DE69603130T2

DE69603130T2 - Heisshärtbare Tiefdrucktinte

Info

Publication number: DE69603130T2
Application number: DE69603130T
Authority: DE
Inventors: Hugo Babij; Walter J. Glesias; Joseph Malanga; Solomon J. Nachfolger; Ralph H. Reiter
Original assignee: Sun Chemical Corp
Current assignee: Sun Chemical Corp
Priority date: 1995-06-13
Filing date: 1996-06-12
Publication date: 2000-04-06
Anticipated expiration: 2016-06-13
Also published as: DE69603130D1; AU717252B2; US5723514A; ES2136347T3; ATE181950T1; EP0748855B1; EP0748855A1; AU5592096A; CA2179094A1; DK0748855T3

Description

Die Erfindung betrifft eine Heatset-Tiefdruckfarbe. Die Druckfarbe hat sich als besonders geeignet zum Drucken von Sicherheitsdokumenten wie Briefmarken, Schecks, Aktienzertifikaten, Banknoten, Tickets etc. erwiesen.
Der Begriff "Tiefdruck" bezeichnet ein Druckverfahren, bei dem ein Druckzylinder oder eine Druckplatte das eingravierte Muster aufweist und die gravierte Vertiefung mit Druckfarbe gefüllt wird, die auf den Bedruckstoff übertragen werden soll, um ein Dokument herzustellen. Bei diesem Drucktyp wird ein rotierender gravierter Zylinder (der üblicherweise aus Stahl oder Nickel hergestellt und mit Chrom plattiert wird) aus einem oder mehreren Druckfarbenzylindern in Schablonenform mit Druckfarbe versorgt, wodurch ein Muster von Druckfarben verschiedener Farbe auf den Druckzylinder übertragen wird. Überschüssige Druckfarbe auf der Oberfläche des Zylinders wird dann durch einen mit Plastisol überzogenen rotierenden Wischerzylinder abgewischt. Dazu verwendet man eine verdünnte wäßrige Lösung von Natriumhydroxid und einem oberflächenaktiven Mittel als emulgierendes Medium für die abgewischte überschüssige Druckfarbe. Anschließend wird das Druckmuster unter einem Druck von bis zu 27 kg/cm² auf das Substrat übertragen.
Das am weitesten verbreitete Verfahren zum Drucken von Sicherheitsdokumenten, vor allem Geldscheinen, ist Bogentiefdruck. Druckfarben für Bogentiefdruck basieren auf oxidierbaren Harzen und Alkyden und trocknen sehr langsam. Typischerweise wird zuerst eine Seite der Geldscheine und dann nach 24 bis 48 Stunden die andere Seite bedruckt. Die typische Druckgeschwindigkeit von Bogentiefdruck beträgt etwa 45 bis 75 m/min. US-A-4,966,628 offenbart Bogentiefdruckfarben, die sich zum Drucken von Sicherheitsdokumenten eignen.
US-A-5,100,934 und 5,367,005 offenbaren Heatset-Tiefdruckfarben, die sich zum Drucken von Geldscheinen eignen.
Diese Patente beschreiben Druckfarbenformulierungen, die sich als ausgezeichnet beim Heatset-Tiefdruck von Geldscheinen erwiesen haben. Allerdings war bei diesen Druckfarbenformulierungen eine Trocknertemperatur von 182ºC erforderlich, damit die bedruckten Geldscheine soweit "aushärten" konnten, daß sie die für Geldscheine erforderlichen Tests der 24-Stunden-Wäsche und das 24-Stunden- Reiben mit einer Chemikalie bestanden. Im Gegensatz dazu ist bei den erfindungsgemäßen Heatset-Tiefdruckfarben nur eine maximale Trocknertemperatur von 119ºC erforderlich, um Geldscheine herzustellen, die solche Tests bestehen. Somit kann die Austrittstemperatur, bei der die Geldscheine aus der Presse kommen, erheblich verringert und gleichzeitig die Elastizität des Papiers maximiert werden.
Die Hauptanforderungen an eine Heatset-Tiefdruckfarbe für Sicherheitsdokumente sind folgende:
(a) die richtigen rheologischen Eigenschaften in bezug auf die Übertragung der Druckfarbe auf den Druckzylinder und die Übertragung von dort auf das Substrat;
(b) die Möglichkeit, durch den Wischzylinder die überschüssige Druckfarbe einfach und quantitativ von den nicht bildgebenden Bereichen der Formoberfläche zu entfernen (Wischbarkeit);
