DD208626A5 - Druckfarbe und verfahren zu deren herstellung - Google Patents
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Abstract
Druckfarbe, die in fluessiger Bindemittel-Phase dispergiert, Pigment(e) und zur Herstellung von Druckfarben gebraeuchliche Zusatzstoffe enthaelt und ein Verfahren zur Herstellung dieser Druckfarbe. Die Aufgabe besteht darin, eine Druckfarbe zu schaffen, mit der eine hoehere Farbkraft, ein Verdecken des Grundtons u. der Ungleichmaessigkeiten des Bedruckstoffes und eine hoehere Oberflaechenverguetung erreichbar ist. Dies wird erfindungsgemaess dadurch erreicht, dass die Druckfarbe als Pigment zwei Pigmente verschiedener Korngroesse enthaelt, wobei die durchschnittliche Korngroesse d. einen Pigmentes 0,1 bis 0,9 mym u. sein auf d. Gesamtgewicht der Farbe bezogener Mengenanteil 3 bis 27 Gew.% betraegt, waehrend die durchschnittliche Korngroessedes anderen Pigmentes 2 bis 15 my und sein auf das Gesamtgewicht der Farbe bezogener Gewichtsanteil 4 bis 37 Gew.-% betraegt.
Description
244395 1 Berlin, den 14.4.1983
AP C 09 B/244 395-1 61 590/23
Druckfarbe und Verfahren zu deren Herstellung Anwendungsgebiet der .ni
Sie Erfindung betrifft eine Druckfarbe, die in flüssiger \ Bindemittelphase, vorteilhaft in Firnis dispergiert, : Pigment(e) und zur Herstellung von Druckfarben gebräuchliche Zusatzstoffe enthält und ein Verfahren zur Herstellung olcher Druckfarbe.
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen
üine verbreitete Methode zur Herstellung von Druckfarben und Pigmentdispersionen, die in der Druckindustrie und in der Textilindustrie zur Verwendung gelangen, besteht darin, daß irgendein Pigment in einem dem Druckfarbentyp entsprechenden Bindemittel dispergiert wird. Die Methode zur praktischen Durchführung der Dispersion kann in Abhängigkeit vom einge- etzten Maschinentyp, von der Art des Pigments, von der Menge des Pigments sowie von der Wahl der Reihenfolge der Dosierung •ehr verschieden sein. Darin aber stimmen alle heute bekannten Diipergierungsmethoden überein, daß die im Bindemittel unlUilichen Komponenten (Pigmente, Streckmittel, Füllstoffe, feste Additivstoffe usw.) als Mischung ins Farbsystem gelangen.
Alle diese Stoffe aber durchlaufen einen Dispergierungs-Arbeitsgang oder sogar eine Reihe von Arbeitsgängen, und am Schluß davon sind sie in der dem gewünschten Anwendungszweck entsprechenden Korngröße bzw. Korngrößenverteilung im disper-
ti
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sen System anwesend· Am **nde des Dispergierungs-Arbeitsganges können die Korngröße und der Dispergierungagrad der einzelnen festen Komponenten voneinander geringfügig abweichen, diese Differenz wird aber nur durch die Unterschiede in der Härte und Dispergierbarkeit der Stoffe verursacht,
Bei den bekannten Herstellungsverfahren von einem Farbaystem für einen bestimmten Zweck wird die Größenordnung der Kornabmessungen von Pigmenten, Bindemitteln und festen Additiven auf dem gleichen oder nahezu gleichen Wert gehalten.
Die Größenordnung der Kornabmessungen ist auch dann nahezu identisch, wenn die festen Komponenten der Farbe nicht im gleichen Dispergierungs-Arbeitsgang vermählen wurden, sondern die Farbe aus Halbfertigfabrikaten, aus Pigmentkonzentraten, Pasten usw. zusammengestellt wurde.
Nachteil der bekannten Farben ist, daß die Qualität der mit ihnen hergestellten Drucke grundlegend durch die Qualität des Bedruckstoffes, innerhalb deren in erster Linie durch die Weiße, Glätte und Oberflächenbeschaffung bestimmt wird. Die herkömmlichen Druckfarben verfügen über keine die Oberfläche vergütende Wirkung.
