DE102004051019A1

DE102004051019A1 - Trocknungsverfahren und -vorrichtung und dazu gehörige thermisch trocknende oder vernetzende Druckfarbe oder Lack

Info

Publication number: DE102004051019A1
Application number: DE200410051019
Authority: DE
Inventors: Thomas Walther
Original assignee: MHM HOLDING GmbH
Current assignee: MHM HOLDING GmbH
Priority date: 2004-10-20
Filing date: 2004-10-20
Publication date: 2006-04-27
Also published as: WO2006042742A1

Abstract

Die Erfindung beschreibt ein Trocknungsverfahren und eine Trocknungseinrichtung und eine dazugehörige thermisch trocknende oder vernetzende Druckfarben- oder Lackzusammensetzung. Kennzeichnend für die Druckfarbe, Drucktinte oder Lackzusammensetzung ist, dass sie magnetische oder magnetisierbare Nanopartikel enthält und die Erwärmung der Druckfarbe während des Trocken- oder Härtungsvorganges durch Induktion erfolgt. Dazu wird die Druckfarbe, die Drucktinte oder der Lack während des Trocken- oder Härtungsvorgangs einem elektrischen Feld, magnetischen Feld, elektromagnetischen Feld, elektrischen Wechselfeld, magnetischen Wechselfeld oder elektromagnetischen Wechselfeld ausgesetzt.

Description

Die Erfindung beschreibt ein Trocknungsverfahren und eine Trocknungseinrichtung und eine dazu gehörige thermisch trocknende oder vernetzende Druckfarben- oder Lackzusammensetzung.

In den Druckverfahren sind verschiedene Trockenmechanismen und die dazu gehörigen Druckfarben bestens bekannt. Im Heatset-Offsetdruck erfolgt die Trocknung unmittelbar nach dem Druckvorgang in einem Trockenofen mit Heißluft bei hohem Druck innerhalb sehr kurzer Zeit. Der Trocknungsmechanismus besteht vorwiegend in der Verdunstung des Mineralöls, das anschließend durch thermische oder katalytische Nachverbrennung aus der Abluft entfernt wird.

Die Trocknung ist zwingend erforderlich, da ansonsten die Druckfarbe auf den nachfolgenden Wendestangen oder Weiterverarbeitungseinrichtungen abschmieren bzw. ablegen würde. Da die Trocknung innerhalb kurzer Zeiträume erfolgen muss (≈ 1s Durchlaufzeit durch den Trockner) geschieht diese durch eine hohe Hitzeinwirkung. Dadurch werden nicht nur die flüchtigen Bestandteile der Druckfarben ausgetrieben, sondern auch die im Bedruckstoff befindliche Feuchtigkeit. Diese muss in der Regel dem Bedruckstoff wieder zugeführt werden, um Beschädigungen des Bedruckstoffes im nachfolgenden Weiterverarbeitungsprozess, z.B. Falzbruch, zu vermeiden. Außerdem wird durch die flächige Beaufschlagung der Papierbahn mit Heißluft die durch die Bahnspannung vorhandene unerwünschte Wellenbildung noch verstärkt. Die Papierbahn selber wird nach dem Trocknerdurchgang über Kühlwalzengruppen geleitet, die den Bedruckstoff wieder auf eine für die nachfolgenden Weiterverarbeitungsschritte akzeptable Temperatur herunterkühlen

Im Coldset-Rollenoffsetdruck erfolgt die Trocknung durch das Wegschlagen. Unter dem Begriff Wegschlagen versteht man die Trennung der dünnflüssigen (nicht filmbildenden) Anteilen in der Druckfarbe von den festen und viskosen (filmbildenden) Anteil bei der Trocknung (Filmbildung) der Druckfarbe auf dem Bedruckstoff. Das Wegschlagen bezieht sich auf den Anteil an Lösemittel, das in den Bedruckstoff einzieht. Das Wegschlagen kann durch IR-Einwirkung (Wärmeeinwirkung) beschleunigt werden.

Im Bogenoffset trocknen die Druckfarben teils physikalisch durch Wegschlagen, teils chemisch durch die Aufnahme von Sauerstoff (oxidativ). Beide Vorgänge lassen sich durch Wärmeinwirkung beschleunigen.

Häufig werden die Druckmotive durch einen Auftrag eines Lackes, der zum Schutz der gedruckten Oberfläche und gegebenenfalls zur Steigerung des Glanzes dient, veredelt. Dabei ist in der Regel die Schichtdicke des Lackauftrages um gegenüber der Schichtdicke der applizierten Druckfarbe deutlich erhöht. In Bogenoffsetmaschinen werden daher Lacke meistens über ein separates Lackmodul oder eine Lackiereinrichtung appliziert, die den Transfer höherer Schichtdicken auf den Bedruckstoff ermöglichen. Diese Lackschichten erfordern den Einsatz eines Trockners, um den Lackfilm derart zu trocknen, dass ein Ablegen im Auslagestapel nicht mehr erfolgen kann. In der Regel besteht der Lacktrockner in einer Bogenoffsetmaschine aus einer Abfolge von IR-Lampen und Heißluftbeaufschlagung. Ein solcher Trockner kann auch zwischen den Druckwerken installiert sein. Typischerweise wird in Auslegern mit thermischen Hochleistungstrocknern gekühlte Bogenbahnen eingesetzt, die nicht genutzte Heizenergie, die z.B. von IR-Strahlern abgestrahlt werden, abführen und somit Maschinenschäden, z.B. durch einen Verwurf von Bogenbahnen, vermeiden soll. Ein positiver Nebeneffekt solcher gekühlter Bogenbahnen ist auch, dass durch die Kühlung eine Überhitzung von Druckbogen vermieden wird. Eine Erhöhung der Stapeltemperatur in dem Ausleger einer Bogenrotationsmaschine kann zu einem gegenteiligen Effekt führen: Die Druckfarbe und / oder der Lack erweichen wieder und neigen deswegen wieder zum Ablegen, ein negativer Effekt, der durch die Trocknung vermieden werden sollte. Es sind auch Lösung bekannt geworden, Druckbogen durch das Bestreichen mit Kühlluft nach der thermischen Trocknung wieder herabzukühlen.

