DE3411136A1

DE3411136A1 - Tiefdruckfarbe

Info

Publication number: DE3411136A1
Application number: DE19843411136
Authority: DE
Inventors: Daniel J. Livingston N.Y. Carlick; Artimus C. Old Bridge N.Y. Hamilton
Original assignee: Sun Chemical Corp; Sun Chemical Corp New York
Current assignee: Sequa Corp; Sun Chemical Corp
Priority date: 1983-04-20
Filing date: 1984-03-26
Publication date: 1984-10-25
Also published as: BE899355A; IT8420181A0; CH658254A5; IT1173914B; SE8401892L; GB2138428A; GB2138428B; SE8401892D0; GB8408412D0

Description

Die Erfindung betrifft Tiefdruckfarben und insbesondere

20 thixotrope Tiefdruckfarben, d. h. Tiefdruckfarben mit hoher Viskosität, die dünnflüssig werden, wenn sie während, der Übertragung einer Scherwirkung ausgesetzt werden und auf der Papierbahn ihre hohe Viskosität zurückgewinnen, wodurch ein Eindringen der Tiefdruckfarbe

25 in das Papier auf ein Minimum herabgesetzt wird.

Die gebräuchlichsten Tiefdruckfarben sind Flüssigkeiten mit niedriger Viskosität, die mit Pigmenten, Harz-Lösungsmittel-Lacken, Plastifizierungsmitteln und

30 Lösungsmitteln formuliert werden. Auch wasserlösliche Formulierungen werden eingesetzt. Diese Tiefdruckfarben, deren Viskosität typischerweise in dem Bereich von etwa 10 bis 100 mPa.s liegt, werden getrocknet, indem die Lösungsmittel in den Trocknern ver-

35 dampft werden, wobei das feste Harz zum Festhalten des Pigments und zum Verbinden der Tiefdruckfarbe mit

B/13

Dresdner Bank (München) KIo. 3939 Bayer. Vereinsbank (München) Kto. SOB Postscheck (München) KIo. 670-43-H04

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dem Druckträger zurückgelassen wird. Wenn diese Tiefdruckfarben verwendet werden, muß dafür gesorgt werden, daß das zu einer Verminderung der scheinbaren Färbintensität · führende Eindringen von Tiefdruckfarbe in das als Druckträger dienende Papier auf ein Minimum herabgesetzt wird.

Erfindungsgemäß ist festgestellt worden, daß Tiefdruckfarben mit einer verbessertem Kombination von Eigenschaften erhalten werden, wenn in die Druckfarbenformulierung ein Mittel zum Modifizieren des Fließverhaltens einbe- ■ zogen wird. Wenn diese Tiefdruckfarben, deren Viskosität in. dem Bereich von etwa 4.000 bis 100.000 mPa.s liegt, der Scherwirkung der Tiefdruckzylinder-Rakel ausgesetzt werden, wird ihre Viskosität auf etwa 100" bis 200 mPa.s vermindert, wodurch die Füllung der Druckfarbennäpfchen und die Übertragung der Tiefdruckfarbe auf den Druckträger erleichtert werden. Die Tiefdruckfarben kehren dann wieder zu dem Zustand zurück, in dem ihre Viskosität hoch ist, und bleiben im wesentlichen an der Oberfläche des Druckträgers bzw. Substrats. Das Ergebnis ist ein vermindertes Eindringen der Tiefdruckfarbe in den Druckträger und eine Erhöhung der scheinbaren Färbintensität.

Obwohl die im Rahmen der Erfindung eingesetzten Mittel zum Modifizieren des Fließverhaltens bei der Herstellung von Tiefdruckfarben für Druckschriften bzw. Werbeschriften besonders vorteilhaft sind, können sie auch zur Verbesserung der Eigenschaften von ·Verpackungs-Tiefdruckfarben eingesetzt werden. Die thixotropen Tiefdruckfarben können zum Bedrucken von Druckträgern wie z. B. beschichtetem und unbeschichtetem Papier, Kunststoffolien, Metallfolien, Laminaten und Pappen bzw. Kartons sowie als funktioneile bzw. amtliche Aufdrucke und Überzüge eingesetzt werden.

