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Patent Searching and Data


Title:
METHOD OF PRINTING, PRINTING INK AND A METHOD OF MANUFACTURING THE SAME, AND THE USE THEREOF
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1996/021702
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention concerns a method of printing on material with UV-hardened printing ink in a printing machine using the indirect letterpress or relief printing process. To that end, it is proposed that a cationically polymerising printing ink should be used. The invention also concerns: an UV-hardened printing ink which can be used advantageously in particular in the proposed process, its particular characteristics being low solvent content, low viscosity and low tackiness; and a method of producing the printing ink by vacuum distillation.

Inventors:
SENG HANS-PETER (DE)
Application Number:
PCT/DE1995/001872
Publication Date:
July 18, 1996
Filing Date:
December 27, 1995
Export Citation:
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Assignee:
SCHMIDT GEBR DRUCKFARBEN (DE)
SENG HANS PETER (DE)
International Classes:
B41M7/00; C08G59/24; C08G59/68; C09D11/101; (IPC1-7): C09D11/10; B41M1/00
Foreign References:
EP0614953A11994-09-14
DE2731396A11978-01-19
EP0011918A21980-06-11
Other References:
DATABASE WPI Derwent World Patents Index;
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Claims:
Ansprüche
1. Verfahren zum Bedrucken von Bedruckstoffen mit einer UVhärtenden Druckfarbe in einer Druckmaschine, die nach dem Druckverfahren des indirekten Hochdrucks druckt, bei welchem der Bedruckstoff mit einer kationisch polymerisierenden Druckfarbe bedruckt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem die Druckfarbe mittels eines Kurzfarbwerks dem Druckwerk der Druck¬ maschine zugeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, bei welchem die Druckfarbe in dem Kurzfarbwerk von einer Rasterwalze übertragen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem der Bedruck¬ stoff ein Formkörper mit einer bestimmten, räumlich ausgebildeten Gestalt ist.
5. Verfahren zum Bedrucken von Bedruckstoffen mit einer UVhärtenden Druckfarbe in einer Druckmaschine, die nach dem Druckverfahren des Buchdrucks druckt, bei welchem der Bedruckstoff mit einer kationisch polymerisierenden Druckfarbe bedruckt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 5, bei wel¬ chem die zu bedruckende Oberfläche des Bedruckstoffs aus einem polymerisierten Kunststoff besteht.
7. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 5, bei wel¬ chem die zu bedruckende Oberfläche des Bedruckstoffs aus Papier oder Karton besteht.
8. UVhärtende, kationisch polymerisierende Druckfarbe zum Bedrucken von Bedruckstoffen, insbesondere von Formkörpern mit einer bestimmten, räumlich ausgebil¬ deten Gestalt, deren zu bedruckende Oberfläche aus einem polymerisierten Kunststoff besteht, mittels ei¬ ner Druckmaschine, die im Buchdruckverfahren oder nach dem Druckverfahren des indirekten Hochdrucks druckt, enthaltend folgende Komponenten: a) 10 bis 80 %, bezogen auf das Gesamtgewicht, eines oder mehrerer Epoxidharze als kationisch härtbares Bindemittel, b) 0,5 bis 30 %, bezogen auf das Gesamtgewicht, be¬ vorzugt 2 bis 15 %, eines oder mehrerer Photoini¬ tiatoren für die kationische Polymerisation, c) 0 bis 65 %, bezogen auf die Menge der Komponente b) , Stabilisatoren, welche die Gebrauchsfähigkeit der Komponente b) verbessern, indem sie als Lö¬ sungsvermittler wirken, d) 0 bis 50 %, bezogen auf das Gesarotgewicht, Pigmen¬ te und/oder Farbstoffe.
9. Druckfarbe nach Anspruch 8, bei welcher die Kompo¬ nente a) mindestens ein cycloaliphatisches Epoxid enthält.
10. Druckfarbe nach Anspruch 9, bei welcher das cycloali phatische Epoxid ein Copolymer von Epoxiden und Hy droxylKomponenten wie Glykole, Polyole oder Vinyl ether, insbesondere eines der folgenden ist: 3,4Epo xycyclohexylmethyl 3,4epoxycyclohexan carboxylat. Bis (3,4epoxycyclohexylmethyl) adipat, Limonen mono epoxid, Limonen diepoxid, Diglycidyl Ester der Hexa hydrophthalsäure, lvinyl 3,4epoxycyclohexan, epoxi dierter dicyclopentenyl Alkohol, eine Mischung ali phatischer Glycidylether oder ein Produkt auf Basis cycloaliphatischer Epoxide.
11. Druckfarbe nach Anspruch 10, bei welcher die Kompo¬ nente a) eine Mischung aus einem cycloaliphatischen Diepoxid und einem EpoxyCycloadipat enthält.
12. Druckfarbe nach Anspruch 11, bei welcher das Verhält¬ nis des cycloaliphatischen Diepoxids zu dem Epoxy Cycloadipat zwischen 1:10 und 10:1, bevorzugt zwi¬ schen 1:3 und 3:1, beträgt.
13. Druckfarbe nach Anspruch 8, bei welcher die Komponen¬ te a) mindestens ein noncycloaliphatisches Epoxid enthält.
14. Druckfarbe nach Anspruch 13, bei welcher das non cycloaliphatische Epoxid eines der folgenden ist: Di¬ oder Triglycidyl ether von alkoxyliertem Bisphenol A, von 1,6hexadiol, von glycerol, von neopentylglykol oder von trimethylolpropan, Diglycidyl ether von Bisphenol A, Alphaolefin Epoxid, Novolac Epoxid, epoxidiertes Leinöl oder Sojaöl, epoxidiertes Polybu tadien.
