NL8701075A - Werkwijze voor het bereiden van een halffabrikaat ten gebruike voor de bereiding van drukinkt alsmede drukinkt verkregen onder toepassing van dat halffabrikaat. - Google Patents

Description

» t k'

Nw 9152

Titel: Werkwijze voor het bereiden van een halffabrikaat ten gebruike voor de bereiding van drukinkt alsmede drukinkt verkregen onder toepassing van dat halffabrikaat.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het bereiden van een halffabrikaat ten gebruike voor de bereiding van drukinkt alsmede op drukinkt die onder toepassing van dat halffabrikaat is verkregen.

5 De thans toegepaste technieken voor het bereiden van drukinkt zijn omslachtig, lenen zich moeilijk voor continue produktie en leiden dikwijls niet tot het verkrijgen van een drukinkt die aan de hoogste kwaliteitseisen voldoet. De bereiding van een gebruikelijke offsetdrukinkt 10 omvat o.a. het langdurig verhitten van hars met minerale olie, het dispergeren van pigment in de aldus verkregen vernis, waarbij weer minerale olie wordt toegevoegd, en het uitvoeren van diverse meng-, maal- en filtreerbewer-kingen. De tamelijk grote hoeveelheid minerale olie 15 die nodig is vertraagt de droging van de gedrukte inkt en schaadt de glans.

Thans is gevonden dat de bereiding van drukinkt aanzienlijk kan worden verbeterd, wanneer eerst door extrusie een halffabrikaat van bindmiddel en pigment 20 wordt bereid.

De uitvinding wordt derhalve hierdoor gekenmerkt, dat een voor het betreffende drukinkttype geschikt bindmiddel en een pigment in een passende onderlinge verhouding worden toegevoerd aan een extruder en in deze extruder 25 met elkaar worden verenigd tot een pigmentdispersie, die als vast of als min of meer visceus vloeibaar produkt aan de afvoer van de extruder wordt gewonnen.

Door een dergelijke wijze van werken wordt een innige vereniging tussen bindmiddel en pigment bewerk- 8701075 -2- stelligd of vindt m.a.w. een goede benatting van het pigmentoppervlak door het bindmiddel plaats, zonder dat een minerale olie of een ander verdunningsmiddel de zo belangrijke initiële fase van die vereniging verstoort. 5 Dit heeft een aanzienlijke kwaliteitsverbetering van de uiteindelijke drukinkt als gevolg, die een druksel met een verhoogde glans en een betere slijtvastheid oplevert. Omdat ook in een later stadium van de bereiding met minder verdunningsmiddel kan worden volstaan, wordt 10 bovendien een snellere droging van het drukwerk bereikt. Tenslotte is de onderhavige werkwijze uitermate goed geschikt voor continue produktie, waarbij de produktie-omstandigheden gemakkelijk en nauwkeurig kunnen worden geregeld. De onderhavige werkwijze levert dus een aantal 15 zeer belangrijke voordelen op.

Allerlei soorten bindmiddelen, afhankelijk van de aard van de drukinkt, kunnen volgens de uitvinding -worden gebruikt. Veelal bestaat het bindmiddel ten minste ten dele uit een vast thermoplastisch harsbindmiddel, 20 maar in plaats daarvan of in combinatie daarmee kunnen ook andere vaste en zelfs vloeibare bindmiddelen worden toegepast. Vaste bindmiddelen kunnen zowel in de vorm van brokken als in granulaat- of poedervorm aan de extruder worden toegevoerd.

25 Het pigment kan een willekeurig organisch of anorganisch pigment zijn van een type en kleur als gebruikelijk voor de uiteindelijke drukinkt. Het pigment wordt bij voorkeur als droog poeder aan de extruder toegevoerd, maar men kan ook uitgaan van een zogenaamd 30 pigmentdeeg of een pigmentkoek, waarin een zekere hoeveelheid water aanwezig is, dat dan evenwel in de beginzone van de extruder moet kunnen worden uitgedreven; Dit vindt als het ware vanzelf plaats via dampafvoeropeningen, die dan in de extruderwand dienen te worden voorzien, 35 en wel ten gevolge van de warmte in de extruder.

