CH623075A5

CH623075A5 -

Info

Publication number: CH623075A5
Application number: CH498076A
Authority: CH
Inventors: Ealbertus Willem Schelhaas; Eduard J C M Blokker
Original assignee: O & R Inktchemie
Priority date: 1975-04-23
Filing date: 1976-04-21
Publication date: 1981-05-15
Also published as: IT1060244B; FR2308671B1; HK36379A; SE7604512L; MY7900202A; NO152174C; NO152174B; FI761103A7; ES447309A1; US4075143A; DE2617443C2; NO761359L; SE426073B; GB1509698A; ATA294376A; DE2617443A1; AT342624B; BE841021A; CA1093734A; DK148099C

Description

Die Erfindung wird jetzt anhand folgender Beispiele näher erläutert.

Beispiel I

Bei 200°C wurde eine Lösung (Firnis) mit folgender Zusammensetzung hergestellt:

Krumbhaar Resin K 1400 * 40 Gewichtsteile

(Lawter Chemicals, Chicago, USA)

Trionol 7 ** (Lawter Chemicals) 15 Gewichtsteile

Paraffinöl (Petroleumdestillat mit 45 Gewichtsteile

100% aliphatischem Charakter und einem Siedebereich von 260-290°C)

* ein Phenolformaldehydharz, das mit Kolophonium modifiziert und anschliessend mit Pentaerythrit verestert ist (Säurezahl < 2°C; Schmelzpunkt Ring and Ball 160°C; vereinbar mit Mineralölen mit einem Kb-Wert von ca. 27 in einer Menge von wenigstens 1/1);

** ein vernetzbarer, ungesättigter Polyester, der im wesentlichen aus Linolsäure (74%) aufgebaut ist und sonst aus Isophthal-säure und Pentaerythrit besteht (Säurezahl maximal 10; Viskosität 20°C 700 Poise; in allen Verhältnissen mit Mineralölen mit einem Kb-Wert von ca. 27 vereinbar).

Es wurde eine rote Farbe für Vierfarben-Bogen-Offset-druck mit folgender Zusammensetzung hergestellt:

Firnis (auf im vorigen beschriebene

Weise hergestellt) 80 Gewichtsteile

Pigment Rot 57 (CI 15,850) 17,8 Gewichtsteile

Kobaltoctoat (10% Kobalt) 0,4 Gewichtsteile.

Das erhaltene Gemisch wurde auf einem Dreiwalzenstuhl zu einer homogenen Dispersion gemahlen, worauf die Farbe in Büchsen eingefüllt werden konnte. Unmittelbar vor dem Drucken wurden noch 1,8 Gewichtsteile Cyclohexanon-peroxyd zugesetzt.

Teim Drucken mit der auf diese Weise hergestellten Farbe wurde durch eine Bestrahlung von 0,1-0,2 Sekunden mit IRK-Strahlern von 1000 W (ca. 85% der Strahlung liegen im Bereich von 0,75-3 Mikron) eine sehr wirkungsvolle und schnelle Trocknung der Farbschicht erhalten.

Beispiel II

Es wurde eine rote Farbe für Hoch- oder Buchdruck mit folgender Zusammensetzung hergestellt.

Firnis) auf die in Beispiel I beschriebene Weise hergestellt) 76 Gewichtsteile

Aluminiumhydroxyd 4,8 Gewichtsteile

Pigment Rot 57 17,0 Gewichtsteile

Kobaltoctoat (10% Kobalt) 0,4 Gewichtsteile

Das erhaltene Gemisch wurde gemahlen und auf die in Beispiel I beschriebene Weise weiterbehandelt. Kurz vor dem Drucken wurden noch 1,8 Gewichtsteile Cyclohexanon-peroxyd zugesetzt.

Bei Drucken mit anschliessender Infrarotbestrahlung wie in Beispiel I wurde eine hervorragende und schnelle Trocknung erhalten.

Beispiel III

Eine rote Farbe für Rotations-Offset wurde hergestellt, indem ein Gemisch, bestehend aus 60,8 Gewichtsteilen Firnis gemäss Beispiel l und 12,0 Gewichtsteilen Pigment Rot 57, auf einem Dreiwalzenstuhl gemahlen wurde und der auf diese Weise erhaltenen homogenen Dispersion noch 26,0 Gewichtsteile Paraffinöl (siehe Beispiel I) und 0,2 Gewichtsteile Kobaltooctoat zugesetzt wurden. Anschliessend konnte die Druckfarbe in Büchsen eingefüllt werden. Unmittelbar vor der Verwendung wurden noch 1,0 Gewichtsteile Cyclohexa-nonperoxyd zugesetzt.

Beim Drucken mit anschliessender Infrarotbestrahlung gemäss Beispiel I wurde eine hervorragende und schnelle Trocknung erhalten.

