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Dokumentenidentifikation DE60304951T2 30.11.2006
EP-Veröffentlichungsnummer 0001394230
Titel Trockenmittel für Druckfarben und Trockenmittel enthaltende Druckfarben
Anmelder Dainippon Ink and Chemicals, Inc., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Nomura, Makoto, Itabashi-ku, Tokyo, JP;
Nishiyama, Kosaku, Kawagoe-shi, Saitama-ken, JP;
Kasai, Masanori, Nerima-ku, Tokyo, JP;
Ishii, Hideo, Saitama-shi, Saitama-ken, JP
Vertreter Patent- und Rechtsanwälte Kraus & Weisert, 80539 München
DE-Aktenzeichen 60304951
Vertragsstaaten DE, FR, GB
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 11.03.2003
EP-Aktenzeichen 030053052
EP-Offenlegungsdatum 03.03.2004
EP date of grant 03.05.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 30.11.2006
IPC-Hauptklasse C09F 9/00(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse C09D 11/02(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   C09D 11/06(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]
HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Trocknungsmittel für eine durch oxidative Polymerisation trocknende Druckfarbe sowie eine Druckfarbe, die das Trocknungsmittel enthält.

2. BESCHREIBUNG DES EINSCHLÄGIGEN STANDES DER TECHNIK

Zu durch oxidative Polymerisation trocknenden Druckfarben, wie Druckfarben für das lithographische Offsetdrucken, ist schon ein Trocknungsmittel gegeben worden, um das Trocknen nach dem Drucken zu beschleunigen. Als Trocknungsmittel werden üblicherweise ein Mangansalz einer Fettsäure und ein Kobaltsalz einer Fettsäure entweder allein oder in Kombination verwendet.

Kobalt wird in die Gruppe der Schwermetalle eingeordnet und es ist nicht unschädlich, wie aus den Beurteilungsdaten der Toxizität ersichtlich wird, die in der unten stehenden Tabelle 1 zusammengestellt sind. Es kann durchaus die Feststellung getroffen werden, dass Kobalt eine Komponente ist, die unter den Komponenten, die in Druckfarben für das lithographische Offsetdrucken verwendet werden, eine Umweltbelastung darstellt. Zum Erhalt einer Druckfarbe für das lithographische Offsetdrucken, die umweltfreundlich ist und die weniger toxische Komponenten enthält, wäre es zu bevorzugen, überhaupt kein Kobalt einzusetzen. Wenn jedoch ein Calcium- oder ein Eisensalz einer Fettsäure, das eine geringere Umweltbelastung mit sich bringt und einen geringeren nachteiligen Einfluss auf die Umgebung ausübt, alleine zum Einsatz kommt, dann ist seine Wirksamkeit als ein Trocknungsmittel nicht zufrieden stellend. Da bislang noch kein geeigneter Ersatzstoff gefunden werden konnte, werden derzeit immer noch Trocknungsmittel eingesetzt, die Mangan oder Kobalt enthalten.

In Tabelle 1 ist ein Beispiel für werte angegeben, die dadurch erhalten worden sind, dass die Toxizität von Kobalt und Mangan miteinander verglichen worden ist. Aus dieser Tabelle wird ersichtlich, dass Kobalt toxischer als Mangan ist.

Im Hinblick auf das gesteigerte Umweltbewusstsein hat sich neuerdings die Menge von Druckfarben erhöht, in denen Pflanzenöle als Rohmaterialien verwendet worden sind. Ein Lösungsmittel auf Erdölbasis, das bislang oftmals als Lösungsmittel für Druckfarben verwendet worden ist, ist eine typische flüchtige organische Verbindung (die auch als „VOC") bezeichnet worden ist. Es sind daher schon Versuche dahingehend durchgeführt worden, um diesen Stoff durch Pflanzenöle zu ersetzen, um die Menge des Lösungsmittels auf Erdölbasis zu verringern. Die hierin verwendete Bezeichnung VOC bedeutet organische Verbindungen mit einem Siedepunkt im Bereich von 50 bis 250°C gemäß der Definition der WHO (World Health Organization). Beispiele für solche organische Verbindungen schließen Benzol, Toluol und Xylol ein.

Es ist beispielsweise schon eine Druckfarbe im Handel erhältlich, bei der der Anteil der VOC-Komponente verringert ist und durch Sojabohnenöl ersetzt worden ist. Wegen der im Vergleich zu herkömmlichen Druckfarben schlechten Trocknungseigenschaften ist es gut möglich, dass ein Problem bewirkt wird, das als „schlechte Blockierungseigenschaften" bezeichnet wird, wobei gedruckte Oberflächen oder die druckende Oberfläche der Druckfarbe und das Papier miteinander verklebt sind, wenn Blätter der Druckschriften aufeinander gelegt werden.

KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Trocknungsmittel für eine durch oxidative Polymerisation trocknende Druckfarbe zur Verfügung zu stellen, das kein hoch toxisches Kobalt enthält und das einen geringeren nachteiligen Einfluss auf die Umgebung und die Gesundheit ausübt.

Weiterhin soll erfindungsgemäß eine Druckfarbe zur Verfügung gestellt werden, die das Trocknungsmittel enthält. Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Trocknungsmittel für eine durch oxidative Polymerisation trocknende Druckfarbe zur Verfügung zu stellen, das dazu imstande ist, die schlechten Blockierungseigenschaften in umweltfreundlichen Druckfarben, die Sojabohnenöl als Hauptkomponente des Trägers enthalten und die einen verringerten VOC-Gehalt besitzen, zur Verfügung zu stellen. Es soll auch eine Druckfarbe zur Verfügung gestellt werden, die dieses Trocknungsmittel enthält.

Die genannten Erfinder haben intensive Untersuchungen durchgeführt, um umweltfreundliche Druckfarben zur Verfügung zu stellen, die Trocknungseigenschaften haben, die die Betriebsfähigkeit beim Drucken nicht verschlechtern, und somit ist die vorliegende Erfindung vervollständigt worden.

Eine erste Ausführungsform des Trockners für eine durch oxidative Polymerisation trocknende Druckfarbe gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Trocknungsmittel, das ein Cersalz einer Fettsäure und ein Mangansalz einer Fettsäure enthält.

Bei alleiniger Verwendung eines Cersalzes einer Fettsäure ist die Wirksamkeit als ein Trocknungsmittel nicht sehr gut. Jedoch können Trocknungseigenschaften, die für Druckfarben geeignet sind, dadurch erhalten werden, dass dieses Salz in Kombination mit einem Mangansalz einer Fettsäure eingesetzt wird, wodurch die Verwendung von Kobalt, das einen nachteiligen Einfluss auf die Umwelt und die Gesundheit ausüben kann, vermieden werden kann. Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Trocknungsmittels ist ein Trocknungsmittel, das ein Metallsalz einer Fettsäure, wobei das Metallsalz Cer in einer Menge von mindestens 50 Gew.-% des Metallgehalts enthält, und ein Mangansalz einer Fettsäure enthält. Das Trocknungsmittel verleiht der Druckfarbe geeignete Trocknungseigenschaften.

Eine weitere Ausführungsform ist ein Trocknungsmittel, das ein Eisensalz einer Fettsäure und ein Mangansalz einer Fettsäure enthält.

Bei alleiniger Verwendung eines Eisensalzes einer Fettsäure ist die Wirksamkeit als Trocknungsmittel nicht sehr gut. Jedoch können für Druckfarben geeignete Trocknungseigenschaften dadurch erhalten werden, dass dieses Salz in Kombination mit einem Mangansalz einer Fettsäure verwendet wird, wobei die Verwendung von Kobalt, das einen nachteiligen Einfluss auf die Umwelt und die Gesundheit ausüben kann, vermieden werden kann.

Da Eisen billiger als Cer ist, können die Kosten für die Ausgangsmaterialien verringert werden. Tinten neigen zu einer Braunfärbung, wenn sie mit einem Eisensalz versetzt worden sind, so dass die Verwendung eines Eisensalzes in Druckfarben mit leichter oder heller Farbe begrenzt ist. Jedoch kann die Menge des Eisensalzes dadurch verringert werden, dass dieses Salz in Kombination mit dem Mangansalz verwendet wird, und daher kann die Einsatzfähigkeit der Druckfarbe dadurch verbreitert werden, dass eine Verfärbung der Druckfarbe vermieden wird.

Eine Kobalt-freie Druckfarbe kann dadurch erhalten werden, dass das Trocknungsmittel zu der Druckfarbe zugesetzt wird.

Wenn ein Trocknungsmittel, enthaltend ein Eisensalz einer Fettsäure und ein Mangansalz einer Fettsäure, zu einer Druckfarbe mit einem erhöhten Gehalt an Sojabohnenöl gegeben wird, dann werden die Trocknungseigenschaften der Druckfarbe verbessert, so dass es weniger wahrscheinlich ist, dass Probleme, wie die oben beschriebenen nachteiligen Blockierungseigenschaften, auftreten.

