auch ein phenoli3ches Harz in Lösung enthalten kann, hergestellt/ Bei dieser Art von trocknendem Träger ist es möglich,

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ein sehr hohes Terhäitels won Bindervolu&sn zu Pigmentvolumen zu erzielen, was· zu guten Theologischen ligönechaften der Druckfarben und guter Bedeskung und Benetzung des Pigments mit dem Bindemittel führt. Dies 'liefert eine Farbe mit guter Einebnung und hohem GIaM. Diese sogenannten ÖXharz «Druckfarben haben wesentliche Nachteiles ds, sie dazu neigen auf den Druckpressen» walzen au trcolm©n_s ilirs -Trocknungs- bzw» Abbinde zeit, unerwünscht lang, etwa 3-4 Stunden» ist_s und iie Dr-ii2kfar.be bei Lagerung über etwa 4 Stunden ©ine Haut bildet» Diese Druckfarben erfordern auch nieiitpelar® organische Lösungsrdttel, um sie von den. Maschinen abzuwaschen.

Ein Ziel der Erfindung ist daher die Bereitstellung von neuen Druckfarbenbindemitteln bzw. -firnissen, die sich zur Herstellung von Hochglanzdruckfarben eignen.

Ein weiteres Siel der Erfindung sind schnell trocknende Druckfarben und Druckfarbenbindemittel bzw. -firnisse.

Ein weitere Ziel der Erfindung sind Druckfarben und Druckfarbenbi'ndemittel bzw. -firnisse, die pressenstabil sind.

Ein noch weiteres Ziel der Erfindung sind Druckfarben und Druckfarbenbindemittel bzw. -firnisse, welche keine Haut beim Altern während der Lagerung bilden.

Ein weiteres Ziel der Erfindung sind Druckfarben und Druckfarbenbindemittel bzw. '"firnisse, welche wasserlöslich sind und von der Einrichtung mit Wasser abgewaschen werden können.

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Ein weiteres Siel der Erfindung sind Bindemittel bzw. -firnisse von ausgezeichneter Benetzbarkeit für Pigmente«

Ein ferneres Ziel der Erfindung sind Bindemittel bzw. -firnisse» die mit einer größeren Vielzahl von Pigmenten verträglich sind, als bekannte schnelltrocknende Druckfarben.

Andere Ziele, Gegenstände und Vorteile werden aus der folgenden Beschreibung ersichtlich.

Die Komponenten der Druckfarben und Druckfarbenbindemittel bzw. -firnisse gemäß der Erfindung umfassen ein Harzsalz, das in organischen Lösungsmitteln, V/asser oder Gemischen davon löslich ist, wobei die sauere Form davon unlöslich ist, flüssige Salze modifizierter trocknender öle, die ebenfalls in organischen Lösungsmitteln, Wasser oder Gemischen davon löslich sind, und deren sauere Form unlöslich ist, und organische Lösungsmittel, die in beschränkten Mengen verwendet werden, und welche die wechselseitige Löslichkeit des Harzealzes und des Salzes des modifizierten trocknenden Öls verbessern. Färbemittel, wie Pigmente, sowie andere übliche Druckfarbenzusätze werden ebenfalls in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen verwendet.

Die Harzsalze werden in dem modifizierten trocknenden Ölträger gelöst » doch ist oft ein Kupplungslösungsmittel erforderlich, um eine echte Wasserlöslichkeit dieses Bindemittels bzw. -firnisses zu ergeben. Dies führt zu dem erfindungsgemäßen Druokfarbenbindomittel. Die Druckfarbe wird durch Einbringen eines

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Färbemittels gebildet.

Die flüssigen, modifizierten, trocknenden öle werden durch Umsetzung von trocknenden ölen mit einer Jodzahl von mindestens 120, beispielsweise leinöl, Tungöl, Baumwollsamenöl, Sonnenblumenöl und Perillaöl, und vielen-anderen, die alle ungesättigte, nicht hydroxylierte öle sind, mit α,β-äthylenisch ungesättigten Carbonsäuren erhalten. Geeignete Säuren sind beispielsweise Maleinsäure oder Maleinsäureanhydrid, fumarsäure, Itaconsäure, Acrylsäure, Citraconsäure und dergleichen. Solche Addukte sind von Natur aus sauer und können mit basischen Materialien, vorzugsweise stickstoffhaltigen Basen, neutralisiert werden. Die :saueren Addukte sind in Was3er und den in der vorliegenden Erfindung verwendeten organischen Lösungsmitteln unlöslich, doch werden sie nach Neutralisation mit einer beschränkten Gruppe von stickstoffhaltigen Basen wasserlöslich und in den organischen : Lösungsmitteln löslich und werden auch ein Lösungsmittel für die Harzsalze. Wenn eine echte Wasserlösung für letztere erwünscht ist, ist oft ein Kupplungslösungsmittel erforderlich. Besonders bräuchbare stickstoffhaltige Basen sind diejenigen mit einer basischen Dissoziationskonstante von mehr als 1 χ 10°° ,die ver- j hältnismäßig instabile Salze bilden, die leicht zersetzt werden, wenn die Farbe gedruckt wird, doch auf der Presse für viele Stunden stabil bleiben» Besonders brauchbare stickstoffhaltige BaBen sind Ammoniak, Methylamin, Äthylamin, Dimethylamin, Diäthylamin, n-Butylamin, Di-n-butylamin, Triäthylamin, Äthylendiamin, Di-.

