DE1571876A1

DE1571876A1 - Druckfarbenzusammensetzung

Info

Publication number: DE1571876A1
Application number: DE19661571876
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Agfa Gevaert AG
Current assignee: Agfa Gevaert AG
Priority date: 1965-02-23
Filing date: 1966-02-22
Publication date: 1971-04-08
Also published as: US3513000A; CH468456A; ES323469A1; BE676898A; AT261639B; GB1142472A; NL6602377A; DK119837B; DK119837C; SE337269B

Description

Druckfarbenzusammensetzung

Prioritätι Grossbritannien Ur. 7800/65 vom 23. Februar 1965

Die Erfindung betrifft eine Druckfarbe, insbesondere eine Druckfarbe für Flachdruckzwecke.

Die Tatsache, dass ein fettannehmendes Bild auf einer sonst nicht fettigen Oberfläche durch eine fettige Druckfarbe selektiv bedeckt werden kann, stellt die Grundlage aller klassischen lithographischen Druckverfahren oder Flachdruckverfahren dar. Die Zusammensetzung der klassischen Flachdruckfarben umfasst eine lipophile Phase, in welche Pigmente und andere geeignete Druckfarbeningredienzien eingearbeitet sind, wobei diese lipophile Phase kein oder kaum Wasser absorbiert. Während des Druckvorganges nach den klassischen Flachdruckverfahren achtet man darauf, dass die Druckform dauernd mit einer wässrigen Zusammensetzung versehen bleibt, so dass die nicht druckenden Stellen genügend hydrophil bleiben. Dieses Druckverfahren erfordert also ausser einem Einfärbsystem ein sogenanntes Befeuoh-

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tungssystem, um die hydrophilen Stellen mit Wasser oder einer farblosen wässrigen Zusammensetzung bedeckt zu halten. Kürzlich wurde ein Flachdruckverfahren entwickelt, nach dem eine Druckfarbe, deren farbige Substanz eine wässrige Druekfarbenzusammensetzung ist, verwendet wird, und in dem ein Befeuehtungssystem zum Bedecken der oleophilen Stellen der Druckform mit einer farblosen oleophilen flüssigen Zusammensetzung angewandt wird. Dieses Druckverfahren, das Umkehrflachdruckverfahren genannt wird, ist besonders geeignet für direkten Flachdruck, d.h. es ist ein Verfahren, in dem keine mit Gummituch überzogenen Zwischenwalzen erforderlich sind.

Nach vorliegender Erfindung wurde eine Druckfarbe gefunden, die in einem Umkehrflachdruckverfahren sur selektiven Befeuchtung eines hydrophilen Bildes auf einer sonst nicht hydrophilen oder weniger hydrophilen Oberfläche verwendet werden kann, wobei kein Befeuehtungssystem erfordert wird. Die I^uckfarbe ist besonders geeignet für die Verwendung in einem ein direktes Einfärbwalzensystem enthaltenden Flachdruckgerät.

Eine Druckfarbe gemäss vorliegender Erfindung enthält eine farbige Substanz ("farbig" umfasst auch schwära) in der Form einer hydrophilen, insbesondere wässrigen Zusammensetzung und einer lipophilen Phase, die farblos oder im wesentlichen farblos ist oder eine kontrastierende Farbe besitzt und in der hydrophilen Phrje dispergiert ist. Die lipophile Phase soll gewöhnlich farblos sein, und im nachfolgenden wird sie auch so bezeichnet. Man soll jedoch damit rechnen, dass die Abwesenheit einer Farbe in der lipophilen.

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Phase nicht kritisch ist für die Durchführung der Erfindung, und dass eine leichte Färbung dieser Phase zulässig ist, wenn nur eine genügend sichtbare Differenzierung zwischen den druckenden Bildstellen und den nicht-druckenden Bildstellen der Druckform bein Auftragen der Druckfarbe erzeugt wird.

Beim Eontakt mit einer Druckform, die bildgemäss in hydrophile und hydrophobe Stellen differenziert ist, entmischt sich die farbloselipophile Phase leicht von der hydrophilen Phase, in der sie emulgiert war. Dadurch wird das selektive Absetzen und Ausbreiten der farbigen hydrophilen Phase an den hydrophilen Teilen ermöglicht.