Auch im Flexo- und Tiefdruck sind ähnliche Lösungen bestens bekannt, bei denen nach dem Druck und / oder zwischen den Druckwerken die Bogenbahn oder der Druckbogen thermisch getrocknet wird. Zum Teil werden immer noch leichtflüchtige Lösemittel in Tiefdruck- oder Flexodruckfarben eingesetzt, um den Trocknungsvorgang zu beschleunigen. Diese sind aus gesundheitlichen und umweltrechtlichen Gründen bedenklich und erfordern zur Abluftreinigung in den meisten Fällen eine aufwändige und kostenintensive Nachverbrennung. In Flexodruckmaschinen mit Farbzwischentrocknung mittels Heißlufttrocknung besteht noch zusätzlich die Gefahr, dass die Flexodruckplatten durch thermische Beeinflussung in ihren drucktechnischen Eigenschaften verändern können. Auch werden im Flexo- und Tiefdruck oftmals dünne Kunststoffe verarbeitet, die auf Grund ihrer geringen Dicke und den höheren Wärmeausdehnungskoeffizienten sich unter Wärmeeinfluss stark in den Dimensionen verändern können. Dies kann zu massiven Passer- und Registerfehlern führen, die sich mit der Erwärmung der Maschine auch noch kontinuierlich verändern können. Dieser negative Effekt muss durch geeignete, meist aufwändige Kühlmaßnahmen begrenzt werden.

Die flächige Beaufschlagung mit Heißluft und / oder IR Strahlung stellt unabhängig von dem Druckverfahren den Stand der Technik in der thermischen Trocknung dar. Diese flächige Beaufschlagung hat jedoch den Nachteil, dass der gesamte Bedruckstoff erwärmt und beeinträchtigt wird. In der Regel muss der Bedruckstoff dann energetisch aufwändig wieder herabgekühlt und im Falle des Heatsetdrucks sogar rückbefeuchtet werden. Die übermäßige Erwärmung des Bedruckstoffes kann zu Problemen in der Weiterverarbeitung, erneutem Erweichen der Druckfarbe oder des Lackes und bei wärmesensitiven Bedruckstoffen zu Register- und Passerfehlern führen.

Ein weiterer Nachteil, zu mindestens bei den relativ offenen Trockneranlagen des Bogenoffset- und des Flexodruckes, besteht darin, dass die Wärmestrahlung und die Heißluft- Konvektion langsam die Maschinenumgebung erwärmen. Dies kann zu einer Veränderung der Trocknungseigenschaften führen und bei einer übermäßigen Erwärmung von Maschinenbestandteilen, mit der damit gegebenen Gefahr eines Maschinenschadens, führen.

Diese Nachteile der bestehenden Systeme rufen nach einem selektiv wirkenden Trocknungssystem, dass nur an den Stellen des Druckproduktes wirksam ist, an denen sich Druckfarbe und / oder Lack befindet. Durch eine selektive Trocknung könnte die thermische Beanspruchung des Bedruckstoffes deutlich gesenkt und eine Wärmeeinwirkung auf die Maschinenumgebung weitgehend vermieden werden.

Ein weiteres Problem der bestehenden thermischen Trocknersysteme liegt darin, wie in 1 dargestellt, dass bei einer äußeren thermischen Beaufschlagung, z.B. durch einen Heißlufttrockner (1) die Druckfarbenschicht (2) von außen nach innen trocknet, da sich zu mindestens bei dickeren Schichten kurzfristig ein thermisches Gefälle in der Druckfarben- oder Lackschicht ausbildet. Dies hat den Nachteil, dass die der Trockeneinrichtung zugewandten Schichtbestandteile der Druckfarben- oder Lackschicht zuerst trocknen und einen Film bilden und somit die Durchtrocknung der unter der getrockneten Oberfläche liegenden Druckfarben- oder Lackschichtbestandteilen erheblich hemmen. Erheblich effizienter wäre daher ein Trockner oder ein Trocknungsverfahren, der die gesamte Druckfarben- oder Lackschicht gleichmäßig erwärmt.

Eine Möglichkeit für eine selektive Trocknung wäre der Druckfarbe oder dem Lack metallische, ferromagnetische, ferrimagnetische, superparamagnetische oder paramagnetische Füllstoffpartikel beizufügen und die Druckfarben- oder Lackschicht mit den darin befindlichen Füllstoffpartikeln nach dem Druck einem elektrischen Feldes, magnetischem Feld, elektromagnetischem Feld, elektrischem Wechselfeld, magnetischem Wechselfeld oder elektromagnetischem Wechselfeld auszusetzen, wobei die Erwärmung der Druckfarbe oder des Lackes induktiv und / oder durch Schwingungen der Teilchen in einem Wechselfeld. Dies hätte den Vorteil, dass die Erwärmung in der gesamten Schicht gleichzeitig beginnt und nur selektiv an den Stellen erfolgt, an denen Druckfarbe und / oder Lack sich auf dem Bedruckstoff befinden.