Ziel der -Erfindung
Ziel der Erfindung ist die Herstellung einer Druckfarbe, die sowohl in der Textil- als auch in der Druckindustrie zum Einsatz kommen kann und auf einem saugfähigen bzw«,
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porösen Bedrucketoff einen höheren Glanz ermöglicht. Darlegung des Wesens der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Druckfarbe, die in flüssiger Bindemittel-Phase, vorteilhaft in Firnis dispergiert, Pigmente und zur Herstellung von Druckfarben gebräuchliche Zusatzstoffe enthält, zu schaffen, mit der eine höhere Farbkraft, ein Verdecken des Grundtons und der Ungleichmäßigkeiten des Bedruckstoffes und eine höhere Oberflächenvergütung erreichbar ist.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Druckfarbe als Pigment zwei Pigmente verschiedener Korngröße enthält, wobei die durchschnittliche Korngröße des einen Pigmentes 0,1 bis 0,9/Um, zweckmäßigerweise 0,2 bis 0,3/Um und sein auf das Gesamtgewicht der Farbe bezogener Mengenanteil 3 bis 27 Gew.-%, vorteilhaft 4 bis 14 Gew.-%, beträgt» während die durchschnittliche Korngröße des anderen Pigmentes 2 bis 15/Um, vorteilhaft 3 bis 10/um, und sein auf das Gesamtgewicht der Farbe bezogener Mengenanteil A bis 37 Gew.-%, vorteilhaft 6 bis 25 Gew,-/a, beträgt.
Bei dem Verfahren zur Herstellung der Druckfarbe, bei dem ein Pigment oder Pigmente und zur Druckfarbenherstellung gebräuchliche Zusatzstoffe in flüssiger Bindemittelphase, vorteilhaft in Firnis, dispergiert werden, wird als Pigment
a) auf das Gesamtgewicht der Farbe bezogen, in einer Menge
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von 3 bis 27 Gew»-jS, vorteilhaft 4 bis 14 Gew.-%, ein Pigment von durchschnittlich 0,1 bis 0,9/Um, vorteilhaft 0,2 bis 0,3/Um, Korngröße und
b) auf das Gesamtgewicht der i?arbe bezogen, in einer Menge von 4 bis 37 Gew.-%, vorteilhaft 6 bis 25 Gew.-%, ein Pigment von durchschnittlich 2 bis 15/um, vorteilhaft 3 bis 10 ,ums Korngröße
ve r w/endet.
iirfindunjsgemäß wird alao gleichzeitig Pigment einer· Korngröße größer als 1 yum. und einer Korngröße kleiner als 1 ,um verwendet, vorzugsweise in den nachstehenden Zusammenstellungen:
Pigment größerer Pigment kleinerer
("Mikron-") Korngröße ("Submikron") Korngröße
[Transparent bunt deckend weiß
transparent bunt deckend bunt
deckend bunt deckend weiß
deckend bunt deckend bunt
erfind ungsgeruäß wird zweckmäßig ao verfahren, daß in einem 'feil des Bindemittels die die Farbtönung ergebenden Buntbzw. Schwarzpigmente dispergiert werden und im anderen Teil des Bindemittels das den Oberx'lächen-üffekt ergebende Pigment dispergiert wird· Der Arbeitsgang der Dispergierung wird so durchgeführt, daß am Schluß die durchschnittliche Korngröße des farbtongebenden Pigmentes 3 bis 10 ,um und diejenige des Pigmentes mit dem höheren Dispersionsgrad 0,2 bis 0,7/um beträgt»
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üine optimale Wirkung kann dann erreicht werden, wenn das Verhältnis der Korndurchmesaer zueinander 10 : 1 beträgt und der kleinere Korndurchmesser sich dem Wert von 0,2 bis Oj3yUia nähert.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsmethode des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein solches tfarbsystem herausgebildet j in dem eine Komponente, im allgemeinen die Pigmentkomponente mit der kleineren Korngröße ein weißes Pigment, zweckmäßigerweise 'titandioxid ist» Durch Mischen der zweierlei Pigmente im entsprechenden Verhältnis sowie durch entsprechende Wahl der typenspezifischen Verdünner und Zusatzstoffe uswe können die für die verschiedensten üinsatzzwecke geeigneten Farbsysteme hergestellt werden, So können die erfindungsgemäßen Druckfarben als Offset-, Hochdruck-, Tiefdruck-, Flexodruck- und Textilfarben eingesetzt werden, die flüssige oder quasi-flüssige Systeme darstellen können.