Bindmiddel en pigment worden, in een voor 8701075 -3- de betreffende drukinkt gewenste onderlinge verhouding, aan de extruder toegevoerd en door de werking van deze laatste innig met elkaar verenigd, zodat aan de afvoer van de extruder een homogene pigmentdispersie wordt 5 gewonnen. In de extruder treden natuurlijk grote wrijvings-krachten en met name schuifkrachten op, die veel warmte opwekken. Over de gehele lengte van de extruder dient de warmtehuishouding zo te worden geregeld, dat een goede doorvoer van het te verwerken materiaal wordt 10 verzekerd. Dit kan op efficiënte wijze geschieden door in één of meer zones van de extruder volgens behoefte warmte toe te voeren, bijvoorbeeld via elektrische mantel-verwarming, of warmte af te voeren, bijvoorbeeld door oliekoeling, eveneens via de mantel. Ook kan een goede 15 doorvoer van het materiaal door de extruder worden bevorderd door in één of meer zones geschikte hulpstoffen toe te voegen, in het bijzonder organische vloeistoffen, zoals minerale oliën. Zodanige toevoeging wordt bij voorkeur toegepast in de middenzone en/of in de eindzone, 20 waar de benatting van het pigment door het bindmiddel praktisch niet meer wordt verstoord. Toevoeging van minerale olie in de eindzone heeft nog een ander belangrijk effekt, waarop verder in deze beschrijving nader zal worden ingegaan. Bij wijze van toelichting kan worden 25 medegedeeld, dat bij gebruik van een voor offsetdrukinkt gebruikelijke met kolofonium gemodificeerde fenolformalde-hydehars, de temperatuur in de beginzone van de extruder rond 150°C is gelegen, in de middenzone 160-180°C bedraagt en in de eindzone 170-180°C bedraagt.

30 De te gebruiken extruder kan van een bekend type zijn met enkele of dubbele schroef. De hardheid, de spoed en de bekleding van de schroef of van de schroeven kunnen worden gekozen als funktie van het produkt dat men wenst te bereiden.

35 De extruder kan, behalve van de reeds genoemde toevoer- en afvoeropeningen, nog zijn voorzien van één 8701075 -4- of meer toevoeropeningen voor de toevoeging van verdere stoffen, afhankelijk van het drukinkttype dat men uiteindelijk wenst te verkrijgen.

Wanneer geen bijzondere maatregelen worden 5 genomen, koelt het produkt, dat de extruder verlaat snel af tot een vast produkt, dat als zodanig of na te zijn vermalen kan worden opgeslagen, om later tot drukinkt te worden verwerkt.

Het is ook mogelijk om de pigment-bindmiddeldis-10 persie op geschikte wijze af te dunnen door in de eindzone van de extruder een verdunningsmiddel toe te voegen, bij voorkeur een minerale olie, zodat ook na afkoelen een min of meer visceus vloeibaar produkt wordt verkregen, dat dan het onderhavige halffabrikaat vormt.

15 Ter bereiding van drukinkt wordt het vaste of min of meer visceuze vloeibare halffabrikaat verder verwerkt door het uitvoeren van mengbewerkingen, waarbij diverse aanvullende ingrediënten worden toegevoegd, afhankelijk van het te bereiden type drukinkt. Als voorbeel-20 den van dergelijke ingrediënten kunnen worden genoemd: stabilisatoren, glansmiddelen, water, organische oplosmiddelen, vloeibare verknoopbare polyesters, verknopingsmidde-len, katalysatoren, siccatieven enz.

De meest verschillende soorten drukinkten 25 kunnen onder toepassing van de onderhavige werkwijze worden verkregen. Bij wijze van voorbeeld kunnen worden genoemd diverse typen offsetdrukinkt, drukinkten die door de inwerking van warmte, in het bijzonder door infraroodbestraling snel drogen, zoals de drukinkten 30 die bekend zijn uit de Nederlandse octrooiaanvragen 7504805 (thans octrooi nr. 171.463), 7600874 en 7611671, en flexo- of diepdrukinkten, zowel op basis van organische solventen als op waterbasis.

Ten einde een globaal idee te geven van de 35 algemene samenstelling van enkele van dergelijke drukinkten, kan worden medegedeeld dat offsetdrukinkt voor ca. 10-30% 8701075 -5- is samengesteld uit organische of anorganische pigmenten, voor ca. 50-60% uit harsbindmiddelen, zoals gemodificeerde fenol- of cresolformaldehydeharsen, derivaten van gedimeri-seerde kolofonium, kolofoniumesters en/of maleïnaatharsen, 5 en voor ca. 20-30% uit verdunningsmiddelen, bijvoorbeeld minerale oliën met een kooktrajekt van 200-350°C en ten hoogste 20% aan aromatische componenten. Flexo-of diepdrukinkt op basis van organische solventen bestaat in de regel voor ca. 6-10% uit organische of anorganische 10 pigmenten, voor ca. 25-35% uit harsbindmiddelen, zoals nitrocellulose, schellak, polyamideharsen en/of gemodificeerde fenol- of cresolformaldehydehars, en voor ca.

