EP3917782A1 - Verfahren zum bedrucken eines metallischen bedruckstoffes in einer druckmaschine - Google Patents

Verfahren zum bedrucken eines metallischen bedruckstoffes in einer druckmaschine

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EP3917782A1
EP3917782A1 EP20700589.3A EP20700589A EP3917782A1 EP 3917782 A1 EP3917782 A1 EP 3917782A1 EP 20700589 A EP20700589 A EP 20700589A EP 3917782 A1 EP3917782 A1 EP 3917782A1
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EP
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printing
free
radical
lacquer
chromium
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Stephan Behnke
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Koenig and Bauer AG
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Koenig and Bauer AG
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    • B41M7/00—After-treatment of prints, e.g. heating, irradiating, setting of the ink, protection of the printed stock
    • B41M7/0081—After-treatment of prints, e.g. heating, irradiating, setting of the ink, protection of the printed stock using electromagnetic radiation or waves, e.g. ultraviolet radiation, electron beams

Definitions

  • the invention relates to a method for printing a metallic printing material in a printing press according to the preamble of claim 1.
  • EP 1 503 899 A2 discloses a device for printing essentially non-absorbent printing material designed as metal plates, with a printing machine belonging to a printing line and having at least one printing unit equipped with printing ink, a first printing device and a second printing device being provided, that each belong to the pressure line and the
  • Printing unit - as seen in the printing direction - are upstream, wherein - seen in the printing direction - the first printing device is followed by the second printing device, and the first printing device is equipped with UV-drying primer and the second printing device with UV-drying white lacquer and the first printing device and the the second printing device is followed by a UV drying device belonging to the printing line.
  • EP 2 428 359 A1 describes a printing device for printing on
  • Printing unit at least one irradiation device, each with at least one
  • the electromagnetic radiation source for irradiating the fabric before it is supplied to the at least one active printing unit
  • US 2018/0046114 A1 discloses a device for applying a decoration to an outer surface of a metallic container, comprising a device
  • the electrophotographic system conveying a toner material onto the transfer printing form, and a feed unit to bring the metallic container into contact with the transfer printing form to feed the toner material from the transfer printing form to the outer surface of the metallic container for decoration transfer.
  • US 2017/0354991 A1 discloses a method for producing a steel plate printed with a transparent pattern, comprising forming a printed color film layer by ejecting transparent ink onto at least one surface of a steel plate and curing the printed color film layer with ultraviolet light to produce a hardened one to form printed ink film layer and further preferably comprising performing preprocessing on the relevant surface of the steel plate with plasma before forming the printed ink film layer.
  • DE 10 2006 044 957 A1 describes a method for transferring imaging and / or covering or covering application layers from a transfer film to printed sheets in a sheet-processing machine, in particular one
  • Sheet-fed rotary printing press known, at least with one applicator for one imagewise or areal coating of a printing sheet with an adhesive and with at least one coating unit for transferring imaging or covering layers from the transfer film to the printing sheet, a transfer nip being formed in a coating unit and the transfer film along the surface of a press roller and with the coated side a printed sheet is placed and can be passed under pressure together with it through the transfer nip, so that the imaging or covering layers in areas provided with adhesive are transferred adhesively from the transfer film to the printed sheet, the printing machine being supplied with rigid, elastic printed sheets as sheet metal or plastic sheets, on at least one printed or coated or unprinted or
  • Foil coating can be dried.
  • the invention has for its object to provide a method for printing a metallic printing material in a printing press, in which this printing is possible on a bare, that is not primed surface of the sheet.
  • Pretreatment of the surface of the metallic substrate to be printed It is not necessary to improve the adhesion of the printing ink or varnish to this surface and / or to improve the wettability of this surface with the printing ink or varnish, which can save costs.
  • Metal packaging is used in particular in the form of cans, e.g. B. as tin cans for food or pet food, as spray cans for aerosols or as packaging for other chemical-technical products, as beverage cans or as closures in the form of lids or bottle caps, these packaging z.
