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DE69611160T2 - Drucktintezusammensetzung - Google Patents

Drucktintezusammensetzung

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Publication number
DE69611160T2
DE69611160T2 DE69611160T DE69611160T DE69611160T2 DE 69611160 T2 DE69611160 T2 DE 69611160T2 DE 69611160 T DE69611160 T DE 69611160T DE 69611160 T DE69611160 T DE 69611160T DE 69611160 T2 DE69611160 T2 DE 69611160T2
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DE
Germany
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ink
parts
ink composition
polyurethane oligomer
colored polyurethane
Prior art date
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DE69611160T
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Inventor
G. Harris
D. Moore
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Milliken and Co
Original Assignee
Milliken and Co
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Publication date
Application filed by Milliken and Co filed Critical Milliken and Co
Publication of DE69611160D1 publication Critical patent/DE69611160D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE69611160T2 publication Critical patent/DE69611160T2/de
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Description

    Hintergrund der Erfindung
  • Diese Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf eine Druckfarbenzusammensetzung und im besonderen auf eine Tiefdruckfarbe für Druckschriften, die einen an Polyurethan gebundenen Farbstoff enthält.
  • Publikationsgravüre oder Rotationstiefdruck ist ein Verfahren, bei dem ein metallener Formzylinder verwendet wird, um Druckfarbe auf das Papier zu übertragen. Die Tiefe der Gravur bestimmt, wieviel Druckfarbe von dem sich drehenden Zylinder aufgenommen wird und dadurch auch den Farbton auf dem bedruckten Blatt. Die Gravur des metallischen Zylinders wird typischerweise durch Säureätzen oder mechanisches Gravieren erreicht, um geringe Vertiefungen in der Oberfläche des Zylinders, die Zellen genannt werden, zu erzeugen. Die Zahl der Zellen kann von 22.000 Zellen pro Inch für Standardqualitätsdrucke bis zu 32.000 Zellen pro Inch oder mehr für hochwertige Reproduktionen reichen. Die einzelnen Zellen sind 20 bis 200 Mikrometer breit.
  • Die bei der Publikationsgravüre verwendete Druckfarbe besteht aus einem Farbstoff und einem Flüssigkeitsträger, mit dem der Farbstoff, typischerweise ein Pigment, dispergiert wird. Nach dem Auftragen der Druckfarbe fixiert ein im Träger bereitgestelltes Bindemittel den Farbstoff an dem Substrat, auf das er gedruckt wird. Das Bindemittel kann ein trocknendes Öl sein, das oxidiert und von einem flüssigen Stadium in einen festen Film übergeht, oder ein in einem Lösungsmittel gelöstes oder dispergiertes Harz, das einen festen Film bildet, der den Farbstoff an ein Substrat bindet, nachdem das Lösungsmittel verdampft ist. Verbindungen aus trocknenden Ölen, Harzen und organischen Lösungsmitteln werden ebenfalls verwendet.
  • Tiefdruckfarbe besteht aus etwa 30 Gew.-% nichtflüchtigen Bestandteilen, die hauptsächlich aus dem Bindemittel und dem Farbstoff bestehen. Das Bindemittel und der Farbstoff sind typischerweise in einem Gewichtsverhältnis zwischen ca. 5 : 1 und 1 : 1 vorhanden.
  • Die Auflösung des Tiefdrucks kann verbessert werden, indem die Anzahl der Zellen pro Inch vergrößert wird. Wenn die Dichte der Zellen zunimmt, wird es jedoch notwendig, die Zellen kleiner zu gestalten, wodurch wiederum weniger Druckfarbe aufgenommen und auf das Papier übertragen werden kann. Dadurch wird es immer schwerer, mit dem Tiefdruckverfahren dunklere Farbtöne mit höheren Auflösungen zu drucken. Ein Einstellen der Farbstärke durch Erhöhen des Feststoffgehalts der Druckfarbe kann die Viskosität der Druckfarbe über die akzeptablen Werte hinaus erhöhen.
  • Publikationstiefdruck sowie Steindruck und Flexodruck erfordern Druckfarben mit einzigartigen Gebrauchseigenschaften. Pigmente, und weniger oft auch Farbstoffe, werden als Farbmittel in Druckfarben verwendet. Typischerweise werden die Pigmente auf eine mittlere Teilchengröße von weniger als 2 Mikrometer zerkleinert und in dem Träger dispergiert, oft mit Hilfe von speziellen Dispergiermitteln. Es wurde vorgeschlagen, farbige Polymerharze wie mit Polyurethan gebundene Farbstoffe gegen herkömmliche Pigmente auszutauschen. Meek, U. S. 3,278,486 schlägt vor, farbige Polymere in Druckfarben, Anstrichfarben und ähnlichen Materialien zu verwenden. Krutak et al., U. S. 5,194,463 offenbaren Polyurethanpolymere mit damit copolymerisierten difunktionellen Chromophoren. Die farbigen Polymere können zu sehr feinen Pulvern gemahlen und in Druckfarben oder Anstrichzusammensetzungen dispergiert werden. Moore et al., U. S. 5,176,745 offenbaren mit Poly(oxyalkylen) substituierte Farbstoffe, die mit Alkenyl-Bernsteinsäureanhydriden zur Reaktion gebracht werden, um ein wasserlösliches Farbmittel für Druckfarben herzustellen. Obwohl solche herkömmlichen farbigen Polymere erhältlich sind, haben sie bisher auf kommerzieller Ebene bei Druckfarben keine wesentliche Rolle gespielt, vor allem nicht bei dem Publikationstiefdruck.
  • Polyurethangebundene mit Poly(oxyalkylen) substituierte Farbstoffe werden bei Cross et al., U. S. 4,284,729 offenbart. Die Farbstoffe eignen sich besonders für das in situ Färben von Polyurethanschaum.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Aus diesem Grund ist es ein Ziel der Erfindung, eine Tiefdruckfarbe mit höherer Farbstärke bereitzustellen. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung einer Tiefdruckfarbe mit einem geringeren Gehalt an nichtflüchtigen Bestandteilen (Feststoffen), die nicht auf Kosten der Farbstärke geht. Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, das gesamte Bindemittel oder einen Teil davon bei einer herkömmlichen Tiefdruckfarbenzusammensetzung durch ein farbiges Polyurethanoligomer zu ersetzen. Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, ein Tiefdruckverfahren bereitzustellen, bei dem die hier offenbarte neuartige Tiefdruckfarbe verwendet wird.
  • Demgemäß wird eine Druckfarbenzusammensetzung bereitgestellt, die ein flüchtiges Lösungsmittel und einen nichtflüchtigen, einen Film bildenden Bestandteil aufweist, wobei verbessernd ein farbiges Polyurethanoligomer in dem nichtflüchtigen Bestandteil enthalten ist, wobei das farbige Polyurethanoligomer in dem flüchtigen Lösungsmittel aufgelöst ist.
  • Die vorliegende Tiefdruckfarbenzusammensetzung weist den Vorteil auf, daß sie mit Formzylindern mit besserer Auflösung, die relativ flache Zellen verwenden, kompatibel ist und auf bedruckten Substraten eine -t vollständige Farbstärke erzielen kann. Außerdem ermöglicht die vorliegende Druckfarbenzusammensetzung eine verbesserte Farbnutzung und geringe Feststoffzusammensetzungen, wodurch die Kosten der Druckfarbe gesenkt werden. Außerdem kann das farbige Polyurethanoligomer zusammen mit Pigmenten als Bindemittel verwendet werden, um die Farbstärke zu verbessern.
  • Die Tiefdruckzusammensetzung und ihre Verwendung beim Publikationstiefdruck weist eine oder mehrere der folgenden Eigenschaften auf:
  • - entspricht bei relativ geringem Feststoffgehalt den handelsüblichen Viskositätsbestimmungen;
  • - geringere Filmdicke;
  • - größere Farbstärke;
  • - bessere Scheuerbeständigkeit;
  • - geringerer Feststoffgehalt; und
  • - ein farbiges Polyurethanoligomer, das in herkömmlichen Tiefdruckfarbenlösungsmitteln, vor allem Toluen, Xylen, RotosolveTM und Mischungen davon löslich ist.
  • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • Ohne dadurch den Bereich der Erfindung zu beschränken, werden die bevorzugten Ausführungsformen und Eigenschaften anschließend aufgeführt. Falls nicht anders angegeben, sind alle Teile und Prozente auf das Gewicht bezogen, die Durchschnittsbedingungen sind Umgebungsbedingungen, d. h. eine Atmosphäre Druck und 25ºC, und die Molekülmasse basiert auf dem arithmetischen Mittel.
  • Die Begriffe Aryl und Arylen sollen auf aromatische Kohlenwasserstoffe mit Einzelring und kondensiertem Doppelring beschränkt sein. Wenn nicht anders angegeben, sind die aliphatischen Kohlenwasserstoffe 1 bis 12 Kohlenstoffatome lang und die cycloaliphatischen Kohlenwasserstoffe bestehen aus 3 bis 8 Kohlenstoffatomen.
  • Alle in der Beschreibung offenbarten Patente der Vereinigten Staaten seien hiermit durch Verweis eingeschlossen.
  • Die erfindungsgemäße Tiefdruckfarbe kann dadurch gekennzeichnet werden, daß sie ein flüchtiges organisches Lösungsmittel, das beim Auftragen der Druckfarbe auf ein Substrat verdampft, und ein farbiges Polyurethanoligomer enthält, das als Feststoff oder Feststoffbestandteil bezeichnet wird, nach dem Verdampfen übrig bleibt, eine durchschnittliche Molekülmasse von 1.500 bis 25.000 aufweist und in dem flüchtigen Lösungsmittel aufgelöst ist, wobei die Zusammensetzung bei 25ºC und mit einem Shell Becher #2 eine Viskosität zwischen 10 und 30 Sekunden aufweist. Der Begriff nichtflüchtiger Bestandteil wird hier zur Beschreibung von Verbindungen verwendet, die auf dem Substrat, üblicherweise Papier, verbleiben, wenn die Druckfarbe beim herkömmlichem Publikationstiefdruck trocknet.
  • Das flüchtige Lösungsmittel der Druckfarbenzusammensetzung ist ein organisches Lösungsmittel. Eine beliebig große Anzahl organischer Lösungsmittel alleine oder in Kombination kann verwendet werden. Das organische Lösungsmittel kann zum Beispiel aus aliphatischen, naphthenischen und aromatischen Kohlenwasserstoffen, Alkoholen, Ketonen, Ethern und Esters, trocknenden und halbtrocknenden Ölen und halogenierten organischen Lösungsmitteln ausgewählt werden.
  • Bevorzugte organische Lösungsmittel beinhalten:
  • (i) aromatische Kohlenwasserstoffe mit einem Einzelring und, einem Kochpunkt zwischen 75 und 140ºC;
  • (ii) aliphatische und cycloaliphatische Kohlenwasserstoffe mit einem Kochpunkt zwischen 60 und 340ºC;
  • (iii) Ester einer aliphatischen Säure mit einem Kochpunkt zwischen 65 und 175ºC;
  • (iv) Ketone mit einem Kochpunkt zwischen 75 und 180ºC;
  • (v) Alkohole mit einem Kochpunkt zwischen 60 und 260ºC;
  • (vi) Ether mit einem Kochpunkt zwischen 100 und 210ºC;
  • (vii) ein beliebiges organisches Lösungsmittel aus den Gruppen (i) bis (vi), die mit 1 bis 4 Chlor- oder Bromsubstituenten substituiert werden und einen Kochpunkt zwischen 40 und 100ºC aufweisen; und
  • (viii) trocknende und halbtrocknende Öle, die modifiziert wurden, um bei 25ºC eine Viskosität zwischen 1000 und 7500 Centipoise aufzuweisen.
  • Mit Ausnahme der oben angeführten trocknenden Öle sind die organischen Lösungsmittel vorzugsweise C&sub3; bis C&sub4;&sub0;-Verbindungen.
  • Spezifische Beispiele organischer Lösungsmittel beinhalten zum Beispiel, jedoch nicht ausschließlich, Toluen, Xylen, C&sub5; bis C&sub4;&sub0;, aliphatische und cycloaliphatische Kohlenwasserstoffe, 1,1,1-Trichlorethan und Methylenchlorid. Handelsbezeichnungen für handelsübliche Lösungsmittel beinhalten Textile SpintsTM, Lactol SpintsTM, LacoleneTM, RotosolveTM und VM & P Naphtha,
  • Ebenfalls innerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung befinden sich Druckfarbenzusammensetzungen, die Emulsionen aus Wasser und einem organischen Lösungsmittel enthalten, wie etwa bei Batlaw et al., U. S. 5,389,130 offenbart.
  • Der Feststoffbestandteil enthält ein Polyurethanoligomer mit dem ein polyfunktioneller Chromophor copolymerisiert wurde, der hier als "farbiges Polyurethanoligomer" bezeichnet wird. Das farbige Polyurethanoligomer ersetzt das Bindemittel oder das Bindemittel und den Farbstoff bei einer herkömmlichen Tiefdruckfarbenzusammensetzung vollständig oder teilweise.
  • Die erfindungsgemäßen farbigen Polyurethanoligomere können durch die Additionsreaktion eines Polyisocyanats und eines Farbstoffs mit zumindest zwei nukleophilen Substituenten, die aus Hydroxy-, Amino- und Thiogruppen ausgewählt werden, hergestellt werden. Wahlweise beinhaltet die Reaktionsmischung ein Polyol. Katalysatoren wie tertiäre Amine und organometalüsche Verbindungen können ebenfalls vorhanden sein. Die Polyadditionsreaktion eines Polyisocyanats und eines Polynucleophils ist auf dem Fachgebiet wohl bekannt und wird in dem The ICI Polyurethanes Book, John Wiley & Sons, (1987) und der Kirk- Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, 3. Ausgabe, Band 23, S. 576-608 (1983) besprochen.
  • Ein Vernetzen des Polyurethanoligomers wird vorzugsweise möglichst gering gehalten, indem ein Diisocyanat oder Polyisocyanat mit einer NCO- Zahl zwischen 2,0 und 2,5, vorzugsweise zwischen 2,0 und 2,1 ausgewählt wird. Geeignete Diisocyanate enthalten: 2,4-Toluendiisocyanat, 2,6- Toluendiisocyanat, Mischungen aus 2,4- und 2,6-Toluendiisocyanat, 4,4'- Biphenylendiisocyanat, 2,2'-Diphenylmethandiisocyanat, 4,4'- Diphenylmethandiisocyanat, 2,4'-Diphenylmethandiisocyanat, Tetramethyl-m-xylendiisocyanat, p-Xytendiisocyanat, Methylendi-pphenyldiisocyanat, m-Phenylendiisocyanat, p-Phenylendiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat, lsophorondiisocyanat, 4,4'- Diisocyanatdiphenylether, Bis(4-isocyanatophenyl)sulfon, Isopropylidenbis-(4-phenytisocyanat), Naphthalen-1,5-diisocyanat, 1-Chloro-2,4- phenylendiisocyanat, 3,3'-Bitolylen-4,4'-diisocyanat, 3,3'-Dimethoxy-4,4'- biphenylendiisocyanat, 3,3'-Dichtoro-4,4'-biphenylendiisocyanat, 2,2',5,5'- Tetramethyl-4,4'-biphenylendiisocyanat, Diphenylethan-4,4'-diisocyanat, Dicyclohexylmethan-4,4'-diisocyanat und dergleichen.