Um die gewünschten Ergebnisse zu erhalten, können zur Bildung der lipophilen Phase der Druckfarbe bestimmte mit Wasser nicht oder im wesentlichen nicht mischbare organische Lösungsmittel verwendet werden. Geeignete Lösungsmittel sind aliphatische Kohlenwasserstoffe, alicyclische Kohlenwasserstoffe und mit aliphatischen Gruppen substituierte aromatische Verbindungen. Torzugsweise verwendet man einen Kohlenwasserstoff, der bei Raumtemperatur flüssig ist. Die gewählte Verbindung soll weder eine zu hohe Viskosität noch einen zu hohen Dampfdruck besitzen. Hinsichtlich des letzteren Erfordernisses hat sich η-Hexan als sehr geeignet erwiesen. Verbindungen, die statt dieses Kohlenwasserstoffes verwendet werden können, aber keine gleich guten Ergebnisse bewirken, sind die eine genügend starke Waseerunmischbarkeit

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besitzenden aliphatischen Ester, z.B. Allylacetat. Als lipophile Phase verwendet man vorzugsweise eine mit Wasser unmischbare Flüssigkeit mit Siedepunkt oberhalb 100⁰C, z.B. Testbenzin mit Siedebereich von 140° bis 200°, Paraffinöl, Xylol, Kumol, Oymol, !Decahydronaphthalin und Dekahydronaphthalin. Segebenenfalls können als lipophile Phase zwei oder mehr mit Wasser ufcmischbare Flüssigkeiten verwendet werden.

Je nach der Art der verwendeten lipophilen Flüssigkeit ist das Gewichtsverhältnis der hydrophilen Phase zur lipophilen Phase vorzugsweise 4:1 bis 1:1 .

Die lipophile Phase darf in gelöster Form hydrophobe Substanzen wie Silicone, Paraffine, hydrophobe Polymere und Mischpolymerisate, Wachse und die Wasserabstoisfähigkeit erhöhende: Substanzen enthalten.

Die farbige hydrophile Phase enthält Wasser und/oder eine stark hydrophile Flüssigkeit als wichtigstes flüssiges Ingredi^z und eine gewisse Menge Pigment als wichtigstes festes Ingredienz, um ein genügend dichtes, gefärbtes, sichtbares Bild zu erhalten. Das Pigment kann eine organische oder eine anorganische Substanz sein, soll aber in der in der Druckfarbe dispergierten lipophilen Phase unlöslich sein. Näheres betreffs gewöhnlich verwendeter DrucMkrbepigmente findet man in "Practical Printing and Binding" von Harry Whetton, Odhams Press Limited, Long Aere, London, W.C.2 (1946) S. 346-350.

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Die wasserunlöslichen Pigmente können in die hydrophile Phase dispergiert werden, bevor letztere mit der lipophilen Phase gemischt wird. Zur Erhaltung einer beständigen Dispersion der Pigmente können hydrophile Schutzkolloide und/oder Netzmittel verwendet werden.

Wässrige Russdispersionen, die "bis 60 i» Russ enthalten, werden vorzugsweise zur Herstellung schwarzer Abdrücke verwendet.

Ausser Pigmenten und Dispergiermitteln enthält die hydrophile Phase der Druckfarbe vorzugsweise auch Ingredienzien, die das zu rasehe Trocknen der Druckfarbe, insbesondere daas Trocknen der Druckfarbe auf den Einfärbwalzen verhüten. Geeignete Ingredienzien sind wasseranziehende Verbindungen wie Magnesiumchlorid, Zinkchlorid, Lithiumohlorid und Polyoxyverbindungen wie Hexandiol.

Zur Erhöhung der Wischfestigkeit können der hydrophilen Phase wasserlösliche polymere Verbindungen oder Vorkondensate, vorzugsweise Polymere, die während des Trocknens der Druckfarbe härten oder weiter polymerisieren, einverleibt werden. Verbindungen, die die Wischfestigkeit erhöhen, sind z.B. wasserlösliches Polyäthylenglykol und Derivate, Gummiarabikum,Zein, wasserlösliche Cellulosederivate, Polyvinylalkohol, wasserlösliche Stärkederivate und wasserlösliche Kondensationsprodukte aus formaldehyd und Harnstoff, modifizierten Harnstoffen, Melamin und abgeänderten Heiaminen, wie sie in der Papier- und Gewebebehand-

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lung bekannt sind. Besonders gute Ergebnisse werden erhalten mit Mischpoly(vinylacetat/Crotonsäure) (95/5). Um die Wischfestigkeit zu verbessern, können der hydrophilen, vorzugsweise wässrigen, Phase hydrophobe thermoplastische filmbildende Polymere und Mischpolymerisate als Dispersion oder Latex zugegeben werden. (Jute Ergebnisse werden erreicht ■it einer wässrigen Dispersion eines Mischpolymerisates aus Butylacrylat und Vinylacetat.