  • B. are made of a particularly corrosion-resistant steel sheet or aluminum sheet or a tinplate. It is often desired to produce metal packaging of this type, usually in very large numbers, preferably several million pieces, in an industrial printing process, i. H. to decorate with a printing press. This is particularly true for. B. in the beverage industry too.
  • the z. B. is delivered as a board or as a steel coil.
  • the following is preferably the printing of a surface of a tinplate, a tinplate being a thin cold-rolled steel plate, the surface of which is coated with tin.
  • Tinplate thicknesses of 0.1 mm to 0.5 mm are currently common. Tinning primarily serves to protect against corrosion.
  • the fuselage sheet which is preferably made of steel, is in the form of a chromium-free passivated sheet, i.e.
  • CFPA sheet and not a chrome-plated ECCS sheet (electrolytic chromium coated steel) or a tin-plated ETP sheet which is passivated with chrome ( electrolytic tin ßlate).
  • Titanium / zirconium passivation Alternatively or in addition to the materials titanium and
  • Zirconium can be used to passivate the surface of the sheet in question, for.
  • Central atom can be used.
  • a mostly viscous printing ink or a mostly low-viscosity lacquer are each in a layer thickness, for. B. from 1 pm to 10 pm, preferably in a layer thickness in a range between 4 pm and 5 pm on the bare surface of the chromium-free passivated sheet in question by the use of at least one printing unit of a printing press, in each case directly and immediately, ie without the additional processing step of applying a primer to the surface in question before printing.
  • Printing inks are colorant i. d. R. liquid mixtures and consist of dispersed, d. H. from i. d. Usually extremely finely divided pigments, binders and organic solvents.
  • the printing ink black contains pigments made of soot, in particular gas black. Colored pigments are obtained from minerals or are manufactured chemically.
  • Printing inks for printing processes in which the ink is applied by rollers require good transport of the printing ink over the inking rollers and low aerosol formation.
  • the ink transport is determined by the speed of the printing ink.
  • Speed is the force necessary to separate an ink film. It is a complex ratio of viscosity, cohesion and adhesion and is measured as a tack in the printing ink test.
  • Aerosol formation is the formation of a paint mist and colored threads at high printing speeds. These aerosols are undesirable. Aerosol formation is strongly temperature-dependent, since it correlates directly with the viscosity.
  • Printing inks essentially consist of:
  • binders mainly of resins (solid resins, alkyd resins) to the
  • auxiliaries for adjusting the rheological properties e.g. B. for
  • Lacquer is a liquid or powdery coating material that is applied thinly to an object and is built up into a continuous, solid film by chemical or physical processes that act in particular on its solvent. Varnishes exist i. d. R. from binders, fillers, pigments,
  • Solvents, resins and / or acrylates and additives, such as biocides are sold by the Dow Chemical Company.
  • Emission-free, especially radiation-curing lacquer a monomer serves as a “solvent” that polymerizes into the lacquer film during curing. It is a low molecular weight binder with low vapor pressure, which is preferably used via UV-induced processes such. B. chemically cures within fractions of a second. A UV high-power lamp is usually used as the radiation source. The same applies to binders used in a printing ink.
  • the printing ink or varnish is suitable for.
  • B. a printing process using a printing form.
  • the chrome-free passivated surface of the metallic printing material, i. H. Sheets can be printed in an offset printing process or in a high-pressure process or in a flexographic printing process.
  • a free-radically hardening printing ink or a free-radically hardening lacquer is used as a printing fluid, ie as a printing ink or as a lacquer.
  • a printing ink or varnish is in each case radiation-curing, in particular UV-curing.
  • the curing of the printing ink or lacquer takes place radically and thus suddenly - ie in a very short time, preferably in less than 1 second, in particular within fractions of a second - and z. B. not cationic.
  • An initiation of the curing of the printing ink or lacquer takes place in each case, for. B. by a the substrate-directed radiation from a radiation source, in particular with ultraviolet radiation from a UV radiation source or with a
  • a radical hardening is carried out by a radical polymerization, which essentially takes place in the following three sub-steps:
  • a radical added as an initiator of the printing ink or lacquer breaks a multiple bond, e.g. B.