Effekte der Erfindung

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird es ermöglicht, ein Trocknungsmittel für eine durch oxidative Polymerisation trocknende Druckfarbe zu erhalten, die kein Kobalt enthält, das einen nachteiligen Einfluss auf die Umwelt und die Gesundheit ausübt. Weiterhin hat das erfindungsgemäße Trocknungsmittel einen verringerten Gehalt an Mangan. Es ist zu erwarten, dass ein erfindungsgemäßes Trocknungsmittel, in dem ein Cersalz einer Fettsäure in Kombination mit einem Mangansalz einer Fettsäure verwendet worden ist, einen geringeren nachteiligen Einfluss auf die Umwelt ausübt, und dass es auch ähnliche Trocknungsbeschleunigungseigenschaften zeigt wie diejenigen eines herkömmlichen Trocknungsmittels, das ein Kobaltsalz einer Fettsäure und ein Mangansalz einer Fettsäure enthält.

Durch das erfindungsgemäße Trocknungsmittel, in dem ein Eisensalz einer Fettsäure in Kombination mit einem Mangansalz einer Fettsäure verwendet worden ist, kann die erforderliche Menge des Eisensalzes, das Probleme, wie eine Verfärbung der Druckfarbe, verursachen kann, verringert werden. Da das Eisensalz der Fettsäure billiger ist als das Cersalz der Fettsäure können die Kosten für das Trocknungsmittel verringert werden.

In einer Druckfarbe mit einem verringerten VOC-Gehalt, die Sojabohnenöl als Hauptkomponente des Trägers enthält, können die nachteiligen Blockierungseigenschaften durch das erfindungsgemäße Trocknungsmittel verbessert werden.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

  • (1) Eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Trocknungsmittels ist ein Trocknungsmittel, das ein Cersalz einer Fettsäure und ein Mangansalz einer Fettsäure umfasst.

    Als Cersalz einer Fettsäure und als Mangansalz einer Fettsäure können Metallsalze von Fettsäuren, wie Metallsalze der Octylsäure, Metallsalze der Naphtensäure oder Metallsalze der Neodecansäure, verwendet werden.
  • (2) Eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Trocknungsmittels ist ein Trocknungsmittel, das ein Metallsalz einer Fettsäure, wobei das Metallsalz Cer in einer Menge von mindestens 50 Gew.-% des Metallgehaltes enthält, und ein Mangansalz einer Fettsäure enthält. Obgleich das Cer teuer ist, ermöglicht eine Menge davon von mindestens 50 Gew.-% des Metallgehaltes des Metallsalzes, die Effekte der vorliegenden Erfindung in genügendem Ausmaß zu erreichen. Unter Verwendung eines solchen Metallsalzes einer Fettsäure in Kombination mit einem Mangansalz einer Fettsäure können die Effekte des Cers realisiert werden und es können Trocknungseigenschaften erhalten werden, die im Vergleich zu dem Fall, dass als Trocknungsmittel ein Mangansalz einer Fettsäure allein verwendet wird, besser sind.
  • (3) Eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Trocknungsmittels ist ein Trocknungsmittel, das ein Eisensalz einer Fettsäure und ein Mangansalz einer Fettsäure enthält. Beispiele für das Eisensalz einer Fettsäure schließen Eisensalze von Fettsäuren, wie der Octylsäure, der Naphthensäure und der Neodecansäure, ein.

Das erfindungsgemäße Trocknungsmittel für Druckfarben wird dadurch hergestellt, dass das Metallsalz einer Fettsäure in einem Fett, einem Öl, einem Fettsäureester, einem Lösungsmittel auf Erdölbasis mit hohem Siedepunkt für Druckfarbenzwecke oder einem gemischten Lösungsmittel davon aufgelöst wird. Als Lösungsmittel, in dem das Metallsalz einer Fettsäure aufgelöst wird, kann z.B. ein Pflanzenöl, wie Sojabohnenöl, und ein Pflanzenöl-Fettsäureester, wie Sojabohnenöl-Fettsäureester, verwendet werden. Die Verwendung dieser Substanzen kann den Gehalt der VOC-Komponente in der Druckfarbe verringern.

Der Metallgehalt des Trocknungsmittels für die Druckfarbe gemäß der vorliegenden Erfindung beträgt vorzugsweise 3 bis 12 Gew.-% und mehr bevorzugt 4 bis 6 Gew.-%.

Die Zugabe des Trocknungsmittels für die Druckfarbe gemäß der vorliegenden Erfindung zu einer durch oxidative Polymerisation trocknenden Druckfarbe kann der Druckfarbe die erforderlichen Trocknungseigenschaften verleihen. Das Trocknungsmittel für die Druckfarbe gemäß der vorliegenden Erfindung wird zu der Druckfarbe beim Herstellungsverfahren der Druckfarbe zugesetzt und in der Druckfarbe gleichförmig dispergiert, indem sie einem Rührprozess unter Verwendung eines Mischers oder einem Verknetungsprozess unter Verwendung einer Walzenmühle unterworfen wird.