  • Der Farbstoff ist vorzugsweise difunktionell und die nukleophiten Funktionalitäten sind vorzugsweise die von Hydroxy. Fast jeder Chromophor kann in der Erfindung verwendet werden, einschließlich denen aus den folgenden Klassen: Azo-, einschließlich Polyazo-, Diphenylmethan-, Triarytmethan-, Xanthen-, Methin-, einschließlich Polymethin-, Acriden-, Chinolin-, Thiazol-, Indamin-, Indophenol-, Azin-, Oxazin-, Thiazin-, Anthrachinon-, Indigo- und Phthalocyaninchromophore. Bevorzugte Chromophore sind Azos, Diphenytmethane, Triarylmethane, Xanthene, Methine, Anthrachinone und Phthalocyanine.
  • Beispiele geeigneter Farbstoffe beinhalten solche, welche eine nukleophile Gruppe aufweisen, die durch eine Alkylengruppe, wie bei Krutak et al., U. S. 5,194,463 offenbart, oder durch eine Poly(oxyalkylen)gruppe, wie bei Cross et al., U. S. 4,284,729 offenbart, an einen Chromophor gebunden sind. Farbstoffe, die in Polyurethanen copolymerisiert werden können, sind auch in Meek et al., U. S. 3,278,485 und Elmasry, U. S. 4,666,819 offenbart. Sämtlich genannte Verweisstellen sind hier durch Verweis inkorporiert.
  • Für den Diolbestandteil des farbigen Polyurethanoligomers kann zum Beispiel folgendes verwendet werden: Ethylenglycol, 1,2-Propandiol, 1,3- Propandiol, 2-Methyl-1,3-Propandiol, 1,4-Butandiol, 2,2-Dimethyl-1,3- Propandiol, 1,6-Hexandiol, 1-10-Decandiol, 1,12-Dodecandiol, 1,2- Cyclohexandiol, 1,3-Cyclobutandiol, 2,2,4,4-Tetramethylcyclobutan-1,3- diol, 1,4-Cyclohexandiol, 1,2-Cyclohexandimethanol, 1,3- Cyclohexandimethanol, 1,4-Cyclohexandimethanol, x,8- bis(Hydroxymethyl)-Tricyclo-[5.2. 1.0]-Decan, wobei x für 3, 4 oder 5 steht; und Diole, die ein oder mehrere Sauerstoff- oder Schwefelatome in der Kette aufweisen, z. B. Diethylenglycol, 2,2'-Thiodiethanol, Triethylenglycol, Dipropylenglycol, Tripropylenglycol, 1,3- und 1,4-bis(2- Hydroxyethyl)Benzen, Poly(oxyalkylen)diole und dergleichen.
  • Die höchste Farbstärke wird erreicht, wenn der nukleophile Bestandteil des Polyurethanoligomers hauptsächlich aus funktionell gemachten Farbstoffmolekülen besteht. Es kann jedoch wünschenswert sein, die Gebrauchseigenschaften des farbigen Polyurethanoligomers zu modifizieren, indem ein Molverhältnis zwischen dem Farbstoff und dem nicht farbigen Polyol, vorzugsweise ein Diol, in einem Bereich von 99 : 1 bis 10 : 90, vorzugsweise 99 : 1 bis 25 : 75 eingeschlossen wird. Am besten beinhalten die Farbstoffverbindungen mehr als 50 Molprozent nukleophiler Bestandteile.
  • Farbige Polyurethanoligomere mit den folgenden Eigenschaften werden bevorzugt:
  • - in Toluen, Xylen und/oder RotosolveTM in einer Konzentration von zumindest 30 Teilen pro 100 Teile Lösungsmittel löslich;
  • - durchschnittliche Molekülmasse zwischen 1.500 und 25.000;
  • - Viskosität der 70%-igen Lösung in Toluen bei 25ºC von weniger als 2500 Centipoise.
  • Am besten liegt die Molekülmasse zwischen 2.000 und 15.000.
  • Zusätzlich zu dem farbigen Polyurethanoligomer kann der nichtflüchtige oder feste Bestandteil der Druckfarbenzusammensetzung auch herkömmliche Farbstoffe und Bindemittel beinhalten. Die wichtigste Klasse der Farbstoffe sind Pigmente und ihre Verwendung für Tiefdruckiarbenzusammensetzung ist Experten auf dem Gebiet wohl bekannt. Die folgenden Pigmente können zum Beispiel, aber nicht ausschließlich, verwendet werden und werden durch den Verweis auf den Colour Index in der Tabelle A unten identifiziert.
  • Aus Gründen der hier angeführten Beschreibung werden weiße Pigmente, Tonerden, Trübungsmittel und andere Pigmentverschneidmittel als Pigmente klassifiziert.
  • Ebenfalls im Bereich der vorliegenden Erfindung befinden sich Farbstoffe. Geeignete Farbstoffe beinhalten, aber keineswegs ausschließlich, Säurefarbstoffe wie Säurerot 87, C. I.- Zahl 45380, alkalische Farbstoffe, wie Alkaliviolett 10, C. L-Zahl 45170, und Alkaliblau 26, C. I.-Zahl 44045, Lösungsmittelfarbstoffe wie Lösungsmittelgelb 19, C. L-Zahl 13900 : 1 und Lösungsmittelschwarz 7, C. I.-Zahl 50415 : 1 und Dispersionsfarbstoffe wie Dispersionsgelb 3, C. L-Zahl 11855 und Dispersionsrot 4, C. I.-Zahl 60755. Das Dispergieren von Pigmenten und Farbstoffen in Trägern durch das Misch- und Zerkleinerungsverfahren, sowie, wie im Fall einiger Farbstoffe, das Auflösen des Farbstoffes in dem Träger, sind wohl bekannte Herstellungsverfahren.
  • Im allgemeinen sind Bindemittel Harze, die als Feststoffe oder Flüssigkeiten mit relativ geringer Molekülmasse beschrieben werden und die beim Trocknen der Druckfarbe den Farbstoff an einem Substrat anhaften. Es gibt eine ganze Reihe von handelsüblichen Harzen und deren Auswahl und Verwendung ist Experten auf dem Gebiet zur Genüge bekannt.
  • Beispielsweise, jedoch nicht ausschließlich, können die folgenden Harze und Mischungen davon in die Druckfarbenformulierung aufgenommen werden:
  • Kolophonium und modifizierte Kolophoniumarten wie Calcium, Magnesium und Zinkmetallresinate, Esterharz von Kolophonium, Maleinsäureharzen und -estern, dimerisierte und polymerisierte Kolophoniumarten und kolophoniummodifizierte Fumarsäureharze; Schellack, Asphalte, Phenolharze und kolophoniummodifizierte Phenolharze; Alkydharze; Polystyrolharze und Copolymere davon; Terpenharze; alkylierte Harnstoff-Formaldehyd-Harze; alkylierte Melamin-Formaldehyd-Harze; Polyamidharze; Vinylharze, wie Polyvinylacetat und Polyvinylalkohol; Ketonharze; Acrylharze, wie Polyacrysäure und Polymethacrylsäure; Epoxidharze; Polyurethanharze; Celluloseharze, wie Nitrocellulose, Ethylcellulose, Celluloseacetatbutyrat und Carboxymethylcellulose.
  • Die Formulierung kann auch ein nicht trocknendes Öl wie Maggie-Öl 52TM, oder ein halbtrocknendes Öl oder trocknendes Öl wie Leinöl, Tungöl und Oiticaöl als Bindemittel beinhalten. Diese Öle erfahren beim Trocknen eine oxidative Polymerisation, um einen Klebstoffilm für den Farbstoff zu bilden. Diese Öle werden typischerweise in modifizierter Form bereitgestellt, um ihre Trocknungszeit und die filmbildenden Eigenschaften zu verbessern. Das Modifizieren beinhaltet im allgemeinen eine Wärmepolymerisation zur Bildung zyklischer Polymere, Dimer-, Trimerpolymere und einiger Polymere höherer Ordnung. Die Viskositäten dieser modifizierten Öle liegen bei 25ºC im allgemeinen zwischen 1000 und 7500 Centipoise und weisen eine Dichte von ca. 0,94 bis 0,98 Gramm pro ml auf.