Die optimale Menge des bunden Pigmentes und dea Titandioxids ändert aioh je nach Farbtyp.
Bei Offset-, Hochdruck--, Tiefdruck- und Flexodruckfarben sowie bei Pigmentdispersionen für die Textilindustrie kann der Anteil des Titandioxids auf das Gesamtgewicht der Farbe bezogen zwischen 3 uiid 27 %, zweckmäßigerweiae zwischen 4 und 14 % betragen.
Die erfindungsgemäßen Druckfarben können am vorteilhaftesten bei niedriger Viskosität und bei saugfähigen Bedruckstoffen eingesetzt werden.
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Der grundlegende Unterschied zwischen dem erfindungagemäßen und dem herkömmlichen Verfahren kann wie nachstehend erklärt werden:
Wird den bisher bekannten Farbsystemen,, darunter beispielsweise einer schwarzen Offset-Rotationsfarbe auf die herkömmliche Weise etwa 6 bis 10 % Titandioxid beigemischt, erhält man dem Anteil des Weißgehaltes gemäß eine graue Farbe bzw. einen grauen Druck, Wenn aber die Zugabe des Titandioxids nach dem erfindungsgemäßen Prinzip erfolgt, erhält man einen dunkleren Druck höherer Intensität, weil das Titandioxid in diesem System die Oberfläche vergütet und die Weiße des Bedruckstoffes erhöht.
Die herkömmlichen Pigmentdispersionen der Textilindustrie sind zum Bedrucken von Textilien dunkler Grundfarbe nicht geeignet, weil sie die Grundfarbe nicht verdecken. Wird aber eine Druckmasse verwendet, die unter Zuziehung eines zweigradigen Pigmentkonzentrates erfindungsgemäß hergestellt wurde, wird sich die Farbe des Druckes vom dunklen Hintergrund abheben und eine hohe Intensität besitzen.
Unter Beachtung dieser Tatsachen sind die Hauptvorteile der erfindungsgemäßen Lösung in folgendem zu sehen:
1. Die Anwendung der erfindungsgemäßen Farbsysteme ermöglicht auf Bedruckstoffen geringerer Qualität, kleineren Grammgewichtes und höherer Saugfähigkeit das Erzielen eines ' solchen Druckergebnisses, als würde man einen oberflächenbehandelten, veredelten Bedruckstoff verarbeiten.
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Gleichseitig mit dem Druck übt also die Druckfarbe eine vergütende Wirkung auf denjenigen Teil der Oberfläche des Bedruckstoffes aus, mit dem sie in Berührung gekommen 1st.
2. weltweit werden in immer größeren Maße Bedruckstoffe mit einem geringeren Grammgewicht eingesetzte Puroh Anwendung der erfindungsgemäßen Farbsysteme können auch auf solchen Bedruckstoffen Drucke guter Qualität hergestellt werden, ohne daß zusätzliche oberflächenveredelnde Arbeitsgänge notwendig wären.
Durch Anwendung dieser Farbsysteme kann also einerseits durch Verminderung des Grammgewichtes, andererseits durch Erhöhung der Qualität der Drucke ein bedeutendes wirtschaftliches Ergebnis erzielt werden.
3· Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können Hochdruck- und Offsetdruckfarben, Farben für den Illustrations- und Verpackungs-Tiefdruck und Flexodruckfarben hergestellt werden, und mit diesen kann man gleicherweise Naturpapiere, oberflächenbeha-ndelte oder Kunstdruckpapiere bedrucken.
4· Die erfindungegemäßen Textildruckfarben sind geeignet mit einem direkten Pigmentdruck auf Textilien mit einem mittleren und dunklen Hintergrund-ΐοη eine von der Basisfarbe gut abweichende, intensive, gut deckende Musterung zu bieten. Dies ermöglicht die Herstellung neuer Produkttypen«,
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Bisher war die Bemusterung solcher Textilien nur mittels kostspieliger, mehrstufiger technologischer Verfahren (Aetzdruck oder Reservdruck) möglich.