äthylentriamin, Triäthylentetramin» Tetraäthylenpentamin,

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Propylendiamin, Ithanolasain, Hexylaminj Laurylamin, Diäthanolgffliin, Triäthanolamin, Dirnethyläthanolamin₉ Morpholin, Piperidin, Propylamin, Isopropylamin und Isobutylamin. Die Trocknungszeit und die Pressenstabilität der Druckfarbe hängt von der Wahl des Amins ab, wobei im allgemeinen die Alkanolamine den Bindemitteln ■und Par-ben eine viel größere Pressenstabilität verleihen, jedoch Sie Trocknungsseit etwas erhöhen im Vergleich zu Ammoniak oder Alkylaminen. Chemische der verschiedenen Amine führen zu eimern dazwischen liegenden Verhalten. Alkanolamine werden verwendet^ "dia die gewünschte Pressenstabilität auf Pressen mit einem großen Terteilungssystem bzw. !Farbwerk, beispielsweise einem Druck-Falzwerk (printer~slotter), zu verleihen.

Die Harze, welche als Salze verwendet werden, sind sauere Harze, die in Wasser und den in der Erfindung verwendeten organischen Lösungsmitteln unlöslich sind. Die Harze können natürliche oder synthetische Harze sein, wie Kolophonium, polymerisiertes Kolophonium, disproportioniertes Kolophonium, hydriertes Kolophonium, Adduktverbindungen von Terpenen und α,ß-ungesattigten Dicarbonsäuren, Kopäl, Sandarak, Alkydharze, Adduktverbindungen von Kolophonium mit α,β-ungesättigten Dicarbonsäuren, und teilweise veresterte Harze. Die α,β-ungesättigten Dicarbonsäuren, welche zur Herstellung der Addukteverbindungen der Harze verwendet werden, sind gewöhnlich Maleinsäure oder Fumarsäure, doch eignen sich auch andere, wie Citraconsäure, Mesaconsäure, Aconitsäure und Itaconsäure. Die saueren Harze werden in Wasser, den organischen Lösungsmitteln und den Salzen der modifizierten,

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trocknenden öle, die in der Erfindung verwendet werden, sowie Gemischen davon, durch leutralisieren mit den erwähnten stickstoffhaltigen Basen löslich gemacht.

Die Säurezahl sowohl der Addukte des troökn&naen Öls als auch üer Harae sollte mindestens 40 betragen*

gelbst wenn das Ears eine Säur-esahl 'won weiliger als 90 hats x<am ss su einem Salss gemacht werden_s äsj'- i^ den in den Druckfarben verwendeten organischen Lösungsmitteln«, beispielsweise Slykolen₉ löslieh ist* Siea kann l>eigpi®lEweiE2 durch titschen. des Salsss dss Ear-see von niedriger Säureksahl ^it einer Adduktsalz und anschließendes Auflösen in dem 31ykol bewirkt werden. So kann ein weiterer Bereich γοη Harzen gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden, als gemäß der US-Patentschrift 5 720 461. Wenn die Säurezahl des öladduktes su hoch ist (über ^!B0) ist es su viskos für die praktische Verwendung und hat keine ai2.sreiob.ende ünsättigmig, ua *.«. polyjisriiäiereL· und einen PiIm su bilden, Selbst das Verdünnen mit einero Ldeungsist unbefriedigend, da unzureichend Addukt in üer Druckfarbe ist. Dqt bevcrssugte Bereich der Säurezahl des öladduktes und des Harzes liegt zwischen 90 und 180.

Bekanntlich ist die Methode der Herstellung des modifizierten, trocknenden Öls wichtig für die Festlegung der Eigenschaften dee Adduktes. Die erfindungsgemäß brauchbaren Addukte werden durch Umsetzung des oxydierenden, trocknenden Öls mit «,ßäthylenisch ungesättigten Carbonsäuren bei Temperaturen zwischen

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125° G und 350° C_f vorsmg.^eise bei etwa 200° O, für etwa 15 Minuten bis 3 Ständen, mter Verwendung tob ausreichend Carbonsäure _f 'us?, "ein Aädukt mit einer Säuresahl von mehr als 40 zu erhalten, hergestellt,

Me Arbeiteweise der Feivtralisierung sowohl des Harzes als auch des flüssigen modifiziert,^, trocknenden Öls besteht in der Umsetzung mit einer stickstoffhaltigen Baae tinter Terwendung von atwa 60 bis 120 $ öer zur Neutralisation erforderlichen theoretischen Menge»