  • Es ist ebenfalls auf dem Gebiet bekannt, verschiedene Zusatzstoffe in der Druckfarbenzusammensetzung einzuschließen, um das Leistungsverhalten bezüglich Glanz, Scheuerbeständigkeit, Flexibilität, einheitlicher Dichte des Drucks, Flexibilität und Haftvermögen zu verbessern. Diese Zusatzstoffe beinhalten Weichmacher wie Saccharoseacetat-Iso-Butyrat, Triethylcitrat und epoxydiertes Sojabohnenöl und Wachse wie Polyethylenwachse, halogenierte Kohlenwasserstoffwachse und Fettsäureamide. In geringeren Mengen können Zusatzstoffe wie Tenside, Antischaummittel, Katalysatoren, Antioxydationsmittel, Korrosionshemmstoffe, Biozide und Deodorants in der Druckfarbenzusammensetzung eingeschlossen werden.
  • Der Feststoffbestandteil der Druckfarbe kann folgendes beinhalten:
  • 0,1 bis 100 Teile eines farbigen Polyurethanoligomers;
  • 0 bis 20 Teile Pigment und Farbmittel;
  • 0 bis 75 Teile Bindemittel; und
  • bis zu 5 Teile Zusatzstoffe.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform macht das farbige Polyurethanoligomer zumindest 25%, am besten zumindest 50% und eventuell sogar 75% oder mehr bezüglich des Feststoffbestandteils der Druckfarbe aus. Der Feststoffbestandteil der Druckfarbenzusammensetzung kann daher folgendes beinhalten:
  • 25 bis 95 Teile eines farbigen Polyurethanoligomers;
  • 0 bis 20 Teile Pigment und Farbmittel;
  • 0 bis 50 Teile Bindemittel; und
  • bis zu 5 Teile Zusatzstoffe.
  • Ein Vorteil des Einschließens eines farbigen Polyurethanoligomers in eine Tiefdruckfarbe liegt darin, daß das Gewichtsprozent an Feststoffen in der Druckfarbenzusammensetzung herabgesetzt werden kann, ohne dadurch die Farbstärke zu verschlechtern oder die Viskosität unter die Betriebshöhe herabzusetzen. Daher können Druckfarben mit einem Feststoffgehalt von 20 Gew.-% oder weniger oder sogar 15 Gew.-% oder weniger verwendet werden und werden eine Farbstärke aufweisen, die mit der von Standarddruckfarben mit wesentlich größerem Feststoffgehalt vergleichbar ist. Derartige Druckfarben bilden äußerst dünne Filme und sind nicht anfällig für ausgelassene Punkte am Anfang des Ausdrucks, die durch große Viskosität oder ein übermäßiges Verdampfen des Lösungsmittels, das als "Eintrocknen" bezeichnet wird, entstehen können. Die Druckfarbe mit dem reduzierten Feststoffgehalt führt im allgemeinen dazu, daß die Filmdicke des Drucks geringer ist. Der geringere Feststoffgehalt, der durch die Zugabe eines farbigen Polyurethanoligomers ermöglicht wird, führt auch zu einer beachtlichen Senkung der Materialkosten, da Lösungsmittel eine der kostengünstigsten Bestandteile der Druckfarbe sind.
  • Die Viskosität der Druckfarbenzusammensetzung für den Tiefdruck liegt mit dem Shell Becher #2 im Druck gemessen im allgemeinen zwischen 10 Sekunden und 30 Sekunden, vorzugsweise zwischen 14 Sekunden und 20 Sekunden (das Wort "Sekunden" wird anschließend als "s" bezeichnet). Der Shell Becher ist ein Gefäß mit einem Standardvolumen und einer Öffnung am Boden. Die Zeit, die die Druckfarbe benötigt, um herauszufließen, wird in Sekunden gemessen; je länger es dauert, desto höher ist die Viskosität. Diese Druckfarben werden typischerweise bei Temperaturen zwischen 20ºC und 75ºC verwendet. Die Viskositätsansprüche für Tiefdruckfarben unterscheiden diese gewaltig von pastenartigen Druckfarben wie lithographischen Druckfarben.
  • Die Druckfarbenzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung ist für den herkömmlichen Tiefdruck gedacht. Im allgemeinen beinhaltet das Verfahren eine Formtiefdruckwalze, die teilweise in eine mit Druckfarbe gefüllte Pfanne getaucht wird. Beim Drehen der Tiefdruckwalze nehmen die Zellen auf der Oberfläche der Walze Druckfarbe auf. Ein Abstreichmesser streicht überschüssige Druckfarbe von den nicht gravierten Bereichen ab. Ein Substrat wie Papier wird durch einen Walzenspalt, der durch einen Presseur und die Tiefdruckwalze gebildet wird, durchgeführt, wodurch Druckfarbe von der Zelle auf das Substrat übertragen wird. Eine Beschreibung des Verfahrens ist in den folgenden Verweisen zu finden: R. H. Leach, The Printing Ink Manual, 5. Ausgabe (ISBN 0-948905-81-6); und Gravure Process & Technology, Gravure Assoc. of America, Rochester, NY (ISBN 1-880290-00-6).
  • Die Erfindung kann unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele besser verstanden werden, die Erfindung sollte jedoch nicht unnötig durch diese beschränkt werden.
  • Die Druckdichte wurde auf der 100% Farbtonskala mit einem X-RiteTM Spectrodensitometer Modell 938 unter Verwendung des ANSI Einstellverlaufs T gemessen. Der Druckglanz wurde mit einem GardnerTM Micro-Gloss 60º gemessen.
  • Beispiel 1
  • Die folgenden Beispiele zeigen eine Synthese eines farbigen Polyurethanoligomers aus einem mit Poly(oxyalkylen) substituierten gelben Azofarbstoff und einer Formulierung von Tiefdruckfarben mit dem Oligomer.
  • 50,0 Teile eines gelben Azofarbstoffs aus m-Toluidin mit 5 Mol Ethylenoxid und 5 Mol Propylenoxid verbunden mit einem diazotierten Anilin wurden in den Reaktor gegeben. Die Herstellung des Azogelbfarbstoffs wird im U. S. Patent 4,284,729, Beispiel I beschrieben. Zu dem Farbstoff wurden 10,2 Teile Tetramethyl-m-xylendiisocyanat (Cytec TMXDI) und 0,1 Teile Dibutydilzinn-Dilaurat gegeben. Die Reaktionsmischung wurde unter Rühren bei 85ºC erhitzt, bis das gesamte Isocyanat reagiert hatte, was ungefähr 2 Stunden dauerte.
  • Die Reaktionsmischung wurde auf 45ºC abgekühlt und 25 Teile Toluen und 8, 8 Teile einer Mischung aus 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat, 2,2'- Diphenyfmethandiisocyanat und 2,4'-Diphenylmethandiisocyanat (Miles Mondur ML) wurden dazugegeben. Das Verhältnis zwischen lsocyanatgruppen und Hydroxylgruppen betrug 1,0. Die Mischung wurde bei 85ºC erhitzt, bis das gesamte Isocyanat reagiert hatte und 94,0 Teile einer gelben Polyurethanoligomerlösung in Toluen mit einem Feststoffgehalt von 73,4% ergab.
  • Unter Verwendung der Normen für Polyethylenglycol mit einem Durchflußdetektor ergab die GPC-Analyse des Produkts eine mittlere Molekülmasse von 4400 und eine durchschnittliche Molekülmasse von 9332.
  • Eine gelbe Druckfarbe wurde aus dem Polyurethanoligomer hergestellt, indem 1,0 Teile Feststoff des Oligomers, 0,12 Teile eines handelsüblichen Harzes aus modifiziertem Wurzelharz (Union Camp Unirez 1144®) und 8, 9 Teile Toluen gelöst wurden, um eine Druckfarbe zu erhalten, die mit einem Shell Becher #2 eine Viskosität von 18 s und einen Feststoffgehalt von 10,7 Gew.-% aufwies.