Beispiel IV

Eine rote Farbe für Vierfarben-Bogen-Offsetdruck wurde dadurch hergestellt, dass 17,8 Gewichtsteile Pigment Rot 57 mit 80,4 Gewichtsteilen Firnis gemäss Beispiel I vermischt wurden, das Gemisch auf einem Dreiwalzenstuhl gemahlen wurde und bei einer Temperatur unter 40°C 1,8 Gewichtsteile Dibenzoylperoxyd zugesetzt und gut vermischt wurden.

Die auf diese Weise hergestellte Farbe war gebrauchsfertig und konnte leicht 3 bis 4 Monate bei Raumtemperatur aufbewahrt werden, ohne dass ihre guten Trocknungseigenschaften abnahmen.

Beim Drucken und Trocknen gemäss Beispiel I wurde das gleiche günstige Trockenergebnis erhalten.

Beispiel V

Eine rote Farbe für Hoch- oder Buchdruck wurde dadurch hergestellt, dass 4,3 Gewichtsteile Aluminiumhydroxyd und 17,0 Gewichtsteile Pigment Rot 57 mit 77,0 Gewichtsteilen Firnis gemäss Beispiel I vermischt wurden, das Gemisch auf einem Dreiwalzenstuhl gemahlen wurde und bei einer Temperatur unter 40°C 1,7 Gewichtsteile Isobutylperoxyd zugesetzt und gut vermischt wurden.

Die auf diese Weise hergestellte Farbe war gebrauchsfertig und konnte lange aufbewahrt werden.

Beim Drucken und Trocknen gemäss Beispiel II wurde das gleiche günstige Trockenergebnis erhalten.

Beispiel VI

Eine rote Farbe für Rotations-Offset wurde dadurch hergestellt, dass 12,0 Gewichtsteile Pigment Rot 57 mit 61,0 Gewichtsteilen Firnis gemäss Beispiel I vermischt wurden, das Gemisch auf einem Dreiwalzenstuhl gemahlen wurde, 26,0 Gewichtsteile Paraffinöl (siehe Beispiel I) zugesetzt wurden, nochmals gut vermischt wurde und schiesslich bei einer Temperatur unter 40°C 1,0 Gewichtsteile Isobutylperoxyd zugesetzt wurden.

Die auf diese Weise hergestellte Farbe war gebrauchsfertig konnte lange aufbewahrt werden.

Beim Drucken und Trocknen gemäss Beispiel III wurde das gleiche günstige Trockenergebnis erhalten.

Beispiel VII

Es wurde eine Paste hergestellt, indem folgende Komponenten innig miteinander vermischt wurden:

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Firnis

1400 Gewichtsteile

(hergestellt gemäss Beispeil I)

modifizierte Stärke ***

700 Gewichtsteile

Polyäthylenwachs

100 Gewichtsteile

Wasser

250 Gewichtsteile

T ridecylalkohol

50 Gewichtsteile

*** Maisstärke mit einer Korngrösse von ca. 10 Mikron, die bei

20 °C unter Rühren mit konzentrierter Chlorwasserstoffsäure behandelt ist, bis ein Flüssigkeitsgrad von etwa 55 erreicht wurde, worauf der hydrolytische Abbau durch Zusatz von Natriumcarbonat beendet wurde.

Aus einem Gemisch mit folgender Zusammensetzung: Firnis (hergestellt gemäss Beispiel I) 79,0 Gewichtsteile Pigment Rot 57

Past (auf im vorigen beschriebene Weise hergestellt)

Kobaltoctoat (10% Kobalt)

17,8 Gewichtsteile

1,0 Gewichtsteile 0,4 Gewichtsteile wurde eine rote Farbe für Vierfarben-Bogen-Offsetdruck gemäss Beispiel I hergestellt. Unmittelbar vor dem Drucken wurden noch 1,8 Gewichtsteile Cyclohexanonperoxyd zugesetzt.

Beim Drucken und Trocknen wie in Beispiel I wurde das gleiche günstige Trockenergebnis erhalten, während die noch frische Farbschicht beim «Landen» der folgenden bedruckten Bogen nicht übertragen wurde.

Beispiel Vili

Es wurde eine rote Farbe für Hoch- oder Buchdruck mit folgender Zusammensetzung hergestellt:

Firnis (auf in Beispiel I beschriebene Weise hergestellt)

Aluminiumhydroxyd

Pigment Rot 57

Paste (hergestellt gemäss Beispiel VII)

Kobaltoctoat (10% Kobalt)

74 Gewichtsteile

4,8 Gewichtsteile

17,0 Gewichtsteile

2,0 Gewichtsteile

0,4 Gewichtsteile.