(c) die leichte Reinigung des Wischzylinders durch eine verdünnte wäßrige Ätznatronlösung, die etwa 1% NaOH und 0,5% sulfoniertes Rizinusöl oder andere oberflächenaktive Mittel enthält;
(d) die Stabilität der Druckfarbe auf den Druckwalzen, d. h. die Steuerung der Verdampfung flüchtiger Materialien während des Druckverfahrens;
(e) filmbildende Eigenschaften, die die Handhabung der Papierrollen, die bedruckte Filme von bis zu 200 um Dicke tragen, unmittelbar nach dem Bedrucken ermöglichen;
(f) geeignete Trocknungseigenschaften beim Drucken mit Geschwindigkeiten von bis zu 200 m/min mit Gravierungen von bis zu 200 um Dicke;
(g) ausgezeichnete chemische und mechanische Beständigkeit des bedruckten Dokuments gemäß den von INTERPOL bei der 5. International Konferenz über Währung und Fälschungen 1969 und dem U. S. Bureau of Engraving and Printing in BEP 88-214 (TN) §M5 festgelegten Spezifikationen.
Somit ist es eine Aufgabe der Erfindung, Druckfarbenzusammensetzungen zur Verfügung zu stellen, die alle vorstehenden Anforderungen erfüllen.
Diese Aufgabe wurde durch die Druckfarbenzusammensetzungen gelöst, die tatsächlich vom Bureau of Engraving und Printing für die Verwendung beim Drucken von Geldscheinen durch Heatset-Tiefdruck akzeptiert wurden.
Die erfindungsgemäßen Tiefdruckfarben umfassen:
a) ein Harz, das bezogen auf das Gewicht der Druckfarbe in einer Menge von 10 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 15 bis 30 Gew.-% vorhanden ist und das Reaktionsprodukt aus (i) 65 bis 75 Teilen pro Hundert des Esters, der aus der Veresterung von 40 bis 60 Teilen pro Hundert eines Epoxidharzes mit 60 bis 40 Teilen pro Hundert einer als Trocknungsöl verwendeten teilweise konjugierten ungesättigten Fettsäure mit einer Iodzahl von 125 bis 185, einer Säurezahl von 180 bis 210 und einem Konjugationsgrad von 20 bis 25% erhalten wird, wobei der Ester eine Säurezahl unter 10 aufweist, und (ii) 35 bis 25 Teilen pro Hundert eines Gemischs aus 20 bis 28% einer oder mehrerer ungesättigter monobasischer Säuren mit einer polymerisierbaren Doppelbindung und 80 bis 72% eines oder mehrerer reaktiver Monomere mit einer polymerisierbaren Doppelbindung enthält, wobei das Epoxidharz das Kondensationsprodukt von Bisphenol A und Epichlorhydrin umfaßt und ein Epoxidäquivalentgewicht von 400 bis 1100 hat und durch folgende Struktur dargestellt wird, in der n einen Wert von 0 bis 8, bevorzugt einen durchschnittlichen Wert von 2,2 hat:
b) mindestens ein Glycol und/oder einen Glycolether, der bezogen auf das Gewicht der Druckfarbe in einer Menge von 5 bis 30 Gew.-%, bevorzugt 15 bis 30 Gew.-% vorliegt;
c) mindestens ein anorganisches und/oder organisches Pigment, das bezogen auf das Gewicht der Druckfarbe in einer Menge von 5 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 35 Gew.-% vorliegt;
d) mindestens ein Trocknungsmittel, das bezogen auf das Gewicht der Druckfarbe in einer Menge von 0,1 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,2 bis 4 Gew.-% vorliegt, und
e) bezogen auf das Gewicht der Druckfarbe 0,1 bis 5 Gew.-%, bevorzugt 1,5 bis 2,5 Gew.-% einer Verbindung, die man durch Umsetzen von 1 Gewichtsteil eines Amin/Epoxidaddukts (a) mit 0,1 bis 0,8 Gewichtsteil einer aus Phenolharzen und mehrwertigen Phenolverbindungen ausgewählten Verbindung (b) erhält, wobei das Amin/Epoxidaddukt (a) erhältlich ist durch Umsetzen einer Aminoverbindung (1) der allgemeinen Formel
