AT300547B - Druckträger, wie ungestrichenes Papier, Karton, Pappe, Folien, mit verbesserter Bedruckbarkeit infolge Troccknungsaktivierung - Google Patents

Description

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   Bei allen Druckvorgängen (Hoch-, Flach- und Tiefdruck) muss die Druckfarbe als Flüssigkeit gleichmässig auf den Drucküberträger (Platte, Klischee oder Zylinder) aufgetragen und von diesem auf den Druckträger, z. B. 



   Papier, übertragen werden. 



   Nach dem Druckvorgang muss das übertragene Bild in einen festen, gut haftenden und permanenten Film überführt werden. Auch bei der Verwendung gut fliessfähiger Druckfarben ist deren möglichst rapider Übergang in die feste Form Vorbedingung für moderne, schnellaufende Druckvorgänge. Bei dieser Verfestigung oder
Trocknung laufen eine Reihe von physikalischen und chemischen Vorgängen ab, wobei die letzteren Gegen- stand der beschriebenen Erfindung sind. 



   Der Ablauf der chemischen Trocknung von Druckfarben konnte noch nicht in allen Einzelheiten erklärt werden, im wesentlichen handelt es sich aber um eine oxydative Vernetzung, wie sie bestimmten ungesättig- ten trocknenden Ölen und Harzen eigen ist und wie sie bei der Fimistrocknung in   derAnstrichtechnik   ange- wendet wird. Die ablaufenden Reaktionen werden durch Auswahl verschiedener trocknender und nichttrocknen- der Öle und Harze und durch Zusatz von Katalysatoren (Beschleunigern, Siccativen) gelenkt. 



   Es ist schwierig, Druckfarbensysteme so zu erhalten, dass einerseits rasche Aushärtung gewährleistet ist, anderseits jegliche Reaktion bis zu dem Moment, in welchem die Druckfarbe auf dem Papier ist, gehemmt werden soll. Spätestens in dem Zeitpunkt, in dem die Druckfarbe auf dem Farbwerk der Druckmaschine dem freien Zutritt von Sauerstoff ausgesetzt ist, besteht akute Gefahr der beginnenden chemischen Trocknung. Wenn, um dies zu verhindern der Druckfarbe Reaktionsbremsen (Inhibitoren) einverleibt werden, so bedeutet dies unter
Umständen anderseits eine Hemmung der Vernetzung am Papier. 



   Um die Trocknung der auf einen Druckträger aufgetragenen Druckfarbe zu beschleunigen, ist es beim heutigen Stand der Technik notwendig, der Druckfarbe Katalysatoren (Beschleuniger, Siccative) zuzusetzen, welche die oxydative Vernetzung von Druckfarbenkomponenten fördern. 



   Neben der Einarbeitung solcher Katalysatoren in die Druckfarben ist es auch bekannt, diese in einem kontinuierlichen Film unterzubringen, der eine Deckschichte auf dem   Druckträger   bildet. 



   So beschreibt die USA-Patentschrift Nr. 1,811, 804 die Herstellung von Abziehbildmaterial, dessen Bedruckbarkeit der wasserquellbaren Ablöseschichte dadurch verbessert werden kann, dass über diese Quellschichte ein dünner Schutzlack gelegt wird. Dieser kontinuierliche, möglichst porenfreie Schutzfilm wird aus organischer Lösung von Nitrozellulose und Siccativen gebildet, wobei in dem Film eine geringe Menge von Füllstoffen zur Bildung einer feinen Oberflächenrauhigkeit eingearbeitet wird. 



   Weiters offenbart die USA-Patentschrift Nr. 3, 029, 154 eine Beschichtung von ungestrichenen Papieren mit einem kontinuierlichen wasserabweisenden Film aus metallorganischen Siccativen, wie z. B. Zinkstearat, Aluminiumstearat, Kupferoleat oder Kobaltsalze von Harzsäuren, durch den die Druckfarbenverfestigung beschleunigt und die Druckqualität verbessert werden kann. Diese Patentschrift beschreibt auch, dass grössere Mengen mineralischer Füllstoffe, wie z. B. Kaolin, infolge ihrer Unverträglichkeit mit den Katalysatoren die Trocknungsfunktionen des Filmes unterbinden. 



   Weiterhin ist es durch die brit. Patentschrift Nr. 1, 129, 649 bekannt, Papiere, insbesondere Spezialpapiere für die Herstellung von Banknoten, mit wasserlöslichen, anorganischen Salzen von katalytisch wirkenden Metallen, wie Kobalt oder Mangan, auszurüsten. Bei solchen wasserlöslichen Verbindungen ist der Übergang der katalytisch wirksamen Ionen in die ölige Phase der trocknenden Öle und Harze erschwert, wodurch die gewünsche schnelle Trocknung von Druckfarbenfilmen nicht erreicht wird. 



   Die Erfindung bezweckt, die Nachteile, die mit den bekannten Verfahren verbunden sind, zu vermeiden und die Wirksamkeit der trocknungsbegünstigenden Stoffe zu erhöhen. 