  • Beispiele 2-5
  • Unter Verwendung des Verfahrens aus Beispiel 1 wurde der gelbe Farbstoff mit verschiedenen lsocyanaten zur Reaktion gebracht, um lösliche Polyurethanoligomere herzustellen. Die Zusammensetzungen und Molekülmassen sind in Tabelle 1 angeführt. Tabelle 1
  • a = 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat, Dow 125-M®.
  • b = für den Handel modifiziertes 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat, Dow 181®.
  • c = Tetromethyl-m-xylendiisocyanat, Cytec TMXDI®.
  • d = eine Mischung aus 2,2'-, 2,4'- und 4,4'-Diphenylmethandiisocyanaten, Miles Modur® ML.
  • Druckfarben wurden hergestellt, indem die gelben Polyurethanoligomere, ein handelsübliches Harz (Union Camp Unirez 1144®) und Toluen in den in Tabelle 2 unten angeführten Mengen vermischt wurden, um mit einem Shell Becher #2 eine Viskosität von 18 s zu erhalten. Tabelle 2
  • Beispiel 6
  • Das folgende Beispiel zeigt eine Synthese eines farbigen Polyurethanoligomers von einem mit Poly(oxyalkylen) substituierten gelben Methinfarbstoff und einer Formulierung einer Tiefdruckfarbe.
  • Zuerst wurde m-Toluidin mit 2 Mol Ethylenoxid und 8 Mol Propylenoxid zur Reaktion gebracht. Anschließend wurde das m-Toluidinderivat in p- Formyl-m-toluidin umgewandelt, wie im U. S. Patent 4,658,064 beschrieben ist. Das Aldehyd wurde mit Ethylcyanoacetat kondensiert, wie im U. S. Patent 4,981,516 beschrieben, um einen gelben Methinfarbstoff herzustellen. Zu dem Reaktor wurden 75,0 Teile des gelben Farbstoffs, 14,2 Teile Tetramethyl-m-xylendiisocyanat (Cytec TMXDI®) und 0,1 Teile Dibutylzinn-Dilaurat gegeben. Die Reaktionsmischung wurde erhitzt und bei 85ºC gerührt, bis das gesamte Isocyanat reagiert hatte, was ungefähr 2 Stunden dauerte. Die Reaktionsmischung wurde auf 45ºC abgekühlt und 50 Teile Toluen und 12,4 Teile einer Mischung aus 4,4'- Diphenyimethandiisocyanat, 2,2'-Diphenylmethandiisocyanat und 2,4'- Diphenyldiisocyanat (Miles Mondur ML) wurden dazugegeben. Das Verhältnis zwischen lsocyanatgruppen und Hydroxylgruppen betrug 1,04. Die Mischung wurde bei 85ºC erhitzt, bis das gesamte Isocyanat reagiert hatte, um 151,6 Teile der gelben Polyurethanoligomerlösung in Toluen mit einem Feststoffgehalt von 67% zu ergeben.
  • Unter Verwendung der Normen für Polyethylenglycol mit einem Durchflußdetektor ergab die GPC-Analyse des Produkts eine mittlere Molekülmasse von 7147 und eine durchschnittliche Molekülmasse von 11.668.
  • Eine Tiefdruckfarbe wurde hergestellt, indem 1,0 Teile des Methinpolyurethanoligomers, 0,52 Teile Union Camp Unirez 1145 Harze und 7,2 Teile Toluen vermischt wurden, um mit einem Shell Becher #2 eine Viskosität von 18 s und 17,6 Gew.-% Feststoffgehalt zu erhalten.
  • Beispiel 7
  • Das folgende Beispiel zeigt eine Synthese eines farbigen Polyurethanoligomers von einem mit Poly(oxyalkylen) substituierten blauen Triphenylmethanfarbstoff und einer Formulierung einer Tiefdruckfarbe.
  • N-Methylanilin wurde mit 1 Mol Ethylenoxid und 10 Mol Propylenoxid zur Reaktion gebracht. In dem Reaktor wurden 174,0 Teile des Anilinderivats mit 24,7 Teilen o-Formylbenzensulfonsäure kondensiert und dann zu einem blauen Farbstoff oxidiert, wie im U. S. Patent 4,871,371 beschrieben wird. Zu dem Reaktor wurden 21,3 Teile des blauen Farbstoffs, 10 Teile Toluen, 2,5 Teile 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat (Dow 125M) und 0,1 Teile Dibutylzinn-Dilaurat gegeben. Das Verhältnis zwischen Isocyanatgruppen und Hydroxylgruppen betrug 0,8. Die Mischung wurde bei 85ºC erhitzt, bis das gesamte Isocyanat reagiert hatte, um 33,8 Teile der blauen Polyurethanoligomerlösung in Toluen mit einem Feststoffgehalt von 70% zu erhalten.
  • Unter Verwendung der Normen für Polyethylenglycol mit einem Durchflußdetektor ergab die GPC-Analyse des Produkts eine mittlere Molekülmasse von 2510 und eine durchschnittliche Molekülmasse von 3140.
  • Eine Tiefdruckfarbe wurde hergestellt, indem 1,0 Teile des Triphenylpolyurethanoligomers, 0,69 Teile Union Camp Unirez® Harz und 6,3 Teile Toluen vermischt wurden, um mit dem Shell Becher #2 eine Viskosität von 18 s und einen Feststoffgehalt von 21,1 Gew.-% zu erhalten.
  • Beispiel 8
  • Das folgende Beispiel zeigt eine Synthese eines farbigen Polyurethanoligomers, das ein farbloses Diol sowie einen Farbstoff einschließt, und einer Formulierung einer Tiefdruckfarbe. Der Farbstoff war ein mit Poly(oxyalkylen) substituierter Methinfarbstoff, der gemäß Beispiel 6 hergestellt wurde, mit der Ausnahme, daß anstatt des m- Toluidinintermediats Anilin, das mit 15 Mol Propylenoxid und 7 Mol Ethylenoxid zur Reaktion gebracht worden war, verwendet wurde.
  • Zu dem Reaktor wurden 22,0 Teile des gelben Farbstoffs, 0,2 Teile Butandiol, 3,66 Teile Tetramethyl-m-Xylendiisocyanat (Cytec TMXDI®), 10,0 Teile Toluen und 0,1 Teile Dibutylzinn-Dilaurat gegeben. Das Verhältnis zwischen Isocyanatgruppen und Hydroxylgruppen betrug 0,90. Die Reaktionsmischung wurde unter Rühren bei 85ºC erhitzt, bis das gesamte Isocyanat reagiert hatte, was ungefähr 2 Stunden dauerte, um 35,9 Teile der gelben Polyurethanpolymerlösung in Toluen mit einem Feststoffgehalt von 72% zu erhalten.
  • Unter Verwendung der Normen für Polyethylenglycol mit einem Durchflußdetektor ergab die GPC-Analyse des Produkts eine mittlere Molekülmasse von 2678 und eine durchschnittliche Molekülmasse von 4315.
  • Eine Tiefdruckfarbe wurde hergestellt, indem 1,0 Teile des farbigen Polyurethanoligomers, 1,62 Teile Union Camp Unirez 1144® Harz und 7,33 Teile Toluen vermischt wurden, um mit dem Shell Becher #2 eine Viskosität von 18 s und 26,4 Gew.-% Feststoffen zu erhalten.