Das erhaltene Gemisch wurde gemahlen und gemäss Beispiel I weiter behandelt. Kurz vor dem Drucken wurden noch 1,8 Gewichtsteile Cyclohexanonperoxyd zugesetzt.

Beim Drucken und Trocknen wie in Beispiel II wurde das 5 gleiche günstige Trockenergebnis erhalten, ohne dass die Farbschicht beim «Landen» der folgenden bedruckten Bogen übertragen wurde.

Beispiel IX

io Eine rote Farbe für Vierfarben-Bogen-Offsetdruck wurde dadurch hergestellt, dass 17,4 Gewichtsteile Pigment Rot 57 mit 79,4 Gewichtsteilen Firmis gemäss Beispiel I und 1,4 Gewichtsteilen Paste gemäss Beispiel VII vermischt wurden, das Gemisch auf einem Dreiwalzenstuhl gemahlen wur-15 de und bei einer Temperatur unter 40°C 1,8 Gewichtsteile Dibenzoylperoxyd zugesetzt und gut vermischt wurden.

Die auf diese hergestellte Farbe war gebrauchsfertig und konnte leicht drei bis vier Monate bei Raumtemperatur aufbewahrt werden, ohne dass ihre guten Trocknungseigen-20 Schäften abnahmen.

Beim Drucken und Trocknen gemäss Beispiel I wurde das gleiche günstige Trockenergebnis erhalten, während die Farbschicht beim «Landen» der folgenden bedruckten Bogen praktisch nicht übertragen wurde.

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Beispiel X

Eine rote Farbe für Hoch- oder Buchdruck wurde dadurch hergestellt, dass 4,3 Gewichtsteile Aluminiumhydroxyd und 16,6 Gewichtsteile Pigment Rot 57 mit 75,8 Gewichts-30 teilen Firnis gemäss Beispiel I und 1,6 Gewichtsteilen Paste gemäss Beispiel VII vermischt wurden, das Gemisch auf einem Dreiwalzenstuhl gemahlen wurde und bei einer Temperatur unter 40°C 1,7 Gewichtsteile Isobutylperoxyd zugesetzt und gut vermischt wurden.

35 Die auf diese Weise hergestellte Farbe war gebrauchsfertig und konnte lange aufbewahrt werden.

Beim Drucken und Trocknen gemäss Beispiel II wurde das gleiche günstige Trockenergebnis erhalten und wurde beim «Landen» der folgenden bedruckten Bogen eine Über-40 tragung der Farbschicht vermieden.

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Claims

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1. Unter Einfluss von Wärme schnell trocknende Druckfarbe, dadurch gekennzeichnet, dass sie

— ein apolares Lösungsmittel;

— ein chemisch modifiziertes Phenol- oder Kresolformal-

dehydharz;

— einen vernetzbaren, ungesättigten Polyester;

— einen Peroxydkatalysator für diesen Polyester und

— ein Pigment enthält.

2. Druckfarbe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das modifizierte Harz ein mit Kolophonium modifiziertes Phenolformaldehydharz ist.

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PATENTANSPRÜCHE

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die von einer Phthalsäure, vorzugsweise von Isophthalsäure, abgeleitet sind, und Einheiten, die von einer ungesättigten, aliphatischen Carbonsäure, vorzugsweise Linolsäure und/oder Linolensäure, abgeleitet sind, wobei die zuletzt genannten Einheiten meistens den grössten Gewichtsteil des Polyesters bilden.

Der Peroxydkatalysator kann aus einem üblichen organischen Peroxyd oder Hydroperoxyd und einem Sikkativ zusammengesetzt sein. Das Peroxyd oder Hydroperoxyd wird vorzugsweise verwendet in einer Menge von 1-5 Gew.%, berechnet auf das gesamte Bindemittel (Harz plus Polyester). Als geeignete Verbindungen können Cumolhy-droperoxyd und Cyclohexanonperoxyd genannt werden.

Sikkative, die in Kombination mit dem üblichen organischen Peroxyd oder Hydroperoxyd verwendet werden, sind die ebenfalls üblichen Sikkative. Als solche können Seifen eines dreiwertigen Metalls, z.B. dreiwertiges Vanadium, Eisen, Mangan oder Kobalt, verwendet werden. Bevorzugt werden Kobaltseifen, wie Kobaltnaphthenat, -résinât, -stearat oder -octoat. Das Sikkativ wird gewöhnlich in einer Menge von 0,2-2 Gew.%, berechnet auf das gesamte Bindemittel, zugesetzt.