Die Salze der Addukte des trocknenden Öls wirken als Lösungsmittel in den erfindungsgemäßen Bindemitteln fesw. Firnissen* In vielen Fällen ist es erwünscht, die Klebrigkeit, das Fließen und die Konsistenz der Bindemittel bzw« Firnisse zu modifizieren und auch die Wasserlöslichkoit su verbessern.. Dies wird durch Zusetzen eines organisches Lösungmittels, das mit den Salzen dsr Addukte des trocknenden Öls und den Harzsalssen mischbar is % bewirkt»

Die erfindungsgemäß zu verwendenden organischen Lösungsmittel sind die neutralen mit V/asser mischbaren aliphatischen organischen Lösungsmittel, in welchen das freie Harz und das freie modifizierte, trocknende öl unlöslich sind,

Geeignete Lösungsmittel sind Alkohole, Formamid und die Glykole,, wobei Äther von ölykolesi und Ester von Glykolen, welche 2 bis 8 Kohlenstoffatome und nur Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff enthalten, einschließlich von Polyglykolen, bevorzugt sind. PoIy^-*

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glykole ait einom Molekulargewicht vdn etwa 600 und darüber sind ^edoch Eicht mit Wasser mischbar und eignen sich daher nicht* lypisohe Glykole und ihre Ither und Beter, die zufriedenstellend sind» sind Ithylenglykoi, Diäthylenglykol, Triäthylenglykol, Butylenglykol-CijS), Heacylenglykol _f öellosolve, Butylcellosolve, Monobutylather von Äthylenglykol, Monomethyläther von Äthylenglykol, Monoäthyläther von Ithylenglykoi, Monomethyläther von Diäthylenglykol, Monoäthyläther von Diäthylenglykol, Monobutyl« äther von Diäthylenglykol, Äthylenglykol-monomethyläther-acetat? Diäthylenglykol-monoäthyläther-aeetat und Triäthylenglykolmethyläther-acetat.

Alle freien Harze und Addukte der trocknenden Öle sind bekanntlich in einem oder mehreren solcher Lösungsmittel löslich, jedo:*ii in anderen unlöslich, und die Lösungsmittel oder Gemische von Lösungsmitteln,die mit einem besonderen Harz verwendet werden sollen, werden so ausgewählt, um ein Medium zu liefern, in dem ein solches Harz und Addukt unlöslich ist, und in welchem die Aminsalze davon löslich sind.

Das Druckfarbenbindemittel gemäß der Erfindung, das aus dem Salz des Addukte»> dem Salz des Harzes und einem organischen Lösungsmittel zusammengesetzt ist, macht etwa 30 bis 95 £ der Druokfarbenzuaammen8etzung der Erfindung aus, wobei der restliche !Teil das Färbemittel bzw, der Parbkörper ist.

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Ifes Sals des trööknenäsn Öladäufe'fcss im Bi&^sl©mi1;tel wob. 10 "bis 90 f»t wobei der lest,, wesm' üfeexhaiapt ©la soldier vorliegt, das Harzsalz uad/oder äas LösriHigsiaittel ist« Bei geringe« ;?ea Konzentrationen von etwa 2 Ms 5 $ UM das SaIs äes trosknend€Si öladdukts die Wirkung @iase Benetsiisigsiiittsls füs? äi© PigjiiS^ita in der Druckfarbe aus* Des? Slams des? Bs?aök£e,jd3© ist Jedoch die frooksrsEgsseit d®E= Dstialsfa^be sslir k^3?s *■: _ö 'Bai

tratiOÄSüs ttssr 80 fi₃ ^i^S sis feolasr e*a^i_:~ c-s:-» :;?QieIx"t;₉ doeh wi3?Ö si© 2siö©kmiag3sait der E^iael^fas^bs asif 1/2 "bis £ Stimden i?erlleisgert ₀ Bei mittleren Eos.s©nts?ativi<!.ea_;; stwa 40 ""■::&; TO ft-,., wird den Druckfarben äis swskmälSigs-fe I^isl5iaa1;io22 τυΐι ligenschaften \-erliehen, ά. h, (a) rasoiie Trocknung, 10 Minuten bis 1 Sttmde, (b) hoher Q-lanz, 10 bis 20 bei 60° Glanzmnkel und 40 bis 50 bei 7"° Slanzvrinkel, im Yergleioh zu ölkarzdruckfarben, welclie bei einem Winkel von 60° einen Glanz Ton 8 bis 20 und.bei 75° einen Glanz von 40 bis 50 haben, (o) TVi-saerlöslichkeit, was das Abwaschen der Dri'«?sfsrberi von der l:uirich,tung und den Pressen mit Wasser ermöglicht₉ (d) wenig »Jd3i» keine Hautbildung, je nach der Menge an Carbonsäure, die ii'iv Bildung des Addukts verwendet wurde t im ©ilgemeinen führen die höheren Prozentsätze an Säure zu geringerer Hautbildungf dies ist ein großer Vorteil, da es den Verlust von bis zu 10 # oder mehr der Druckfarbe verhindert, während ölharzfarben be- .-■ kannt für ihre Neigung zur Bildung einer Haut sind.