15. Druckfarbe nach Anspruch 8, bei welcher die Komponen¬ te b) ein Arylsulfoniumsalz, insbesondere ein Tri arylsulfoniumsalz wie Triarylsulfoniumphosphat, Tri arylsulfoniumantimonat oder Triphenylsulfoniumhexa fluorophosphat, oder ein Diarylsulfoniumsalz enthält.
16. Druckfarbe nach Anspruch 8, bei welcher die Komponen¬ te b) ein ArylJodoniumsalz, insbesondere Diaryliodo¬ niumhexafluoroAntimonat, bevorzugt Bisdodecylphenyl iodoniumhexafluoroAntimonat enthält.
17. Druckfarbe nach Anspruch 15, bei welcher die Kompo¬ nente b) eine Mischung aus Triphenylsulfoniumhexa fluorophosphat und Triphenylsulfoniumhexafluoro antimonat enthält.
18. Druckfarbe nach Anspruch 17, bei welcher das Verhält¬ nis des Triphenylsulfoniumhexafluorophosphats zu dem Triphenylsulfoniumhexafluoroantimonat zwischen 1:10 und 10:1 beträgt.
19. Druckfarbe nach Anspruch 8, bei welcher die Komponen¬ te c) die Gesamtmenge an Stabilisatoren, insbesondere Propylencarbonat, l,3hexandiol2Ethyl, Dihydrofuran oder GammaButyrolacton umfaßt.
20. Druckfarbe nach Anspruch 8, bei welcher die Druckfar¬ be, bezogen auf die Menge der Komponente b) , weniger als 40 %, bevorzugt weniger als 30 % von der Kompo¬ nente c) enthält.
21. Druckfarbe nach Anspruch 8, bei welcher die Druckfar¬ be bis zu 5 %, bezogen auf das Gesamtgewicht, einer Komponente e) enthält, die aus Photoinitiatoren für die radikalische Polymerisation besteht.
22. Druckfarbe nach Anspruch 8, bei welcher die Druck¬ farbe bis zu 5 %, bezogen auf das Gesamtgewicht, ei¬ ner Komponente e) enthält, die aus Photoinitiatoren für die radikalische Polymerisation mit zugehörigen radikalisch polymerisierenden Acrylatmonomeren oder Acrylatprepolymeren besteht.
23. Druckfarbe nach Anspruch 8, bei welcher die Druckfar¬ be als Komponente f) bis zu 30 %, bezogen auf das Ge¬ samtgewicht, bevorzugt 5 bis 15 % Verdünnungsmittel enthält.
24. Druckfarbe nach Anspruch 23, bei welcher das Verdün¬ nungsmittel ein Reaktiwerdünner ist, der an der ka¬ tionischen Polymerisation teilnimmt.
25. Druckfarbe nach Anspruch 23, bei welcher das Verdün¬ nungsmittel 1,2Epoxydecan, eCaprolacton Triol, Vi nylether, Glycidylether oder Alkylglycidylether ist.
26. Druckfarbe nach Anspruch 8, bei welcher die Druckfar¬ be als Komponente g) bis zu 5 %, bezogen auf das Ge¬ samtgewicht, bevorzugt 1 bis 3 % eines Wachses ent¬ hält.
27. Druckfarbe nach Anspruch 8, bei welcher die Druckfar¬ be als Komponente h) . bis zu 2 %, bezogen auf das Ge¬ samtgewicht, bevorzugt 0,1 bis l % eines Verlaufsmit¬ tels enthält.
28. Druckfarbe nach Anspruch 8, bei welcher die Druckfar¬ be als Komponente i) bis zu 5 %, bezogen auf das Ge¬ samtgewicht, bevorzugt 0,1 bis 3 % eines Netzmittels enthält.
29. Druckfarbe nach Anspruch 8, bei welcher die Druckfar¬ be als Komponente j) bis zu 5 %, bezogen auf das Ge¬ samtgewicht, Additive aus der Gruppe der Slipadditi¬ ve, Entschäumer, Entlüfter oder Dispergiermittel ent¬ hält.
30. Druckfarbe nach Anspruch 8, bei welcher die Viskosi¬ tät der Druckfarbe bei 20 °C zwischen 3,0 und 100 Pas, bevorzugt zwischen 4 ,0 und 10,0 Pas, beträgt.
31. Druckfarbe nach Anspruch 5, bei welcher der Tack der Druckfarbe bei 20 °C zwischen 2 und 5, bevorzugt zwi¬ schen 3 und 4, beträgt.
32. Verfahren zur Herstellung einer Druckfarbe nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 31 durch Mischen der Komponenten, welches einen Verfahrensschritt ein¬ schließt, in dem die Menge der Komponente c) mittels einer Vakuumdestillationsapparatur durch Vakuumde¬ stillation reduziert wird.
33. Verfahren nach Anspruch 32, bei welchem die Tempera¬ tur des Heizbades der Vakuumdestillationsapparatur zwischen 120 °C und 130 °C, bevorzugt ca. 125 °C be¬ trägt.
34. Verfahren nach Anspruch 32, bei welchem das Vakuum in der Vakuumdestillationsapparatur 5 bis 10 mbar, be¬ vorzugt 7 bis 8 mbar, beträgt.
35. Verfahren nach Anspruch 32, bei welchem die Vakuumde¬ stillation so langsam und schonend durchgeführt wird, daß es nicht zu einer Polymerisation oder Kristalli¬ sation der Vorlage kommt.
36. Verfahren nach Anspruch 32, bei welchem in der De¬ stillationsapparatur eine VigreuxKolonne bei einer Temperatur von 85 °C bis 101 °C zum Abdestillieren verwendet wird.
37. Verwendung einer Druckfarbe nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 31 in einem Druckverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
Description:
Druckverfahren, Druckfarbe und Verfahren zu deren Herstellung sowie deren Verwendung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bedrucken von Bedruckstoffen mit einer UV-härtenden Druckfarbe in einer Druckmaschine, die nach dem Druckverfahren des indirekten Hochdrucks oder im Buchdruckverfahren druckt. Sie bezieht sich ferner auf eine Druckfarbe, die insbesondere für die Verwendung in den erfindungsgemäßen Verfahren geeignet ist, sowie ein Verfahren zur Herstellung der Druckfarbe.