Eine Druckfarbe gemäss vorliegender Erfindung wird vorzugsweise hergestellt, indem man die ihre eigenen Ingredienzien enthaltende hydrophile Phase und die lipophile Phase zusammen in einer Kugelmühle oder einem anderen geeigneten Mischgerät vermengt. Der Gehalt des in der hydrophilen Phase dispergierten Pigmentes ist vorzugswji.se so hoch, dass man eine pastenartige Zusammensetzung erhält, di& jedoch noch leicht zwischen den Farbwalzen verteilt werden kann.

Druckformen, die geeignet sind für die Verwendung mit einer Druckfarbe gemäss vorliegender Erfindung, müssen nicht eine bessere hydrophil/hydrophobe Bilddifferenzierung als die in den üblichen Flachdruckverfahren verwendeten Druckformen besitzen. Demzufolge kanu eine ausreichende bildmässige hydrophob/ hydrophile Differenzierung nach jedem üblichen Flachdruc'cverfahren erhalten werden, das imstande ist, im her^T ,»mmliohen Flachdruck verwendbare Ergebnisse zeitigt. Falls positive Abdrücke erforderlich sind, bilden die hydrophilen Stellen die druckenden Bildstellen und die hydrophoben, d.h. fettannehmenden, Stellen di· nicht druckenden Bildstellen.

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Druckfarben gemäss vorliegender Erfindung sind bessonders vorteilhaft, wenn man sie auf Druckformen

anwendet, deren druckende Bildstellen - d.h. die hydrophilen oder stärker hydrophilen Stellen - mindestens einigeraas3en wasserdurchlässig sind, Jfäheres betreffs Druckformen und deren Herstellung findet aan in der deutschen Patentanmeldung G 42.188. In dieser Patentschrift wird ein thermographisches Verfahren beschrieben zum Hervorrufen einer bildmässigen, hydrophil/hydrophoben Differenzierung, die sehr geeignet ist für die schnelle Herstellung von yiachdruckformen guter Qualität, die mit einer Druckfarbe nach vorliegender Erfindung eingefärbt werden können.

Man kann beispielsweise auch geeignete Druckformen gemäss dem Silbersalzdiffusionsübertragungsverfahreii .(beschrieben in den deutschen Patentschriften 1.177.933 und 1.185.924) oder gemäss einem elektrophotographischen Verfahren herstellen, llektrophotographische Verfahren zur Herstellung von Druckformen sind beschrieben z.B. in den amerikanischen Patentschriften 2.952.536 und 3.001.872 und in den deutschen Patentanmeldungen G 33.520, G 36.487, G 36.488 und A 50.578. Die Beschreibungen dieser Patentschriften und insbesondere die Beschreibungen der vorgenannten Patentanmeldungen sollen im Zusammenhang mit der vorliegenden Beschreibung gelesen werden, und zur Erläuterung dienen.

Der in vorliegender Beschreibung verwendete Ausdruck "Druckform" umfasst jedes in einem ?lachdruckverfahren verwendbare Druckelement mit druckenden und aieht-

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druckenden Stellen, die hydrophile bzw. hydrophobe Eigenschaften besitzen (oder wesentlich differenzierte hydrophile oder hydrophobe Eigenschaften aufweisen). Dieser Ausdruek umfasst also sowohl starre oder im wesentlichen starre Elemente als auch biegsame Elemente.

Die folgenden Beispiele illustrieren die vorliegende Erfindung.

Beispiel 1

Eine Menge von 75 g einer Russdispersion, die pro 100 g 53 g Russ, 23 g Wasser, 18 g ßlykol und 6 g Nonylphenylpolyäthylenoxid mit 15 Äthylenoxid-Einheiten enthält, wird mit 225 g einer 20 ^-wässrigen Lösung von Celluloseacetophthalat (Substitutionsgrad an Acetylgruppen : 1,3 bis 1,5, Substitutionsgrad an Phthalylgruppen : 0,9 bis 1,2; eine 3 #-ige Lösung in einem Gemisch von 35 cm3 Hethylglykol, 60 cm3 Äthanol und 5 om3 Aceton hat bei 2O⁰O eine Viskosität von 12 ops ergeben), 10 g Magnesiumchlorid und 10 g Eexandiol gemischt. Diesem Gemisch wird unter kräftigem Rühren ein Gemisch von 110 g Testbenzin mit Siedebereich von 140-200⁰C und 30 g Xylol zugegeben. Die als Paste erhaltene Dispersion der oleophilen Phase in der wässrigen Phase bleibt stabil. Reibt man jedoch eine Flaehdruokfora, die eine bildmässige hydrophil/hydrophobe Differenzierung aufweist, mit dieser Paste ein, so setzt sich nur die wässrige Phase an den hydrophilen Stellen ab.

