DE3226368A1 - Druckfarbe - Google Patents

Description

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PAT 82 860

07.06.1982

BASF Farben + Fasern Aktiengesellschaft

Druckfarbe

Die Erfindung betrifft eine Druckfarbe für ein Flexodruckverfahren, bei dem der Druckfarbe während des Verweilens in den Farbvorrats-, Verteilungs- und/oder Übertragungsorganen Wärme zugeführt wird.

In der älteren Patentanmeldung P 31 01 243.4 wird ein Druckverfahren beschrieben, bei dem der Druckfarbe während des Druckvorganges Wärme zugeführt wird. Hierdurch wird eine Viskositätserniedrigung der Druckfarbe erreicht, und es ergibt sich trotz hoher Druckgeschwindigkeit ein konturenscharfer und dimensionsstabiler Druck.

Das Stammpatent ... (Patenanmeldung P ) der vorliegenden Patentanmeldung betrifft Druckfarben für ein derartiges Verfahren. Diese Druckfarben entsprechen beispielsweise folgender Rezeptur:

Phthalocyaninblau 20 - 30 Gew.-%
Polyamid-Harz (alkohollöslich) 5-25 Gew.-% Collodiumwolle (Cellulosenitrat) 5-25 Gew.% Polyethylenwachs 1-2 Gew.-% Ethylenglykolmonoethylether 30 - 60 Gew.-%.

Die Druckfarbe gemäß Stammpatent soll in ihrem Viskositätsverhalten so beschaffen sein, daß bei Erwärmung über 35°, beispielsweise auf 40 bis 70°C, eine ausreichende Viskositätserniedrigung stattfindet und sich 5

ein Fließverhalten einstellt, das einen störungsfreien Transport der Druckfarbe vom Farbkasten zur Farbwanne des Druckwerkes ermöglicht und eine gleichmäßige und vollständige Füllung der Rasterwalzennäpfchen sowie bei Ausstellung des Druckwerkes durch weitgehende Entleerung der Näpfchen eine konstante Einfärbung der nicht aufgeheizten Druckelemente des Klischees mit vollständiger Übertragung auf den Druckträger gegeben ist. Ferner muß die Farbe von den Stegen der Rasterwalze rückstandsfrei abrakelbar sein.

Die Druckfarbe soll ferner bei Temperaturen von 15 bis 30°C, also bei Temperaturen von Klischee und Druckträger, ein so geringes Fließvermögen besitzen, daß beim Drucken eines definierten Punktes sich lediglich ein Punktzuwachs unter 10 % ergibt.

Die Trocknungseinstellung durch den gewählten Lösungsmitteleinsatz in der Farbrezeptur bei der Farbführung

„p. von der Rasterwalze bis zum Druckträger darf nicht zum Antrocknen oder Aufbauen der Farbe führen, wobei die Farbe nach der Übertragung auf den Druckträger so rasch trocknen soll, daß ohne aufwendige Trocknungsaggregate auch im Vollton ein blockfreies Drucken von Rolle auf

oQ Rolle bei Druckgeschwindigkeiten von 20 bis 250 m/min gewährleistet ist.

Insbesondere für den Flexodruck wird eine Farbe mit einem hohen Anteil von Farbmitteln von 20 bis 30 % vor-3g gesehen, ohne daß eine Verschlechterung der Verdruckbarkeit bis zu 220er Rasterweiten bei Rasterwalzen und 70er Raster bei Klischees erreicht wird.

Der Anteil an Festkörpern, bestehend aus Bindemittel (Harze), Farbmittel (Pigmente und Farbstoffe) und Additiven(Wachse, Dispergierhilfsmittel, Tixotropierungs mittel etc) bei der druckfertig eingestellten Tief- oder Flexodruckfarbe liegt bei 40 bis 70 %, wobei die Bindemittel- und Hilfsstoffseite so aufgebaut ist, daß sie auf folgenden Druckträgern eine gute Druckqualität ergeben:

* Cellulosematerialien (z.B. Papier, Karton) Polyolefinfolien (HDPE, LDPE, PP, OPP, coetr. 0-PP, PPOX) - bevorzugt mit einer Oberflächenspannung über 38 dyn,

Zellglasfolien ( P, DM, DMS, MS, XS), PVC-FoIie,

Polyesterfolie - bevorzugt PETP, Polyamidfolie.

