Druckfarben
Aufbau und Zusammensetzung von Druckfarben
Im Wesentlichen bestehen Druckfarben aus drei Bestandteilen:
- Farbmittel (unlösliche Farbpigmente, lösliche Farbstoffe)
- Bindemittel (Harze und Öle)
- Druckhilfsmittel (diverse Zusatzstoffe)
Das Farbmittel als farbgebende Substanz
Die färbenden Bestandteile der Druckfarbe. Sie beeinflussen die Lichtechtheit, die Leuchtkraft und vieles mehr. Es gibt zwei Arten:
- unlösliche Farbpigmente
- lösliche Farbstoffe
Die Farbstoffe kommen in Verbindung mit Lösemittel hauptsächlich in Inkjet-Farben vor. Für herkömmlich Druckfarben werden fast ausschließlich Farbpigmente mit einem Bindemittel (Firnis) verwendet.
Farbpigmente
Buntpigmente werden in vielen Produktionsschritten aus Erdöl gewonnen und liegen in Pulverform vor.
Schwarzpigmente bestehen häufig aus Ruß, welches durch die unvollständige Verbrennung von Öl und Gas entsteht. Tiefschwarzen Druckfarben wird häufig noch ein blaues Pigment (z.B. Miloriblau) beigemischt.
Für Gold- und Silberfarben kommen Metallpigmente zum Einsatz. Diese sind entweder schwermetallbelastet oder sehr teuer.
Das Bindemittel (Firnis)
Bindemittel machen die Pigmente verdruckbar und verankern die Farbmittel auf den Bedruckstoff.
Das verankern geschieht durch Trocknung. Dementsprechend werden die Bindemittel nach ihrer Trocknungsart unterschieden:
Chemisch trocknende Bindemittel (Oxidation, Polymerisation)
Das chemisch trocknende Bindemittel der Wahl ist hier der Leinölfirns, welches noch aus der Zeit Gutenbergs stammt. Da die Naturöle durch Sauerstoffaufnahme trocknen, spricht man auch von oxidativer Trocknung, welche einige Stunden dauern kann. Die getrockneten Farben sind stark beanspruchbar (scheuerfest).
UV-Druckfarben enthalten spezielle Kunststoffe, die durch UV-Bestrahlung in Sekundenbruchteilen polymerisieren. Das ist besonders für schlecht saugfähige Bedruckstoffe von Vorteil. UV-Lacke zeichnen sich au�erdem durch hohen Glanz aus. Nachteile sind die höheren Kosten und schlechte Deinkbarkeit der Druckfarben.
Physikalisch trocknende Bindemittel (Verdunstung)
In Mineralöl aufgelöste Harzfirnisse trocknen entweder durch Wegschlagen oder Verdunsten des Lösemittels.
Für den Offsetdruck wird die Trocknung durch Wegschlagen eingesetzt. Dabei wird saugfähiges Papier benötigt, welches die dünnflüssigen Öle aufsaugt und die Harze auf der Oberfläche verbleiben lässt. Im Rollendruck spricht man auch von Coldset-Farben (im Gegensatz zu Heatset-Farben, s.u.).
Im Rollentiefdruck werden die Farben in Tuluol gelöst, im Flexodruck in verschiedenen Alkoholen, im Siebdruck je nach Verwendungszweck auch Wasser. Alles gemein ist die physikalische Trocknung durch Verdunsten der schnell flüchtigen Lösungsmittel, wodurch sich die zurückbleibenden Harze verfestigen. Bei Rollenoffset wird dieser Vorgang durch Erhitzen der Papierbahn beschleunigt (Heatset-Farben).
Physikalisch-chemisch trocknende Bindemittel (Oxidation + Verdunstung)
Kombinationsfirnisse aus Leinölfirnis und Harzfirnis werden für den Offsetdruck verwendet. Solche Farben trocknen einerseits durch Wegschlagen und später durch Oxidation. Der Vorgang kann durch IR-Strahlung (Wärme) beschleunigt werden.
Druckhilfsmittel (Additive)
Druckhilfmittel werden zur Verbesserung der Druckeigenschaften einer Farbe beigemischt. Sie können Trockenstoffe, Wachse für die Scheuerfestigkeit, Verschnittmittel für die Aufhellung der Farben, oder Füllstoffe für Viskosität (innere Reibung), Thixotropie, Verlauf und Mattierung enthalten.