Die Erfindung bezieht sich auf solche Druckverfahren, die allgemein entweder als indirekter Hochdruck oder als Buchdruck bezeichnet werden. Eine andere, gebräuchliche Bezeichnung für den indirekten Hochdruck ist der "Trockenoffset-Druck". Die Besonderheit des indirekten Hochdrucks besteht darin, daß in dem Druckwerk die Druck¬ farbe von einer Hochdruckform, beispielsweise einem Pho¬ topolymerklischee, auf ein Gummituch übertragen wird, das dann direkt den Bedruckstoff bedruckt. Dabei können auch mehrere Farben nacheinander auf das Gummituch aufgebracht und von diesem in einer Abwicklung auf den Bedruckstoff übertragen werden. Ein gängiges Anwendungsgebiet dieses

Druckverfahrens ist das Bedrucken von Formkörpern mit ei¬ ner bestimmten, räumlich ausgebildeten Gestalt. Derartige Formkörper sind beispielsweise typische Verpackungsmate¬ rialien für die Lebensmittelindustrie, wie Joghurtbecher oder Becher und Deckel für andere Lebensmittel. Ein ande¬ res, weitverbreitetes Anwendungsgebiet ist das Bedrucken von Tuben.

Der Buchdruck ist ein Verfahren, das für das Drucken von Büchern und das Bedrucken von Etiketten gebräuchlich ist. Vom Flexodruck unterscheidet sich der Buchdruck durch den Farbtransport im Farbwerk. Beim Buchdruck werden sowohl Heberwalzen als auch Verreiberwalzen eingesetzt, wogegen im Flexodruck mit Kurzfarbwerken gearbeitet wird.

Die Bedruckstoffe weisen eine polymerisierte Kunststoff¬ oberfläche auf, beispielsweise aus Polypropylen, Poly- ethylen, Polystyrol sowie aus den zum Lackieren von Alu¬ miniumverpackungen verwendeten Kunststoff-Lacken, insbe¬ sondere Epoxylacken, oder eine Oberfläche aus Papier oder Karton. Bei den eingangs genannten Druckverfahren wurden bisher, abgesehen von den früher gebräuchlichen lösemit- telhaltigen Farben, radikalisch polymerisierende Acrylat- farben verwendet. Die Härtung erfolgt durch UV-Bestrah¬ lung, weshalb die Druckfarbe einen UV-sensitiven Photo¬ initiator für die radikalische Polymerisation enthält. Der Vorteil der UV-härtenden Acrylatfarben besteht darin, daß mit diesen eine hohe Druckgeschwindigkeit von über 500 Formkörpern pro Minute erreichbar ist.

Die nach dem Stand der Technik verwendeten Acrylatfarben sind in mehrerer Hinsicht nachteilig. Zum einen haben sie eine sehr hohe Viskosität, weshalb die pastösen Farben schwierig zu handhaben sind. Für die Verarbeitung sind deshalb sehr aufwendige Farbwerke in den Druckmaschinen

erforderlich. Die verarbeitete Farbe ist ferner nicht hinreichend kratzfest und auch der Glanz und die Haftung des Drucks sind insbesondere bei dem Bedrucken von Form¬ körpern unzureichend. Ein weiterer Nachteil ist der star¬ ke Restgeruch der Acrylatfarben, der sich erst nach län¬ gerer Zeit verflüchtigt.