Ein praktisches Beispiel für eine Druckfarbenzusammen-

setzung zum Bedrucken von Polyolefinfolien ist:

Phthalocyaninblau 20 %

Polyamid-Harz (alkohollöslich) 14 %

Collodium-Wolle 14 %

pe-Wachs 2 %

Ethylenglykol-Monoethylether 50 %

Der Lösungsmittelanteil einer für das

Verfahren geeigneten Druckfarbe beträgt im druckferti-30

gen Zustand 30 bis 60 %. Es sind folgende Lösungsmittel sowie Gemische davon geeignet:

Glykole und Glykolether sowie höhersiedende

Alkohole mit Verdunstungszahlen über 40 (bezogen 35

auf Diethylether = I)-, allein und in Mischungen mit Ester,

Glykolester sowie höhersiedende Ester mit Ver-

dunstungszahlen über 40,

Wasser sowie Mischungen von Wasser mit Alkoholen, Glykolen oder Glykole them.

Ein bevorzugtes Lösungsmittel ist Ethylglykol, l-Methoxypropanol-2 oder 2-Methoxypropanol-l.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Druck- farben gemäß Stammpatent weiter zu verbessern und eine noch bessere Anpassung an das Flexodruckverfahren, bei dem der Druckfarbe Wärme zugeführt wird, zu erzielen.

Insbesondere soll durch die erfindungsgemäßen Druck-15

farben eine Punktverbreiterung während des Druckvorgangs reduziert bzw. verhindert werden.

Die Druckfarben sollen bei einer Erwärmung auf Temperaturen über 35°C eine ausreichende Viskositätserniedrigung aufweisen, und es soll sich ein Fließverhalten einstellen, durch das eine gleichmäßige vollständige Füllung der Rasterwalzennäpfchen sowie bei Anstellung des Druckwerkes eine weitgehende Entleerung __c der Näpfchen und eine konstante Einfärbung der nicht aufgeheizten Druckelemente des Klischees mit vollständiger Übertragung auf den Bedruckstoff ergeben. Für eine definierte Farbübertragung muß die Farbe von den Stegen der Rasterwalze rückstandsfrei abrakelbar ^sein·

Die Druckfarbe soll bei Temperaturen von Klischee und Bedruckstoff von 15 bis 30°C ein so geringes Fließvermögen besitzen, daß sich beim Druck ein dimensionsstabiler Punkt mit einem Tonwertzuwachs unter

10 % einstellt. Weiterhin soll durch eine geeignete Lösungsmittelauswahl kein Antrocknen oder Aufbauen bei der Farbführung von der Rasterwalze über

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das Klischee bis zur Farbabgabe auf den Bedruckstoff auftreten. Die Farbe soll aber nach Übertragung auf den Bedruckstoff auch im Vollton beim Ubereinanderdruck von mehreren Farben ein blockfreies Aufwickeln gewährleisten. Weiterhin sollen Fotopolymer- und Gummi-5

Klischees nicht anquellen, so daß keine Bildverfälschung auftritt. Die geschilderten Aufgaben werden durch eine Druckfarbe gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie

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15 bis 25 Gew.-% einer mit einem Cellulosenitratträger-

harz vordispergierten Pigmentpräparation,

5 bis 20 Gew.-% Cellulosenitrat, das teilweise oder Ib

vollständig aus der Pigmentpräparation stammt,

5 bis 10 Gew.-% eines alkohollöslichen Polyamidharzes, _on das aus dimerisierten Fettsäuren und

Polyaminen hergestellt worden ist, oder einer Mischung eines derartigen Polyamidharzes mit einem Maleinatharz oder eines ester- und alkohollöslichen Polyurethanharzes,

10 bis 60 Gew.-% l-Methoxypropanol-2, 2-Methoxypro-

panol-1 oder eines Gemisches dieser Lösungsmittel und/oder Ethylenglykol- QQ monoethylether,

15 bis 20 Gew.-% Ethanol enthält, wobei die Summe aller

Bestandteile 100 % ergibt..

Durch die erfindungsgemäße Kombination der Bindemittel, 3g die Art und die Anteile der Pigmente und der Lösungsmittel werden die obengenannten Anforderungen hinsichtlich der reologischen Eigenschaften erfüllt und es wird ein brillanter und vorlagegerechter Druck erzielt.

Die besten Ergebnisse werden mittels gerakelter Rasterwalzen ab einem theoretischen Übertragungsvolumen von 4 g/m²
zielt.

4 g/m und Rasterweiten bis zu 220 Linien pro cm er-

Die einzelnen Bestandteile der Druckfarbe sind an sich bekannt, ihre erfindungsgemäße Kombination wurde jedoch durch den Stand der Technik *nicht nahegelegt. Es war ,Q daher für den Fachmann überraschend und nicht vorhersehbar, daß gerade mit einer Druckfarbe der erfindungsgemäßen Zusammensetzung bei dem eingangs geschilderten Druckverfahren besonders gute Ergebnisse erzielt werden könnten.