Druckfarben mit magnetischen Farbstoffteilchen sind bereits hinreichend bekannt. In der DE 1 144 743 A1 wird eine Druckfarbe mit magnetischen Teilchen beschrieben, die eine Teilchengröße von 1 bis 10μm aufweisen. Es handelt sich dabei um eine dunkle Druckfarbe, die die magnetischen Farbstoffpartikel nicht erkennen lassen.

In der EP 0 641 461 A1 werden verkapselte magnetische Teilchen, Pigmente und Russe für den Einsatz in lithografischen Druckfarben beschrieben. Weiterhin werden in der DE 36 17 430 A1 werden farbige, plättchenförmige Perlglanzpigmente beschrieben, die zusätzlich magnetische Eigenschaften aufweisen. In der DE 43 40 141 A1 werden magnetisierbare Glanzpigmente für Druckfarbe und Lacke auf Basis von beschichten nichtferromagnetischen, metallischen Substanzen mit einer ferromagnetischen Schicht beschrieben. Die Anwendung von Druckfarben mit magnetischen Eigenschaften werden in der DE 44 38 743 A1 aufgezeigt. In dieser Patentschrift erfolgt die Steuerung der Farbübertragung einer magnetischen Druckfarbe mittels angelegten Magnetfeldern. In der DE 40 41 467 A1 werden magnetische Druckfarben beschrieben, mit denen magnetische Aufdrucke zum Beispiel auf Scheckformularen, Eintrittskarten und ähnlichen Druckprodukten erzeugt werden, die mit speziellen Einrichtungen lesbar sind. In der DE 33 25 960 A1 wird eine magnetische Füllstoff enthaltende Farbe offenbart, die eine Teilchengröße von 0,01 bis 0,06mm aufweist.

Die in den Patentschriften offen gelegten Farb- oder Tintenzusammensetzungen beziehen sich auf die Anwendung von Druckfarbe als magnetisches Aufzeichnungs- oder Markierungsmedium und auf die Anwendung von Druckfarbe mit magnetischen Füllpartikeln als Effektdruckfarbe. Die Anwendung von Druckfarben mit magnetischen oder magnetisierbaren Druckfarben im Mehrfarbendruck ist in keiner Patentschrift offenbart. Dies ist auch nicht verwunderlich, da die Größe der magnetischen oder magnetisierbaren Füllstoffe den Einsatz in transparenten oder teiltransparenten Druckfarben, wie sie im Mehrfarbenfarbendruck üblich sind, nicht möglich ist, da die Transparenz oder Teiltransparenz abgeschwächt und somit der farbliche Eindruck des Zusammendrucks verfälscht würde. Auch in einer einzeln vorliegenden Farbschicht kann es zu einer Farbverfälschung kommen, wenn die Füllstoffteilchen eine bestimmte Größe überschreiten. Ein weiterer Nachteil der relativ großen magnetischen oder magnetisierbaren Füllstoffteilchen besteht darin, dass eine gleichmäßige Verteilung in der Druckfarbe und / oder dem Lack sehr schwer zu erreichen und damit eine Erwärmung in einem magnetischen und / oder elektrischen Feld zwangsläufig ungleichmäßig wäre. Auch erweist es sich als schwierig, die Dispergierung großer Füllstoffteile in einem Medium stabil zu halten. So konnte das Absetzen von größeren metallischen Füllstoffpartikeln in der Kammerrakel eines Flexodruckwerkes beobachtet werden. Die magnetischen oder magnetisierbaren Füllstoffpartikel für Druckfarben und Drucklacke, die in den bisher bekannten Applikation eingesetzt wurden, sind daher für eine Erwärmung durch Induktion oder durch Schwingungen in einem elektrischen oder magnetischen Wechselfeld nicht geeignet, da sie den farblichen Eindruck der Druckfarbe und / oder des Lackes verändern können, die Transparenz der Druckfarbe auf Grund der Partikelgröße herabsetzen und ungleichmäßig verteilt sind, wodurch zwangsläufig eine ungleichmäßige Erwärmung erzeugt wird.

Ähnliche Anforderungen sind aus der Klebstofftechnik bekannt. Die Verklebung sollte während der Nutzphase eine sehr stabile Verbindung Gewähr leisten, während die Verbindung nach der Nutzung leicht und rückstandsfrei gelöst werden sollte. Um solche Eigenschaften zu Gewähr leisten wurden so genannte „bonding-on-demand" oder „bonding-on-command" Techniken eingesetzt. So wurde in den Wissenschaftsseiten der Frankfurter Allgemeinen Zeitung vom 8.8.2004 unter dem Titel „Adhäsion allein ist auch keine Lösung" der Sachverhalt beschrieben: „[...] So können Nanotechniker einen Traum der Klebstoffforschung wahr machen: ,das bonding-on-command', sprich das Lösen von Verbindungen auf Befehl. Dazu werden einem konventionellem Klebstoff winzige Eisenoxidteilchen beigemischt. Setzt man diese einem schnell schwingenden Magnetfeld aus, erzeugen diese Partikel Wärme und zerstören die Klebeverbindung von innen heraus [...]. Solche Klebe verbindungen können zum Beispiel zukünftig zum Beispiel beim Autorecycling hilfreich sein. Bis jetzt muss man Windschutzscheiben mit brachialer Gewalt aus Karosserien brechen, mit einem Magnetfeld geht dies vielleicht bald auf Tastendruck."