  • the primary radical is constantly deposited in a growth reaction.
  • a chain break is caused by the meeting of two radicals, i.e. by their combination. Chain disruption can also be brought about by disproportionation.
  • Chain growth reactions are the aforementioned cationic chain polymerization or an anionic chain polymerization or a coordinative chain polymerization. These chain polymerizations differ in their mechanistic course from the radical chain polymerization according to the invention.
  • radical chain polymerization a cation or an anion or a is not added after the start reaction coordinative complex, but a radical attached to the growing polymer chain.
  • the formation of the polymers proceeds as a generally unbranched chain reaction.
  • the result of this growth is that macromolecules, ie polymers with long chains, are formed even at very low conversions and large amounts of monomers are present unchanged.
  • the growth of the polymer chains in a chain growth reaction, in particular in a radical polymerization is much faster than e.g. B. in a step growth reaction.
  • Radicals are atoms or molecules with at least one unpaired valence electron that are particularly reactive.
  • the unpaired valence electron is located e.g. B. on C, N, O or halogens. Frequently used radicals are oxygen, nitrogen monoxide, the hydroxyl radical, chlorine radicals or bromine radicals. Radicals are i. d. Usually very reactive and therefore also very short-lived with a lifespan of i. d. R. less than 1 second.
  • At least one radical initiator - also called an initiator - is added to the reaction mixture formed as a printing ink or varnish, in particular the respective binder of the printing ink or varnish in question.
  • This radical starter is a molecule that can be split into radicals particularly easily - for example by irradiation with ultraviolet light. examples for
  • Radical initiators are azobis / sobutyronitrile, dibenzoyl peroxide, dilauroyl peroxide, di-tert-butyl peroxide, diisopropyl peroxidicarbonate and / or potassium peroxodisulfate.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bedrucken eines metallischen Bedruckstoffes in einer Druckmaschine, wobei als Bedruckstoff ein metallischer Bedruckstoff mit einer chromfrei passivierten Oberfläche verwendet wird, wobei mit mindestens einem Druckwerk der Druckmaschine eine radikalisch härtende Druckfarbe oder ein radikalisch härtender Lack jeweils direkt und unmittelbar auf die chromfrei passivierte Oberfläche des metallischen Bedruckstoffes aufgetragen wird.

Description

Beschreibung
Verfahren zum Bedrucken eines metallischen Bedruckstoffes in einer Druckmaschine
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bedrucken eines metallischen Bedruckstoffes in einer Druckmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Durch die DE 60 120 305 T2 ist Verfahren zum Bedrucken eines Bedruckstoffes aus Blech in einer Druckmaschine bekannt, bei dem eine Oberfläche des Bleches, auf der der Aufdruck in einer Schichtdicke z. B. von 0,2 pm bis 10 pm erfolgt, mit einer weißen Beschichtung versehen ist.
Durch die EP 1 503 899 A2 ist eine Einrichtung zum Bedrucken von im Wesentlichen nicht saugfähigem, als Metalltafeln ausgebildetem Druckmaterial bekannt, mit einer einer Drucklinie angehörenden, mindestens ein mit Druckfarbe ausgestattetes Druckwerk aufweisenden Druckmaschine, wobei eine erste Druckeinrichtung und eine zweite Druckeinrichtung vorgesehen sind, die jeweils der Drucklinie angehören und dem
Druckwerk - in Druckrichtung gesehen- vorgelagert sind, wobei - in Druckrichtung gesehen - der ersten Druckeinrichtung die zweite Druckeinrichtung folgt, und wobei die erste Druckeinrichtung mit UV-trocknender Grundierung und die zweite Druckeinrichtung mit UV-trocknendem Weißlack ausgestattet sind und der ersten Druckeinrichtung und der zweiten Druckeinrichtung jeweils eine der Drucklinie angehörende UV- Trocknungseinrichtung nachgeschaltet ist.