in der R&sub1; und R&sub2; jeweils einen Alkylrest mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen darstellen und X ein Alkylenrest mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen ist, oder eines Gemischs aus Aminoverbindungen, die die Aminoverbindung (1) und 1-Amino-4-ethylpiperazin (2) in einem Gewichtsverhältnis von (1) zu (2) von 70 : 30 bis 99 : 1 enthalten, mit einem Epoxidharz (3) das durchschnittlich mehr als eine angrenzende Epoxidgruppe im Molekül aufweist, in einem solchen Verhältnis, daß die Menge der Epoxidgruppen im Epoxidharz (3) 0,8 bis 2,5 Äquivalente pro Äquivalent der Aminogruppe in der bzw. den Aminoverbindungen (1) bzw. (1) + (2) ist.
Als Trocknungsöl verwendete teilweise konjugierte ungesättigte Fettsäuren, die sich zur Veresterung des Epoxidharzes eignen, sind solche, die aus Safloröl, Sonnenblumenöl, Tungöl, Canolaöl, Tallöl, dehydratisiertem Rizinusöl, Sojabohnenöl, Oiticikaöl, Plukenetiaöl, Perillaöl, Hanföl, Walnußöl, Tabaksamenöl und/oder Leinöl gewonnen werden.
Typischerweise erfolgt die Veresterung des Epoxidharzes mit der als Trocknungsöl verwendeten teilweise konjugierten ungesättigten Fettsäure bei einer Temperatur von 220ºC bis 240ºC und wird fortgesetzt, bis man eine Säurezahl unter 10 erhält. Dann wird der Ester in einem Glycolether wie Ethylenglycolmonobutylether auf eine Konzentration von 60% nicht flüchtiger Stoffe und eine Gardner- Holdt-Viskosität von K-N aufgelöst.
Die zu 60% nicht flüchtige Lösung des veresterten Epoxidharzes wird anschließend mit einem Gemisch aus 20 bis 28% einer oder mehrerer ungesättigter monobasischer Säuren mit einer polymerisierbaren Doppelbindung und 80 bis 72% eines oder mehrerer reaktiver Monomere mit einer polymerisierbaren Doppelbindung zur Umsetzung gebracht. Geeignete monobasische Säuren umfassen Acrylsäure, Methacrylsäure, Crotonsäure und Vinylessigsäure.
Geeignete reaktive Monomere umfassen Styrol, Vinyltoluol und die Acryl- und Methacrylester von C&sub1;-C&sub1;&sub0;-Alkoholen wie Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, Butyl, Isobutyl und 2-Ethylhexyl.
Typischerweise werden 65 bis 75 Teile des veresterten Epoxidharzes mit 35 bis 25 Teilen des Gemischs aus ungesättigten monobasischen Säuren und reaktiven Monomeren zur Umsetzung gebracht. Die Reaktion zwischen dem veresterten Epoxidharz und einem solchen Gemisch kann über einen Zeitraum von zwei Stunden bei einer Temperatur von etwa 120 bis 150ºC in Gegenwart von etwa 1 bis 6 Gew.-% eines Peroxidkatalysators wie Di-t-butylperoxid, Benzoylperoxid, Cumolperoxid, t-Butylperbenzoat, t-Butylhydroperoxid u. ä. durchgeführt werden. Dann wird die resultierende Lösung typischerweise mit einem Amin auf einen pH von etwa 5 bis 9 neutralisiert, damit sie mit Wasser verdünnt werden kann.
Harze dieses in den erfindungsgemäßen Tiefdruckfarben verwendeten Typs sind bekannt und können nach der Lehre von US-A-4,166,054 hergestellt werden.
Diese Harze sind im Handel erhältlich; ein gutes Beispiel für ein solches Harz ist Epotuf® Expoxy Ester Resin 92-737 von Reichhold Chemicals, das in einem geeigneten Lösungsmittel wie Diethylenglycolmonobutylether aufgelöst und im folgenden als "Varnish 90-164" bezeichnet wird. Dieser Lack enthält 70 ± 2% nicht flüchtige Stoffe, hat eine Säurezahl von 54 bis 60 und eine Gardner-Holdt Viskosität von Z&sub7;-Z&sub8;.
Geeignete Glycole und Glycolether schließen Ethylenglycol, Diethylenglycol, Propylenglycol, Dipropylenglycol, Tripropylenglycol, Butylenglycol, Octylenglycol, Ethylenglycolmonobutylether, Ethylenglycolmonohexylether, Ethylenglycolmonophenylether, Diethylenglycolmonomethylether, Diethylenglycolmonoethylether, Diethylenglycolmonobutylether, Diethylenglycolmonohexylether, Dipropylenglycolmonomethylether, Tripropylenglycolmonomethylether, Propylenglycolmonophenylether oder deren Mischungen ein.