5. Mittels der drucktechnischen Anwendung der erfindungsgemäßen zweigradigon Pigmentdispersion kann eine höhere Farbintensität erreicht werden, wodurch die i'arbschicht-Dicke oder die Pigmentkonzentration verringert werden kann. Durch diese Pigmenteinsparung kann man ein bedeutendes wirtschaftliches Ergebnis erzielen·
Auaführungsbeiapiel
Die Erfindung soll nachstehend an Ausführungsbeispielen näher erläutert werden:
Pigmentdispersion für den Textildruck 1.1·
40 Gew.-% Rutil 2
14 Gew«-% Oktyl-phenol-polyäthylenglykol-äther 0,4 Gewe-% Methylzellulose
3 Gew.-% Synthacryl VSC 75/1
32 Gew.-^ Wasser
Das Gemisch wird in einer Prima-Mühle dispergiert, bis die durchschnittliche Korngröße des TiOp-Pigmentes den Bereich 0,2 bis 0,6/um erreicht· Diapergierungszeit: 3 bis 4 Stunden.
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Danach wird dem System das Gemisch von
• 4 Gew.-% anionisch-oberflächenaktiver Substanz (läVIVUL) und 6,6 Gew.-% Waaser
beigemischt und das Dispergieren weitere 30 Minuten lang fortgesetzt»
1·2· "Mikron"-Pigmentkonzentrat
36 Gew.~% Pigment Blue 15/3 (G.I· 74, 160) 12 Gew.-% Oktyl-phenol-polyathylenglykol-äther 0,2 Gew.-% Methylzellulose
5 Gew.-% Synthacryl VSG 75/1 0,2 Gew.-% Antischaum-Mittel (Polymekon 1488) 3 Gewe-% anionisch-oberflächenaktive Substanz
(ISVIVUL) 43»6 Gew.-/« Wasser
Das Gemisch wird in einer Perlmühle bia zur Erreichung einer Korngröße von 3 bis 6/Um dispergierto
1.3· Zweigradige Pigmentdispersion für den Textildruck
Das Gemisch von
66 Gew.-% ^ubmikron-Pigmentkonzentrat wie unter 1.1 und 34 Gew.-% Mikron-Pigmentkonzentrat wie unter
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wird in einem geschlossenen Schnellmixer bis zum Erreichen der Homogenität gemischt.
Unter Verwendung von diesem zweigradigen Pigmentkonzentrat kann S9 B. eine Druckmasse folgender Zusammensetzung hergestellt werden:
1.4· Zweigradige Pigmentdispersion enthaltende Druckmasse jgür den ...Text ild.g.uok__ r_ ________________
30' Gew.~% zweigradige Pigmentkonzentration wie - unter T0 3
70 Gewe-% benzinhaltiges, benzinarmea oder benzinfreiea Verdichsystem, das die dem System entsprechenden Komponenten, Bindemittel, Viskositätseinstellende Komponente, Katalysator, Antiachaum-Mittel usw. enthält zur Erfüllung der Anforderungen, die der Drnokmasae und dem Druckergebnis gegenübergestellt werden.
Die so hergestellten Druckmassen können vorteilhaft für den Pigmentdruck von Textilien eingesetzt werden.
Wenn man eine geringere Farbtiefe erreichen möchte, ist es zweckmäßig, die Menge der Pigment dispersion wie unter 1»3 zu verringern und mehr Submikron-Pigmentkonsentrat nach 1.1 der Druckmasse beizumischen. Zur Erreichung einer größeren ^arbtiefe ist mehr vom Pigmentkonzentrat nach 1.2 der Druckmasße beizumischen.
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Wird mit so hergestellten Druckmassen durch direkten Pigmentdruck ein Muster auf Textilien herausgebildet, die vorher z. B. durch reaktivess direktes oder auf Faser entwickelndes Verfahren gefärbt wurden, wird die ursprüngliche dunkle Hintergrundfarbe der Textilie durch die gedruckte Musterung ver-? deckt, und die Farbe des Druckes wird lebhaft sein und sich vom Hintergrund gut abheben,
Gegenbeispiel zu Beispiel 1
Herkömmliche Pigmentdispersion enthaltende Druckmasse für den textildruck.., ' ___.
