DE1571876A1 - Druckfarbenzusammensetzung - Google Patents
DruckfarbenzusammensetzungInfo
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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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BAD ORIGINAL
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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6ad
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 herT ,»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.
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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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.
Einer Mischung von 75 g wässriger Russdispersion,
wie im Beispiel 2 beschrieben, werden 20 g einer
1O901S/18O3 bad
- ίο -
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.
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.
und 40 g Xylol gemischt.
■it 70 g Testbenzin mit Siedebereich von 180-200°C
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.
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.
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.
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.
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.
109815/1803 bad
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.
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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BAD
Claims (13)
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 3f 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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6AD C^r""-'
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.
109815/1803
BAD
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