Das Pigment kann jedes gewünschte anorganische und/oder organische Pigment sein, das sich für Heatset-Tiefdruck eignet, wie z. B. CI-Pigmentgelb 12, CI- Pigmentgelb 42, CI-Pigmentschwarz 7, CI-Pigmentschwarz 11, CI-Pigmentrot 9, CI-Pigmentrot 23, CI-Pigmentrot 146, CI-Pigmentrot 224, CI-Pigmentgrün 7, CI- Pigmentgrün 36, CI-Pigmentblau 15 : 3, CI-Pigmentlila 23 und CI-Pigmentlila 32.
Geeignete Trocknungsmittel sind die Schwermetallsalze komplexer Fettsäuren, die einzeln oder als Gemische vorhanden sind. Beispiele für geeignete Trocknungsmittel sind die Octoate, Resinate, Naphthenate, Neodecanoate, Tallate und Linoleate sowie deren Mischungen von Metallen wie Cobalt, Magnesium, Mangan, Zink, Cer, Zirconium und deren Mischungen. Auf Wunsch kann bezogen auf das Gewicht der Druckfarbe eine kleine Menge, z. B. 0,1 bis 1,0 Gew.-%, eines Trocknungsaktivators mitverwendet werden, um die Aktivität des Trocknungsmittels zu verbessern; ein geeigneter Trocknungsaktivator ist 2,2'-Bipyridyl.
Geeignete Beispiele für die Aminoverbindung (1) schließen Dimethylaminopropylamin, Diethylaminopropylamin, Dipropylaminopropylamin, Dibutylaminopropylamin, Dimethylaminoethylamin, Dipropylaminoethylamin und Dibutylaminoethylamin. Die bevorzugten Aminoverbindungen (1) sind Dimethylaminopropylamin und Diethylaminopropylamin.
Die in den erfindungsgemäßen Druckfarbenformulierungen verwendeten Verbindungen e) sind in der Technik bekannt und können gemäß der Lehre von US-A- 4,689,390 hergestellt werden. Diese Salze sind auch im Handel von der Pacific Anchor Chemical Corporation in Form von Produkten erhältlich, die als Ancamin® 2014A, Ancamin® 2014AS und Ancamin® 201.4FG bekannt sind. Bei diesen Produkten handelt es sich jeweils um weiße Pulver, in denen die Aminoverbindung (1) Diethylaminopropyldiamin umfaßt und die sich untereinander nur in der Teilchengröße unterscheiden, d. h. Ancamin® 2014AS ist eine mikronisierte Ausführung von Ancamin® 2014A und Ancamin® 2014FG ist eine fein gemahlene Ausführung von Ancamin® 2014AS (2014AS hat eine Teilchengröße von 90% ≤ 30 um, während 2014 FG eine Teilchengröße von 90% ≤ 6 um aufweist). Für die Erfindung wird Ancamin® 2014FG bevorzugt.
Vorzugsweise enthält die Druckfarbe einen oder mehrere Füllstoffe in einer Menge von etwa 1 bis 35 Gew.-% bezogen auf das Gewicht der fertigen Druckfarbe. Geeignete Füllstoffe schließen Porzellanerde, Calciumcarbonat, Calciumsulfat, Talkum, Siliciumdioxid, Maisstärke, Titandioxid, Aluminiumoxid und Mischungen davon ein. Die Druckfarbe kann bezogen auf das Gewicht der fertigen Druckfarbe auch etwa 1 bis 5 Gew.-% eines Wachses enthalten, um die Abriebfestigkeit zu verbessern. Geeignete Wachse schließen Polytetrafluorethylenwachse, Polyethylenwachse, Fischer-Tropsch-Wachse, Silikonflüssigkeiten und deren Mischungen ein.
Die fertige Druckfarbe hat typischerweise eine Viskosität im Bereich von 0,2 bis 3 Pa·s (2 bis 30 poise) bei 40ºC und eine Schergeschwindigkeit von 100 Sekunden&supmin;¹ und kann mit Geschwindigkeiten von bis zu 200 m/min gedruckt werden. Die Druckfarbe trocknet rasch - typischerweise wird das bedruckte Substrat in Öfen von 5 bis 6 Metern Länge bei Temperaturen von 80 bis 180ºC und einer Verweildauer von 0,1 bis 2 Sekunden getrocknet. Somit kann praktisch sofort eine zweite Farbe auf die zuerst gedruckte Farbe aufgedruckt werden.
Folgende Beispiele sollen die Erfindung veranschaulichen. Wenn nichts anderes vermerkt ist, sind alle Teile und Prozentsätze nach Gewicht angegeben.