Es wird das Gemisch von
10 Gew,-% Pigmentkonzentrat wie unter 1.2 und 90 Gew.-% benzinhaltiges, benzinarmes oder benzinfreies Verdichtsystem
homogenisiert«
Die so hergestellten Pigment-Druckmassen herkömmlicher Zusammenstellung sind zum Bedrucken von Textilien dunkler Hintergrundfarbe nicht geeignet, weil die Grundfarbe auch durch die bedruckte Fläche durchscheint und die Schmuckfarbe ihren Ton und ihre Intensität verliert.
Mit Tiefdruckfarben flüssigen Charakters, die erfindungsgemäß
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sehr verschiedenartig und für verschiedene Verwendungszwecke hergestellt werden können» kann man auch auf Papier geringerer Qualität, das billiger ist und eine höhere Saugfähigkeit besitzt, bei beinahe ähnlicher Qualität drucken wie auf ein gestrichenes Tiefdruckpapier guter Qualität. Auf dem so hergestellten Druck ist die Paxbintensität höher» der Glanz besserj die Zeichnung schärfer als bei einem Druck mit einer Farbe dem Zweck entsprechenden Typs, aber herkömmlicher Z us amme na e t ζ ung β
Typenabhängig enthalten die Tiefdruckfarben 4 bis 15 % Pigment»
2.1. BindjMaSJiteajä£a^ 20 % Albertol KP 648
10 % Maleinat C Hara
5 % Allopren R 20 65 % Toluol
2.2. S^ubmikron-.Pigmentkonz entr at
a) 30 % Rutil TiO2
70 % Bindemittel Typ "T" wie unter 2„1 oder
b) 30 % Permanentgelb DHG 01 pigment yellow 12 (GI 21,
090) 70 % Bindemittel Typ "T" wie unter 2.1
Die Pigmente werden in einer Kugelmühle, in einer Perlmühle guten Wirkungsgrades oder in einer Mühle des Typs "Prima" bis zur Erreichung des notwendigen Korngrößen-Bereiches von 0,2 bis 0,6/um dispergiert.
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2.3· Gelbes Mikron-Pigmentkonzentrat
20 % Permanentgelb DHG 25 pigment yellow 12
(GI 21,090) 80 % Bindemittel Typ 11T" wie unter 2.1.
Das Pigment wird in einer Perlmühle bis zur ürreichung einer durchschnittlichen Korngröße von unter 10 ,um dispergiert»
2.4. Zweigradige gelbe Tiefdrückfarbe
• 10 % Submikron-Pigmentkonzentrat
(Variante a) oder b) unter 2.2) 40 % gelbes Mikron-Pigmentkonzentrat 45 % Bindemittel "T" nach '2.1 5 % Toluol
Das Gemisch wird in einem geschlossenen Schnellmischer bis zur Erreichung der Homogenität gemischt.
Mit der so hergestellten Tiefdruckfarbe können Bedruckstoffe aus Papier geringerer Qualität, kleineren Grammgewichtes und höherer Saugfähigkeit in annähernd gleicher Qualität bedruckt werden, wie man es auf Kunstdruckpapier erreicht hätte.
Der Anwendung herkömmlicher Druckfarben gegenüber verbesserten sich der Glanz, die Parbkraft und die Glätte der bedruckten Fläche.