Unter den Trocknungsmitteln für Druckfarben gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Trocknungsmittel, das ein Eisensalz einer Fettsäure und ein Mangansalz einer Fettsäure enthält, der Druckfarbe die erforderlichen Trocknungseigenschaften verleihen, wenn es zu der Druckfarbe gegeben wird, wobei der Gehalt der VOC-Komponente in der Druckfarbe auf einen Wert von weniger als 1% verringert wird, indem Pflanzenöle, wie Sojabohnenöl, und Pflanzenöl-Fettsäureester, wie Sojabohnenöl-Fettsäureester, allein oder in Kombination verwendet werden.

Beispiele für eine Druckfarbe, bei der der Gehalt der VOC-Komponente kleiner als 1% ist, schließen Druckfarben, enthaltend 20 bis 60 Gew.-% mindestens einer Komponente von Sojabohnenöl und von Sojabohnenöl-Fettsäureester, ein. Als Sojabohnenöl-Fettsäureester können z.B. Fettsäureester, wie Sojabohnenölfettsäuremethylester, Sojabohnenölfettsäureethylester, Sojabohnenölfettsäure-n-butylester, Sojabohnenölfettsäure-tert.-butylester und Sojabohnenölfettsäure-2-ethylhexylester, verwendet werden.

Ein weiteres Beispiel für eine Druckfarbe, bei der der Gehalt der VOC-Komponente kleiner als 1% ist, schließt eine Druckfarbe ein, die 20 bis 60 Gew.-% mindestens einer Komponente von Sojabohnenöl und Sojabohnenöl-Fettsäureester enthält, und die auch einen Gehalt an Sojabohnenöl von 20 Gew.-% oder mehr aufweist. Als Tallöl-Fettsäureester können z.B. bekannte Fettsäureester, wie Tallölfettsäuremethylester, Tallölfettsäureethylester, Tallölfettsäurebutylester, Tallölfettsäure-2-ethylhexylester und Tallölfettsäurepentaerythritester, verwendet werden.

Bei Verwendung des Trocknungsmittels (1) in der Druckfarbe wird vorzugsweise das Trocknungsmittel, das ein Cersalz einer Fettsäure (Metallgehalt: 3% bis 12%) enthält, so zugegeben, dass die resultierende Druckfarbe 0,003 bis 0,36 Gew.-% Cer enthält, während das Trocknungsmittel, das ein Mangansalz einer Fettsäure (Metallgehalt: 3% bis 12%) enthält, vorzugsweise so zugegeben wird, dass die resultierende Druckfarbe 0,003 bis 0,12 Gew.-% Mangan enthält.

Bei Verwendung in einer Druckfarbe wird das Trocknungsmittel (2), enthaltend ein Metallsalz einer Fettsäure, wobei das Metallsalz Cer in einer Menge von mindestens 50 Gew.-% des Metallgehaltes enthält, das Trocknungsmittel, enthaltend ein Metallsalz einer Fettsäure, wobei das Metallsalz Cer in einer Menge von mindestens 50 Gew.-% des Metallgehaltes enthält (Metallgehalt: 3% bis 12%), vorzugsweise zu der Druckfarbe so zugegeben, dass die resultierende Druckfarbe 0,003 bis 0,36 Gew.-% Cer enthält, während das Trocknungsmittel, enthaltend ein Mangansalz einer Fettsäure (Metallgehalt: 3% bis 12%) vorzugsweise zu der Druckfarbe so zugegeben wird, dass die resultierende Druckfarbe 0,003 bis 0,12 Gew.-% Mangan enthält.

Bei Verwendung des Trocknungsmittels (3), enthaltend ein Metallsalz einer Fettsäure in der Druckfarbe, wird das Trocknungsmittel, enthaltend ein Eisensalz einer Fettsäure (Metallgehalt: 3% bis 12%), vorzugsweise zu der Druckfarbe so zugegeben, dass die resultierende Druckfarbe 0,003 bis 0,36 Gew.-% Eisen enthält, während die Druckfarbe, enthaltend ein Metallsalz einer Fettsäure (Metallgehalt: 3% bis 12%), vorzugsweise zu der Druckfarbe so zugegeben wird, dass die resultierende Druckfarbe 0,003 bis 0,12 Gew.-% Mangan enthält.

