PRINTING INK

Abstract: 1. Printing ink for printing on paper, consisting of a pigment, an alkyd resin binder modified with fatty acids having an iodine number of less than 20 and, if appropriate, further binders and further conventional constituents, such as lubricants, solvents, thickeners and thixotropic agents, characterised in that an alkyd resin having an acid number of less than 11 is present as the binder, in an amount of not less than 40% by weight, based on the total content of binders, the said alkyd resin being prepared by reacting a) a fatty acid having 6 to 20 carbon atoms or a mixture of such acids or their triglycerides, b) a polyol, c) a styrene/allyl alcohol copolymer having a molecular weight (weight average) of 1 500 to 2 500 and an ester equivalent weight of 200 to 350, and d) a dicarboxylic acid, the amount of styrene/allyl alcohol copolymer being 1 to 30 mol %, based on the sum of the polyol and the styrene/allyl alcohol copolymer.

Description: Druckfarbe Die Erfindung betrifft eine Druckfarbe zum Bedrucken von Papier, bestehend aus Pigment, einem mit Fettsäuren mit einer Iodzahl unter 20 modifizierten Alkydharz Bindemittel und gegebenenfalls weiterem Bindemittel und weiteren üblichen Bestandteilen wie Gleitmitteln, Lösungsmitteln, Verdickungsmitteln und Thixotropierungsmitteln. Zur Herstellung von Zeitungspapier wird entfärbtes Altpapier in Form eines wässrigen Presskuchens mitverwendet. Geeignete Altpapiere sind holzfreies und Illustrationspapier, insbesondere Papier von Büchern, z. B. Telefonbüchern. Die Entfärbung von bedrucktem Altpapier wird auch als Deinking bezeichnet. Die Entfärbbarkeit von bedrucktem Papier hat also an Bedeutung gewonnen, und damit hat das Interesse an Druckfarben, die zu entfärbbaren oder deinkbaren Druckerzeugnissen führen, Zuge- nommen. Aus der DE-OS 30 23 118 ist eine Druckfarbe bekannt, die als Bincemittel ein mit Ölens Fettsäuren und/oder Fettalkoholen einer Jodzahl von kleiner als ungefähr 95 modifiziertes Alkydharz enthält. Als Vorteil dieser beknteri Druckfarbe wird eine gXute Deinkbarke1t ange ,eLbeo . Es hat sich nun gezeigt, dass die in der DE-OS 30 23 118 beschriebene vollständige Entfernung der Druckfarbe beim Deinkverfahren unter Praxisbedingungen nicht erreicht wird. Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Druckfarbe mit verbesserter Deinkbarkeit anzugeben. Uberraschenderweise wurde gefunden, dass die Deinkbarkeit einer Druckfarbe, die als wesentliches Bindemittel ein mit Fettsäuren modifiziertes Alkydharz enthält, verbessert werden kann, wenn das Alkydharz zusätzlich mit einem Styrol-Allylalkohol-Copolymerisat modifiziert ist. Gegenstand der Erfindung ist daher eine Druckfarbe Ger eingangs genannten Art, die dadurch gekennzeichnet ist, dass als Bindemittel ein Alkydharz mit einer Säurezahl unter 11 in einem Anteil von mindestens 40 Gew.-%, bezogen auf den Gesamtgehalt an Bindemittel, enthalten ist, das hergestellt worden ist durch Umsetzung 2) einer Fettsäure mit 6 - 20 Kohlenstoffatomen oder eines Gemisches derartiger Säuren oder deren Tri glycerid, b) eines Polyols, c) eines Styrol-Allylalkohol-Copolymerisats mit einem Molekulargewicht (Gewichtsmittel) von 1500 - 2500 und einem Esteräquivalentgewicht von 200 bis 350 unc d) einer Dicarbonsäure, wobei der Anteil des Styrol Allylalkohol-Copolymerisats 1 bis 30 Mol- S0, bezogen auf die Summe von Polyol und