Die Harzsalzkomponente des Bindemittels schwankt von 0 bis 60 #.

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Bei einer geringen Konzentration an Harzsalz, von 0 bis 5 $» ist die Trocknungszeit sehr gering.

Bei hoher Harzsalzkonzentration, über 35 fit ist die Trocknungszeit sehr kurz , doch erhöhen solch hohe Konzentrationen notwendigerweise die Menge an organischem Lösungsmittel und beschränken die Menge an Salz des,trocknenden öladduktes in der Druckfarbe was zu einem entsprechenden Verlust an Glanz führto

Harzsalzkonzentrationen von 10 bis 35 % verleihen den Druckfarben die beste Kombination von Eigenschaften.

Die Lösungsmittel werden in Konzentrationen von 0 bis 70 fl verwendet.

Bei niederen Lösungsmittelkonzentrationen von 0 bis 5 # sind die Bindemittel schwer und der Harzsalzgehalt ist gering, bei dementsprechend hohem Glanz und langsamer fProcknungszeit.

Lösungsmittelkonzentrationen von 10 bis 50 fi führen zu Druckfarben mit der zweckmäßigsten Kombination von Eigenschaften.

Die Bestandteile der Druckfarbenbindemittel der Erfindung können in jeder Reihenfolge zusammengemischt werden, beispielsweise kann.das Harzsalz mit dem Salz des trocknenden öladduktes gemischt, dann das Gemisch gewünschtenfalls mit einem Lösungsmittel verdünnt werden. Eine andere, bevorzugtere Methode besteht darin, das Harzsalz mit einem Lösungsmittel zu verdünnen und es

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dann mit dem Salz des trocknenden öladduktea zu mischen. Zur Bildung einer Druckfarbe wird das erforderliche Pigment auf übliche Weise eingebracht.

, Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen führen zu sehr rasch trocknenden bzw. abbindenden (5 bis 20 Minuten) und sehr hochglänzenden Druckfarben und Druckfarbenbindemitteln, die auf der Fresse über Nacht stabil sind. Diese Zusammensetzungen können von der Einrichtung mit Wasser abgewaschen werden und bilden im allgemeinen beim Altern keine Haut. Tatsächlich sind diese Druckfarben und Druckfarbenbindemittel den technisch verwendeten Ölharzdruekfarben . im Glanz vergleichbar, doch sind sie in den Alterungsmerkmalen und in der Pressenstabilität sowie der Abbinde- und Trocknungszeit überlegen. So werden beispielsweise die erfindungsgemäßen Druckfarben innerhalb 5 bis 20 Minuten

•staubtrocken, je nach der Unterlage, und trocknen auf der Unterlage in 10 Minuten bis 1 Stunde,· ohne Antrocknen auf der Presse» Die zur Zeit technisch verwände ten Olharzdruckfarben trocknen in wenigstens 2 Stunden auf der Unterlage sowie der Presse.⁴*

Das Trocknen der Druckfarben und Druokfarbenbindemittel der Erfindung erfolgt, wenn der größte Teil des flüssigen Trägere in die Papierunterla&e eindringt, was die Zersetzung der Harzsalze und der Salze des Addukte dss trocknenden Öls bewirkt, was freies Harz und Addukt des trocknenden öle liefert, die unlöslich sind. Das gleiche Ergebnis wird durch Anwendung von Hitze, Damp/, Feuchtigkeit, saueren Substanzen oder wasserlöslichen Salzen von mehrwertigen Metallen, beispielsweise Alaun oder Kalziumaoetat, oder durch Drucken au? &^e^ ?«\p;*r erreicht.

BADORiGtNAL ~ 1"

sich das Sal? doe Addukts dee trocknenden Öls zersetzt, polymerisiert das erhaltene freie Addukt langsam unter Bildung .eine.a £ilma, der verbesserte Beständigkeit gegen Wasser, Atmosphäre und chemieohe Mittel zeigt.

Der Grlanz der Druckfarben wird deutlich verbessert, wenn das gesamte Bindervolumen de3 Harzsalzes und des Salzes des Addukte des trocknenden Öls mindestens dreimal größer ist, als das Pigmentvolumen. Dies wird durch Anwendung der Erfindung möglich, da das Harzsllz im Salz des Addukte des trocknenden Öls ein wirksameres Befeuchten und Dispergieren der Farbpigmente zulässt, alö dies bisher möglich war, was die Verwendung von mehr Bindervolumen je Pigmentvolumen bei gleicher Farbstärke ermöglicht.

Wenn sich die Harzsalze und die Salze des Addukte des trocknenden Öls zersetzen, werden freia Basen, wie Ammoniak oder Amine, gebildet. Die flüchtigsten Materialien werden in die Atmosphäre verflüchtigt, und von strömende0 Luft weggetragen. Die weniger flüchtigen Amine werden in das Papier absorbiert und so aus dem Druckfarbenfilm beseitigt.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie zu beschränken. ·

Beispiel 1;

84-l|eile Tungöl und 16 Teile Maleinsäureanhydrid werden zusammen 4 Stunde bei 190? O gerührt. Das erhaltene Produkt ist klar,

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achwach viskos und hell gefärbt und hat eine Säurezahl von 120,6.