Beispielsweise ist eine Druckfarbe, bei der der Anteil der VOC-Komponente verringert und durch Sojabohnenöl ersetzt worden ist, im Handel erhältlich. Wegen der schlechten Trocknungseigenschaften im Vergleich zu einer herkömmlichen Druckfarbe kann es bei dieser Druckfarbe leicht sein, dass ein Problem hervorgerufen wird, das als „nachteilige Blockierungseigenschaften" beschrieben wird, wobei die bedruckten Oberflächen oder die Oberfläche der Druckfarbe aneinander kleben, wenn die Blätter der Drucksachen aufeinander gelegt werden. Jedoch können die „nachteiligen Blockierungseigenschaften" dadurch eliminiert oder zumindest verringert werden, dass das Trocknungsmittel, enthaltend ein Eisensalz einer Fettsäure und ein Mangansalz einer Fettsäure, gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden.

Die erfindungsgemäße Druckfarbe kann Trocknungsmittel, Farbmaterialien, wie Pigmente, Träger (Klarlacke bzw. Firnisse) sowie verschiedene Additive für Druckfarben, wie Wachse, enthalten.

Der Träger (Klarlack bzw. Firniss) kann bekannte Harze für Druckfarben, wie mit Kollophonium modifizierte Phenolharze, Kollophoniumester, Erdölharze, Alkydharze, mit Erdölharzen modifizierte Kollophonium/Phenolharze, mit Erdölharzen modifizierte Kollophoniumester, mit Erölharzen modifizierte Alkydharze, mit Alkydharzen modifizierte Kollophonium/Phenolharze, mit Alkydharzen modifizierte Kollophoniumester, Acryl-modifizierte Kollophonium/Phenolharze, Acryl-modifizierte Kollophoniumester, Urethan-modifizierte Kollophonium/Phenolharze, Urethan-modifizierte Kollophoniumester, Urethan-modifizierte Alkydharze, Epoxy-modifizierte Kollophonium/Phenolharze, Epoxy-modifizierte Kollophoniumester und Epoxy-modifizierte Alkydharze; Pflanzenöle, wie Leinsamenöl, Sojabohnenöl, Tungöl, Palmöl und Rizinusöl; Fettsäureester, wie Sojabohnenölfettsäuremethylester, Sojabohnenölfettsäurebutylester, Sojabohnenölfettsäureisobutylester, Sojabohnenölfettsäure-2-ethylhexylester, Leinsamenölfettsäurebutylester, Leinsamenölfettsäureisobutylester, Tallölfettsäurebutylester, Tallölfettsäure-2-ethylhexylester, Tallfettoctylester, Tallölfettsäurepentaerythritester, Palmölfettsäuremethylester, Palmölfettsäurebutylester, Palmölfettsäureisobutylester, Palmölfettsäure-2-ethylhexylester, Rizinusölfettsäuremethylester, Rizinusölfettsäurebutylester, Rizinusölfettsäureisobutylester und Rizinusölfettsäure-2-ethylhexylester; Lösungsmittel auf Erdölbasis mit hohem Siedepunkt, die in bekannten Druckfarben verwendet werden können; Chelatbildner, bezeichnet als „Aluminiumchelat", z.B. Derivate von Aluminiumbutoxid, Aluminiumisobutoxid und Aluminium-sek.-butoxid, z.B. Verbindungen, bei denen eine der verschiedenen Gruppen, wie die n-Butoxygruppe, die Isobutoxygruppe und die sek.-Butoxygruppe, durch Ethylacetat oder Methylacetat substituiert worden sind; andere Vernetzungsmittel als die Chelatbildner, die dazu imstande sind, die oben angegebenen bekannten Harze zu vernetzen, wie Monomere oder Harze mit Epoxygruppen, und Monomere oder Harze, wie Isocyanatgruppen; sowie Antioxidantien, wie BHT, enthalten; dabei kann der Träger dadurch hergestellt werden, dass diese Komponenten unter Erhitzen aufgelöst werden.

Als wachse können z.B. bekannte Wachse, wie Polyethylenwachs, PTFE-Wachs und SASOL-Wachs, verwendet werden.

Da weiterhin die Druckfarbe, enthaltend das erfindungsgemäße Trocknungsmittel, eine durch oxidative Polymerisation trocknende Druckfarbe ist, trocknet die Druckfarbe beim Aussetzen an die Luft während der Lagerung unter Bildung eines Films. Dieses Phänomen wird als Film-bildendes Phänomen bezeichnet und es kann Brenzcatechin zugesetzt werden, um diese Filmbildung zu verhindern. Das Brenzcatechin wird vorzugsweise nach der Herstellung der Druckfarbe zugesetzt, obgleich der Zeitpunkt der Zugabe keinen speziellen Begrenzungen unterworfen ist. Das Brenzcatechin kann in der Druckfarbe durch genügendes Rühren gleichförmig verteilt werden oder es kann mittels einer Walzenmühle damit verknetet werden. Die zuzugebende Menge zu der Druckfarbe beträgt vorzugsweise 0,01 bis 1,0 Gew.-%.