Styrol-Allylalkohol Copolymerisat, beträgt. Vorteilhaft sind als Komponente a) Kokosöl und/oder Palmkernöl bzw. die aus diesen gewonnenen Fettsäuren verwendet worden. Als Polyol sind vorteilhaft Trimethylolpropan, Glycerin und/oder Pentaerythrit verwendet worden. Bevorzugte Dicarbonsäuren sind Phthalsäure, Isophthalsäure, Adipinsäure, gesättigte dimere Fettsäuren oder Tetrahydophthalsäure. Vorteilhaft weist das modifizierte Alkydharz eine OH -Zahl von 50 bis 150 auf. Als weiteres Bindemittel enthält die Druckfarbe'vorteil- haft Kohlenwasserstoffharz in einem Anteil bis zu 60 Gew.-%, bezogen auf den Gesamtgehalt an Bindemittel. Hierdurch wird die Scheuerfestigkeit frisch hergestellter Druckerzeugnisse verbessert, ohne das die Deinkbarkeit wesentlich verschlechtert wird. Ausserdem werden das Nebeln und das Emulgieren der Druck farbe in der Druckmaschine reduziert. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung einer Druckfarbe, bei dem Pigment, ein mit Fettsäuren mit einer Iodzahl unter 20 modifiziertes Alkydharzbindemittel und gegebenenfalls weiteres Bindemittel und weitere übliche Bestandteile wie Gleitmittel, Lösungsmittel, Verdickungsmittel und Thixotropierungsmittel mittels einer Dispergiervorrichtung dispergiert werden. Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung des Alkydharzbindemittels a) eine Fettsäure mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen oder ein Gemisch derartiger Säuren oder deren Triglyce ride, b) ein Polyol, c ì ein Sttrol-Allylalkohol-Copolymerisat mit einem Molekulargewicht (Gewichtsmittel) von 1500 bis 2500 und einem Esteräquivalentgewicht von 200 bis 350 und d) eine Dicarbonsäure miteinander umgesetzt werden, wobei der Anteil des Styrol-Allylalkohol-Copolyme- risats 1 bis 30 Mol-%, bezogen auf die Summe von Polyol und Styrol-Allylalkohol-Copolymerisat, be trägt. Als Komponente a) werden bei dem erfindungsgemässen Verfahren vorteilhaft Kokosöl und/oder Palmkernöl bzw. die aus diesen gewonnenen Fettsäuren verwendet: Als Polyol werden Trimethylolpropan, Glycerin und/oder Pentaerythrit bevorzugt, und als Dicarbonsäure werden vorteilhaft Phthalsäure, Isophthalsäure, Adipinsäure, gesättigte dimere Fettsäuren oder Tetrahydrophthalsäure eingesetzt. Bei der Herstellung der Druckfarbe wird vorteilhaft als weiteres Bindemittel ein Kohlenwasserstoffharz in einem Anteil bis zu 60 Gew.-%, bezogen auf den Gesamtgehalt an Bindemittel, mitverwendet. Die Erfindung betrifft weiterhin die Verwendung der Druckfarbe für Flach-, Hoch- oder Tiefdruck sowie ins besondere die Verwendung einer Druckfarbe, bestehend aus Pigment, einem Alkydharz-Bindemittel, das durch die Umsetzung einer Fettsäure mit 6 bis 20 Wohlen- stoffatomen oder eines Gemisches derartiger Säuren oder deren Triglyceride, eines Polyols, eines Styrol Allylalkohol-Copolymerisats mit einen Molekulargewicht (Gewichtsmittel) von 1500 bis 2500 und elnenl Esteraquivalentgewicht vori 200 bis 350 urid einer Dicarbonsäure erhalten worden ist, wobei der Anteil des Styrol-AIlylalkohol-Copolymerisats 1 bis 30 Mol-%, bezonen auf die Summe von Polyol und Styrol-Allylalkohol Copolymerisat, beträgt, gegebenenfalls weiterem Bindemittel und weiteren üblichen Bestandteilen wie Gleitmittel, Lösungsmittel, Verdickungsmittel und Thixotropierungsmittel zur Herstellung von deinkbaren Papierdrucken. Im folgenden wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Beispiel 1: Herstellung einer Druckfarbe 1 Es werden 950 Gewichtsteile Kokosfettsäure in einem Reaktor unter schwachem Schutzgasstrom auf 1000C erhitzt. Dann werden 420 Gew.