Durch die EP 2 428 359 A1 ist eine Druckvorrichtung zum Bedrucken von
Flächengebilden mit mindestens einer Druckfarbe bekannt, wobei die
Oberflächenspannung dieser Flächengebilde kleiner oder gleich der
Oberflächenspannung der Druckfarbe ist, umfassend mindestens ein aktives Druckwerk und eine diesem mindestens einen aktiven Druckwerk nachgelagerte Endtrockenanlage zum Trocknen der vom mindestens einen aktiven Druckwerk auf das Flächengebilde aufgetragenen Druckfarbe, wobei stromaufwärts des mindestens einen aktiven
Druckwerks mindestens eine Bestrahlungseinrichtung mit je mindestens einer
elektromagnetischen Strahlungsquelle zum Bestrahlen des Flächengebildes vor dessen Zufuhr zum mindestens einen aktiven Druckwerk ausgebildet ist, wobei die
Strahlungsquelle z. B. eine langgestreckte UV-Gasentladungsröhre oder ein
langgestreckter Infrarotstrahler ist.
Durch die US 2018/0046114 A1 ist eine Vorrichtung zum Aufbringen einer Dekoration auf eine äußere Oberfläche eines metallischen Behälters bekannt, umfassend eine
Übertragungsdruckform, ein elektrofotografisches System in einer vorgegebenen
Ausrichtung in Bezug auf die Übertragungsdruckform, wobei das elektrofotografische System ein Tonermaterial auf die Übertragungsdruckform fördert, und eine Zuführeinheit, um den metallischen Behälter mit der Übertragungsdruckform in Kontakt zu bringen, um das Tonermaterial von der Übertragungsdruckform zur äußeren Oberfläche des metallischen Behälters für deren Dekoration zu übertragen.
Durch die US 2017/0354991 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung einer mit einem transparenten Muster bedruckten Stahlplatte bekannt, umfassend ein Ausbilden einer bedruckten Farbfilmschicht durch Ausstößen transparenter Tinte auf mindestens eine Oberfläche einer Stahlplatte und ein Härten der bedruckten Farbfilmschicht mit ultraviolettem Licht, um eine gehärtete bedruckte Farbfilmschicht zu bilden und ferner vorzugsweise umfassend das Durchführen einer Vorverarbeitung auf der betreffenden Oberfläche der Stahlplatte mit Plasma vor dem Ausbilden der bedruckten Farbfilmschicht.
Durch die DE 10 2006 044 957 A1 ist ein Verfahren zum Transfer von bildgebenden und/oder ab- oder überdeckenden Applikationsschichten von einer Transferfolie auf Druckbogen in einer Bogen verarbeitenden Maschine, insbesondere einer
Bogenrotationsdruckmaschine, bekannt, wenigstens mit einem Auftragwerk für eine bildmäßige oder flächige Beschichtung eines Druckbogens mit einem Kleber und mit wenigstens einem Beschichtungswerk zum Übertragen bildgebender oder abdeckender Schichten von der Transferfolie auf den Druckbogen, wobei in einem Beschichtungswerk ein Transferspalt gebildet ist und die Transferfolie an der Oberfläche einer Presswalze entlang und mit der beschichteten Seite auf einem Druckbogen aufgelegt und unter Druck gemeinsam mit diesem durch den Transferspalt führbar ist, so dass die bildgebenden oder abdeckenden Schichten in mit Kleber versehenen Bereichen von der Transferfolie auf den Druckbogen haftend übertragen werden, wobei der Druckmaschine steif elastische Druckbogen als Blechtafeln oder Kunststofftafeln zugeführt werden, die auf wenigstens einer bedruckten oder beschichteten bzw. unbedruckten oder
unbeschichteten ersten Seite in einem Transferspalt mit einer bildmässigen oder vollflächigen Folienbeschichtung von der Transferfolie versehen werden, und wobei die metallischen bzw. Kunststoffdruckbogen vor und/oder nach der Aufbringung der
Folienbeschichtung getrocknet werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Bedrucken eines metallischen Bedruckstoffes in einer Druckmaschine zu schaffen, bei dem dieses Bedrucken auf eine blanke, also nicht grundierte Oberfläche des Bleches möglich ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Die abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Ausgestaltungen und/oder Weiterbildungen der gefundenen Lösung.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass ein hinsichtlich seiner Oberfläche ursprünglicher, d. h. nicht aufbereiteter metallischer Bedruckstoff, vorzugsweise ein Blech, insbesondere ein Weißblech, ohne den
zusätzlichen Bearbeitungsschritt des Auftragens einer Grundierung direkt bedruckt werden kann. Bei einer Durchführung des vorgeschlagenen Verfahrens ist eine
Vorbehandlung der zu bedruckenden Oberfläche des metallischen Bedruckstoffes zur Verbesserung des Haftvermögens der Druckfarbe oder des Lackes auf dieser Oberfläche und/oder zur Verbesserung der Benetzbarkeit dieser Oberfläche mit der Druckfarbe oder dem Lack nicht erforderlich, wodurch Kosten eingespart werden können.
