NL8204188A - Drukinkt en werkwijze voor de bereiding ervan. - Google Patents

Description

N/31.187-Kp/Pf/vdM

* ; - 1 -

Drukinkt en werkwijze voor de bereiding ervan.

De uitvinding heeft betrekking op een drukinkt van een nieuw type, welke in vloeibare bindmiddelfase gedis-pergeerde pigment(en) en voor de bereiding van drukinkten ge-bruikelijke toevoegsels bevat. Verder heeft de uitvinding be-5 trekking op een werkwijze voor de bereiding van dergelijke drukinkten.

Een wijd verbreide methode voor de bereiding van drukinkten en pigmentdispersies, welke in de typografische industrie en in de textielindustrie in toepassing zijn gekomen, 10 wordt gevormd door het dispergeren van een of ander pigment in een met het drukinkttype overeenkomend bindmiddel. De methode voor de praktische uitvoering van het dispergeren kan afhanke-lijk van het gebruikte type machine, van de soort pigment, van de hoeveelheid van het pigment, alsmede van de keuze van de 15 volgorde van het toevoegen, zeer verschillend zijn. Alle tot op heden bekende dispergeringsmethoden stemmen echter met el-kaar overeen in het feit dat de in het bindmiddel onoplosbare componenten (pigmenten, strekstoffen, vulstoffen, vaste addi-tieven, enz.) als mengsel in het inktsysteem terecht komen.

20 A1 deze stoffen doorlopen echter een disperge- ringsbewerking of zelfs een aantal bewerkingen, aan het eind waarvan zij in de met het gewenste toepassingsdoel overeenko-mende korrelgrootte, resp. korrelgrootteverdeling, in het dispersiesysteem aanwezig zijn. Aan het eind van de disperge-25 ringsbewerking kan de korrelgrootte en de dispersiegraad van de aparte vaste componenten in geringe mate van elkaar afwij-ken, maar dit verschil wordt slechts door de verschillen in de hardheid en de dispergeerbaarheid van de stoffen veroorzaakt.

a

Bij de bekende bereidingswijzen van een inkt-30 systeem voor een bepaald doel wordt de grootte-orde van de korrelafmetingen van pigmenten, bindmiddelen en vaste additie-ven op dezelfde of vrijwel dezelfde waarde gehouden0

De grootte-orde van de korrelafmetingen is ook dan vrijwel identiek, wanneer de vaste componenten van de inkt 35 niet in dezelfde dispergeringsbewerking werden vermalen, maar de inkt uit halffabrikaten, uit pigmentconcentraten, pasta’s, 8204188 ν·. -> - 2 - en dergelijke werd samengesteld.

Een nadeel van de bekende inkten is dat de kwa-liteit van het ermee vervaardigde drukwerk hoofdzakelijk door de kwaliteit van het substraat en wel in eerste instantie door 5 de witheid, gladheid en oppervlaktegesteldheid ervan, wordt bepaald. De gebruikelijke drukinkten beschikken over geen het oppervlak veredelende werking.

Doel van de uitvinding is de bereiding van een drukinkt, welke zowel in de textiel- als ook in de typografi-10 sche Industrie gebruikt kan worden en op een zuigende, resp. poreuze ondergrond het bereiken van een oppervlak veredelende werking mogelijk maakt.

De uitvinding- is gebaseerd op het inzicht dat dit doel volkomen kan worden bereikt, wanneer men het voor het 15 drukken te gebruiken inktsysteem uit twee pigmenten met afwij-kende korrelgrootte (verschillende dispersiegraad) vormt.

De uitvinding is verder gebaseerd op het inzicht dat net als een tweeledig, d.w.z. uit componenten van verschillende oplosbaarheid gevormd, bindmiddelsysteem, ook in de 20 drukinkt een tweeledig pigmentsysteem gevormd kan worden. De bestemming van het tweeledige pigmentsysteem lijkt op de be-stemming van het tweeledige bindmiddelsysteem. Daar een deel van het bindmiddel, hier een deel van het pigment trekt snel in het substraat weg. Terwijl echter het doel van de toepassing 25 van het reeds goed bekende tweeledige bindmiddelsysteem de versnelling van het drogen, resp. het snelle bereiken van een van sedimentatie vrije toestand is, vertonen zich bij de toepassing van het tweeledige pigmentsysteem geheel nieuwsoortige effecten. Een dergelijk effect is bijv. het feit dat in ver-30 houding tot de gebruikelijke disperse systemen een hogere kleurkracht, een afdekken van de grondtint en van de ongelijk-matigheden van het substraat en een hogere glans kunnen worden bereikt.