Auch kann ein Metallsalz der Borsäure in Kombination mit dem erfindungsgemäßen Trocknungsmittel für Druckfarben verwendet werden.

BEISPIELE

Die vorliegende Erfindung wird nunmehr anhand der Beispiele näher beschrieben, obgleich die vorliegende Erfindung nicht auf diese Beispiele eingeschränkt sein soll. Wenn nichts anderes angegeben ist, dann sind in den Beispielen Teile und Prozentangaben auf das Gewicht bezogen.

Beispiel 1 bezieht sich auf ein Trocknungsmittel für eine Druckfarbe, das ein Cersalz einer Fettsäure und ein Mangansalz einer Fettsäure enthält.

Das Beispiel 2 bezieht sich auf ein Trocknungsmittel für eine Druckfarbe, das ein Eisensalz einer Fettsäure und ein Mangansalz einer Fettsäure enthält.

In den Beispielen 1 und 2 und in den Vergleichsbeispielen 1 und 2 ist die Druckfarbe als Basis, zu dem das Trocknungsmittel zugegeben wird, nach dem folgenden Ansatz hergestellt worden. (a) Druckfarbe A auf Indigo-Basis, hergestellt von der Firma DAINIPPON INK & CHEMICALS, INC. 60 Gew.-Teile (b) Harzlack 12X1153, hergestellt von der Firma DAINIPPON INK AND CHEMICALS, INC. 35 Gew.-Teile (c) Lösungsmittel AF-5, hergestellt von der Firma NIPPON PETRO-CHEMICALS 5 Gew.-Teile

Die Basisdruckfarbe (a) ist dadurch hergestellt worden, dass ein Pigment in einem Klarlack, umfassend mit Kollophonium modifiziertes Phenolharz, ein Fett oder ein Öl, wie Leinsamenöl und/oder Sojabohnenöl, und ein Lösungsmittel auf Erdölbasis mit hohem Siedepunkt, dispergiert worden ist.

Der Klarlack (b) enthält als Hauptkomponente ein Fett oder ein Öl, wie mit Kollophonium modifiziertes Phenolharz und Leinsamenöl/Sojabohnenöl, sowie ein Lösungsmittel auf Erdölbasis mit hohem Siedepunkt.

Nach dem Vermischen der Komponenten (a) bis (c) wurde eine vorbestimmte Menge des verwendeten Trocknungsmittels in jedem Fall zugesetzt, gefolgt von einer gleichförmigen Dispergierung unter Verwendung einer Walzenmühle zum Erhalt einer Druckfarbe. Dann wurde die resultierende Druckfarbe Trocknungstests unterworfen.

Die Trocknungstests wurden nach der Methode, beschrieben in der Japanischen Industrienorm (JIS) K5701-1: „Method using a 4.4.3 C type drying testing machine" der „Method of testing lithographic ink (Teil 1)" durchgeführt.

Beispiel 1

Zwei Arten von Trocknungsmitteln (1) und (2) wurden in den vorbestimmten Mengen gemäß Tabelle 2 miteinander vermischt und das resultierende Gemisch wurde zu der oben beschriebenen Druckfarbe gegeben. Dann wurde die resultierende Druckfarbe Trocknungstests unterworfen.

  • (1) Mangannaphthenat: Trocknungsmittel auf Manganbasis mit einem Metallgehalt von 5% (als „Mn-5" bezeichnet).
  • (2) Trocknungsmittel auf Cerbasis, nämlich ein Salz eines Metalls, einschließend Cer und Octylsäure, und mit einem Metallgehalt von 6% (als „Ce-6" bezeichnet).

Drei verschiedene Mengen, d.h. 0,1, 0,3 und 0,5% des Mangannaphthenat-Trocknungsmittels kamen zum Einsatz, während vier verschiedene Mengen, d.h. 0, 0,5, 1,0 und 1,5%, des Trocknungsmittels, das ein Salz der Octylsäure mit einem Metall enthielt, zum Einsatz kamen.

Was das Vergleichsbeispiel 1 betrifft, so wurde ein Mangannaphthenat-Trocknungsmittel allein zu der Druckfarbe gegeben.

Die Ergebnisse der Trocknungstests sind in Tabelle 2 zusammengestellt.

Die Trocknungszeit der Druckfarben beim Blatt-zuführenden Drucken variiert je nach dem Verwendungszweck, beträgt aber vorzugsweise 500 bis 800 Minuten bei 25°C.