-Teile Trimethylolpropan, 610 Gew.-Teile eines handelsüblichen Styrol-Allylalkohol-Copolymerisats mit einem Molekulargewicht (Gewichtsmittel) von 2340 und einem Esteräquivalentgewicht von 300 und 520 Gew.-Teile Phthalsäureanhydrid zusammen mit 160 Gew.-Teilen-Xylol als Schleppmittel hinzugegeben. Es wird weiter aufgeheizt, bis das Schleppmittel lebhaft destilliert. Bei dieser Temperatur wird die Veresterungsreaktion fortgesetzt, bfs eine Säurezahl unter 11 erreicht ist. Danach wird das Xylol im Vakuum abdestilliert. Das erhaltene Harz wird in einem Mineralöl mit einem Siedebereich von 230 bis 2600 C gelöst, so dass eine 80 %ige Lösung entsteht. Unter Verwendung dieser Lösus, wird mittels einer Dreiwaize eine Druckfarbe folgender Zusammensetzung hergestellt: Russ 16 Gew.-Teile Polyethylenwachs 1 Gew.-Teil Kokosfett 6 Gew.-Teile Alkydharz (80 %ig in Mineralöl) 66 Gew.-Teile Mineralöl 11 Gew.-Teile (Siedebereich 230 - 260 Ohr ) Beispiel 2: Herstellung einer Druckfarbe II Unter Verwendung des Alkydharzes gemäss Beispiel 1 wird mittels einer Dreiwalze eine Druckfarbe folgender Zusammensetzung hergestellt: Russ 16 Gew.-Teile Polyethylenwachs 1 Gew.-Teil Kokosfett 6 Gew.-Teile Alkydharz (80 %ig in Mineralöl) 30 Gew.-Teile aromatisches Kohlenwasserstoffharz (60 %ig in Mineralöl) 36 Gew.-Teile Mineralöl 11 Gew.-Teile Das verwendete aromatische Kohlenwasserstoffharz weist einen Erweichungspunkt von 117 bis 123 OC und eine Bromzahl von 15 bis 30 auf. Das verwendete Mineralöl weist einen Siedebereich von 230 bis 260 0C auf. Beispiel 3: Herstellung einer Druckfarbe III Unter einem Stickstoffstrom werden in einem Reaktor 1000 Gew.-Teile Kokosfett auf 100 OC erhitzt. Bei dieser Temperatur werden 370 Gew.-Teile Trimethylolpropan und 1 Gew.-Teil Lithiumstearat zugegeben. Es wird auf 250 OC aufgeheizt und bei dieser Temperatur 0 umgeestert. Nach Abkühlung auf 150 C werden 610 Gew. Teile eines Styrol-Allylalkohol-Copolymerisats mit einem Molekulargewicht (Gewichtsmittel) von 2340 und einem Esteräquivalentgewicht von 300, 519 Gew.-Teile Phthalsäureanhydrid und als Schleppmittel 160 Gew. Teile Xylol zugegeben. Bei lebhaft destillierenden Schleppmittel wird bis zu einer Säurezahl unter il verestert. Hierauf werden das Xylol im Vakuum abdestilliert und das Harz 80 %ig in Mineralöl gelöst Es wird unter Verwendung dieses Alkydharzes mittels einer Dreiwalze eine Druckfarbe folgender Zusammensetzung hergestellt: Russ 16 Gew.-Teile Polyethylenwachs 1 Gew.-Teil Kokosfett 6 Gew.-Teile Alkydharz (80 %ig in Mineralöl) 30 Gew.-Teile Kohlenwasserstoffharz gem. Beispiel 2 (60 %ig in Mineralöl ) 36 Gew.-Teile Mineralöl 11 Gew.-Teile Durchführung von Druckversuchen und Deinking der Druckerzeugnisse Im Offsetdruckverfahren werden unter Verwendung der Druckfarben I, II und III Drucke hergestellt. Als Motiv wird eine Seite eines Telefonbuches gewählt, und es wird auf Telefonbuchpapier beidseitig gedruckt. Die erhaltenen Druckerzeugnisse werden 144 Stunden bei 60 OC gealtert. Danach werden die Proben dem Normalklima 23 OC / 50 % relative Luftfeuchtigkeit angeglichen. Nach Zerkleinerung der Proben werden diese dem Flotations-Deinking-Prozess unterworfen. Hierbei wird das Papier irl einen' zweistufigen