Dienovereenkomstig is het onderwerp van de uit-35 vinding een drukinkt, welke in vloeibare bindmiddelfase, met voordeel in vernis, gedispergeerd(e) pigment(en) en voor de drukinktbereiding gebruikelijke toevoegsels bevat. In de zin van de uitvinding bevat de drukinkt van het nieuwe type pig- 8204188 - 3 - menten met twee verschillende korrelgrootten, waarbij de ge-middelde korrelgrootte van het ene pigment 0,1-0,9 yam, bij voorkeur 0,2-0,3 yarn en zijn op het totale gewicht van de inkt betrokken hoeveelheid 3-27 gew.%, met voordeel 4-14 gew.%, 5 bedraagt, terwijl de gemiddelde korrelgrootte van het andere pigment 2-15 yim, met voordeel 3-10 yim, en zijn op het totale gewicht van de inkt betrokken hoeveelheid 4-37 gew.%, met voordeel 6-25 gew.%, bedraagt.

Verder heeft de uitvinding betrekking op een 10 werkwijze voor de bereiding van de boven beschreven drukinkt, waarbij in vloeibare bindmiddelfase, met voordeel in vernis, een pigment of pigmenten en voor de drukinktbereiding gebrui-kelijke toevoegsels gedispergeerd worden. In de zin van de uitvinding wordt zo tewerk gegaan, dat men als pigment 15 a) op het totale gewicht van de inkt berekend, in een hoeveelheid van 3-27 gew.%, met voordeel 4-14 gew.%, een pigment met gemiddelde korrelgrootte van 0,1-0,9 yim, met voordeel 0,2-0,3 yam, en 20 b) op het totale gewicht van de inkt berekend in een hoeveelheid van 4-37 gew.%, met voordeel 6-25 gew.%, een pigment met gemiddelde korrel-grootte van 2-15 yum, met voordeel 3-10 yum gebruikt.

25 In het kader van de uitvinding wordt dus tege- lijkertijd pigment met een korrelgrootte groter dan 1 yam en een korrelgrootte kleiner dan 1 yim gebruikt, bij voorkeur in de volgende samenstellingen: pigment met grotere pigment met kleinere 30 ("micron"-) korrelgrootte ("submicron"-) korrelgrootte transparent bont dekkend wit transparent bont dekkend bont dekkend bont dekkend wit dekkend bont dekkend bont 35 In het kader van de uitvinding wordt doelmatig zo tewerk gegaan, dat in een deel van het bindmiddel de de inktkleuring opleverende bonte, resp. zwarte, pigmenten gedispergeerd worden en in het andere deel van het bindmiddel men 820 4 188 - 4 - het het oppervlakte-effect opleverende pigment dispergeert. De dispergeringsbewerking wordt op zodanige wijze uitgevoerd, dat aan het eind de gemiddelde korrelgrootte van het de inktkleu-ring Xeverende pigment 3-10 ^im en die van het pigment met de 5 hogere dispergeringsgraad 0,2-0,7 ^am bedraagt.

Een optimale werking kan bereikt worden doordat de verhouding van de korreldiameters ten opzichte van elkaar 10 : 1 bedraagt en de kleinere korreldiameter de waarde van 0,2-0,3 ^im benadert.

10 Volgens een voordelige uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding wordt een zodanig inktsysteem gevormd, waarin de ene component, in het algemeen de pigment-component met de kleinere korrelgrootte, een wit pigment, doelmatig titaandioxide, is. Door het mengen van de tweeerlei 15 pigmenten in de geschikte verhouding, alsmede door geschikte keuze van. de specifieke verdunners en toevoegsels e.d. kunnen de voor de meest uiteen lopende toepassingsdoeleinden geschikte inktsystemen worden bereid. Zo kunnen de drukinkten volgens de uitvinding als offset-, hoogdruk-, diepdruk-, flexodruk-20 en textielinkten worden gebruikt, welke vloeibare of kwasi-vloeibare systemen kunnen vormen.