Das Addukt wird auf 80° C abgekühlt und dann mit 12 Teilen Mmethyläthanolamin neutralisiert und mit 10 Teilen Athylenglykol verdünnt, was eine klare Lösung vom pH 9 ergibt. Dies wird Teil A genannt.

100 Teile eines Maleinsäureharzes mit einer Säurezahl von 110 und einem Schmelzpunkt von 115° C werden 30 Minuten bei 130 C mit-11 Teilen Dimethyläthanolamin in 39 Teilen Athylenglykol gerührt. Es ergibt sich eine vollständige, klare Lösung, welche nach Kühlen eine Konsistenz eines glatten Sirups und einen pH-Wert von 8,8 hat. Dies wird Teil 3 genannt.

Teil A und Teil B werden in einem Verhältnis von 2 Teilen A zu

1 Teil B zur Bildung eines Druckfarbenfirnisses gemischt.

Ein dünner Film dieses Bindemittels wird auf eine Glasplatte aufgebracht und bleibt für mindestens 6 Stunden feucht. Bei Aufbringen auf Papier, wie natürliches Kraftpapier, trocknet das Bindemittel in 20 Minuten. Nach Stehen in einem Behälter für

2 Wochen bildet sich keino Haut. Das Bindemittel ist wasserlöslich und bildet glänzende Pilma.

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Beispiel 2v

100 Teile Tungöl und 12 Teile Acrylsäure werden gemischt und etwa 40 Minuten bei 220° C erhitzt. Das erhaltene Addukt hat eine Säurezahl von 79. 50 Teile eines modifizierten Esters von KoIophonium mit einer Säurezahl von 78 und einem Schmelzpunkt von 116° C werden langsam zu dem Reaktionsgemisch, das bei 140 C gehalten wird, zugegeben. Das Harz schmilzt» löst sich jedoch nicht im Addukt des trocknenden Öls. Das ßemleoh wird, auf 100° O abgekühlt, und 25 Teile Dirnethyläthanolamin werden zugegeben. Das Gemisch wird 20 Minuten gerührt, und es ergibt sich eine klare Lösung mit einem pH-Wert von 8,0. Der erhaltene Firnis ist in Wasser, Äthylenglykol und Diäthylenglykol löslich. Der Firnis liefert sehr glänzende Filme und ist sehr stabil.

Beispiel 3:

^Λ00 Teile Tungöl und 14 Teile. Fumarsäure werden 40 Minuten bei 200° C miteinander vermischt. Das Addukt hat eine Säurezahl von 90. Es wird auf 40° C abgekühlt und mit 12 Teilen Triäthyl.amin neutralisiert. Dieaes Produkt wird mit Firnis A bezeichnet.

100 Teile eines Maleinsäureharses mit einer Säurezahl von 140 und einem Schmelzpunkt von 100° C werden in einem Gemisch von 76 Teilen Äthylenglykol, "0 Teilen Glycerin und 14 Teilen Monoäthanolamin gelöst. Dieses Produkt wird mit Firnis B bezeichnet.

50 Teile Firnis A und iOO Teile Firnis B werden gemischt,· um einen Druckfarbenträger zu bilden. Die Mischung eignet sich für die glänzenden, rasch tfA?^!¹^^^ ifiUPkfarben der Erfindung.

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Beispiel 4:

100 Teile Tungöl werden mit 20 Teiäen Maleinsäureanhydrid für 30 Minuten bei 200° 0 gemischt. Das Addukt hat eine Säurezahl von 120.

65 Teile des Adduktes werden mit 10 Teilen Dimethyläthanolamin und 30 Teilen eines Alkydharzes mit einer Säurezahl von 132 und einem Schmelzpunkt von 122° C für 30 Minuten bei 130° 0 gemischt. Das erhaltene Produkt ist sehr viskos und wird mit 30 Teilen Äthylenglykol und 10 Teilen Wasser verdünnt. Das Produkt hat einen pH-Wert von 7,8.

Beispiel 5: -

100 Teile Tungöl und 15,5 Teile Itaconsäure werden 1 Stunde bei 220° C miteinander vermischt. Das Addukt hat eine Säurezahl von 53. Es wird mit 15 Teilen 28 tigern wässrigem Ammoniak vermischt. Dieses Produkt wird mit Firnis 0 bezeichnet.

100 Teile Maleinsäureharz mit einer Säurezahl von 110 und einem Schmelzpunkt von 115° 0 werden bei 100° 0 in einem Gemisch von 80. Teilen Ithylenglykol und 20 Teilen Dimethyläthanolamin gelöst, und die Lösung wird mit Firnis D bezeichnet.