Prozess desir)te- griert und mit einer wässrigen Lösung von Natriumy- droxid, Wasserglas, Öl säure und Wasserstoffperoxid behandelt. In einer Flotationszelle wird der aufsteigende Druckfarbenschaum abgetrennt. Aus der zurückbleibenden Suspension werden mittels einer Nutsche Probeblätter hergestellt, die anschliessend getrocknet werden. Durch Weissgradmessungen an diesen Probeblättern wird der Grad der Druckfarbenentfernung bestimmt. Hierzu wird der Reflexionsfaktor für eine Schwerpunktwellenlänge von 457 nm gemessen. Die Druckfarbenentfernungs-Masszahl (DEM) ergibt sich aus Weissgrad-Mittelwerten (WG) der Probeblätter des bedruckten Stoffes (BS), der einer Desintegration ohne Chemiekalienzusatz unterworfen ist, des unbedruckten Stoffes (US), der durch eine Behandlung von unbedruckten Teilen,z.B. Randstreifen, erhalten worden ist und des deinkten Stoffes (DS) nach folgender Formel: DEM (%) = WGDS WGBS . 100 WG US - WGBS Die mXt den Druckfarben I, II und III hergestellten Druckerzeugnisse ergeben folgende Werte der Druckfarbenentfernungs-Masszahl: Druckfarbe I DEM = 80 - 85 % Druckfarbe II DEM = 79 - 84 % Druckfarbe III DEM = 79 - 84 ,0 Vergleichsbeispiel: Dem Beispiel l a der DE-OS 30 23 118 entsprechend wird aus 1418 Gewichtsteilen Kokosöl, 0,1 Gew.-Teilen Bleiglätte, 448 Gew.-Teilen Trimethylolpropan, 628 Gew. Teilen Isophthalsäure und 5,9 Gew.-Teilen p-Toluolsulfonsäure, unter Verwendung von Xylol als Scheppmittel ein Alkydharz-Bindenittel hergestellt. Dieses wird ent sprechi dem Beispiel 2 b der DE-OS 30 23 118, unter Verwendung von Polyethylenwachs, phenolmodifiziertem Mineralöl löslichem Kolophoniumharz, Gilsonit-Asphalt und Mineralöl zu einer Druckfarbe verarbeitet. Unter den gleichen Bedingungen wie in den vorstehend beschriebenen Beispielen werden Druckproben hergestellt und deinkt. Hierbei wird eine Druckfarbenentfernungs Masszahl von 71 bis 72 % erreicht.

Claims: Patentansprüche 1. Druckfarbe zum Bedrucken von Papier, bestehend aus Pigment, einem mit Fettsäuren mit einer Iodzahl unter 20 modifizierten Alkydharz-Bindemittel und ge gebenenfalls weiterem Bindemittel und weiteren üb lichen Bestandteilen wie Gleitmittel, Lösungs mitteln, Verdickungsmitteln und Thixotropierungs mitteln, dadurch gekennzeichnet, dass als Binde mittel ein Alkydharz mit einer Säurezahl unter 11 in einem Anteil von mindestens 40 Gew.%, bezogen auf den Gesamtgehalt an Bindemitteln, enthalten ist, das. hergestellt worden ist durch Umsetzung. a) einer Fettsäure mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen oder eines Gemisches derartiger Säuren oder deren Triglyceride, b) eines Polyols' c) eines Styrol-Allylalkohol-Copolymerisates mit einem Molekulargewicht (Gewichtsmittel) von 1500 bis 2500, und einem Esteräquivalentgewicht von 200 bis 350 und d) einer Dicarbonsäure, wobei der Anteil des Styrol Allylalkohol-Copolymerisats 1 bis 30 Mol-%, be zogen auf die Summe von Polyol und Styrol Allylalkohol-Copolymerisat, beträgt. 2. Druckfarbe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Komponente a Kokosöl und/oder Palmkernöl bzw. die aus diesen gewonnenen Fettsäuren verwendet worden sind. 3. Druckfarbe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, dass als Polyol Trimethylolpropan, Glycerin und/oder Pentaerythrit verwendet worden sind. 4. Druckfarbe nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, dass als Dicarbonsäure Phthalsäure, Isophthalsäure, Adipinsäure, gesättigte dimere Fett säuren oder Tetrahydropthalsäure verwendet worden sind. 5. Druckfarbe nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, dass das modifizierte Alkydharz eine OH Zahl von 50 bis 150 aufweist. 