De optimale hoeveelheid van het bonte pigment en van het titaandioxide is afhankelijk van het inkttype.

Bij offset-, hoogdruk-, diepdruk- en flexodruk-25 inkten, alsmede bij pigmentdispersies voor de textielindustrie kan het gehalte aan titaandioxide gerekend naar het totale gewicht van de inkt, tussen 3 en 27 %, doelmatig tussen 4 en 14 %, bedragen.

De drukinkten volgens de uitvinding kunnen zeer 30 voordelig bij geringe viskositeit en bij zuigende substraten worden gebruikt.

Het wezenlijke verschil tussen de volgens de aanvrage voorgestelde werkwijze en de gebruikelijke werkwijze kan als volgt worden duidelijk gemaakt: 35 wanneer men de tot nu toe bekende inktsystemen, waaronder bijv. een zwarte offset-rotatiedrukinkt, op de gebruikelijke wijze met 6-10 % titaandioxide vermengt, verkrijgt men overeenkomstig het gehalte aan witmaker een grauwe kleur, 8204188 - 5 - resp. een grauw drukwerk. Wanneer echter de toevoeging van het titaandioxide volgens het principe van de uitvinding geschiedt, verkrijgt men een donkere druk met hogere dichtheid, omdat het titaandioxide in dit systeem het oppervlak veredelt en de wit-5 heid van het substraat verhoogt.

De gebruikelijke pigmentdispersies van de tex-tielindustrie zijn voor het bedrukken van textiel met donkere grondkleur niet geschikt, omdat deze de grondkleur niet af-dekken. Wanneer men echter een drukmateriaal gebruikt, dat met 10 behulp van een tweeledig pigmentconcentraat volgens de uitvinding werd bereid, zal de kleur van het drukwerk van de donkere achtergrond afsteken en een hoge intensiteit bezitten.

Gezien deze feiten zijn de voornaamste voordelen van de uitvinding de volgende: 15 1. De toepassing van het inktsysteem volgens de uitvinding maakt het mogelijk op substraten van geringere kwaliteit, geringer gewicht in grammen en hoger zuigend ver-mogen hetzelfde drukresultaat te verkrijgen als wanneer men een oppervlak-behandeld, veredeld substraat verwerkt. Tegelijk 20 met het drukken oefent dus de drukinkt een veredelende werking op dat deel van het oppervlak van het substraat uit, waarmee de inkt in aanraking is gekomen.

2. Over de gehele wereld worden in steeds toene-mende. mate substraten met een geringer gewicht gebruikt. Door 25 toepassing van het inktsysteem volgens de uitvinding kan ook op dergelijke substraten drukwerk van goede kwaliteit worden vervaardigd, zonder dat bijkomende oppervlakveredelende be-werkingen noodzakelijk zijn.

Door toepassing van deze inktsystemen kan dus 30 voor een deel door vermindering van het gewicht en voor een ander deel door verhoging van de kwaliteit van het drukwerk een belangrijk economisch resultaat worden bereikt.

3. Volgens de werkwijze van de uitvinding kunnen hoogdruk- en offsetdrukinkten, inkten voor de illustratie- en 35 verpakkingsdiepdruk en flexodrukinkten worden ber-eid en hier-mee kan men op gelijke wijze natuurlijk papier, oppervlakte-behandeld of kunstdrukpapier bedrukken.

4. De textieldrukinkten volgens de uitvinding 8204188 - 6 - zijn geschikt met een directe pigmentdruk op textiel met een gemiddelde of donkere achtergrondnuance een van de grondkleur goed afwijkend, intensief, goed dekkend patroon te geven. Dit maakt de bereiding van nieuwe soorten produkten mogelijk. Tot 5 nu toe was het aanbrengen van patroon op dergelijk textiel slechts door middel van kostbare, meertrappige technologieen (etsdruk of reserveerdruk) mogelijk.