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Es ist festgestellt worden, daß eine Anzahl von Materialien als Mittel zum Modifizieren des Fließverhaltens in den erfindungsgemäßen thixotropen Tiefdruckfarben wirksam sind. Zu diesen Materialien gehören. Aluminiumsalze ' von Alkancarbonsäuren mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen wie z. B. n-Octansäure, Myristinsäure, Palmitinsäure und Stearinsäure, und zwar allein oder in Kombination mit Fettsäuren, die 10 bis 20 Kohlenstoff atome enthalten, wie z. B. TaIIj)If ettsäuren und Leinölfettsäuren; Polyester; Alkydharze; polymerisierte Ölderivate; . Acrylpolymere; organisch modifizierte Tone und Mischungen davon. Die Wahl des Mittels zum Modifizieren des Fließverhaltens und die Menge, die eingesetzt wird, hängen in hohem. ' Maße von den anderen Bestandteilen der Druckfarbenformulierung, der erwünschten Viskosität vor' und nach der Scherwirkung und der Verwendung, für die die Tiefdruckfarbe vorgesehen ist, ab. In den meisten Fällen enthält die thixotrope Tiefdruckfarbe etwa 0,1 bis etwa 10 Gew.-% des Mittels zum Modifizieren des Fließverhaltens. Wenn ein Aluminiumsalz einer organischen Säure allein _#oder in Kombination mit Fettsäuren; ein Polyester;' ein Alkydharz; ein polymerisiertes Ölderivat oder .ein Acrylpolymer eingesetzt wird, enthält die Tiefdruckfarbe vorzugsweise etwa 1 bis etwa 5 Gew.-% des Mittels zum Modifizieren des Fließverhaltens. Wenn ein organisch modifizierter Ton verwendet wird, beträgt die auf das Gewicht der Tiefdruckfarbe bezogene Menge vorzugsweise etwa 5 bis etwa 10 %. Besonders gute Ergebnisse sind erzielt worden, wenn die Tiefdruckfarbe als Mittel zum Modifizieren des Fließverhaltens etwa 1 bis etwa 3 Gew.-% einer Mischung enthält, die etwa 40 bis 60 % Aluminiumoctanoat und etwa 60 bis 40
Tallölfettsäuren enthält.

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Die Harz-Bindemittel, Pigmente, Lösungsmittel und Füllstoffe, die in den erfindungsgemäßen thixotropen Tiefdruckfarben eingesetzt werden, sind diejenigen, die üblicherweise bei der Herstellung von Tiefdruckfarben verwendet werden. Die bevorzugten Harz-Bindemittel für zur Herstellung von Druckschriften bzw. Werbeschriften verwendete Tiefdruckfarben bzw. Publikations-Tiefdruckfarben sind harzsaure Salze von Metallen (Metallresinate), beispielsweise .Calcium- und Zinkresinate,

d. h. Kolophoniumseifen des Calciums und des Zinks (Hartharze) und gehärtete Kolophoniumester; mit Kolophonium modifizierte Phenolharze und reaktive und nichtreaktive Kohlenwasserstoffharze. Die bevorzugten Harz-Bindemittel für Verpackungs-Tiefdruckfarben sind Nitrocellulose, Chlorkautschuk und Vinylpolymere.

Zu Beispielen für typische Pigmente, die in den erfindungsgemäßen Tiefdruckfarben verwendet werden können, gehören Ruß, Titandioxid, Kupfer(I)-oxid, Diarylidgelb, Bariumlitholrot, Litholrubin, Phthalocyaninblau und Miloriblau.

Zu geeigneten Lösungsmitteln gehören Ester, Alkohole, Ketone, aromatische Kohlenwasserstoffe und aliphatische Kohlenwasserstoffe wie z. B. Propylacetat, Ethylacetat, Ethanol, Methylethylketon, Toluol, Benzin bzw. Naphtha und Heptan und Mischungen davon. Das Lösungsmittelsystem ist vorzugsweise eine Mischung von aliphatischen und aromatischen Kohlenwasserstoffen; es enthält vorzugsweise etwa 10 bis 100 % Toluol und bis 90 % aliphatische Kohlenwasserstoffe mit 5 bis 8 Kohlenstoffatomen. Auch wasserlösliche Systeme, die bis zu etwa 25 Voluinen-% organische Lösungsmittel enthalten können, können im Rahmen der Erfindung eingesetzt werden.

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* Die erfindungsgemäßen Tiefdruckfarben können zusätzlich zu den vorstehend erwähnten Bestandteilen etwa 0,1 bis etwa 2 Gew.-% eines grenzflächenaktiven Bestandteils enthalten, der zur Verbesserung der Pigmentdisper-B sion dient. Zu typischen grenzflächenaktiven Mitteln, die eingesetzt werden können, gehören Lecithin, Span-Typen bzw. nichtionogene lipophile Tenside (Sorbitanester), Tween-Typen bzw. Polyoxyethylenderivate von Sorbitanestern und deren Mischungen.