Gemäss dieser Ausführungsform sollte das übliche, organische Peroxyd oder Hydroperoxyd dem Rest der Druckfarbe nicht zu lange vor dem Drucken zugesetzt werden. Bei einer normalen Temperatur von etwa 20°C kann die gemischte Farbe ca. 24 Stunden aufbewahrt werden. Wenn man dies aber berücksichtigt, kann mit einem glatt verlaufenden Druckverfahren und einer sehr schnellen Trocknung der Farbeschicht durch die Einwirkung von Wärme, die vorzugsweise durch Infrarotstrahlung erzeugt wird, gerechnet werden. Letztere aktiviert die Einwirkung des Sikkativs auf das Peroxyd oder Hydroperoxyd in sehr starkem Masse, so dass schnell freie Radikale gebildet werden, die unmittelbar die Vernetzung des ungesättigten Polyesters einleiten, was eine schnelle Trocknung der Farbschicht, wie diese im vorigen beschrieben ist, bewirkt.

Der Peroxydkatalysator ist aber vorzugsweise ein organisches Peroxyd, das bei einer Temperatur zwischen 70 und 80°C zersetzt wird, wobei freie Radikale gebildet werden, die die Vernetzung des Polyesters einleiten. Die erforderliche Zersetzungstemperatur wird durch die Einwirkung von Wärme erhalten, die vorzugsweise durch Infrarotstrahlung erzeugt wird. Unterhalb einer Temperatur von 70°C sind die thermisch zersetzbaren, organischen Peroxyde besonders stabil, so dass die druckfertige Farbe lange Zeit aufbewahrt werden kann, nämlich ca. 6 Monate bei einer Temperatur von etwa 20°C. Dies ist ein wichtiger Vorteil, da es dadurch möglich ist, eine Fertigfarbe herzustellen, in den Handel zu bringen und auf Lager zu haben. Geeignete thermisch zersetzbare, organische Peroxyde sind u.a. Isobutylperoxyd, Di-benzoylperoxyd und tert.Butylperoxy-2-äthylhexoat, die alle bei einer Temperatur von 70°C zersetzt werden. Diese organischen Peroxyde werden meistens in einer Menge von 1-6 Gew.%, berechnet auf das gesamte Bindemittel, zugesetzt. Eine mit diesen thermisch zersetzbaren Peroxyden hergestellte Farbe besitzt hervorragende Eigenschaften auf der Druckpresse; sie verursacht praktisch keine Ablagerung von Feststoffen auf den Walzen und gewährleistet eine schnelle und wirkungsvolle Trocknung der aufgetragenen Farbschicht bei Erwärmung, vorzugsweise durch Infrarotbestrahlung.

Bei Anwendung eines thermisch zersetzbaren Peroxyds braucht kein Sikkativ verwendet zu werden, was bei Anwendung der im vorhergehenden beschriebenen, üblichen organischen Peroxyde oder Hydroperoxyde wohl der Fall ist. Das Trocknen kann aber noch zusätzlich beschleunigt werden, wenn ausserdem ein Aktivator für das thermisch zersetzbare Peroxyd der Druckfarbe zugesetzt wird.

Dies kann nützlich sein, wenn ein dicker Druckfilm gedruckt wird. Besonders wirkungsvolle Aktivatoren sind tertiäre Amine, z.B. Dimethyl-p-toluidin, die in einer sehr kleinen Menge, nämlich einer Menge von 0,05-0,4%, zugesetzt werden können. Durch diese Aktivatoren wird wohl die Haltbarkeit der fertigen Druckfarbe einigermassen verkürzt.

Die vorliegende Druckfarbe kann nach für den Fachmann üblichen Verfahren hergestellt werden. Gewöhnlich werden das Harz und der Polyester zuerst unter Erwärmung im apolaren Lösungsmittel gelöst. Nach Abkühlung werden der erhaltenen Lösung dann die übrigen Bestandteile, nämlich ein Pigment, gegebenenfalls ein Sikkativ, ein thermisch zesetztbares, organisches Peroxyd, ein Aktivator und andere in manchen Fällen verwendete Zusätze, wie Füllstoffe, zugesetzt und wird das Gemisch in einer üblichen Vorrichtung, wie einem Dreiwalzenstuhl oder einer Kugelmühle, zu einer homogenen Druckfarbe gemahlen. Diese kann dann in Büchsen eingefüllt und so den Druckereien geliefert werden. Nur bei Anwendung eines üblichen, organischen Peroxyds oder Hydroperoxyds zusammen mit einem Sikkativ muss dieses Peroxyd noch nachher zugesetzt werden, wie im vorhergehenden schon ausführlich beschrieben ist.

Ein besonders interessanter Zusatz für die vorliegende Druckfarbe sind feine Körner einer umgewandelten Stärke oder eines Stärkederivats mit beschränktem Quellvermögen für Wasser oder eines anderen, natürlichen oder synthetischen Stoffs mit ähnlichen Eigenschaften. Solche Körner leisten noch einen zusätzlichen Beitrag zur Verhinderung von Beschädigung und Übertragung der frisch gedruckten Farbschicht, insbesondere beim «Landen» eines bedruckten Bogens am unmittelbar davor bedruckten Bogen in einem Bogendruckverfahren.