5. Door middel van de typografische toepassing van de tweeledige pigmentdispersies volgens de uitvinding kan 10 een hogere kleurintensiteit worden bereikt, waardoor de dikte van de inktlaag of de pigmentconcentratie kan worden vermin-derd. Door deze besparing aan pigment kan men een belangrijke economische vooruitgang boeken.

De uitvinding wordt thans aan de hand van de 15 volgende uitvoeringsvoorbeelden nader toegelicht.

VOORBEELD I

Pigmentdispersie voor de textieldruk.

1.1. "submicron"-pigmentconcentraat 40 gew.% Rutil TiC^ 20 14 gew.% octylfenolpolyethyleenglycol- ether 0,4 gew.% methylcellulose 3 gew.% Synthacryl VSC 75/1 (Hoechst AG,

Wiesbaden, BRD) 25 32 gew.% water.

Het mengsel werd in een Frima-molen gedispergeerd totdat de gemiddelde korrelgrootte van het TiC^ -pigment in het gebied van 0,2-0,6 ^om lag. Duur van het dispergeren: 3-4 h.

Daarna werd bij het systeem het mengsel van 30 4 gew.% anionogene oppervlakte-actieve stof (EVIVUL) (Egyesult Vegyimuvek, Budapest, Hongarije) en 6,6 gew.% water 35 gemengd en werd het dispergeren gedurende nog eens 30 min voortgezet.

1.2. "micron "'-pigmentconcentraat 36 gew.% Pigment Blue 15/3 (C.I. 74,160) 8204188 ~ 7 - 12 gew.% octylfenolpolyethyleenglycol- ether 0,2 gew.% methylcellulose 5 gew.% Synthacryl VSC 75/1 (Hoechst AG 5 (Wiesbaden, BRD) 0,2 gew.% antischuimmiddel (Polymekon 1488, Godschmidt GmbH, Oostenrijk) 3 gew.% anionogene oppervlakte-actieve stof (EVIVUL, EVM, Budapest, Honga-10 rije) 43,6 gew.% water.

Het mengsel werd in een parelmolen tot aan het bereiken van een korrelgrootte van 3-6 ^im gedispergeerd.

1.3. Tweeledige pigmentdlspersie voor textiel- 15 druk

Het mengsel van 66 gew.% "submicron"-pigmentconcentraat als onder 1.1. en 34 gew.% "micron"-pigmentconcentraat als 20 onder 1.2.

werd in een gesloten snelmixer tot aan het bereiken van homo-geniteit gemengd.

Onder toepassing van dit tweeledige pigmentconcentraat werd een drukmateriaal met de volgende samenstelling 25 bereid: 1.4. Tweeledige pigmentdispersie bevattende drukmateriaal voor de textieldruk 30 gew.% tweeledig pigmentconcentraat als onder 1.3 30 70 gew.% benzinehoudend, benzinearm of ben- zinevrij verdichtingssysteem, dat de voor het systeem geschikte com-ponenten, bindmiddelen, viskosi-teit regelende componenten, kata-35 lysatoren, antischuimmiddelen, enz.

bevat, welke voor het drukmateriaal en het drukresultaat vereist zijn.

820 4 1 8 8 - 8 -

De zo vervaardigde drukmaterialen werden met succes voor de pigmentdruk van textiel gebruikt.

Wanneer een geringere kleurdiepte wordt beoogd, moet de hoeveelheid van de pigmentdispersie als onder 1.3 5 worden verlaagd en meer "submicron"-pigmentconcentraat volgens 1.1 aan het drukmateriaal worden toegevoegd. Voor het bereiken van een grotere kleurdiepte moet meer van het pigmentconcentraat volgens 1.2 bij het drukmateriaal worden gemengd.

Een met de zo bereide drukmaterialen door direc-10 te pigmentdruk op textiel gevormde patronen, waarbij het textiel voordien door reactieve, directe of op vezel ontwikkelde methodes was geverfd, vertoonde een door het opgedrukte pa-troon afgedekte oorspronkelijke donkere achtergrondskleur van het textiel, terwljl de kleur van het drukwerk levendig was en 15 goed tegon de achtergrond afstak.

VERGELIJKINGSVOORBEELD I A

Gebruikelijke pigmentdispersie bevattend drukmateriaal voor de textieldruk.

