DE1571921A1 - Verfahren zur Herstellung von Druckfarben,die unter der Einwirkung von UV-Strahlen auf dem Papier schnell trocknen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Druckfarben, die unter der Einwirkung von UV-Strahlung auf dem Papier schnell troeknen Die Erfindung betrifft eiil Verfahren zur Herstellung von Druckfarben, die unter der Einwirkung von UV-Strahlung auf dem Papier schnell trocknen.
• Es ist bekannt, daß durch Anwendung energiereigher Strahlung eine wesentliche Steigerung der Trocknungsgeschwindigkeit von Druckfärben erreicht werden kann, da hierdurch die-Polymerisationsreaktion des Eindemittels beschleunigt wird. So sind hierzu UV-Strahlen in Anwendung gekommen.
• Bei den auf modernen Maschinen erzielbaren Druckgeschwindigkeiten stenen für die Trocknung der Farbe nur Bruchteile einer Sekunde zur Verfügung. um eine derart s-chnelle Reaktion zu ermöglichen, mit man ein Bindemittel wählen, das konjugierte Doppelbindungen im Molekül enthält und unter der Einwirkung energiereicher Strahlung zur Polymerisation befähigt ist, ur Herstellung derartiger Druckfarben eignen sich daher in erster Linie Holzol und andere Konjuenöle, wie Ricinenöl oder Oiti-@cicaöl. Ferner ist es erforderlich, die Polymerisationsreaktion durch einen geeigneten Katalysator zu beschleunigen. Die Aus-@ahl des g@nstigsten Katalysators ist zweifellos ein entscheide@der Punkt diese Probleme, @@@@@ grdßere @nzahl von Verbindungsklassen oder Kombinationen vo@ Verbindungen wurden bereite für dissen Zweck bekannt, doch @@@@ alle mehr oder weniger mit Mängeln behaftet. Wirksame Verb@ndungen die@er Art sind Carbonsäure- und Sulfonsäurechlor@de, Titansäureester, α-Diketone, α-Hydroxyketone, organische Farbstoffe oder Peroxide in Verbindung mit tertiären Aminen. Zum Teil müssen diese Stoffe in beträchtlicher Menge den Druckfarben zugesetzt werden, um eine nennenswerte wirkung u erzielen. Andererseits sind die Säurechloride teilweise sehr hydrolyseempfindlich und können unter Abspaltung freier Salzsäure zu einer erheblichen Korrosion der Druckmaschinen führen. Ebenfalls unterliegen die Titansäureester leicht der Hydrolyse unter Bildung von Fitandioxid, das sich nur schwierig von den walzen des Farbwerkes wieder entfernen läßt. Somit wäre die @nwendung damit nergeetellter Druckfarben zumindest für das Offsetverfahren s@@r in Frage geetellt. Der @issatz von org@nischen Peroxiden als @@talysatoren tür die UV-Trocknung macht wiederum den Zusatz beträchtlicher Mengen tertiärer mine notwendig, um eine Druckfarbe mit einer annehmbaren Lagerfähigkeit zu erha@ten, wodurch aber andererseite die Viskosität der Farbe stark unter das für @ie Verdruckharkeit bestehende Optimum herabgedrückt @ird. Fer@@n weisen tertiäre Amine eine erhebliche Toxizität auf und können zu gesundheitlichen Schädigungen der Drucker führen.
• Es ist der Zweck der Erfindung, die bestehenden @achteile weitestgehend zu vermeiden.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Druckfarben zu schaffen, bei dam die Polymerisationskatalysatoren aus Verbindungen bestehen, die, bereits in geringer Menge zugesetzt, eine rasQ-ne Verfestigung des Eindemittels unter Einwirkung von UV-Strahlung bewirkgen, wobei das für die schnelle Trocknung verantwortli@ne, konjuvierte Doppelbindungen enthaltende Bindemittel so zu modifizieren ist, das die Drucke einen guten Glanz aufweisen.
• Erfindungsgemäß wird die Aufgabe geldet, indem Konjue@öl, insbesondere Holzöl, mit öllöslichem Hartharz, insbesondere Ketonharz, bei einer Temperatur unter 260 °C verkocht wird und in an sich bekannter weise mit den übrigen Farbbestandteilen dispergiert und anschließend oder vor Gebrauch als Polymerisationskatalys@toren organische Sch@efslverb@ndungen, i@sbe@o@dere Mercaptans, Thiophenole, Aryl/Alkylsulfide oder -disulfide, Thiurame und Zinkdithiocarbamate, zugesetzt werden.
• Bei Einhaltung, eines Holzöl-Hartharzverhältnisses vo. 8 : 1 biß 3 : 1 lasse@ sich Drucke von ausgezeichnetem Lüster erzeugen.
• Es wurde gefunde., daß die Verbindungsklasse der organischen Sulfide, Disulfide, Dithiocarbamate und insbesondere der Mercaptane bzw. @hiophenole den bisher für die UV-Trocknung von Druckf@rben bekannten Polymerisationskatalysatoren in ihrer Wirkung über legen ist. Als beschders geeignete Katalysatoren sind Thiophenol, Thickresol, α- and ß-Thionaphthol, 2-Mercaptobenzthiazol sowie ifi Kombination mit öllöelichen Acylperoxiden das Dibenzylsulfid, Tetramethylthiuramdisulfid, Zinkdimethyldithiocarbamat, Zinkäthylphenyldithiocarbamat -oder Ziakäthylenbisdithiocarbamat zu nennen. Die gen@nnten.
• Verbindungen werden in einer Menge von 0,1 bis 5,0 %, besogen auf die gesamte Druckf@rbe, zuge@etzt, bzw. man setzt jeweils 0,1 bis 5,0 @ eines öllöslichen Acylperoxides und einen der obigen Stöffe zu. Eine Verbesserung der Stabilitätder Druckfarben and ihrer beständigkeit gegenüber Luftoxydation erreicht man sonließlich durch Zusatz von 0,5 bis 10,0 % eines @ld- oder Kstoxime.
• Die Erfindung bietet den Vorteil, daß eine sehr schnell trocknende Druckfarbe erhalten wird. Die Trockenzeiten liegen bei einer Belichtung der frischen Drucke mit einer Hg-Hochdrucklampe von einer Leistungsaufnahme von 375 Watt und 38 Watt Strahlungsleistung im UV, bei einem Lampenabstand von 50 mm,. im Bereich von 0,25 bis 1 Sekunde. Die Proben sind danach völlig wischfest und zeigen keinerlei Abliegen oder Abschmieren mehr. Weiter bietet die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Druckfarbe den.Vorteil, daß bei Verwendung höherer Oxime eine so hergestellte Farbe nach mehrtägigem Stehen keinerlei Hautbildung an der Oberfläche zeigt und, in einer dünnen Schicht ausgewalzt, mehrere Stunden verdruckbar bleibt. Die UV-Trocknung wird jedoch durch den Zusatz von Oximen nicht verzögert.
• Die Erfindung ist anhand von zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert.
• Beispiel 1: Holzöl 60,2 Ketonharz 7,6 #-Thionaphthol 1 ,8 Diamylketoxim 3,6 mineralöl 10,8 Gasruß E 16,0 Die angegebenen Mengen bedeuten Gewichtsprozente.
• Das Holzöl wird mit dem Harz zu feinem Firnis geeigneter Konsistenz verkocht, wobei man die Temperatur unter 260°C hält, und dieser mit den übrigen Bestandteilen, außer dem Katalysator, in der üblichen weise dispergiert. Der Zusatz des- Katalysators kann nach dem Dispergieren oder zweckmäßiger kurz vor dem Verarbeiten der Druckfarbe erfolgen.
• Die damit hergestellten Drucke zeigen im Vollton einen sehr guten Glanz und sind nach Belichtung mit einer Quecksilberhochdrucklampe von 38 Watt Strahlungsleistung im UV, bei einem Lampenabstand von 50 mm, nach 0,75 Sekunden völlig durchgetrocknet.
• Beispiel 2: 89 Teile Holzöl und 11 Teile Ketonharz werden gemäß Beispiel 1 zu einem Firnis geeigneter Viskosität verkocht und nach dem Abkühlen mit 1,5 % Lauroylperoxid und 0,75% 2-Mercaptobenzthiazol versetzt. In dünner Schicht auf Glas ausgewalzt, ist das Bindemittel bei Belichtung unter den in Beispiel 1 genannten Bedingungeh nach 0,5 Sekunden durchgehärtet.