Die aus dimerisierten Fettsäuren und Polyaminen hergestellten Polyamidharze, die in Kombination mit Cellulosenitrat als Bindemittel verwendet werden, verbessern die Haftung der Druckfarbe auf dem Bedruckstoff und die Beständigkeit gegenüber Fetten und Wasser. Sie können in Mischung mit einem Maleinatharz, z.B. einem collophonium-modifizierten Maleinatharz, eingesetzt werden.

Anstelle der Polyamidharze oder der genannten Mischungen können auch ester- und alkohollösliche Polyurethanharze verwendet werden, die gegebenenfalls noch weiter modifiziert sind. Als sehr gut geeignet hat sich ein aus Butylurethan und Formaldehyd hergestelltes Carbamidsäureesterharz erwiesen.

Die erforderlichen Pigmente werden in Form von mit einem Cellulosenitrat-Trägerharz vordispergierten Pigmentpräparationen eingesetzt. Diese Präparationen können als sogenannte Chips vorliegen. Hierdurch wird eine bessere Dispergierung erreicht. Cellulosenitrat ist ein wesentlicher Bindemittelbestandteil der erfindungsgemäßen Druckfarbe. Der Bestandteil kann teilweise oder voll-

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ständig aus den genannten Pigmentpräparationen stammen.

Vorteilhaft enthält die Druckfarbe zusätzlich als Additive 0,3 bis 1,5 Gew.-% Netzmittel, 0,1 bis 0,5 Gew.-% Silikonöl und 0,5 bis 3,0 Gew.-% Ölsäureamid, wobei die Anteile auf die Summe aller Bestandteile der Druckfarbe bezogen sind.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungs-

beispielen näher erläutert.

Es wurden mittels eines Hochleistungsrührers Druckfarben hergestellt, deren Zusammensetzung in den Beispielen

1 bis 5 wiedergegeben ist.
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Beispiel 1: Gelb

Ethanol 44,7 Gew.-Teile

Isopropylacetat 10 Gew.-Teile

l-Methoxypropanol-2 10 Gew.-Teile

Dihexylethylphthalat 2 Gew.-Teile

2,4,7,9-Tetrametyl-5-decin-4,7,-diol (75 %ig in Ethylenglykol) 1 Gew.-Teil

Ölsäureamid 2 Gew.-TelIe

Polyethylenwachs 2 Gew.-Teile

Cellulosenitrat-Pigmentpräparation bestehend aus 35 Gew.-% Cellulosenitrat und 65 Gew.-% Pigment Gelb 13

„_ nach Colour Index 18 Gew.-Teile

handelsübliches Polysiloxanöl 0,3 Gew.-Teile Lack I (bestehend aus 25 Gew.-%
eines handelsüblichen Polyamids
aus dimerisierten Fettsäuren

O₅ und Polyaminen, 25 Gew.-% collophoniummodifiziertem Maleinatharz und 50 Gew.-% Ethanol) 10 Gew.-Teile

Beispiel 2: Magenta

322636ff

Ethanol l-Methoxypropanol-2 2,4,7,9-Tetramethyl-5-decin-4,7-.diol (75 %ig in Ehtylenglykol ) Ölsäureamid Polyethylenwachs Cellulosenitrat-Pigmentpräparation (Cellulosenitratgehalt 40 %, Pigment Rot 184 nach Colour Index) Lack II (Polyamid aus dimerisierten Fettsäuren und Polyaminen, 50 %ig in Ethanol) Polysyloxanö1 21,7 Gew.-Teile 45 Gew.-Teile

1 Gew.-Teil

2 Gew.-Teile 2 Gew.-Teile

16 Gew.-Teile

11 Gew.-Teile 0,3 Gew.-Teile

Beispiel 3: Cyan

Ethanol l-Methoxypropanol-2 Lack III (Collodium-Wolle, isopropanolfeucht_; 43 Gew.-%,

Ethylacetat 30 Gew.-%, Ethanol 27 Gew.-%) Dihexylethylphthalat 2,4,7,9-Tetramethyl-5-decin-4,7,-diol (75 %ig in Ethylenglykol) Ölsäureamid Polyethylenwachs Ce1IuIösenitrat-Pigmentpräparation (30 Gew.-% Cellulosenitrat, 70 Gew.-# Pigment Blau 15 :

nach Colour Index) Lack II (Vgl. Beispiel 2) Polysiloxanöl 9,2 Gew.-Teile 45 Gew.-Teile