115 Teile Firnis 0 und 200 Teile Firnis D werden miteinander unter Bildung einer klaren, viskosen Flüssigkeit mit einem pH-Wert von 8,5 gemischt. Dieses Produkt trocknet in einigen Minuten nach Aufbringen auf natürliches Kraftpapier in Form eines dünnen

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Beispiel 6s

100 Teile raffiniertes Leinöl und 12 Teile Maleinsäureanhydrid werden .miteinander in einer Stickstoffatmosphäre für 90 Minuten bei 280° G gemischt. Das Addukt hat eine Säurezahl von 58.

55 Teile dieses Produktes, 15 Teile Dimethyläthanolamin und 30 Teile eines modifizierten Esters von Kolophonium mit einer Säur«·- zahl von 78 und einem Schmelzpunkt von 116° C werden miteinander bei 150° C vermischt, bis eine vollständige Lösung erhalten ist. Es ergibt sich ein.viskoser Firnis. Dieser Firnis, wird mit 30 Teilen Äthylenglykol und 10 Teilen Diäthylenglykol verdünnt, um einen klaren, sehr stabilen Träger mit einen pH-Wert von 7»9 zu bilden.

Beispiel Tx

80 Teile TungbT und 20 Teile Maleinsäureanhydrid werden miteinander 30 Minuten bei 200° C gemischt. Das Addukt hat eine Säurezahl von 160.

70 Teile dieses Produktes, 10,5 Teile Dimethyläthanolamin und 19,5 Teile Äthylenglykol werden miteinander bei Zimmertemperatur gemischt, was einen klaren, viskosen Firnis mit einem pH-Wert von 8,4 ergibt.

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Beispiel 8;

Eine Druckfarbe, die 61 Teile Firnis von Beispiel 1,

7,5 Teile Litholrot,

7 " Wasser,

7 " Äthylenglykol,

5 " Titandioxyd,

5 ^H Wachsverbindung,

4,5 " Molybdatorange und

3 " Trocknerpaste, enthaltend Kobalt,

Mangan und Blei, enthält, wird auf folgende Weise hergestellt:

Die Materialien werden gemischt, und das Gemisch wird zweimal durch ein Walzwerk laufen gelassen.

Die erhaltene Druckfarbe hat einen pH-Wert von 9, ist auf der Presse über Nacht stabil, und die Stabilität ist unabhängig von der relativen Feuchtigkeit. Sie bildet keine Haut, wenn sie in einem offenen Behälter 2 Wochen aufbewahrt wird, und kann von der Presse mit Wasser abgewaschen werden.

Beim Drucken suf natürliches Kraftpapier trocknet der Druckfarbenfilm innerhalb 7-8 Minuten und ist nach 30 Minuten voll-Btändig trocken.

Die Druckfarbe hat einen hohen Glanz, der den üblichen moisture set-Inko überlegen ist, und einer entsprechend gefärbten ölharzdruckfarbe gleich ist.

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BAD ORIGIISIAt.

Beispiel 9ι

Ein Druokfarbenkonzentrat wird aus den folgenden Bestandteilen hergestellt:

60 Teile Firnis von Beispiel 2 30 ·' Calciumlithol 5 ⁿ Wasser 5 " Glycerin.

Das Gemisch v^ird zweimal durch ein Walzwerk laufen gelassen. Man erhält eine.sehr feine Pigmentdispersion. Dies zeigt die ausgezeichneten Benetzungs- und Verteilungseigenschaften des Firnisses.

Das Druckfarbenkonzentrat wird zur Bildung einer Druckfarbe der gewünschten rheologischen Eigenschaften unter Verwendung der folgenden Bestandteile verdünnt:

33 Teile Druckfarbenkonzentrat 55 " Firnis von Beispiel 2 12" Äthylenglykol.

Nach Verteilen dieser Druckfarbe auf den Pressenwalzen stand sie offen und blieb mehr als 3 Stunden feucht. Die Druckfarbe ist auch mit Wasser abwaschbar und bildet Filme von hohem Glanz.

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Beispiel 10;

Eine Druckfarbe wird aus den folgenden Bestandteilen hergestellt:

73 Teile Firnis von Beispiel 3

8 " Monastralblau 10 " Titandioxyd

9 " Äthylenglykol.

Diese Druckfarbe ist sehr schnelltrocknend und bleibt auf der Presse für etwa 1 Stunde feucht. Sie liefert guten Glanz und ist mit Wasser abwaschbar,

Beispiel 11:

Zwei schwarze Druckfarben werden hergestellt, von denen eine einen Trockner und die andere keinen Trockner enthält, wobei folgende Bestandteile verwendet werden:

Druckfarbe A

70 Teile Firnis von Beispiel 4· 10 " Äthylenglykol 5 " Wasser ■ , ■ 15 " -Ruß

Druckfarbe B

65 Teile Firnis von Beispiel 4

20 " Äthylenglykol

1 " in Wasser diepergierbarer Kobalttrockner (6 i> Kobalt)

1 ^w in Wasser diepergierbarer Mangantrookner (5 f> Mangan)

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«4 _

Nach Altern ergibt die Druckfarbe B eine dünne Haut, die in die Druckfarbe eingerührt werden kann. Die Druckfarbe A ergibt riach 2 wöchigem Altern in einem offenen Behälter keinerlei Haut.