Vor und/oder während des Druckes nehmen die genannten feinen Körner ein wenig Wasser in sich auf, das sich wohl immer irgendwo in ihrer Umgebung findet und also nicht notwendig eigens hinzufügt werden muss. Das Wasser kann z.B. von der Druckfarbe selber, der Umgebungsluft, der Druckplatte und/oder dem zu bedruckenden Material herrühren. Durch die Wasseraufnahme, die durch die Infrarotbestrahlung noch beschleunigt wird, quellen die feinen Körner ein wenig, aber ihr Quellvermögen ist durch Anwendung einer auf passende Weise modifizierten Stärke oder eines geeigneten Stärkederivats beschränkt, so dass nur eine geringe Kornvergrösserung auftritt und im Grunde Kügel-chen entstehen, die ein wenig aus der gedruckten Farbschicht Farbschicht hervorragen und Tragflächen bilden, an denen der nächste bedruckte Bogen «landet». Auf diese Weise wird vermieden, dass bei dieser «Landung» die noch frische Farbschicht des vorigen Bogens beschädigt und teilweise auf die Rückseite des «landenden» Bogens übertragen wird. Auf keinen Fall darf das Quellen der Körner einen solchen Umfang erreichen, dass die Körner aufplatzen und in eine Art von kolloidalem Zustand übergehen, weil der bezweckte Effekt dann nicht mehr erreicht werden kann.

Die gebildeten Kügelchen haben auch noch den Vorteil, dass sich die frisch gedruckte Farbschicht weniger klebrig anfühlt und dass die bedruckten Bogen in einem Stapel weniger leicht aneinander kleben.

Vorzugsweise haben die feinen Körner zur Anwendung in der erfindungsgemässen Druckfarbe in trockenem Zustand eine durchschnittliche Korngrösse von etwa 10 Mikron. Die gewünschte Korngrösse kann durch Aussieben des betreffenden Stärkepulvers erhalten werden. Besonders geeignete Arten von Stärke zur Anwendung gemäss der Erfindung sind Tapioka, Weizenstärke und besonders Maisstärke.

Das Quellvermögen der verwendeten feinen Körner muss beschränkt sein, wie im vorigen beschrieben ist. In der Druckfarbe können die Körner in einigermassen gequolle5

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3. Druckfarbe nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das mit Kolophonium modifizierte Phenolformaldehydharz mit einem polyvalenten Alkohol weiter verestert ist.

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nem Zustand vorkommen, aber die Quellung darf nicht zu stark sein, so dass die durchschnittliche Grösse der gequollenen Körner oder Kügelchen einen Wert von ca. 20 Mikron nicht überschreitet. Grössere Körner oder Kügelchen verursachen nämlich Schwierigkeiten während des Druckverfahrens, wie Ausweichen und Anbacken. Um das erforderliche beschränkte Quellvermögen der Körner zu erreichen, kann die Stärke auf passende Weise modifiziert oder in ein geeignetes Stärkederivat umgesetzt werden.

Die Stärke kann modifiziert werden, indem sie auf bekannte Weise mit einer vorzugsweise konzentrierten Säure oder mit Enzymen behandelt wird, um einen beschränkten, hydrolytischen Abbau zu bewirken, wodurch z.B. eine modifizierte Stärke mit einem Flüssigkeitsgrad (bestimmt gemäss einem amerikanischen Testverfahren) von 50-60 erhalten werden kann, die zum Zweck der Erfindung besonders geeignet ist. Ein anderes bekanntes Verfahren zur Modifizierung von Stärke auf eine solche Weise, dass ein für die Erfindung geeignetes Produkt erhalten wird, besteht aus einer begrenzten Oxydationsbehandlung mit Oxydierstoffen, wie einem Hypochlorit, Wasserstoffperoxyd oder einem Perjodat. Besonders geeignet ist eine Oxydationsbehandlung mit 3 % aktivem, von einem Alkalimetallhypochlorit kommenden Chlor, in neutralem oder schwachalkalischem Medium.

Geeignete Stärkederivate zur Anwendung gemäss der Erfindung sind Veresterungs- und Verätherungsprodukte von Stärke, z.B. von natürlicher Stärke mit hohem Quellgrad, wodurch eine bestimmte, quellungshemmende Wirkung erhalten wird. Als Stärkeester können Acetylstärke und Halo-genacetylstärkeprodukte genannt werden. Als Stärkeäther kommen Hydroxyäthylstärke, Hydroxypropylstärke, Carboxy-methylstärke und Cyanalkylstärkeprodukte in Betracht.