Beispiel 1

Eine schwarze Heatset-Druckfarbe wurde dadurch hergestellt, daß man die im folgenden aufgeführten Bestandteile kombinierte und das Gemisch dann auf einer 3-Walzenmühle mahlte, bis man einen 4/2-Mahlgrad erreicht hatte. Dann wurde die fertige Druckfarbe dadurch hergestellt, daß man die Druckfarbenbasis und die angegebenen Bestandteile 10 bis 20 Minuten vermischte, während man die Temperatur unter 49ºC hielt. Die fertige schwarze Druckfarbe hatte eine Viskosität von 1,30 Pa·s (13,0 poise) bei 40ºC und einer Schergeschwindigkeit von 100 Sekunden&supmin;¹.

Bestandteil Teile

DRUCKFARBENBASIS

Varnish 90-164 29,7
Butylcarbitol 3,5
CI-Pigmentschwarz 11 29,8
CI-Pigmentschwarz 7 1,7
Polytetrafluorethylenwachs 3,9
Silikonfluid 0,5
Calciumcarbonat 0,9
Insgesamt 79,0

FERTIGE DRUCKFARBE

Druckfarbenbasis 79,0
Varnish 90-164 5,0
Butylcarbitol 12,5
5% Cobaltneodecanoat-Trockner 0,4
5% Manganneodecanoat-Trockner 0,4
8% Zinkoctoat-Trockner 0,5
2,2'-Bipyridyl-Trockneraktivator 0,2
Ancamin® 2014 FG 2,0
Insgesamt 100,0

Beispiel 2

Nach dem Verfahren von Beispiel 1 wurde eine Druckfarbenbasis mit den nachstehend aufgeführten Bestandteilen hergestellt. Zusätzlich wurde mit den angegebenen Bestandteilen auch ein Druckfarbentoner hergestellt. Die Druckfarbenbasis und der Druckfarbentoner wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 mit den angegebenen Bestandteilen kombiniert, um eine fertige grüne Druckfarbe herzustellen, die eine Viskosität von 1,60 Pa·s (16,0 poise) bei 40ºC und einer Schergeschwindigkeit von 100 Sekunde&supmin;¹ hatte.

Bestandteil Teile

DRUCKFARBENBASIS

Varnish 90-164 32,9
Butylcarbitol 7,5
CI-Pigmentgrün 7 2,3
CI-Pigmentschwarz 7 0,8
CI-Pigmentgelb 42 12,2
Polytetrafluorethylenwachs 3,8
Silikonfluid 0,5
Calciumcarbonat 23,5
Insgesamt 83,5

DRUCKFARBENTONER

Varnish 90-164 0,2
CI-Pigmentblau 15 : 3 0,1
CI-Pigmentlila 23 0,1
Insgesamt 0,4

FERTIGE DRUCKFARBE

Druckfarbenbasis 83,5
Druckfarbentoner 0,4
Butylcarbitol 12,6
5% Cobaltneodecanoat-Trockner 0,4
5% Manganneodecanoat-Trockner 0,4
8% Zinkoctoat-Trockner 0,5
2,2'-Bipyridyl-Trockneraktivator 0,2
Ancamin® 2014 FG 2,0
Insgesamt 100,0

Beispiel 3

Nach dem Verfahren von Beispiel 2 wurden eine Druckfarbenbasis und ein Druckfarbentoner mit den nachstehend angegebenen Bestandteilen hergestellt. Die Druckfarbenbasis und der Druckfarbentoner wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 mit den angegebenen Bestandteilen kombiniert, so daß eine fertige schwarze Druckfarbe mit einer Viskosität von 2,53 Pa·s (25,3 poise) bei 40ºC und einer Schergeschwindigkeit von 100 Sekunden 1 entstand.