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Zweigradige Druckfarben für den Flexodruck, Verpackungstiefdruok und mit .flüssigem fflexorCharakter „___
in allem nach den .Empfehlungen des Beispiele 2, Punkt 2«1 bis 2*4 verfahren mit dem Unterschied,, aa.i der Anteil und die Menge der Pigmente dem Charakter der Farbe entsprechend geringfügig abgeändert werden^ des weiteren wird anstelle des Bindemittels "Ί1" nach 2,1 eines der gut bekannten Bindemittel A, Bs G, W, E, D oder eines der diesen ähnlichen speziellen Bindemitteln genommen (siehe z. B8 H· J. Wolfe: »Printing and Litho Inks", 6» Auflage, New York» 1967, 332
Die so hergestellten speziellen 'i'iefdruck» und 3?lexodruck farben verfügen über die gleichen Vorteile wie die Tiefdruckfarben des Beispiels 2»
Zwe igr ad ige Qf,fgejtrgjfaat ,.ione^ar be
4.1. Bjn(3emittel (Pirnis) für Rotationsfarbe
40 % modifiziertes Nadelbaumharz (Budaresit G 130) 44 % aliphatisch.es Kohlenwaaserstoff-Destillat (Budasolv 6/9)
8 % lackleinöl
8 % Alsynol PN 53
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Das Gemisch wird in einem beheizbaren Reaktor auf 180 0C erhitzt, das Rühren wird bis zum vollständigen Lösen fortgesetzt, dann wird das Gemisch auf Zimmertemperatur abgekühlt«
4.2. Submikron-PiRinentkonzentrat
30 % Rutil 2
70 % Rotationsfirnis nach 4.1.
Nach dem Vermischen wird das Titandioxid in einer Perlmühle bis zur Erreichung einer durchschnittlichen Korngröße von 0,2 bis 0,6/um dispergiert.
4.3» Mikron-Pigmentkonzentrat
30 % Permanent-Lackrot LCLL (CI 15,585) 70 % Rotationsfirnis nach 4.1·
Nach dem Vermischen wird daa Pigment bis zur Erreichung einer durchschnittlichen Korngröße von 5 bis 12/Um dispergiert»
4.4. Zweigradige Offsetrotations-Farbe
60 % Mikron-Pigmantkonzentrat nach 20 % Submikron-Pigmentkonzentrat nach 20 % Rotationsfirnis nach 4.1.
4 j" b S -16- 14.4.1983
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Die Komponenten werden nach dem Vermischen im Schnellmischer homogenisiert, dann wird die so erhaltene ffarbe auf einem einwalzigen Walzenstuhl gefiltert. j
Die so erhaltene Offsetfarbe niedriger Viskosität j
kann in erster Linie zum Bedrucken von ungestrichenen Offsetpapieren vorteilhaft eingesetzt werden.
Verglichen mit der Anwendung herkömmlich hergestellter j Druckfarben werden der Glanz, die Farbkraft, die Oberflächenglätte und die Zeichnungswiedergabe besser.
Claims (2)
1. Druckfarbe» die in flüssiger Bindemittel-Phase, vorteilhaft in Firnis dispergiert, Pigment(e) und zur Herstellung von Druckfarben gebräuchliche Zusatzstoffe enthält, gekennzeichnet dadurch, daß sie als Pigment zwei Pigmente verschiedener Korngröße enthält, wobei die durchschnittliche Korngröße des einen Pigmentes 0,1 bis 0,9/um, zweckmäßigerweise 0,2 bis 0,3/i-un, und sein auf das Gesamtgewicht der Farbe bezogener Mengenanteil 3 bis 27 Gew.-%, vorteilhaft 4 bis 14 Gew.-%, beträgt, während die durchschnittliche Korngröße des anderen Pigmentes 2 bis 15/Um, vorteilhaft 3 bis 1Oyum, und sein auf das Gesamtgewicht der Farbe bezogener Mengenanteil 4 bis 37 Gew.-^, vorteilhaft 6 bis 25 Gew.»%, beträgt.
2. Verfahren zur HerstellungÖer Druckfarbe nach Punkt 1, wobei in flüssiger Bindemittel-Phase, vorteilhaft in Firnis, ein Pigment oder Pigmente und zur Druckfarbenherstellung gebräuchliche Zusatzstoffe dispergiert werden, gekennzeichnet dadurch, daß als Pigmente
a) ein Pigment von 0,1 bis 0,9/unii zweckmäßig von 0,2 bis 0,3,um durchschnittlicher Korngröße in einer auf das Gesamtgewicht der Farbe bezogener Menge von 3 bis 27 Gew„-%, vorteilhaft 4 bis 14 Gew.-%, und
b) ein Pigment von 2 bis 15/um, zweckmäßig von 3 bis 10,um durchschnittlicher Korngröße in einer auf das Gesamtgewicht der Farbe bezogener Menge von 4 bis 37 Gew.->e, vorteilhaft 6 bis 25 Gew.-%,
verwendet werden.
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