  • Beispiel 9
  • Das folgende Beispiel zeigt eine Anwendung der Tiefdruckfarben aus den Beispielen 1-8 auf 34 Pfund beschichtetem Papier unter Verwendung einer Labor K-Proofer Senkplatte. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 abgebildet. Tabelle 3
  • Die Ergebnisse zeigen, daß die erfindungsgemäßen Tiefdruckfarben bei verschiedenen Druckdichten den handelsüblichen Bestimmungen für Viskosität und Glanz entsprechen. Zudem wurde das Ausmaß an Kohäsion bzw. Adhäsion des bedruckten Druckfarbenfilms (Blockieren) gemessen, indem die Druckproben Druckfarbenseite an Druckfarbenseite zusammengefaltet wurden und die gefalteten Druckproben eine nach der anderen in einer Sentinel Heißsiegelvorrichtung bei 165ºF und 60 psi 15 s lang ausgehärtet wurden. Die Druckproben wurden auseinandergefaltet und die Seiten voneinander abgezogen; die Oberflächen der Druckproben waren unbeschädigt.
  • Beispiel 10 (Vergleich)
  • Die folgenden Vergleichsbeispiele zeigen, daß Tiefdruckfarben, die ein farbiges Polyurethanoligomer und Kombinationen aus dem farbigen Polyurethanoligomer und Pigmenten enthalten, die alle im Bereich der vorliegenden Erfindung sind, dem Druckqualitätsstandard für Tiefdruckfarben, die wie bei herkömmlichen Druckfarben nur Pigmente als Farbmittel enthalten, entsprechen.
  • GELB 12 PIGMENTDISPERSION
  • Zweiundsechzigeinhalb Gramm Sun Chemical Sunbrite® Pigment Gelb 12, 150,0 g Resinall FP927 Phenolharz (50% Feststoffanteil), 0,25 g American Lecithin Alcolec S Tensid und 37,25 g Toluen wurden in eine Eiger-Mühle gegeben und bei 5000 U/min 10 Minuten lang dispergiert, um eine maximale Teilchengröße von < 1,0 Mikrometer auf der Hegmann-Skala zu erhalten. Zu 130,43 g der Pigmentdispersion wurden 19,27 g Toluen gegeben, um mit einem Shell Becher #2 eine Viskosität von 18,0 s zu erhalten.
  • GELB 14 PIGMENTDISPERSION
  • Fünfundsiebzig Gramm Sun Chemical Spectra® Pigment Gelb 14, 180,0 g Resinall FP927 Phenolharz (50% Feststoffanteil), 0,30 g Alcolec S Lecithin-Tensid und 44,7 g Toluen wurden in eine Eiger-Mühle gegeben und bei 5000 U/min 10 Minuten lang dispergiert, um eine maximale Teilchengröße von < 1,0 Mikrometer auf der Hegmann-Skala zu erhalten, Zu 60,0 g der Pigmentdispersion wurden 11,0 g Toluen gegeben, um mit einem Shell Becher #2 eine Viskosität von 18,0 s zu erhalten.
  • DRUCKFARBE A
  • Pigmentgelb 12 und Pigmentgelb 14 Dispersionen, handelsübliches Harz (Union Camp Unirez 1144@) und Toluen wurden in den folgenden Mengen vermischt, um eine fließende Druckfarbe zu erhalten, die mit einem Shell Becher #2 eine Viskosität von 18 s aufweist.
  • Druckfarbenbestandteil Menge
  • Gelb 12 Pigment 4,7
  • Gelb 14 Pigment 0,6
  • Resinall® Phenolharz 12,7
  • Alcolec S® Tensid 0,02
  • Toluen 47,9
  • Unirez 1144 Harz 34,1
  • DRUCKFARBE B
  • Die löslichen Polyurethanoligomere aus Beispielen 1 und 6, handelsübliches Harz (Union Camp Unirez 1144) und Toluen wurden in den folgenden Mengen vermischt, um eine fließende Druckfarbe zu erhalten, die mit einem Shell Becher #2 eine Viskosität von 18 s aufweist.
  • Druckfarbenbestandteil Menge
  • Polyurethanoligomer von Bsp. 1 2,6 (auf Feststoffbasis)
  • Polyurethanoligomer von Bsp. 7 12,8 (auf Feststoffbasis)
  • Toluen 81,8
  • Unirez 1144 Harz 2,8
  • Beim Vergleich des Pigments Druckfarbe A mit dem löslichen Polyurethanoligomer Druckfarbe B stellt sich heraus, daß die Druckfarbe B um 94% weniger Harz und um 71% mehr Toluen verwendet hat. Bei Pigmenten ist es notwendig, Harze während der Dispersion zu verwenden, um die Teilchen getrennt zu halten. Pigmente an sich haben keine Kohäsionseigenschaften und benötigen zusätzliche Harzstoffe, um einen Druckfarbenfilm herzustellen. Die Polyurethanoligomere sind löslich und benötigen keine Dispergiermittel. Die Polyurethanoligomere weisen sowohl Farb- als auch Harzeigenschaften auf.
  • Die Druckfarben A und B wurden unter Verwendung einer Labor K-Proofer Senkplatte auf 34 Pfund beschichtetes Papier aufgetragen. Zudem wurden die Druckfarben in den folgenden Gewichtsanteilen vermischt - 25% Druckfarbe A und 75% Druckfarbe B; 50% Druckfarbe A und 50% Druckfarbe B; und 75% Druckfarbe A und 25% Druckfarbe B - und gedruckt. Die Druckproben wurden mit klarem Harz (Unirez 1144) beschichtet.
  • Die bedruckten Papierproben wurden unter Verwendung der Normfarbwerte X, Y, Z analysiert, die mit einem X-Rite Spectrodensitometer Modell 938 gemessen wurden. Das Spectrodensitometer wurde auf die Lichtart D65 und einen Sichtwinkel von 10º eingestellt. Die L, a* und b* Farbkoordinaten für die verschiedenen Papierproben sind in Tabelle 4 unten angeführt, wobei L ein Maß der Helligkeit oder Dunkelheit, a* ein Maß der Röte oder Grüne und b* ein Maß der Gelbe oder Bläue des Drucks ist. Der Farbunterschied (&Delta;E) der jeweiligen Testdrucks wurde gemäß der folgenden Gleichung berechnet:
  • &Delta;E = (&Delta;L)2 + (&Delta;a*)2 + (&Delta;b*)2,
  • wobei (&Delta;E) den Farbunterschied zwischen den Druckproben, die mit 100 %-iger Pigmentdruckfarbe (Druckfarbe A) und den Druckproben, die mit löslichem Polyurethanoligomer (Druckfarbe B) und Mischungen aus Druckfarbe A und Druckfarbe B gemacht wurden, bezeichnet. Tabelle 4
  • Die Druckergebnisse zeigen, daß die Druckfarbe B der Farbe und Druckdichte der 100%-ig pigmentierten Druckfarbe A genau entspricht. Die Ergebnisse zeigen, daß entsprechende Druckergebnisse erhalten werden, wenn die Druckfarbe B in unterschiedlichen Prozentzahlen mit der 100%-ig pigmentierten Druckfarbe A vermischt wird.
  • Die Druckproben aus Tabelle 4 wurden auf ihre Scheuerbeständigkeit hin untersucht. Die Druckproben wurden Druckfarbenseite an Druckfarbenseite zusammengefaltet und 5 s lang fest mit der Hand gescheuert. Die Proben wurden mit 1 bis 5 bewertet, wobei 1 im wesentlichen einem vollständigen Entfernen des Druckfarbenfilms und eine Wertung von 5 keiner Beschädigung des Druckfarbenfilms entsprach. Die Bewertungen der Druckproben sind in Tabelle 5 angeführt.
  • Tabelle 5
  • Druckfarbenprobe Scheuerbewertun4
  • 100% - Druckfarbe A 1
  • 75% Druckfarbe A/25% Druckfarbe B 2
  • 50% Druckfarbe A/50% Druckfarbe B 4
  • 25% Druckfarbe A/75% Druckfarbe B 4
  • 100% - Druckfarbe B 5
  • Die Ergebnisse zeigten eine starke Beschädigung des 100%-igen Pigmentdruckfarbenfilms. Ein Ersatz eines Teils des Pigments und des Harzes mit farbigem Polyurethanoligomer verbesserte die Scheuerbeständigkeit. Die Scheuerbeständigkeit verbesserte sich mit einer höheren Konzentration an farbigem Polyurethanoligomer. Wenn das gesamte Pigment ersetzt wurde, blieb der Druckfarbenfilm durch den Scheuertest unbeschädigt.