Die erfindungsgemäßen Tiefdruckfarben können auch etwa 2 bis etwa 8 Gew.-% eines Füllstoffs wie z. B. Ton, Calciumcarbonat, Bariumsulfat oder Kaolin enthalten. Sie können zusätzlich Plastifizierungsmittel, Wachse und andere Zusatzstoffe, die in Tiefdruckfarben üblicher-' weise verwendet werden, in den· Mengen enthalten, die in solchen Zusammensetzungen üblicherweise verwendet werden.

Die erfindungsgemäßen Tiefdruckfarben werden durch übliche Mischverfahren hergestellt.

Die erfindungsgemäßen Tiefdruckfarben enthalten typischerweise etwa 14 bis etwa 26 Gew.-% eines Harz-Bindemittels, etwa 2 bis etwa 10 Gew.-% Pigment, etwa 60 bis etwa 75 Gew.-% eines Lösungsmittelsystems und etwa 0,1 bis etwa 10 Gew.-% eines Mittels zum Modifizieren des Fließverhaltens. Sie können auch etwa 2 bis etwa 8 Gew.-%' eines Füllstoffs, etwa 0,1 bis etwa 2 Gev/,-% eines grenzflächenaktiven Bestandteils und/oder andere übliche Zusatzstoffe für Druckfarben enthalten.

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert.
35

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Beispiel 1

Eine Tiefdruckfarbe wurde hergestellt, indem die folgenden Bestandteile miteinander gemahlen wurden:
5

Bestandteil Gewichtsteile

Toluol 7,6

Lactol Spirits-Lö'sungsmitte]. 62,8

(80 % aliphatische C₅- bis Cg-

Kohlenwasserstoffe und 20 % Toluol)

Aluminiumoctanoat 0,5

Tallölfettsäuren 0,5

Calcium-Zink-Resinat 23,9

Bariumlitholrot 4,5

Grenzflächenaktives Mittel 0,2
(Span 85/Tween 85)

Bei der Messung mit einem Brookfield-Rotationsviskosimeter ergab sich, daß die Tiefdruckfarbe eine Viskosität von etwa 6000 mPa.s hatte* Ihre Viskosität betrug nach der Scherwirkung 300 mPa.s. Als die Tiefdruckfarbe auf eine Papierbahn aufgebracht wurde, kehrte die Viskosität annähernd zu ihrem ursprünglichen Wert zurück, und die Tiefdruckfarbe drang nur in sehr geringem Maße in das als Druckträger dienende Papier ein. Die Tiefdruckfarbe zeigte eine ausgezeichnete scheinbare Farbintensität.

Vergleichsbeispiel ·

Aus den in Beispiel 1 angegebenen Bestandteilen wurde eine Druckfarbe hergestellt, jedoch wurde das Mittel zum Modifizieren des Fließverhaltens weggelassen. Diese Druckfarbe hatte eine Viskosität von etwa 50 mPa.s.

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Als die Druckfarbe auf eine Papierbahn aufgebracht wurde, drang sie in merklichem Ausmaß in den Druckträger ein. Diese Druckfarbe zeigte im Vergleich mit der Druckfarbe,· deren Herstellung in Beispiel 1 gezeigt wird,

eine verminderte scheinbare Farbintensitä;.

Beispiel 2

Das Verfahren von Beispiel 1 wurde mit den folgenden Bestandteilen wiederholt:

Bestandteil ' Gewichtsteile

Toluol . 30,0

Lactol Spirits 33,0

organischer Polyester (Polykondensat 2,7

von Hydroxystearinsäure)

Calcium-Zink-Resinat 19,0

Ton 11,9

Diarylidgelb ■ 3,0 ■

Grenzflächenaktives Mittel (Lecithin) 0,4

Die Ergebnisse waren vergleichbar.
Beispiel 3

Das Verfahren von Beispiel 1 wurde mit den folgenden Bestandteilen wiederholt:

Bestandteil ' Gewichtsteile

Wasser	64,0
organischer Polyester (Polykondensat	2,8
von Hydroxystearinsäure)
Acrylharz	14,9
Ton	10,6
Diarylidgelb	3,5
Diethylaminoethanol	0,5
Isopropylalkohol	3,3
Grenzflächenaktives Mittel (Lecithin)	0,4

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Die Ergebnisse waren vergleJchbar.

Beispiel 4

Das Verfahren von. Beispiel 1 wurde mit jedem der folgenden Mittel zum Modifizieren des Fließverhaltens anstelle von Aluminiumoctanoat/Tallölfettsäuren wiederholt: Aluminiumstearat, Alum:niumpalmitat/Tallölfettsäuren und Aluminiumoctanoat/Leinölfettsäuren. Die Ergebnisse waren vergleichbar.