Die feinen Körner einer modifizierten Stärke oder eines Stärkederivats werden der Druckfarbe gewöhnlich in einer Menge zugesetzt von 0,1-2,0 Gew. %, vorzugsweise von 0,2-1,2 Gew.%, berechnet auf die gesamte Farbmenge. Die optimale Menge, die in einem spezifischen Fall zu verwenden ist, ist selbstverständlich von verschiedenen Faktoren abhängig, insbesondere von der Art des verwendeten Stärkeproduktes, der sonstigen Zusammensetzung der Druckfarbe und auch vom Druckverfahren und der Art des zu bedruckenden Materials und kann leicht experimentell ermittelt werden.

Gemäss einem besonders geeigneten Verfahren zur Verarbeitung der feinen Körner in die Druckfarbe wird vorher eine Paste aus diesem Körnern hergestellt, die gleichmässig mit der Farbe vermischt wird. Eine solche Paste enthält gewöhnlich 15-40 Gew. % feine Körner der modifizierten Stärke oder des Stärkederivats und kann sonst aus einer Trägerflüssigkeit zusammengesetzt sein, z.B. aus Wasser oder einer organischen Flüssigkeit wie einem Kohlenwasserstoffgemisch, einem Bindemittel, z.B. einem bekannten Firnis für Druckfarbe, und gegebenenfalls Hilfsmitteln, wie Wachsen, oberflächenaktiven Mitteln usw. In dieser Paste können die feinen Körner schon ein wenig aufgequollen sein, so dass die Korngrösse zwischen 10 und 15 Mikron liegt.

Die vorliegende Druckfarbe kann auch eine sog. Emulsionsfarbe sein, bei der eine Wasserphase in der organischen Phase emulgiert ist. Die Wasserphase bildet dann vorzugsweise höchstens ca. 20 Gew. % der gesamten Farbe und kann allerlei nützliche Zusätze enthalten, wie Pufferstoffe, Wachse, z.B. Polyäthylenwachs, Oxydationsmittel, Beschleuniger und Gummis oder andere Bindemittel z.B. in Latexform. Wenn feine Körner einer modifizierten Stärke oder eines Stärkederivats in der Druckfarbe verwendet werden, wie im vorigen ausführlich beschrieben ist, so fördert die Wasserphase das Schwellen dieser Körner und dadurch den damit bezweckten Effekt. Durch die kräftige Wärmebehandlung der frisch gedruckten Farbschicht führt die Anwendung einer Emulsionsfarbe im vorliegenden Fall nicht zu einer Verminderung der Druckeigenschaften, insbesondere Herabsetzung des Glanzes und der Stärke der gedruckten Schicht.

Die erfindungsgemässe Druckfarbe kann erfolgreich bei verschiedenen Druckverfahren angewendet werden.

Insbesondere eignet sie sich aber für Hochdruck (Buchdruck) oder Flachdruck, wie Bogen- oder Rotations-Offset, wobei sowohl Ein- wie Mehrfarbendruck z.B. Vierfarbendruck, durchgeführt werden kann.

Jedes übliche Material, wie Papier, Karton oder Kunststoff, kann bedruckt werden, wobei es aber von Bedeutung ist, dass die bedruckte Oberfläche wenigstens einigermassen porös ist, so dass sie imstande ist, das ausgestossene, apolare Lösungsmittel wenigstens teilweise zu absorbieren. Beim Bedrucken eines gar nicht porösen Materials, wie Blech,

kann eine schnelle Trocknung nur durch Kombination des vorliegenden Druckverfahrens (Farbe plus Infrarotbestrahlung) mit bekannten Verfahren zur beschleunigten Trocknung herbeigeführt werden.

Zur Durchführung der Wärmebehandlung, die in der Praxis eine Infrarotbestrahlung ist, werden Infrarotlampen oder -elemente so aufgestellt, dass sie die noch nasse Farbschicht des frischbedruckten Materials bestrahlen.

Aus verschiedenen Gründen werden vorzugsweise Infrarotstrahler angewendet, die im wesentlichen, z.B. zu mehr als 75%, ins nahe Infrarot, nämlich in den Spektralbereich zwischen 0,75 und 3 Mikron, strahlen. Solche Strahler haben den Vorteil, dass die zugeführte Wärme im wesentlichen durch die bedruckten Stellen, die die höchste optische Dichte besitzen, absorbiert wird, während die nicht bedruckten, in den meisten Fällen weissen Gebiete die Wärmestrahlen grossenteils reflektieren, wodurch die Gefahr einer übermässigen Erhitzung und Verformung des bedruckten Materials vermieden wird. Ausserdem sind die Anwärmzeit und die Abkühlungszeit bei dieser Art von Strahlern sehr kurz (nur einige Sekunden), so dass das Papier, das vor den Strahlern stehenbleibt, bei Abschaltung der Druckmaschine nicht in Brand geraten kann. Geeignete Infrarotstrahler, die ins nahe Infrarot emittieren, sind die IRK-Strahler mit einer Leistung von 1000 oder 2000 W von Philips N.V., Eindhoven (Niederlande).