Die bisher eingesetzten Druckfarben können ungesättigte Acrylate, insbesondere Acrylatmonomore, beinhalten, die als gesundheitlich bedenklich angesehen werden. Die eben¬ falls enthaltenen Photoinitiatoren für die radikalische Polymerisation entwickeln bei der Polymerisation nieder¬ molekulare Stoffe, beispielsweise Aldehyde, die zu einer starken Geruchsbelästigung führen. Der Restgeruch ist insbesondere bei Lebensmittelverpackungen unerwünscht.

Der Erfindung liegt unter Berücksichtigung dieses Standes der Technik die Aufgabe zugrunde, ein Druckverfahren und eine Druckfarbe zu schaffen, mit denen Bedruckstoffe in einer Druckmaschine für den indirekten Hochdruck oder den Buchdruck bedruckt werden können, wobei die Handhabung der Druckfarbe erleichtert wird, der Restgeruch der ver¬ arbeiteten Druckfarbe vermindert ist und der Druck einen verbesserten Glanz, eine verbesserte Kratzfestigkeit und eine verbesserte Haftung aufweist. Ferner richtet sie sich auf ein Verfahren zur Herstellung der Druckfarbe.

Die erfindungsgemäße Lösung bei einem eingangs genannten Verfahren besteht darin, daß der Bedruckstoff mit einer kationisch polymerisierenden Druckfarbe bedruckt wird.

Kationisch polymerisierende Druckfarben sind aus dem UV- Flexodruck bekannt. Dieses dem direkten Hochdruck zuzu¬ rechnende Druckverfahren wird insbesondere für das Be¬ drucken von Folien eingesetzt. Es sind damit hohe Druck-

geschwindigkeiten erreichbar. Die kationisch polymerisie¬ rende Druckfarben bestehen aus einem Bindemittelsystem auf Basis von Epoxidharzen mit zugehörigen Photoinitiato¬ ren für die kationische Polymerisation. Die im Flexodruck eingesetzten Druckfarben sind dünnflüssig und haben Vis¬ kositäten im Bereich von 0,01 bis maximal 2 Pa-s.

Überraschenderweise hat sich im Rahmen der Erfindung her¬ ausgestellt, daß die aus dem UV-Flexodruck bekannten, ka¬ tionisch polymerisierenden Druckfarben für die Verwendung im indirekten Hochdruck und im Buchdruck geeignet sind. Dies ist für den Fachmann vor allem wegen der großen Ver¬ schiedenheit in der Viskosität überraschend, weil nicht erwartet werden konnte, daß sich Druckfarben mit so stark abweichenden Handhabungseigenschaften für den indirekten Hochdruck eignen.

Die Verwendung einer dünnflüssigen, kationisch polymeri¬ sierenden Druckfarbe anstelle der bisher gebräuchlichen, pastösen, radikalisch polymerisierenden Acrylatfarben hat den Vorteil, daß der Einsatz von Kurzfarbwerken für die Zuführung der flüssigen Druckfarbe zu der Druckform mög¬ lich wird. Kurzfarbwerke sind Farbwerke, die seit Ende der achtziger Jahre stark Eingang in die Zeitungsdruck¬ technik gefunden haben. Auch im Flexodruck sind sie ge¬ bräuchlich.

Kernstück eines Kurzfarbwerks ist eine spezielle Raster¬ walze (Aniloxwalze) , mit deren Hilfe sich Druckfarben so vorteilhaft dosiert zur Druckform transportieren lassen, daß auf die sonst erforderlichen Übertragungs- und Ver¬ reiberwalzen-Systeme und die Farbdosier- und -regulier- vorrichtungen verzichtet werden kann, oder die Zahl die¬ ser Elemente deutlich reduziert wird. Ein Kurzfarbwerk ist also ein Teil eines Gesamt-Druckwerks einer Druckma-

schine, welcher der Dosierung der flüssig zugeführten Farbe mittels einer Rasterwalze und einer Vorrichtung zum Abstreifen des von den Rasternäpfchen nicht aufgenommenen Mengenanteils dient und der den so für den Druck zugemes¬ senen Mengenanteil in dünner Schicht auf kürzest mögli¬ chem Wege zur Druckform weitertransportiert.

Beim Hochdruck kann aufgrund der starr-harten Druckform eine weich-elastische Farbauftragswalze mit gleichem Durchmesser wie dem des Plattenzylinders zwischen der Ra¬ sterwalze und dem Druckzylinder vorgesehen sein. Alterna¬ tiv können zwei solche Walzen mit abweichendem, im allge¬ meinen kleinerem Durchmesser zwischengeschaltet sein. Auftragswalze und/oder Plattenzylinder können bei Bedarf mit je einer kleineren Farbwalze zur weiteren Egalisie¬ rung der aufzutragenden, dünnen Druckfarbenschicht verse¬ hen sein.

Durch die Verwendung eines Kurzfarbwerks wird beim indi¬ rekten Hochdruck im Vergleich zu den dort bisher ge¬ bräuchlichen Farbwerken eine erhebliche Kostenersparnis erzielt. Das Farbwerk kann aber auch eines der konventio¬ nell im indirekten Hochdruck verwendeten, aufwendigen Farbwerke sein, so daß das erfindungsgemäße Verfahren auch auf bestehenden, konventionellen Druckmaschinen an¬ gewendet werden kann.