Alle anderen vorstehend erwähnten Harz-Bindemittel, Pigmente, Lösungsmittelsysteme und Mittel zum Modifizieren des Fließverhaltens können in ähnlicher Weise bei der Herstellung von thixotropen Tiefdruckfarben einge-· setzt werden. Ferner können mit vergleichbaren Ergebnissen bis herauf zu etwa 10 Gew.-% und bis herab zu etwa 0,1 Gew.-% des Mittels zum Modifizieren des Fließverhaltens eingesetzt werden.

Claims

Patentansprüche

\1. / el

Thixotrope Tiefdruckfarbe mit einem Harz-Binde-·

mittel, Pigment und einem Lösungsmittelsystem, gekennzeichnet durch eine wirksame Menge eines Mittels zum Modifizieren des Fließverhaltens.
2. Tiefdruckfarbe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auf das Gewicht der Tiefdruckfarbe bezogene Menge des Mittels zum Modifizieren des Fließverhaltens etwa 0,1 bis etwa 10 % beträgt.
3. Tiefdruckfarbe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zum Modifizieren des Fließverhaltens aus Aluminiumsalzen von Alkancarbonsäuren mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen, Mischungen aus den Aluminiumsalzen von Alkancarbonsäuren und Fettsäuren mit 10 bis 20 Kohlenstoffatomen, Polyestern, Alkydharzen, polymerisierten Ölderivaten, Acrylpolymeren, organisch modifizierten Tonen und Mischungen davon ausgewählt ist.
4. Tiefdruckfarbe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie etwa 1 bis etwa 5 Gew.-% eines Mittels zum Modifizieren des Fließverhaltens enthält, das aus Aluminiumsalzen von Alkancarbonsäuren mit 8 bis 18

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Kohlenstoffatomen, Mischungen aus den Aluminiumsalzen von Alkancarbonsäuren und Fettsäuren mit 10 bis. 20 Kohlenstoffatomen, Polyestern, Alkydharzen, polymerisierten Ölderivaten und Acrylpolymeren ausgewählt ist.
5. Tiefdruckfarbe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet·, daß sie als Mittel zum Modifizieren des Fließverhaltens, etwa 1 bis etwa 3 Gew.-% einer Mischung enthält, die etwa 40 bis 60 % Aluminiumoctanoat und etwa 60 bis 40% Tallö'lfettsäuren enthält.
6. Tiefdruckfarbe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Mittel zum Modifizieren des Fließ-Verhaltens etwa 5 bis etwa 10 Gew.-% organisch modifizierten Ton enthält.
* 7. Tiefdruckfarbe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel aus Estern, Alkoholen, Ketonen, aromatischen'Kohlenwasserstoffen, aliphatischen Kohlenwasserstoffen, Wasser und deren Mischungen ausgewählt ist.
8. Tiefdruckfarbe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß- sie zusätzlich etwa 0,1 bis etwa 2 Gew.-% eines grenzflächenaktiven Bestandteils enthält.
9. Tiefdruckfarbe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,' daß sie zusätzlich etwa 2 bis etwa 8 Gew.-% eines Füllstoffs enthält.
10. Tiefdruckfarbe nach Anspruch 1, bei der es sich um eine Tiefdruckfarbe für Druckschriften bzw. Werbeschriften handelt.

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11. Tief druckfarbe nach Anspruch 1, bei der es sich um eine Verpackungs-Tiefdruckfarbe handelt.
12. Tiefdruckfarbe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie etwa 14 bis etwa 26 Gew.-96 eines Harz-Bindemittels, etwa 2 bis etwa 10 Gew.-% Pigment, etwa 60 bis etwa 75 Gew.-% eines Lösungsmittelsystems und etwa 0,1 bis etwa 10 Gew.-% eines Mittels zum Modifizieren des Fließverhaltens" enthält.
13. Tiefdruckfarbe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich etwa 0,1 bis etwa 2 Gew.-% eines grenzflächenaktiven Bestandteils enthält.
· 14. Tiefdruckfarbe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich etwa 2 bis etwa 8 Gew.-% eines Füllstoffs enthält.
15. Tiefdruckfarbe mit einem Harz-Bindemittel, Pigment und einem Lösungsmittelsystem, dadurch gekennzeichnet, daß in die Tiefdruckfarbe ein Mittel zum Modifizieren des Fließverhaltens, das aus Aluminiumsalzen von Alkancarbonsäuren mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen, Mischungen aus den Aluminiumsalzen von Alkancarbonsäuren und Fettsäuren mit 10 bis 20 Kohlenstoffatomen, Polyestern, Alkydharzen, polymerisierten Ölderivaten, Acrylpolymeren, organisch modifizierten Tonen und Mischungen davon ausgewählt ist, in einer auf das Gewicht der Tiefdruckfarbe bezogenen Menge von etwa 0,1 bis etwa 10 % einbezogen ist.