Eine sehr schnelle Trocknung der Farbe wird ebenfalls mit Infrarotstrahlern erreicht, die insbesondere ins ferne Infrarot emittieren, nämlich in den Spektralbereich zwischen 3 und 10 Mikron. Solche Strahler sind z.B. Elstein-Elemen-te von 1000 W. Diese haben aber den Nachteil, dass leicht eine Verformung des bedruckten Papiers auftritt, weil auch die nicht bedruckten Gebiete viel Wärme absorbieren, und dass die Anwärmzeit (ca. 15 Minuten) und die Abkühlungszeit (ca. 10 Minuten) sehr lang sind. Durch die lange Nachleuchtzeit kann das stillstehende Papier sogar entzündet werden.

Die Infrarotstrahler sind meistens in einer mit Blasluft gekühlten Batterie angeordnet, die sich über die Gesamtbreite der Druckmaschine erstreckt. Die Leistung der gesamten Infrarotstrahler variiert selbstverständlich als Funktion verschiedener Faktoren, wie der Breite der Druckmaschine, des Abstands zum bedruckten Material, der Art dieses Materials, der Zusammensetzung der Druckfarbe usw. Zur Orientierung der Gedanken kann erwähnt werden, dass z.B. in einer Vierfarben-Rotations-Offsetpresse mit einer Breite der Papierbahn von 1 m hervorragende Trocknungsergebnisse erreicht werden, wenn die Gesamtleistung der Infrarotstrahler zwischen 25 und 35 kW liegt. Die Bestrahlungsdauer beträgt höchstens einige Zehntel einer Sekunde.

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4. Druckfarbe nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der ungesättigte Polyester aus einem polyvalenten Alkohol, einer Phthalsäurekomponente und einer gesättigten, aliphatischen Carbonsäure aufgebaut ist.

5. Druckfarbe nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Peroxydkatalysator ein organisches Peroxyd ist, das bei einer Temperatur zwischen 70 und 80°C unter Bildung freier Radikale zersetzt wird.

6. Druckfarbe nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewichtsverhältnis des Lösungsmittels, des Harzes und des Polyesters zueinander so gewählt ist, dass sich die zwei letzten Komponenten in gelöstem Zustand befinden, aber das Harz nicht länger löslich ist, nachdem der Polyester vernetzt und dadurch aus der Lösung verschwunden ist.

7. Druckfarbe nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewichtsverhältnis des Harzes und des Polyesters zusammen zum Lösungsmittel grösser ist als 1/1, während das Gewichtsverhältnis des Harzes an sich zum Lösungsmittel kleiner ist als 1/1.

8. Druckfarbe nach Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbe eine Emulsionsfarbe ist, bei der in der organischen Phase eine Wasserphase emulgiert ist, die gegebenenfalls noch Zusätze enthält.

9. Druckfarbe nach Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Zusatz noch feine Körner einer modifizierten Stärke oder eines Stärkederivats mit beschränktem Quellvermögen für Wasser und mit einer durchschnittlichen Korngrösse von nicht mehr als 20 Mikron in gequollenem Zustand enthält.

10. Druckfarbe nach Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet. dass der Zusatz in einer Menge von 0,1 bis 2,0 Gew.-%, vorzugsweise von 0,2 bis 1,2 Gew.-%, berechnet auf die gesamte Farbmenge, anwesend ist.

In der modernen Drucktechnik ist eine schnelle Trocknung der aufgetragenen Farbe äussert wichtig, weil sonst die noch nasse Farbe auf die Rückseite des nächsten bedruckten Bogens übertragen wird und ausserdem die weitere Verarbeitung, u.a. das etwaige Bedrucken der Rückseite des Materials, erheblich verzögert wird.

Um diese Probleme, die entstehen, wenn die aufgetragene Druckfarbe noch nicht trocken ist, zu vermeiden, wird die noch nasse Farbschicht bei dem Bogen-Offsetverfahren und dem Hochdruckverfahren mit einem Pulver auf Basis von Stärke bespritzt, wodurch eine Schutzschicht gebildet wird. Dieses Verfahren hat aber mehrere Nachteile, z.B. dass der Arbeitsraum und die Druckmaschinen verschmutzt werden, wodurch zusätzliche Unterhaltungsarbeiten ausgeführt '

werden müssen, und dass ein qualitativ weniger gutes Endprodukt erhalten wird.

Beim Offset-Rotationsverfahren wird nicht mit Pulver, sondern mit verschiedenen sogenannten kalten oder heissen Verfahren gearbeitet, um das Trocknen der Farbschicht zu beschleunigen.