Metallverpackungen werden insbesondere in Form von Dosen, z. B. als Blechdosen für Lebensmittel oder Tiernahrung, als Sprühdosen für Aerosole oder als Verpackungen für andere chemisch-technische Produkte, als Getränkedosen oder als Verschlüsse in Form von Deckeln oder Kronkorken verwendet, wobei diese Verpackungen z. B. aus einem insbesondere korrosionsbeständigen Stahlblech oder aus Aluminiumblech oder aus einem Weißblech gefertigt sind. Häufig wird gewünscht, derartige zumeist in sehr großer Stückzahl von vorzugsweise mehreren Millionen Stück gefertigte Metallverpackungen in einem industriellen Druckprozess, d. h. mit einer Druckmaschine zu dekorieren. Dies trifft insbesondere z. B. in der Getränkeindustrie zu.
Als Blech wird ein flaches Walzwerkfertigprodukt aus Metall bezeichnet, das z. B. als Tafel oder als Bandstahlrolle (Coil) ausgeliefert wird. Im Folgenden geht es vorzugsweise um das Bedrucken einer Oberfläche eines Weißbleches, wobei ein Weißblech ein dünnes kaltgewalztes Stahlblech ist, dessen Oberfläche mit Zinn beschichtet ist. Derzeit sind Weißblechdicken von 0,1 mm bis 0,5 mm üblich. Das Verzinnen dient vor allem dem Korrosionsschutz. Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist das vorzugsweise aus einem Stahl bestehende Rumpfblech als ein chromfrei passiviertes, also als ein CFPA-Blech und nicht als ein verchromtes ECCS-Blech (electrolytic chromium coated Steel) oder als ein verzinntes, mit Chrom oberflächenpassiviertes ETP- Blech (electrolytic tin ßlate) ausgebildet. Eine chromfreie Passivierung der Oberfläche des betreffenden Bleches, insbesondere Weißbleches, erfolgt z. B. durch eine
Titan/Zirkonium-Passivierung. Alternativ oder zusätzlich zu den Stoffen Titan und
Zirkonium können zur Passivierung der Oberfläche des betreffenden Bleches z. B. die Stoffe Hafnium und/oder Silizium und/oder Aluminium und/oder Bor jeweils als
Zentralatom verwendet werden. Zur Dekoration eines zur Ausbildung einer Verpackung verwendeten Bleches werden erfindungsgemäß eine zumeist zähflüssige Druckfarbe oder ein zumeist dünnflüssiger Lack jeweils in einer Schichtdicke z. B. von 1 pm bis 10 pm, vorzugsweise in einer Schichtdicke in einem Bereich zwischen 4 pm und 5 pm auf die blanke Oberfläche des betreffenden chromfrei passivierten Bleches durch den Einsatz von mindestens einem Druckwerk einer Druckmaschine aufgetragen, und zwar jeweils direkt und unmittelbar, d. h. ohne den vor dem Bedrucken auszuführenden zusätzlichen Bearbeitungsschritt des Auftragens einer Grundierung auf die betreffende Oberfläche.