Bestandteil Teile

DRUCKFARBENBASIS

Varnish 90-164 27,2
Butylcarbitol 3,2
CI-Pigmentschwarz 11 27,3
CI-Pigmentschwarz 7 1,5
Polytetrafluorethylenwachs 3,6
Silikonfluid 0,4
Calciumcarbonat 9,2
Insgesamt 72,4

DRUCKFARBENTONER

Varnish 90-164 0,4
CI-Pigmentblau 15 : 3 0,3
CI-Pigmentlila 23 0,1
Butylcarbitol 0,1
Insgesamt 0,9

FERTIGE DRUCKFARBE

Druckfarbenbasis 72,4
Druckfarbentoner 0,9
Butylcarbitol 16,3
Varnish 90-164 4,6
5% Cobaltneodecanoat-Trockner 0,7
5% Manganneodecanoat-Trockner 1,3
8% Zinkoctoat-Trockner 1,7
2,2'-Bipyridyl-Trockneraktivator 0,2
Ancamin® 2014 FG 1,9
Insgesamt 100,0

Beispiel 4

Nach dem Verfahren von Beispiel 2 wurden eine Druckfarbenbasis und ein Druckfarbentoner mit den nachstehend angegebenen Bestandteilen hergestellt. Die Druckfarbenbasis und der Druckfarbentoner wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 mit den angegebenen Bestandteilen kombiniert, so daß eine fertige schwarze Druckfarbe mit einer Viskosität von 1,30 Pa·s (13,0 poise) bei 40ºC und einer Schergeschwindigkeit von 100 Sekunden&supmin;¹ entstand.

Bestandteil Teile

DRUCKFARBENBASIS

Varnish 90-164 29,3
Butylcarbitol 3,4
CI-Pigmentschwarz 11 29,4
CI-Pigmentschwarz 7 1,6
Polytetrafluorethylenwachs 3,9
Silikonfluid 0,5
Calciumcarbonat 9,9
Insgesamt 78,0

DRUCKFARBENTONER

Varnish 90-164 0,5
CI-Pigmentblau 15 : 3 0,3
CI-Pigmentlila 23 0,1
Butylcarbitol 0,1
Insgesamt 1,0

FERTIGE DRUCKFARBE

Druckfarbenbasis 78,0
Druckfarbentoner 1,0
Butylcarbitol 12,5
Varnish 90-164 5,0
5% Cobaltneodecanoat-Trockner 0,4
5% Manganneodecanoat-Trockner 0,4
8% Zinkoctoat-Trockner 0,5
2,2'-Bipyridyl-Trockneraktivator 0,2
Ancamin® 2014 FG 2,0
Insgesamt 100,0

Beispiel 5

Nach dem Verfahren von Beispiel 2 wurden eine Druckfarbenbasis und ein Druckfarbentoner mit den nachstehend angegebenen Bestandteilen hergestellt. Die Druckfarbenbasis und der Druckfarbentoner wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 mit den angegebenen Bestandteilen kombiniert, so daß eine fertige schwarze Druckfarbe mit einer Viskosität von 1,63 Pa·s (16,3 poise) bei 40ºC und einer Schergeschwindigkeit von 100 Sekunde&supmin;¹ entstand.

Bestandteil Teile

DRUCKFARBENBASIS

Varnish 90-164 29,4
Butylcarbitol 3,4
CI-Pigmentschwarz 11 29,4
CI-Pigmentschwarz 7 1,7
Polytetrafluorethylenwachs 3,9
Silikonfluid 0,5
Calciumcarbonat 7,2
Insgesamt 75,5

DRUCKFARBENTONER

FERTIGE DRUCKFARBE

Druckfarbenbasis 75,5
Druckfarbentoner 1,0
Butylcarbitol 16,1
Varnish 90-164 2,0
5% Cobaltneodecanoat-Trockner 0,4
5% Manganneodecanoat-Trockner 0,4
8% Zinkoctoat-Trockner 0,5
2,2'-Bipyridyl-Trockneraktivator 0,2
Ancamin® 2014 FG 3,9
Insgesamt 100,0

