CZ397897A3 - Pigmentové kompozice pro litografické barvy a litografické barvy, které je obsahují - Google Patents

Description

·· ···· • ♦ ·♦

175 597/KB

Pigmentové kompozice pro litografické barvy a litografické barvy, které je obsahují

Oblast techniky

Vynález se týká pigmentových kompozic vhodných pro použití v litografických tiskařských barvách.

Dosavadní stav techniky

Pigmentové kompozice pro použití k přípravě litografic-kých tiskařských barev obvykle obsahují aditiva pro zlepšení smáčivých a dispergačních vlastností pigmentu v nosné látce barvy. Tato aditiva mohou rovněž modifikovat jiné vlastnosti barvy, jako jsou reologické vlastnosti a lesk. Těmito adi-tivy jsou typicky kalafuny a modifikované kalafuny, jako jsou například hydrogenované pryskyřice, disproporcionované pryskyřice a maleinovou kyselinou modifikované pryskyřice. Obvykle se zapracovávají ve formě vodných roztoků ve zředěných alkáliích během syntézy pigmentu, poté se s pigmentem vysráží přidáním kyseliny, soli kovu, například vápníku nebo hliníku, nebo aminu či kvarterní amoniové soli.

Nicméně od té doby, co jsou z ekologických důvodů v tradičních vlhčících roztocích (fount Solutions) nižší alifatické alkoholy nahrazovány například glykoly, povrchově aktivními látkami atd., mohou pigmentová aditiva jako jsou popsána výše narušovat proces litografického tisku, tím, že porušují křehkou rovnováhu voda/nevodná složka mezi vlhčícím roztokem a barvou, čímž ovlivňují nestabilitu pH vlhčícího roztoku.

Je tedy zjištěno, že pokud se takové pigmenty použijí v litografických barvách, dochází k postupnému podstatnému zvyšování pH vlhčícího roztoku, například z typické hodnoty - 2 ΦΦ «· φΦΦ φ Φ ΦΦ • Φ Φ · • Φ Φ Φ Φ Φ ΦΦΦ Φ Φ Φ Φ Φ Φ Φ ΦΦ Φ Φ Φ Φ Φ Φ Φ Φ Φ Φ Φ Φ Φ ΦΦΦ Φ Φ Φ Φ Φ ΦΦΦ ΦΦΦΦ ΦΦ Φ zhruba 5 na hodnotu 7 nebo ještě vyšší. Když k tomu dojde, začnou se barva a vlhčící roztok mísit, což způsobuje horší chování při tisku, například zhoršení ostrosti tisku, zejména při použití moderních tiskařských rychlolisů.

Tento jev je znám již několik let a v EP0315844 bylo navrženo použít pro snížení posunu pH pufr rozpustný v olej i.

Podstata vynálezu

Nyní bylo zjištěno, že nežádoucí posun pH vlhčícího roztoku směrem nahoru lze podstatně omezit nebo mu dokonce zcela zabránit nahrazením tradičně používaných pryskyřičných kyselin a solí pryskyřicemi, ve kterých jsou karboxylové skupiny zčásti nebo zcela zreagovány s alkoholy, polyoly nebo fenoly za vzniku nerozpustných pryskyřičných esterů. Výsledné pigmentové kompozice se snadno zapracovávají do litografic-kých barev a zlepšují tiskařské vlastnosti barvy, konkrétně zlepšují rovnováhu vlhčící roztok/barva, snižují posun pH vlhčícího roztoku a v důsledku toho zlepšují přenos barvy a ostrost tisku. Pryskyřičné estery (resin-estery) neovlivňují škodlivým způsobem barvivé vlastnosti pigmentu a mohou zlepšovat takové vlastnosti jako jsou reologické vlastnosti a lesk. V souladu s tím vynález popisuje použití pryskyřicí upraveného (rezinovaného) pigmentu, ve kterém od 10 do 100 %, výhodně od 40 do 100 %, hmot. pryskyřičné (rezinované) části produktu tvoří pryskyřičný ester, jako barviva v litografické tiskařské barvě. Základními pigmenty, kterých se vynález týká, jsou libovolné pigmenty které lze použít v litografických barvách, například azolakové pigmenty jako jsou pigmentové červěně 48, 52, 53, 57, diarylidové pigmenty, jako jsou pigmentové žlutě 12, 13, 14 a pigmentová oranž 34, a ftalocyaniny, jako je - 3 • · ·· ··· · pigmentová modř 15:3.

Jako pryskyřičné estery lze použít například estery kalafunových kyselin (kyselých kalafun) nebo modifikovaných (hydrogenovaných, disproporcionovaných, maleinovou kyselinou modifikovaných, polymerovaných nebo fenolicky modifikovaných) kalafunových kyselin. Alkoholy použité pro esterifikaci mohou typicky obsahovat od 1 do 20 atomů uhlíku a mohou být popřípadě substituovány skupinami jako jsou atomy halogenů, například chloru, nebo aminoskupinami. Vhodné polyoly mohou obsahovat od 2 do 10 hydroxylových skupin, a mezi jejich příklady tedy patří glycerol a pentaerythritol. Mezi vhodné fenoly patří samotný fenol a kresol.