Druckfarben sind farbmittelhaltige i. d. R. flüssige Stoffgemische und bestehen aus dispergierten, d. h. aus i. d. R. extrem fein verteilten Pigmenten, Bindemitteln und organischen Lösungsmitteln. Die Druckfarbe Schwarz enthält Pigmente aus Ruß, insbesondere Gasruß. Farbige Pigmente werden aus Mineralien gewonnen oder chemisch hergestellt.
Die mechanischen Eigenschaften von Druckfarben werden auch rheologische
Eigenschaften genannt. Druckfarben für Druckprozesse, bei denen der Farbauftrag durch Walzen erfolgt, z. B. im Offsetdruck, Hochdruck oder Tiefdruck, erfordern einen guten Transport der Druckfarbe über die Farbwalzen und eine niedrige Aerosolbildung. Der Farbtransport wird über die Zügigkeit der Druckfarbe bestimmt. Die Zügigkeit ist diejenige Kraft, die notwendig ist, um einen Druckfarbenfilm zu trennen. Sie ist ein komplexes Verhältnis von Viskosität, Kohäsion und Adhäsion und wird in der Druckfarbenprüfung als tack gemessen. Die Aerosolbildung ist die Bildung eines Farbnebels und von Farbfäden bei hohen Druckgeschwindigkeiten. Diese Aerosole sind unerwünscht. Die Aerosolbildung ist stark temperaturabhängig, da sie direkt mit der Viskosität korreliert.
Druckfarben bestehen im Wesentlichen aus:
a) Farbmitteln, d. h. aus Pigmenten oder Farbstoffen, für die Farbigkeit, b) Bindemitteln, hauptsächlich aus Harzen (Festharze, Alkydharze), um die
Farbmittel auf dem Bedruckstoff zu befestigen,
c) Hilfsstoffen zum Einstellen der rheologischen Eigenschaften, z. B. zur
Beeinflussung von Trocknung, Glanz oder Oberflächenhärte.
Lack ist ein flüssiger oder auch pulverförmiger Beschichtungsstoff, der dünn auf einen Gegenstand aufgetragen wird und durch chemische oder physikalische Vorgänge, die insbesondere auf sein Lösemittel einwirken, zu einem durchgehenden, festen Film aufgebaut wird. Lacke bestehen i. d. R. aus Bindemitteln, Füllstoffen, Pigmenten,
Lösemitteln, Harzen und/oder Acrylaten und Additiven, wie Biozide. Bei einem
emissionsfrei, insbesondere strahlenhärtenden Lack dient ein Monomer als„Lösemittel“, das während der Härtung in den Lackfilm einpolymerisiert. Es handelt sich hier um ein niedermolekulares Bindemittel mit geringem Dampfdruck, welches vorzugsweise über UV- induzierte Prozesse z. B. innerhalb von Bruchteilen einer Sekunde chemisch härtet. Als Strahlenquelle dient meist eine UV-Hochleistungslampe. Entsprechendes gilt für in einer Druckfarbe verwendete Bindemittel.
Zum Aufträgen der Druckfarbe oder des Lackes eignet sich z. B. ein eine Druckform verwendendes Druckverfahren. Insbesondere kann die chromfrei passivierte Oberfläche des metallischen Bedruckstoffes, d. h. Bleches, in einem Offsetdruckverfahren oder in einem Hochdruckverfahren oder in einem Flexodruckverfahren bedruckt werden.
Als ein Druckfluid, d. h. als Druckfarbe oder als Lack werden erfindungsgemäß eine radikalisch härtende Druckfarbe oder ein radikalisch härtender Lack verwendet. Eine solche Druckfarbe oder ein solcher Lack ist jeweils strahlungshärtend, insbesondere UV- härtend ausgebildet. Die Härtung der Druckfarbe oder des Lackes erfolgt radikalisch und damit schlagartig - d. h. in sehr kurzer Zeit, vorzugsweise in weniger als 1 Sekunde, insbesondere innerhalb von Bruchteilen einer Sekunde - und z. B. nicht kationisch. Eine Initiierung der Härtung der Druckfarbe oder des Lackes erfolgt jeweils z. B. durch eine auf den Bedruckstoff gerichteten Bestrahlung aus einer Strahlungsquelle, insbesondere mit einer ultravioletten Strahlung aus einer UV-Strahlungsquelle oder mit einer
Röntgenstrahlung oder mit einer anderen ionisierenden Strahlung.