  • Beispiel 11
  • Das folgende Beispiel zeigt, daß die Farbstärke einer Tiefdruckfarbe, die mit Pigmenten gefärbt ist, verbessert werden kann, indem das farbige Polyurethanoligomer als Dispergiermittel/Bindemittel in der Druckfarbenzusammensetzung verwendet wird.
  • Sechsundsechzigeinhalb Gramm Sun Chemical Sunbrite® Pigment Gelb 12, 8,5 g Sun Chemical Spectra® Pigment Gelb 14, 0,3 g American Lecithin Alcolec S Tensid und 35,0 Gramm Resinall® FP927 Phenolsäure (50% Feststoffanteil), 35,0 Gramm Resinall® FP127 (50% Feststoffgehalt, modifiziertes Wurzelharz), 18,4 Gramm farbiges Polyurethanoligomer aus Beispiel 1 (50,0% Feststoffgehalt), 90,6 Gramm farbiges Polyurethanoligomer aus Beispiel 6 (64,6% Feststoffgehalt) und 135,3 Gramm Toluen wurden in eine Eiger-Mühle gegeben und bei 5000 U/min 10 Minuten lang dispergiert, um eine maximale Teilchengröße von < 1,0 Mikrometer auf der Hegmann-Skala zu erhalten. Zu 47,4 g des farbigen Polyurethanoligomers und der Pigmentdispersion wurden 42,7 g Toluen und 9,9 g eines handelsüblichen Harzes (Union Camp Unirez 1144) gegeben, um mit einem Shell Becher #2 eine Viskosität von 18,0 s und die folgende Zusammensetzung zu erhalten.
  • Druckfarbenzusammensetzung Menge
  • Gelb 12 Pigment 4,7
  • Gelb 14 Pigment 0,6
  • Resinall FP927 Phenolsäure 2,5
  • Resinall FP127 Harz 2,5
  • Polyurethanoligomer von Beispiel 1 0,7
  • Polyurethanoligomer von Beispiel 6 3,9
  • Toluen 75,2
  • Unirez 1144 Harz 9,9
  • Die Menge an Gelb 12 und 14 Pigment in der erfindungsgemäßen Druckfarbe ist gleich wie bei der Druckfarbe A aus Beispiel 10. Die erfindungsgemäße Druckfarbe wurde unter Verwendung einer Labor K- Proofer Senkplatte auf 34 Pfund beschichtetes Papier aufgetragen. Die Druckprobe wurde mit klarem Harz (Unirez 1144) beschichtet. Die Druckergebnisse sind in Tabelle 6 zusammengefaßt. Tabelle 6
  • Die Druckergebnisse zeigen, daß die Druckfarbe (Pigment und farbiges Polyurethanoligomer) verglichen mit der Druckfarbe A (100% Pigment) einen wesentlich dunkleren Druck ergibt. Diese löslichen Polyurethanfarbstoffpolymere können einen Teil des klaren Harzes ersetzen, das verwendet wird, um die Pigmente zu dispergieren, wodurch die Druckdichte erhöht wird.
  • Selbstverständlich gibt es viele verschiedene Ausführungsformen und Modifikationen der Erfindung, die im Bereich der im Anschluß befindlichen Ansprüche beinhaltet sein sollen.

Claims (13)

1. Eine Druckfarbenzusammensetzung, bestehend aus einem flüchtigen organischen Lösungsmittel und einem farbigen Polyurethanoligomer, das eine mittlere Molekülmasse zwischen 1.500 und 25.000 aufweist und in dem Lösungsmittel gelöst ist, wobei die Zusammensetzung bei 25ºC mit einem Shell Becher #2 eine Viskosität von 10 bis 30 Sekunden aufweist.
2. Druckfarbenzusammensetzung gemäß Anspruch 1, wobei das organische Lösungsmittel aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus aromatischen Kohlenwasserstoffen mit Einzelring, Ketonen, Estern aliphatischer Säuren und Alkoholen besteht.
3. Druckfarbenzusammensetzung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das farbige Polyurethanoligomer das Additionsprodukt eines mit Poly(oxyalkylen) substituierten Chromophors und eines Polyisocyanats umfaßt.
4. Druckfarbenzusammensetzung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bestehend aus:
(a) 60 bis 95 Gew.-% eines flüchtigen Lösungsmittels; und
(b) 5 bis 40 Gew.-% eines nichtflüchtigen Bestandteils mit: 0,1 bis 100 Teilen des farbigen Polyurethanoligomers; 0 bis 20 Teilen von Pigmenten und Farbstoffen; 0 bis 75 Teilen eines Bindemittels; und bis zu 5 Teilen von Hilfsstoffen.
5. Druckfarbenzusammensetzung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das farbige Polyurethanoligomer eine mittlere Molekülmasse zwischen 2.000 und 15.000 aufweist.
6. Druckfarbenzusammensetzung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, die bei 25ºC mit einem Shell Becher #2 eine Viskosität von 14 bis 20 Sekunden aufweist.
7. Ein Verfahren für den Tiefdruck, bestehend aus folgenden Schritten: Berühren eines rotierenden Formzylinders mit einem zu bedruckenden Substrat, wobei der Zylinder teilweise in eine Druckfarbenzusammensetzung getaucht ist, die aus einem flüchtigen organischen Lösungsmittel und einem farbigen Polyurethanoligomer, das eine mittlere Molekülmasse zwischen 1.500 und 25.000 aufweist und in dem Lösungsmittel gelöst ist, besteht, wobei die Zusammensetzung bei 25ºC mit einem Shell Becher #2 eine Viskosität von 10 bis 30 Sekunden aufweist.
8. Verfahren gemäß Anspruch 7, wobei das flüchtige Lösungsmittel der Druckfarbenzusammensetzung aus einem organischen Lösungsmittel besteht, das aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Toluen, Xylen und RotosolveTM besteht, und das farbige Polyurethanoligomer in dem organischen Lösungsmittel gelöst ist.
9. Verfahren gemäß Anspruch 7 oder 8, wobei das farbige Polyurethanoligomer das Additionsprodukt eines mit Poly(oxyalkylen) substituierten Chromophors und eines Polyisocyanats umfaßt.
10. Verfahren gemäß Anspruch 7, 8 oder 9, wobei das Polyisocyanat eine NCO-Zahl zwischen 2,0 und 2,1 aufweist.
11. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei die Druckfarbenzusammensetzung aus folgendem-besteht:
(a) 60 bis 95 Gew.-% des flüchtigen Lösungsmittels; und
(b) 5 bis 40 Gew.-% des nichtflüchtigen Bestandteils mit: 0,1 bis 100 Teilen des farbigen Polyurethanoligomers; 0 bis 20 Teilen von Pigmenten und Farbstoffen; 0 bis 75 Teilen eines Bindemittels; und bis zu 5 Teilen von Hilfsstoffen.
12. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 7 bis 11, wobei das farbige Polyurethanoligomer eine mittlere Molekülmasse zwischen 2.000 und 15.000 aufweist.
13. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 7 bis 12, wobei die Druckfarbenzusammensetzung bei 25ºC mit einem Shell Becher #2 eine Viskosität von 14 bis 20 Sekunden aufweist.