Testergebnisse

Mit den fertigen Druckfarben der Beispiele 1 bis 5 wurden folgende Testdrucke durchgeführt. Die fertige grüne Druckfarbe von Beispiel 2 wurde als Druckfarbe für die Rückseite der US-Währung verwendet, während man jede der fertigen schwarzen Druckfarben von Beispiel 1, 3, 4 und 5 für die Vorderseite der Geldscheine testete.
Die Geldscheine wurden per Heatset-Tiefdruck mit den in Tabelle 1 angegebenen Geschwindigkeiten bedruckt, wobei die Rückseite, d. h. die grüne Seite, zuerst bedruckt wurde. Nach dem Drucken der grünen Seite wurde die Papierbahn durch einen Trocknerofen von 5 m Länge mit zwei Zonen geführt; die Austrittstemperaturen der Papierbahn sind ebenfalls in Tabelle 1 angegeben. Nach dem Austritt aus dem ersten Ofen wurde die Vorderseite der Geldscheine mit der fertigen schwarzen Druckfarbe bedruckt und mit der gleichen Papierbahngeschwindigkeit durch einen zweiten Trocknerofen mit zwei Zonen und der gleichen Länge geführt. Auch die Temperatur war die gleiche wie beim ersten Ofen.
Nach dem Testdruck wurden die Geldscheine einem Waschtest von 1 bis 7 Tagen unterzogen. Für das Bestehen dieses Tests ist ein Ergebnis von mindestens 4,0 erforderlich, wobei 6,0 das bestmögliche Ergebnis darstellt. Die zum Test gedruckten Geldscheine wurden nach 1 bis 7 Tagen Altern auch verschiedenen Chemikalien ausgesetzt. Die für einen solchen Test verwendeten Chemikalien umfaßten 2%ige H&sub2;SO&sub4;, 2%ige NAOH, 5,25%ige NaCOl, 190º Ethanol, Perchlorethylen, Toluol, Aceton, bleifreies Benzin und Lösungsbenzin. Auch die Anzahl der nicht bestandenen chemischen Reibetests (von insgesamt 9 Testlösungsmitteln) ist in Tabelle 1 aufgeführt. In allen Fällen erreichten die zum Test gedruckten Geldscheine das Höchstergebnis von 6,0 beim Knülltest; in keinem Fall war nach dem Einweichen in Chemikalien ein Versagen festzustellen. Tabelle 1 zeigt auch, daß diese Formulierungen geringere Austrittstemperaturen der Papierbann aushalten können, ohne ihre Haltbarkeit und Beständigkeit - die wichtigsten Vorteile dieser Erfindung - zu verlieren. Tabelle 1

Claims

1. Heatset-Tiefdruckfarbe, umfassend

a) ein Harz, das bezogen auf das Gewicht der Druckfarbe in einer Menge von 10 bis 50 Gew.-% vorhanden ist und das Reaktionsprodukt aus (i) 65 bis 75 Teilen pro Hundert des Esters, der aus der Veresterung von 40 bis 60 Teilen pro Hundert eines Epoxidharzes mit 60 bis 40 Teilen pro Hundert einer als Trocknungsöl verwendeten teilweise konjugierten ungesättigten Fettsäure mit einer Iodzahl von 125 bis 185, einer Säurezahl von 180 bis 210 und einem Konjugationsgrad von 20 bis 25% erhalten wird, wobei der Ester eine Säurezahl unter 10 aufweist, und (ii) 35 bis 25 Teilen pro Hundert eines Gemischs aus 20 bis 28% einer oder mehrerer ungesättigter monobasischer Säuren mit einer polymerisierbaren Doppelbindung und 80 bis 72% eines oder mehrerer reaktiver Monomere mit einer polymerisierbaren Doppelbindung enthält, wobei das Epoxidharz das Kondensationsprodukt von Bisphenol A und Epichlorhydrin umfaßt und ein Epoxidäquivalentgewicht von 400 bis 1100 hat und durch folgende Struktur dargestellt wird, in der n einen Wert von 0 bis 8 hat:

b) mindestens ein Glycol und/oder einen Glycolether in einer Menge von 5 bis 30 Gew.-% bezogen auf das Gewicht der Druckfarbe;

c) mindestens ein anorganisches und/oder organisches Pigment, das bezogen auf das Gewicht der Druckfarbe in einer Menge von 5 bis 40 Gew.-% vorliegt;

d) mindestens ein Trocknungsmittel, das bezogen auf das Gewicht der Druckfarbe in einer Menge von 0,1 bis 5 Gew.-% vorliegt, und

e) bezogen auf das Gewicht der Druckfarbe 0,1 bis 5 Gew.-% einer Verbindung, erhältlich durch Umsetzen von 1 Gewichtsteil eines Amin/ Epoxidaddukts (a) mit 0,1 bis 0,8 Gewichtsteil einer aus Phenolharzen und mehrwertigen Phenolverbindungen ausgewählten Verbindung (b), wobei das Amin/Epoxidaddukt (a) erhältlich ist durch Umsetzen einer Aminoverbindung (1) der allgemeinen Formel