In der DE 199 54 960 A1 wird eine Klebstoffzusammensetzung offenbart, die mindestens aus einem Polymer oder aus einem Gemisch von Polymeren besteht und paramagnetische oder ferromagnetische Nanopartikel mit einer Partikelgröße von 1 bis 1000nm, oder deren Gemisch enthält.

Die DE 199 51 599 A1 und die DE 199 24 138 A1 beschreiben Klebstoffe für lösbare Klebeverbindungen, die von außen anregbare Nanopartikel enthalten. Das Lösen der Klebeverbindung erfolgt durch ein Einbringen in ein elektrisches, magnetisches oder elektromagnetisches Wechselfeld, wodurch die Nanofüllstoffe und der umgebende Klebstoff erwärmt werden.

In der DE 102 10 661 wird eine induktiv härtbare und wieder lösbare Verbindung offenbart. Die Klebstoffzusammensetzung kann durch induktive Erwärmung zu einer beständigen adhäsiven Verbindung mit hoher Festigkeit gehärtet werden und die adhäsive Verbindung durch induktive Erwärmung auch wieder gelöst werden kann. Die Klebstoffzusammensetzung hiezu ist geeignet zur Herstellung von Duromeren, die mittels eines elektrischen Feldes, magnetischen Feldes, eines elektromagnetischen Wechselfeldes erwärmbar ist, und die Klebstoffzusammensetzung enthält hierzu Füllstoffpartikel, die metallisch, ferromagnetisch, ferrimagnetisch, superparamagnetisch oder paramagnetisch sind.

Kennzeichnend für diese Erfindung ist, dass an die Füllstoffpartikel chemisch Vernetzereinheiten gebunden sind. Durch die induktive Erwärmung der Vernetzerpartikel wird eine chemische Reaktion zwischen der Vernetzereinheit und dem Polymer bzw. dem Polymergemisch ausgelöst, wobei ein Polymernetzwerk entsteht.

Die selektive Erwärmung und Trocknung und in einem Sonderfall sogar Härtung eines mit magnetischen oder magnetisierbaren Nanonpartikeln versehen Mediums durch die Einbringung in ein elektrisches oder magnetisches Feld oder Wechselfeld ist aus der Klebstofftechnik bestens bekannt.

Aufgabe der Erfindung ist es eine Druckfarbe oder einen Lack für die Beschichtung von Druckprodukten und ein Verfahren zur Trocknung und / oder Härtung einer solchen Druckfarbe und / oder Lackes zu schaffen, gekennzeichnet dadurch, dass die Druckfarbe oder der Lack magnetische oder magnetisierbare Nanopartikel enthält, die mittels einer Einbringung in ein elektrisches oder magnetisches Feld oder Wechselfeld induktiv oder durch Schwingungen der Nanopartikel erwärmt werden. Außerdem sind Vorrichtungen zur Trocknung und Härtung in einer Druckmaschine gemäß des obigen Verfahrens beschrieben.

Die Aufgaben werden durch die Druckfarben und Lackzusammensetzungen nach den Ansprüchen 1,19 und 28, das Verfahren zu deren Härtung und Trocknung nach den Ansprüchen 15,27 oder 34 und den dazu gehörigen Vorrichtungen nach den Ansprüchen 37 bis 44 gelöst. Die Unteransprüche lehren vorteilhafte Weiterbildungen.

Unter „Nanopartikel" werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung Feststoffpartikel verstanden, die als Teilchengröße 1 bis 1000 nm aufweisen, aber vorteilhaft unter 500 nm und besonders bevorzugt zwischen 2 nm und 100 nm liegen. Die Größenangabe bezieht sich auf die Gesamtheit der Druckfarbe oder des Lackes enthaltende Nanopartikel, wobei mindestens 90% der in der Druckfarbe oder dem Lack enthaltende Nanopartikel diese Größenvorgabe erfüllen sollen. Die Nanopartikel weisen magnetische, insbesondere ferromagnetische Eigenschaften auf. In einer bevorzugten Ausführungsform enthalten die Nanopartikel mindestens ein Element ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Fe, Co, Ni, Cr, Mo, W, V, Nb, Ta, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Legierungen aus zwei oder mehr der genannten Elementen oder Ferriten der genannten Elemente, oder ein Gemisch aus zwei oder mehr davon auf.

In einer weiteren Ausprägung können die Füllstoffpartikel an die Nanopartikel chemisch gebundene Vernetzereinheiten enthalten. Durch die induktive Erwärmung der Vernetzerpartikel wird eine chemische Reaktion zwischen der Vernetzereinheit und dem Polymer oder Polymergemisch ausgelöst, wobei ein Polymernetzwerk entsteht. Als Polymere, Polymergemische und Reaktionsharze im Sinne der vorliegenden Erfindung können daher alle für die drucktechnische Anwendung geeignete Polymere, Polymergemische und Reaktionsharze angesehen werden. Die Vernetzereinheit trägt mindestens eine funktionelle Gruppe, die bei Erwärmung Vernetzungsreaktionen mit dem Polymer, dem Polymergemisch oder dem Reaktivharz eingehen. Die Erwärmung kann dabei induktiv oder nach herkömmlicher Art thermisch erfolgen. Als funktionelle Gruppen, die Vernetzungsreaktionen eingehen, sind beispielsweise Epoxid-, Amino-, Thiol-, Alkohol-, Acrylat-, Methacrylat- oder Vinylgruppen geeignet. Die Druckfarbe oder Lack in der zweiten Ausprägung kann zusätzlich Fotoinitiatoren enthalten.