Die Druckfarbe A trocknet unter leichtem Jiachkleben, die Druckfarbe B trocknet ohne Kleben. Beide Druckfarben, A und B, liefern Filme von ausgezeichnetem Glanz.

Beispiel 12;

Eine"' Druckfarbe wird aus den folgenden Bestandteilen hergestellt:

63 Teile Firnis von Beispiel 5

9 " Äthylenglykol

3 " Glycerin
20 " Molybdatorange

5, " Calciumlithol.

Diese Druckfarbe, die ein Gemisch von Lösungsmitteln und ein Ge&isch von Pigmenten enthält, ist sehr rasch trocknend und bildet einen PiIm von gutem Glanz.

Beispiel 13t

Ein Druokfarbenkonzentrat wird aus den folgenden Bestandteilen hergestellt:

25 Teile Alkaliblau, grüneti-ohig, ^ ·

75 " Firnis von Beispiel 6.

Bas Druok'farbenkonzentrat wird duroh Vermieohtn und Waleenmahlung

BADORJQINAL V *>

mit 3 Durchgängen auf dem Walzwerk hergestellt. Das Pigment wird ausgezeichnet in dem Firnis verteilt. Dies zeigt die ausfcezeichneten Verteilungseigenschaften der erfindungsgemäßen Firnisse, da Alkaliblau im allgemeinen als eines der am schwierigsten zu verteilenden, in Druckfarben verwendeten Pigmente betrachtet wird.

Eine Druckfarbe wird unter Verwendung des Druckfarbenkonzentratee und der folgenden Bestandteile hergestellt:

30 Teile Alkaliblau-Druckfarbenkonzentrat

10 " Titandioxyd

10 " Tonstreckmittel

43 " Firnis von Beispiel 6

7 " Äthylenglykol.

Die Druckfarbe liefert einen Film von mäßigem Glanz, ist auf der Presse stabil und rauch trocknend.

Beispiel 14:

Se !Druckfarbe vird aus den folgenden Bestandteilen hergestellt:

58 Toile Firnis von Beispiel 7

10	II	Äthylenglykol
7	Il	Wasser
3		Trocknerpaste, die Kobalt, Mangan und
	Il	Blei enthält,
5	,5 "	Wachsverbindung
7	Il	Litholrot
5		Titandioxyd 009852/1992
BAD ORIGINAL ,4	Molybdatorange. 23.-

3ft

Die Materialien werden gemischt, und das Gemisch wird auf einem Walzwerk vermählen.

Die erhaltene Druckfarbe hat einen pH-Wert von 8,5» ist auf der Presse stabil, bildet keine Haut, wenn sie in einem offenen Behälter für 48 Stunden gehalten wird, ist mit Wasser abwaschbar
und bildet glänzende Filme, welche in etwa 30 Minuten trocknen.

Die erfindungsgemäßen Druckfarben eignen sich für den Hochdruck und finden insbesondere Anwendung für Kartonagen. Die richtige
Verdünnung dieser Druckfarben macht sie zu flexographischen
Farben mit erwünschten Trocknungs-, Druck- und Glanzeigenschaften,

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Claims (1)

1. 6. Juli 1965-

   Patentansprüche

   1. Druckfarbenbindemittel bzw. -firnis, gekennzeichnet duroh

   a) 0 bis 60 Gew.-# eines Harzsalzes eines.sauern Harzes mit einer Säurezahl von mindestens 40 und einer Stickstoffbase mit einer basischen Dissoziationskonstante von mehr als 1 χ 10*" ,

   b) 10 bis 90 Gew.-# eines flüssigen Salzes eines eauer aodifizierten trocknenden Öles mit einer Säureeahl von mindestens 40 und einer stickstoffhaltigen Base mit einer baaiaohen Dissoziationskonstante von mehr als 1 χ 10** und

   c) 0 bis 70 Gew.-56 eines mit Wasser mischbaren aliphatischen organischen Lösungsmittels aus der Gruppe Alkohole und Glykole, Äther von Glykolen, und Ester von Glykolen, die 2 bie 8 Kohlenstoff atome und nur Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff enthalten, und Gemische solcher organischer Lösungsmittel mit V/asser, ' ■

   wobei das Harzsalz in dem Salz des modifizierten trocknenden Öls und in den organischen Lösungsmitteln und in Wasser und Gemischen davon löslich ist, das Salz des modifizierten trocknenden Öls in den organischen Lösungsmitteln und Wasser und Gemischen davon löslich ist, das sauere Harz in dem sauer modifizierten trocknenden öl, den organischen Lösungsmitteln und Wasser und Gemischen davon unlöslich ist und das sauer modifizierte trocknende öl in den organischen Lösungsmitteln, Wasser und Gemischen davon unlöslich ist. · ·

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   BAD ORIGINAL

   4fr

   2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Harz ein Maleinsäureharz, das modifizierte trocknende Öl ein Addukt von Tungöl und Maleinsäureanhydrid und die stickstoffhaltige Base Dimethyläthanolamin ist.