6. Druckfarbe nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, dass als weiteres Bindemittel Kohlenwasser stoffharz in einem Anteil bis zu 60 Gew.-%, bezogen auf den Gesamtgehalt an Bindemittel, enthalten ist. 7. Verfahren zur Herstellung einer Druckfarbe, bei dem Pigment, ein mit Fettsäuren mit einer Iodzahl unter 20 modifiziertes Alkydharzbindemittel und gegebenen falls weiteres Bindemittel und weitere übliche Be standteile wie Gleitmittel, Lösungsmittel, Ver dickungsmittel und Thixotropierungsmittel mittels einer Dispergiervorrichtung dispergiert werden, da durch gekennzeichnet, dass zur Herstellung des Alkyd harz-Bindemittels a) eine Fettsäure mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen oder ein Gemisch derartiger Säuren oder deren Triglyceride, b) ein Polyol c) ein Styrol-Allylalkohol-Copolymerisat mit einem Molekulargewicht (Gewichtsmittel) von 1500 bis 2500 und einem Esteräquivalentgewicht von 200 bis 350 und d) eine Dicarbonsäure miteinander umgesetzt werden, wobei der Anteil des Styrol-Allylalkohol-Copolymerisats 1 bis 30 Mol-, bezogen auf die Summe von Polyol und Styrol-Allyl alkohol-Copolyme 3t, beträgt. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daR als Komponente a Kokosöl und/oder Palmkernöl bzw. die aus diesen gewonnenen Fettsäuren verwendet werden. 9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn zeichnet, dass als Polyol Trimethylolpropan, Glyzerin und/oder Pentaerythrit verwendet werden. 10. Verfahren nach Anspruch 7 bis 9, dadurch gekenn zeichnet, dass als Dicarbonsäure Phthalsäure, Isophthalsäure, Adipinsäure, gesättigte dimere Fett säuren oder Tetrahydrophthalsäure verwendet werden. 11. Verfahren nach Anspruch 7 bis 10, dadurch gekenn zeichnet, dass das modifizierte Alkydharz eine OH- Zahl von 50 bis 150 aufweist. 12. Verfahren nach Anspruch 7 bis 11, dadurch gekenn zeichnet, dass als weiteres Bindemittel Kohlenwasser stoffharz in einem Anteil bis zu 60 Gew.-%, bezogen auf den Gesamtgehalt an Bindemittel, verwendet wird. 13. Verwendung der Druckfarbe nach Anspruch 1 bis 6 für Flach-, Hoch- oder Tiefdruck. 14. Verwendung einer Druckfarbe, bestehend aus Pigment, einem Alkydharz-Bindemittel, das durch Umsetzung einer Fettsäure mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen oder eines Gemisches derartiger Säuren oder deren Trigly ceride, eines Polyols, eines StyrolAllylalkohol-Cop olymerisats mit einem Molekulargewicht (Gewichtsmit tel) von 1500 bis 2500, und einem Esteräquivalentge wicht von 200 bis 350 und einer Dicarbonsäure er halten worden ist, wobei der Anteil des Styrol Allylalkohol-Copolymerisats 1 bis 30 Mol-%, bezogen auf die Summe von Polyol und Styrol-Allylalkohol Copolymerisat, beträgt, gegebenenfalls weiterem Bindemittel und weiteren üblichen Bestandteilen wie Gleitmitteln, Lösungsmitteln, Verdickungsmitteln und Thixotropierungsmitteln zur Herstellung von de ins'darren Papierdrucken.

Inventors: FRIES, WERNER, DIPL.-CHEM. DR., KLEMM, KARL-WILHELM, DIPL.-CHEM. DR.
Applicants: BASF FARBEN + FASERN AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1983
Main classification: C09D11
IPC codes: C09D11