Popřípadě lze přidávat další aditiva napomáhající syntéze pigmentu, jako jsou povrchově aktivní činidla, v souladu se známými postupy. Mezi taková činidla mohou patřit neionogenní, anionická, amfoterní a kationická povrchově aktivní činidla, například ethoxylované alkoholy, fenoly, kyseliny či aminy, soli kalafunových kyselin a modifikovaných kalafunových kyselin, alkylsulfáty, alkylsulfosukcináty, alkylarylsulfonové kyseliny, aminy a kvarterní amoniové soli. Nicméně je třeba bedlivě vybírat typ a množství takových pomocných látek, aby se zajistilo že jejich použití nepotlačí význam hlavního aditiva, pryskyřičného esteru.

Uvedený pigmentový produkt se používá pro litografické barvy. Mezi nosné látky pro takové barvy patří aromatické uhlovodíkové pryskyřice z ropy, alkalicky rafinovaný lněný olej, pentaerythritolestery fenolicky modifikovaných kalafun, estery maleinovou kyselinou modifikovaných kalafun a jejich směsi mezi sebou a s tonkovým olejem.

Vynález rovněž popisuje litografickou tiskařskou barvu, která obsahuje nosnou látku pro litografickou tiskařskou barvu a jako barvivo pryskyřicí upravený pigment, ve kterém od 10 do 100 %, výhodně od 40 do 100 %, hmot. pryskyřičné ·· ·* ♦ • · ··· · • · • · ·· · · • · · • · ♦ · ♦ · • · · • · ··· · • · · ··· · • ♦ • • · • · • · ·· ··· ··«· ·· · části produktu tvoří pryskyřičný ester.

Vynález ilustrují následující příklady. Příklady provedení vynálezu Příklad 1 35,9 g 4-aminotoluen-3-sulfonové kyseliny (98,2%) se za míchání rozpustí ve 265 ml vody za použití 16,2 g 47% vodného hydroxidu sodného. Teplota roztoku se sníží na 0 - 5° C přidáním ledu a poté se přidá 12,2 g dusitanu sodného, předem rozpuštěného v 50 ml vody. K roztoku se za míchání přidá 38 ml koncentrované kyseliny chlorovodíkové (35%) , čímž se vytvoří diazoniová sůl. Objem suspenze se upraví přidáním ledu na 750 ml při teplotě 0 - 5° C. 9,5 g disproporcionované kalafuny na bázi kyseliny abietové (dodávané pod obchodním jménem "Recoldis A" firmou Langley Smith and Co.) se rozpustí ve 24 0 ml vody se 2,6 g 47% vodného hydroxidu sodného za zahřívání na teplotu 80° C a mechanického míchání. Jakmile se získá roztok pryskyřice, roztok se ochladí na teplotu 50° C přidáním 240 ml vody. Pokračuje se v mechanickém míchání a přidá se 30 g 47% vodného hydroxidu sodného a 35,5 g beta-hydroxynaftoové kyseliny (BONA). K roztoku se přidá 19 g 50% (hmotnost/hmotnost) disperze pryskyřičného esteru, známé pod názvem "Tacolyn 153" a dodávané firmou Hercules BV. Objem disperze se upraví přidáním ledu na 800 ml při teplotě 0 - 5° C. K suspenzi pryskyřice, pryskyřičného esteru a beta--hydroxynaftoové kyseliny se v průběhu 40 minut přidá za mechanického míchání výše uvedená diazosložka, přičemž se teplota udržuje na 0 - 5° Ca pH na hodnotě 10,8 - 11.

Po dokončení reakce se suspenze míchá po dobu dalších 15 minut za výše uvedených podmínek a poté se přidá 33,2 g - 5 • · · · ·· ··· · chloridu vápenatého (80%). Tato suspenze se uchovává za výše uvedených podmínek po dobu 30 minut. Hodnota pH suspenze se upraví na 7,0 za použití zředěné (10%) kyseliny chlorovodíkové a poté se směs zahřeje párou na teplotu 80° C. K suspenzi se přidá voda pro dosažení teploty 65° C, zfiltruje se a promývá se, až již nejsou přítomny soli. Produkt se suší přes noc při teplotě 90° C a poté se rozemele na prášek. 20 g výsledného prášku se zapracuje do 80 g základního laku barvy (ink varnish) , který tvoří 1 díl destilátu (známého pod názvem "PKWF 4/7 New" a dodávaného firmou Halterman), 2 díly pryskyřice (známé pod názvem "Sparkle 93" a dodávané firmou Lawter International) a 3,25 dílů zgelovatělé tvrdé pryskyřice (známé pod názvem "Luminex 55" a dodávané firmou Lawter International). Míchání se provádí na zadních válcích válcového mlýnu Buhler SDY-200 3 při teplotě 23° Ca tlaku 1 MPa po dobu 5 minut. Směs se poté nechá za tlaku 1 MPa třikrát projít tříválcovým mlýnem při teplotě 23° C, přičemž se provádí míchání na zadních válcích po dobu 2 minut před každým průchodem mlýnem. Poté se pigmentace sníží na 18 % za použití tříčového přístroje, za použití další dávky základního laku barvy.