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Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6673503B2 (en) 1994-11-07 2004-01-06 Barbara Wagner Energy activated electrographic printing process
US6649317B2 (en) 1994-11-07 2003-11-18 Barbara Wagner Energy activated electrographic printing process
US7654660B2 (en) * 1994-11-07 2010-02-02 Sawgrass Technologies, Inc. Energy activated printing process
US7041424B2 (en) * 1994-11-07 2006-05-09 Ming Xu Energy activated electrographic printing process
US6727295B2 (en) * 1997-06-19 2004-04-27 Sun Chemical Corporation Energy curable gravure inks incorporating grafted pigments
US6136890A (en) * 1998-02-17 2000-10-24 3M Innovative Properties Company Ink jet ink containing polyurethane dispersant
GB9806789D0 (en) * 1998-03-31 1998-05-27 Zeneca Ltd Composition
JP4250249B2 (ja) * 1998-04-01 2009-04-08 キヤノン株式会社 インクジェット用インク、インクカートリッジ、記録ユニット、インクセット、画像記録方法及び画像記録装置
US8337006B2 (en) 1998-05-06 2012-12-25 Sawgrass Technologies, Inc. Energy activated printing process
WO2000064681A1 (en) * 1999-04-23 2000-11-02 Sawgrass Systems, Inc. Ink jet printing process using reactive inks
US6780901B1 (en) * 1999-09-30 2004-08-24 Canon Kabushiki Kaisha Ink, ink-jet recording method, ink-jet recording apparatus, and coloring material
US7151153B2 (en) * 2000-10-31 2006-12-19 Basf Aktiengesellschaft Use of hyperbranched polyurethanes for producing printing inks
EP1335956B1 (de) * 2000-10-31 2016-12-14 Basf Se Flüssigdruckfarben für den flexo- und/oder tiefdruck mit hyperverzweigten polymeren als bindemittel
US6797748B2 (en) * 2001-06-08 2004-09-28 Bic Corporation Polyurethane based inks for writing instruments
US7001649B2 (en) 2001-06-19 2006-02-21 Barbara Wagner Intermediate transfer recording medium
US6469125B1 (en) 2001-08-27 2002-10-22 Arizona Chemical Company Tall oil pitch-modified phenolic resin and methods related thereto
US6652635B2 (en) * 2001-09-07 2003-11-25 Xerox Corporation Cyan phase change inks
US6849370B2 (en) 2001-10-16 2005-02-01 Barbara Wagner Energy activated electrographic printing process
US6737450B2 (en) * 2001-10-26 2004-05-18 Milliken & Company Toner compositions for black gravure inks
US6710102B2 (en) * 2001-10-26 2004-03-23 Milliken & Co. Toned black offset inks exhibiting excellent chromatic characteristics
WO2003037951A1 (en) * 2001-10-26 2003-05-08 Milliken & Company Novel toner compounds and compositions for black offset inks
US6664311B2 (en) * 2001-10-26 2003-12-16 Milliken & Company Toner compounds and compositions for black offset inks
ES2215481B2 (es) 2003-03-24 2006-03-01 Chimigraf Iberica, S.L. Procedimiento para la fabricacion de una tinta de impresion digital y tinta obtenida.
JP4303086B2 (ja) * 2003-10-28 2009-07-29 東芝テック株式会社 顔料分散体、uv硬化型インクジェットインク前駆体、インクジェット記録方法、印刷物、および顔料分散体の製造方法
US8492456B2 (en) * 2004-02-09 2013-07-23 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Ink compositions for ink-jet printing
US20060000034A1 (en) * 2004-06-30 2006-01-05 Mcgrath Kevin P Textile ink composition
JP4690005B2 (ja) * 2004-10-06 2011-06-01 理想科学工業株式会社 孔版印刷用水性インキおよび孔版印刷方法
CN101160214B (zh) * 2005-02-17 2013-04-17 特赖登有限两合公司 不被吸收的基片和/或不被吸收的载体材料的预处理和/或预涂布
GB0505879D0 (en) * 2005-03-22 2005-04-27 Ten Cate Advanced Textiles Bv Composition for continuous inkjet finishing of a textile article
ES2265300B1 (es) * 2006-07-17 2008-02-01 Antonio Oliva Gurgui "derivados de poliuretanos y usos correspondientes y procedimientos de fabricacion de marcas al agua".
US8563634B2 (en) 2009-02-03 2013-10-22 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Inkjet ink including polyurethane
JP2010248466A (ja) * 2009-03-25 2010-11-04 Toyo Ink Mfg Co Ltd ラミネート用印刷インキ組成物
US20120238675A1 (en) * 2011-03-17 2012-09-20 Inx International Ink Co. Method of producing an ink composition for offset printing
JP2013231122A (ja) * 2012-04-27 2013-11-14 Sakata Corp 有機溶剤性グラビア印刷用濃縮インキ組成物及びグラビア印刷方法
CN104231733B (zh) * 2013-06-07 2016-11-23 中国人民银行印制科学技术研究所 一种雕刻凹印油墨及其制备方法和安全制品

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3278486A (en) * 1959-02-17 1966-10-11 Scripto Inc Colored polymeric materials
US3213058A (en) * 1960-12-19 1965-10-19 American Cyanamid Co Polymers reacted with benzotriazole uv absorbers
DE2259435C3 (de) * 1972-12-05 1975-06-19 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Verfahren zur Herstellung gefärbter Polyurethanschaumstoffe
US3928292A (en) * 1973-08-10 1975-12-23 Hodogaya Chemical Co Ltd Process for preparing colored polyurethane
DE2426172C3 (de) * 1974-05-29 1978-07-27 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Verfahren zum Färben von Polyurethankunststoffen
DE2530809C2 (de) * 1975-07-10 1983-08-11 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Verfahren zur Herstellung von gefärbten, gegebenenfalls verschäumten Polyurethankunststoffen
US4284729A (en) * 1980-03-31 1981-08-18 Milliken Research Corporation Process for coloring thermosetting resins
US4507407A (en) * 1984-06-25 1985-03-26 Milliken Research Corporation Process for in situ coloration of thermosetting resins
US4664709A (en) * 1985-02-25 1987-05-12 American Hoechst Corporation Azoacylacetamide dispersing agents and azo-pigment compositions
US4666819A (en) * 1985-03-11 1987-05-19 Minnesota Mining And Manufacturing Company Optical information storage based on polymeric dyes
US4619990A (en) * 1985-03-11 1986-10-28 Minnesota Mining And Manufacturing Company Polymeric dyes with pendent chromophore groups capable of undergoing thermoplastic deformation
US4691059A (en) * 1985-08-30 1987-09-01 Minnesota Mining And Manufacturing Company Copolymerizable UV stabilizers
DE3717069A1 (de) * 1987-05-21 1988-12-08 Basf Ag 5-substituierte 10-cyanmethylen-thieno(3,4-b)-benzo-azepine
US4820601A (en) * 1988-02-01 1989-04-11 Xerox Corporation Photoresponsive imaging members with protective copolyurethane overcoatings
US4846846A (en) * 1988-06-20 1989-07-11 Milliken Research Corporation Process for preparing polyurethane resins colored with anthraquinone colorants and products produced thereby
FR2636634B1 (fr) * 1988-09-16 1992-11-27 Rhone Poulenc Chimie Polyurethannes, actifs en optique non lineaire et materiaux les contenant, dispositif optique les contenant et procedes de fabrication de ces composes et materiaux
EP0398472B1 (de) * 1989-03-17 1994-11-30 Ono Pharmaceutical Co., Ltd. Biologisch abbaubare Polyurethane
US5194463B1 (en) * 1991-09-27 1995-06-20 Eastman Kodak Co Light-absorbing polyurethane compositions and thermoplastic polymers colored therewith
US5176745A (en) * 1991-12-11 1993-01-05 Milliken Research Corporation Aqueous ink composition and colorants useful therein
US5389130A (en) * 1993-06-25 1995-02-14 Milliken Research Corporation Printing ink emulsion having reduced VOC
US5429841A (en) * 1993-06-25 1995-07-04 Milliken Research Corporation Printing ink emulsion with poly(oxyalkylene) substituted colorant
TW473525B (en) * 1994-12-16 2002-01-21 Bic Corp Erasable ink composition and marking instrument containing same
US5747554A (en) * 1996-03-29 1998-05-05 Xerox Corporation Ink compositions
US5780528A (en) * 1996-06-28 1998-07-14 Tektronix, Inc. Isocyanate-derived colored resins for use in phase change ink jet inks

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