Wie aus der Tabelle 2 ersichtlich wird, geht, wenn die Menge von Mn-5 auf 0,1% verringert wird, die Trocknungszeit über 800 Minuten in Vergleichsbeispiel 1 hinaus, während die Trocknungszeit auf 800 Minuten oder weniger verringert werden kann, wenn, wie in den Beispielen, 0,1% Mn-5 und 0,5% Ce-6 zugegeben werden. Es wird auch ersichtlich, dass die Trocknungszeit dadurch verringert werden kann, dass erforderlichenfalls die Menge von Mn-5 oder Ce-6 verändert wird.

Beispiel 2

  • (1) Mangannaphthenat: Trocknungsmittel auf Manganbasis mit einem Metallgehalt von 5% (als „Mn-5" bezeichnet)
  • (2) Eisennaphthenat: Trocknungsmittel auf Eisenbasis mit einem Metallgehalt von 5% (als „Fe-5" bezeichnet).

Die Trocknungsmittel (1) und (2) wurden in vorbestimmten Mengen miteinander vermischt und das resultierende Gemisch wurde zu der oben beschriebenen Druckfarbe hinzugegeben. Dann wurde die resultierende Druckfarbe einem Trocknungstest unterworfen.

Es wurden drei verschiedene Mengen des Mangannaphthenat-Trocknungsmittels, d.h. 0,1, 0,3 und 0,5%, verwendet, während vier verschiedene Mengen, d.h. 0, 0,5, 1,0 und 1,5%, des Eisennaphthenat-Trocknungsmittels eingesetzt wurden.

Was das Vergleichsbeispiel 2 betrifft, so wurde das Mangannaphthenat-Trocknungsmittel allein zu der Druckfarbe gegeben.

Die Ergebnisse der Trocknungstests sind in Tabelle 3 zusammengestellt.

Wie aus der Tabelle 3 ersichtlich wird, geht, wenn die Menge von Mn-5 auf 0,1% verringert wird, die Trocknungszeit über 800 Minuten in Vergleichsbeispiel 2 hinaus, während die Trocknungszeit auf 800 Minuten oder weniger verringert werden kann, indem 0,1% Mn-5 und 0,5% Fe-5 in den Beispielen 2-1 und 2-3 zugesetzt werden. Es wird auch ersichtlich, dass die Trocknungszeit verringert werden kann, indem erforderlichenfalls die Menge von Mn-5 oder Fe-5 verändert wird.

In Tabelle 4 sind die Trocknungszeiten bei alleiniger Verwendung der Metallsalze der verschiedenen Fettsäuren in den Vergleichsbeispielen 3 bis 12 zu Referenzzwecken zusammengestellt.

In Tabelle 4 bedeutete Co-Na ein Kobaltnaphthenat-Trocknungsmittel, das eine Art eines Kobaltmetallsalzes ist und einen Metallgehalt von 6% aufweist. Weiterhin bedeutet Co-12 ein Octylsäurekobalt-Trocknungsmittel mit einem Metallgehalt von 12%.

Beispiel 3

Die Druckfarbe des Beispiels 3 wurde dadurch hergestellt, dass ein Trocknungsmittel, enthaltend ein Eisensalz einer Fettsäure und ein Mangansalz einer Fettsäure, einer Druckfarbe zugesetzt wurde, die mindestens eines von Sojabohnenöl und Sojabohnenölfettsäure enthielt.

In Beispiel 3 und in Vergleichsbeispiel 13 wurde die Druckfarbe als Basis, zu der das Trocknungsmittel zugegeben wird, gemäß dem folgenden Ansatz hergestellt. (a) Druckfarbe auf Indigo-Basis B, hergestellt von der Firma DAINIPPON INK AND CHEMICALS, INC. 60 Gew.-Teile (b) Harzklarlack B, hergestellt von der Firma DAINIPPON INK AND CHEMICALS, INC. 35 Gew.-Teile (c) Sojabohnenöl-Salatöl, hergestellt von der Firma Nisshin Oil Co., Ltd. 5 Gew.-Teile

Die Basisdruckfarbe (a) bestand aus einem Pigment und einem Klarlack, umfassend ein Fett oder ein Öl, wie ein mit Kollophonium modifiziertes Phenolharz oder ein Sojabohnenöl und ein Fettsäureester, wie Sojabohnen-Fettsäureester.

Der Klarlack (b) enthielt als Hauptkomponente ein Fett oder ein Öl, wie ein mit Kollophonium modifiziertes Phenolharz und Sojabohnenöl, sowie einen Fettsäureester, wie Sojabohnen-Fettsäureester.

Was das Vergleichsbeispiel 13 betrifft, so wurde ein Trocknungsmittel, enthaltend ein Mangansalz einer Fettsäure und ein Kobaltsalz einer Fettsäure, zu der oben beschriebenen Druckfarbe zugesetzt.