Vzorek vykazuje srovnatelnou sílu (vydatnost) barvy, podstatně zlepšený lesk a podstatně zlepšený nízký tok při střihovém namáhání ve srovnání se standardním pigmentem (neobsahujícím pryskyřičný ester), jak je popsán v příkladu 4.

Vliv této barvy na posun pH vlhčícího roztoku použitého k litografickému tisku se stanoví podle následujícího postupu: 50 g barvy se vnese do plastové nádoby spolu se 150 ml standardního vlhčícího roztoku (Fountsol F5, dodavatel Inkland Ltd) a směs se míchá pomocí dvoulopatkového míchadla VOSS se 150 otáčkami za minutu po dobu 1 hodiny. Vlhčící roztok se oddělí od barvy a změří se pH. Výsledky jsou - 6 ♦· ·♦·· shrnuty v tabulce 1. Tento vzorek vykazuje podstatné zlepšení v posunu pH ve srovnání s barvou obsahující pigment bez pryskyřičného esteru (příklad 4). Příklad 2

Pigment se připraví jako v příkladu 1, s tím rozdílem, že se 3,8 g kalafuny Recoldis A solubilizuje s 1,04 g vodného hydroxidu sodného (47%) a použije se 30,4 g disperze pryskyřičného esteru Tacolyn 153.

Po zapracování do základního laku barvy tvrditelného teplem (heatset ink varnish) a testování jako v příkladu 1 vykazuje tento vzorek ekvivalentí sílu (vydatnost) barvy, podstatně zlepšený lesk, nízký tok při střihovém namáhání a snížený posun pH (viz tabulka 1) ve srovnání s barvou obsahující pigment bez pryskyřičného esteru (viz pří klad 4) . Příklad 3

Pigment se připraví jako v příkladu 1, s tím rozdílem, že se nepoužije pryskyřice Recoldis A, ale do produktu se zapracuje 38 g 50% (hmotnost/hmotnost) disperze pryskyřičného esteru Tacolyn 153. Pokud se tento prášek zapracuje do základního laku tvrditelného teplem jako v příkladu 1, vykazuje výsledná barva ekvivalentní sílu (vydatnost) a podstatně zlepšený lesk, nízký tok při střihovém namáhání a snížený posun pH (viz tabulka 1) ve srovnání s barvou obsahující pigment bez pryskyřičného esteru (viz pří klad 4) . Příklad 4

Pigment se připraví jako v příkladu 1, s tím rozdílem, že se 19 g kalafuny Recoldis A solubilizuje s 5,2 g vodného - 7 • · · · · · ♦ • · · • · • Μ hydroxidu sodného (47%) a do produktu se nezapracovává žádný pryskyřičný ester. Hodnoty posunu pH barvy připravené jako v příkladu 1, ale za použití tohoto produktu, jsou uvedeny v tabulce 1.

Tabulka 1

Posun pH vlhčícího roztoku po míchání s barvou po dobu 1 hodiny za použití dvoulopatkového míchadla VOSS příklad 1 příklad 2 příklad 3 příklad 4 počáteční pH 4,6 4,6 4,6 4,6 konečné pH 5,8 5,7 5,7 7,6 posun + 1,2 + 1,1 + 1,1 + 3,0

Claims (8)

1. 29 5? ·» ·φ t ·· ·· ♦··· » · · · ·· · · * · ♦ ···· · · · · · • · ♦·· ♦ · · ♦ ·♦· · « · t · · · · ·· ·# ♦♦· ···· ·· · PATENTOVÉ NÁROKY 1. Použití pryskyřicí upraveného pigmentu, ve kterém od 10 do 100 % hmot. pryskyřičné části produktu tvoří pryskyřičný ester, jako barviva v litografické tiskařské barvě.
2. 2. Použití podle nároku 1, vyznačující se tím, že pryskyřičný ester tvoří od 40 do 100 % hmot. pryskyřičné části produktu.
3. 3. Použití podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že pryskyřičný ester je odvozen od kalafuny esterifikací volných kyselých skupin kalafuny popřípadě substituovaným alkoholem nebo polyolem.
4. 4. Použití podle nároku 3, vyznačující se tím, že kalafunou je dřevní kalafuna, kalafuna z pryskyřice, kalafuna z talového oleje nebo produkt získaný z libovolné z těchto kalafun hydrogenací, disproporcionací nebo polymerací.
5. 5. Použití podle nároku 3 nebo 4, vyznačující se tím , že pryskyřičný ester je odvozen od kalafuny esterifikací volných kyselých skupin kalafuny glycerolem nebo pentaerythritolem.
6. 6. Litografická barva, vyznačující se tím, že obsahuje nosnou látku barvy a pryskyřicí upravený pigment podle libovolného z nároků 1 až 5.
7. 7. Použití podle nároku 1 v podstatě jak je zde popsáno s odkazem na libovolný z výše uvedených příkladů 1 až 3.
8. 8. Litografická barva v podstatě jak je zde popsána s odkazem na libovolný z výše uvedených příkladů 1 až 3.