Het mengsel van 20 10 gew.% pigmentconcentraat als onder 1.2 en 90 gew.% benzinehoudend, benzinearm, of ben-zinevrij verdichtingssysteem werd gehomogeniseerd.

De zo bereide pigment-drukmaterialen met gebrui-25 kelijke samenstelling bleken voor het bedrukken van textiel met donkere achtergrondskleur niet geschikt, omdat de grond-kleur ook door de bedrukte vlakken heen schijnt en de sier-kleur haar nuance en haar intensiteit verliest.

VOOKBEELD' II

30 Diepdrukinkten met een oppervlak-veredelende werking.

Met diepdrukinkten met vloeibaar karakter, welke volgens de uitvinding op zeer uiteenlopende wijzen en voor verschillende toepassingsdoeleinden kunnen worden bereid, kan 35 men ook op papier van geringere kwaliteit, dat goedkoper is en een hogere zuigende werking bezit, onder behoud van vrijwel eendere kwaliteit drukken, als op een gestreken diepdrukpapier van goede kwaliteit. Van het zo vervaardigde drukwerk is de 8204188 * - 9 - kleurintensiteit hoger, de glans beter, de tekening scherper, dan wanneer het drukken met behulp van een inkt van het voor het doel op zich geschikte type, maar met gebruikelijke samen-stelling, gescbiedde.

5 Afhankelijk van het type bevatten de diepdruk- inkten 4-15 % pigment.

2.1 Bindmiddel van het type "T"; 20 % Albertol KP 648 (Hoechst AG, Wiesbaden, BRD) 10 10 % maleinaat C hars (PEVDI, Budapest, Hongarije) 5 % Allopreen R 2 0 (I.C.I., Runcorn, Groot-15 Britannie) 65 % tolueen.

2.2. ,,submicron,,-pigmentconcentraat .

a) 30 % Rutiel TiC^ 70 % bindmiddel type "T" als onder 2.1 of 20 b) 30 % permanent geel DHG 01 (Hoechst AG,

Frankfurt, BRD) pigment yellow 12 (Cl 21,090) 70 % bindmiddel type "T" als onder 2.1.

De pigmenten werden in een kogelmolen, in een 25 parelmolen met goed vermogen, of in een molen van het type "Frima" tot het bereiken van de gewenste korrelgrootte in het gebied van 0,2-0,6 yim gedispergeerd.

2.3. Geel "micron”-pigmentconcentraat 20 % permanent geel DHG 25 (Hoechst AG, 30 Frankfurt, BRD) pigment yellow 12 (Cl 21,090) 80 % bindmiddel type "T" als onder 2.1.

Het pigment werd in een parelmolen tot het bereiken van een gemiddelde korrelgrootte beneden 10 yam gedis-35 pergeerd.

2.4. Tweeledige gele diepdrukinkt 10 % "submicron''-pigmentconcentraat (variant a) of b) onder 2.2) 8204188 ψ- * - 10 - 40 % geel "micron"-pigmentconcentraat 45 % bindmiddel "T" volgens 2.1 5 % tolueen.

Het mengsel werd in een gesloten snelmenger tot 5 het bereiken van homogeniteit gemengd.

Met de zo bereide diepdrukinkt werden papieren substraten van geringe kwaliteit, gering gewicht in grammen en hogere zuigende werking met vrijwel dezelfde kwaliteit bedrukt als met kunstdrukpapier.

10 Ten opzichte van de toepassing van gebruikelijke drukinkten waren de glans, de kleurkracht en de gladheid van het bedrukte oppervlak verbeterd.

• VOORBEELD Til

Tweeledige drukinkten voor de flexodruk, verpak- 15 kingsdiepdruk en met vloeibaar flexo-karakter.

Volgens de aanbevelingen van het voorbeeld II, punt 2.1 tot 2.4 werd tewerk gegaan met dien verstande dat men het gehalte en de hoeveelheid van de pigmenten overeenkomstig het karakter van de inkt in geringe mate veranderde, terwijl 20 in plaats van het bindmiddel "T" volgens 2.1 een van de alge-meen bekende bindmiddelen A, B, C, W, E, D of een hierop sterk gelijkend speciaal bindmiddel werd genomen (zie bijv. B.H.J. Wolfe: "Printing and Litho Inks", 6de oplage,'New York, 1967, biz. 332).