Ein weiterer Vorteil der Verwendung kationisch polymeri- sierender Druckfarben auf Basis von Epoxyharzen ergibt sich durch die verbesserte TemperaturStabilität der ent¬ sprechenden Photoinitiatoren und der weiteren Farbbe¬ standteile. Damit sind anwendungstechnische Vorteile ver¬ bunden, beispielsweise dadurch, daß eine verminderte Er¬ härtung in dem Farbkasten des Farbwerks auftritt. Radika¬ lisch polymerisierende Acrylate haben demgegenüber eine

erhöhte Temperaturempfindlichkeit, so daß eine Kühlung der Farbwerke erforderlich ist, um die erforderliche Ver¬ arbeitungstemperatur einzuhalten.

Die Zusammensetzung der in den erfindungsgemäßen Verfah¬ ren anwendbaren UV-härtenden, kationisch polymerisieren¬ den Druckfarbe zum Bedrucken von Bedruckstoffen, insbe¬ sondere Formkörpern mit einer bestimmten, räumlich ausge¬ bildeten Gestalt, deren zu bedruckende Oberfläche aus ei¬ nem polymerisierten Kunststoff oder aus Papier oder Kar¬ ton besteht, mittels einer Druckmaschine, die nach dem Druckverfahren des indirekten Hochdrucks oder des Buch¬ drucks druckt, kann prinzipiell der Zusammensetzung der aus dem Flexodruck bekannten Druckfarben entsprechen. Im Rahmen der Erfindung hat sich jedoch herausgestellt, daß Formulierungen von Druckfarben, die sich in der Zusammen¬ setzung oder hinsichtlich bestimmter Eigenschaften von den vorbekannten Druckfarben unterscheiden, in besonderem Maße für die erfindungsgemäße Anwendung geeignet sind. Die Erfindung richtet sich daher auch auf eine UV-härten- de, kationisch polymerisierende Druckfarbe, die folgende Komponenten enthält: a) 10 bis 80 %, bezogen auf das Gesamtgewicht, eines oder mehrerer Epoxidharze als kationisch härtbares Bindemittel, b) 0,5 bis 30 %, bezogen auf das Gesamtgewicht, be¬ vorzugt 2 bis 15 %, eines oder mehrerer Photo¬ initiatoren für die kationische Polymerisation, c) 0 bis 65 %, bezogen auf die Menge der Komponente b) , Stabilisatoren, welche die Gebrauchsfähigkeit der Komponente b) verbessern, indem sie als Lö¬ sungsvermittler wirken, d) 0 bis 50 %, bezogen auf das Gesamtgewicht, Pigmen¬ te und/oder Farbstoffe.

Von den vorbekannten, insbesondere im Flexodruck ge¬ bräuchlichen Druckfarben unterscheidet sich die erfin¬ dungsgemäße Druckfarbe durch das Merkmal c) . Unter Stabi¬ lisatoren sind vor allem die Lösemittelanteile zu verste¬ hen, die in sämtlichen, kommerziell erhältlichen Photo¬ initiatorprodukten für die kationische Polymerisation in einem Anteil von 50 % oder mehr enthalten sind. Lösemit¬ tel haben Molekulargewichte im Bereich von ca. 100 bis etwa 150. Zu den gebräuchlichen Lösemittelbestandteilen rechnen insbesondere Propylencarbonat, l,3-hexandiol-2- Ethyl, Dihydrofuran und Ga ma-Butyrolacton. Nach dem Stand der Technik weist eine Druckfarbenformulierung so¬ mit einen auf die Photoinitiatoraktivsubstanz bezogenen hohen Lösemittelanteil von 100 % oder mehr auf, weil die erforderlichen Photoinitiatoren nur mit hohen Lösemittel¬ anteilen auf dem Markt erhältlich sind. Die Lösemittelan¬ teile werden als gesundheitlich bedenklich angesehen, da sie migrierfähige Substanzen sind. Es ist demzufolge vor¬ teilhaft, den Lösemittelanteil zu reduzieren. Neben dem gesundheitlichen Gesichtspunkt sprechen auch technische und Umweltaspekte für eine Reduzierung des Lösemittelge¬ halts.

Im Rahmen der Erfindung hat sich herausgestellt, daß zur Reduzierung der Lösemittelbestandteile besondere Schwie¬ rigkeiten überwunden werden müssen. Ein Verfahren, mit dem der Lösemittelanteil in der Photoinitiatorlösung oder in der Druckfarbe reduzierbar ist, ist im Stand der Tech¬ nik nicht bekannt. Es wurde gefunden, daß die Lösemittel¬ bestandteile durch Vakuumdestillation entfernt werden können. Dieses Verfahren sowie die dabei zur Verhinderung der spontanen Eigenpolymerisation und des damit verbunde¬ nen Unwirksamwerdens des Photoinitiators getroffenen Maß-

nahmen sind ebenfalls Gegenstand der Erfindung und werden weiter unten beschrieben.