   Die Erfindung betrifft somit Druckträger, wie z. B. ungestrichenes Papier, Karton, Pappe oder Folien mit verbesserter Bedruckbarkeit infolge Trocknungsaktivierung durch Beschleunigung der Trocknung der Druckfarbe mittels zumindest an der zu bedruckenden Oberfläche vorhandener Stoffe, die die Trocknung der Druckfarbe begünstigen, wie z. B. metallorganische Siccative und ist dadurch gekennzeichnet, dass der die Trocknung begünstigende Stoff oder eine Komponente eines solchen Stoffes oder Kombinationen solcher Stoffe und/oder solcher Komponenten in feinst verteilter, öliger Phase im Druckträger selbst enthalten sind. 



   Diese ölige Dispersion kann dem Stoffbrei in der Mischbütte vor dem Auflauf der Papiermaschine oder der Leimpressenflüssigkeit zugegeben werden. 



   Bei der Herstellung von Filmen von regenerierter Zellulose werden Öllösungen von metallorganischen Verbindungen.. B. in der wässerigen Zellulose   Xanthat-Lösung   dispers verteilt und nach deren Austritt aus der Schlitzdüse, diese mit der regenerierten Zellulose gefällt. Bei der Herstellung von Folien aus der Schmelze im Extrusions-oder Blasverfahren z. B. von Polyäthylenfolien werden in die Kunststoffschmelze temperaturbeständige metallorganische Verbindungen, wie z. B. öllösliche Metallkomplexe der Phthalocyanine eingebracht und mit dieser extrudiert. 



   Durch Benetzung der im Druckträger enthaltenen öligen Dispersion, mit den öligen Anteilen der Druckfarbe werden die Katalysatoren wirksam. Der Übergang der wirksamen Stoffe geht unter kinetisch günstigen Bedingungen, d. h. ohne energetische Hemmungen an Phasengrenzflächen vor sich. Dieser leichte Übergang sowie die Feinstverteilung der wirksamen Stoffe sind die Vorbedingungen für eine rasche und intensive oxydative. 

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  Trocknung. 



   Damit kommt es zu einer bisher unerreicht raschen Verfestigung des frischen Druckfarbenfilmes, wobei die festigkeitsgebenden und glanzgebenden   Druckfarbenkomponenten   am Ort ihrer grössten Wirksamkeit fixiert werden. Dem Drucker wird es dadurch möglich, hohe Stapeln zu bauen und ein sofortiges Umschlagen fürden Widerdruck vorzunehmen. 



   Im allgemeinen mussten bis jetzt bei raschem Druckablauf die Papiere in der Druckmaschine gestaubt werden, um die aufeinanderfolgenden druckfeuchten Bogen in der Ablage zu trennen und   am"Weglegen"zu   hindern. 



   Durch die Erfindung erübrigt sich das   qualitätsmindemde   Stauben, wodurch von Natur aus die Scheuerfestigkeit des Druckes verbessert wird. Darüber hinaus erhöht sich die Scheuerfestigkeit des Druckfilmes durch Entstehung von überaus zähen, mechanisch festen und gut haftenden Druckfarbenfilmen. Die verbesserte Scheuerfestigkeit ist von entscheidender Bedeutung bei Verpackungsmaterialien. 



   Die Aktivierung kann nicht nur durch Einbau von Vemetzungskatalysatoren erfolgen, sondern ebenso durch Einbau von   Sauerstoffgebem,   wie von organischen oder anorganischen Peroxyden. Die organischen Peroxyde wirken als Initiatoren der Verkettungsreaktionen von Polymeren. Die anorganischen Peroxyde können insbesondere bei Anwesenheit von Sauerstoffakzeptoren, wie trocknende Öle oder Harze, Sauerstoff abgeben, wobei sowohl die zur Trocknung notwendige Kombination am Ort der Reaktion zur Verfügung gestellt werden, als auch der so abgegebene Sauerstoff als Radikal-Initiator von Kettenreaktionen wirkt. Als Peroxyde eignen sich solche, die bis zur Berührung mit der Druckfarbe stabil sind und bei Berührung unter Abgabe von Sauerstoff zerfallen und den Trocknungsvorgang beschleunigen. 



   Als organische Peroxyde   könnenDilauroy1-Peroxyd      (C12H2S0) P2 und Dibenzoyl-Peroxyd (C7HsO) P2 und als   anorganische Peroxyde das Bariumperoxyd Ba02   8 Hp, Zink-Peroxyd   Zn   zo   1/2 HO und Natriumperborat Na   BO2. H . 3 H2O   verwendet werden. 
 EMI2.1 
 Katalysator für oxydative Polymerisation mit der sogenannten Masseleimung der wässerigen Faserdispersionzugegeben. 