10 Gew.-Teile 2,5 Gew.-Teile

1 Gew.-Teil

2 Gew.-Teile 2 Gew.-Teile

Gew.-Teile Gew.-Teile 0,3 Gew.-Teile

Beispiel 4: Schwarz

29,7 Gew.-Teile

Ethanol

Isopropylacetat 25

l-Methoxypropanol-2 10

handelsübliches Carbamidsäureesterharz aus Butylurethan und Formaldehyd Collophoniummodefiziertes Maleinatharz, 50 %ig in Ethanol Ölsäureamid Polyethylenwachs 2,4,7,9-Tetramethyl-5-decin-4, 7, diol (75 %±g in Ethylenglykol) Cellulosenitrat-Pigmentpräparation ( 33 Gew.-% Cellulosenitrat, 67 Gew.-% Ruß) Cellulosenitrat-Pigmentpräparation

(30 Gew.-% Cellulosenitrat, 10 Gew.-% Dioctylphthalat

60 Gew.-% Pigment Violett P 23 nach Colour Index Cellulosenitrat-Pigmentpräparation (30 Gew.-% Cellulosenitrat, 70 Gew.-% Blau 15 : 3 nach Colour Index

Polysiloxanöl 0,3

8	Il	Il
2	Il	Il
2	Il	Il
1	Gew.	-Teil
5	Gew.	-Teile

Gew.-Teile

Beispiel 5: Magenta II

Ethanol l-Methoxypropanol-2 2,4,7,9-Tetramethyl-5-decin-4,7-diol (75 %ig in Ethylenglykol) Ölsäureamid Polyethylenwachs Cellulosenitrat-Pigmentpräparation (Cellulosenitratgehalt 40 %, Pigment Rot 184 nach Colour Index) handelsübliches modifiziertes

27,	2 Gew.	-Teile
45	Il	It
1	Il	Il
2	Il	Il
2	Il	Il

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aromatisches Polyurethanharz ,

70 %ig in Ethylacetat 6 Gew.-Teile

Unter Verwendung der erfindungsgemäßen Druckfarben wurde unter folgenden Bedingungen gedruckt:

Flexodruckmaschine mit abgerakelter Rasterwalze, Farbzuführung mittels Farbwanne und Tauchwalze.

Rasterwalze geätzt mit 160er Raster, innen mit Thermoöl durchflossen, das durch elektrische Heizelemente außerhalb der Rasterwalze erhitzt wird. Oberflächentemperatur der Rasterwalze 47°.

Laufgeschwindigkeit des Druckträgers 90 m/min. ο

Raumtemperatur 18 Druckplatte: Photopolymer-Platte, Landschaftsmotiv mit 60er Raster.

Trocknung: Zwischen-Farbwerkstrocknung mit Luft 45°,

Brückentrocknung mit unbeheizter Luft. 20

Ergebnis: Einwandfreie Wiedergabequalität bei einem PunktZuwachs von Druckform zum Druckergebnis zwischen 6 und 8 %.

Claims (2)

1. PAT 82 860 07.06.1982

   BASF. Farben + Fasern Aktiengesellschaft

   Patentansprüche:

   (1. JDruckfarbe für ein Flexodruckverfahren, bei dem der Druckfarbe während des Verweilens in den Farbvorrats-, Verteilungs- und/oder Übertragungsorganen Wärme zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß sie
   15 bis 25 Gew.-% einer mit einem Cellulosenitrat-

   trägerharz vordispergierten Pigmentpräparation,

   bis 20 Gew.-% Cellulosenitrat, das teilweise oder vollständig aus der Pigmentpräpa

   ration stammt,

   bis 10 Gew.-% eines alkohollöslichen Polyamidharzes, das aus dimerisierten Fettsäuren und Polyaminen hergestellt

   worden ist, oder einer Mischung eines derartigen Polyamidharzes mit einem Maleinatharz oder eines ester- und alkohollöslichen PoIyurethanharzes,

   bis 60 Gew.-% l-Methoxypropanol-2, 2-Methoxypropanol-1 oder eines Gemisches dieser Lösungsmittel und/oder Ethylenglykolmonoethylether,

   bis 50 Gew.-% Ethanol enthält, wobei die Summe

   aller Bestandteile 100 % ergibt.

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2. 2. Druckfarbe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich als Additive

   0,3 bis 1,5 Gew.-% Netzmittel, 0,1 bis 0,5 Gew.-% Silikonöl und 0,5 bis 3,0 Gew.-% Ölsäureamid

   enthält, wobei die Anteile auf die Summe aller Bestandteile der Druckfarbe bezogen sind.