Eine radikalische Härtung wird durch eine radikalische Polymerisation ausgeführt, die im Wesentlichen in folgenden drei Teilschritten abläuft:
1. Startreaktion, bei der das aktive Zentrum für die Bildung einer makromolekularen Kette i. d. R. durch ein aktives Kettenende gebildet wird;
2. Wachstumsreaktion, bei der die makromolekulare Kette in einer Kettenreaktion durch eine wiederholte Anlagerung von Monomeren an die betreffende Kette wächst, und
3. Abbruchreaktion, bei der das Wachstum der makromolekularen Kette durch
Disproportionierungsreaktionen oder Kombinierung irreversibel beendet wird.
Zum Kettenstart bricht ein als Initiator der Druckfarbe oder dem Lack zugesetztes Radikal eine Mehrfachbindung, z. B. eine C=C-Doppelbindung, insbesondere eine C=C- Doppelbindung einer Vinylgruppe auf und erzeugt ein wachstumsfähiges Primärradikal.
An das Primärradikal lagern sich in einer Wachstumsreaktion ständig, d. h. fortlaufend Monomere an, und dies vorzugsweise auch mit geringer Aktivierungsenergie. Durch das Zusammentreffen zweier Radikale, also durch deren Kombination, wird ein Kettenabbruch hervorgerufen. Des Weiteren kann ein Kettenabbruch durch Disproportionierung herbeigeführt werden.
Andere technische Polymerisationen, d. h. Polymerbildungsreaktionen aus der Gruppe der sich von der Gruppe der Stufenwachstumsreaktionen unterscheidenden
Kettenwachstumsreaktionen sind die bereits genannte kationische Kettenpolymerisation oder eine anionische Kettenpolymerisation oder eine koordinative Kettenpolymerisation. Diese Kettenpolymerisationen unterscheiden sich in ihrem mechanistischem Verlauf von der erfindungsgemäßen radikalischen Kettenpolymerisation. Bei der radikalischen Kettenpolymerisation wird nach der Startreaktion nicht ein Kation oder ein Anion oder ein koordinativer Komplex, sondern ein Radikal an die wachsende Polymerkette angebunden. Dabei verläuft die Bildung der Polymere als i. d. R. unverzweigte Kettenreaktion. Dieses Wachstum hat zur Folge, dass sich schon bei sehr niedrigen Umsätzen Makromoleküle, d. h. Polymere mit langen Ketten bilden und große Mengen an Monomeren unverändert vorliegen. Das Wachstum der Polymerketten verläuft bei einer Kettenwachstumsreaktion, insbesondere bei einer radikalischen Polymerisation sehr viel schneller als z. B. bei einer Stufenwachstumsreaktion.
Als Radikale bezeichnet man Atome oder Moleküle mit mindestens einem ungepaarten Valenzelektron, die besonders reaktionsfreudig sind. Das ungepaarte Valenzelektron befindet sich dabei z. B. an C-, N-, O- oder Halogenen. Häufig verwendete Radikale sind Disauerstoff, Stickstoffmonoxid, das Hydroxyl-Radikal, Chlorradikale oder Bromradikale. Radikale sind i. d. R. sehr reaktiv und dadurch auch sehr kurzlebig mit einer Lebensdauer von i. d. R. weniger als 1 Sekunde.