In der EP 1 300 254 A1 ist eine Druckfarbe beschrieben, die vernetzbare Bestandteile enthalten, die durch einen Inhibitor an der Vernetzung gehindert werden. Der Inhibitor zerfällt unter dem Einfluss von Luftsauerstoff. Der Zerfall kann durch die Applikation eines Katalysators beschleunigt werden. Die Zerfallsreaktion ist sehr stark wärmeabhängig. In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausprägung enthält daher die Druckfarbe thermische labile Inhibitoren, die eine Vernetzung reaktiver Druckfarbenbestandteile bei Verarbeitungstemperatur verhindern. Diese Inhibitoren werden durch die induktive Erwärmung zerstört oder inaktiviert, sodass eine Vernetzung von statten geht. Die Inhibitoren können chemisch an die Nanofüllstoffe gebunden sein, aber auch frei in der Druckfarbe oder dem Lack vorliegen.

Druckfarbe und Lacke im Sinne der Erfindung sind alle im Offset-, Hoch-, Flexo-, Tiefdruck- und Tintenstrahldruck üblichen Druckfarben, Lacke und Drucktinten. Diese können Lösemittel, wie z.B. Wasser oder Mineralöle enthalten oder weitgehend oder vollständig lösemittelfrei sein.

Die Trocknung und / oder Härtung der Druckfarbe und/oder des Lackes wird durch eine induktive Erwärmung erzeugt. Die Trocknung und / oder Härtung durch die induktive Erwärmung und damit verbundene beschleunigte Verdunstung eines Lösemittels ausgelöst werden. Ein Lösemittel kann beispielhaft Wasser in einer Flexodruckfarbe oder in einem Dispersionslack sein, ein leichtflüchtiges Öl in einer Heatsetfarbe oder ein Alkohol oder Mineralölderivat in einer Flexo- oder Tiefdruckfarbe. Die Trocknung erfolgt bei diesen Druckfarben- oder Lacktypen durch eine beschleunigte Verdunstung des Lösemittels.

In einer weiteren Ausprägung kann die Trocknung und Filmbildung durch ein durch den Wärmeeintrag beschleunigtes Wegschlagen des Lösemittels in den Bedruckstoff geschehen. Dies erfolgt, indem durch die Erwärmung die Viskosität des Lösemittels herabgesetzt. Sicher tragen die Mikrobewegungen der Nanopartikel im Wechselfeld zu einer höheren Beweglichkeit des Lösemittels bei.

Auch die oxidative, Trocknung kann durch den Wärmeeintrag beschleunigt werden. In einer letzten Ausprägung kann eine Vernetzung durch die an die Nanopartikel gebundenen Vernetzerteile oder durch den thermischen Verfall von Inhibitoren, die eine Vernetzung chemisch aktiver Gruppen verhindern, ausgelöst werden.

Die nach dem Druck auf dem Bedruckstoff befindliche erfindungsgemäße Druckfarben- und / oder Lackzusammensetzung wird mittels eines elektrischen Feldes, magnetischen Feldes, elektromagnetischen Feldes, elektrischen Wechselfeldes, magnetischen Wechselfeldes oder magnetischen Wechselfeldes oder elektromagnetischen Wechselfeldes innerhalb der Druckmaschine während des Bogen- oder Bahndurchlaufs erwärmt.

Bei sehr schnell laufenden Druckmaschinen kann beispielhaft, wie in 2 dargelegt, das Wechselfeld erzeugt werden, wenn die Bahn oder der Bedruckstoff (3) sehr schnell unter oder oberhalb eines Dauermagnetreihe oder Paramagnetenreihe (5) oder zwischen zwei Dauer- oder Paramagnetenreihen geführt wird (5), wobei die Polarität der Magneten in Bogen- oder Bahnlaufrichtung abschnittsweise wechselt. Das Wechselfeld wird durch die Bahngeschwindigkeit erzeugt, während die einzelnen Magneten die Polarität beibehalten. Dieses Vorgehen hat den Vorteil, dass keine zusätzliche Energie für das Betreiben der Magnete erforderlich ist.
Bei den Magneten in dieser Ausprägung kann es sich auch um Elektromagnete handeln.
Ansonsten ist jede Art von Vorrichtung denkbar, die eine induktive Erwärmung der in der Druckfarbe und / oder Lack befindlichen Nanopartikel geeignet sind und ein statisches oder Wechselmagnetfeld erzeugen.
In einer Bogenrotationsdruckmaschine können solche Vorrichtungen zur Erzeugung eines elektrischen und oder Magnetfeldes oder eines elektrischen oder magnetischen Wechselfeldes im Bogenabgang des Druck- oder Lackwerkes, in der Bogenbahn zwischen den Druckwerken und in Auslegerbogenbahn angeordnet sein, wobei das Feld durch den Bedruckstoff hindurch von der Rückseite auf den Farb- und Lackfilm wirkt, in einem separaten Trocknermodul über einem Bogenführungszylinder oder über der Bogenbahn des Auslegers und im Bereich des Auslagestapels selbst angeordnet sein.