Diese Verfahren führen nicht zum gewünschten Effekt, immerhin nicht in genügendem Masse, oder haben die Nachteile, dass das bedruckte Papier verformt wird, der Energieverbrauch hoch ist und grosse Mengen Lösungsmittel der Druckfarbe in die Atmosphäre gelangen.

Es wurde jetzt eine Druckfarbe entwickelt, die unter Einwirkung von Wärme, insbesondere von Infrarotstrahlung, sehr schnell trocknet, so dass die im vorigen beschriebenen Nachteile der bekannten Verfahren auf einfache Weise vermieden werden können. Die erfindungsgmässe schnelltrocknende Druckfarbe enthält:

— ein apolares Lösungsmittel;

— ein chemisch modifiziertes Phenol- oder Kresolformal-

dehydharz;

■—■ einen vernetzbaren, ungesättigten Polyester;

— einen Peroxydkatalysator für diesen Polyester und —- ein Pigment.

In der Druckfarbe sind das Harz und der Polyester, die zusammen das Bindemittel bilden, beide in der Regel in gelöstem Zustand anwesend. Im Grunde hält der Polyester das Harz in Lösung, weil er bewirkt, dass die Schwellenkonzentration an Bindemittel, unter der das Harz nicht im apolaren Lösungsmittel löslich ist, überschritten wird. Durch die Einwirkung der Wärme, insbesondere der Infrarotstrahlung, auf die nasse Farbschicht wird der Peroxydkatalysator aktiviert, wodurch freie Radikale entstehen, die eine schnell verlaufende Vernetzung des ungesättigten Polyesters einleiten. Der vernetzte Polyester ist nicht im apolaren Lösungsmittel löslich, so dass die genannte Schwellenkonzentration nicht mehr erreicht wird und das Harz das apolare Lösungsmittel ausstösst, das anschliessend durch das bedruckte Substrat absorbiert wird. Durch dieses besonders schnell verlaufende Verfahren wird auf einfache Weise eine wirkungsvolle Trocknung der Farbschicht erreicht. In der Praxis werden hervorragende Ergebnisse erreicht, wenn das Gewichtsverhältnis des Harzes und des Polyesters zusammen zum apolaren Lösungsmittel grösser ist als 1/1, während das Gewichtsverhältnis des Harzes an sich zum apolaren Lösungsmittel kleiner ist als 1/1.

Das erfindungsgemäss verwendete, apolare Lösungsmittel ist gewöhnlich ein in Druckfarben übliches Kohlenwasserstoffgemisch, wie ein durch Destillation von Erdöl erhaltenes paraffinisches Öl mit aliphatischem Charakter, das aber unwesentliche Mengen Aromate oder Napthene enthalten darf.

Als modifiziertes Phenol- oder Kresolformaldehydharz können die üblichen Harze dieser Art verwendet werden, wobei vorzugsweise mit Kolophonium modifiziert ist und vorzugsweise nachher noch mit einem polyvalenten Alkohol, wie Glyzerin, Pentaerythrit, Sorbit u. dgl., weiter verestert ist. Diese Harze sind im allgemeinen mit apolaren organischen Lösungsmitteln nur dann vereinbar, wenn die Gesamtmenge an Bindemittel eine bestimmte Mindestkonzentration (Schwellenkonzentration) überschreitet; unterhalb dieser Konzentration werden sie ausgeschieden.

Der vernetzbare, ungesättigte Polyester ist vorzugsweise aus drei Arten von Komponenten aufgebaut, nämlich Einheiten, die von einem polyvalenten Alkohol, wie Glyzerin, Pentaerythrit, Mannit oder Sorbit, abgeleitet sind, Einheiten,

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Ausser den schon im vorigen beschriebenen Vorteilen hat die Erfindung gegenüber den bekannten Druckfarben und Druckverfahren noch einige weitere Vorteile. So besitzt die gedruckte Farbschicht eine grössere Farbdichte, wodurch eine erhebliche Ersparnis an Druckfarbe erhalten werden kann. Weiter wird eine Verbesserung der Druckschärfe erreicht, und die trockene Farbschicht hat einen bedeutend höheren Glanz und eine viel höhere Verschleiss- oder Reibfestigkeit, so dass es nicht notwendig ist, eine letzte, glänzende Schutzschicht aufzutragen. Schliesslich können die beim Trocknen freiwerdenden Dämpfe leicht und wirkungsvoll über ein zentrales Abführsystem entfernt werden, wodurch Geruchsbelästigung vermieden wird. Auch der noch warme Stapel des frisch bedruckten Materials kann z.B.

über einen Kunststoff Überzug und einen Schlauch an das Abführsystem angeschlossen werden.