Die Komponente a) der erfindungsgemäßen Druckfarbe ent¬ hält vorteilhafterweise mindestens ein cycloaliphatisches Epoxid. Beispiele cycloaliphatischer Epoxide sind Copoly- mere von Epoxiden und Hydroxyl-Komponenten wie Glykole, Polyole oder Vinylether, insbesondere eines der folgen¬ den: 3,4-Epoxycyclohexylmethyl 3,4-epoxycyclohexan car- boxylat, Bis (3,4-epoxycyclohexylmethyl) adipat, Limonen monoepoxid, Limonen diepoxid, Diglycidyl Ester der Hexa- hydrophthalsäure, 1-vinyl 3,4-epoxycyclohexan, epoxidier- ter dicyclopentenyl Alkohol, eine Mischung aliphatischer Glycidylether oder ein Produkt auf Basis cycloaliphati¬ scher Epoxide.

Bevorzugt ist eine Mischung aus einem cycloaliphatischen Diepoxid und einem Epoxy-Cycloadipat, wobei das Verhält¬ nis vorteilhafterweise zwischen 1:10 und 10:1, bevorzugt zwischen 1:3 und 3:1, beträgt.

Die kationisch härtbare Bindemittelkomponente kann in ei¬ ner vorteilhaften Ausbildung ein oder mehrere noncyclo- aliphatische Epoxide enthalten, beispielsweise Di- oder Triglycidyl ether von alkoxyliertem Bisphenol A, von 1,6- hexandiol, von glycerol, von neopentylglykol oder von trimethylolpropan, Diglycidyl ether von Bisphenol A, Alpha-olefin Epoxid, Novolac Epoxid, epoxidiertes Leinöl oder Sojaöl, epoxidiertes Polybutadien.

Als Komponente b) kommen alle Photoinitiatoren in Be¬ tracht, die für die Initiierung der kationischen Polyme¬ risation geeignet sind. Hierzu rechnen alle Substanzen, die bei UV-Strahlung Lewissäuren oder Brönstedsäuren freisetzen. Eine bevorzugte Form erfindungsgemäß verwend-

barer Photoinitiatoren sind Arylsulfoniumsalze, insbeson¬ dere ein Triarylsulfoniumsalz wie Triarylsulfoniumphos- phat, Triarylsulfoniumantimonat oder Triphenylsulfonium- hexafluorophosphat, oder ein Diarylsulfoniumsalz. Vor¬ teilhaft sind ferner Aryl-Jodoniumsalze, insbesondere Diaryliodoniumhexafluoro-Anti onat, bevorzugt Bisdodecyl- phenyliodoniumhexafluoro-Antimonat. Besonders bevorzugt ist eine Mischung aus Triphenylsulfonium-hexafluorophos- phat und Triphenylsulfonium-hexafluoroantimonat, wobei das Verhältnis vorteilhafterweise im Bereich von 1:10 bis 10:1 liegt.

Die erfindungsgemäße Druckfarbe kann zusätzlich zu den Photoinitiatoren für die kationische Polymerisation in einem geringen Umfang Photoinitiatorn für die radikali- sche Polymerisation, gegebenenfalls in Verbindung mit ra¬ dikalisch polymerisierenden Acrylatmonomeren oder Acry- latprepolymeren, enthalten. Ein geringer Zusatz von bis zu 5 %, bezogen auf das Gesamtgewicht, an Photoinitiato¬ ren für die radikalische Polymerisation verbessert das Starten der Polymerisation.

Ferner kann die erfindungsgemäße Druckfarbe übliche Be¬ standteile wie Verdünnungsmittel, Wachse, Verlaufsmittel, Netzmittel oder Additive aus der Gruppe der Slipadditive, Entschäumer, Entlüfter oder Dispergiermittel enthalten. Verdünnungsmittel sind Substanzen, die im Gegensatz zu dem bisher unvermeidbar in hohen Anteilen enthaltenen Lö¬ semittel gewollt zugesetzt werden, um die Viskosität der Druckfarbenzubereitung einzustellen. Von den Lösemitteln unterscheiden sich die Verdünnungsmittel durch das Mole¬ kulargewicht. Während die Lösemittel ein Molekulargewicht im Bereich von 100 bis 150 haben, liegen die Molekularge¬ wichte der Verdünnungsmittel über 180, typischerweise um 200. Besonders vorteilhaft sind Verdünnungsmittel, die

Reaktiwerdünner sind. Bei diesen handelt es sich um ebenfalls an der kationischen Polymerisation teilnehmende Bestandteile auf Basis eines niedrigviskosen Epoxyharzes. Spezielle Vertreter der erfindungsgemäßen einsetzbaren Verdünnungsmittel sind 1,2-Epoxydecan, e-Caprolacton Triol, Vinylether, Glycidylether oder Alkylglycidylether.