   3. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Harz ein Maleinsäureharz, das modifizierte trocknende öl ein Addukt von Fumarsäure und Tungöl und die stickstoffhaltige Base Dimethyläthanolamin ist.

   4. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Harz ein Maleinsäureharz, das modifizierte trocknende öl ein Addukt von Tungöl und Maleinsäureanhydrid und die stickstoffhaltige Base ein Gemisch von Ammoniak und einem Alkanolamin ist«

   5. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Harz ein Maleinsäureharz, das modifizierte trocknende öl ein Addukt von Maleinsäureanhydrid und Tungöl und die stickstoffhaltige Base Triäthylamin ist.

   6. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Harz ein Alkydharz, das modifizierte trocknende Öl ein Addukt von Fumarsäure und Tungöl und die stickstoffhaltige Baae Dimethyläthanolamin ist.

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   7. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Harz ein modifizierter Ester von Kolophonium, das modifizierte trocknende öl ein Addukt von lungöl und Acrylsäure und die stickstoffhaltige Base Dimethyläthanolamin ist.

   8. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Harz ein Haieinsäureharz, das modifizierte trocknende öl ein Addukt von Tungöl und Fumarsäure und die stickstoffhaltige Base Triäthylamin ist.

   9. Druckfarbenbindemittel bzw. -firnis, gekennzeichnet durch

   a) 10 bis 55 Gew.-i» eines Harzsalzes eines saueren Harzes mit einer Säurezahl von 90 bis 180 und einer stickstoffhaltigen Base mit einer basischen Dissoziationskonstante von mehr als 1 χ 10""⁶,

   b) 40 bis 70 Gew.-^ eines flüssigen Salzes eines sauer modifizierten trocknenden Öls von der Säurezahl 90 bis 180 und einer stickstoffhaltigen Base mit einer basischen Dissoziationskonstante von mehr als 1 χ 10 und

   c) 10 bis 50 Gew.-# eines mit Wasser mischbaren aliphatischen organischen Lösungsmittels aus der Gruppe Alkohole und Glykole, Äther von Glykolen, und Ester von Glykolen, die 2 bis 8 Kohlenstoffatome und nur Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff enthalten, und Gemische solcher organischer Lösungsmittel mit Wasser,

   wobei das Harzsalz in dem Salz des modifizierten trocknenden Öls und in den organischen Lösungsmitteln und in Wasser und Gemischen davon und das Salz des modifizierten trooknenden Öls in den orga-

   it

   nisohen Lösungsmitteln und Wasser und Gemischen davon löslich Bind und das sauere Harz in dem sauer modifizierten trocknenden öl, den organischen Lösungsmitteln und Wasser und Gemischen davon und das sauer modifizierte trocknende öl in den organischen Lösungsmitteln und Wasser und Gemischen davon unlöslich sind.

   10. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel Athylenglykol ist.

   11. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel Dibutylcarbitol ist.

   12. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel ein Gemisch von Athylenglykol und Glycerin ist.

   13* Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel ein Gemisch von Athylenglykol und Wasser ist,

   H. Druckfarbe, bestehend im wesentlichen aus 5 bis 70 $> Färbematerial und 30 bis 95 $> Firnis, wobei der Firnis die Zusammensetzung nach Anspruch 1 ist.

   15· Druckfarbe, bestehend im wesentlichen aus Färbematerial und einem Firnis, wobei der Firnis die Zusammensetzung nach Anspruch 2 ist.

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   154(5777.

   16. Druckfarbe, bestehend im wesentlichen aus Färbematerial und einem Firnis, wobei der Firnis die Zusammensetzung nach Anspruch 3 ist.

   17. Druckfarbe, bestehend im wesentlichen aus Färbematerial und einem Firnis, wobei der Firnis die Zusammensetzung nach Anspruch 4 ist.

   18. Druckfarbe, bestehend im wesentlichen aus Färbematerial und einem Firnis, wobei der Firnis die Zusammensetzung nach Anspruch 6 ist.

   19. Druckfarbe, bestehend im wesentlichen aus Färbematerial und einem Firnis, wobei der Firnis die „Zusammensetzung nach Anspruch 7 ist.

   20. Druckfarbe, bestehend im wesentlichen aus Färbematerial und einem Firnis, wobei der Firnis die Zusammensetzung nach Anspruch 9 ist.

   21. Druckfarbe, bestehend im wesentlichen aus Färbematerial und einem Firnis, wobei der firnis die Zusammensetzung nach Anspruch 10 iat.

   22. Druckfarbe, bestehend i:n wesentlichen aus Färbematerial und einem Firnis, v/obei dor firnis die Zusammensetzung nach Anspruch 11 J. st.

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   23. Druckfarbe, bestehend im wesentlichen aus Färbematerial und einem Firnis, wobei der Firnis die Zusammensetzung nach Anspruch 12 ist.

   #4. Druckfarbe, bestehend im wesentlichen aus Färbematerial und einem Firnis, wobei der Firnis die Zusammensetzung nach Anspruch 13 ist.

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