in der R&sub1; und R&sub2; jeweils einen Alkylrest mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen darstellen und X ein Alkylenrest mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen ist, oder eines Gemischs aus Aminoverbindungen, die die Aminoverbindung (1) und 1-Amino-4-ethylpiperazin (2) in einem Gewichtsverhältnis von (1) zu (2) von 70 : 30 bis 99 : 1 enthalten, mit einem Epoxidharz (3) das durchschnittlich mehr als eine angrenzende Epoxidgruppe im Molekül aufweist, in einem solchen Verhältnis, daß die Menge der Epoxidgruppen im Epoxidharz (3) 0,8 bis 2,5 Äquivalente pro Äquivalent der Aminogruppe in der bzw. den Aminoverbindungen (1) bzw. (1) + (2) ist.

2. Druckfarbe nach Anspruch 1, in der die Aminoverbindung (1) Dimethylaminopropylamin, Diethylaminopropylamin, Dipropylaminopropylamin, Dibutylaminopropylamin, Dimethylaminoethylamin, Dipropylaminoethylamin und/oder Dibutylaminoethylamin ist.

3. Druckfarbe nach Anspruch 1 oder 2, in der die als Trocknungsöl verwendete teilweise konjugierte ungesättigte Fettsäure aus Safloröl, Sonnenblumenöl, Tungöl, Canolaöl, Tallöl, dehydratisiertem Rizinusöl, Sojabohnenöl, Oiticikaöl, Plukenetiaöl, Perillaöl, Hanföl, Walnußöl, Tabaksamenöl und/oder Leinöl erhältlich ist.

4. Druckfarbe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, in der die ungesättigte monobasische Säure Acrylsäure, Methacrylsäure, Crotonsäure und/oder Vinylessigsäure ist.

5. Druckfarbe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, in der das reaktive Monomer Styrol, Vinyltoluol und/oder Acryl- oder Methacrylsäureester von C&sub1;- C&sub1;&sub0;-Alkoholen ist.

6. Druckfarbe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, in der das Glycol und/oder der Glycolether Ethylenglycol, Diethylenglycol, Propylenglycol, Dipropylenglycol, Tripropylenglycol, Butylenglycol, Octylenglycol, Ethylenglycolmonobutylether, Ethylenglycolmonohexylether, Ethylenglycolmonophenylether, Diethylenglycolmonomethylether, Diethylenglycolmonoethylether, Diethylenglycolmonobutylether, Diethylenglycolmonohexylether, Dipropylenglycolmonomethylether, Tripropylenglycolmonomethylether und Propylenglycolmonophenylether oder eine Mischung davon sind.

7. Druckfarbe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, in der das Pigment CI-Pigmentgelb 12, CI-Pigmentgelb 42, CI-Pigmentschwarz 7, CI- Pigmentschwarz 11, CI-Pigmentrot 9, CI-Pigmentrot 23, CI-Pigmentrot 146, CI-Pigmentrot 224, CI-Pigmentgrün 7, CI-Pigmentgrün 36, CI- Pigmentblau 15 : 3, CI-Pigmentlila 23 und/oder CI-Pigmentlila 32 ist.

8. Druckfarbe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, umfassend einen Füllstoff, der bezogen auf das Gewicht der Druckfarbe in einer Menge von 1 bis 35 Gew.-% vorliegt und Porzellanerde, Calciumcarbonat, Calciumsulfat, Talkum, Siliciumdioxid, Maisstärke, Titandioxid, Aluminiumoxid oder ein Gemisch davon ist.

9. Druckfarbe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, umfassend ein Wachs, das bezogen auf das Gewicht der Druckfarbe in einer Menge von 1 bis 5 Gew.- % vorliegt und Polytetrafluorethylenwachse, Polyethylenwachse, Fischer- Tropsch-Wachse, Siliconfluids oder ein Gemisch davon ist.

10. Druckfarbe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, in der das Trocknungsmittel aus Octoaten, Resinaten, Naphthenaten, Neodecanoaten, Tallaten und Linoleaten sowie deren Mischungen von Cobalt, Magnesium, Mangan, Zink, Cer, Zirconium oder einer Mischung davon ausgewählt wird.