25 De zo bereide speciale diepdruk- en flexodruk- inkten beschikten over dezelfde voordelen als de diepdruk-inkten van het voorbeeld II.

VOORBEELD IV

Tweeledige offsetrotatiedrukinkt.

30 4.1 Bindmiddel (vernis) voor rotatiedrukinkt 40 % gemodificeerde naaldboomhars (Budaresit G 130 - PEVDI, Budapest, Hongarije) 44 % alifatisch koolwaterstofdestillaat (Budasolv 6/9, MAFKI, VeszprSm, Honga-.

35 rije) 8 % laklijnolie 8 % Alsynol PN 53 (Synres BV, Hoek van Holland, Nederland) 8204188 ^ -Sir , - 11 -

Het mengsel werd in een verwarmbare reactor tot 180°C verhit, het roeren werd tot het volledig in oplossing gaan voortgezet en daarop werd het mengsel tot kamertempera-tuur afgekoeld.

5 4.2. "submicron "•-pigmentconcentraat 30 % Rutiel Ti02 70 % rotatiedrukvernis volgens 4.1

Na het vermengen werd het titaandioxide in een parelmolen tot aan een gemiddelde korrelgrootte in het gebied 10 van 0,2-0,6 gedispergeerd.

4.3. "micron"-pigmentconcentraat 30 % permanent lakrood LCLL (Cl 15,585) 70 % rotatiedrukvernis volgens 4.1.

Na het vermengen werd het pigment tot aan het 15 bereiken van een gemiddelde korrelgrootte van 5-12 jm gedispergeerd .

4.4. Tweeledige offsetrotatiedrukinkt 60 % "micron"-pigmentconcentraat volgens 4.3 2Ό 20 % "submicron"-pigmentconcentraat volgens 4.2 20 % rotatiedrukvernis volgens 4.1.

De componenten werden na het vermengen in een snelmenger gehomogeniseerd en daarop werd de zo verkregen inkt 25 op een een-walsstoel gefiltreerd.

De zo verkregen offsetinkt met geringe viskosi-teit werd met gunstige resultaten voor het bedrukken van onge-streken offsetpapier gebruikt.

Vergeleken met de toepassing van op gebruikelij-30 ke wijze bereide drukinkten werden de glans, de kleurkracht, de oppervlaktegladheid en de tekeningsweergave beter.

35 8204188

Claims (2)

1. Drukinkt van een nieuw type, welke in vloei-bare bindmiddelfase, met voordeel in vernis gedispergeerd, pigment(en) en voor de bereiding van drukinkten gebruikelijke 5 additieven bevat, met het kenmerk, dat de inkt als pigment twee pigmenten met verschillende korrelgroot-te bevat, waarbij de gemiddelde korrelgrootte van het ene pigment 0,1-0,9 yam, doelmatig 0,2-0,3 yam, en zijn naar het totale gewicht van de inkt gerekende hoeveelheid 3-27 gew.%, 10 met voordeel 4-14 gew.%, bedraagt, terwijl de gemiddelde korrelgrootte van het andere pigment 2-15 yam, met voordeel 3-10 yam, en zijn naar het totale gewicht van de inkt berekende hoeveelheid 4-37 gew.%, met voordeel 6-25 gew.%, bedraagt.

2. Werkwijze voor de bereiding van de drukinkt 15 volgens conclusie 1, waarbij in vloeibare bindmiddelfase, met voordeel in vernis,een pigment of pigmenten en voor de druk-inktbereiding gebruikelijke additieven gedispergeerd worden, met het kenmerk, dat als pigment a) een pigment met een gemiddelde korrelgrootte 20 van 0,1-0,9 yim, doelmatig van 0,2-0,3 yam, in een naar het totale gewicht van de inkt berekende hoeveelheid van 3-27 gew. %, met voordeel 4-14 gew.%, en b) een pigment met een gemiddelde korrelgrootte van 2-15 yam, doelmatig van 3-10 yam, in een naar het totale 25 gewicht van de inkt berekende hoeveelheid van 4-37 gew.%, met voordeel 6-25 gew.%, worden gebruikt. 30 8204188