55-65% uit verdunningsmiddelen, zoals esters, bijvoorbeeld ethylacetaat, aromatische solventen, bijvoorbeeld tolueen, 15 en/of lagere alcoholen, zoals ethanol.

Flexo- of diepdrukinkt op waterbasis bestaat gewoonlijk voor ca. 6-10¾ uit organische of anorganische pigmenten, voor ca. 10-20¾ uit bindmiddelen, zoals polyvinylalcohol en/of acrylaat(co)-polymeren, en voor ca. 70-80¾ uit water, 20 waaraan een lagere alcohol zoals ethanol kan zijn toegevoegd.

De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van het volgende voorbeeld.

Voorbeeld 25 Pigmentblauw 15:3 (Cl 74160) en een mengsel van met kolofonium gemodificeerde fenolformaldehydeharsen (smelttemperatuur 140-160°C) werden in een gewichtsverhouding pigment/hars van 5/9 toegevoerd aan een enkele -schroef-extruder. In de beginzone van de extruder werd de tempera-30 tuur gehandhaafd op ca. 150°C, in de middenzone op 170-175°C en in de eindzone op ca. 180°C. Tijdens de doorgang door de extruder werd het pigment zeer grondig in de hars gedispergeerd en de uiteindelijke dispersie werd aan de afvoer van de extruder, na afkoelen, als granulaat ge-35 wonnen.

8701075 -6-

Uit dat granulaat werd door opsmelten met een betrekkelijk kleine hoeveelheid minerale olie, en na toevoeging van en menging met verdere gebruikelijke ingrediën-5 ten, een offsetdrukinkt verkregen, die bij veilenoffsetdruk een bedrukking opleverde die snel droogde en na droging een hoge glans en een grote slijtvastheid vertoonde.

Een op conventionele wijze bereide drukinkt met een soortgelijke samenstelling droogde minder snel en de 10 gedroogde bedrukking was minder glanzend en minder slijtvast.

8701075

Claims (11)

1. Werkwijze voor het bereiden van een halffabrikaat ten gebruike voor de bereiding van drukinkt, met het kenmerk, dat een voor het betreffende drukinkttype geschikt bindmiddel en een pigment in een passende onderlinge verhouding worden toegevoerd aan een extruder en in 5 deze extruder met elkaar worden verenigd tot een pigment-dispersie, die als vast of als min of meer visceus vloeibaar produkt aan de afvoer van de extruder wordt gewonnen.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het bindmiddel ten minste ten dele bestaat uit een 10 vast thermoplastisch harsbindmiddel.

3. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat als vast thermoplastisch harsbindmiddel een gemodificeerde fenol- of cresolformaldehydehars wordt toegepast.

4. Werkwijze volgens conclusies 1-3, met het 15 kenmerk, dat het pigment wordt toegevoerd als droog pigment.

5. Werkwijze volgens conclusies 1-3, met het kenmerk, dat het pigment wordt toegevoerd in deegvorm en in de beginzone van de extruder voorzieningen zijn 20 aangebracht om ongewenste vloeistof te verwijderen.

6. Werkwijze volgens conclusies 1-5, met het kenmerk, dat de goede doorvoer van het te verwerken materiaal door de extruder ten minste ten dele wordt verzekerd door in één of meer zones van de extruder 25 volgens behoefte warmte toe te voeren of af te voeren.

7. Werkwijze volgens conclusies 1-6, met het kenmerk, dat de goede doorvoer van het te verwerken materiaal door de extruder ten minste ten dele wordt verzekerd door in één of meer zones van de extruder 30 volgens behoefte geschikte hulpstoffen toe te voegen, in het bijzonder organische vloeistoffen. 8701075 -8-

8. Werkwijze volgens conclusies 1-7, met het kenmerk, dat het produkt van de werkwijze wordt gestabiliseerd, hetgeen ten minste ten dele wordt bewerkstelligd door een geschikt verdunningsmiddel toe te voegen in 5 de eindzone van de extruder en/of kort na de afvoer uit de extruder.

9. Werkwijze volgens conclusies 1-8, met het kenmerk, dat volgens behoefte en afhankelijk van het betreffende drukinkttype, verdere stoffen worden toegevoegd 10 terwijl het produkt zich nog in de extruder bevindt en/of nadat het produkt uit de extruder is afgevoerd.

10. Drukinkt verkregen onder toepassing van een halffabrikaat dat is bereid volgens de werkwijze van conclusies 1-9, waarbij dat halffabrikaat verdere bewerkin- 15 gen heeft ondergaan en verdere stoffen daaraan zijn toegevoegd, afhankelijk van het betreffende drukinkttype.

11. Drukinkt volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat de drukinkt een offsetdrukinkt is. 8701075