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Beispiel 2

Eine Menge von 5 g einer 53 jf-igen wässrigen Dispersion von Mischpoly(butylacrylat/vinylaeetat)(50/50), 10 g Magnesiumchlorid und 10 g Heiandiol werden einer Menge von 75 g "Permanent Schwarz P.R. Colanyl Heu¹¹ (Handelsname für eine /beständige wässrige Russdispersion der Farbwerke Hoechst A.Gr., Prankfurt (M)) zugesetzt. Diesem Gemisch wird unter kräftigem Rühren ein Gemisch von 60 g Testbenzin mit Siedebereich von 140-200° und 10 g Xylol zugegeben. Die erhaltene Paste ist wochenlang beständig. Reibt man jedoch die eine bildmässige hydrophob/hydrophile Differenzierung besitzende flachdruckform mit dieser Paste ein, so setzt sich die wässrige Phase nur an den hydrophilen Stellen ab.

Eine gleich gute selektive Adsorption der wässrigen Phase kann verwirklicht werden, indem man die obengenannte Menge Testbenzin zwischen 25 und 75 g schwanken lässt oder aber die Mischung von 60 g Testbenzin und 10 g Xylol durch eine der folgenden Flüssigkeiten oder Mischungen ersetzt:

- 50 g Testbenzin

- 40 g Xylol

- 50 g Paraffinöl

- 50 g Decahydronaphthalin

- 50 g Dekahydronaphthalin und 10 g Xylol.

Beispiel 3

Einer Mischung von 75 g wässriger Russdispersion, wie im Beispiel 2 beschrieben, werden 20 g einer

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80 jC-igen wässrigen Lösung von Melamin-Formaldehydharz, 10Og einer 30 ?i-igen wässrigen Lösung von Mis ehpoly ( vinylace tat/Cr otonsäureammoniums alz) (95/5) und 10 g Hexandiol zugessfczt. Dieser Mischung werden 80 g Testbenzin und 10 g Xylol zugegeben» und die Gesamtmenge wird mittels einem TJltrasehallmischgerät gründlich gemischt.

Beispiel 4

Eine Menge von 75 g wässriger Hussdispersioni wie beschrieben in Beispiel 1, wird mit 150 g 30 ?£iger wässriger Lösung von MischpolyCvinylacetat/Crotonsäureammoniumsalz) (95/5) und 10 g Hexandiol gemischt» Die Gesamtmenge wird unter kräftigem Rühren homogen Mit 70 g Testbenzin ait i
und 40 g Xylol gemischt.

■it 70 g Testbenzin mit Siedebereich von 180-200°C

Beispiel 5

In einer Kugelmühle werden 20 g Russ mit einer Teilchengrösse von 0,1 /u mit 85 g Wasser, 25 g Casein und 20 g Hexandiol gemischt, lachdem man eine homogene Dispersion erhalten hat, fügt man 100 g Testbenzin und 10 g Xylol hinzu.

Beispiel 6

Sine Menge von 10 g Russ mit feilchengrösse von 0,1 b-d 0,4/U wird homogen mit 25 g Wasser, 25 g einer 20 ^igen wässrigen Lösung von Celluloseacetophthalat des Ib Beispiel 1 beschriebenen Typs und 10 g Hexandiol gemischt. Diesem Gemisch werden 50 g Testbenzin und 10 g Xylol zugegeben und damit gründlich vermischt.

Beispiel 7

Eine Menge von 10 g Russ mit Mittlerer Teilchengrösse von 0,020 al wird gründlich mit 50 g einer 10 ji-igen wässrigen Lösung eines Vinylpolymeren, das 100 i» Vinylalkoholeinheiten enthält, und 10 g Heiandiol gemischt. Die erhaltene Dispersion wird homogen mit einer Mischung von 50 g Testbenzin und 10 g Xylol gemischt.

Beispiel 8

Eine Menge von 10 g Pigment Green B (CI. 10,006) wird mit 50 g einer 10 %-igen wässrigen lösung von Polyvinylalkohol und 10 g Hexandiol gemischt. Sobald eine homogene Mischung erhalten ist, gibt man 50 g Testbenzin und 10 g Xylol zu, und emulgiert sie in der Mischung.