Als besonders vorteilhaft, insbesondere für die Verwen¬ dung in dem erfindungsgemäßen Verfahren, hat sich heraus¬ gestellt, wenn die Viskosität der Druckfarbe bei 20 °C zwischen 3,0 und 100,0 Pa*s, bevorzugt zwischen 4,0 und 10,0 Pa * s, beträgt. Dieser Viskositätsbereich unterschei¬ det sich sehr deutlich von den sehr hohen Viskositätswer¬ ten der bisher im indirekten Hochdruck und im Buchdruck verwendeten pastösen Druckfarbenzubereitungen und es ist für den Fachmann überraschend, daß eine so erheblich dünnflüssigere Farbe für den indirekten Hochdruck und den Buchdruck geeignet ist. Die Viskosität ist eine der wich¬ tigen Eigenschaften, welche die Übertragung und Verarbei¬ tung der Druckfarbe in dem Farbwerk und dem Druckwerk ei¬ ner Druckmaschine beeinflussen. Es ist daher überra¬ schend, daß kationisch polymerisierende Druckfarben mit dem angegebenen Viskositätsbereich für den indirekten Hochdruck und den Buchdruck vorteilhaft sind.

Ein Vorteil der dünnflüssigen, niedrig- bis mittelvisko¬ sen erfindungsgemäßen Druckfarbe besteht darin, daß hier¬ durch ein relativer hoher Pigmentanteil zugemischt werden kann und dadurch eine intensive Färbung erreicht wird. Der Pigmentanteil liegt zwischen 0 und 50 %. Bei einem sehr geringen oder keinem Pigmentanteil wird eine solche Druckfarbe auch als Lack bezeichnet.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Druckfarbe ist ihre Zügigkeit, die auch als "Tack" bezeichnet wird, sehr

viel niedriger als bei den bisher gebräuchlichen Druck¬ farben für den indirekten Hochdruck und den Buchdruck. Der Tack liegt bei 20 °C erfindungsgemäß zwischen 2 und 5, bevorzugt zwischen 3 und 4; bei den bisher gebräuchli¬ chen Druckfarben liegt er zwischen 8 und 12. Der Tack der Druckfarbe wird durch den Typ und die Menge des Bindemit¬ tels bestimmt. Es ist für den Fachmann erstaunlich, daß in den erfindungsgemäßen Druckverfahren eine Farbe verar¬ beitbar ist, die nahezu keine Zügigkeit aufweist. Bisher hat man es für erforderlich gehalten, daß die Farbe eine hohe Zügigkeit haben muß, um eine ausreichende Übertra¬ gung von einer Farbwalze zur nächsten in der Größenord¬ nung von etwa 50 % zu erreichen. Überraschenderweise hat sich im Rahmen der Erfindung herausgestellt, daß dies auch ohne hohe Zügigkeit der Farbe gewährleistet ist, selbst bei hohen Druckgeschwindigkeiten.

Die Druckfarbe nach der Erfindung läßt sich insbesondere vorteilhaft zum Bedrucken von Formkörpern nach dem Ver¬ fahren des indirekten Hochdrucks einsetzen. Sie ist aber auch in anderen Druckverfahren anwendbar, zum Beispiel im Buchdruck. Ein weiteres Beispiel ist das Bedrucken bah- nenförmiger Bedruckstoffe, insbesondere von Kunststoffo¬ lien, im Verfahren des indirekten Hochdrucks. Nach dem Stand der Technik erfolgt dies mit infrarot trocknenden lösemittelhaltigen Druckfarben. Der Bedruckstoff wird an¬ schließend gestanzt und durch Tiefziehen zu Formkörpern geformt. Mit UV-härtenden, radikalisch polymerisierenden Acrylatdruckfarben ist dieser Prozeß nicht möglich, da derartige Druckfarben nicht tiefziehfähig sind. Mit der erfindungsgemäßen Druckfarbe bedruckte Kunststoffe können dagegen tiefgezogen werden.

Im Rahmen der Erfindung wurde festgestellt, daß die Redu¬ zierung des Lösemittelanteils in dem Photoinitiatorpro-

dukt den weiteren Vorteil aufweist, daß auf diesem Wege eine Druckfarbe mit einem relativ höheren Photoinitiator¬ gehalt bei gleichzeitig relativ hoher Viskosität her¬ stellbar ist. Der höhere Photoinitiatorgehalt ist günstig für eine schnelle Aushärtung und ermöglicht hohe Druckge¬ schwindigkeiten. Bei Photoinitiatoren mit handelsüblichen Lösemittelgehalten ist der einsetzbare Anteil des Photo¬ initiators dadurch beschränkt, daß die Farbe keine inak¬ zeptabel niedrige Viskosität aufweisen und die Aushärtung der Farbe nicht beeinträchtigt werden darf.

Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Her¬ stellung einer UV-härtenden, kationisch polymerisierenden Druckfarbe mit einem geringen Lösemittelanteil. Es umfaßt einen Verfahrensschritt, in dem die Menge der Komponente c) mittels einer Vakuumdestillationsapparatur durch Vaku¬ umdestillation reduziert wird.