Claims

Druckfarbe, Drucktinte oder Lack zur Beschichtung von Druckprodukten, gekennzeichnet dadurch, dass sie metallische, magnetische, ferromagnetische, ferrimagnetische, superparamagnetische oder paramagnetische Nanopartikel oder deren Gemisch enthält.
Druckfarbe, Drucktinte oder Lack zur Beschichtung von Druckprodukten nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass die Nanopartikel zum größten Teil, über 90%, eine Größe von 1 bis 1000 nm aufweisen.
Druckfarbe, Drucktinte oder Lack zur Beschichtung von Druckprodukten nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass die Nanopartikel zum größten Teil, über 90%, eine Größe von 1 bis 500 nm aufweisen.
Druckfarbe, Drucktinte oder Lack zur Beschichtung von Druckprodukten nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass die Nanopartikel zum größten Teil, über 90%, eine Größe von 1 nm bis 200 nm aufweisen,
Druckfarbe, Drucktinte oder Lack zur Beschichtung von Druckprodukten nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass die Nanopartikel in einer Menge von 0,1 bis 30 Gew.-% in der Druckfarbe enthalten sind.
Druckfarbe, Drucktinte oder Lack zur Beschichtung von Druckprodukten nach Anspruch 1 und 5, gekennzeichnet dadurch, dass die Nanopartikel mindestens eine Verbindung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Fe, Co, Ni, Cr, Mo, W, V, Nb, Ta, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Legierungen aus zwei oder mehr der genannten Elementen oder Ferriten der genannten Elemente, oder ein Gemisch aus zwei oder mehr davon aufweisen.
Druckfarbe, Drucktinte oder Lack zur Beschichtung von Druckprodukten nach Anspruch 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, dass die Druckfarbe oder der Lack als einen Bestandteil Mineralöle oder pflanzliche Öle als Lösemittel enthalten.
Druckfarbe, Drucktinte oder Lack zur Beschichtung von Druckprodukten nach Anspruch 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, dass die Druckfarbe oder der Lack als einen Bestandteil Wasser als Lösemittel enthalten.
Druckfarbe nach Anspruch 1 bis 7, gekennzeichnet dadurch, dass es sich bei der Druckfarbe um eine Bogenoffset oder Rollenoffsetdruckfarbe handelt.
Druckfarbe nach Anspruch 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, dass es sich bei der Druckfarbe um eine Druckfarbe für den lösemittelhaltigen oder wasserbasierten Flexodruck handelt.
Druckfarbe nach Anspruch 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, dass es sich bei der Druckfarbe um eine Druckfarbe für den lösemittelhaltigen oder wasserbasierten Tiefdruck handelt.
Druckfarbe oder Drucktinte nach Anspruch 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, dass es sich bei der Druckfarbe um eine Druckfarbe für den lösemittelhaltigen oder wasserbasierten Tintenstrahldruck handelt.
Druckfarbe nach Anspruch 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, dass es sich um eine deckende Druckfarbe oder Drucktinte handelt.
Druckfarbe nach Anspruch 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, dass es sich um eine semitransparente Druckfarbe für den Mehrfarbendruck handelt.
Verfahren zur Trocknung einer Druckfarbe, einer Drucktinte oder eines Lackes zur Beschichtung von Druckprodukten nach einem oder mehreren Ansprüchen aus 1 bis 14, gekennzeichnet dadurch, dass das mit der Druckfarbe oder mit Drucktinte und / oder Lack beschichtet Druckprodukt während des Bahn- oder Bogendurchlaufs durch die Druckmaschine einem elektrischen Feld, magnetischem Feld, elektromagnetischem Feld, elektrischem Wechselfeld, magnetischem Wechselfeld oder elektromagnetischem Wechselfeld ausgesetzt wird, wobei die Erwärmung der Druckfarbe, der Drucktinte oder des Lackes induktiv und / oder durch Schwingungen der Nanopartikel in einem Wechselfeld erfolgt.
Verfahren zur Trocknung nach Anspruch 15, gekennzeichnet dadurch, dass die Trocknung durch das Verdunsten des Lösemittels oder von Lösemittelanteilen erfolgt.
Verfahren zur Trocknung nach Anspruch 15, gekennzeichnet dadurch, dass die Trocknung durch das Wegschlagen des Lösemittels oder von Lösemittelanteilen in den Bedruckstoff erfolgt und dieser Wegschlagvorgang durch den Wärmeintrag beschleunigt wird.
Verfahren zur Trocknung nach Anspruch 15, gekennzeichnet dadurch, dass die Trocknung zu mindestens teilweise oxidativ erfolgt und der Vorgang der chemischen Trocknung durch den Wärmeeintrag beschleunigt wird.