Beispiel 9

Einer Menge von 75 g "Permanent Schwarz P.R. Oolanyl Heu¹¹ (Handelsname), werden 7 g einer 50 #-igen wässrigen Dispersion von Polyvinylpropionat, 10 g Magnesiumchlorid und 10 g Hexandiol zugesetzt. Diesem Gemisch wird unter kräftigem Rühren eine Mischung von 60 g Testbenzin mit Siedebereich von 180-200° und 10 g Xylol zugegeben. Die erhaltene Paste kann haltbar gelagert werden. Wenn man sie jedoch mittels einer Einfärbwalze auf eine auf den Druckzylinder einer Rotationsdruckmaschine aufgespannte Flachdruckform aufträgt, wird sich nur die wässrige Phase an den Hydrophilen Stellen abscheiden und ausbreiten.

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Ein ebenfalls gutes Ergebnis wird erreicht, wenn nan in der Druckfarbe die wässrige Dispersion von Polyvinylpropionat durch eine gleiche Menge einer 50 Jt wässrigen Dispersion τοη Misehpoly-(äthylacrylat/ vinylme thyläther)(80/20), die 5 3* Polyvinylalkohol enthält, ersetzt.

Beispiel 10

Eine Menge von 13g Zein wird unter Rühren und Erwärmen auf 45° in 26 g Triäthylenglykol gelöst. Der enhaltenen Lösung werden unter kräftigem Rühren 75 g einer wie im Beispiel 1 beschriebenen Russdispersion zugesetzt. Diesem Gemisch wird unter weiterem kräftigem Rühren eine Lösung von 20 g Paraffinöl in 70 g Testbenzin zugegeben.

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Claims

Patentansprüche

1. In einem Flachdruckverfahren die Verwendung einer hydrophilen Druckfarbenzusammensetzung, in der eine lipophile Phase, die farblos oder im wesentlichen farblos ist oder eine mit der Farbe der Druckfarbe kontrastierende Farbe besitzt, dispergiert ist.

2. In einem Flachdruckverfahren die Verwendung einer hydrophilen Druckfarbenzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die hydrophile Phase ein dispergiertes, in der lipophilen Phase nicht lösliches Pigment enthält.

3. In einem Flachdruckverfahren die Verwendung einer hydrophilen Druckfarbenzusammensetzung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die hydrophile Phase eine solche Menge dispergiertes Pigment enthält, dass die Druckfarbe eine pastenartige Konsistenz besitzt.

4. In einem Flachdruckverfahren die Verwendung einer hydrophilen DruckfarbenzusamMensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3_f dadurch gekennzeichnet, dass die hydrophile Phase dispergieren Russ enthält.

5. In einem Flachdruckverfahren die Verwendung einer hydrophilen Druckfarbenzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewichtsverhältnis der hydrophilen Phae· zur lipophilen Phase 4:1 bis 1i1 ist.

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6. In einem Flaehdruckverfahren die Verwendung einer Bruckfarbenzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfarbenzusammensetzung ein hydrophiles Schutzkolloid und/oder Netzmittel enthält.

7. In einem Flaehdruckverfahren die Verwendung einer hydrophilen Druckfarbenzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die lipophile Phase zumindest eine organische, mit Wasser unmischbare Flüssigkeit wie einen aliphatischen Kohlenwasserstoff, einen alieyclischen Kohlenwasserstoff oder eine mit aliphatischen Gruppen substituierte aromatische Verbindung enthält.

8. In einem Flachdruckverfahren die Verwendung einer Oruckfarbenzusammensetzung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die lipophile Phase eine organische mit Wasser unmischbare Flüssigkeit mit Siedepunkt oberhalb 100⁰C enthält.

9· In einem Flachdruckverfahren die Verwendung einer Druckfarbenzusammensetzung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die hydrophile Phase eine wasseranziehende Verbindung enthält.

10. In einem Flaehdruckverfahren die Verwendung einer Diuokfarbenssuaammensetzung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, dass der hydrophilen Phase Magnesiumchlorid, Zinkchlorid, Lithiumohlorid oder Heiandiol •inverleibt ist.

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11. In einem flaehdruckverfahren die Verwendung einer Druckfarbenznsammensetsung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die hydrophile Phase eine Verbindung zum Verbessern der Wischfestigkeit der Mit Druckfarbe gebildeten Bilder enthält.

12. In einem Flachdruckrerfahren die Verwendung einer Druckfarbenzusammensetzung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Polymeres in die hydrophile Phase eingearbeitet ist.

13. Verwendung einer Druckfarbenzusaamensetzung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12 für Flachdruckverfahren, bei denen die Flachdruckform nach der deutschen Patentanmeldung G 42 188 mit hydrophilen und hydrophoben Stellen hergestellt wurde.

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