Die Druckfarbenformulierung und die Ergebnisse der Blockierungstests sind in Tabelle 5 zusammengestellt.

Die Blockierungstests wurden nach folgender Verfahrensweise durchgeführt. Nach dem Bedrucken eines Papiers unter Verwendung der Druckfarbe wurden die bedruckten Papiere über Nacht bei den Bedingungen einer hohen Temperatur und einer hohen Feuchtigkeit unter Anlegen von Druck nach dem Aufeinanderlegen der bedruckten Oberflächen stehengelassen. Am nächsten Tag wurde nach dem Ablösen im Raum zwischen den bedruckten Oberflächen der Ablösungszustand visuell beurteilt, entsprechend den fünfstufigen Kriterien (5 (ausgezeichnet) > 3 > 1 (schlecht)) bewertet. In diesem Beispiel wurde der Blockierungstest bei einer Temperatur von 50°C und einer Feuchtigkeit von 80% durchgeführt.

Die Fälle, bei denen die bedruckten Oberflächen nicht aneinander klebten, wurden als gut beurteilt. Selbst dann, wenn die bedruckten Oberflächen aneinander hafteten, wurden Fälle, bei denen weniger Druckfarbe von den bedruckten Oberflächen übertragen worden war, als gut bewertet.

Beispiel 4

Was die Druckfarbe des Beispiels 4 betrifft, so wurde ein Trocknungsmittel, enthaltend ein Eisensalz einer Fettsäure und ein Mangansalz einer Fettsäure, zu einer Druckfarbe, enthaltend mindestens eines von Sojabohnenöl und Tallölfettsäure, gegeben.

In Beispiel 4 und in Vergleichsbeispiel 14 wurde die Druckfarbe als Basis, zu der das Trocknungsmittel zugesetzt wurde, gemäß dem folgenden Ansatz hergestellt. (a) Druckfarbe auf Indigo-Basis C, hergestellt von der Firma DAINIPPON INK AND CHEMICALS, INC. 60 Gew.-Teile (b) Harzklarlack C, hergestellt von der Firma DRINIPPON INK AND CHEMICALS, INC. 35 Gew.-Teile (c) Sojabohnenöl-Salatöl, hergestellt von der Firma Nisshin Oil Co., Ltd. 5 Gew.-Teile

Die Druckfarbe (a) bestand aus einem Pigment und einem Klarlack, umfassend ein Fett oder ein Öl, wie ein Kollophonium-modifiziertes Phenolharz oder ein Sojabohnenöl, und Fettsäureester, wie Tallöl-Fettsäureester.

Der Klarlack (b) enthält als Hauptkomponente ein Fett oder ein Öl, wie ein Kollophonium-modifiziertes Phenolharz oder ein Sojabohnenöl, und Fettsäureester, wie Tallöl-Fettsäureester.

Was die Druckfarbe des Vergleichsbeispiels 4 betrifft, so wurde ein Trocknungsmittel, umfassend ein Mangansalz einer Fettsäure und ein Kobaltsalz einer Fettsäure, zu der oben beschriebenen Druckfarbe gegeben.

Die Formulierung der Druckfarbe und die Ergebnisse des Blockierungstests sind in Tabelle 6 zusammengestellt.


Anspruch[de]
Durch oxidative Polymerisation trocknende Druckfarbe, umfassend ein Trocknungsmittel, umfassend ein Metallsalz einer Fettsäure, wobei das Metallsalz Cer in einer Menge von mindestens 50 Gew.-% des Metallgehaltes enthält, und ein Mangansalz einer Fettsäure, dadurch gekennzeichnet, dass das Trocknungsmittel ein Kobalt-freies Trocknungsmittel ist. Druckfarbe nach Anspruch 1, wobei der Gehalt einer flüchtigen organischen Verbindung kleiner als 1 Gew.-% ist. Druckfarbe nach Anspruch 2, umfassend 20 bis 60 Gew.-% mindestens eines Sojabohnenöl-Fettsäureesters. Druckfarbe nach Anspruch 2, umfassend 20 bis 60 Gew.-% mindestens eines von Sojabohnenöl und Sojabohnenöl-Fettsäureester. Druckfarbe nach Anspruch 1, wobei der Gehalt von Cer 0,003 bis 0,36 Gew.-% und der Gehalt von Mangan 0,003 bis 0,12 Gew.-% beträgt. Druckfarbe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfarbe eine Kobalt-freie Druckfarbe ist. Verwendung eines Cersalzes einer Fettsäure und eines Mangansalzes einer Fettsäure als Trocknungsmittel für eine durch oxidative Polymerisation trocknende Druckfarbe.






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