Claims (1)

1. Patentansprüche 1. Verfahren zur Herstellung von Druckfarben, die unter der Einwirkung von UV-Strahlung auf dem Papier schnell trocknen ud ein Bindemittel mit konjugierten Doppelbindungen enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß Konjuenöl, insbesondere Holzöl, mit öllöslichem Hartharz, insbesondere Ketonharz, bei einer Temperatur unter 260°C verkocht wird und in an sicn beka@nter Weise mit den übrigen Farbbestandteilen dispergiert und anschließend oder vor Gebrauch als Polymerisationskatalysatoren organische Schwefelverbindungen, insbesondere Mercaptane, Thiophenole, Aryl/Alkylsulfide oder -disulfide, thiurame und Zinkdithiocarbamate, zugesetzt werden, 2. Verfahren zur Herstellung von Druckfarben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Holzöl und öllösliches Hartharz im Verhältnis 8 : 1 bis 3 : 1 zueinander verkocht werden.

   3. Verfahren zur Herstellung von Druckfarben nach aspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Polymerisationskatalysatoren eire Kombination von organischen Schwefelverbindungen, wie Mercaptans, Thiophenole, Aryl/Alkylsulfide oder -disulfide, Thiurame und Zinkdithiocarbamate, mit öllöslichen cylperoxiden zugesetzt :jird.

   4. Verfahren zur Herstellung von Druckfarben nach anspruch 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, daß zur Erhöhung der btaoilität ein Oxim, vorzugsweise 0,5 bis 10 %, zugesetzt wird.

   5, Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerisationskatalysatoren in einer Menge von 0,1 bis 5 %, bezogen auf die Gesamtmenge der Druckfarbe, zugesetzt worden.