Druckfarbe, Drucktinte oder Lack zum Beschichten von Druckprodukten, gekennzeichnet dadurch, dass sie Polymere, ein Polymergemisch, gegebenenfalls Monomere, oder ein Reaktionsharz, und Vernetzerpartikel, enthalten, wobei die Vernetzerpartikel aus Nanofüllstoffpartikeln, die metallisch, ferromagnetisch, ferrimagnetisch, superparamagnetisch oder paramagnetisch sind, und an diesem Nanofüllstoff (Nanopartikel) chemisch gebundenen Vernetzereinheiten bestehen.
Druckfarbe, Drucktinte oder Lack zur Beschichtung von Druckprodukten nach Anspruch 19, gekennzeichnet dadurch, dass die Nanopartikel zum größten Teil, über 90%, eine Größe von 1 bis 1000 nm aufweisen,
Druckfarbe, Drucktinte oder Lack zur Beschichtung von Druckprodukten nach Anspruch 19, gekennzeichnet dadurch, dass die Nanopartikel zum größten Teil, über 90%, eine Größe von 1 bis 500 nm aufweisen.
Druckfarbe, Drucktinte oder Lack zur Beschichtung von Druckprodukten nach Anspruch 19, gekennzeichnet dadurch, dass die Nanopartikel zum größten Teil, über 90%, eine Größe von 1 nm bis 200 nm aufweisen.
Druckfarbe, Drucktinte oder Lack zur Beschichtung von Druckprodukten nach Anspruch 19, gekennzeichnet dadurch, dass die Nanopartikel in einer Menge von 0,1 bis 30 Gew.-% in der Druckfar be enthalten sind,
Druckfarbe, Drucktinte oder Lack zur Beschichtung von Druckprodukten nach Anspruch 19 und 22, gekennzeichnet dadurch, dass die Nanopartikel mindestens eine Verbindung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Fe, Co, Ni, Cr, Mo, W, V, Nb, Ta, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Legierungen aus zwei oder mehr der genannten Elementen oder Ferriten der genannten Elemente, oder ein Gemisch aus zwei oder mehr davon aufweisen.
Druckfarbe, Drucktinte oder Lack zum Beschichten von Druckprodukten nach Anspruch 19 bis 24, gekennzeichnet dadurch, dass die Vernetzereinheiten als funktionelle Gruppen Epoxid-, Amino-, Thiol-, Alkohol-, Acrylat-, Methacrylat- oder Vinylgruppen oder deren Gemische enthalten.
Druckfarbe, Drucktinte oder Lack zum Beschichten von Druckprodukten nach Anspruch 19 bis 24, gekennzeichnet dadurch, dass die Druckfarbe, Drucktinte oder Lack zur Beschichtung von Druckprodukten Fotoinitiatoren enthält.
Verfahren zur Härtung einer Druckfarbe, einer Drucktinte oder eines Drucklackes zur Beschichtung von Druckprodukten nach einem oder mehreren Ansprüchen aus 19 bis 25, gekennzeichnet dadurch, dass die Druckfarbe, die Drucktinte oder der Lack zur Beschichtung von Druckprodukten, die sich nach dem Druckvorgang auf dem Bedruckstoff befindet, mittels eines elektrischen Feldes, magnetischen Feldes, elektromagnetischen Feldes, elektrischen Wechselfeldes, magnetischen Wechselfeldes oder elektromagnetischen Wechselfeldes induktiv während des Bedruckstoffdurchlaufs durch die Druckmaschine auf eine Temperatur erwärmt wird, bei der die Vernetzung der Druckfarbe, der Drucktinte oder des Lackes zur Beschichtung von Druckprodukten einsetzt.
Druckfarbe, Drucktinte oder Drucklack zum Beschichten von Druckprodukten, gekennzeichnet dadurch, dass sie zu mindestens zu einem gewissen Teil reaktive Polymere oder Polymergemische, die durch einen thermisch labilen Inhibitor an der Vernetzung gehindert werden, und Nanopartikel enthalten, die metallisch, ferromagnetisch, ferrimagnetisch, superparamagnetisch oder paramagnetisch sind.
Druckfarbe, Drucktinte oder Lack zur Beschichtung von Druckprodukten nach Anspruch 28, gekennzeichnet dadurch, dass die Nanopartikel zum größten Teil, über 90%, eine Größe von 1 bis 1000 nm aufweisen.
Druckfarbe, Drucktinte oder Lack zur Beschichtung von Druckprodukten nach Anspruch 28, gekennzeichnet dadurch, dass die Nanopartikel zum größten Teil, über 90%, eine Größe von 1 bis 500 nm aufweisen.
Druckfarbe, Drucktinte oder Lack zur Beschichtung von Druckprodukten nach Anspruch 28, gekennzeichnet dadurch, dass die Nanopartikel zum größten Teil, über 90%, eine Größe von 1 nm bis 200 nm aufweisen.
Druckfarbe, Drucktinte oder Lack zur Beschichtung von Druckprodukten nach Anspruch 28, gekennzeichnet dadurch, dass die Nanopartikel in einer Menge von 0,1 bis 30 Gew.-% in der Druckfarbe enthalten sind.
Druckfarbe, Drucktinte oder Lack zur Beschichtung von Druckprodukten nach Anspruch 28 und 32, gekennzeichnet dadurch, dass die Nanopartikel mindestens eine Verbindung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Fe, Co, Ni, Cr, Mo, W, V, Nb, Ta, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Legierungen aus zwei oder mehr der genannten Elementen oder Ferriten der genannten Elemente, oder ein Gemisch aus zwei oder mehr davon aufweisen.