    Stoffzusammensetzung :   
80,   00/0   Sulfit-Langfaser (Fichte, Tanne)   20, 0% Sulfat-Langfaser (Fichte, Tanne)   
7, 5% Füllstoff (Kaolin, Talkum)
Quadratmeter-Gewicht 60 g/m2
Papiermaschinengeschwindigkeit 180 m/min
PH der Faserdispersion 5,3. 



   Dem Zellstofflöser (Pulper) werden nach dem Fasereintrag folgende Materialien (gerechnet auf die Trokkenfaser) zugegeben : 
 EMI2.2 
 
11 % Stearinsäure und
0, 5% Kobalt (als Metall),
Ammoniak im Überschuss 
3) 1, 5 Gew.-% Paraffin in   40% figer   wässeriger Dispersion. 



   DurchEintrag   vonAluminiumsulfatlösung   vor dem Stoffauflauf der Papiermaschine wird in gewohnterweise die Masse auf ein PH von 5, 2 bis 5, 4 eingestellt, wodurch die ölige Phase bei günstiger Retention in feinster Verteilung auf die Faser gefällt wird. Das Papier wird in der Trockenpartie auf eine Höchsttemperatur von   110 C   gebracht. Bei der angegebenen Arbeitsweise verbleibt die katalytisch wirkende Kobaltverbindung in öllöslicher Form. 



     Beispiel 2 :   Ein holzfreies Offsetpapier von 75 g/m2 wird auf einer Papiermaschine mit einem Eintrag von 75% Sulfit-Langfaser (Fichte, Tanne) und 25% Kurzfaser (Buche), und von   12%   Asche bei einer Geschwin- 
 EMI2.3 
   92 bis 94%   getrocknet und mit   einer wässerigen Flotte   bei einer Temperatur von 40 bis   450C   und einem PH von 8 beidseitig oberflächengeleimt und gleichzeitig siccativiert. 



   Die Flotte enthält in 100 1 :
6,5 kg oxydativ abgebaute Stärke 
2, 6 kg kationische Kunststoffdispersion (50% Feststoff, Basoplast) 
8 kg   10% igue   wässerige Mineralöldispersion (Siedebereich 240 bis   280 C)   stabili- 

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 siert mit 0,   3%   nichtionischem
Netzmittel (Arkopal Hoechst), die zusätzlich 25 g Kobalt und 60 g Mangan als naphthensaures Salz enthält. 



   Mittels der Leimpresse werden auf das Papier 1, 8 g trockenes Material aufgetragen, wodurch in das Papier pro Quadratmeter 5 mg Kobalt und 12 mg Mangan in öllöslicher Form eingeführt werden. 



   Das Papier wird bei maximal 1150C in der Nachtrockenpartie getrocknet, gekühlt und aufgewickelt. 



   Der chemisch bedingte Trocknungsvorgang beginnt mit derBerührung zwischen Druckfarbe und trocknungsaktiviertem Druckträger, weshalb die Druckfarbe in ihrer Zusammensetzung vereinfacht werden kann, indem sie nun Beschleuniger und Inhibitoren nicht mehr in dem ausgewogenen Masse enthalten muss. 



   Es kann auf andere Eigenschaften der Druckfarbe, wie Stabilität, Fliessfähigkeit, Affinität zum   Druckträ-   ger,   Intensität   der Farbe, chemische Eigenschaften usw. mehr als bisher Rücksicht genommen werden. Bei Verwendung einer Druckfarbe, die oxydativeTrockenstoffe nicht mehr oder nur in   geringerem Masse   eingebaut enthält, besteht keine Gefahr, dass die Druckfarbe bei vorübergehendem Stillstand der Druckmaschine zu trocknen beginnt. 



   Anderseits kann die Wirkung der in den Druckträger eingebauten trocknungsaktiven Stoffe durch die in den Druckfarben vorhandenen metallorganischen Salze verstärkt und ergänzt werden. Auf diese Weise kann unter Umständen eine Gesamtwirkung erreicht werden, die durch Einarbeitung der Katalysatoren allein in den Druckträger oder allein in die Druckfarbe nicht erreichbar ist. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Druckträger, wie ungestrichenes Papier, Karton, Pappe oder Folien, mit verbesserter Bedruckbarkeit infolge Trocknungsaktivierung durch Beschleunigung der Trocknung der Druckfarbe mittels zumindest an der zu bedruckenden Oberfläche vorhandener Stoffe, die die Trocknung der Druckfarbe begünstigen, insbesondere metallorganische Siccative, dadurch gekennzeichnet, dass der   die Trocknung begünstigende Stoff oder   eine Komponente eines solchen Stoffes oder Kombinationen solcher Stoffe und/oder solcher Komponenten in feinst verteilter, öliger Phase im Druckträger selbst enthalten sind.

Claims (1)

1. 2. Druckträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die die Trocknung begünstigenden Stoffe Peroxyde sind, die bis zur Berührung mit der Druckfarbe stabil sind und bei der Berührung unter Abgabe von Sauerstoff zerfallen und den Trocknungsvorgang beschleunigen.