Zur Initiierung einer radikalischen Polymerisation bzw. Kettenreaktion wird dem als Druckfarbe oder Lack ausgebildeten Reaktionsgemisch, insbesondere dem jeweiligen Bindemittel der betreffenden Druckfarbe oder des betreffenden Lack mindestens ein sogenannter Radikalstarter - auch Initiator genannt - zugesetzt. Es handelt sich bei diesem Radikalstarter um Moleküle, die sich besonders leicht - beispielsweise durch Bestrahlung mit ultraviolettem Licht - in Radikale spalten lassen. Beispiele für
Radikalstarter sind Azobis/sobutyronitril, Dibenzoylperoxid, Dilauroylperoxid, Di -tert- butylperoxid, Diisopropylperoxidicarbonat und/oder Kaliumperoxodisulfat.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zum Bedrucken eines metallischen Bedruckstoffes in einer
Druckmaschine, wobei als Bedruckstoff ein metallischer Bedruckstoff mit einer chromfrei passivierten Oberfläche verwendet wird, wobei mit mindestens einem Druckwerk der Druckmaschine eine härtende Druckfarbe oder ein härtender Lack jeweils direkt und unmittelbar auf die chromfrei passivierte Oberfläche des metallischen Bedruckstoffes aufgetragen wird, dadurch gekennzeichnet, dass als Druckfarbe eine radikalisch härtende Druckfarbe oder als Lack ein radikalisch härtender Lack verwendet werden, wobei die radikalische Härtung durch eine radikalische Polymerisation ausgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass als Bedruckstoff ein Stahlblech oder ein Aluminiumblech oder ein Weißblech verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die radikalisch härtende Druckfarbe oder der radikalisch härtende Lack jeweils direkt und unmittelbar und/oder in einer Schichtdicke von 1 pm bis 10 pm jeweils auf die chromfrei passivierte Oberfläche des metallischen Bedruckstoffes aufgetragen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die
chromfrei passivierte Oberfläche des metallischen Bedruckstoffes von dem betreffenden Druckwerk mit einem eine Druckform verwendenden Druckverfahren bedruckt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 oder 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die chromfrei passivierte Oberfläche des metallischen Bedruckstoffes in einem
Offsetdruckverfahren oder in einem Hochdruckverfahren oder in einem
Flexodruckverfahren bedruckt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 oder 3 oder 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die auf die chromfrei passivierte Oberfläche des metallischen Bedruckstoffes aufgetragene Druckfarbe oder der die auf die chromfrei passivierte Oberfläche des metallischen Bedruckstoffes aufgetragene Lack jeweils unter Verwendung einer auf den Bedruckstoff gerichteten Strahlungsquelle durch eine Bestrahlung mit einer ultravioletten Strahlung gehärtet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 oder 3 oder 4 oder 5 oder 6, dadurch
gekennzeichnet, dass die radikalische Härtung der Druckfarbe oder des Lackes jeweils in weniger als 1 Sekunde oder innerhalb von Bruchteilen einer Sekunde erfolgt.
8. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 oder 3 oder 4 oder 5 oder 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die radikalische Polymerisation zumindest in folgenden drei Teilschritten abläuft:
a) Startreaktion, bei der ein aktives Zentrum für die Bildung einer
makromolekularen Kette durch ein aktives Kettenende gebildet wird, indem ein Radikal eine Mehrfachbindung oder eine C=C-Doppelbindung aufbricht und ein wachstumsfähiges Primärradikal erzeugt;
b) Wachstumsreaktion, bei der die betreffende makromolekulare Kette in einer Kettenreaktion durch eine wiederholte Anlagerung von Monomeren wächst, indem sich an das Primärradikal fortlaufend Monomere anlagern, und c) Abbruchreaktion, bei der das Wachstum der makromolekularen Kette durch eine Kombination zweier Radikale oder durch eine
Disproportionierungsreaktion irreversibel beendet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 oder 3 oder 4 oder 5 oder 6 oder 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckfarbe oder dem Lack zur Initiierung der radikalischen Polymerisation mindestens ein Radikalstarter zugesetzt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der der Druckfarbe oder dem Lack zugesetzte mindestens eine Radikalstarter zum Start der radikalischen Polymerisation durch die Bestrahlung mit einer ultravioletten Strahlung in Radikale gespalten wird.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass als
Radikalstarter Azobis/sobutyronitril und/oder Dibenzoylperoxid und/oder
Dilauroylperoxid und/oder Di-te/f-butylperoxid und/oder Diisopropylperoxidicarbonat und/oder Kaliumperoxodisulfat verwendet wird bzw. werden.
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