Es hat sich herausgestellt, daß mittels dieses Verfah¬ rens, sofern es in geeigneter Weise schonend und langsam durchgeführt wird, die spontane Eigenpolymerisation oder Kristallisation des zu destillierenden Produkts, die zu einer Unbrauchbarkeit der Photoinitiatoren führt, vermie¬ den werden kann. Nach bevorzugten Merkmalen wird vorge¬ schlagen, daß die Temperatur des Heizbades der Vakuumde¬ stillationsapparatur zwischen 120 °C und 130 °C, bevor¬ zugt ca. 125 °C beträgt. Das Vakuum der Vakuumdestilla¬ tionsapparatur sollte zwischen 5 und 10 mbar, bevorzugt zwischen 7 und 8 mbar betragen. Die Vakuumdestillation sollte je nach Vorlagemenge über eine Zeitspanne von mehr als 8 Stunden, typischerweise von ca. 10 Stunden Dauer durchgeführt werden. Vorteilhaft ist ferner, wenn die De¬ stillationsapparatur eine Vigreux-Kolonne bei einer Tem¬ peratur von 85 °C bis 101 °C zum Abdestillieren aufweist.

Die vorstehenden Werte gelten insbesondere für Photoini¬ tiatorlösungen, die als Lösemittel Propylencarbonat, Gam- ma-Butyrolacton oder l,3-hexandiol-2-Ethyl enthalten. Für andere Lösemittel lassen sich diese Werte entsprechend anpassen. Der Anteil an Propylencarbonat in einer Photo¬ initiatorlösung läßt sich mit diesem Verfahren beispiels¬ weise von über 50 % auf unter 15 % reduzieren. Falls künftig Photoinitiatorprodukte mit einem Lösemittelgehalt von weniger als 50 % verfügbar sind, sind diese in der erfindungsgemäßen Druckfarbe verwendbar, wodurch sich der technische Aufwand zu Reduzierung des Lösemittelanteils vermindert oder sogar ganz entfallen kann. Im Idealfall enthält die Druckfarbe kein oder im wesentlichen kein (d.h. weniger als 5 % bezogen auf die Komponente b)) Lösemittel (Stabilisatoren, Komponente c)) .

Die folgenden Ausführungsbeispiele erläutern die erfin¬ dungsgemäße Druckfarbe näher.

Beispiel 1:

Zusammensetzung einer gelben, UV-härtenden, kationisch polymerisierenden Druckfarbe für den Formkörperdruck

Komponente a) :

Cyracure UVR 6128 (Union Carbide) 38 % (cycloaliphatisches Adipat) Cyracure UVR 6110 (Union Carbide) 31 % (cycloaliphatisches Epoxid)

Komponente b) :

Triarylsulfoniumhexafluorphosphat 7,5 % Triarylsulfoniumhexafluorantimonat 1,3 %

Komponente c) :

Propylencarbonat 4,2 % (als Bestandteil des Handelspro¬ dukts der Komponente b) , abgereichert von 100 %, bezogen auf die Komponente b) , auf 48 %, entsprechend 4,2 %, be¬ zogen auf das Gesamtgewicht)

Komponente d) :

Irgalithgelb LBJW 9 % Permanentgelb GR01 9 %

Dieser Formulierung können noch folgende Komponenten zu¬ gefügt werden:

Verdünnungsmittel, zum Beispiel Cyracure UVR 6216 (1,2- Epoxydecan, Union Carbide) , Tone 0305 (e-Caprolacton Triol) , Rapicure CHVE-3 (Vinylether) , Grilonit RV 1802 (Glycidylether) oder Rütapox Z (Alkylglycidylether) , in einer Konzentration von 0 bis 30 %, bevorzugt 5 bis 15 %.

Wachse, zum Beispiel Shamrock S 394 Nl (PE-Wachs) , For- best PAM (Polyamidwachs) oder Shamrock SST-3 (PTF-Wachs) , in einer Konzentration von 0 bis 5 %, bevorzugt 1 bis 3 %.

Verlaufsmittel, zum Beispiel Dow Corning PA57 (Poly- (Methylpolyether)siloxan) , in einer Konzentration von 0 bis 2 %, bevorzugt 0,1 bis 1 %.

Netzmittel, zum Beispiel Solsperse-Typen (Aminoalkohol- derivate) oder Disperbyk 161, Konzentration 0,1 bis 3 %.

Beispiel 2 :

Zusammensetzung einer gelben, UV-härtenden Druckfarbe für den indirekten Hochdruck

Komponente a) :

Cyracure UVR 6128 36,5 % Cyracure UVR 6110 29,5 %

Komponente b) :

Triarylsulfoniumhexafluorphosphat 7,5 % Triarylsulfoniu hexfluoraantimonat 1,3 % Diaryliodoniumhexafluroantimonat (UV 9310 c, Union Car¬ bide) 1,0 %

Komponente c) :

l,3-hexandiol-2-Ethyl 1 % Propylencarbonat 4,2 %

Komponente d) :

Irgalithgelb LBJW 9 % Permanentgelb GR01 9 %

Komponente e) :

Quantacure ITX oder Quantacure CPTX (radikalbildender Photoinitiator, Union Carbide) 1 % oder 2-isopropylthioxanthon, 4-isopropylthioxanthon, 2,4- Dimethylthioxanthon oder 2,4-Diethylthioxanthon.