Verfahren zur Härtung einer Druckfarbe, einer Drucktinte oder eines Drucklackes zur Beschichtung von Druckprodukten nach einem oder mehreren Ansprüchen aus 28 bis 33, gekennzeichnet dadurch, dass die Druckfarbe, die Drucktinte oder der Lack zur Beschichtung von Druckprodukten, die sich nach dem Druckvorgang auf dem Bedruckstoff befindet, mittels eines elektrischen Feldes, magnetischen Feldes, elektromagnetischen Feldes, elektrischen Wechselfeldes, magnetischen Wechselfeldes oder elektromagnetischen Wechselfeldes induktiv während des Bedruckstoffdurchlaufs durch die Druckmaschine auf eine Temperatur erwärmt wird, bei der der Inhibitor beginnt zu zerfallen oder inaktiv zu werden, und die Vernetzung der reaktiven Polymere oder des reaktiven Polymergemischs beginnt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15, 27 oder 34, gekennzeichnet dadurch, dass zusätzlich zur Induktiven Erwärmung eine Warm- oder Heißluftbeaufschlagung des Druckgutes (Konvektionstrocknung) erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15, 27 oder 34, gekennzeichnet dadurch, dass zusätzlich zur induktiven Erwärmung eine Erwärmung des Druckgutes durch eine Strahlungsquelle, z.B. durch einen Infrarotstrahler, erfolgt.
Bogenrotationsdruckmaschine mit einer Vorrichtung zur Erzeugung eines elektrischen Feldes, magnetischen Feldes, elektromagnetischen Feldes, elektrischen Wechselfeldes, magnetischen Wechselfeldes oder elektromagnetischen Wechselfeldes zur Durchführung eines der Verfahren nach Anspruch 15, 27 oder 34, gekennzeichnet dadurch, dass die Vorrichtung über dem Bogenabgang eines Druckwerks oder eines Lackwerkes installiert ist.
Bogenrotationsdruckmaschine mit einer Vorrichtung zur Erzeugung eines elektrischen Feldes, magnetischen Feldes, elektromagnetischen Feldes, elektrischen Wechselfeldes, magnetischen Wechselfeldes oder elektromagneti schen Wechselfeldes zur Durchführung eines der Verfahren nach Anspruch 15, 27 oder 34, gekennzeichnet dadurch, dass die Vorrichtung über einem separaten Bogen führenden Transferzylinder installiert ist.
Bogenrotationsdruckmaschine mit einer Vorrichtung zur Erzeugung eines elektrischen Feldes, magnetischen Feldes, elektromagnetischen Feldes, elektrischen Wechselfeldes, magnetischen Wechselfeldes oder elektromagnetischen Wechselfeldes zur Durchführung eines der Verfahren nach Anspruch 15, 27 oder 34, gekennzeichnet dadurch, dass die Vorrichtung in die Bogenbahn zwischen den Druckwerken oder im Auslegerbereich integriert ist und das magnetische oder elektrische Feld durch die Bogenrückseite auf die auf der Vorderseite befindliche Druckfarbe, Drucktinte oder Lack einwirkt.
Bogenrotationsdruckmaschine mit einer Vorrichtung zur Erzeugung eines elektrischen Feldes, magnetischen Feldes, elektromagnetischen Feldes, elektrischen Wechselfeldes, magnetischen Wechselfeldes oder elektromagnetischen Wechselfeldes zur Durchführung eines der Verfahren nach Anspruch 15, 27 oder 34, gekennzeichnet dadurch, dass die Vorrichtung über der Bogenbahn im Auslegerbereich installiert ist.
Bogenrotationsdruckmaschine mit einer Vorrichtung zur Erzeugung eines elektrischen Feldes, magnetischen Feldes, elektromagnetischen Feldes, elektrischen Wechselfeldes, magnetischen Wechselfeldes oder elektromagnetischen Wechselfeldes zur Durchführung eines der Verfahren nach Anspruch 15, 27 oder 34, gekennzeichnet dadurch, dass die Vorrichtung im Bereich des Auslegerstapels integriert ist.
Rollenrotationsdruckmaschine mit einer Vorrichtung zur Erzeugung eines elektrischen Feldes, magnetischen Feldes, elektromagnetischen Feldes, elektrischen Wechselfeldes, magnetischen Wechselfeldes oder elektromagnetischen Wechselfeldes zur Durchführung eines der Verfahren nach Anspruch 15, 27 oder 34, gekennzeichnet dadurch, dass die Vorrichtung nach und / oder zwischen den Druckwerken oberhalb, unterhalb und beidseitig der Bedruckstoffbahn angeordnet ist.
Zentralzylinderdruckmaschine mit mehreren Druckwerken mit einer Vorrichtung zur Erzeugung eines elektrischen Feldes, magnetischen Feldes, elektromagnetischen Feldes, elektrischen Wechselfeldes, magnetischen Wechselfeldes oder elektromagnetischen Wechselfeldes zur Durchführung eines der Verfahren nach Anspruch 15, 27 oder 34, gekennzeichnet dadurch, dass mindestens eine Vorrichtung zwischen zwei Druckwerken angeordnet und gegen die auf dem Zentralzylinder befindliche Rollenbahn gerichtet ist.
Vorrichtung zur magnetischen oder elektrischen Feldes Durchführung eines der Verfahren nach Anspruch 15, 27 oder 34, gekennzeichnet dadurch, dass oberhalb und / oder unterhalb einer Bogenbahn Dauermagnete oder Elektromagnete in Bahntransportrichtung mit alternierenden Polaritäten derart hintereinander angeordnet sind, dass bei hohen Bahngeschwindigkeiten auf die einzelnen Nanopartikel in der Druckfarben oder Lackschicht die Wirkung eines Wechselfeldes entsteht.